CN105737434A - 一种喷头制冷系统 - Google Patents

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种喷头制冷系统，包括机体和设于机体内喷射物料的喷头，还包括设于机体内的制冷装置，所述制冷装置设于喷头上，所述制冷装置包括散热风扇和散热片，所述散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，所述散热风扇外侧边设有温度控制系统，所述散热片后端设有制冷体，所述制冷体为PnP制冷模块。散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，热传递效果更佳；在喷头上设置喷头制冷系统，保持输料管内低温状态，线材周围温度始终处于低温或超低温环境，继而保持线材的固体状态。

Description

一种喷头制冷系统
技术领域
本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种喷头制冷系统。
背景技术
3D打印技术以实现快速连续打印的性能，而为现代制造业及建筑业等行业广泛青睐。
在3D打印领域的融成堆积打印模式中，材料线材通过疏导线材的喉管传送到喷头的加热装置，熔融后经喷头喷出。
疏导线材的喉管和3D打印机的喷头为直接连通构造，喷头端设有加热装置，线材经喉管穿通至加热装置，熔融后到达喷头的喷口。一般状况，3D打印空间的温度处于50℃到55℃的室温，而加热装置及喷头处保持250摄氏度左右的高温状态，热传递过程，热量向喉管及加热装置周围的空气传递，致使喉管及其周围空气温度持续升高，此时则需防止喉管处的温度过高，而致使喉管内的线材提前融化，并进而造成喉管堵塞，造成设备故障。
于此问题，现有的解决方案，采用在喉管外围设置风扇，加速周围空气流动，进行散热降温，但这种降温方式的效果十分有限，且这种降温方式只能导致喉管周围环境温度不断上升，终会超过喉管的安全温度，导致喉管堵塞，严重影响生产率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种喷头制冷系统，有效控制调节打印机喷头上侧喉管的温度，防止喉管堵塞，有效降低设备的故障率，提高设备生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种喷头制冷系统，包括机体和设于机体内喷射物料的喷头，还包括设于机体内的制冷装置，所述制冷装置设于喷头上，所述制冷装置包括散热风扇和散热片，所述散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，所述散热风扇外侧边设有温度控制系统，所述散热片后端设有制冷体，所述制冷体为PnP制冷模块。散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，热传递效果更佳；在喷头上设置喷头制冷系统，实则为PnP制冷模块连接散热片，由于散热自身较佳的热传导性能，有效实现将喷头及其周围部件的温度中和降温，热传导过程及时高效，有效保持输料管内稳定的制冷效果，保持输料管内低温状态，线材周围温度始终处于低温或超低温环境，继而保持线材的固体状态。
作为一种改进，所述散热风扇上设置有温度控制系统，所述温度控制系统采集到的温度参数数据经过电脑分析后判定是否需要冷却处理及需要多长时间、多大强度的冷却处理，然后对制冷系统发出指令，进行降温。该过程优选输料管空间临界温度为20摄氏度时，即智能开启制冷系统，给输料管降温，保证输料管内温度始终处于20℃以下，甚至大多数情况下，可保持输料管内温度处于零摄氏度以下，彻底摒除耗材材料遇热提前融化而堵塞输料管的故障，有效降低了设备故障率及检修频率，大大提高了产品的质量和生产效率。
作为一种改进，所述散热片设于散热风扇前侧，所述散热片后侧设置有半导体，所述半导体和其后侧的金属导体、陶瓷绝缘体组合为制冷体，所述制冷体上端设有丝状耗材入口，丝状耗材入口向下贯通制冷体并连接到喷头。通过制冷体对喷头上侧的输料管进行直接冷却干预，保持输料管始终处于低于警戒温度状态，保持丝状耗材在输料管内穿通的顺畅性，从而保持设备高效稳定运转。
作为一种改进，所述半导体为N型或P型半导体。热传递及制冷效果更佳，降温更为迅速。
作为一种改进，所述半导体的材料为磷化铋。导热性更佳。
作为一种改进，所述散热片上的叶片垂直导热半导体设置。平行设置有利于和周围空气纵向大空间接触，提高了热传递的效率，进一步提高降温效果。
作为一种改进，所述散热风扇外侧部为薄壁外框，薄壁外框内设置有连接电机的风叶片。保证了足够大的气流通道，有效提高低温气流和半导体的接触面积，进一步提高热传递效率，内外空间同时降温，保证线材在通道内的稳定状态。
本发明采用的技术方案，其有益效果在于：在喷头上设置喷头制冷系统，实则为PnP制冷模块连接散热片，由于散热自身较佳的热传导性能，有效实现将喷头及其周围部件的温度中和降温，热传导过程及时高效，有效保持输料管内制冷效果，保持输料管内低温状态，线材周围温度始终处于20℃以内甚至0℃以下，保持线材的固体状态，有效降低了设备故障率，促进生产效率大幅提升。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明中制冷装置的结构示意图；
图3是本发明中制冷装置工作原理示意图。
具体实施方式
如图1、2和3所示，本发明实施例的结构示意图，所述在本实施例中，一种喷头制冷系统，包括机体1和设于机体内喷射物料的喷头2，还包括设于机体内的制冷装置3，所述制冷装置设于喷头上，所述制冷装置包括散热风扇4和散热片5，所述散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，所述散热风扇外侧边设有温度控制系统，所述散热片后端设有制冷体6，所述制冷体为PnP制冷模块。
散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，热传递效果更佳；在喷头上设置喷头制冷系统，实则为PnP制冷模块连接散热片，由于散热自身较佳的热传导性能，有效实现将喷头及其周围部件的温度中和降温，热传导过程及时高效，有效保持输料管内制冷效果，保持输料管内低温状态，线材周围温度始终处于低温或超低温环境，保持线材的固体状态。
该实施例中，所述散热风扇上设置有温度控制系统，所述温度控制系统采集到的温度参数数据经过电脑分析后判定是否需要冷却处理及需要多长时间、多大强度的冷却处理，然后对制冷系统发出指令，进行降温。
该过程优选输料管空间临界温度为20摄氏度时，即智能开启制冷系统，给输料管降温，保证输料管内温度始终处于20℃以下，甚至大多数情况下，可保持输料管内温度处于零摄氏度以下，彻底摒除耗材材料遇热提前融化而堵塞输料管的故障，有效降低了设备故障率及检修频率，大大提高了产品的质量和生产效率。
该实施例中，所述散热片设于散热风扇前侧，所述散热片后侧设置有半导体7，所述半导体和其后侧的金属导体8、陶瓷绝缘体9组合为制冷体，所述制冷体上端设有丝状耗材入口10，丝状耗材入口向下贯通制冷体并连接到喷头。
通过制冷体对喷头上侧的输料管进行直接冷却干预，保持输料管始终处于低于警戒温度状态，保持丝状耗材在输料管内穿通的顺畅性，从而保持设备高效稳定运转。
该实施例中，所述导热半导体为N型或P型半导体。
热传递及制冷效果更佳，降温更为迅速。
该实施例中，所述导热半导体的材料为磷化铋。
导热型更佳。
该实施例中，所述散热片上的叶片垂直导热半导体设置。
平行设置有利于和周围空气纵向大空间接触，提高了热传递的效率，进一步提高降温效果。
该实施例中，所述散热风扇外侧部为薄壁外框，薄壁外框内设置有连接电机的风叶片。
保证了足够大的气流通道，有效提高低温气流和导热半导体的接触面积，进一步提高散热效率。
实际应用中，在喷头上设置喷头制冷系统，实则为PnP制冷模块连接散热片，由于散热自身较佳的热传导性能，有效实现将喷头及其周围部件的温度中和降温，热传导过程及时高效，有效保持输料管内制冷效果，保持输料管内低温状态，线材周围温度始终处于20℃以内甚至0℃以下，保持线材的固体状态并始终处于低温或超低温环境，有效降低了设备故障率，促进生产效率大幅提升。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明做出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (7)

1.一种喷头制冷系统，包括机体(1)和设于机体内喷射物料的喷头(2)，其特征在于：还包括设于机体内的制冷装置(3)，所述制冷装置设于喷头上，所述制冷装置包括散热风扇(4)和散热片(5)，所述散热片、散热风扇与喷头上的输料管平行设置，所述散热风扇外侧边设有温度控制系统，所述散热片后端设有制冷体(6)，所述制冷体为PnP制冷模块。
2.根据权利要求1所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述散热风扇上设置有温度控制系统，所述温度控制系统采集到的温度参数数据经过电脑分析后判定是否需要冷却处理及需要多长时间、多大强度的冷却处理，然后对制冷系统发出指令，进行降温。
3.根据权利要求1所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述散热片设于散热风扇前侧，所述散热片后侧设置有半导体(7)，所述半导体和其后侧的金属导体(8)、陶瓷绝缘体(9)组合为制冷体，所述制冷体上端设有丝状耗材入口(10)，丝状耗材入口向下贯通制冷体并连接到喷头。
4.根据权利要求1或3所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述半导体为N型或P型半导体。
5.根据权利要求4所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述半导体的材料为磷化铋。
6.根据权利要求1或3所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述散热片上的叶片垂直半导体设置。
7.根据权利要求1或2所述的一种喷头制冷系统，其特征在于：所述散热风扇外侧部为薄壁外框，薄壁外框内设置有连接电机的风叶片。
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