CN105597851A - 热交换装置 - Google Patents

Abstract

一个热交换装置，其具有交换输送路径；多个承载件，用于承载多个承载板，每个承载件承载一个承载板，任一个承载板具有多个应用容器；以及多个恒温区域，沿着交换输送路径设置，并部分地覆盖和容纳多个承载件，其中多个恒温区域中的至少一个恒温区域的温度不同于另一个恒温区域的温度，多个承载件的数目与多个恒温区域的数目相同，多个恒温区域同时与多个承载板热交换，并且多个承载件携带多个承载板沿着所述封闭的交换输送路径同步移动穿过恒温区域，而多个承载板一个接一个通过多个恒温区域。此外，本发明的两个相邻的承载板把持组件之间有空隙。此些空隙确保待测物被交换介质所包围，而使待测物中每个区域的温度是均匀的。

Description

热交换装置

技术领域

本揭露是有关于一种反应仪器，且特别是有关于一种热交换装置。

背景技术

在进行一些精密的实验时，热交换装置需要能够提供反应或检验物所经历的温度变化曲线。传统的热交换装置，待侦测件盘放置于热交换的升温块上，藉由升温块调配温度的上升与下降，达到温度交换的目的。使用前述传统的热交换装置会因为热块上位置的不同，而造成不同待侦测件受热情形不一致而使其经历的温度曲线有所差异。

发明内容

本发明的热交换装置适于大量待侦测件。此外，本发明的热交换装置，可以提供均匀的温度分布曲线。

根据本发明的一态样，一种热交换装置，包括：输送组件，其具有封闭的交换输送路径；多个承载件，设置于所述输送组件上并彼此等距分开，用于承载多个承载板，每个承载件承载一个所述多个承载板，任一所述多个承载板具有多个应用容器；多个恒温区域，沿着所述封闭的交换输送路径设置，并部分地覆盖和容纳所述多个承载件，其中所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域的温度不同于另一个恒温区域的温度，所述多个承载件的数目与所述多个恒温区域的数目相同，所述多个恒温区域同时与所述多个承载板热交换，并且所述多个承载件携带所述多个承载板沿着所述封闭的交换输送路径同步移动穿过所述多个恒温区域，而所述多个承载板一个接一个通过所述多个恒温区域；第一温度调配器，连接到所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域，以调配其温度成为预定的固定温度；第二温度调配器，连接到所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域，以调配其温度到预定的温度梯度；侦测装置设置在所述封闭的交换输送路径的一位置处，其中每一所述多个承载板携带含有至少一辨识点的至少一待侦测件，而所述侦测装置检测所述待侦测件的所述辨识点；其中所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域包括至少一升温块位于所述至少一个恒温区域内，且所述至少一个恒温区域内填充有交换介质，而所述多个恒温区域中的所述至少一个恒温区域与所述多个承载板通过交换介质进行热交换。

此外，本发明的两个相邻的承载板把持组件之间有空隙。此些空隙确保待测物被交换介质所包围，而使待测物中每个区域的温度是均匀的。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本附图的一部分，本附图的示意性实施例及其说明用于解释本附图，并不构成对本附图的不当限定。

图1例示性绘示本发明一实施例的热交换装置。

图2例示性绘示本发明另一实施例的热交换装置。

图3例示性绘示本发明又一实施例的热交换装置。

图4例示性绘示本发明又一实施例的热交换装置，具有六个把持组件和六个恒温区域。

图5绘示本发明实施例的热交换装置例示的交换输送路径。

具体实施方式

图1例示性绘示本发明一实施例的热交换装置。热交换10包括一个承载板输送组件101、用于承载和输送承载板的把持组件102以及一或多个不同的恒温区域。承载板输送组件101可以是例如一种履带式或链带型输送带或输送轮。如图1所示，承载板输送组件101是一个交换输送带依顺时针方向转动(如箭头所示的移动方向)，利用把持组件102携带承载板通过不同的恒温区域。当环状输送带转动，承载在其上的承载板移动通过不同恒温区域进行热交换，而被不同恒温区域加热或冷却。承载板把持组件102是沿输送路径平均分布即相等的距离隔开分布。

承载板把持组件的102可支撑且承载承载板S，而承载板S可能是具有多个奈米孔的承载板。应用容器可代表微孔板的孔，或测试承载板的个别坑洞。

如图1右侧所示乃是热交换10一部分的放大三维视图。如图1所示，把持组件102位于输送组件101上，而其所承载的承载板S乃是相对于输送组件101的移动方向(如箭头所示)以倾斜的方式来配置，而任两个相邻的承载板把持组件102之间有空隙。此些空隙确保待测物被交换介质所包围，而使待测物中每个区域的温度是均匀的。

本发明的热交换可以包括一或多个不同恒温区域。进行热交换时，任一恒温区域可以设为保持一个恒定的温度，或者，任一恒温区域可设成具有一个温度梯度。

在本实施例中，热交换10包括：一第一恒温区域201、第二恒温区域202和第三恒温区域203。第一、第二和第三恒温区域201、202、203是相邻的，但彼此分开。另外，一恒温区域可能被连接到另一个不同的恒温区域上，但两者之间设置有隔离组件。第一、第二和第三恒温区域201、202、203的任一者或全部均可包括一半开或闭合的环结构所构成的一壳体，覆盖部分的承载板输送组件101。壳体的形状像一个回廊可容纳承载板输送组件101通过。在本实施例中，第一、第二和第三恒温区域201、202、203分包括一对第一升温块205、一对第二升温块206和一对第三升温块207。每对的第一、第二和第三升温块205、206、207的两块被分别布置在承载板输送组件101两个相对的侧面或侧边。例如，两块第一升温块205可以构成一个半开的环结构，两个第一升温块205分别布置在承载板输送组件101的上侧和下侧，以便以覆盖第一恒温区域201内的一部分的承载板输送组件101。第一恒温区域201包括两个第一升温块205和交换介质M交换流动于第一恒温区域201内，以提供通过第一恒温区域201的承载板第一温度。同样透过交换介质M，第二和第三升温块206、207配置在承载板输送组件101上侧和下侧，位于第二恒温区域202和第三恒温区域203的内，以便分别提供通过恒温区域202、203的承载板第二温度和第三温度。三对的第一、第二和第三升温块205、206、207是沿承载板输送组件101输送路径并排配置。

第一、第二和第三恒温区域201、202、203中的交换介质M的温度分别由温度调配器301、302、303调配。对于每一个恒温区域，交换介质M交换于连接在恒温区域和相应的温度调配器之间的交换管道306。在第一、第二和第三恒温区域201、202、203中的第一、第二和第三升温块205、206、207的温度可以分别由温度调配器301、302、303调配。另外，在第一、第二和第三恒温区域201、202、203中的第一、第二和第三升温块205、206、207的温度可以分别由额外的调配器来调配。

此外，热交换10包括一或多个隔离组件400，设置在不同的恒温区域201、202、203之间。隔离组件400设置于两个相邻的恒温区域之间可以减少或避免不同的恒温区域相互干扰。隔离组件400不会阻碍承载板102和承载板输送组件101的移动，但可以阻止不同恒温区域之间的热交换。如图1所示的热交换10的一部分的放大三维视图中，可看到隔离组件400的毛倾斜于承载板移动方向(如箭头所示)，提供更好的隔离效果。

图2例示性绘示本发明另一实施例的热交换装置。热交换20包括一承载板输送组件101来运输承载板把持组件102。热交换装置20还包括第一恒温区域201、第二恒温区域202和第三恒温区域203。不同于图1的装置10，图2所示装置中，第一、第二和第三恒温区域201、202、203的温度分别由第一、第二和第三温度调配器301、302、303透过调配交换介质M的温度来调配的。第一、第二和第三恒温区域201、202、203被填充在其中的交换介质M所设定，而默认温度的交换介质M被灌注到相应的恒温区域。因此，升温块可位于温度调配器301、302、303的内或位于其他位置，而不是一定要位于恒温区域201、202、203的中。

如图2所示，热交换20包括至少一个光学检测装置501和一个卷标读取装置502。光学检测装置501可以检测到待侦测件的荧光标记物所发出的光信号或荧光信号。光学检测装置501的位置可以设置在恒温区域之间位置处或在其中一个恒温区域的中。

图3例示性绘示本发明又一实施例的热交换装置。如图3所示，承载板把持组件102所携带的待测物S是平放在承载板输送组件的101的上并通过恒温区域201、202、203。升温块可通过传导或通过对流将热量传递给待侦测件或从待侦测件中接收热量。在本发明中，本实施例的恒温区域201的一对升温块205的形状像一个隧道，包括地板升温块205a的以及天花板升温块205b。把持组件102所携带的待测物是直接与地板升温块205a接触，而热从地板升温块205a通过传导传过来。待测物并没有接触天花板升温块205b，而热透过热对流从天花板升温块205b移转到待测物。

图4例示性绘示本发明又一实施例的热交换装置，具有六个把持组件和六个恒温区域。如图4所示，环状输送组件101具有6个承载板把持组件102，每个把持组件以59.59度的角度沿圆形输送路径并排配置。下列例示设定恒温区域温度以提供一个目标温度曲线。

如图4所示，输送组件的驱动用马达105被安装在圆盘状输送组件101的中心位置。交换输送组件101可阶段性移动。如图4所示，光学检测装置501，如照相机和相关联的光源和过滤片等，安装在恒温区域1上方。每个交换时相机摄取每个待测物的荧光图像。相机也可作为一个辨识点阅读器。当然也可安装另一个辨识点阅读器。

图5绘示本发明实施例的热交换装置例示的交换输送路径。如上文所述，热交换装置的输送组件可以是带状输送组件、盘状输送组件或轮状输送组件，其类似于摩天轮承载乘客，沿着一个固定的传送路径而沿路径具有不同高度，本案输送组件被设计为沿着输送交换路径P(顺时针旋转方向如箭头所示)。盘旋的路径P是一个封闭的交换路径。多个恒温区域Z1，Z2，Z3...Zn系沿着盘旋路径P配置，把持组件将沿着盘旋路径P移动承载板通过恒温区域Z1～Zn。承载板与其上的试验待侦测件沿着盘旋的路径一个接一个通过恒温区域Z1～Zn，沿着路径P承载板和测试待侦测件分别被加热或冷却成恒温区域Z1～Zn所设的温度T1～Tn。

可以理解的是恒温区域的温度曲线或温度梯度、恒温区域的大小或长度、恒温区域的配置可根据反应的温度分布需求、恒温区域、交换介质和测试待侦测件之间的热传导速率的要求来修改或调整。

本发明的热交换装置可以携带具众多的反应孔或应用容器的一批承载板通过一或多个恒温区域，确保同一批次的待侦测件或反应物以预定顺序经过了多次热交换。此外，透过恒温区域内流动的交换介质，肇因于位置差异的反应温度差异可能会减少。此外，不同批次的待侦测件在不同时间到达检测位置，故只需要单一的光学或荧光检测装置用于检测。

本发明的热交换装置特别适用于具有反应井或应用容器的待测物或承载板，特别是待侦测件溶液的体积相对较小并且携带待侦测件的应用容器数组分布在较宽范围内的承载板。当承载板移动通过恒温区域，搭配流动的交换介质，承载板的应用容器或反应井可以被均匀地加热或冷却。无须使用复杂的微流道设计，本发明的热交换装置可以提供各种不同批次的待侦测件独立的温度。

本发明的热交换装置可进一步包括电路与可编程的微处理器来调配温度设定、输送组件推进作动、相机摄取影像与数据记录等。本发明的热交换装置可以进一步连接到一个信息收集和数据锁定装置(即计算机系统)来设定温度、输送组件推进作动、相机摄取影像、数据记录，数据分析，逻辑算法判断等。本发明的热交换装置可通过有线或无线连接到计算机以接收指令和输出数据。

本发明的热交换装置还可以包括条形码阅读器，读取待测物卷标进行测试，并且计算机会根据所读取的卷标数据设定测试程序，如自动设定每个恒温区域的温度分布、输送组件移动速度、周期数等。计算机并会根据卷标的设置格式分析数据自动产生报告。

虽然本揭露已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本揭露，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本揭露的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (1)

1.一种热交换装置，其特征在于，包括：

输送组件，其具有封闭的交换输送路径；

多个承载件，设置于所述输送组件上并彼此等距分开，用于承载多个承载板，每个承载件承载一个所述多个承载板，任一所述多个承载板具有多个应用容器；

多个恒温区域，沿着所述封闭的交换输送路径设置，并部分地覆盖和容纳所述多个承载件，其中所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域的温度不同于另一个恒温区域的温度，所述多个承载件的数目与所述多个恒温区域的数目相同，所述多个恒温区域同时与所述多个承载板热交换，并且所述多个承载件携带所述多个承载板沿着所述封闭的交换输送路径同步移动穿过所述多个恒温区域，而所述多个承载板一个接一个通过所述多个恒温区域；

第一温度调配器，连接到所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域，以调配其温度成为预定的固定温度；

第二温度调配器，连接到所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域，以调配其温度到预定的温度梯度；

侦测装置设置在所述封闭的交换输送路径的一位置处，其中每一所述多个承载板携带含有至少一辨识点的至少一待侦测件，而所述侦测装置检测所述待侦测件的所述辨识点；

其中所述多个恒温区域中的至少一个恒温区域包括至少一升温块位于所述至少一个恒温区域内，且所述至少一个恒温区域内填充有交换介质，而所述多个恒温区域中的所述至少一个恒温区域与所述多个承载板通过交换介质进行热交换。