本实用新型3d打印设备技术领域，更具体的是涉及一种3d打印机喷头散热结构。
背景技术：
3d打印是一种新兴的快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在工业设计、建筑、汽车、航空航天、医疗产业以及其他领域都有所应用。
3d打印机最主要的物理构件便是打印机的喷头，3d打印机的喷头可以将粉末原料加热为熔融状态后挤出进行打印成型，所以喷头末端一般会设置电加热层。电加热层在通电加热时会将喷头内的原料加热为熔融物，同时也会将热量传递给喷头本身，进而喷头本身在使用时也处于高温状态。所以为了延长喷头的使用寿命，必须对喷头进行散热降温。现有的喷头的散热方式主要分为风冷式与水冷式以及二者混合的方式，均存在诸多缺陷。例如，风冷式散热需要在喷头附近设置风扇，而风扇运转时会产生振动，振动会影响打印成型的精度，进而有些喷头就采用水冷散热。
现有常规的水冷散热方式主要是在喷头外设置冷却盘管或着冷却夹套，利用冷却水对喷头进行换热冷却。这种冷却方式需要外部动力进行冷却水的循环，结构较为复杂，同时换热效率也不是很高。针对常规水冷效果不理想的问题，现有技术中也存在一些改进技术，例如申请号为2018200167997的实用新型专利公开了一种利用蒸发进行喷头散热的技术，具体是在喷头处设置冷却夹套，冷却夹套中的低沸点的冷却液体与喷头换热后蒸发，利用蒸发吸热的原理，加强了喷头的散热效果。但是其冷却夹套中冷却液体的量较多，喷头散发的热量需要将冷却夹套中所有的液体加热至蒸发温度才能进行蒸发，冷却夹套与其中的冷却液体以及喷头组成的整体是处于温度为液体蒸发温度的环境中，反而不利于喷头的散热。同时其蒸发只存在于冷却夹套顶部的液面处，而对应冷却夹套底部处的喷头难以直接得到蒸发散热的作用，进而该技术整体的散热效果也不理想。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：为了解决现有3d打印喷头蒸发散热技术中存在散热效果不理想的问题，本实用新型提供一种3d打印机喷头散热结构。
本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种3d打印机喷头散热结构，包括套设在喷头外的冷却腔，冷却腔内部下半段对应的喷头外壁上设置有由导热材料制成的换热套，换热套的厚度从上至下依次均匀增大，换热套顶部与喷头外壁平滑过渡，换热套上方的喷头外套设有倒锥状的集液锥筒，集液锥筒底部内径大于喷头外径，从而在集液锥筒底部形成出液口，出液口处设置有整流网，集液锥筒顶部外围与冷却腔固定连接且其顶部开设有若干通孔，冷却腔顶部外表面上设置有若干半导体制冷片。
进一步地，换热套的厚度从上至下不均匀增大从而在换热套外壁上形成若干环状的台阶，台阶的台面均向下凹陷形成环状的存液槽。
进一步地，换热套上沿周向设置有若干径向的散热翅片，散热翅片顶部与整流网接触。
进一步地，冷却腔顶部内表面上设置有若干与半导体制冷片对应的导热冷凝片，导热冷凝片位于集液锥筒正上方且与通孔错开。
进一步地，若干导热冷凝片均为圆环形且以喷头轴线圆心同心设置。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型采用将冷却介质液体转变为液膜来与喷头进行热交换，由于液膜中液体量较少，进而液膜可以迅速升温并蒸发吸热，提高了换热效率，增强了冷却效果；同时，在液膜流动过程中，整个液膜表面均可以蒸发，相比与现有夹套蒸发制冷，扩大了制冷的范围，使整个喷头冷却部分都可以得到散热，也是增强了散热的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
附图标记：1-导热冷凝片，2-半导体制冷片，3-冷却腔，4-通孔，5-集液锥筒，6-出液口，7-整流网，8-散热翅片，9-换热套，10-存液槽，11-台阶，12-喷头。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
一种3d打印机喷头散热结构，包括套设在喷头12外的冷却腔3，冷却腔3内部下半段对应的喷头12外壁上设置有由导热材料制成的换热套9，换热套9的厚度从上至下依次均匀增大，换热套9顶部与喷头12外壁平滑过渡，换热套9上方的喷头12外套设有倒锥状的集液锥筒5，集液锥筒5底部内径大于喷头12外径，从而在集液锥筒5底部形成出液口6，出液口6处设置有整流网7，集液锥筒5顶部外围与冷却腔3固定连接且其顶部开设有若干通孔4，冷却腔3顶部外表面上设置有若干半导体制冷片2。
工作原理：事先向冷却腔3中通入冷却介质，冷却介质要求为低沸点液体，冷却介质具体是通过冷却腔3顶部的介质管(附图上未示出)向集液锥筒5中通入。使用时，冷却介质通过集液锥筒5底部狭小的出液口6与整流网7向下流出，整流网7起到控制冷却介质的流量与整流的作用。由于液体的表面张力，冷却介质会沿换热套9外壁流下并在换热套9外壁上形成一层液膜，液膜在向下流动过程中通过换热套9与喷头12进行热交换。由于液膜的一次性液体流量非常小，液膜迅速升温并达到沸点使液体蒸发，液体蒸发带走大量的热对喷头12进行降温。液体蒸发后的气流向上流动至冷却腔3顶部，冷却腔3顶部的半导体制冷片2使蒸发的气体冷凝为液体，冷凝后的液体在一定量时向下滴落至集液锥筒5中并再次进行喷头12的散热并循环。
本实用新型采用将冷却介质液体转变为液膜来与喷头进行热交换，由于液膜中液体量较少，进而液膜可以迅速升温并蒸发吸热，提高了换热效率，增强了冷却效果；同时，在液膜流动过程中，整个液膜表面均可以蒸发，相比与现有夹套蒸发制冷，扩大了制冷的范围，使整个喷头冷却部分都可以得到散热，也是增强了散热的效果。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行改进：
换热套9的厚度从上至下不均匀增大从而在换热套9外壁上形成若干环状的台阶11，台阶11的台面均向下凹陷形成环状的存液槽10。存液槽10是为了储存部分冷却介质，同时也是对沿换热套9流下的液膜进行一定的阻挡，防止其过快的流下，为换热提供一定的时间。
换热套9上沿周向设置有若干径向的散热翅片8，散热翅片8顶部与整流网7接触。散热翅片8辅助进行喷头12的散热，同时冷却介质也可以沿散热翅片8表面流下，加强散热效果。
冷却腔3顶部内表面上设置有若干与半导体制冷片2对应的导热冷凝片1，导热冷凝片1位于集液锥筒5正上方且与通孔4错开。导热冷凝片1增大与蒸发气体的接触面积，增强气体的冷凝效果。
若干导热冷凝片1均为圆环形且以喷头12轴线圆心同心设置，同心设置使若干导热冷凝片1可以同时与若干半导体制冷片2配合，加强冷凝效果。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
1.一种3d打印机喷头散热结构，包括套设在喷头(12)外的冷却腔(3)，其特征在于：冷却腔(3)内部下半段对应的喷头(12)外壁上设置有由导热材料制成的换热套(9)，换热套(9)的厚度从上至下依次均匀增大，换热套(9)顶部与喷头(12)外壁平滑过渡，换热套(9)上方的喷头(12)外套设有倒锥状的集液锥筒(5)，集液锥筒(5)底部内径大于喷头(12)外径，从而在集液锥筒(5)底部形成出液口(6)，出液口(6)处设置有整流网(7)，集液锥筒(5)顶部外围与冷却腔(3)固定连接且其顶部开设有若干通孔(4)，冷却腔(3)顶部外表面上设置有若干半导体制冷片(2)。
2.根据权利要求1所述的3d打印机喷头散热结构，其特征在于：换热套(9)的厚度从上至下不均匀增大从而在换热套(9)外壁上形成若干环状的台阶(11)，台阶(11)的台面均向下凹陷形成环状的存液槽(10)。
3.根据权利要求1或2所述的3d打印机喷头散热结构，其特征在于：换热套(9)上沿周向设置有若干径向的散热翅片(8)，散热翅片(8)顶部与整流网(7)接触。
4.根据权利要求1所述的3d打印机喷头散热结构，其特征在于：冷却腔(3)顶部内表面上设置有若干与半导体制冷片(2)对应的导热冷凝片(1)，导热冷凝片(1)位于集液锥筒(5)正上方且与通孔(4)错开。
5.根据权利要求4所述的3d打印机喷头散热结构，其特征在于：若干导热冷凝片(1)均为圆环形且以喷头(12)轴线圆心同心设置。
技术总结