CN107413286B - 一次性使用的热稳定微小反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能保持热稳定性且成本低廉、一次性使用的微小反应器，包括反应器外管、反应器内管、支撑圆环、封头、滤网和密封塞，反应器外管与反应器内管嵌套形成空气间隙，支撑圆环的凸环过盈嵌入反应器外管和反应器内管两端的空气间隙，封头沿轴线开孔作为一次性使用的热稳定微小反应器的进出口，封头内侧布置滤网，本发明绝热性能好、结构简单、制作容易、价格便宜、适用性强，能够应用在生化分析，尤其适用于环境毒物的量热原理检测。

Description

一次性使用的热稳定微小反应器
技术领域
本发明涉及一种热稳定微小反应器，尤其是一次性使用的热稳定微小反应器，能够应用在生物传感器、生化分析领域。
背景技术
微小反应器一般指流体通道在微米到毫米量级的反应系统，其独特优点是对质量和热量传递过程的强化以及流动方式的提高方面，在效能上要高出若干数量级，在生化分析、生物工程和化学合成、制备以及微型能量系统领域有着广泛的应用背景。
微小反应器内信号和参数的信噪比较低，热稳定性对内部反应的控制和内部温度场等参数的测量精度有着至关重要的影响，传统微小反应器对热稳定性的保持存在局限性。用于环境毒物的分析，比如重金属、农药残留等，在完成检测分析后，可能会被抑制灭活，不能重复使用，需要进行更换。可以采用一次性使用的微小反应器每试样更新，以提高分析效率减少干扰。专利（ZL201510262066.2）提出一种适用于变容积、复杂组合流程的热稳定微小反应器，其定位于重复使用，结构复杂，成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术微小反应器保持热稳定性以及成本较高的局限性，提供一种能保持热稳定性且成本低廉、一次性使用的微小反应器，能够应用在生物传感器、生化分析等领域。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一次性使用的热稳定微小反应器，包括反应器外管、反应器内管、支撑圆环、封头、滤网和密封塞，所述反应器外管和所述反应器内管为等长度、不同口径的管件，所述反应器外管与所述反应器内管的轴线重合并嵌套，所述反应器外管的内壁和所述反应器内管的外壁间存在空气间隙，所述支撑圆环的外缘与所述反应器外管外壁面平齐，所述支撑圆环的内缘与所述反应器内管内壁面平齐，所述支撑圆环一侧为平整表面，另一侧设有凸环，所述支撑圆环的凸环过盈嵌入所述反应器外管和所述反应器内管两端的空气间隙，所述封头沿轴线开孔作为所述一次性使用的热稳定微小反应器的进出口，所述封头内侧布置所述滤网，所述封头过盈嵌入所述反应器内管，所述密封塞为T型硬质塞，嵌入所述封头沿轴线的开孔，用于日常密封保存，当所述一次性使用的热稳定微小反应器需使用并入流路时取出。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现。
所述反应器外管、反应器内管、支撑圆环和密封塞均由高化学惰性的热惰性硬质材料制成，优选为塑料。
所述封头由高化学惰性的热惰性软质弹性材料制成，优选为橡胶。
所述反应器外管的内壁和所述反应器内管的外壁间存在的空气间隙约为0.5mm~5mm。
本发明的有益效果是微小反应器部件材料来源广泛，结构简单，价格低廉；热惰性材质不易导热，并且内外反应器间的空气间隙能有效杜绝热对流和降低热传导，热稳定好，保证了内部反应的温度控制和内部温度场的准确；微小反应器通过各部件嵌塞组合实现，结构简单，制造工艺方便，可以手工完成；本发明绝热性能好、结构简单、制作容易、价格便宜、适用性强，能够应用在生化分析，尤其适用于环境毒物的量热原理检测。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2支撑圆环的结构示意图。
图3封头的结构示意图。
图4密封塞的结构示意图。
其中：1、反应器外管，2、反应器内管，3、支撑圆环，4、封头，5、滤网，6、密封塞。
具体实施方式
本发明结合籍由以下结合的实施例来说明本发明之内容，而非限制本发明之范围。
本发明实施例的结构如附图1所示，一种一次性使用的热稳定微小反应器，包括反应器外管1、反应器内管2、支撑圆环3、封头4、滤网5和密封塞6，反应器外管1和反应器内管2为等长度、不同口径的硬质塑料管，其壁厚约为1mm，反应器外管1与反应器内管2的轴线重合并嵌套，反应器外管1的内壁和反应器内管2的外壁间存在空气间隙，空气间隙约为1mm，支撑圆环3为硬质塑料材料制成的圆环，支撑圆环3的外缘与反应器外管1的外壁面平齐，支撑圆环3的内缘与反应器内管2的内壁面平齐，支撑圆环3设有高度约2mm高的凸环，支撑圆环3的凸环过盈嵌入反应器外管1和反应器内管2两端的空气间隙，封头4由弹性橡胶材料制成，封头4沿轴线开孔作为微小反应器的进出口，封头4嵌入反应器内管2，反应器内管2内部封头4的内侧布置滤网5，密封塞6为T型塑料材料制成的硬质塞，过盈嵌入封头4的开孔进行密封，用于日常保存，当使用时微小反应器需并入流路时取出。
本发明提出的一次性使用的热稳定微小反应器可作为富集、检测一体化量热式生物传感器的微小反应器用于检测重金属，具体流程和检测方法参见文献（新型多功能量热式生物传感器系统研究与开发，仪器仪表学报，2011:32(12), 45-51），微小反应器内部充满40目的113树脂，日常保存在冰箱内，当准备使用时取出两端的密封塞6，并通过富集、检测一体化量热式生物传感器的快速接口引入系统流路，封头4的高弹性能够有效保持密封，待检测完成后，通过快速接口取下，丢弃。

Claims (4)

1.一次性使用的热稳定微小反应器，包括反应器外管（1）、反应器内管（2）、支撑圆环（3）、封头（4）、滤网（5）和密封塞（6），其特征在于，所述反应器外管（1）和所述反应器内管（2）为等长度、不同口径的管件，所述反应器外管（1）与所述反应器内管（2）的轴线重合并嵌套，所述反应器外管（1）的内壁和所述反应器内管（2）的外壁间存在空气间隙，所述支撑圆环（3）的外缘与所述反应器外管（1）外壁面平齐，所述支撑圆环（3）的内缘与所述反应器内管（2）内壁面平齐，所述支撑圆环（3）一侧为平整表面，另一侧设有凸环，所述支撑圆环（3）的凸环过盈嵌入所述反应器外管（1）和所述反应器内管（2）两端的空气间隙，所述封头（4）沿轴线开孔作为所述一次性使用的热稳定微小反应器的进出口，所述封头（4）内侧布置所述滤网（5），所述封头（4）过盈嵌入所述反应器内管（2），所述密封塞（6）为T型硬质塞，嵌入所述封头（4）沿轴线的开孔，用于日常密封保存，当所述一次性使用的热稳定微小反应器需使用并入流路时取出。
2.根据权利要求1所述的一次性使用的热稳定微小反应器，其特征在于，所述反应器外管（1）、反应器内管（2）、支撑圆环（3）和密封塞（6）均由高化学惰性的热惰性硬质塑料制成。
3.根据权利要求1所述的一次性使用的热稳定微小反应器，其特征在于，所述封头（4）由高化学惰性的热惰性软质弹性橡胶制成。
4.根据权利要求1所述的一次性使用的热稳定微小反应器，其特征在于，所述反应器外管（1）的内壁和所述反应器内管（2）的外壁间存在的空气间隙为0.5mm~5mm。
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