CN220576430U - 冷却装置及3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冷却装置及3D打印设备，冷却装置包括过风盒、第一散热器、第二散热器、基板、以及半导体制冷片，过风盒设有进风通道和出风通道，所述出风通道与所述进风通道连通；第一散热器收容于所述进风通道内；第二散热器收容于所述出风通道内；基板位于所述过风盒上且与所述第一散热器和所述第二散热器的一端连接；半导体制冷片连接于所述基板远离所述第一散热器和第二散热器的一侧。3D打印设备包括3D打印设备主体和上述冷却装置。

Description

冷却装置及3D打印设备

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种冷却装置及3D打印设备。

背景技术

3D打印(增材制造)设备在工作时需要通过风道冷却系统对工件成型台或者喷头进行散热。目前，大部分风道冷却系统都采用单通道的结构，风道的整体长度较小，导致风道冷却系统的散热效率较低。

如何解决上述问题，即提供一种延长风道的长度、提高散热效率的冷却装置及3D打印设备是本领域技术人员需要考虑的。

实用新型内容

本申请实施例提供一种冷却装置，包括：

过风盒，设有进风通道和出风通道，所述出风通道与所述进风通道连通；

第一散热器，收容于所述进风通道内；

第二散热器，收容于所述出风通道内；

基板，位于所述过风盒上且与所述第一散热器和所述第二散热器的一端连接；

半导体制冷片，连接于所述基板远离所述第一散热器和第二散热器的一侧。

进一步地，所述过风盒内设有过风腔，所述过风腔内收容有隔板，所述隔板沿所述过风盒的长度方向将所述过风腔一分为二，从而形成所述进风通道与所述出风通道。

进一步地，所述过风盒具有相对设置的顶板及底板、连接顶板及底板且相对设置的第一侧壁及第二侧壁，所述隔板的相对两端分别抵顶所述过风盒的顶板及底板，所述隔板的一侧连接于所述过风腔的一侧的第一侧壁，所述隔板的相对另一侧与所述过风腔的另一侧的第二侧壁间隔设置，用于使所述出风通道与所述进风通道连通。

进一步地，所述过风盒设有安装口，所述安装口与所述过风腔连通，所述基板设于所述安装口，用于封闭所述安装口且直接与所述第一散热器和第二散热器贴设。

进一步地，所述基板抵顶于所述隔板的一端，所述基板远离所述隔板的一侧表面设有所述半导体制冷片，且所述半导体制冷片与所述基板导热连接。

进一步地，所述冷却装置还包括散热模组，所述散热模组盖设于所述半导体制冷片远离所述基板的一端，且与所述半导体制冷片导热连接，所述散热模组固定于所述基板安装有所述半导体制冷片的一端。

进一步地，所述第一散热器包括多个平行间隔设置的第一散热片，相邻的第一散热片直接形成了第一散热通道，所述第一散热通道的延伸方向与所述进风通道的延伸方向一致。

进一步地，所述第二散热器包括多个平行间隔设置的第二散热片，相邻的第二散热片直接形成了第二散热通道，所述第二散热通道的延伸方向与所述出风通道的延伸方向一致。

进一步地，所述过风盒设有进风口和出风口，所述进风口与所述进风通道连通，所述出风口与所述出风通道连通。

本申请实施例还提供一种3D打印设备，包括3D打印设备主体和上述冷却装置。

相较于现有技术，本申请的冷却装置通过设置相互连通的进风通道与出风通道，延长了整个冷却装置的风道的长度，并在进风通道内设有第一散热器，在出风通道内设有第二散热器，使待冷却气流在经过进风通道与出风通道时分别通过第一散热器和第二散热器对其直接进行散热，提高了待冷却气流的冷却速度及冷却效果。

附图说明

图1为本申请的3D打印设备在一实施例中的结构示意图。

图2为本申请的冷却装置在一实施例中的立体示意图。

图3为本申请的冷却装置在一实施例中的爆炸示意图。

图4为本申请的冷却装置在一实施例中的过风盒的立体示意图。

图5为本申请的冷却装置在一实施例中的过风盒的另一视角的立体示意图。

图6为图2中的冷却装置沿A-A方向的剖视示意图。

图7为本申请的冷却装置在一实施例中的散热模组的安装示意图。

主要元件符号说明：

3D打印设备 200

3D打印设备主体 110

激光发射装置 111

成型台 112

工件 120

风力循环装置 130

工作车间 140

密封室 141

冷却装置 100

过风盒 10

进风通道 101

出风通道 102

连接通道 103

过风腔 104

进风口 105

出风口 106

第一侧板 11

第二侧板 12

第三侧板 13

第四侧板 14

顶板 15

安装口 150

密封槽 151

底板 16

第一散热器 20

第一散热片 21

第一散热通道 22

第二散热器 30

第二散热片 31

第二散热通道 32

基板 40

安装槽 41

安装台 42

半导体制冷片 50

散热模组 60

隔板 70

抵顶凸起 71

长度方向 X

宽度方向 Y

竖直方向 Z

第一侧壁 P1

第二侧壁 P2

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。

请参阅图1和图2，本申请的3D打印设备200，包括3D打印设备主体110和冷却装置100。3D打印设备主体110包括激光发射装置111、成型台112以及风力循环装置130。激光发射装置111位于成型台112的上方，用于对成型台112上铺设的金属粉末等进行加热，使金属粉末在成型台112上成型为工件120。

请参阅图1，在采用一些实施方式时，3D打印设备主体110位于工作车间140内。工作车间140具有密封室141，3D打印设备主体110于密封室内工作。同时，密封室141内注入有保护气体，以使3D打印设备主体110在保护气体形成的气氛中工作。风力循环装置130安装于工作车间140外，可以向密封室141内输入冷却气流。冷却装置100位于工作车间140外，并连接于风力循环装置130的管路上，以对流出工作车间140的热气流进行冷却后再输入风力循环装置130内，由风力循环装置130将冷却后的气流再输入工作车间140内。

请参阅图2和图3，本申请的冷却装置100包括过风盒10、第一散热器20、第二散热器30、基板40、以及半导体制冷片50。过风盒10设有进风通道101和出风通道102，且出风通道102与进风通道101连通。待散热气流流入过风盒10后，依次流经进风通道101与出风通道102后再流出过风盒10。

第一散热器20收容于进风通道101内，对流经进风通道101的气流进行热交换。第二散热器30收容于出风通道102内，对流经出风通道102的气流进行热交换。基板40为导热材质制成的板件，并位于过风盒10上且与第一散热器20和第二散热器30的一端连接，以使基板40同时与第一散热器20和第二散热器30导热连接，第一散热器20和第二散热器30的另一端与待散热气流接触，待散热气流将携带的热量传递给第一散热器20和第二散热器30，第一散热器20和第二散热器30进而将接收的热量传递给基板40。半导体制冷片50连接于基板40远离第一散热器20和第二散热器30的一侧，由半导体制冷片50对基板40散热。

如此，本申请的冷却装置100通过设置相互连通的进风通道101与出风通道102，延长了整个冷却装置100的风道的长度，并在进风通道101内设有第一散热器20，在出风通道102内设有第二散热器30，使待冷却气流在经过进风通道101与出风通道102时分别通过第一散热器20和第二散热器30对其直接进行散热，提高了待冷却气流的冷却速度及冷却效果。

请再结合图3至图5，于一实施例中，过风盒10具有相对设置的顶板15及底板16、相对设置的第一侧板11及第二侧板12、以及相对设置的第三侧板13及第四侧板14。其中，第一侧板11和第二侧板12沿过风盒10的长度方向X间隔设置，第三侧板13和第四侧板14沿过风盒10的宽度方向Y并列设置。第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13和第四侧板14环绕底板16首尾依次连接，并围设形成过风腔104。顶板15连接于第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13和第四侧板14的顶端，用于封闭过风腔104。

过风腔104内收容有隔板70，隔板70沿过风盒10的长度方向X设置，由隔板70将过风腔104一分为二，从而形成并列设置的进风通道101与出风通道102。进风通道101与出风通道102的延伸方向相同，在总风道的长度相同且形成进风通道101与出风通道102这两个风道的情况下，能够减小整个过风盒10的体积。

隔板70的相对两端分别抵顶过风盒10的顶板15及底板16，隔板70自底板16的顶端沿竖直方向Z延伸至抵顶于顶板15，使隔板70上下两端与顶板15和底板16之间不会形成间隙，确保气流只能从进风通道101的尾端流入至出风通道102内。

请再结合图4和图5，于一实施例中，第一侧板11朝向第二侧板12的一侧的壁面设为第一侧壁P1，第二侧板12朝向第一侧板11的一侧的壁面设为第二侧壁P2。第一侧壁P1及第二侧壁P2相对设置，隔板70的一侧连接于第一侧壁P1，用于将进风通道101与出风通道102分隔。隔板70的相对另一侧与第二侧壁P2间隔设置，从而使所述隔板70的长度小于过风腔104的长度，隔板70的相对另一侧用于在隔板70与第二侧壁P2之间形成连接通道103。进风通道101的尾端与连接通道103的一端连通，出风通道102的首端与连接通道103的另一端连通，从而使出风通道102与进风通道101连通。

特别地，第二侧壁P2呈曲面结构设置，以使气流在流经连接通道103时，气流能够平滑地沿第二侧壁P2流动，防止气流在连接通道103处出现紊流现象，导致气流的散热效率降低。

请再结合图3至图5，于一实施例中，过风盒10设有安装口150。安装口150开设于顶板15上，并将顶板15贯穿。安装口150与过风腔104连通，即安装口150同时与进风通道101和出风通道102连通。基板40盖设于顶板15的顶端，基板40的形状与安装口150的形状相同且基板40的外轮廓超出安装口150的外周壁的外轮廓，以通过基板40封闭安装口150。基板40可以通过螺钉等紧固件与顶板15可拆卸连接，也可以通过卡接等可拆卸连接方式连接于顶板15。

特别地，顶板15的顶端还设有密封槽151，密封槽151环绕安装口150的外周壁设置，且用于安装密封圈。如此，在基板40与顶板15连接时，由密封圈将基板40与顶板15的连接处密封，防止过风腔104内的气流直接自安装口150流出。

请再结合图5和图6，于一实施例中，基板40的底端抵顶于隔板70的顶端。隔板70的顶端的中间区部沿竖直方向Z向上凸伸有抵顶凸起71，抵顶凸起71位于安装口150内，且抵顶凸起71沿过风盒10长度方向X的相对两端分别抵顶于安装口150的相对两内壁。抵顶凸起71的顶端与顶板15的顶端位于同一高度处，以使基板40安装于顶板15时，基板40的底端抵顶于抵顶凸起71的顶端，进而使基板40与隔板70之间无间隙存在，防止漏风。

请再结合图6和图7，于一实施例中，基板40直接与第一散热器20和第二散热器30贴设，第一散热器20和第二散热器30并列设置于基板40的底端的端面。第一散热器20和第二散热器30可与基板40一体成型设置，也可以与基板40可拆卸连接。第一散热器20包括多个平行间隔设置的第一散热片21，多个第一散热片21自基板40的底端沿竖直方向Z向下凸伸至进风通道101内。任意相邻的两个第一散热片21之间直接形成了第一散热通道22，且第一散热通道22的延伸方向与进风通道101的延伸方向一致，防止气流出现紊流的情况。如此，当待散热气流进入进风通道101时，待散热气流于第一散热通道22内流动，从而与第一散热片21接触后将热量传递给第一散热片21，进而实现对待散热气流的散热。

特别地，第一散热片21的长度与进风通道101的长度大致相同，以确保气流在进风通道101内的各处均能与第一散热片21进行热交换。

第二散热器30包括多个平行间隔设置的第二散热片31，多个第二散热片31自基板40的底端沿竖直方向Z向下凸伸至出风通道102内。任意相邻的两个第二散热片31之间直接形成了第二散热通道32，第二散热通道32的延伸方向与出风通道102的延伸方向一致，防止气流出现紊流的情况。如此，当待散热气流进入出风通道102时，待散热气流于第二散热通道32内流动，从而与第二散热片31接触后将热量传递给第二散热片31，进而实现对待散热气流的散热。

特别地，第二散热片31的长度与出风通道102的长度大致相同，以确保气流在出风通道102内的各处均能与第二散热片31进行热交换。

请再结合图6和图7，于一实施例中，基板40远离隔板70的一侧表面设有安装槽41，安装槽41用于收容半导体制冷片50，且半导体制冷片50的冷端与基板40导热连接，以通过半导体制冷片50对基板40散热。安装槽41可以沿基板40的长度方向X设置为多个，进而通过安装多个半导体制冷片50以提高对基板40的散热效果。

冷却装置100还包括散热模组60，散热模组60盖设于半导体制冷片50远离基板40的一端。散热模组60与半导体制冷片50的热端导热连接，进而由散热模组60对半导体制冷片50的热端散热。散热模组60可以为风扇等散热件。

基板40安装有半导体制冷片50的一端的端面设有安装台42，散热模组60与安装台42通过螺钉等紧固件可拆卸连接。

请再结合图4，于一实施例中，过风盒10设有进风口105和出风口106，进风口105和出风口106均设于第一侧板11上。进风口105与进风通道101连通，待冷却气流自进风口105进入进风通道101内。出风口106与出风通道102连通，冷却后的气流自出风口106流出出风通道102。

上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括：

过风盒，设有进风通道和出风通道，所述出风通道与所述进风通道连通；

第一散热器，收容于所述进风通道内；

第二散热器，收容于所述出风通道内；

基板，位于所述过风盒上且与所述第一散热器和所述第二散热器的一端连接；

半导体制冷片，连接于所述基板远离所述第一散热器和第二散热器的一侧。

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述过风盒内设有过风腔，所述过风腔内收容有隔板，所述隔板沿所述过风盒的长度方向将所述过风腔一分为二，从而形成所述进风通道与所述出风通道。

3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述过风盒具有相对设置的顶板及底板、连接顶板及底板且相对设置的第一侧壁及第二侧壁，所述隔板的相对两端分别抵顶所述过风盒的顶板及底板，所述隔板的一侧连接于所述过风腔的一侧的第一侧壁，所述隔板的相对另一侧与所述过风腔的另一侧的第二侧壁间隔设置，用于使所述出风通道与所述进风通道连通。

4.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述过风盒设有安装口，所述安装口与所述过风腔连通，所述基板设于所述安装口，用于封闭所述安装口且直接与所述第一散热器和第二散热器贴设。

5.如权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述基板抵顶于所述隔板的一端，所述基板远离所述隔板的一侧表面设有所述半导体制冷片，且所述半导体制冷片与所述基板导热连接。

6.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括散热模组，所述散热模组盖设于所述半导体制冷片远离所述基板的一端，且与所述半导体制冷片导热连接，所述散热模组固定于所述基板安装有所述半导体制冷片的一端。

7.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述第一散热器包括多个平行间隔设置的第一散热片，相邻的第一散热片直接形成了第一散热通道，所述第一散热通道的延伸方向与所述进风通道的延伸方向一致。

8.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述第二散热器包括多个平行间隔设置的第二散热片，相邻的第二散热片直接形成了第二散热通道，所述第二散热通道的延伸方向与所述出风通道的延伸方向一致。

9.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述过风盒设有进风口和出风口，所述进风口与所述进风通道连通，所述出风口与所述出风通道连通。

10.一种3D打印设备，其特征在于，包括3D打印设备主体和如权利要求1至9任意一项中所述的冷却装置。