生物打印机温控系统和生物打印机技术方案

技术编号:15041950 阅读:141 留言:0更新日期:2017-04-05 14:14
本发明专利技术涉及生物打印机技术领域,特别涉及一种生物打印机温控系统和生物打印机。本发明专利技术所提供的生物打印机温控系统,包括流道温控系统(3),所述流道温控系统(3)用于控制生物打印机的生物打印材料容器(4)的出口与生物打印机的喷嘴(5)之间的流道的温度,以使所述流道的温度与打印材料所需要的温度相一致。本发明专利技术的温控系统能够实现对生物打印材料的温控,提高打印材料的存活率,保证打印材料的生物功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物打印机
,特别涉及一种生物打印机温控系统和生物打印机
技术介绍
生物3D打印是指通过3D打印的原理和方法,将生物材料(包括天然生物材料和合成生物材料或细胞溶液)打印成为设计的三维结构体的技术。由于生物3D打印的打印材料为生物材料,与普通的3D打印技术相比,生物打印机的一个特点在于其需要为打印材料提供适宜其生存、生长以及具有良好生物学功能的条件,而温度是其中一项重要的控制指标。目前,生物打印机通常设有温控系统,该温控系统用于对生物打印材料容器进行温度控制,其通常包括热交换部件和散热装置,其中热交换部件用于通过导热套与生物打印材料容器进行热交换,散热装置则用于实现热交换部件与环境之间的热交换。然而,现有的生物打印机温控系统具有以下几方面的问题:(1)对于现有的生物打印机温控系统,生物材料容易出现堵塞现象。原因之一在于生物打印机温控系统只能够对生物打印材料容器进行温度控制,而无法对喷嘴部分以及流道部分进行温控,同时由于生物材料均具有一定的粘性,因此,打印材料容易在温度得不到有效控制的喷嘴及流道部分中发生堵塞,这种现象随着打印材料黏度的增加而愈加明显,从而影响整个生物打印机的打印效率,尤其是当打印平面为非平面时,为了更好适应打印需求而采用较长喷嘴时,问题更明显。另外,现有的生物打印机温控系统难以适用于流动特性随着温度变化而变化的打印材料,导致现有的生物打印机在打印材料的选择上存在较大的限制。(2)现有的生物打印机温控系统难以实现对生物打印容器的均匀温控。在现有技术中,由于空间限制等原因,热交换部件无法全面地覆盖导热套,在导热套上容易出现热交换部件覆盖不到的盲区,这样的结构容易造成对生物打印材料容器加热不均,导致生物材料受热不均匀等问题,导致生物材料存活率下降、生物功能下降等的风险增大;而若将热交换部件全部覆盖于导热套上,则热交换部件上的散热装置难以布局,通常情况下只能附着于整个结构的外部,使得结构整体外凸、不利于整体结构布置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是:现有的生物打印机温控系统没有对从生物打印容器到喷嘴之间的流道中的生物材料进行温控,导致生物材料在流道中流动性不好而出现堵塞的问题,并且由于生物材料在流道中的温度没有得到控制,以致出现生物材料的存活率较低、生物功能下降等的风险。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种生物打印机温控系统,包括流道温控系统,所述流道温控系统用于控制生物打印机的生物打印材料容器的出口与生物打印机的喷嘴之间的流道的温度,以使所述流道的温度与生物打印材料所需要的温度相一致。进一步地,所述生物打印机温控系统包括容器温控系统,所述容器温控系统包括热交换装置,所述热交换装置用于与生物打印材料容器进行热交换,以控制生物打印材料容器的温度与其所盛装的生物打印材料所需要的温度相一致,所述生物打印机温控系统还包括设置在所述生物打印材料容器与所述热交换装置之间的第一均热板,所述第一均热板用于实现所述热交换装置与所述生物打印材料容器之间的均匀热传递。进一步地,所述热交换装置包括热交换部件和散热装置,所述热交换部件能够对所述生物打印材料容器进行加热和制冷,所述第一均热板设置在所述生物打印材料容器与所述热交换部件的第一侧之间,所述热交换部件的第二侧与所述散热装置连接,所述散热装置用于实现所述热交换部件与环境之间的热传递。进一步地,所述容器温控系统还包括第二均热板,所述第二均热板设置在所述热交换部件的第二侧与所述散热装置之间,用于实现所述热交换部件与所述散热装置之间的均匀热传递。进一步地,所述散热装置包括散热片组和散热风扇,所述散热片组与所述热交换部件的第二侧连接,所述散热风扇用于实现所述散热片组与环境之间的热传递,所述第二均热板设置在所述热交换部件的第二侧与所述散热片组之间,用于实现所述热交换部件与所述散热片组之间的均匀热传递。进一步地,所述散热风扇的出风口背离所述生物打印机的打印平台设置。进一步地,所述散热风扇为调速风扇,所述容器温控系统还包括散热温度检测控制装置,所述散热温度检测控制装置用于检测所述散热片组的温度并能够依据所述散热片组的温度与环境温度的差值来控制所述散热风扇是否开启以及调节所述散热风扇的转速。进一步地,所述容器温控系统还包括容器温度检测控制装置,所述容器温度检测控制装置用于检测所述生物打印材料容器的温度并反馈给所述热交换装置以形成对所述生物打印材料容器温度的闭环控制。进一步地,所述生物打印机温控系统还包括喷嘴温控系统,所述喷嘴温控系统用于控制生物打印机的喷嘴的温度,以使所述喷嘴的温度与所述生物打印材料所需要的温度相一致。进一步地,所述喷嘴温控系统包括喷嘴导热块,所述喷嘴导热块设置在所述喷嘴的外周。进一步地,所述流道温控系统包括流道导热块,所述流道导热块设置在生物打印材料容器的出口与喷嘴之间的流道的外周。进一步地,所述生物打印机温控系统包括两个独立的所述容器温控系统,其中一个容器温控系统用于对所述生物打印材料容器的第一材料容器进行温度控制,其中另一个容器温控系统用于对所述生物打印材料容器的第二材料容器进行温度控制。进一步地,所述热交换部件包括半导体制冷片。本专利技术还提供一种生物打印机,包括前述的生物打印机温控系统。进一步地,包括生物打印材料容器,所述生物打印材料容器包括第一材料容器和第二材料容器,所述生物打印机的喷嘴与所述第一材料容器和所述第二材料容器之一的出口通过所述流道连通,在所述流道外周设有流道导热块。进一步地,在所述喷嘴的外周上设有喷嘴导热块,所述流道从所述出口依次穿过所述流道导热块和所述喷嘴导热块与所述喷嘴连通。进一步地,在所述喷嘴导热块中的所述流道的外周上设有隔热层,用于隔离来自所述喷嘴导热块的热量。进一步地,所述隔热层设置于所述流道与所述喷嘴导热块之间。本专利技术所提供的生物打印机温控系统,通过设置流道温控系统,能够实现对生物打印材料容器到喷嘴之间的流道的温度控制,从而可以有效解决目前打印材料容易在流道处发生堵塞的问题,有效提高生物打印机的打印效率另外,通过在生物打印材料容器和热交换装置之间设置均热板,能够实现对生物打印材料容器的均匀温控,从而提高打印材料的存活率,保证打印材料的生物功能;并且由于无须将热交换部件全部覆本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生物打印机温控系统,其特征在于,包括流道温控系统(3),所述流道温控系统(3)用于控制生物打印机的生物打印材料容器(4)的出口与生物打印机的喷嘴(5)之间的流道的温度,以使所述流道的温度与生物打印材料所需要的温度相一致。

【技术特征摘要】
1.一种生物打印机温控系统,其特征在于,包括流道温控系统
(3),所述流道温控系统(3)用于控制生物打印机的生物打印材料
容器(4)的出口与生物打印机的喷嘴(5)之间的流道的温度,以使
所述流道的温度与生物打印材料所需要的温度相一致。
2.根据权利要求1所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述生物打印机温控系统包括容器温控系统(1),所述容器温控系统
(1)包括热交换装置,所述热交换装置用于与生物打印材料容器(4)
进行热交换,以控制生物打印材料容器(4)的温度与其所盛装的生物
打印材料所需要的温度相一致,所述生物打印机温控系统还包括设置
在所述生物打印材料容器(4)与所述热交换装置之间的第一均热板
(14),所述第一均热板(14)用于实现所述热交换装置与所述生物
打印材料容器(4)之间的均匀热传递。
3.根据权利要求2所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述热交换装置包括热交换部件(12)和散热装置(13),所述热交
换部件(12)能够对所述生物打印材料容器(4)进行加热和制冷,所
述第一均热板(14)设置在所述生物打印材料容器(4)与所述热交换
部件(12)的第一侧之间,所述热交换部件(12)的第二侧与所述散
热装置(13)连接,所述散热装置(13)用于实现所述热交换部件(12)
与环境之间的热传递。
4.根据权利要求3所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述容器温控系统(1)还包括第二均热板(15),所述第二均热板(15)
设置在所述热交换部件(12)的第二侧与所述散热装置(13)之间,
用于实现所述热交换部件(12)与所述散热装置(13)之间的均匀热
传递。
5.根据权利要求4所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述散热装置(13)包括散热片组(131)和散热风扇(132),所述
散热片组(131)与所述热交换部件(12)的第二侧连接,所述散热风

\t扇(132)用于实现所述散热片组(131)与环境之间的热传递,所述
第二均热板(15)设置在所述热交换部件(12)的第二侧与所述散热
片组(131)之间,用于实现所述热交换部件(12)与所述散热片组(131)
之间的均匀热传递。
6.根据权利要求5所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述散热风扇(132)的出风口背离所述生物打印机的打印平台设置。
7.根据权利要求5所述的生物打印机温控系统,其特征在于,
所述散热风扇(132)为调速风扇,所述容器温控系统(1)还包括散
热温度检测控制装置,所述散热温度检测控制装置用于检测所述散热
片组(131)的温度并能够依据所述散热片组(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:王德明温学敏李意军张乐庆
申请(专利权)人:四川蓝光英诺生物科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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