CN103671051B - 自主控温式恒流泵 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是建立一种自主控温式恒流泵。既具备定量恒速流体驱动能力，又可自主调控所驱动流体的温度，实现对驱动目标流体预热或预冷条件下的定量恒速持续驱动。其特征在于由保温外壳、传动与控温系统和试剂贮存组件三部分组成，传动与控温系统安装于保温外壳内部，试剂贮存组件内置于保温外壳中。所述的保温外壳由绝热壳体和阻热盖组成。绝热壳体和阻热盖之间通过螺钉联接，形成一个具备保温功能的完整壳体。所述的传动与控温系统由传动电机、推板、丝杆、导轨、传热板、电热膜、电致冷器、控制板、电源座、通讯座以及导线组成。所述的试剂贮存组件由气密存贮袋、接头和保温传输管组成。

Description

自主控温式恒流泵

技术领域本发明涉及一种应用于细胞生物学、分析化学、生命科学等领域的恒流泵，特别是一种具备自动温度调节能力的恒流泵。

背景技术在细胞生物学、分析化学、生命科学等领域的研究、实验或检测中，用泵流加各种目标试剂非常普遍，但市面上常见的各类泵只有流体驱动功能，泵本身不能控制需要添加的试剂温度，但在上述领域的研究、实验或检测对试剂温度非常敏感，试剂温度将直接影响实验或检测结果，因此，泵不能主动控制试剂是该类泵最大的不足。

发明内容本发明的目的是建立一种自主控温式恒流泵。既具备定量恒速流体驱动能力，又可自主调控所驱动流体的温度，实现对驱动目标流体预热或预冷条件下的定量恒速持续驱动。

本发明包括保温外壳、传动与控温系统和试剂贮存组件三部分，传动与控温系统安装于保温外壳内部，试剂贮存组件内置于保温外壳中。

所述的保温外壳由绝热壳体和阻热盖组成。绝热壳体和阻热盖之间通过螺钉联接，形成一个具备保温功能的完整壳体。

所述的传动与控温系统由传动电机、推板、丝杆、导轨、传热板、电热膜、电致冷器、控制板、电源座、通讯座以及导线组成。2块传热板垂直粘接在绝热壳体底部，呈对称分布；传动电机粘接在绝热壳体底部，位于左侧传热板与绝热壳体壁之间，丝杆与电机轴对中粘接在一起；导轨垂直粘接在绝热壳体底部，位于右侧传热板与绝热壳体壁之间；推板通过两端的螺纹孔与光孔分别套在丝杆和导轨上，电机带动丝杆转动时，推板可沿导轨上下滑动；控制板粘接在绝热壳体底部，位于2块传热板之间，推板下方；电热膜粘贴在左侧传热板上，电致冷器冷端紧贴左侧传热板下端，电致冷器热端穿过绝热壳体底部，并与绝热壳体底部平齐；电源座与通讯座安装于绝热壳体底部，位于导轨与绝热壳体壁之间，穿过绝热壳体底部的开孔并粘接固定；导线分别联接传动电机、电热膜、电致冷器、控制板、电源座和通讯座，传输必要的电源与控制信号。

所述的试剂贮存组件由气密存贮袋、接头和保温传输管组成。气密存贮袋安装于2块传热板之间，推板的上方；接头一端粘接在气密存贮袋开口上，另一端套上保温传输管。

本发明采用上述技术方案后，其显著特点是：

1、可通过传热板上的电热膜和电致冷器对气密存贮袋中的流体进行加热或者冷却。

2、所有传动部件均不与流体直接接触。

3、外形尺寸不受限制，要求大流量传输，可选用大型器件组装成大功率输液泵；对于微小流量，则选用微型器件组成小型微量输液泵。灵活的外形尺寸使本发明具备更广泛的应用场合。

附图说明本发明结构示意图

具体实施方式本发明的绝热壳体4采用0.2mm厚不锈钢板加工呈双层隔热结构，两层间距2mm，中间抽真空；阻热盖3采用钛合金TC4加工，阻热盖3和绝热壳体4之间通过4个M3螺钉联接，形成一个具备保温功能的完整壳体。

2块传热板13用铝合金LY12加工，表面发黑处理并钝化，用EPOXYE-05型透明环氧结构胶垂直粘接在绝热壳体4的底部，呈对称分布；传动电机14为8mm直径微型直流步进电机，用EPOXYE-05型透明环氧结构胶粘接在绝热壳体4底部，位于左侧传热板13与绝热壳体4的壁之间，丝杆15采用1Cr13加工，螺纹为M3，与传动电机14的输出轴对中粘接在一起；导轨6采用1Cr13加工成型后抛光，并垂直粘接在绝热壳体4底部，位于右侧传热板13与绝热壳体4的壁之间；推板7用铝合金材料LY12通过线切割加工成型，中间厚度为4mm，通过左端的M3螺纹孔与右侧3mm直径的光孔分别套在丝杆15和导轨6上，传动电机14带动丝杆15转动时，推板7可沿导轨6上下滑动；控制板11粘接在绝热壳体4底部，位于2块传热板13之间，推板7下方；电热膜12为JRP125型聚酰亚胺薄膜型加热片，加热电阻25Ω，厚度0.5mm，用M3背胶粘贴在左侧传热板13上，电致冷器10为多级微型半导体制冷片，冷端紧贴左侧传热板13下端，电致冷器10热端穿过绝热壳体4底部，并与绝热壳体4底部平齐；电源座8为标准双针插座，通讯座9为标准金属mini-USB接口，电源座8和通讯座9均安装于绝热壳体4底部，位于导轨6与绝热壳体4的壁之间，穿过绝热壳体4底部的开孔并粘接固定；导线分别联接传动电机14、电热膜12、电致冷器10、控制板11、电源座8和通讯座9，传输必要的电源与控制信号。

气密存贮袋5采用丁基橡胶模压加工成型，有效容积为10ml，壁厚1mm，安装于2块传热板13之间，推板7的上方；接头2采用聚四氟烯材料加工，中间孔径为1mm，接头2一端粘接在气密存贮袋5开口上，另一端与保温传输管1相连，保温传输管1采用1mm内径，壁厚1mm的聚四氟烯管外面包裹发泡硅胶保温材料的成型方式，发泡硅胶保温材料厚度2mm。

实验时，用注射器向气密存贮袋5加注试剂后，将气密存贮袋5放置于传热板13之间，推板7的上方，接头2挂在阻热盖3中心孔上，用螺钉将阻热盖3固定在绝热壳体4上，保温传输管1套在接头2上。通过通讯座9向控制板11中输入流体加注参数，包括流速、流体控制温度等，通过电源座8向本发明供电，电机14开始工作，按设定流速加注气密存贮袋5中试剂；同时，如果设定温度高于环境温度，电热膜12工作，加热气密存贮袋5中试剂温度到设定值，若如果设定温度低于环境温度，电致冷器10工作给气密存贮袋5中试剂预冷到设定温度。这样就实现了对试剂恒流加注同时对试剂温度也进行了控制的目标，所有传动部件均不与试剂直接接触。

Claims (1)

1.一种自主控温式恒流泵，包括保温外壳、传动与控温系统和试剂贮存组件三部分，所述试剂贮存组件内置于所述保温外壳中，其特征在于：

所述保温外壳由绝热壳体和阻热盖组成；

所述传动与控温系统安装于所述保温外壳内部，所述传动与控温系统由传动电机、推板、丝杆、导轨、传热板、电热膜、电致冷器、控制板、电源座、通讯座以及导线组成，所述传热板垂直粘接在绝热壳体底部，且呈对称分布，所述传动电机粘接在绝热壳体底部，且位于左侧传热板与绝热壳体壁之间，所述丝杆与传动电机的输出轴对中粘接在一起，所述导轨垂直粘接在绝缘壳体底部，且位于右侧传热板与绝热壳体壁之间，所述推板通过螺纹孔套在丝杆上、通过光孔套在导轨上，当传动电机带动丝杆转动时，推板可沿导轨上下滑动，所述控制板粘接在绝热壳体底部，且位于两块传热板之间、推板的下方，所述电热膜粘贴在左侧传热板上，所述电致冷器的冷端紧贴传热板下端，电致冷器的热端穿过绝热壳体底部，所述电源座与所述通讯座安装于绝热壳体底部，且位于导轨与绝热壳体壁之间，所述导线分别连接传动电机、电热膜、电致冷器、控制板、电源座和通讯座，所述导线用于传输电源与控制信号；

所述试剂贮存组件由气密存贮袋、接头和保温传输管组成，所述气密存贮袋设于两块传热板之间，且位于推板的上方，所述接头一端粘接在气密存贮袋开口上，另一端套上保温传输管。