CN214082871U - 一种3d打印机的出料冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种3D打印机的出料冷却装置，包括主壳体、半导体制冷片、降温机构、散热机构，降温机构安装于半导体制冷片的冷端，散热机构安装于半导体制冷片的热端，三者共同安装于主壳体内。降温机构将半导体制冷片的冷气输出，使得3D打印机出料口冷却，散热机构利用植物蒸腾作用与毛细现象，通过水的相变，将半导体制冷片热端的热量散出。整个冷却装置安装于3D打印机顶部。通过风扇将冷却气体送至成型平台之上，实现出料冷却，利用植物蒸腾作用的水的相变散热，其散热效率高于现有的风冷散热，且比水冷散热结构简单。

Description

一种3D打印机的出料冷却装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机的出料冷却装置。

背景技术

3D打印机在挤出设备根据打印需要挤出打印材料后，需要对打印材料进行快速冷却，使其尽快固定形状，满足打印的需求，现有的3D打印机一般采用制冷风扇，而制冷风扇在转动的过程中容易造成挤出喷头震动，导致打印模型表面产生波纹，从而影响打印精度，同时风扇制冷效果一般，而且打印的模型受冷不均匀，这给打印机的使用带来了极大的不便。

现有运用半导体制冷的出料冷却装置，在半导体热端多采用风冷或者水冷的方式，风冷的效果并不是非常理想，水冷虽然降温散热效果理想，但是结构较为复杂，难以大规模推广，但是水的相变蒸发散热具备较为理想的散热效率，且金属泡沫属于多孔汲液材料，内部结构疏松多孔，可以利用毛细现象自动取水。因此，有必要提供一种新型的3D打印机的出料冷却装置解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种3D打印机的出料冷却装置，在利用半导体冷端给出料口冷却的同时，使用水的相变实现半导体制冷片热端的高效散热。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于：包括3D打印机外壳、安装于3D打印机外壳顶部的主壳体及安装于主壳体内的半导体制冷片、降温机构、散热机构，降温机构安装于半导体制冷片的冷端，散热机构安装于半导体制冷片的热端，降温机构将半导体制冷片的冷气输出至打印机成型平台之上，实现出料冷却，散热机构将半导体制冷片热端的热量散出，防止半导体制冷片的制冷效果受到影响。

按照上述技术方案，所述降温机构包括两个轴流风机、两个降温翅片，两个轴流风机均与主壳体螺接固定，主壳体内部分别设置有与两个降温翅片的尺寸对应的两个降温翅片定位槽，降温翅片通过降温翅片定位槽嵌套在主壳体内，且降温翅片与半导体制冷片的冷端接触。

按照上述技术方案，散热机构包括散热翅片、金属泡沫与给水管道。金属泡沫一端与散热翅片远离半导体制冷片的一端通过焊接相连，给水管道为一个一拖八接头，每个接头上分别安装有15mm长的针头，给水管道通过针头插设在金属泡沫顶部，针头插入金属泡沫6-8mm，金属泡沫属于多孔汲液材料，内部结构疏松多孔，小孔可以利用毛细现象自动汲取针头内的水。温度升高使金属泡沫内的水分蒸发散热，达到降低半导体热端温度的目的。散热翅片一端设置有半导体制冷片的热端对应的半导体制冷片定位凹槽，半导体制冷片热端通过半导体制冷片定位凹槽嵌套在散热翅片上。散热翅片与降温翅片上均开设有螺纹孔，两者通过固定螺丝固定相连为一个整体并将半导体制冷片夹设在两者之间。

按照上述技术方案，主壳体前端设置有两个圆形的冷气出风孔，主壳体两侧面分别设置有矩形的冷气进风孔，冷气出风孔与轴流风机处于同一轴线上，冷气进风孔与冷气出风孔和轴流风机的轴线位置相互垂直。

按照上述技术方案，主壳体与冷气出风孔对应的后端顶部设置有给水管道固定支架，给水管道固定支架用于支撑给水管道。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型利用轴流风机将半导体制冷片冷端的冷气输出，传输到成型平台上，使得从出料口出来的材料迅速冷却，加速模型的成型。半导体制冷片热端利用水的相变实现散热，散热效果更好，且利用毛细现象自动供水，使用更加方便快捷。本装置相比传统风冷，冷却成型速度更快，且散热效果好。相对传统水冷，结构更加简单，成本更低。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种3D打印机的出料冷却装置的爆炸示意图；

图2是本实用新型实施例中一种3D打印机的出料冷却装置外观示意图；

图3是本实用新型实施例中一种3D打印机的出料冷却装置安装位置示意图；

图4是实用新型实施例中主壳体后端示意图；

图5是实用新型实施例中主壳体前端示意图；

图6是本实用新型实施例中散热翅片示意图；

图中，1-轴流风机，2-降温翅片，3-固定螺丝，4-半导体制冷片，5-散热翅片，501-半导体制冷片定位凹槽，6-金属泡沫，7-主壳体，701-给水管道固定支架，702-冷气进风孔，703-冷气出风孔，704-降温翅片定位槽，8-给水管道，9-成型平台，10-3D打印机外壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1~图6所示，一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于：包括3D打印机外壳10、安装于3D打印机外壳顶部的主壳体7及安装于主壳体内的半导体制冷片4、降温机构、散热机构，降温机构安装于半导体制冷片4的冷端，散热机构安装于半导体制冷片4的热端，降温机构将半导体制冷片4的冷气输出至打印机成型平台9之上，实现出料冷却，散热机构将半导体制冷片4热端的热量散出，防止半导体制冷片4的制冷效果受到影响。

进一步地，所述降温机构包括两个轴流风机1、两个降温翅片2，两个轴流风机1均与主壳体7螺接固定，主壳体7内部分别设置有与两个降温翅片2的尺寸对应的两个降温翅片定位槽704，降温翅片2通过降温翅片定位槽704嵌套在主壳体7内，且降温翅片2与半导体制冷片4的冷端接触。

进一步地，散热机构包括散热翅片5、金属泡沫6与给水管道8。金属泡沫6一端与散热翅片5远离半导体制冷片4的一端通过焊接相连，给水管道8为一个一拖八接头，每个接头上分别安装有15mm长的针头，给水管道通过针头插设在金属泡沫6顶部，针头插入金属泡沫6-8mm。散热翅片5一端设置有半导体制冷片4的热端对应的半导体制冷片定位凹槽501，半导体制冷片4热端通过半导体制冷片定位凹槽501嵌套在散热翅片5上。散热翅片5与降温翅片2上均开设有螺纹孔，两者通过固定螺丝3固定相连为一个整体并将半导体制冷片4夹设在两者之间。进而使得半导体制冷片4、降温翅片2、散热翅片5、金属泡沫6共同固定于主壳体7内。

进一步地，主壳体7前端设置有两个圆形的冷气出风孔703，主壳体7两侧面分别设置有矩形的冷气进风孔702，冷气出风孔703与轴流风机1处于同一轴线上，冷气进风孔702与冷气出风孔703和轴流风机1的轴线位置相互垂直。

进一步地，主壳体7与冷气出风孔703对应的后端顶部设置有给水管道固定支架701，给水管道固定支架701用于支撑给水管道8。

本实用新型的工作原理：

参照图1所示，本实用新型提供一种3D打印机的出料冷却装置，本装置安装于3D打印机10顶部，使用时，半导体制冷片4通电，一端制冷，一端发热，由于冷端、热端分别与降温翅片2和散热翅片5接触，因此半导体制冷片4的温度分别传送到对应翅片上，轴流风机1工作产生的负压将外界空气通过主壳体侧面两端的冷气进风孔702泵入装置，外界气体经过降温翅片2后，温度降低，再由主壳体前端的冷气出风孔703送出，送到3D打印机的成型平台9上，加速成型平台9上模型的冷却成型。并且同时金属泡沫6由于疏松多孔，可以通过毛细现象自动取水，将给水管道8内的水运输到金属泡沫6内部，散热翅片5升温后，进而使得金属泡沫6升温，金属泡沫6内的水受热蒸发，通过水的相变将散热翅片5的热量带走，实现半导体制冷片4热端降温。通过风扇1将冷却气体送至打印机成型平台9之上，实现出料模型的冷却，利用植物蒸腾作用的水的相变散热、毛细现象实现自动取水，其散热效率高于现有的风冷散热，且比水冷散热结构简单。

以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于：包括3D打印机外壳、安装于3D打印机外壳顶部的主壳体及安装于主壳体内的半导体制冷片、降温机构、散热机构，降温机构安装于半导体制冷片的冷端，散热机构安装于半导体制冷片的热端。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于，所述降温机构包括两个轴流风机、两个降温翅片，两个轴流风机均与主壳体螺接固定，主壳体内部分别设置有与两个降温翅片的尺寸对应的两个降温翅片定位槽，降温翅片通过降温翅片定位槽嵌套在主壳体内，且降温翅片与半导体制冷片的冷端接触。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于，散热机构包括散热翅片、金属泡沫与给水管道,金属泡沫一端与散热翅片远离半导体制冷片的一端通过焊接相连，给水管道为一个一拖八接头，每个接头上分别安装有针头，给水管道通过针头插设在金属泡沫顶部,散热翅片一端设置有与半导体制冷片的热端对应的半导体制冷片定位凹槽，半导体制冷片热端通过半导体制冷片定位凹槽嵌套在散热翅片上,散热翅片与降温翅片上均开设有螺纹孔，两者通过固定螺丝固定相连为一个整体并将半导体制冷片夹设在两者之间。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于，主壳体前端设置有两个圆形的冷气出风孔，主壳体两侧面分别设置有矩形的冷气进风孔，冷气出风孔与轴流风机处于同一轴线上，冷气进风孔与冷气出风孔和轴流风机的轴线位置相互垂直。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机的出料冷却装置，其特征在于，主壳体与冷气出风孔对应的后端顶部设置有给水管道固定支架，给水管道固定支架用于支撑给水管道。

Images