[發明專利]一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭

有效

• 申請號: 201810448387.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108402506B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 郭韻;延浩立;高宇飛
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: A23P30/20
• 分類號: A23P30/20;B33Y30/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，包括噴嘴（9）、CPU中控系統、與CPU中控系統分別連接的輸料管（5）、擠壓裝置和半導體制冷制熱裝置，所述的擠壓裝置與輸料管（5）的頂部連接，輸料管（5）的底部與半導體制冷制熱裝置連接，所述的噴嘴（9）設于輸料管（5）的底部內側，所述的半導體制冷制熱裝置包括設于輸料管（5）的底部四周的半導體制冷片（8），所述的半導體制冷片（8）包括依次設置的制冷端（801）、半導體冷端導流條（802）、N型和P型半導體區域（803）、半導體熱端導流條（804）和制熱端（805），所述的制熱端（805）與輸料管（5）連接，所述的制冷端（801）背對輸料管（5）放置；

3D打印機工作時，CPU中控系統發出指令，控制半導體制冷片（8）運作，開始電流輸入，半導體的內部瓷片開始加熱，經過導熱硅將熱量傳送至輸料管（5）外壁，熱量均勻分散在輸料管（5）各個位置，并經輸料管（5）傳導給內部食品材料，此時內部材料變為熔融狀態，擠壓裝置將熔融狀態的材料經輸料管（5）從噴嘴（9）擠出；制冷端（801）背對輸料管（5）及噴嘴（9）放置，對打印出來的熔融狀態的材料進行迅速冷卻；

所述的噴嘴（9）四周設有第一溫度傳感器（10），該第一溫度傳感器（10）與CPU中控系統連接；

所述的輸料管（5）的管壁上設有用于感應管壁溫度的第二溫度傳感器（11），該第二溫度傳感器（11）與CPU中控系統連接；

所述的制冷端（801）的外部設有封閉的環狀吸熱板（7）；

所述的半導體制冷制熱裝置還包括絕緣隔溫骨架（6），所述的絕緣隔溫骨架（6）固定在環狀吸熱板（7）與輸料管（5）之間，并架設在N型和P型半導體區域（803）上方。

2.根據權利要求1所述的一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，所述的擠壓裝置包括固定肋板（14）、移動滑塊（2）、活塞桿（4）和微型電機（13），所述的固定肋板（14）固定在輸料管（5）的頂部邊緣，支撐桿（1）固定在固定肋板（14）上，所述的移動滑塊（2）套設在支撐桿（1）上，所述的活塞桿（4）設于輸料管（5）內，并與移動滑塊（2）連接，所述的微型電機（13）固定在輸料管（5）上，微型電機（13）與移動滑塊（2）通過螺紋桿（15）連接。

3.根據權利要求1所述的一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，所述的CPU中控系統為mega2560單片機。

4.根據權利要求1所述的一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，所述的輸料管（5）為陶瓷鋁合金輸料管。

5.根據權利要求1所述的一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，所述的半導體制冷片（8）的數量為四片。

6.根據權利要求1所述的一種食品3D打印機的智能熱電加熱噴頭，其特征在于，所述的噴嘴（9）上方設有用于感應輸料管（5）內部壓力的壓力傳感器（12），該壓力傳感器（12）與CPU中控系統連接。