CN114669341A - 反应装置及医疗设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种反应装置及医疗设备。反应装置包括：支座(10)；多个反应容器(20)，位于所述支座(10)上，每个反应容器(20)具有用于容纳试剂或反应管的反应腔室(21)；导热件(30)，位于所述支座(10)邻近所述多个反应容器(20)的一侧，且具有多个第一安装孔(32)，所述多个第一安装孔(32)分别套接在所述多个反应容器(20)的外壁上。本公开实施例能够有效地改善反应容器的温度均匀性。
Description
技术领域
本公开涉及一种反应装置及医疗设备。
背景技术
在医疗器械的应用过程中，广泛存在加热、保温、冷却等环节，例如用于样本保存、核酸提取、核酸检测等。在核酸提取和检测过程中，将样本加入通用或定制的耗材中，与耗材一并放入与该耗材对应的反应容器中。该反应容器可以实现加热、保温或制冷功能。
通常来说，每个样本对应一个容器，或者多个样本分别对应一个容器中的不同腔室。为了保证样本间的反应条件尽可能相似，从而使核酸的提取、检测具有可重现性、一致性，容器和容器之间、容器内的不同腔室应尽可能地提供相同的温度过程。
在一些相关技术中，在反应容器周围增加加热器件对环境热交换进行温度补偿，或者在一个实体上形成多个镂空的反应腔室，利用实体的传热能力来实现各个反应腔室之间的快速热传递。
发明内容
发明人经研究发现，采用在反应容器周围增加加热器件进行温度补偿的方式并不能改善容器热学结构所带来的温度均匀性损失，而且加热器件会老化，补偿效果会随使用时间增加逐渐变差；而采用镂空反应腔室的反应装置结构比较复杂，难以加工，而且镂空结构本身也会增加环境热交换的温度均匀性损失，且不同温度下的均匀性效果不统一。
也就是说，相关技术中导致各个反应容器之间出现温度差异的主要原因包括：热源的不稳定、容器的热学结构不均匀、环境热交换影响以及装配偏差中的至少一个。
有鉴于此，本公开实施例提供一种反应装置及医疗设备，能够有效地改善反应容器的温度均匀性。
在本公开的一个方面，提供一种反应装置，包括：
支座；
多个反应容器，位于所述支座上，每个反应容器具有用于容纳试剂或反应管的反应腔室；
导热件，位于所述支座邻近所述多个反应容器的一侧，且具有多个第一安装孔，所述多个第一安装孔分别套接在所述多个反应容器的外壁上。
在一些实施例中，所述支座具有第一表面，所述第一表面具有多个安装部，所述多个反应容器的一端分别安装在所述多个安装部上。
在一些实施例中，所述多个安装部中的至少一个为第二安装孔，所述多个反应容器中的至少一个的一端插入并固定在所述第二安装孔内。
在一些实施例中，所述多个反应容器中的至少一个的外轮廓为圆柱体，所述第二安装孔为与所述圆柱体配合的圆孔。
在一些实施例中，所述导热件的导热系数大于所述多个反应容器的导热系数或所述支座的导热系数。
在一些实施例中，所述导热件的硬度小于所述多个反应容器的硬度或所述支座的硬度。
在一些实施例中，所述支座与所述多个反应容器采用相同材料且一体制成。
在一些实施例中，所述导热件包括至少一个导热板体，所述多个第一安装孔在所述至少一个导热板体上贯穿设置。
在一些实施例中，所述多个第一安装孔在所述至少一个导热板体上阵列排布，所述至少一个导热板体在行方向和列方向相邻的四个第一安装孔之间的位置还具有镂空孔。
在一些实施例中，所述支座具有第一表面，所述第一表面具有多个第二安装孔，所述多个第二安装孔与所述多个第一安装孔一一对应，所述至少一个导热板体与所述第一表面平行。
在一些实施例中，所述至少一个导热板体包括多个导热板体，各个导热板体之间以及所述多个导热板体与所述支座之间均具有间隙。
在一些实施例中，所述反应装置还包括：
加热元件，位于所述支座下方，被配置为对所述支座进行加热。
在一些实施例中，所述反应装置还包括：
散热块，设置在所述加热元件的下方，并与所述支座通过连接件进行固定，用于实现所述反应装置的散热。
在本公开的一个方面，提供一种医疗设备，包括：前述的反应装置。
因此，根据本公开实施例，将导热件通过多个第一安装孔分别套接在多个反应容器的外壁上的方式来安装到多个反应容器上，利用导热件对多个反应容器进行热传导，以使得各个反应容器之间的温度更加均匀，从而有效地改善反应容器的温度均匀性。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，
其中：
图1是根据本公开反应装置的一些实施例的安装结构示意图；
图2是根据本公开反应装置的一些实施例的分解结构示意图；
图3是根据本公开反应装置的另一些实施例的安装结构示意图；
图4是根据本公开反应装置的再一些实施例的安装结构示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1是根据本公开反应装置的一些实施例的安装结构示意图。图2是根据本公开反应装置的一些实施例的分解结构示意图。参考图1和图2，在一些实施例中，反应装置包括：支座10、多个反应容器20和导热件30。多个反应容器20位于所述支座10上，每个反应容器20具有用于容纳试剂(例如核酸样本试剂等)或反应管(例如聚合酶链式反应管，即PCR管)的反应腔室21。导热件30位于所述支座10邻近所述多个反应容器20的一侧，且具有多个第一安装孔32，所述多个第一安装孔32分别套接在所述多个反应容器20的外壁上。
本实施例将导热件通过多个第一安装孔分别套接在多个反应容器的外壁上的方式来安装到多个反应容器上，利用导热件对多个反应容器进行热传导，以使得各个反应容器之间的温度更加均匀，从而有效地改善反应容器的温度均匀性。
对于前文中提到的相关技术所存在的问题，本实施例通过导热件进行导热，无需在反应容器周围增加加热器件进行温度补偿，从而既能够获得温度均匀性更好的反应容器，而且也避免了加热器件老化导致的温度补偿作用随时间变差的问题。另外，在结构上，导热件套在多个反应容器外壁的结构相比于相关技术中镂空反应腔室的结构，在加工上难度更低，容易实现更高的装配精度，而且在不同温度的均匀性效果方面也相对比较统一。
在图1中，多个反应容器20相互独立且不接触，各个反应容器20之间如果存在温度差，可通过导热件30进行传导，以使各个反应容器之间的温度更加均匀。参考图2，在一些实施例中，反应容器20的容器壁上可设置通孔22，以用于输入或输出试剂或者插入检测探头。为了方便对各个反应容器20的操作和安装，可在相邻反应容器20之间保留预设间隙。在图1中，预设间隙内可填充空气或设置成真空。在另一些实施例中，也可在预设间隙内填充其他材料。
参考图2，在一些实施例中，支座10具有第一表面11，所述第一表面11具有多个安装部，所述多个反应容器20的一端分别安装在所述多个安装部上。通过多个安装部可使得多个反应容器20稳定地连接在支座10上，且保持相互之间的间隙。尤其对于以阵列方式连接在支座10的多个反应容器20来说，可通过在第一表面11上以阵列方式设置多个安装部来实现。
采用安装方式在支座上设置反应容器，一方面允许反应容器与支座采用不同材料，另一方面在制备工艺方面更方便，也易于拆卸和更换。在另一些实施例中，也可以使支座10与所述多个反应容器20采用相同材料，并一体制成。
在一些实施例中，多个安装部中的至少一个为第二安装孔12，所述多个反应容器20中的至少一个的一端插入并固定在所述第二安装孔12内。固定方式可采用螺纹连接，即在第二安装孔12内壁设置内螺纹，而反应容器20的外壁设置与内螺纹配合的外螺纹。固定方式也可以为卡接或粘接等其他方式。
图3是根据本公开反应装置的另一些实施例的安装结构示意图。图4是根据本公开反应装置的再一些实施例的安装结构示意图。参考图3，在一些实施例中，反应装置还包括加热元件40。加热元件40位于所述支座10下方，被配置为对所述支座10进行加热。加热元件可包括采用电加热、蒸汽加热或其他加热方式的元件。支座10上的第二安装孔12可设置为通孔，而反应容器20的底部也可设置成贯通的，从而使得加热元件除了对支座进行加热，还可以直接对反应容器20内部设置的反应管进行加热。
参考图3和图4，在一些实施例中，反应装置还包括散热块50。散热块50设置在所述加热元件40的下方，并与所述支座10通过连接件60进行固定，用于实现所述反应装置的散热。
图2中的多个反应容器中的至少一个的外轮廓为圆柱体，相应地，第二安装孔为与圆柱体配合的圆孔。圆柱体与圆孔之间可便利地通过螺纹的方式进行安装和拆卸。当然，圆柱体和圆孔之间也可采用其他连接方式。
在图1中，导热件30与支座10之间存在间隙而不接触。导热件30与反应容器20之间和与支座10之间均是独立的，可以分开加工制成。而独立的导热件、反应容器以及支座结构较为简单，可显著地降低生产难度，并满足更高的加工精度。
由于导热件与反应容器之间和与支座之间均是独立的，导热件可与反应容器或支座采用不同材料。一些实施例中，导热件30的导热系数大于所述多个反应容器20的导热系数或所述支座10的导热系数。例如，导热件30采用导热系数更高但硬度较低的银、纯铜、纯铝等等金属材料。在一些实施例中，所述导热件30的硬度小于所述多个反应容器20的硬度或所述支座10的硬度。例如反应容器20或支座10采用硬度较高但导热系数较低的材料，例如不锈钢、铝合金等。这样，不仅有利于反应容器之间的热量快速传导，提高温度均匀性，而且可提高反应装置的结构强度和加工精度，降低加工难度。
在另一些实施例中，导热件30与反应容器20或支座10采用导热系数相同或接近的材料，或者采用硬度相同或接近的材料。
参考图1和图2，在一些实施例中，所述导热件30包括至少一个导热板体31，所述多个第一安装孔32在所述至少一个导热板体31上贯穿设置。这样可方便地将导热件30套在多个反应容器20外，并且根据需要来调整导热件30套接在反应容器20的位置。
在一些实施例中，导热件30包括多个导热板体31，各个导热板体31之间以及所述多个导热板体31与所述支座10之间均具有间隙。相应地，各个导热板体31可设置在与支座19不同间距的位置，相邻的导热板体31可接触或不接触。这样来实现反应容器在高度方向上的多个位置的温度均匀化。
在图1和图2中，所述多个第一安装孔32在所述至少一个导热板体31上阵列排布，所述至少一个导热板体31在行方向和列方向相邻的四个第一安装孔32之间的位置还具有镂空孔33。通过设置镂空孔33，可使得导热件呈现为与多个反应容器相匹配的导热网状结构。这种导热网状结构可在多个反应腔室之间形成网状的导热通道，降低腔室之间的温度偏差，并且降低热阻，热惯性、提高导热速率。另一方面，镂空孔可方便操作人员进行导热件的装配和调整，操作人员可通过镂空孔清楚看到各个第一安装孔与反应容器的装配情况，并能够利用镂空孔进行导热件的位置调整。
在图1中，支座10的第一表面11上的多个第二安装孔12与多个第一安装孔32一一对应，所述至少一个导热板体31与所述第一表面11平行。各个外轮廓为圆柱体的反应容器的轴线均垂直于导热板体31和第一表面11。在独立制造了具有多个第二安装孔12的支座10、多个反应容器20和具有多个第一安装孔32的导热板体31之后，可将每个反应容器20固定在对应的第二安装孔12内，然后再将导热板体31的各个第一安装孔32对准各个反应容器20并套在各个反应容器20外部，并使导热板体31调整在相对于支座10的一个合适的高度位置。这样就可以导热板体31对该高度位置的各个反应容器之间进行热量传导，提高温度均匀性。
在上述实施例中，反应容器、支座上的安装部、导热件上的第一安装孔的数量均可根据实际需要进行设定。例如在图1-图3中，可设置3排8列反应容器，而在图4中，可设置12排8列反应容器。
上述反应装置可用于各类需要进行试剂反应的设备，例如医疗设备，或者食品、药品加工设备等。因此，本公开还提供了一种医疗设备，包括前述任一种反应装置的实施例。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (14)
1.一种反应装置，其特征在于，包括：
支座(10)；
多个反应容器(20)，位于所述支座(10)上，每个反应容器(20)具有用于容纳试剂或反应管的反应腔室(21)；
导热件(30)，位于所述支座(10)邻近所述多个反应容器(20)的一侧，且具有多个第一安装孔(32)，所述多个第一安装孔(32)分别套接在所述多个反应容器(20)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支座(10)具有第一表面(11)，所述第一表面(11)具有多个安装部，所述多个反应容器(20)的一端分别安装在所述多个安装部上。
3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述多个安装部中的至少一个为第二安装孔(12)，所述多个反应容器(20)中的至少一个的一端插入并固定在所述第二安装孔(12)内。
4.根据权利要求3所述的反应装置，其特征在于，所述多个反应容器(20)中的至少一个的外轮廓为圆柱体，所述第二安装孔(12)为与所述圆柱体配合的圆孔。
5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述导热件(30)的导热系数大于所述多个反应容器(20)的导热系数或所述支座(10)的导热系数。
6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述导热件(30)的硬度小于所述多个反应容器(20)的硬度或所述支座(10)的硬度。
7.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支座(10)与所述多个反应容器(20)采用相同材料且一体制成。
8.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述导热件(30)包括至少一个导热板体(31)，所述多个第一安装孔(32)在所述至少一个导热板体(31)上贯穿设置。
9.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述多个第一安装孔(32)在所述至少一个导热板体(31)上阵列排布，所述至少一个导热板体(31)在行方向和列方向相邻的四个第一安装孔(32)之间的位置还具有镂空孔(33)。
10.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述支座(10)具有第一表面(11)，所述第一表面(11)具有多个第二安装孔(12)，所述多个第二安装孔(12)与所述多个第一安装孔(32)一一对应，所述至少一个导热板体(31)与所述第一表面(11)平行。
11.根据权利要求8所述的反应装置，其特征在于，所述至少一个导热板体(31)包括多个导热板体(31)，各个导热板体(31)之间以及所述多个导热板体(31)与所述支座(10)之间均具有间隙。
12.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，还包括：
加热元件(40)，位于所述支座(10)下方，被配置为对所述支座(10)进行加热。
13.根据权利要求12所述的反应装置，其特征在于，还包括：
散热块(50)，设置在所述加热元件(40)的下方，并与所述支座(10)通过连接件进行固定，用于实现所述反应装置的散热。
14.一种医疗设备，其特征在于，包括：
权利要求1～13任一所述的反应装置。
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