一种3D打印机废气处理装置

一种3d打印机废气处理装置
技术领域
1.本发明属于3d打印技术领域，具体涉及一种3d打印机废气处理装置。


背景技术：

2.3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，又称增材制造，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。
3.3d打印机具有广阔的前景与市场，目前许多工厂和家庭都装备有3d打印设备。而采用塑料或树脂为材料的3d打印机，在工作进程中会产生有毒废气，其主要成分为挥发性有机物，主要包括烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类等，若直接排放会对环境和人体产生极大的危害。如照片化学氧化剂，病住宅症候群和光化学烟雾弥漫。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种3d打印机废气处理装置，结构简单、操作便捷和废气去除率高，可有效处理3d打印机废气，具有极高的使用价值。
5.为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种3d打印机废气处理装置，包括3d打印机工作单元、预热单元、净化单元和排气单元；
7.所述3d打印机工作单元为3d打印机的工作区域，采用铝型材和密封材料搭建；
8.所述预热单元，一端与3d打印机工作单元连接，另一端与净化单元连接，用于3d打印机废气的收集与预热；
9.所述净化单元作为装置主体，包括“s”型气体流道，且与排气单元连接，用于采用高温氧化物半导体净化方式，将预热后废气中的有毒气体分解成二氧化碳和水；
10.所述排气单元，用于抽气与二氧化碳气体的再处理，将处理后的废气进行排放。
11.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
12.上述的3d打印机工作单元包括铝型材构成的矩形框体、密封门、合页、第一连接孔和密封板；
13.所述密封板与矩形框体通过密封胶连接；
14.所述合页设于矩形框体上；
15.所述密封门与合页连接；
16.所述第一连接孔位于密封板上侧，与预热单元连接。
17.上述的预热单元包括预热管道和电热管；
18.所述的电热管位于预热管道内部；
19.所述预热管道一端与3d打印机工作单元连接，另一端与净化单元连接。
20.上述的净化单元包括保温仓、蜂窝载体、热辐射管、第二连接孔和第三连接孔；
21.所述保温仓采用多层设计；
22.所述蜂窝载体位于保温仓内部，采用“s”型排列，分上中下三层；
23.所述热辐射管位于保温仓内部，与蜂窝载体平行排列；
24.所述第二连接孔位于保温仓一端上侧，与预热单元连接；
25.所述第三连接孔位于保温仓另一端下侧，与排气单元连接；
26.所述蜂窝载体表面以堇青石为材质，且负载氧化物半导体涂层；
27.所述热辐射管通过高温环境以激发所述氧化物半导体涂层，致使氧化物半导体涂层中的电子发生跃迁，而产生大量具有氧化分解效应的空穴，该空穴将预热后废气中的有毒气体分解为二氧化碳和水，从而净化废气。
28.上述的保温仓采用三层设计，最外层采用硬铝合金，中间层采用二氧化硅纳米气凝胶毡，最内层采用304不锈钢。
29.上述的排气单元包括第一排气管道，抽气泵、第二排气管道和二氧化碳吸附板；
30.所述第一排气管道的一端与净化单元连接，另一端与抽气泵的一端连接；
31.所述抽气泵的另一端与第二排气管道连接；
32.所述二氧化碳吸附板位于第二排气管道内部，多层排列。
33.本发明具有以下有益效果：
34.本发明可实现对3d打印机产生的有毒废气的收集、加热、净化与排放，具有产物组分简单，环境友好，有毒烟雾去除率高的特点。可应用于3d打印机的废气处理；
35.1.采用基于高温活化氧化物半导体产生空穴的原理，可将有毒废气可分解为二氧化碳和水，产物组分简单，环境影响性小，有毒烟雾去除率高。
36.2.采用可卸分离式工作仓，可对不同的3d打印机工作时产生的有毒废气净化，便携、灵活性高且环境友好。
37.3.在不改变加热方式与功耗的情况下，采用多层次分梯度设计和“s”型气体流道，提高了废气去除率。
附图说明
38.图1是本发明装置的轴测结构示意图；
39.图2是本发明装置的主视图；
40.图3是本发明装置的俯视图；
41.图4是本发明工作单元结构示意图；
42.图5是本发明预热单元结构示意图；
43.图6是本发明净化单元结构示意图；
44.图7是本发明净化单元中第二连接孔的位置示意图；
45.图8是本发明净化单元中第三连接孔的位置示意图；
46.图9是本发明排气单元结构示意图。
47.图中标记含义为：1-3d打印机工作单元，2-预热单元，3-净化单元，4-排气单元，5-矩形框体，6-密封门，7-合页，8-第一连接孔，9-密封板，10-预热管道，11-电热管，12-保温仓，13-蜂窝载体，14-热辐射管,15-第二连接孔，16-第三连接孔，17-第一排气管道，18-抽气泵，19-第二排气管道，20-二氧化碳吸附板。
具体实施方式
48.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
49.参阅图1-3，本发明一种3d打印机废气处理装置，包括3d打印机工作单元1、预热单元2、净化单元3和排气单元4；
50.所述3d打印机工作单元1为3d打印机的工作区域，采用铝型材和密封材料搭建；
51.所述预热单元2，通过螺钉，一端与3d打印机工作单元1连接，另一端与净化单元3连接，用于3d打印机废气的收集与预热；
52.所述净化单元3作为装置主体，包括“s”型气体流道，且底部通过螺钉与排气单元4连接，用于采用高温氧化物半导体净化方式，将预热后废气中的有毒气体全部分解成二氧化碳和水；
53.所述排气单元4，用于抽气与二氧化碳气体的再处理，可将处理后的废气进行直接排放。
54.废气首先通过预热单元2加热，使到达净化单元3时，温度已到达指定温度，提高效率；
55.净化单元3作为装置主体，采用“s”型气体流道，废气经过多层次净化，去除率大大提高，底部通过螺钉与排气单元4连接。
56.具体实施例中，参阅图4，所述的3d打印机工作单元1包括铝型材构成的矩形框体5、密封门6、合页7、第一连接孔8和密封板9；
57.所述密封板9与矩形框体5通过密封胶连接；
58.所述合页7通过螺栓设于矩形框体5上；
59.所述密封门6通过螺钉与合页7连接；
60.所述第一连接孔8位于密封板9上侧，通过螺钉与预热单元2连接。
61.参阅图5，所述的预热单元2包括预热管道10和电热管11；
62.所述的电热管11位于预热管道10内部；
63.所述预热管道10一端通过螺钉与3d打印机工作单元1连接，另一端通过螺钉与净化单元3连接。
64.参阅图6-8，所述净化单元3包括保温仓12、蜂窝载体13、热辐射管14、第二连接孔15和第三连接孔16；
65.所述保温仓12采用三层设计，最外层采用硬铝合金，高强度，有效保护内部反应空腔；为有效保温，中间层采用二氧化硅纳米气凝胶毡，纳米气凝胶毡是固体中导热系数极低的物质，无机环保且易于加工；最内层采用304不锈钢，304不锈钢具有加工性能好，韧性高的特点，被广泛用于保温，同时其耐高温800℃；
66.所述蜂窝载体13位于保温仓12内部，采用“s”型排列，分上中下三层，多层次分梯度对废气层层净化，保证废气在净化完全之前始终在净化环境内；
67.所述热辐射管14位于保温仓12内部，与蜂窝载体13平行排列，提供了稳定的净化；
68.所述第二连接孔15位于保温仓12一端上侧，通过螺钉与预热单元2连接；
69.所述第三连接孔16位于保温仓12另一端下侧，通过螺钉与排气单元4连接。
70.高温氧化物半导体净化方式，是指将氧化物半导体涂层负载在以堇青石为材质的蜂窝载体13表面，在高温环境下(350℃～500℃)激发氧化物半导体涂层，致使氧化物半导
体中的电子发生跃迁，而产生大量具有氧化分解效应的空穴，该空穴将有毒烟雾可分解为二氧化碳和水，从而净化有毒烟雾，实现尾气净化效果，其中氧化物半导体为zno、nio等中的一种或多种混合。
71.参阅图9，所述的排气单元4包括第一排气管道17，抽气泵18、第二排气管道19和二氧化碳吸附板20；
72.所述第一排气管道17的一端通过螺钉与净化单元3连接，另一端与抽气泵18的一端连接；
73.所述抽气泵18的另一端与第二排气管道19连接，可以实现将废气从工作单元1经过预热单元2导入净化单元3并排放；
74.所述二氧化碳吸附板20位于第二排气管道19内部，多层排列，可实现对净化产生的二氧化碳的去除，实现废气净化后的直接排放。
75.本发明在使用时，首先打开3d打印机，使3d打印机工作产生有毒废气，同时开启所有电热管，当废气达到一定浓度，抽气泵18工作，废气通过预热单元2预热，经过净化单元3净化，并由排气单元4再净化后直接排放。
76.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。