CN212400356U - 一种lcd光固化3d打印机屏幕冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，包括水箱、屏幕压板、液晶屏、冷却板、盖板、阵列光源、散热风扇、散热水排、引流槽和循环水泵，所述水箱上设置有排水口和集水口，所述水箱固定在盖板上，所述盖板固定在底板上，所述盖板和底板之间从上至下依次设置有屏幕压板、液晶屏、冷却板以及阵列光源，所述屏幕压板中部开设有形状尺寸适配于液晶屏的窗口，所述循环水泵固定在底板上，所述底板上还固定有两个间隔设置的散热风扇，每个所述散热风扇的一侧均设置有散热水排，所述散热水排上连接有进水管和出水管；本实用新型通过软管排放到LCD光固化3D打印机的外部，达到保护阵列光源的作用。

Description

一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统。

背景技术

3D打印作为一种区别于传统制造的新技术，以其成型精度高、加工周期短、可个性化制作及成本相对低等特点，被广泛应用于机械、汽车、军事、航空航天,医疗器械等众多领域。

在3D打印技术中光固化成形是最早被使用的成型技术，先后发展出激光扫描成像技术(SLA)、数字投影技术(DLP)和液晶成像技术(LCD)，其中液晶成像技术(LCD)是最新推出的，利用LCD“选择性区域透光原理”，使透过离型膜的紫外光线照射到光敏树脂并将其固化，这样一层一层叠加最终得到我们所要的产品。光固化使用的光源(一般为辐射能量较大的高频紫外), 长期照射必会造成液晶屏寿命降低，甚至损坏液晶屏，同时树脂固化过程也会产生一定热量，作用在液晶屏。

为了很好解决液晶屏高温问题，有效提高液晶屏的使用寿命，需要设计一种新的冷却系统。目前液晶屏幕冷却方式有两种，一种是风冷，方法是把风扇安装在屏幕的下方，利用风扇的强制对流作用将屏幕的热量带走。另一种是水冷，方法是在屏幕下方安装一块内部带有水道的透明材质(PMMA或PC) 冷却板，液晶屏与冷却板紧密贴合，利用水的循环流动将屏幕热量带走。虽然现有解决方案可以降低液晶屏温度，提高屏幕使用寿命，但仍存在以下问题：(1)第一种方式，风扇长时间工作散热效果会衰减，同时灯源与外界相通，势必造成灯源被污染。(2)第二种方式，冷却板内产生的气泡和水道加工痕迹都会对光透射率造成影响且如果冷却板密封没做好，灯源就会有被损坏的危险。本实用新型的目的是通过一种新型水道结构，来消除气泡和水道加工痕迹对光透射率的影响，确保获得尺寸精准的投影图像。另外，针对冷却板可能存在漏液风险，设计了一种放泄结构，对灯源的保护和系统可靠性的提高起到了很好的作用。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种LCD光固化3D 打印机屏幕冷却系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，包括水箱、屏幕压板、液晶屏、冷却板、盖板、阵列光源、散热风扇、散热水排、引流槽和循环水泵，所述水箱上设置有排水口和集水口，所述水箱固定在盖板上，所述盖板固定在底板上，所述盖板和底板之间从上至下依次设置有屏幕压板、液晶屏、冷却板以及阵列光源，所述屏幕压板中部开设有形状尺寸适配于液晶屏的窗口，所述循环水泵固定在底板上，所述底板上还固定有两个间隔设置的散热风扇，每个所述散热风扇的一侧均设置有散热水排，所述散热水排上连接有进水管和出水管。

优选的，所述冷却板包括上下布置的第一冷却板和第二冷却板，所述第一冷却板内设置有第一冷却水道，所述第一冷却水道的一端设置有第一进水接头，另一端设置有第一出水接头，所述第二冷却板内设置有第二冷却水道，所述第二冷却水道的一端设置有第二进水接头，另一端设置有第二出水接头。

优选的，所述盖板中部开设有矩形槽，所述矩形槽的底板设置有开口，所述矩形槽的槽内开设有矩形水道和密封沟槽，所述矩形水道的两侧下方设置有两个放泄口，所述放泄口上设置有引流槽，所述引流槽上设置有接头，所述密封沟槽内设置有密封条。

优选的，所述第一冷却水道的第一进水接头通过管道与水箱的排水口连通，所述第一冷却水道的第一出水接头与第二冷却水道的第二进水接头连通，所述第二冷却水道的第二出水接头通过管道与散热水排的进水管连通，所述散热水排的出水管通过管道与循环水泵的一端连通，所述循环水泵的另一端通过管道与水箱的集水口连通。

优选的，述冷却板为PMMA或PC透光率好的材料制成。

优选的，所述第一冷却水道呈S形结构并且其横截面呈圆弧形。

优选的，所述第二冷却水道呈S形结构并且其横截面呈圆弧形。

与现有技术相比，本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，冷却液储存在水箱中，通过管道将冷却液输送到冷却板，在冷却板吸收液晶屏热量后流经散热水排，通过散热风扇的作用将冷却板流过来的高温水降温，再通过循环水泵将水送回到水箱，完成一次循环，在LCD光固化3D打印机打印过程中通过不断的循环，最终达到给LCD光固化3D打印机打印屏幕降温的目的。此外，一旦发生冷却板漏液，漏液也会随着矩形水道流经引流槽，最终通过软管排放到LCD光固化3D打印机的外部，达到保护阵列光源的作用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统的爆炸图；

图2为本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统中的第一冷却板立体图；

图3为本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统中的第二冷却板的内部结构示意图；

图4为本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统中的第一冷却板的内部结构示意图；

图5为本实用新型一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统中的部分结构示意图；

图6为图5中的A-A剖视图。

附图中：

1、水箱；2、屏幕压板；21、窗口；3、液晶屏；4、冷却板；41、第一冷却板；411、第一冷却水道；412、第一进水接头；413、第一出水接头；42、第二冷却板；421、第二冷却水道；422、第二进水接头；423、第二出水接头； 5、盖板；51、矩形槽；52、开口；53、矩形水道；54、密封沟槽；55、放泄口；56、密封条；6、阵列光源；7、散热风扇；8、散热水排；9、引流槽； 10、循环水泵；11、底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种LCD光固化3D 打印机屏幕冷却系统，包括水箱1、屏幕压板2、液晶屏3、冷却板4、盖板5、阵列光源6、散热风扇7、散热水排8、引流槽9和循环水泵10，所述水箱1 上设置有排水口和集水口，所述水箱1固定在盖板5上，所述盖板5固定在底板11上，所述盖板5和底板11之间从上至下依次设置有屏幕压板2、液晶屏3、冷却板4以及阵列光源6，所述屏幕压板2中部开设有形状尺寸适配于液晶屏3的窗口21，所述循环水泵10固定在底板11上，所述底板11上还固定有两个间隔设置的散热风扇7，每个所述散热风扇7的一侧均设置有散热水排8，所述散热水排8上连接有进水管和出水管。

本实施例中，为提高光源利用率，所述冷却板4为PMMA或PC透光率好的材料制成。所述冷却板4包括上下布置的第一冷却板41和第二冷却板42，所述第一冷却板41内设置有第一冷却水道411，所述第一冷却水道411的一端设置有第一进水接头412，另一端设置有第一出水接头413，所述第二冷却板42内设置有第二冷却水道421，所述第二冷却水道421的一端设置有第二进水接头422，另一端设置有第二出水接头423。所述第一冷却板41和第二冷却板42使用防水无影胶在真空环境下粘结并在UV固化箱中照射一定时间以确保无影胶完全固化，随后通入清水清洗冷却板并验证其密封性。所述第一冷却水道411呈S形结构并且其横截面呈圆弧形，所述第二冷却水道421 呈S形结构并且其横截面呈圆弧形，这样的结构就基本消除了第一冷却水道 411以及第二冷却水道421加工痕迹对光透射的影响。同时第一冷却水道411 以及第二冷却水道421深度要适当小，目的是提高水的流速，这样可以把产生的气泡快速带走。

本实施例中，所述盖板5中部开设有矩形槽51，所述矩形槽51的底板设置有开口52，所述矩形槽51的槽内开设有矩形水道53和密封沟槽54，所述矩形水道53的两侧下方设置有两个放泄口55，所述放泄口55上设置有引流槽9，所述引流槽9上设置有接头，所述密封沟槽54内设置有密封条56，通过设置有密封沟槽54和密封条56可防止冷却板4泄露。在冷却板4与盖板5 之间的密封沟槽54中加了密封条56，确保漏液不会流到阵列光源6上，同时在盖板5上加工出矩形水道53，又在矩形水道53下方开设两个放泄口55，放泄口55下方同时安装两个带有接头的引流槽9，接头通过软管与底板11连接，保证从冷却板4中漏出的液体能够沿着矩形水道53流经放引流槽9，最终通过软管流到机器外部。

本实施例中，所述屏幕压板2固定在盖板5上，所述盖板5上表面与液晶屏3保持平齐，以确保液晶屏3固定在第一冷却板41的正中间，光源阵列 6设置在第二冷却板42的下方，接触面紧密配合保证散热均匀。

本实施例中，所述第一冷却水道411的第一进水接头412通过管道与水箱1的排水口连通，所述第一冷却水道411的第一出水接头413与第二冷却水道421的第二进水接头422连通，所述第二冷却水道421的第二出水接头 423通过管道与散热水排8的进水管连通，所述散热水排8的出水管通过管道与循环水泵10的一端连通，所述循环水泵10的另一端通过管道与水箱1的集水口连通。

本实用新型的工作过程：冷却液储存在水箱1中，通过管道将冷却液输送到冷却板4，在冷却板4吸收液晶屏3热量后流经散热水排8，通过散热风扇7的作用将冷却板4流过来的高温水降温，再通过循环水泵10将水送回到水箱1，完成一次循环，在LCD光固化3D打印机打印过程中通过不断的循环，最终达到给LCD光固化3D打印机打印屏幕降温的目的。此外，一旦发生冷却板漏液，漏液也会随着矩形水道53流经引流槽9，最终通过软管排放到LCD 光固化3D打印机的外部，达到保护阵列光源6的作用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，包括水箱(1)、屏幕压板(2)、液晶屏(3)、冷却板(4)、盖板(5)、阵列光源(6)、散热风扇(7)、散热水排(8)、引流槽(9)和循环水泵(10)，其特征在于：所述水箱(1)上设置有排水口和集水口，所述水箱(1)固定在盖板(5)上，所述盖板(5)固定在底板(11)上，所述盖板(5)和底板(11)之间从上至下依次设置有屏幕压板(2)、液晶屏(3)、冷却板(4)以及阵列光源(6)，所述屏幕压板(2)中部开设有形状尺寸适配于液晶屏(3)的窗口(21)，所述循环水泵(10)固定在底板(11)上，所述底板(11)上还固定有两个间隔设置的散热风扇(7)，每个所述散热风扇(7)的一侧均设置有散热水排(8)，所述散热水排(8)上连接有进水管和出水管。

2.根据权利要求1所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述冷却板(4)包括上下布置的第一冷却板(41)和第二冷却板(42)，所述第一冷却板(41)内设置有第一冷却水道(411)，所述第一冷却水道(411)的一端设置有第一进水接头(412)，另一端设置有第一出水接头(413)，所述第二冷却板(42)内设置有第二冷却水道(421)，所述第二冷却水道(421)的一端设置有第二进水接头(422)，另一端设置有第二出水接头(423)。

3.根据权利要求1所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述盖板(5)中部开设有矩形槽(51)，所述矩形槽(51)的底板设置有开口(52)，所述矩形槽(51)的槽内开设有矩形水道(53)和密封沟槽(54)，所述矩形水道(53)的两侧下方设置有两个放泄口(55)，所述放泄口(55)上设置有引流槽(9)，所述引流槽(9)上设置有接头，所述密封沟槽(54)内设置有密封条(56)。

4.根据权利要求2所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述第一冷却水道(411)的第一进水接头(412)通过管道与水箱(1)的排水口连通，所述第一冷却水道(411)的第一出水接头(413)与第二冷却水道(421)的第二进水接头(422)连通，所述第二冷却水道(421)的第二出水接头(423)通过管道与散热水排(8)的进水管连通，所述散热水排(8)的出水管通过管道与循环水泵(10)的一端连通，所述循环水泵(10)的另一端通过管道与水箱(1)的集水口连通。

5.根据权利要求1所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述冷却板(4)为PMMA或PC透光率好的材料制成。

6.根据权利要求2所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述第一冷却水道(411)呈S形结构并且其横截面呈圆弧形。

7.根据权利要求2所述的一种LCD光固化3D打印机屏幕冷却系统，其特征在于：所述第二冷却水道(421)呈S形结构并且其横截面呈圆弧形。

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