CN215162686U - 一种温育温度快速切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温育温度快速切换装置，包括：内设有试剂孔的加热块、用于对加热块加热的加热装置、用于对加热块保温的保温装置、用于对加热块散热的散热装置以及用于检测加热块的温度的温度传感器，还包括用于提高散热装置的散热效率的冷却装置；加热装置贴合试剂孔的内壁设置，冷却装置和散热装置连接，温度传感器与加热块连接。通过使用本实用新型所提供的温育温度快速切换装置，可有效提高样本温育装置的温度升降速度，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。

Description

一种温育温度快速切换装置

技术领域

本实用新型涉及医用体外诊断技术领域，更具体地说，涉及一种温育温度快速切换装置。

背景技术

现有技术中，医用体外诊断设备主要用于对人体血液、尿液等样本进行检测和用于对样本的DNA/RNA进行提取等。在DNA/RNA的提取过程中，需要经过不同温度的温育，不同阶段的磁吸等复杂的流程，以得到纯净的样本DNA/RNA。

目前，具备温度控制功能的样本温育装置，一般包括孔板组件机构、托盘组件机构、半导体温控组件机构和散热组件机构。其具体实施方案为利用半导体温控组件机构加热控制其上方托盘组件机构中的孔板组件机构，散热组件机构置于半导体温控组件机构的下方、用于对半导体温控组件机构进行降温散热操作。这种装置结构复杂，体积较大，成本较高，且半导体温控组件机构的电路部分较为复杂，温度升降较慢，也即装置的温育温度从37℃(低温)上升到80℃(高温)的用时较长，这不利于样本中DNA/RNA的提取，另外，温育温度从80℃(高温)下降到37℃(低温)的用时也较长，这会影响整个设备运行时间。

综上所述，如何提高样本温育装置的温度升降速度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种温育温度快速切换装置，可有效提高样本温育装置的温度升降速度，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种温育温度快速切换装置，包括：内设有试剂孔的加热块、用于对所述加热块加热的加热装置、用于对所述加热块保温的保温装置、用于对所述加热块散热的散热装置以及用于检测所述加热块的温度的温度传感器，还包括用于提高所述散热装置的散热效率的冷却装置；

所述加热装置贴合所述试剂孔的内壁设置，所述冷却装置和所述散热装置连接，所述温度传感器与所述加热块连接。

优选的，所述保温装置套设于所述加热块的外周部，所述散热装置设于所述加热块的底部，所述加热块内设有至少两个所述试剂孔。

优选的，所述加热块为铝合金材质件。

优选的，所述加热装置为PI电热膜或硅胶加热片。

优选的，所述加热装置的加热功率在所述试剂孔内壁上的分布为非均匀性分布。

优选的，所述加热装置的内部设有温度保险丝，当所述加热装置的内部温度大于或等于所述温度保险丝的熔断温度时，所述温度保险丝可触发熔断。

优选的，所述散热装置为散热片，所述散热片为铝合金材质件，所述加热块的底部通过导热硅脂紧贴安装有所述散热片。

优选的，所述冷却装置包括用于密封包裹所述散热装置的风道和用于加速所述散热装置的空气流动的驱风装置，所述风道围绕所述散热装置的外围设置，所述驱风装置设于所述风道内，所述风道的两端分别设有排风口和进风口。

优选的，所述驱风装置为风扇或吹风机。

优选的，所述保温装置设有用于安装所述加热块的安装槽，所述保温装置为保温材质件。

在使用本实用新型所提供的温育温度快速切换装置时，首先，利用加热装置对加热块进行加热，当温度传感器检测到加热块的温度到达第一预设温度时，停止加热装置的加热操作，保温装置可有效保证加热块的温度恒定，以便于样本液开始温育过程。此时，可以将含有样本液的试剂管放入到加热块的试剂孔内，当样本液的温育过程结束并经过磁吸过程后，再次利用加热装置迅速加热该加热块，由于本装置的加热装置是贴合于试剂孔的内壁设置的，这样可有效提高试剂孔的温育温度的上升速度，使得样本液快速达到所需的温育温度。

当温度传感器检测到加热块的温度到达第二预设温度时，停止加热装置的加热操作，且保温装置可有效保证加热块的温度恒定。以便于样本液再次开始温育过程。当样本液温育过程结束后，需要对加热块进行降温操作，而本装置所设置的散热器可有效冷却加热块，且冷却装置可以进一步提高散热器的散热效率，进而加速加热块的降温过程、提高加热块的散热效率。

综上所述，本实用新型所提供的温育温度快速切换装置，可有效提高样本温育装置的温度升降速度，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的温育温度快速切换装置的结构示意图；

图2为图1的剖视图。

图1和图2中：

1为加热块、2为加热装置、3为保温装置、4为散热装置、5为温度传感器、6为冷却装置、61为风道、62为风扇、63为排风口、64为固定板、65为进风口、7为试剂孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种温育温度快速切换装置，其可以有效提高样本温育装置的温度升降速度，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的温育温度快速切换装置的结构示意图；图2为图1的剖视图。

本具体实施例提供了一种温育温度快速切换装置，包括：内设有试剂孔7的加热块1、用于对加热块1加热的加热装置2、用于对加热块1保温的保温装置3、用于对加热块1散热的散热装置4以及用于检测加热块1的温度的温度传感器5，还包括用于提高散热装置4的散热效率的冷却装置6；加热装置2贴合试剂孔7的内壁设置，冷却装置6和散热装置4连接，温度传感器5与加热块1连接。

需要说明的是，加热块1的试剂孔7用于放置装有样本液的反应仓，加热块1的加热操作用于对样本液进行温育操作，为了确保能够提取出较纯净的DNA/RNA，一般要求温育时的温育温度范围为37℃至80℃，并且，需要分阶段进行不同温度的加热温育，同时保证温度能够快速切换。

由于本装置的加热装置2是贴合试剂孔7的内壁设置的，其可以使得试剂孔7的温度迅速增加，且冷却装置6可有效提高散热器的散热效率，加速试剂孔7的降温过程和降温速度，故本装置的温育温度能够从37℃～80℃范围内的任意温度快速上升到80℃，也能够从37℃～80℃的范围内任意温度快速降低至37℃。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对加热块1、加热装置2、保温装置3、散热装置4、温度传感器5以及冷却装置6的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。

在使用本实用新型所提供的温育温度快速切换装置时，首先，利用加热装置2对加热块1进行加热，当温度传感器5检测到加热块1的温度到达第一预设温度时，停止加热装置2的加热操作，保温装置3可有效保证加热块1的温度恒定，以便于样本液开始温育过程。此时，可以将含有样本液的试剂管放入到加热块1的试剂孔7内，当样本液的温育过程结束并经过磁吸过程后，再次利用加热装置2迅速加热该加热块1，由于本装置的加热装置2是贴合于试剂孔7的内壁设置的，这样可有效提高试剂孔7的温育温度的上升速度，使得样本液快速达到所需的温育温度。

当温度传感器5检测到加热块1的温度到达第二预设温度时，停止加热装置2的加热操作，且保温装置3可有效保证加热块1的温度恒定。以便于样本液再次开始温育过程。当样本液温育过程结束后，需要对加热块1进行降温操作，而本装置所设置的散热器可有效冷却加热块1，且冷却装置6可以进一步提高散热器的散热效率，进而加速加热块1的降温过程、提高加热块1的散热效率。

综上所述，本实用新型所提供的温育温度快速切换装置，可有效提高样本温育装置的温度升降速度，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。

在上述实施例的基础上，优选的，保温装置3套设于加热块1的外周部，散热装置4设于加热块1的底部，加热块1内设有至少两个试剂孔7。

需要说明的是，保温装置3可有效保持加热块1的温度，使加热块1达到恒温状态，散热装置4位于加热块1的底部，既可对加热块1有效散热，又不会影响加热块1的其它操作。

还需要说明的是，在加热块1内设置多个试剂孔7，这样可以使得多个反应仓同时在加热块1内进行温育操作，从而解决多个反应仓同时温育时的温度均一性问题，也即可确保多个反应仓的温度相同，因为样本液中的DNA/RNA对温度十分敏感，故确保各个反应仓的温度条件相同，有利于提高样本液的检测结果的准确性，减少实验误差。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对试剂孔7的形状、个数、尺寸等进行确定。

优选的，加热块1为铝合金材质件。

需要说明的是，可以将加热块1采用A6063材质进行制作，因为A6063材质件具有良好的导热性能，可以保证温度能够快速传递。并且，A606材质件还具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性等，十分适用于加工制作加热块1。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对加热块1的形状、结构、尺寸、材质等进行确定。

在上述实施例的基础上，优选的，加热装置2为PI电热膜或硅胶加热片。

需要说明的是，PI电热膜也即聚酰亚胺薄膜，是以聚酰亚胺薄膜作为外绝缘体，以金属丝作为内导电发热体，再将上述材质经高温高压热合而成的结构件。PI电热膜具有优异的绝缘强度、抗电强度、热传导效率以及电阻稳定性，其广泛用于加热领域并能够获得较高的温度控制精度。

还需要说明的是，硅胶加热片是采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好的硅橡胶和耐高温的纤维增强材料以及金属发热膜电路集合而成的软性电加热膜元件。硅胶加热片为薄片状产品，起具有很好的柔软性，可以与被加热物体完全紧密接触。

另外，需要说明的是，采用PI电热膜或硅胶加热片对反应仓和加热块1进行加热，可以有效提高加热速度，并且可保证加热装置2完全贴合试剂孔7的内壁设置。可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对加热装置2的设置方式和结构等进行确定。

优选的，加热装置2的加热功率在试剂孔7内壁上的分布为非均匀性分布。

需要说明的是，因为反应仓的形状可能为异形结构，也即试剂孔7需要设置为与反应仓配合的异型空腔结构。接下来以加热装置2为PI电热膜进行说明。由于加热块1内部的异形空腔结构，使得加热块1的温度传导以及内部温度均保持无法实现均匀性，故需要根据加热块1的内部结构，针对PI电热膜的表面加热功率进行非均匀性设置，以保证加热块1内部各个位置的温度均匀性。

例如，当检测到加热块1的某个局部位置的温度相对较低时，可以将与该位置相贴合的PI电热膜的加热功率适当增加，从而保证该位置与其他位置的温度相同。也即整个加热块1的试剂孔7内壁均贴合设有PI电热膜，PI电热膜不同位置的加热功率需要根据加热块1的实际需要进行调节和确定，从而保证加热块1内部受热均匀和试剂孔7各处温度相同。

优选的，加热装置2的内部设有温度保险丝，当加热装置2的内部温度大于或等于温度保险丝的熔断温度时，温度保险丝可触发熔断。因此，本装置具有高温保护功能，能够在超过熔断温度的情况下自动熔断，从而有效保护加热装置2。

优选的，散热装置4为散热片，散热片为铝合金材质件，加热块1的底部通过导热硅脂紧贴安装有散热片。

需要说明的是，导热硅脂俗称散热膏，导热硅脂是以有机硅酮为主要原料，添加耐热、导热性能优异的材料而制成的导热型有机硅脂状复合物，导热硅脂主要用于功率放大器、晶体管、电子管、CPU等电子原器件的导热及散热，从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定。而将散热片设置为铝合金材质件，也有利于提高散热片的散热效果。在加热块1底部通过导热硅脂紧贴安装有散热片，可以使加热块1的温度能够直接快速的传递至散热片进行散热，有利于提高加热块1的降温速度。

在上述实施例的基础上，优选的，冷却装置6包括用于密封包裹散热装置4的风道61和用于加速散热装置4的空气流动的驱风装置，风道61围绕散热装置4的外围设置，驱风装置设于风道61内，风道61的两端分别设有排风口63和进风口65。

优选的，驱风装置为风扇62或吹风机。其中，若采用风扇62驱风，则是向风道61内抽风以加速空气流动，若采用吹风机驱风，则是向风道61内吹风以加速空气流动。可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对驱风装置的结构、类型等进行确定。

需要说明的是，接下来以风扇62驱动为例说明，可以将散热片设置在固定板64上，再在固定板64上设置风道61，并使得散热片的外围被风道61和固定板64密闭包裹，并且可以在风道61的左侧底部安装风扇62，且风扇62位置与排风口63位置对应连通，在风道61的右侧开设进风口65，并将进风口65设置为小直径蜂窝孔，通过上述设置，可以使得散热通道为封闭式通道，通过将高温气体密闭集中排出，可以提高换气效果和降温效率，使得加热块1的降温时间更短，并且通过风扇62抽风的形式驱动空气流通，也有利于将加热块1传递到散热片上的热量更快速的向外排出。

还需要说明的是，风扇62可以布置在风道61的底部，也可以安装于风道61的上部或其他位置。也即可以根据实际情况和实际需求，风道61、风扇62、排风口63以及进风口65的形状、结构、尺寸、位置等进行确定。

优选的，保温装置3设有用于安装加热块1的安装槽，保温装置3为保温材质件。例如可以采用玻璃棉制品、维耐隔热毯、绝热泡沫玻璃、聚氨酯等材质制作保温装置3，并根据加热块1的形状尺寸设置安装槽，以确使得保温装置3充分包裹加热块1，对加热块1进行有效的保温操作。

需要说明的是，本实用新型所提供的温育温度快速切换装置，其能够通过PI加热膜和加热块1组成的加热结构快速的将反应仓的温度升至80℃，并通过保温装置3保持恒温，亦能通过散热片和冷却装置6组成的封闭式散热结构快速的将反应仓的温度从80℃降到37℃，并通过保温装置3保持恒温。

为了进一步说明本实用新型所提供的温育温度快速切换装置，接下来对其使用过程进行举例说明。

在对样本液进行温育之前，首先，将PI电热膜通电以对加热块1进行加热，当温度传感器5检测到加热块1温度到达37℃时，停止PI电热膜的加热操作，以开始温育操作。此时，可以将含有样本液的反应仓放入加热块1的试剂孔7内。当样本液的温育结束并经过磁吸操作后，再次将PI电热膜通电，使得PI电热膜迅速对加热块1进行加热，当加热块1的温度升高至80℃后，再次对样本液进行温育操作。

当样本液的温育结束后开始对加热块1降温，此时停止PI电热膜的加热操作，加热块1通过导热硅脂将热量传导至散热片，风扇62采用抽风的方式将风道61内散热片的热量通过排风口63排出，同时，风道61在负压的作用下通过其左侧开的蜂窝孔吸入室温气体，通过这种冷热空气更替的方式，可以更快速的实现降温。其中，PI电热膜内部集成的温度保险丝具有高温保护功能，也即当PI电热膜的温度过高，达到了温度保险丝的熔断温度时，温度保险丝触发熔断，从而保护加热回路。

另外，还需要说明的是，本申请的“顶底”、“内外”、“左右”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的温育温度快速切换装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种温育温度快速切换装置，包括：内设有试剂孔(7)的加热块(1)、用于对所述加热块(1)加热的加热装置(2)、用于对所述加热块(1)保温的保温装置(3)、用于对所述加热块(1)散热的散热装置(4)以及用于检测所述加热块(1)的温度的温度传感器(5)，其特征在于，还包括用于提高所述散热装置(4)的散热效率的冷却装置(6)；

所述加热装置(2)贴合所述试剂孔(7)的内壁设置，所述冷却装置(6)和所述散热装置(4)连接，所述温度传感器(5)与所述加热块(1)连接。

2.根据权利要求1所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述保温装置(3)套设于所述加热块(1)的外周部，所述散热装置(4)设于所述加热块(1)的底部，所述加热块(1)内设有至少两个所述试剂孔(7)。

3.根据权利要求2所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述加热块(1)为铝合金材质件。

4.根据权利要求1所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述加热装置(2)为PI电热膜或硅胶加热片。

5.根据权利要求4所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述加热装置(2)的加热功率在所述试剂孔(7)内壁上的分布为非均匀性分布。

6.根据权利要求5所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述加热装置(2)的内部设有温度保险丝，当所述加热装置(2)的内部温度大于或等于所述温度保险丝的熔断温度时，所述温度保险丝可触发熔断。

7.根据权利要求2至6任一项所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述散热装置(4)为散热片，所述散热片为铝合金材质件，所述加热块(1)的底部通过导热硅脂紧贴安装有所述散热片。

8.根据权利要求2至6任一项所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述冷却装置(6)包括用于密封包裹所述散热装置(4)的风道(61)和用于加速所述散热装置(4)的空气流动的驱风装置，所述风道(61)围绕所述散热装置(4)的外围设置，所述驱风装置设于所述风道(61)内，所述风道(61)的两端分别设有排风口(63)和进风口(65)。

9.根据权利要求8所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述驱风装置为风扇(62)或吹风机。

10.根据权利要求2至6任一项所述的温育温度快速切换装置，其特征在于，所述保温装置(3)设有用于安装所述加热块(1)的安装槽，所述保温装置(3)为保温材质件。

Images