CN109883805A - 试剂制冷装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种试剂制冷装置，包括：试剂锅、连接试剂锅的管道、以及连接管道且位于试剂锅外的驱动器和散热组件。试剂锅用于安装在仪器上且存储试剂；试剂锅设有用于制冷的制冷片；管道延伸至试剂锅外；管道与制冷片的热端连接且构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路；散热组件用于将从试剂锅流出的冷媒的热量散发到外部环境。同时，还提供一种试剂制冷方法。本发明的有益效果为：通过制冷片对试剂锅内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道延伸至试剂锅外，并且驱动器和散热组件均位于试剂锅外，减少对仪器布局的影响，可以提高仪器的零部件布局的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗检验设备技术领域，特别是涉及一种试剂制冷装置和一种试剂制冷方法。
背景技术
在医疗检测设备领域中，对于参与反应的试剂，一般都要求进行低温保存，当温度过高时，试剂的性能会发生变化，进而影响测量的结果。当试剂放置于仪器中等待进行反应时，也需要其保存在仪器中温度较低的环境中(一般为2℃～8℃)，然而一般的仪器所处在的环境温度约为25℃，所以试剂的性能会发生变化，从而降低了测量结果的可靠性。
发明内容
基于此，本发明提供一种试剂制冷装置，其通过制冷片对试剂锅内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道延伸至试剂锅外，并且驱动器和散热组件均位于试剂锅外，减少对仪器布局的影响，可以提高零部件布局的灵活性。
一种试剂制冷装置，包括：
试剂锅；试剂锅用于安装在仪器上且存储试剂；试剂锅还设有用于制冷的制冷片；
连接试剂锅的管道；管道延伸至试剂锅外；管道与制冷片的热端连接且构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路；制冷片的热端通过与管道内的冷媒热交换以释放热量；
连接管道且位于试剂锅外的驱动器；驱动器用于驱动管道内的冷媒循环流动；以及
连接管道且位于试剂锅外的散热组件；散热组件用于将从试剂锅流出的冷媒的热量散发到外部环境。
上述试剂制冷装置，工作时，将试剂锅安装于仪器上作为试剂存储和等待反应的腔室，通过试剂锅的制冷片对试剂进行制冷，使得试剂的温度维持在预设的范围内，而制冷片所吸收的热量则转移到管道内的液态的冷媒上，再通过驱动器带动冷媒从试剂锅中流出并且经由散热组件进行热量散发，使得冷媒所吸收的热量转移到外部环境中，接着冷媒通过管道再次回流到试剂锅循环作业。通过上述设计，通过制冷片对试剂锅内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道延伸至试剂锅外，并且驱动器和散热组件均位于试剂锅外，减少对仪器布局的影响，可以提高仪器的零部件布局的灵活性。
在其中一个实施例中，管道为软管、或者硬管。
在其中一个实施例中，驱动器为隔膜泵、或者齿轮泵、或者叶片泵。
在其中一个实施例中，该试剂制冷装置还包括：连接管道且位于试剂锅外的储液池；储液池用于存储冷媒。储液池可以用于存储液态的冷媒，延长冷媒在试剂锅外的管道流转的时间，使得冷媒可以拥有更多的散热时间。
在其中一个实施例中，散热组件包括：连接管道的热交换器；热交换器用于将管道内的冷媒中的热量散发到外部环境。
在其中一个实施例中，散热组件还包括：散热器；散热器用于提高热交换器中的冷媒与外部环境的热交换速率。
在其中一个实施例中，散热器为风冷散热器、或者水冷散热器。
同时，本发明还提供一种试剂制冷方法。
一种试剂制冷方法，包括步骤：
将试剂锅安装在仪器上；试剂锅内设置有制冷片；试剂锅外设有管道、驱动器和散热组件；管道与制冷片的热端连接以构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路；管道连接驱动器和散热组件；
将试剂放入试剂锅内；
启动制冷片以对试剂锅内的试剂进行制冷，并且制冷片的热端与管道内的冷媒热交换以释放热量；冷媒吸收热量后升温；
升温后的冷媒在驱动器的带动下流出到试剂锅外，并且通过散热组件与外部环境进行热交换以释放热量；冷媒释放热量后降温；
降温后的冷媒通过管道回流到试剂锅内并且再次与制冷片的热端进行热交换。
上述试剂制冷方法，工作时，将试剂锅安装于仪器上作为试剂存储和等待反应的腔室，通过试剂锅的制冷片对试剂进行制冷，使得试剂的温度维持在预设的范围内，而制冷片所吸收的热量则转移到管道内的液态的冷媒上，再通过驱动器带动冷媒从试剂锅中流出并且经由散热组件进行热量散发，使得冷媒所吸收的热量转移到外部环境中，接着冷媒通过管道再次回流到试剂锅循环作业。通过上述设计，通过制冷片对试剂锅内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道延伸至试剂锅外，并且驱动器和散热组件均位于试剂锅外，减少对仪器布局的影响，可以提高仪器的零部件布局的灵活性。
在其中一个实施例中，散热组件包括：热交换器；升温后的冷媒通过热交换器与外部环境进行热交换以释放热量。
在其中一个实施例中，散热组件还包括：散热器；散热器用于提高热交换器中的冷媒与外部环境的热交换速率。
附图说明
图1为本发明的一种实施例的试剂制冷装置的示意图。
附图中各标号的含义为：
100-试剂制冷装置；
10-试剂锅；
20-管道；
30-驱动器；
40-散热组件，41-热交换器，42-散热器；
50-储液池。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，其为本发明的一种实施例的试剂制冷装置100。
如图1所示，该试剂制冷装置100包括：试剂锅10、连接试剂锅10的管道20、连接管道20且位于试剂锅10外的驱动器30、以及连接管道20且位于试剂锅10外的散热组件40。
试剂锅10用于安装在仪器上且存储试剂。试剂锅10还设有用于制冷的制冷片(图未示)。
如图1所示，试剂锅10为可打开的密封腔体，其可以作为仪器的一部分使用。在工作时，将试剂放置于试剂锅10内等待反应。
试剂锅10设置有若干制冷片，例如，在本实施例中，制冷片设置于试剂锅10内。制冷片也称为热电半导体制冷组件或者珀尔贴，其设有用于吸热的冷端和用于散热的热端，通常地，制冷片的冷端和热端设置为相背的两个面。当制冷片同上电源后，冷端的热量被转移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，即珀尔现象。在本方案中，启动制冷片后，通过制冷片的冷端吸收试剂锅10内的热量，起到制冷的作用，使得试剂在仪器中维持在预设的温度范围内，例如2℃～8℃。
如图1所示，管道20延伸至试剂锅10外。管道20与制冷片的热端连接且构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路。制冷片的热端通过与管道20内的冷媒热交换以释放热量。
进一步地，在本实施例中，该管道20可以为软管、或者硬管。根据使用场景的需求，该管道20可以选择绝热材质或者导热材质。
如图1所示，驱动器30用于驱动管道20内的冷媒循环流动。在本实施例中，驱动器30位于试剂锅10与散热组件40之间，通过驱动器30产生的驱动力迫使试剂从试剂锅10中流出并且流向散热组件40后再次回流到试剂锅10。
进一步地，在本实施例中，该驱动器30可以为隔膜泵、或者齿轮泵、或者叶片泵，或者其他用于驱动液体流动的动力装置。
另外，驱动器30在管道20上的位置并不仅限于本实施例所展示的位置，在满足可以驱动冷媒在管道20内循环流动的前提下，可以调整驱动器30的位置。同理，驱动器30的数量和分布也可以根据需求进行调整。
如图1所示，散热组件40用于将从试剂锅10流出的冷媒的热量散发到外部环境。
在本实施例中，散热组件40包括：连接管道20的热交换器41。热交换器41用于将管道20内的冷媒中的热量散发到外部环境。
此外，在本实施例中，该散热组件40还可以包括：散热器42。散热器42用于提高热交换器41中的冷媒与外部环境的热交换速率。
进一步地，该散热器42可以为风冷散热器42、或者水冷散热器42、或者其他类型的散热装置。
如图1所示，在本实施例中，该试剂制冷装置100还可以包括：连接管道20且位于试剂锅10外的储液池50。储液池50用于存储冷媒。储液池50可以用于存储液态的冷媒，延长冷媒在试剂锅10外的管道20流转的时间，使得冷媒可以拥有更多的散热时间。
制冷原理简述：
工作时，制冷片的冷端吸收热量，使得试剂锅10内的温度维持在2℃～8℃。而制冷片的热端则与管道20内流动的液态的冷媒进行热交换以转移制冷片所吸收的热量，冷媒在吸收热量后升温，其温度提升至60℃～80℃。在驱动器30的带动下，升温后的冷媒从试剂锅10中流出并且流向散热组件40(若设置有储液池50，则冷媒从试剂锅10中流出后先进入到储液池50，再从储液池50流入散热组件40)。散热组件40作为冷媒与外部环境的热交换场所，使得冷媒将吸收的热量散发到外部环境，散热后的冷媒温度下降至与外部环境温度接近，例如25℃～30℃。降温后的冷媒通过管道20再次回流到试剂锅10中与制冷片的热端进行热交换，从而构成循环的冷媒回路。
上述试剂制冷装置100，工作时，将试剂锅10安装于仪器上作为试剂存储和等待反应的腔室，通过试剂锅10的制冷片对试剂进行制冷，使得试剂的温度维持在预设的范围内，而制冷片所吸收的热量则转移到管道20内的液态的冷媒上，再通过驱动器30带动冷媒从试剂锅10中流出并且经由散热组件40进行热量散发，使得冷媒所吸收的热量转移到外部环境中，接着冷媒通过管道20再次回流到试剂锅10循环作业。通过上述设计，通过制冷片对试剂锅10内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道20延伸至试剂锅10外，并且驱动器30和散热组件40均位于试剂锅10外，减少对仪器布局的影响，可以提高仪器的零部件布局的灵活性。
同时，本发明还提供一种试剂制冷方法。
结合图1所示，该试剂制冷方法包括步骤：
S10：将试剂锅10安装在仪器上。试剂锅10内设置有制冷片。试剂锅10外设有管道20、驱动器30和散热组件40。管道20与制冷片的热端连接以构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路。管道20连接驱动器30和散热组件40。
S20：将试剂放入试剂锅10内。
S30：启动制冷片以对试剂锅10内的试剂进行制冷，并且制冷片的热端与管道20内的冷媒热交换以释放热量。冷媒吸收热量后升温。通过制冷片的制冷作用，将试剂锅10内的温度维持在2℃～8℃，而冷媒在吸收制冷片转移的热量后温度提升至60℃～80℃。
S40：升温后的冷媒在驱动器30的带动下流出到试剂锅10外，并且通过散热组件40与外部环境进行热交换以释放热量，冷媒释放热量后降温，降温后的冷媒的温度与外部环境的温度接近，例如25℃～30℃。
S50：降温后的冷媒通过管道20回流到试剂锅10内并且再次与制冷片的热端进行热交换。
此外，对于上述方法中的试剂锅10、管道20、驱动器30、以及散热组件40，还可以进行进一步的说明。
如图1所示，试剂锅10为可打开的密封腔体，其可以作为仪器的一部分使用。在工作时，将试剂放置于试剂锅10内等待反应。
试剂锅10内设置有若干制冷片。制冷片也称为热电半导体制冷组件或者珀尔贴，其设有用于吸热的冷端和用于散热的热端，通常地，制冷片的冷端和热端设置为相背的两个面。当制冷片通上电源后，冷端的热量被转移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，即珀尔现象。在本方案中，启动制冷片后，通过制冷片的冷端吸收试剂锅10内的热量，起到制冷的作用，使得试剂在仪器中维持在预设的温度范围内，例如2℃～8℃。
在本实施例中，该管道20可以为软管、或者硬管。根据使用场景的需求，该管道20可以选择绝热材质或者导热材质。
在本实施例中，驱动器30位于试剂锅10与散热组件40之间，通过驱动器30产生的驱动力迫使试剂从试剂锅10中流出并且流向散热组件40后再次回流到试剂锅10。
进一步地，在本实施例中，该驱动器30可以为隔膜泵、或者齿轮泵、或者叶片泵，或者其他类型的液体驱动装置。
在本实施例中，散热组件40包括：连接管道20的热交换器41。热交换器41用于将管道20内的冷媒中的热量散发到外部环境。
此外，在本实施例中，该散热组件40还可以包括：散热器42。散热器42用于提高热交换器41中的冷媒与外部环境的热交换速率。
进一步地，该散热器42可以为风冷散热器42、或者水冷散热器42，或者其他类型的散热器42。
如图1所示，在本实施例中，该试剂制冷装置100还可以包括：连接管道20且位于试剂锅10外的储液池50。储液池50用于存储冷媒。储液池50可以用于存储液态的冷媒，延长冷媒在试剂锅10外的管道20流转的时间，使得冷媒可以拥有更多的散热时间。
上述试剂制冷方法，工作时，将试剂锅10安装于仪器上作为试剂存储和等待反应的腔室，通过试剂锅10内的制冷片对试剂进行制冷，使得试剂的温度维持在预设的范围内，而制冷片所吸收的热量则转移到管道20内的液态的冷媒上，再通过驱动器30带动冷媒从试剂锅10中流出并且经由散热组件40进行热量散发，使得冷媒所吸收的热量转移到外部环境中，接着冷媒通过管道20再次回流到试剂锅10循环作业。通过上述设计，通过制冷片对试剂锅10内的试剂进行制冷处理，并且采用液态的冷媒循环工作的方式将制冷片所吸收的热量转移到外部环境中，提高制冷效率。此外，管道20延伸至试剂锅10外，并且驱动器30和散热组件40均位于试剂锅10外，减少对仪器布局的影响，可以提高仪器的零部件布局的灵活性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种试剂制冷装置，其特征在于：包括：
试剂锅；所述试剂锅用于安装在仪器上且存储试剂；所述试剂锅还设有用于制冷的制冷片；
连接所述试剂锅的管道；所述管道延伸至所述试剂锅外；所述管道与所述制冷片的热端连接且构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路；所述制冷片的热端通过与所述管道内的冷媒热交换以释放热量；
连接所述管道且位于所述试剂锅外的驱动器；所述驱动器用于驱动所述管道内的冷媒循环流动；以及
连接所述管道且位于所述试剂锅外的散热组件；所述散热组件用于将从所述试剂锅流出的冷媒的热量散发到外部环境。
2.根据权利要求1所述的试剂制冷装置，其特征在于，所述管道为软管、或者硬管。
3.根据权利要求1所述的试剂制冷装置，其特征在于，所述驱动器为隔膜泵、或者齿轮泵、或者叶片泵。
4.根据权利要求1所述的试剂制冷装置，其特征在于，还包括：连接所述管道且位于所述试剂锅外的储液池；所述储液池用于存储冷媒。
5.根据权利要求1所述的试剂制冷装置，其特征在于，所述散热组件包括：连接所述管道的热交换器；所述热交换器用于将所述管道内的冷媒中的热量散发到外部环境。
6.根据权利要求5所述的试剂制冷装置，其特征在于，所述散热组件还包括：散热器；所述散热器用于提高所述热交换器中的冷媒与外部环境的热交换速率。
7.根据权利要求6所述的试剂制冷装置，其特征在于，所述散热器为风冷散热器、或者水冷散热器。
8.一种试剂制冷方法，其特征在于，包括步骤：
将试剂锅安装在仪器上；试剂锅内设置有制冷片；试剂锅外设有管道、驱动器和散热组件；管道与制冷片的热端连接以构成供液态的冷媒循环流动的冷媒回路；管道连接驱动器和散热组件；
将试剂放入试剂锅内；
启动制冷片以对试剂锅内的试剂进行制冷，并且制冷片的热端与管道内的冷媒热交换以释放热量；冷媒吸收热量后升温；
升温后的冷媒在驱动器的带动下流出到试剂锅外，并且通过散热组件与外部环境进行热交换以释放热量；冷媒释放热量后降温；
降温后的冷媒通过管道回流到试剂锅内并且再次与制冷片的热端进行热交换。
9.根据权利要求8所述的试剂制冷方法，其特征在于，所述散热组件包括：热交换器；升温后的冷媒通过热交换器与外部环境进行热交换以释放热量。
10.根据权利要求9所述的试剂制冷方法，其特征在于，所述散热组件还包括：散热器；散热器用于提高热交换器中的冷媒与外部环境的热交换速率。
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