[实用新型]一种生物3D打印设备的环境控制系统

说明书

本实用新型提供了一种生物3D打印设备的环境控制系统，属于3D打印设备技术领域。本实用新型包括温度模块、湿度模块、洁净腔体模块、灭菌模块和控制模块，分别对温度、湿度、腔体洁净度和腔体灭菌进行检测调节控制。本实用新型的环境控制系统各模块可对腔体环境独立控制互不干扰，空气流通顺畅不乱流，温度控制高效稳定无噪音。各模块可单独安装拆卸，便于更换，独立使用；模块自由搭配，设备升级方便。构建了不仅满足高分子材料成型打印腔体环境，也构建了满足细胞材料存活的腔体空间。

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备技术领域，尤其涉及一种生物3D打印设备的环境控制系统。

背景技术

生物3D打印机是一种用于生物、材料、再生医学、人工器官再造等学科领域的仪器。生物3D打印机腔体环境对温度和湿度也有严格要求，因此提供一种对温度和湿度进行严格控制的设备尤其重要。

在中国专利申请文献CN108105945A中，提供了一种生物3D打印机封闭环境的湿度控制系统，包括中央控制器，设在3D打印机封闭成型室内的湿度传感器、温度传感器、吸附式除湿模块和冷凝式除湿模块，采用两种除湿方式，需要制冷时，采用冷凝式除湿法，需要维持在不满足冷凝现象发生温度时，除湿过程采用吸附式除湿法。还包括加湿系统，超声换能器激发雾化池产生水雾，水雾在风扇的推动下沿空气流道进入3D打印机封闭成型室内，使得3D打印机封闭成型室内的湿度达到目标值。该方案在对环境湿度调控时对环境的温度会产生干扰。

在中国专利申请文献CN207901683U中，提供了一种-生物3D打印环境控制系统及生物3D打印设备，其中内环境测控系统包括传感器单元和内环境控制单元，所述传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器和臭氧浓度传感器的传感器集合，所述内环境控制单元包括冷却除湿模块、加热模块、加湿模块、臭氧发生器和二氧化碳控制组件的控制元件集合；所述冷却除湿模块、所述加热模块、以及所述加湿模块依次按顺序排布；所述冷却除湿模块由半导体制冷片或压缩机作为制冷元件，由金属翅片作为热交换元件；所述加热模块由加热丝或加热膜作为加热元件，由金属翅片作为热交换元件；所述加湿模块采用热蒸汽加湿或雾化加湿。该方案中高湿度的空气会对过滤器产生极大的损伤。

在中国专利申请文献CN109055207A中，提供了一种一体化生物3D打印机打印腔体环境控制系统及控制方法，所述系统包括控制模块，以及依次连接的通风模块、高效过滤模块、冷凝除湿模块、加热加湿模块和空气分配模块，其中，所述空气分配模块设置在所述生物3D打印机打印腔体的顶部，通风模块与打印腔体内部及生物3D打印机外部连通，通风模块、高效过滤模块、冷凝除湿模块、加热加湿模块和空气分配模块均与控制模块连接。所述通风模块包括第一风机和第二风机，所述第一风机的进风口与生物3D打印机的外部连通，第二风机的进风口与打印腔体内部连通。所述第一风机和第二风机的出风口均与所述高效过滤模块的进风口连接，所述第一风机和第二风机的进风口上设有过滤网。该方案通过冷凝除湿，还具有加热加湿功能，冷凝和加热都会对过滤网造成伤害。

现有技术至少存在以下不足：

1.温控速度慢，温度波动范围大；

2.工作时易产生水汽凝结，对生物3D打印产生不利的影响；

3.空气净化过程中，产生的风阻大，空气过滤效果不佳，对生物3D打印造成干扰

4.腔体内GMP标准低。

5.空气净化过程中进行加湿，对高效过滤器产生危害，降低其工作性能，减少使用寿命。

6.不能很好的创建有利于细胞打印的腔体环境。

实用新型内容