JP6717949B2 - バイオプリンター温度コントロールシステム及びバイオプリンター - Google Patents
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Description
1. 容器温度コントロールシステム; 11. 熱伝導ジャケット; 12. 半導体冷却装置; 13. 放熱装置; 131. ヒートシンクアセンブリ; 132. 放熱ファン; 14. 第1の均熱プレート; 15. 第2の均熱プレート; 16. 第1の接続ブラケット; 17. 第2の接続ブラケット; 18. 第1の温度センサ; 19. 第2の温度センサ;
2. ノズル温度コントロールシステム; 21. ノズル熱伝導ブロック;
3. 流路温度コントロールシステム; 31. 流路熱伝導ブロック;
4. バイオプリンティング材料容器; 41. 第1の材料容器; 42. 第2の材料容器;
5. ノズル; 6. 取付けプレート; 7. 断熱プレート。
(1) 第2の材料容器42の温度が、補助材料の消耗の温度よりも低い場合、半導体冷却システムは、加熱状態にあり、第2の材料容器42に近接する半導体冷却装置12の第1の側面は高温表面であり、及びヒートシンクアセンブリ131に近接する半導体冷却装置12の第2の側面は低温表面である。このとき、半導体冷却装置12の第1の側面は、第1の均熱プレート14及び熱伝導ジャケット11を介して第2の材料容器42に熱を伝達し、第2の材料容器42を加熱する目的を達成し、第2の材料容器42の温度を補助材料の所望の温度に上昇させる。同時に、ヒートシンクアセンブリ131及び第2の均熱プレート15によって、環境中の熱を、半導体冷却装置12の第2の側面に伝達することができ、半導体冷却装置12の第2の側面の温度を高め、その結果、半導体冷却装置12の第1の側面と第2の側面の間の温度差が、低減される。言い換えれば、半導体冷却装置12の冷却表面と高温表面の間の温度差が縮小され、半導体冷却装置12の加温上限が高くなる。
Claims (17)
- バイオプリンター温度コントロールシステムであって、流路の温度を、生物学的プリンティング材料の所望する温度に一致するようにバイオプリンターのバイオプリンティング材料容器(4)の出口と前記バイオプリンターのノズル(5)の間の流路の温度を制御するための流路温度コントロールシステム(3);
前記バイオプリンティング材料容器(4)において前記生物学的プリンティング材料の前記所望する温度に一致するように前記バイオプリンティング材料容器(4)の前記温度をコントロールする、前記バイオプリンティング材料容器(4)と熱交換するための熱交換装置を含む容器温度コントロールシステム(1); 及び
前記バイオプリンティング材料容器(4)と前記熱交換装置の間に設けられた第1の均熱プレート(14)であって、前記第1の均熱プレート(14)が、前記熱交換装置と前記バイオプリンティング材料容器(4)の間で熱を均一に伝達するように構成される、第1の均熱プレート(14)、
を含む、バイオプリンター温度コントロールシステム。 - 前記熱交換装置が、熱交換部材及び放熱装置(13)を含む、バイオプリンター温度コントロールシステムであって、ここで、前記熱交換部材が、前記バイオプリンティング材料容器(4)を加熱又は冷却するように構成され、前記第1の均熱プレート(14)が、前記バイオプリンティング材料容器(4)と前記熱交換部材の第1の側面の間に配置され、前記熱交換部材(12)の第2の側面が、前記熱交換部材と環境の間で熱を伝達するための放熱装置(13)と接続される、請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記容器温度コントロールシステム(1)が、前記熱交換部材と前記放熱装置(13)の間の熱を均一に交換するために、前記熱交換部材の前記第2の側面と前記放熱装置(13)の間に設けられている第2の均熱プレート(15)をさらに含む、請求項2に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記放熱装置(13)が、ヒートシンクアセンブリ(131)及び放熱ファン(132)を含む、バイオプリンター温度コントロールシステムであって、ここで、前記ヒートシンクアセンブリ(131)が、前記熱交換部材の前記第2の側面に接続され、前記放熱ファン(132)が、前記ヒートシンクアセンブリ(131)と前記環境の間で熱を伝達するように構成され、及び前記第2の均熱プレート(15)が、前記熱交換部材と前記ヒートシンクアセンブリ(131)の間の熱を均一に交換するために、前記熱交換部材の前記第2の側面と前記ヒートシンクアセンブリ(131)の間に配置される、請求項3に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記放熱ファン(132)の吹出口が、前記バイオプリンターのプリンティングプラットホームの反対側に配置される、請求項4に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記放熱ファン(132)が、ガバナーファンであり、前記容器温度コントロールシステム(1)が、前記ヒートシンクアセンブリ(131)の温度を検出するために、放熱温度検出コントロール装置を含み、前記ヒートシンクアセンブリ(131)の前記温度と前記環境の温度の間の差に応じて、前記放熱ファン(132)が、オンされるか否かを制御し且つ、前記放熱ファン(132)の回転速度を調節する、請求項4に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記容器温度コントロールシステム(1)が、前記バイオプリンティング材料容器(4)の温度を検出し、前記検出された温度を熱交換装置に戻し供給して、前記バイオプリンティング材料容器(4)の前記温度の閉ループ制御を形成する、容器温度検出コントロール装置を含む、請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記ノズル(5)の温度を、前記生物学的プリンティング材料の前記所望する温度に一致するように、前記バイオプリンターの前記ノズル(5)の温度を制御するためのノズル温度コントロールシステム(2)をさらに含む、請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記温度コントロールシステムが、前記ノズル(5)の外周に設けられたノズル熱伝導ブロック(21)を含む、請求項8に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記流路温度コントロールシステムが、前記バイオプリンティング材料容器(4)の前記出口と前記ノズル(5)の間の流路の外周に設けられた流路熱伝導ブロック(31)を含む、請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 一方が、前記バイオプリンティング材料容器(4)の第1の材料容器(41)上で温度コントロールを行うように構成され、他方が、前記バイオプリンティング材料容器(4)の第2の材料容器(42)上で温度コントロールを行うように構成される、二つの独立した容器温度コントロールシステム(1)を含む、請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 前記熱交換部材が、半導体冷却スライスを含む、請求項2に記載のバイオプリンター温度コントロールシステム。
- 請求項1に記載のバイオプリンター温度コントロールシステムを含む、バイオプリンター。
- バイオプリンティング材料容器(4)を含むバイオプリンターであって、前記バイオプリンティング材料容器(4)が、第1の材料容器(41)及び第2の材料容器(42)を含み、ここで、前記バイオプリンターのノズルは、前記流路を介して前記第1の材料容器(41)及び前記第2の材料容器(42)の一方の出口に連通し、及び流路熱伝導ブロック(31)が、前記流路の外周に設けられる、請求項13に記載のバイオプリンター。
- ノズル熱伝導ブロック(21)が、前記ノズルの外周に設けられ、及び前記流路が、前記出口から前記流路熱伝導ブロック及び前記ノズル熱伝導ブロックを順次通過してノズルと連通する、請求項14に記載のバイオプリンター。
- 断熱層が、前記ノズル熱伝導ブロック(21)から熱を遮断するために、前記ノズル熱伝導ブロック(21)において、前記流路の外周に設けられる、請求項15に記載のバイオプリンター。
- 前記断熱層が、前記流路と前記ノズル熱伝導ブロックの間に配置される、請求項16に記載のバイオプリンター。
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