CN204202237U - 温控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于温度控制技术领域，提供了一种温控装置，其包括：用于承载物件且具有导热能力的载板、用于制冷和制热的珀尔帖制冷制热片以及用于排走珀尔帖制冷制热片上热量的散热器，珀尔帖制冷制热片叠置于散热器上，载板叠置于珀尔帖制冷制热片上。散热器可以是水冷散热器，也可以是风冷散热器。载板上可以设有温度传感器。本实用新型基于珀尔帖效应，通过珀尔帖制冷制热片可以迅速制冷或者制热，迅速吸走物件(例如装有生化试剂的容器)上的热量或者迅速为物件提供热量，实现物件迅速降温或者升温的效果，即温控效果。本实用新型具有能够迅速、准确制冷制热和迅速转变温度的优点，而且它的结构简单，便于制造，成本低廉，便于普及使用。

Description

温控装置

技术领域

本实用新型属于温度控制技术领域，尤其涉及一种温控装置。

背景技术

在生物化学技术领域和医疗器械技术领域，均需要使用温控装置(温度控制装置)进行制冷制热的操作，对试剂等物质进行温度控制。例如PCR仪、血样分析仪和基因测序仪等，这些仪器设备在使用时，都需要对样本进行物理反应和化学反应的操作，最终实现对样本的检测，在样本的物理化学反应过程中，需要对样品进行降温或者升温的操作，而且这些降温、升温的操作过程必须迅速，否则不但耗费时间，而且有可能导致样本变质，使得检测结果不准确。另外，有很多物质在不同反应阶段所需的温度也是不同的，因此，要求上述设备仪器能够迅速转变温度。例如PCR仪需要在90℃完成DNA变性，在60℃完成引物添加，在70℃完成DNA复制。

目前，上述仪器设备都通过内部设置的温控装置对试剂等物质进行降温和升温的操作，而现有技术中绝大部分的温控装置都不能同时满足迅速、准确制冷制热和迅速转变温度的要求。虽然有少数温控装置能够达到上述要求，但是它们的制造成本高昂、使用成本高昂，不利于普及使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可迅速、准确制冷制热的温控装置，该温控装置还可迅速地转变温度。

本实用新型是这样实现的，一种温控装置，其包括：用于承载物件且具有导热能力的载板、用于制冷和制热的珀尔帖制冷制热片以及用于排走所述珀尔帖制冷制热片上热量的散热器，所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热器上，所述载板叠置于所述珀尔帖制冷制热片上。

进一步地，所述珀尔帖制冷制热片与所述散热器之间、所述载板与所述珀尔帖制冷制热片之间均夹设有导热能力良好的导热层。

更进一步地，所述导热层为导热石墨膜或者导热硅胶。

具体地，所述载板与所述散热器之间夹设有隔热棉。

优选地，所述载板上设有温度传感器。

进一步地，所述温控装置还包括螺栓与弹簧，所述螺栓包括螺杆与螺栓头，所述螺杆与所述螺栓头连接，所述散热器上设有容所述螺杆穿过的通孔，所述载板上设有螺孔，所述螺杆穿过所述通孔并锁紧于所述螺孔内，所述弹簧套设于所述螺杆上，其两端分别抵顶所述散热器和所述螺栓头。

更进一步地，所述散热器包括散热板、盖板、进液管和出液管，所述散热板设有用于容纳冷却液的流道槽，所述盖板密封盖合于所述流道槽上形成用于容纳冷却液的液腔，所述盖板上设有贯通至所述液腔内的进液口和出液口，所述进液管接驳于所述进液口上，所述出液管接驳于所述出液口上；所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热板上。

具体地，所述流道槽内设有若干条散热筋板。

进一步地，所述散热器包括散热块以及用于排走所述散热块上热量的散热扇，所述散热扇设于所述散热块上；所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热块上。

更进一步地，所述散热块上设有散热翅片。

本实用新型所提供的温控装置具有以下技术效果：

本实用新型基于珀尔帖效应，通过珀尔帖制冷制热片可以迅速制冷或者制热，迅速吸走物件(例如装有生化试剂的容器)上的热量或者迅速为物件提供热量，实现物件迅速降温或者升温的效果，即温度控制的效果。另外，本实用新型还通过设置散热器，可以将珀尔帖制冷制热片上的热量迅速排走，进一步提高制冷的效果。可见，本实用新型具有能够迅速、准确制冷制热和迅速转变温度的优点，而且它的结构简单，便于制造，成本低廉，便于普及使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中温控装置的立体示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中温控装置的结构分解图；

图4为本实用新型实施例中温控装置使用了水冷散热器的立体示意图；

图5为本实用新型实施例中水冷散热器的立体示意图；

图6为图5中B-B的剖视图；

图7为图5中水冷散热器的结构分解图；

图8为本实用新型实施例中温控装置使用了风冷散热器的立体示意图；

图9为本实用新型实施例中风冷散热器的立体示意图；

图10为图9中风冷散热器的结构分解图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型基于珀尔帖效应(Peltier Effect)：直流电流经两种相连接的金属导体时，其连接处将产生温差，即连接处产生吸热和放热现象。该效应由法国人珀尔帖(Jean-CharlesPeltier)于1834年发现。珀尔帖效应中吸热量和放热量的多少由电流的大小决定。人们根据珀尔帖效应制造出了制冷制热元件，如珀尔帖制冷制热片。珀尔帖制冷制热片在通电时，一面吸热(制冷)，另一面放热(制热)，可以通过改变电流的方向改变吸热面和放热面。由于珀尔帖制冷制热片属于现有技术，因此本文将不再对其具体结构和制造方法等进行详细描述。

参见图1-图3，本实用新型实施例提供了一种温控装置，其包括：用于承载物件且具有导热能力的载板1、用于制冷和制热的珀尔帖制冷制热片2以及用于排走所述珀尔帖制冷制热片2上热量的散热器3，所述珀尔帖制冷制热片2叠置于所述散热器3上，所述载板1叠置于所述珀尔帖制冷制热片2上。珀尔帖制冷制热片2的数量可以是一块，也可以是多块，其根据需要而设。附图所示的珀尔帖制冷制热片2为两块。

使用时，将需要降温或者升温的物件(例如装有生化试剂的容器)放置于载板1上。珀尔帖制冷制热片2通电工作，通过改变电流的方向实现降温或者升温的要求，通过调节电流的大小调节吸热量和放热量的多少。对物件进行降温时，珀尔帖制冷制热片2制冷吸热，物件上的热量经载板1传递给珀尔帖制冷制热片2，散热器3再将珀尔帖制冷制热片2上的热量吸走。对物件进行加热升温时，珀尔帖制冷制热片2制热，热量经载板1传递给物件。

本实用新型基于珀尔帖效应，通过珀尔帖制冷制热片2可以迅速制冷或者制热，迅速吸走物件(例如装有生化试剂的容器)上的热量或者迅速为物件提供热量，实现物件迅速降温或者升温的效果，即温度控制的效果。另外，本实用新型还通过设置散热器3，可以将珀尔帖制冷制热片2上的热量迅速排走，进一步提高制冷的效果。可见，本实用新型具有能够迅速、准确制冷制热和迅速转变温度的优点，而且它的结构简单，便于制造，成本低廉，便于普及使用。

为了进一步提高热量的传递效率，所述珀尔帖制冷制热片2与所述散热器3之间、所述载板1与所述珀尔帖制冷制热片2之间均夹设有导热能力良好的导热层4。

作为本实用新型关于导热层4的一种优选实施方式，所述导热层4为导热石墨膜或者导热硅胶。

具体地，所述载板1与所述散热器3之间夹设有隔热棉5。隔热棉5可以隔绝载板1和散热器3，避免它们直接接触绕过珀尔帖制冷制热片2直接交换热量，影响温控装置的温控效果。

为了能够更准确地控制温度，所述载板1上设有温度传感器6。载板1上设有用于安装温度传感器6的安装孔12，温度传感器6设在载板1的体内，能够迅速准确地检测其温度。该温度传感器6并不是必要的，因为它检测的是载板1的温度，而不是被温控的最终对象(物件/物质)的温度。如果需要控制温控对象的温度，那么就只需要检测温控对象的温度，而不需要检测载板1的温度。

所述温控装置还包括螺栓7与弹簧8，所述螺栓7包括螺杆71与螺栓头72，所述螺杆71与所述螺栓头72连接，所述散热器3上设有容所述螺杆71穿过的通孔31，所述载板1上设有螺孔11，所述螺杆71穿过所述通孔31并锁紧于所述螺孔11内，所述弹簧8套设于所述螺杆71上，其两端分别抵顶所述散热器3和所述螺栓头72。该结构除了可以稳固连接载板1和散热器3之外，其还由于加设了弹簧8，可为载板1和散热器3之间提供弹性压力，使得它们之间的压力适中，不至于过大而压坏珀尔帖制冷制热片2。在本实用新型实施例中，螺栓7和弹簧8各有四个，分别设置于温控装置的四个角落，使得载板1受力平衡。

图1-图3所示的温控装置中，所使用的散热器3是一块散热金属块，例如铜块或者铝块。实际上本实用新型还可以使用其他形式的散热器，本实用新型关于散热器还提供了以下两种具体实施方式：

实施方式一：参见图4-图7，所述散热器为水冷散热器3A，其包括散热板31A、盖板32A、进液管33A和出液管34A，所述散热板31A设有用于容纳冷却液的流道槽311A，所述盖板32A密封盖合于所述流道槽311A上形成用于容纳冷却液的液腔，所述盖板32A上设有贯通至所述液腔内的进液口321A和出液口322A，所述进液管33A接驳于所述进液口321A上，所述出液管34A接驳于所述出液口322A上；所述珀尔帖制冷制热片2叠置于所述散热板31A上。进一步地，盖板32A与散热板31A之间夹设有密封圈35A。水冷散热器3A运作时，冷却液通过进液管33A流入，流经流道槽311A(液腔)将热量带走后，由出液管34A流出。冷却液流经的途径可以在外部形成一个闭合回路，由外部的液泵提供流动的驱动力，外部还可以增设水箱，用于存储冷却液。当然，液泵和水箱并不是必须的，冷却液也不需要在外部形成回路，冷却液可以是一次性的，即冷却液流出后就不再重复使用，其液路可根据具体情况设计。水冷散热器3A散热效率极高，可将热量迅速带走，实现迅速降温的效果。

具体参见图7，所述流道槽311A内设有若干条散热筋板312A。散热筋板312A可以加大散热板31A的散热面积，可使得冷却液一次性能够带走更多的热量，使降温效率更高。

本实用新型所使用的冷却液可以是水，也可以是专门的冷却液体。

实施方式二：参见图8-图10，所述散热器为风冷散热器3B，其包括散热块31B以及用于排走所述散热块31B上热量的散热扇32B，所述散热扇32B设于所述散热块31B上；所述珀尔帖制冷制热片2叠置于所述散热块31B上。风冷散热器3B为传统散热器，其散热效率高，实现成本也低。散热扇32B可以是单个，或者是多个，附图所示的散热扇32B为两个。

为进一步提高散热效率，所述散热块31B上设有散热翅片311B。

本实用新型可以根据需要，选择使用上述散热器，当然，也可选用其他合适的散热器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温控装置，其特征在于，包括：用于承载物件且具有导热能力的载板、用于制冷和制热的珀尔帖制冷制热片以及用于排走所述珀尔帖制冷制热片上热量的散热器，所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热器上，所述载板叠置于所述珀尔帖制冷制热片上。

2.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于：所述珀尔帖制冷制热片与所述散热器之间、所述载板与所述珀尔帖制冷制热片之间均夹设有导热能力良好的导热层。

3.如权利要求2所述的温控装置，其特征在于：所述导热层为导热石墨膜或者导热硅胶。

4.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于：所述载板与所述散热器之间夹设有隔热棉。

5.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于：所述载板上设有温度传感器。

6.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于：还包括螺栓与弹簧，所述螺栓包括螺杆与螺栓头，所述螺杆与所述螺栓头连接，所述散热器上设有容所述螺杆穿过的通孔，所述载板上设有螺孔，所述螺杆穿过所述通孔并锁紧于所述螺孔内，所述弹簧套设于所述螺杆上，其两端分别抵顶所述散热器和所述螺栓头。

7.如权利要求1-6任一项所述的温控装置，其特征在于：所述散热器包括散热板、盖板、进液管和出液管，所述散热板设有用于容纳冷却液的流道槽，所述盖板密封盖合于所述流道槽上形成用于容纳冷却液的液腔，所述盖板上设有贯通至所述液腔内的进液口和出液口，所述进液管接驳于所述进液口上，所述出液管接驳于所述出液口上；所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热板上。

8.如权利要求7所述的温控装置，其特征在于：所述流道槽内设有若干条散热筋板。

9.如权利要求1-6任一项所述的温控装置，其特征在于：所述散热器包括散热块以及用于排走所述散热块上热量的散热扇，所述散热扇设于所述散热块上；所述珀尔帖制冷制热片叠置于所述散热块上。

10.如权利要求9所述的温控装置，其特征在于：所述散热块上设有散热翅片。