CN207262764U - 试剂温度控制设备及样本分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种试剂温度控制设备及样本分析仪，所述试剂温度控制设备包括：换热单元，具有至少两个相对的用于安装试剂腔室的换热面；及至少一个试剂腔室，所述至少一个试剂腔室安装在所述换热单元的换热面上。上述试剂温度控制设备通过在换热单元上设置相对的换热面，可以用单一的换热单元同时对多于一个的试剂腔室进行热交换，不但能量利用效率高，而且结构简单、成本较低。

Description

试剂温度控制设备及样本分析仪

技术领域

本实用新型涉及医疗器械设备领域，特别是涉及一种试剂温度控制设备及样本分析仪。

背景技术

在医疗检验等领域使用的样本分析仪中，需要在样本中加入特定温度的试剂，对样本进行处理后再对样本进行分析。如何快速简单的实现试剂的温度控制，成为该领域的一项研究课题。现有的一种做法是将试剂通过一个腔体，在腔体两侧设置换热件，以对腔体内的试剂进行热量交换，这种方式换热效率低，结构复杂，成本较高。

实用新型内容

基于此，本实用新型旨在提供一种具有换热效率更高、结构简单和成本较低的试剂温度控制设备，以及采用该试剂温度控制设备的样本分析仪。

一种试剂温度控制设备，包括：

换热单元，具有至少两个相对的用于安装试剂腔室的换热面；及

至少一个试剂腔室，所述至少一个试剂腔室安装在所述换热单元的换热面上。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室呈板状，所述换热单元和所述试剂腔室之间密封形成用于容置试剂的换热空间。

在其中一个实施例中，所述换热单元的换热面上设置凹槽，所述凹槽形成所述换热空间。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室朝向所述换热单元的换热面的一侧设置凹槽，所述凹槽形成所述换热空间。

在其中一个实施例中，所述换热单元的换热面上设有防腐蚀膜层。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室包括第一部分和第二部分，所述第一部分的导热性优于所述第二部分的导热性，所述第二部分的耐腐蚀性优于所述第一部分的耐腐蚀性。

在其中一个实施例中，所述第一部分接触试剂的一面设置防腐蚀膜层。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室为至少两个，且至少两个所述试剂腔室的配置参数不同。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室为多个，且所述换热单元的不同换热面上设置的所述试剂腔室的数量不同。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室具有入口和出口，其中所述换热单元在靠近所述试剂腔室的入口处的换热效能大于所述换热单元在靠近所述试剂腔室的出口处的换热效能。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室为至少两个，所述换热单元对应不同的试剂腔室处的换热效能不同。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室具有入口和出口，所述试剂腔室为至少两个，其中一个试剂腔室的出口与另一个试剂腔室的入口连通。

在其中一个实施例中，所述试剂腔室内的换热空间的厚度为0.5-20mm，优选为1-10mm。

在其中一个实施例中，所述换热单元的厚度为2-50mm。

在其中一个实施例中，所述换热单元包括热转换元件、基体以及温度感应器，所述基体用于在试剂腔室与热转换元件之间实现热量传递，所述温度感应器用于感测所述换热单元的温度。

在其中一个实施例中，所述热转换元件包括发热源或者致冷源。

一种样本分析仪，包括上述的试剂温度控制设备。

上述试剂温度控制设备通过在换热单元上设置相对的换热面，可以用单一的换热单元同时对多于一个的试剂腔室进行热交换，不但能量利用效率高，而且结构简单、成本较低、扩展性好。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的试剂温度控制设备的立体结构示意图。

图2为图1所示结构的截面示意图。

图3为本实用新型一实施例提供的试剂温度控制设备中的试剂腔室的连接关系示意图。

图4至图13为本实用新型不同实施例提供的试剂温度控制设备的截面示意图。

具体实施方式

如图1和图2中所示，本实用新型一实施例提供的试剂温度控制设备，应用于样本分析仪中，对添加至样本中的试剂预先进行温度调整与控制，处理后的试剂再在样本分析仪中与样本进行反应。所述试剂温度控制设备包括换热单元100以及至少一个试剂腔室200。

换热单元100包括热转换元件、基体以及温度感应器。基体用于在试剂腔室200与热转换元件之间实现热量传递。基体可由导热效果较好的铝、铁、铜或其它材料加工而成。热转换元件和温度感应器可以安装在基体内，例如基体可以是夹层结构，或者空心结构，热转换元件和温度感应器可被夹置在基体内或设置在基体的腔体内。因而基体所呈现出来的形状也即换热单元呈现出来的形状。一实施例中，所述基体可呈矩形板状。

所述热转换元件可以包括发热源，发热源可以但不限于电阻丝、热蒸汽或液体，也可以包括致冷源，致冷源可以但不限于致冷剂、具有冷凝功能的气体或液体等。因而所述热转换元件可以提供加热功能，也可以提供致冷功能。根据试剂腔室200内的试剂具体换热需求，可以选择使用换热单元的致冷或加热模式。例如当试剂为超冷试剂时，需要加热至一定温度后才能与样本反应。再例如，当试剂为超热试剂时，需要降温至一定温度后才能与样本反应。

所述温度感应器用于实时感测所述换热单元，也即所述基体的温度。在使用过程中，通过合理的控制算法，控制热转换元件加热或制冷，使基体的温度达到或稳定在某一温度范围，进而可控制与换热单元100结合设置的试剂腔室200中流出的试剂的温度达到指定的温度范围。

换热单元100还可在基体内设置过温保护器件，用于使基体的温度始终保持在恒定范围内。

所述换热单元100包括至少两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面。如图1和图2中所示，所述换热单元100呈板状，包括第一换热面101和相对的第二换热面102，所述换热单元100具有六个侧表面，第一换热面101和第二换热面102是换热单元100中面积最大的两个侧表面。

可以按实际需要选择不同数量的试剂腔室200安装在其中一个换热面，或者部分换热面，或者全部的换热面上。图1和图2所示的实施例中，试剂腔室200为四个，且第一换热面101上为两个，第二换热面102上为两个。

上述试剂温度控制设备通过在换热单元100上设置相对的换热面，可以用单一的换热单元同时对多于一个的试剂腔室200进行热交换，不但能量利用效率高，而且结构简单、成本较低，扩展性好。

实际应用中，某些试剂可能具有腐蚀性，因而与试剂接触的试剂腔室200可做防腐蚀处理。一些实施例中，所述试剂腔室200包括与换热单元100的换热面直接接触的第一部分和基本不与换热单元100接触的第二部分。因采用单面加热，所述试剂腔室200的第二部分不需要考虑导热性能，因此第二部分可选用导热性能较差，但耐腐蚀性能好的材料制成。而第一部分可由普通的导热金属，如铝、铁制成，在与试剂接触的一面设置防腐蚀膜层，这样的结构既可以保证导热性和耐腐蚀性能，还便于加工，并可以大大降低成本。

如图1和图2中所示，所述试剂腔室200呈板状，所述换热单元100和试剂腔室200之间密封形成用于容置试剂的换热空间201。

一些实施例中，所述换热单元100的基体，以及所述试剂腔室200均可由防腐蚀材料制成，例如钛合金。另外的一些实施例中，可以由较低成本、耐腐蚀性能较差的材质制成所述换热单元100的基体，而在换热单元100的换热面上设置防腐蚀膜层。防腐蚀膜层可以采用喷、涂、贴等工艺制作在换热单元100的换热面上。

类似的，所述试剂腔室200也可由较低成本、耐腐蚀性能较差的材料制成，而在朝向所述换热单元100的换热面的一侧上设有防腐蚀膜层。同样的，试剂腔室200上的防腐蚀膜层也可采用喷、涂、贴等工艺制作。

如图2中所示，所述试剂腔室200朝向所述换热单元100的换热面的一侧设置凹槽202，所述凹槽202形成容置试剂的所述换热空间201。在另外的一些实施例中，所述换热单元100的换热面上设置凹槽，所述凹槽形成容置试剂的所述换热空间201。此外，所述试剂腔室200朝向所述换热单元100的换热面的一侧上，以及所述换热单元100的换热面上可以同时形成凹槽，以共同形成容置试剂的所述换热空间201。

如图1中所示，所述试剂腔室200具有入口203和出口204，其中试剂由入口203进入换热空间201，在换热空间201内与换热单元100完成热交换后，由出口204流出换热空间201。其中换热单元100在靠近所述试剂腔室200的入口203处的换热效能大于换热单元100在靠近所述试剂腔室200的出口204处的换热效能。换热效能的控制可采用梯度分布热源或冷源的方式达成。例如，当采用电热丝加热时，可在换热单元100上靠近试剂腔室200的入口203处的区域密集布置电热丝，而在换热单元100上靠近试剂腔室200的出口204处的区域略微稀疏布置电热丝。采用上述设置，可将热转换能量密集分布在试剂腔室200的靠近入口203的一端，在单位面积或时间内热转换能量更高，使进入试剂腔室200内的试剂能尽快到达预期温度，缩短试剂腔室200的有效长度，同时靠近试剂腔室200的出口204一端由于试剂将要流出换热空间201，即使能量密集分布也无法在短时间内有效实现试剂与换热单元100的热交换，造成能源的浪费，因此该种设置还可有效节约能源，避免浪费。

此外，当所述试剂腔室200为至少两个时，不同试剂腔室200所对应的换热单元100的相应位置处的换热效能也可不同，因而使不同试剂腔室200具有不同的换热效能，以满足不同试剂的特定温控需求。

如图3中所示，当至少两个的试剂腔室200中容置的试剂相同时，可将其中一个试剂腔室200的出口204与另一个试剂腔室200的入口203连通。处理过程中，试剂将由其中一个试剂腔室200进入另一个试剂腔室200。其中一个试剂腔室200的出口204与另一个试剂腔室200的入口203连通可借助另外的管道实现，例如如图3中的虚线所示，将一管道连接两个相邻试剂腔室200的出口204和入口203。采用试剂腔室200串联的方式，可以延长试剂热交换的路径，经过多个试剂腔室200的反复热交换，最终达到目标温度。而且，多个试剂腔室200可以平均分担试剂对试剂腔室200造成的压力，在试剂腔室200规格相同的前提下，与单个试剂腔室200换热相比，多个试剂腔室200串联能承受较大的压强。因而，即使每一试剂腔室200具有小型化的结构，也可解决试剂因流速快、压力变化大、温度变化大(例如待处理的试剂是超高温，或者超低温的试剂，需要将试剂处理成常温)等情况造成的换热效果不理想，或温度不稳定等问题，能够避免进入的超高/低温试剂，温度达不到目标即被排出的风险，也能够避免压力剧烈变化导致的试剂腔室200的形变等风险。

另外的一些实施例中，当所述换热单元100的换热面上设置至少两个试剂腔室200时，各个试剂腔室200的配置参数也可以不同。配置参数包括但不限于试剂腔室200的宽度、长度、厚度。不同配置参数的试剂腔室200可以用于容置不同类型的试剂，使所述试剂温度控制设备可以对多种不同类型的试剂同时进行温度处理。配置参数不同的试剂腔室200可以满足不同试剂对于流速、流量、流动方式等方面的不同需求。

如图2中所示，所述试剂腔室200内的换热空间201的厚度D1为0.5-20mm；进一步优选的，为1-10mm。不同试剂腔室200可能用于不同试剂的热交换，研发中发现，试剂腔室200内的换热空间201的厚度若太小，某一试剂腔室200内的试剂流动，造成的温度波动可能影响其他试剂腔室200内的试剂的温度稳定性。通过上述厚度设计，可以避免不同试剂腔室200内试剂之间的温度干扰。试剂腔室200的上述厚度也能够满足试剂的压力需求，避免试剂腔室200受应力疲劳而变形破损，同时又不会导致整个体积的增加，利于试剂温度控制设备的小型化。所述换热单元100的厚度D2为2-50mm。换热单元100的厚度搭配上述试剂腔室200的厚度不但可以获得较好的传热效果，而且能够获得小型化的试剂温度控制设备，此外也可防止换热单元100受应力而变形。

图1和图2所示的实施例中，所述换热单元100的第一换热面101和第二换热面102上均安装两个试剂腔室200。应可理解不同的实施例中，可以有不同的配置。以下将结合其他附图进一步说明。

如图4中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，只有其中一个换热面101上安装一个试剂腔室200。

如图5中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，两个换热面101、102上各自安装一个试剂腔室200。两个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。

如图6中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，只有其中一个换热面101上安装两个试剂腔室200。两个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。

如图7中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，其中一个换热面101上安装两个试剂腔室200。两个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。另一个换热面102上安装一个试剂腔室200，此试剂腔室200的配置参数可以与上述换热面101上的试剂腔室200中的任何一个配置相同，或不同。

如图8中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，其中一个换热面101上安装三个试剂腔室200。三个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。另一个换热面102上安装一个试剂腔室200，此试剂腔室200的配置参数可以与上述换热面101上的试剂腔室200中的任何一个配置相同，或不同。

如图9中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，其中一个换热面101上安装三个试剂腔室200。三个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。另一个换热面102上安装两个试剂腔室200，此两个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可不同。

如图10中所示，所述换热单元100包括两个相对的用于安装试剂腔室200的换热面101、102，每个换热面101、102上均安装三个试剂腔室200。各个试剂腔室200的配置参数可以相同，也可以不同。

上述实施例中，换热单元100均呈板状，在其他实施例中，换热单元100还可以有其他形状。

如图11中所示，另一实施例提供的试剂温度控制设备中，其换热单元100a呈棱柱状，具体为四棱柱，可以理解还可以是三棱柱、五棱柱、六棱柱等。换热单元100a可以是一体化结构，也可以是多个部分拼接而呈棱柱状。所述换热单元100包括四个换热面101a、102a、103a、104a，其中两两相对，即换热面101a与换热面102a相对，换热面103a与换热面104a相对。图11中示出四个换热面101a、102a、103a、104a上各自安装一个试剂腔室200a，可以理解某些换热面上可以选择不安装试剂腔室，或者安装多于一个的试剂腔室。试剂腔室200a的配置参数可以相同，也可以不同。相同配置参数的试剂腔室200a可以串联。

如图12中所示，又一实施例提供的试剂温度控制设备中，其换热单元100b呈圆管状，包括内表面101b和相对的外表面102b，内表面101b和外表面102b作为两个相对的换热面。所述内表面101b上安装多个试剂腔室200b。每个试剂腔室200b呈弧形并与换热单元100b的内表面101b的弧度相同。可以理解作为换热面的外表面102b也可以安装至少一个的试剂腔室200b。

如图13中所示，再一实施例提供的试剂温度控制设备中，其换热单元100c呈圆柱状，圆柱状换热单元100c的圆周表面被分割成至少两个相对的换热面。例如，圆周表面可被设置成四个换热面101c、102c、103c、104c，其中换热面101c与换热面102c相对，换热面103c与换热面104c相对。每个换热面101c、102c、103c、104c上均设置一个试剂腔室200c，每个试剂腔室200c呈弧形并与换热单元100c的圆周表面的弧度相同。可以理解，在其他实施例中，圆柱状换热单元100c的圆周表面也可被分割成两个相对的换热面，或者其他偶数个相对的换热面，各个换热面上可以选择不安装试剂腔室，也可以选择安装一个或多个试剂腔室。换热单元100c可以是一体化结构，也可以是多个部分拼接而呈圆柱状。

本实用新型还提供一种应用上述任意实施例的试剂温度控制设备的样本分析仪，其中样本分析仪所使用的试剂经上述试剂温度控制设备进行温度处理后，再添加至样本中与样本发生反应，样本分析仪对反应后的样本再进行分析。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种试剂温度控制设备，其特征在于包括：

换热单元，具有至少两个相对的用于安装试剂腔室的换热面；及

至少一个试剂腔室，所述至少一个试剂腔室安装在所述换热单元的换热面上。

2.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室呈板状，所述换热单元和所述试剂腔室之间密封形成用于容置试剂的换热空间。

3.根据权利要求2所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述换热单元的换热面上设置凹槽，所述凹槽形成所述换热空间。

4.根据权利要求2所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室朝向所述换热单元的换热面的一侧设置凹槽，所述凹槽形成所述换热空间。

5.根据权利要求2所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述换热单元的换热面上设有防腐蚀膜层。

6.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室包括第一部分和第二部分，所述第一部分的导热性优于所述第二部分的导热性，所述第二部分的耐腐蚀性优于所述第一部分的耐腐蚀性。

7.根据权利要求6所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述第一部分接触试剂的一面设置防腐蚀膜层。

8.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室为至少两个，且至少两个所述试剂腔室的配置参数不同。

9.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室为多个，且所述换热单元的不同换热面上设置的所述试剂腔室的数量不同。

10.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室具有入口和出口，其中所述换热单元在靠近所述试剂腔室的入口处的换热效能大于所述换热单元在靠近所述试剂腔室的出口处的换热效能。

11.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室为至少两个，所述换热单元对应不同的试剂腔室处的换热效能不同。

12.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室具有入口和出口，所述试剂腔室为至少两个，其中一个试剂腔室的出口与另一个试剂腔室的入口连通。

13.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室内的换热空间的厚度为0.5-20mm。

14.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述试剂腔室内的换热空间的厚度为1-10mm。

15.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述换热单元的厚度为2-50mm。

16.根据权利要求1所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述换热单元包括热转换元件、基体以及温度感应器，所述基体用于在试剂腔室与热转换元件之间实现热量传递，所述温度感应器用于感测所述换热单元的温度。

17.根据权利要求16所述的试剂温度控制设备，其特征在于，所述热转换元件包括发热源或者致冷源。

18.一种样本分析仪，其特征在于包括权利要求1-17任意一项所述的试剂温度控制设备。