[发明专利]一种用于生物3D打印机的低温存储模块

说明书

一种用于生物3D打印机的低温存储模块，其特征在于所述模块的存储室内可长时间维持4℃左右的保存温度，并可以进行灭菌处理。其中所述模块的存储室面向紧贴半导体制冷片组冷端的制冷风扇，散热片紧贴半导体制冷片组的热端，并且散热风扇紧贴散热片；在所述模块的存储室内还装有温度传感器，可结合生物打印机控制模块对温度进行调控；在所述模块的存储室的内壁装有紫外线灭菌灯管，可实现灭菌处理；在所述模块的存储室的底部装有旋转装置可以以一定速度旋转，对生物墨水进行打印前预处理。该模块的优点在于：相较于一般的生物打印机，打印过程中物料的使用和物料存放是两个分离的过程，低温存储模块将打印过程中物料的使用和物料存放融为一体，实现基于打印机现场的快速材料换装，减少准备步骤，提高打印效率。

技术领域

本发明涉及一种用于生物3D打印机的低温存储模块，具体涉及生物增材制造领域。

背景技术

传统生物3D打印机目前考虑的温度控制环境仅仅限于打印基板平台的温度控制，以及大容量生物墨水容器的生物环境温度控制，这些都属于打印过程中的功能模块，但在实施中，并未考虑将备用的生物墨水材料进行随打印机储存的功能模块设计。而随着生物3D打印机的应用越来越广泛，目前需要在很多非实验室环境进行工作，无配套的储存冰箱等，采用这种功能设计，一方面可以解决这种场景的应用需求，同时可以实现基于打印机现场的快速材料换装。

其中，存放在分离环境中的生物墨水通常并不具有防止沉淀等辅助功能，随3D打印机设计的低温备用墨水储存模块可以同时设计具有一定旋转、翻滚等运动功能的模块，防止生物墨水沉降、分层等，提高生物墨水的均匀稳定，在打印机现有墨水即将使用完毕需更换墨盒前一段时间可以启动该功能，能起到了打印前预先准备的作用，保障打印效果，减少准备步骤，提高打印效率。

发明内容

针对上述情况，本发明提出一种应用于生物3D打印的低温存储模块，能够有效地解决材料的更换、长时间保存等问题，有利于减少打印准备步骤，提高打印效率。

具体来说，本发明采用半导体制冷片组的冷端制冷，并通过风扇将冷空气扩散至低温存储模块的存储室，存储室内有温度传感器；半导体制冷片组热端紧贴散热板，并通过风扇将热量传递到外界；同时所述模块的存储室内还装有紫外线灭菌灯管进行灭菌处理；所述模块的存储室中的旋转装置以适宜速度旋转便于对生物墨水进行打印前的预处理。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

低温存储模块的存储室面向半导体制冷片组的冷端，其中半导体的冷端紧贴制冷风扇，制冷风扇固定在托架右板上，托架右板上布满通风孔，如此制冷风扇便可将半导体制冷片组冷端产生的冷空气传递到存储室内部，以达到降温的目的。

半导体制冷片组的热端面向散热片，散热风扇固定在散热片上，其中散热片和散热风扇位于低温存储模块外部，半导体制冷片组热端的热量会聚集在散热片上，随后随着散热风扇传递到外界环境中。

同时在存储室内装有温度传感器，温度传感器可与生物3D打印机通信并结合PID算法控制温度，可使存储室内的温度较长时间保持在4℃左右。

在存储室内部装有紫外线灭菌灯管，在低温存储模块启动时，紫外线灭菌灯管自动开启，可对存储模块内存储室环境进行灭菌处理，降低墨盒在保存和换装时受污染的几率，维持墨盒内生物材料的生物活性。

低温存储模块的存储室底部装有旋转装置，旋转装置由转盘和平台底座组成。其中转盘分为上下两层，可根据墨盒的实际尺寸、形状、数量在转盘上下两层分别制作定位孔，便于墨盒的定位、安装、固定；同时，转盘与平台底座中的电机主轴相连，能以适宜速度带动墨盒旋转。

旋转装置带动墨盒旋转，可以避免墨盒内生物墨水发生沉降、分层等现象，提高生物墨水的均匀稳定性，可在现有打印机生物墨水即将使用完毕需更换墨盒前一段时间可以启动该功能，能起到了打印前预先准备的作用，保障打印效果，减少准备步骤，提高打印效率。