本发明涉及3d打印机技术领域，具体为一种用于3d打印机的循环冷却装置。
背景技术：
3d打印机是一位名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状，3d打印机是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体；现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
3d打印技术日渐普及，应用于医学、建筑和军事等范畴，甚至开始家用化。但该技术在逐渐被广泛应用的同时，危害也日趋暴露出来，3d打印存在的主要缺陷主要体现在以下几个方面：家用3d打印机在室内运作时，会释放大量有毒超微细粒子(ufp)，有害程度相当于吸食香烟，影响人体健康；市面上的3d打印机首先将塑料加热，然后通过喷嘴喷出，造出设计模型，这过程类似工业生产，会释出有毒物质，但一般家用者不会使用防护装备。微粒会在空中飘浮，容易被人吸入肺部甚至脑部，过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病，甚至导致死亡；塑料加热的温度高，当打印机中的微粒释放时，伴随大量的热量，有如在室内开火炉、烧香味蜡烛或燃烧香烟，影响人体健康，同时影响打印成品的冷却成型，从而容易造成产品变形。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种用于3d打印机的循环冷却装置，添加多级除尘功能，减少人体呼吸吸入的颗粒，从而对操作人员起到保护的作用，并且除尘机构可拆解，便于对除尘部件进行清洗和维护；通过水冷对空气进行冷却，对机壳内部环境进行及时冷却，延长使用寿命，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于3d打印机的循环冷却装置，包括双层打印机外壳，所述双层打印机外壳的侧板内设有两个冷却风扇，与冷却风扇平行的双层打印机外壳侧板上设有冷却风道，所述冷却风道内设有高热微粒吸收机构和空气冷却机构；
所述高热微粒吸收机构包括处理外壳和安装在处理外壳内的吸收布罩，所述处理外壳与冷却风道连接，所述处理外壳的上板设有一级净化出口，并且在所述冷却风道的内部设有抽气泵，所述处理外壳的内壁上设有若干等间距分布的放置板，所述放置板从下到上分别设有盛放吸收布罩的抽屉板和静电吸尘板，所述静电吸尘板的边缘固定设有绝缘隔热框架，所述吸收布罩包括上层透气布和下层透气布，所述上层透气布和下层透气布之间设有纳米纤维膜滤芯，所述纳米纤维膜滤芯的上下表面还设有插片式滤芯。
作为本发明一种优选的技术方案，两个所述冷却风扇的外壳上设有空腔安装筒，所述双层打印机外壳的侧板内设有伺服电机，所述伺服电机连接有旋转轴，所述空腔安装筒固定安装在旋转轴外侧，两个所述冷却风扇两个所述冷却风扇关于双层打印机外壳的水平轴线对称。
作为本发明一种优选的技术方案，所述处理外壳的上板铰接在所述处理外壳的侧板上，并且在铰接处设有密封橡胶垫，所述处理外壳的上板上铰接有扒板，所述处理外壳的侧板上设有与扒板匹配的定位扣。
作为本发明一种优选的技术方案，所述空气冷却机构包括冷却机壳和安装在冷却机壳内的蛇形空气通管，所述蛇形空气通管外侧安装有水冷管，所述蛇形空气通管和水冷管的外表面均设有高导热板，所述高导热板的外侧涂覆有防腐层。
作为本发明一种优选的技术方案，所述蛇形空气通管穿过冷却机壳的下壳与一级净化出口连接，所述蛇形空气通管穿过冷却机壳的上壳连接有二级净化出口，所述二级净化出口穿过双层打印机外壳的背面。
作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却机壳的一侧内壁上设有散热风扇，冷却机壳的其他侧壁上还设有散热镂空槽。
作为本发明一种优选的技术方案，所述水冷管的上下两端分别穿过冷却机壳，并且水冷管的上端设有冷质入口，所述水冷管的下端设有热质出口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述处理外壳上在抽屉板的位置上设有安插槽，所述抽屉板与安插槽之间设有密封橡胶垫，所述抽屉板上设有若干均匀分布的通气孔，所述处理外壳的外表面还设有散热绝缘板。
作为本发明一种优选的技术方案，所述处理外壳和冷却机壳的外侧还设有延伸外壳，所述延伸外壳套接在双层打印机外壳上，所述延伸外壳内设有减噪垫，并且所述延伸外壳也设有散热镂空槽。
作为本发明一种优选的技术方案，所述双层打印机外壳内安装有位置传感器，所述位置传感器连接有处理器，所述伺服电机连接在处理器的输出端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过在外壳设置具有定位功能的冷却风扇，加速外壳内的空气流速，可加速对产品的冷却，防止产品冷却速度慢，导致喷头移动时造成形变，从而提高生产质量。
(2)本发明添加多级除尘功能，可有效的对3d打印加热过程中产生的微粒溢出，减少人体呼吸吸入的颗粒，从而对操作人员起到保护的作用，并且除尘机构可拆解，便于对除尘部件进行清洗和维护。
(3)本发明通过水冷对空气进行冷却，可将冷空气导入机壳内循环利用，对机壳内部环境进行及时冷却，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的冷却风扇安装结构示意图；
图3为本发明的冷却风扇工作控制示意图；
图4为本发明的高热微粒吸收机构结构示意图；
图5为本发明的吸收布罩结构示意图；
图6为本发明的处理外壳开关机构结构示意图；
图7为本发明的空气冷却机构结构示意图；
图8为本发明的蛇形空气通管结构示意图；
图中标号：
1-双层打印机外壳；2-冷却风扇；3-冷却风道；4-高热微粒吸收机构；5-空气冷却机构；6-空腔安装筒；7-伺服电机；8-旋转轴；9-密封橡胶垫；10-扒板；11-定位扣；12-延伸外壳；13-减噪垫；14-位置传感器；15-处理器；
401-处理外壳；402-吸收布罩；403-一级净化出口；404-抽气泵；405-放置板；406-抽屉板；407-静电吸尘板；408-绝缘隔热框架；409-安插槽；410-通气孔；411-散热绝缘板；
4021-上层透气布；4022-下层透气布；4023-纳米纤维膜滤芯；4024-插片式滤芯；
501-冷却机壳；502-蛇形空气通管；503-水冷管；504-高导热板；505-防腐层；506-二级净化出口；507-散热风扇；508-散热镂空槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明提供了一种用于3d打印机的循环冷却装置，包括双层打印机外壳1，所述双层打印机外壳1的侧板内设有两个冷却风扇2，两个所述冷却风扇2的外壳上设有空腔安装筒6，所述双层打印机外壳1的侧板内设有伺服电机7，所述伺服电机7连接有旋转轴8，所述空腔安装筒6固定安装在旋转轴8外侧，伺服电机7工作时，旋转轴8带动空腔安装筒6正转或者反转，从而带动冷却风扇2转动，实现定位散热。
需要补充说明的是，现有的3d打印机内部结构一般为：外壳上端设有滑动轨道，并且熔料喷头安装在滑动轨道上，所述外壳下端也设有滑动轨道，滑动轨道上设置有载物板，在打印的过程中熔料喷头和载物板需要不断移动位置，冷却风扇2转动的过程中，可改变风向，从而实现对熔料喷头和载物板的定点散热。
如图3所示，两个所述冷却风扇2关于双双层打印机外壳1，层打印机外壳1的水平轴线对称，可对熔料喷头和载物板进行散热，所述双层打印机外壳1内安装有位置传感器14，所述位置传感器14连接有处理器15，所述伺服电机7连接在处理器15的输出端。
需要补充说明的是，所述位置传感器14分别安装在熔料喷头和载物板上，位置传感器14将位置信息传送给处理器15，处理器15将位置信息转化为冷却风扇2需要转动的角度，并且控制伺服电机7正反转，实现对熔料喷头和载物板的定点散热，通过在外壳设置具有定位功能的冷却风扇，加速外壳内的空气流速，可加速对产品的冷却，防止产品冷却速度慢，导致喷头移动时造成形变，从而提高生产质量。
如图1所示，所述冷却风道3内设有高热微粒吸收机构4和空气冷却机构5，高热微粒吸收机构4对耗材熔化产生的高温烟气进行吸收，防止高温烟气溢出对操作人员造成人体伤害，空气冷却机构5对双层打印机外壳1内的空气进行循环冷却。
如图1和图4所示，与冷却风扇2平行的双层打印机外壳1侧板上设有冷却风道3，并且在所述冷却风道3的内部设有抽气泵404，热微粒吸收机构4包括处理外壳401和安装在处理外壳401内的吸收布罩402，所述处理外壳401与冷却风道3连接，所述处理外壳401的上板设有一级净化出口403，抽气泵404将双层打印机外壳1内的热空气倒入处理外壳401内，热空气经过吸收布罩402拦阻，烟尘减少，并且最终净化后的空气从一级净化出口排出。
所述处理外壳401的内壁上设有若干等间距分布的放置板405，所述放置板405从下到上分别设有盛放吸收布罩402的抽屉板406和静电吸尘板407，所述静电吸尘板407的边缘固定设有绝缘隔热框架408，所述处理外壳401的外表面还设有散热绝缘板411，抽屉板406和静电吸尘板407安装在每组放置板405内，安装结构稳定，绝缘隔热框架408和散热绝缘板411防止高压静电作用时电压对人体造成伤害。
需要补充说明的是，静电吸尘板407采用静电过滤器的工作原理，一般是由两级组成，空气通过一级过滤段时，在主极板和接地极之间的环流离子作用下，空气中的微粒荷电；然后是收集段，带电微粒在此过滤段被捕集，也就是说含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。
电场在外加高压的作用下，负极的金属丝表面或附近放出电子迅速向正极运动，与气体分子碰撞并离子化。油烟废气通过这个高压电场时，油烟粒子在极短的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电，受电场力作用向正极集尘板运动，从而达到分离效果。
进一步说明的是，绝缘隔热框架408为复合支撑板制品，并且在复合支持板外包敷有玻璃纤维板，绝缘效果好，电阻率很高，通常在1010～1022ω·m的范围内，可防止绝缘隔热框架408带电，存在对操作人员的危害。
散热绝缘板411为支撑塑料外壳，并且散热绝缘板411的内外表面均涂有绝缘漆，绝缘漆主要由漆基、溶剂、稀释剂、填料等部分组成，绝缘漆的成膜固化后绝缘强度较高，绝缘漆是以高分子聚合物为基础，能在一定条件下固化成绝缘硬膜或绝缘整体的重要绝缘材料。
所述处理外壳401上在抽屉板406的位置上设有安插槽409，所述抽屉板406与安插槽409之间也设有密封橡胶垫9，所述抽屉板406上设有若干均匀分布的通气孔410，抽屉板406可通过安插槽409从处理外壳401内抽出，便于对吸收布罩402进行更换，并且抽屉板406通过密封橡胶垫9与安插槽409实现密封，结构简单，将密封橡胶垫9取掉，抽屉板406即可取出。
如图5所示，所述吸收布罩402包括上层透气布4021和下层透气布4022，所述上层透气布4021和下层透气布4022之间设有纳米纤维膜滤芯4023，所述纳米纤维膜滤芯4023的上下表面还设有插片式滤芯4024，上层透气布4021可起到一次吸附的作用，插片式滤芯4024便于更换，起到二次吸附的作用，纳米纤维膜滤芯4023起到三次吸附的作用。
需要补充说明的是，所述纳米纤维膜滤芯4023的过滤膜采用直径在1～100nm范围内的纤维，该材料孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点，所述插片式滤芯4024为石墨炭层，可吸附烟气的气味和颗粒物。
进一步说明的是，所述上层透气布4021和下层透气布4022的内部设有开槽口，可更换石墨炭层。
如图4和图6所示，所述处理外壳401的上板铰接在所述处理外壳401的侧板上，并且在铰接处设有密封橡胶垫9，所述处理外壳401的上板上铰接有扒板10，所述处理外壳401的侧板上设有与扒板匹配的定位扣11，扒板10上设有与定位扣11匹配的开孔，可实现扒板10与定位扣11的固定和拆解，另外需要说明的是，所述处理外壳401的上板下表面还设有密封垫，可防止烟气外溢，打开处理外壳401的上板，可取出静电吸尘板407进行后期维护。
本发明通过添加多级除尘功能，可有效的对3d打印加热过程中产生的微粒溢出，减少人体呼吸吸入的颗粒，从而对操作人员起到保护的作用，并且除尘机构可拆解，便于对除尘部件进行清洗和维护。
如图7和图8所示，所述空气冷却机构5包括冷却机壳501和安装在冷却机壳501内的蛇形空气通管502，所述蛇形空气通管502外侧安装有水冷管503，所述蛇形空气通管502和水冷管503的外表面均设有高导热板504，所述高导热板504的外侧涂覆有防腐层505，高导热板504增加冷热介质的对流，从而增加冷却能力，防腐层505可减缓蛇形空气通管502的腐蚀作用，从而延长使用寿命。
需要补充说明的是，所述高导热板504为铜合金介质，在增加导热的同时，减少自身受腐蚀作用，而且防腐层505为防腐漆涂覆形成的保护层，结构稳定，使用时间长。
所述蛇形空气通管502穿过冷却机壳501的下壳与一级净化出口403连接，所述蛇形空气通管502穿过冷却机壳501的上壳连接有二级净化出口506，所述二级净化出口506穿过双层打印机外壳1的背面，一级净化出口403内流出的洁净热空气在蛇形空气通管502内得到冷却，冷却后的空气从二级净化出口506循环进行双层打印机外壳1内，实现对双层打印机外壳1内部空间进行冷却。
所述水冷管503的上下两端分别穿过冷却机壳501，并且水冷管503的上端设有冷质入口，所述水冷管503的下端设有热质出口，实现冷却介质的更换，需要补充说明的是，所述热质出口上设有开关阀，以便控制冷却介质的更换时间。
所述冷却机壳501的一侧内壁上设有散热风扇507，冷却机壳501的其他侧壁上还设有散热镂空槽508，对冷却介质进行及时冷却，减少更换冷却介质的工作量。
如图1所示，优选的是，所述处理外壳401和冷却机壳501的外侧还设有延伸外壳12，所述延伸外壳12套接在双层打印机外壳1上，所述延伸外壳12内设有减噪垫13，并且所述延伸外壳12也设有散热镂空槽508，对处理外壳401和冷却机壳501起到保护的作用，同时减少工作时的噪音，提高使用体验，增加散热能力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。