CN110116500A - 一种净化反应室及其空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净化反应室，包括筒体、堇青石陶瓷颗粒层、陶瓷加热芯，所述筒体内的中心设置陶瓷加热芯，所述陶瓷加热芯内壁设置堇青石陶瓷颗粒层，所述堇青石陶瓷颗粒层内的间隙填充Pt、Pd金属催化剂；所述筒体的上部设置有进气口，下部侧面设置有排气口；还公开了一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置。本发明能够净化FDM桌面级3D打印机在打印过程中ABS材料产生的有害气体。
Description
技术领域
本发明属于3D打印设备技术领域，具体涉及一种净化反应室及其空气净化装置。
背景技术
3D打印作为快速成形技术，能够根据计算机里的3D模型，用粉末状金属或塑料等可粘合材料进行多层叠加，在较短的时间内“打印”出3D实物，与传统制造技术相比，3D打印节省了大量的时间和人力，可以说，人们所想象出的任何形状，都能通过它变成现实，从而实现“个性化制造”。根据Wohlers Associates发布的年度报告，在2008～2011年间，个人3D打印机的增长速度达到了350％，在家庭、办公室、教室、实验室以及小规模生产的厂房，都会普遍用到。
但是目前存在一个普遍现象，即，长期接触桌面级3D打印机的人们会出现呼吸道不适、胸闷的现象；同时，美国伊利诺伊理工大学发表在最近一期《大气环境》杂志上的研究成果显示，目前商业上可用的桌面3D打印机会排放出有害的纳米颗粒和气体；近期，加州大学研究人员们发表的论文也称斑马鱼胚胎在3D打印环境下会出现胚胎生存率、孵化率和发育异常等问题。
目前，针对3D打印机所产生的环境问题和健康问题，并没有保护措施和相应的装置，对于普及率越来越高的桌面级3D打印机，有必要设计一套空气净化装置，以保证良好的环境和使用人员的健康，同时填补市场空白。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种净化反应室及其空气净化装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种净化反应室，包括筒体、堇青石陶瓷颗粒层、陶瓷加热芯，所述筒体内的中心设置陶瓷加热芯，所述陶瓷加热芯内壁设置堇青石陶瓷颗粒层，所述堇青石陶瓷颗粒层内的间隙填充Pt、Pd金属催化剂；所述筒体的上部设置有进气口，下部侧面设置有排气口。
上述方案中，所述进气口通过气体传送通道与风机连接。
上述方案中，所述排气口通过降温通道与排气机构连接。
上述方案中，所述降温通道上设置有若干个散热片。
上述方案中，所述净化反应室外部设置有隔热箱盖。
上述方案中，所述隔热箱盖靠近排气机构的一侧设置有若干个通风槽。
上述方案中，所述筒体包括下筒体和上筒体，所述下筒体与上筒体通过螺纹配合连接。
本发明实施例还提高一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置，其特征在于，包括集气箱、如上述方案中任意一项所述的净化反应室，所述集气箱内用于放置3D打印机并且将3D打印机产生的废气传送到净化反应室，所述集气箱的后侧设置净化反应室。
上述方案中，所述集气箱包括箱体、滑动门、槽形导轨，所述箱体的端部两侧分别设置槽形导轨，所述滑动门的两侧分别与槽形导轨配合连接；所述箱体的底板上设置有通气孔用于保持集气箱内部气压稳定。
上述方案中，所述底板的底部分布两排底板支撑座。
与现有技术相比，本发明能够净化FDM桌面级3D打印机在打印过程中ABS材料产生的有害气体。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种净化反应室中筒体的剖视图；
图2为本发明实施例提供一种净化反应室的结构示意图；
图3为本发明实施例还提供一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置的结构示意图；
图4为本发明实施例还提供一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置中集气箱的结构示意图；
图5为本发明实施例还提供一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置中净化反应室的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种净化反应室，如图1、2所示，包括筒体1、堇青石陶瓷颗粒层2、陶瓷加热芯3，所述筒体1内的中心设置陶瓷加热芯3，所述陶瓷加热芯3内壁设置堇青石陶瓷颗粒层2，所述堇青石陶瓷颗粒层2内的间隙填充Pt、Pd金属催化剂21；所述筒体1的上部设置有进气口11，下部侧面设置有排气口12。
ABS材料[丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物]分解产生的废气为含有丙烯腈和苯乙烯气相单体的凝聚尾气；所述ABS材料分解产生的废气的密度大于空气密度，在静止的空气中会自动向下运动，由此在后述装置中将反应进气口设置于排气口的上方；丙烯腈和苯乙烯在由贵金属Pt、Pd作为催化剂、以堇青石陶瓷颗粒作载体、在催化剂表面发生催化氧化的反应下，被氧化为无害的水和二氧化碳；此反应属于气固相催化氧化反应。
所述陶瓷加热芯3通过耐高温无机粘合剂连接，所述陶瓷加热芯3提供净化过程反应所需的高温环境。催化剂废气去除效率随温度升高而增加：温度为350℃，空速为15000h-1时，去除效率达到99％；即t＝350℃，空速＝15000h-1为催化剂运行的最佳操作条件。
所述堇青石陶瓷颗粒层2与Pt、Pd金属催化剂21将筒体1内的废气通过高温催化氧化反应生成无害的水和二氧化碳，并将所述生成气体通过反应室排气口12排出。
所述进气口11通过气体传送通道111与风机4连接，所述风机4将废气吸入并且通过气体传送通道111输入到筒体1内。
所述气体传送通道11一端设置于风机4，通过法兰112连接，另一端设置于筒体1的进气口11并且通过螺纹连接，并将位于气体传送通道11的废气导入筒体1。
所述排气口12通过降温通道121与排气机构5连接，将净化后的气体通过降温通道121降温后排出。
所述降温通道121上设置有若干个散热片1211，这样，有助于加快气体降温过程。
所述降温通道121一端设置于排气口12，中段通过支撑架122支撑降温通道121。
所述净化反应室外部设置有隔热箱盖6。
所述隔热箱盖6靠近排气机构5的一侧设置有若干个通风槽61。
所述排气机构5置于降温通道121末端，排气机构5的末端封闭，在四周分布有排气孔，将降温后的气体排入隔热箱盖6内，后通过通风槽61排入空气中。
所述筒体1包括下筒体13和上筒体14，所述下筒体13与上筒体14通过螺纹131配合连接。
所述陶瓷加热芯3的接线柱31贯穿下筒体13的底部与主控机构连接。
所述风机4也与主控机构连接。
本发明实施例还提供一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置，如图3-5所示，包括集气箱7、净化反应室，所述集气箱7内用于放置3D打印机并且将3D打印机产生的废气传送到净化反应室，所述集气箱7的后侧设置净化反应室。
所述集气箱7包括箱体71、滑动门72、槽形导轨73，所述箱体71的端部两侧分别设置槽形导轨73，所述滑动门72的两侧分别与槽形导轨73配合连接；所述箱体71的底板711上设置有通气孔7111用于保持集气箱7内部气压稳定并作用于FDM工艺的ABS类桌面级3D打印机与外设的连接通道。
所述箱体71的底板711延长至后侧用于放置净化反应室。
所述底板711的底部分布两排底板支撑座7112，保证通气孔7111的正常工作。
所述集气箱7用于收集打印过程中ABS材料产生的废气(下文简称废气)；
所述箱体71靠近净化反应室的一侧设置匹配风机4的风机接口7113，风机14将集气箱7所收集的废气导入气体传送通道111，再进入筒体1内，筒体1内的堇青石陶瓷颗粒层2与Pt、Pd金属催化剂21将筒体1内的废气通过高温催化氧化反应生成无害的水和二氧化碳，并将所述生成气体通过反应室排气口12排出，净化后的气体经过降温通道121降温后从排气机构5排出到隔热箱盖6内，最后通过隔热箱盖6的通风槽61排入空气中。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种净化反应室，其特征在于，包括筒体、堇青石陶瓷颗粒层、陶瓷加热芯，所述筒体内的中心设置陶瓷加热芯，所述陶瓷加热芯内壁设置堇青石陶瓷颗粒层，所述堇青石陶瓷颗粒层内的间隙填充Pt、Pd金属催化剂；所述筒体的上部设置有进气口，下部侧面设置有排气口。
2.根据权利要求1所述的净化反应室，其特征在于，所述进气口通过气体传送通道与风机连接。
3.根据权利要求1或2所述的净化反应室，其特征在于，所述排气口通过降温通道与排气机构连接。
4.根据权利要求3所述的净化反应室，其特征在于，所述降温通道上设置有若干个散热片。
5.根据权利要求4所述的净化反应室，其特征在于，所述净化反应室外部设置有隔热箱盖。
6.根据权利要求5所述的净化反应室，其特征在于，所述隔热箱盖靠近排气机构的一侧设置有若干个通风槽。
7.根据权利要求6所述的净化反应室，其特征在于，所述筒体包括下筒体和上筒体，所述下筒体与上筒体通过螺纹配合连接。
8.一种用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置，其特征在于，包括集气箱、如权利要求1-7任意一项所述的净化反应室，所述集气箱内用于放置3D打印机并且将3D打印机产生的废气传送到净化反应室，所述集气箱的后侧设置净化反应室。
9.根据权利要求8所述的用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置，其特征在于，所述集气箱包括箱体、滑动门、槽形导轨，所述箱体的端部两侧分别设置槽形导轨，所述滑动门的两侧分别与槽形导轨配合连接；所述箱体的底板上设置有通气孔用于保持集气箱内部气压稳定。
10.根据权利要求9所述的用于ABS类桌面级3D打印机的空气净化装置，其特征在于，所述底板的底部分布两排底板支撑座。
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