CN218262526U - 一种温控装置及检测设备 - Google Patents

Abstract

一种温控装置及检测设备，其中，温控装置包括依次连通设置的加热部、混匀部和风浴部；风浴部具有用于收容目标反应物的风浴腔室、用于引导气体介质进入风浴腔室的流道腔室和用于气体介质流出风浴腔室的导流通道，风浴腔室具有相对的第一周面和第二周面，流道腔室通过面向第一周面设置的第一导流口连通混匀部，并通过贯通第二周面设置的第二导流口连通风浴腔室。利用流动的气体介质作为热交换的载体，以热风风浴的方式与目标反应物进行热交换，有效提高了升降温速度；同时，利用流道腔室可有利于流体介质的温度控制和混匀，使进入风浴腔室内的空气温度保持均匀一致，实现温度均一性的有效控制，为目标反应物的温变反应创造有利条件。

Description

一种温控装置及检测设备

技术领域

本实用新型涉及生物医学检测领域，具体涉及一种温控装置及检测设备。

背景技术

核酸检测是基于多聚酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称PCR）发展而来的一种鉴别核酸物种来源的检测技术。核酸检测主要包含核酸提取、核酸扩增、结果分析等三个步骤。其中，温度循环控制系统是核酸扩增及相关仪器（如PCR仪）的核心系统，其升降温效率与温控精度会直接影响整个核酸检测的周期长短与结果准确性。

目前，温度循环控制系统主要利用由半导体制冷片和金属导热块来完成温度变化的，即：通过对半导体制冷片施加正向或反向电流使得半导体制冷片发热或制冷，再利用金属导热块将热量或冷量传导至如PCR反应板等载体，以最终对载体内的内容物（如试剂、生物样本等等）进行温度控制。然而，在实际应用过程中，内容物的温变存在一定的滞后性和不均匀性，从而间接地降低了对内容物温度调控的速度和质量。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种温控装置以及应用了该温控装置的检测设备，以达到快速变温和温度均一的目的。

根据第一方面，一种实施例中提供一种温控装置，包括依次连通设置的加热部、混匀部和风浴部；其中，所述加热部用于加热流经的气体介质，所述混匀部用于混匀流经的气体介质，所述风浴部具有：

风浴腔室，用于收容目标反应物，所述风浴腔室具有相对的第一周面和第二周面；

流道腔室，用于引导气体介质进入所述风浴腔室，以对目标反应物进行加热或降温，所述流道腔室包覆风浴腔室的外周面设置，所述流道腔室具有面向第一周面设置的第一导流口，所述第一导流口连通混匀部，所述第二周面设有第二导流口，所述第二导流口连通风浴腔室与流道腔室；以及

导流通道，用于气体介质流出所述风浴腔室，所述导流通道位于第一周面与第二周面之间，且所述导流通道由风浴腔室贯通至外部。

一个实施例中，所述混匀部包括：

混匀管道，具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口连通加热部，所述第二端口连通第一导流口；

混匀扇叶，用于混匀流经的气体介质，所述混匀扇叶设置于混匀管道内；以及

混匀驱动件，用于驱使所述混匀扇叶绕混匀管道的中轴线转动，所述混匀驱动件的动力端耦合至混匀扇叶，所述混匀驱动件的本体与混匀管道固定或与风浴部固定。

一个实施例中，所述混匀扇叶包括第一扇叶结构，所述第一扇叶结构包括第一轴杆和若干个围绕第一轴杆均匀且间隔分布的第一扇叶，所述第一扇叶与第一轴杆固定，所述混匀驱动件的动力端耦合至第一轴杆，且所述第一扇叶具有过流结构，所述过流结构用于流体介质通过第一扇叶；

和/或

所述混匀扇叶包括第二扇叶结构，所述第二扇叶结构包括第二轴杆和若干个围绕第二轴杆均匀分布的第二扇叶，所述第二扇叶与第二轴杆固定，所述混匀驱动件的动力端耦合至第二轴杆，且所述第二扇叶为倾斜的曲面或倾斜的直面片状构造。

一个实施例中，所述加热部包括：

加热组件，用于将流经的气体介质加热至预设温度，所述加热组件连通混匀部；以及

预处理组件，用于对流经的气体介质进行加热或降温，以使气体介质的温度低于并趋近预设温度，所述预处理组件连通加热组件。

一个实施例中，所述预处理组件包括：

预处理通道，具有相对的进风端口和出风端口，所述出风端口连通加热组件；以及

半导体制冷器，用于对流经的气体介质进行加热或降温，所述半导体制冷器的一部分位于预处理通道内、另一部分由预处理通道位于进风端口与出风端口之间的部位穿出至预处理通道外。

一个实施例中，所述加热部还包括气体驱动件，用于驱使气体介质顺序地流经所述预处理组件、加热组件、混匀部和风浴部，所述气体驱动件设置于预处理通道的进风端口。

一个实施例中，所述加热组件包括：

加热管道，与所述混匀部连通设置；以及

加热件，用于将流经的气体介质加热至预设温度，所述加热件设置于加热管道内。

一个实施例中，所述风浴部还具有位于流道腔室邻近第一导流口区域内的导流部，用于使所述流道腔室位于导流件的部位倾斜延伸。

一个实施例中，所述风浴部还具有位于导流通道与第二导流口之间的取放通道，所述取放通道由风浴腔室贯通至外部，用于目标反应物出入所述风浴腔室。

一个实施例中，还包括温度检测件，所述温度检测件设置于风浴腔室、流道腔室和混匀部中的至少一者内，用以检测混匀后的流体介质的温度信息，所述温度检测件电连接加热部，以使所述加热部能够根据温度信息调节加热温度。

一个实施例中，所述风浴部具有采用透光材料制成的透光部，所述透光部用于光线透过并进入风浴腔室，以对目标反应物的反应结果进行光学测试。

根据第二方面，一种实施例中提供一种检测设备，包括第一方面所述的温控装置。

依据上述实施例的温控装置，包括依次连通设置的加热部、混匀部和风浴部；风浴部具有用于收容目标反应物的风浴腔室、用于引导气体介质进入风浴腔室的流道腔室和用于气体介质流出风浴腔室的导流通道，风浴腔室具有相对的第一周面和第二周面，流道腔室通过面向第一周面设置的第一导流口连通混匀部，并通过贯通第二周面设置的第二导流口连通风浴腔室。利用流动的气体介质作为热交换的载体，以热风风浴的方式与目标反应物进行热交换，有效提高了升降温速度；同时，利用流道腔室可有利于流体介质的温度控制和混匀，使进入风浴腔室内的空气温度保持均匀一致，实现温度均一性的有效控制，为目标反应物的温变反应创造有利条件。

附图说明

图1为一种实施例的温控装置在应用状态下的结构装配示意图。

图2为一种实施例的温控装置的结构剖面示意图。

图3为一种实施例的温控装置中的空气流动路径示意图。

图4为一种实施例的温控装置的结构分解示意图。

图5为一种实施例的温控装置中风浴部的结构分解示意图。

图6为一种实施例的温控装置中混匀部的内部部件的结构分解示意图。

图7为一种实施例的温控装置中预处理组件的结构分解示意图。

图8为一种实施例的温控装置中加热组件的结构分解示意图。

图中：

100、加热部；110、气体驱动件；120、预处理通道；130、半导体制冷器；131、半导体制冷片；132、内散热片组；133、外散热片组；134、散热风扇；140、加热管道；150、定位骨架；160、加热丝；170、过热保护装置；

200、混匀部；210、混匀管道；220、混匀扇叶；221、第一轴杆；222、第一扇叶；223、第二轴杆；224、第二扇叶；230、混匀驱动件；

300、风浴部；300A、风浴腔室；300B、流道腔室；300C、导流通道；300D、导流部；300E、取放通道；300F、透光部；310、内胆壳；320、外罩壳；

400、温度检测件；A、目标反应物。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

本文所用术语“预设温度”是指根据目标反应物发生温变反应所需要的标准温度而在加热部内的某个或某些位置预先设定的一个阈值温度；该位置可以邻近加热部的热源，或者位于热源的周边，可利用温度传感器等元器件来获取该位置的温度值，当该位置的温度值达到阈值温度时即为预设温度；由于加热部内部不同位置的温度存在差异，故可预先根据位置的选择来设定预设温度与标准温度之间的对应关系。

目前，以PCR扩增仪为代表的温控循环控制系统，普遍采用的结构为：在半导体制冷片上设置铝质（或者其他导热性能优良的金属或非金属材料）的托架，而托架上则会按照顺序排列有多个凹陷结构。在进行检测反应加热时，预先诸如反应管、基因芯片、PCR反应板等反应器件对位放置于凹陷结构内，而反应器件内则承载有诸如生物化学样本或者物质等内容物，由半导体制冷片所产生的热量通过托架传递至反应器件上，从而通过对半导体制冷片的温度调控即可实现对反应器件内的内容物的温度调控。

其一，由于热量是以热传导的方式在半导体制冷片、托架和反应器件之间进行传递的，且不同介质的导热系数不同，因此需要耗费较长的时间才能完成内容物的升温和降温的温变调控过程，使得内容物的温变具有一定的滞后性和不均匀性。

其二，由于反应器件必须与凹陷结构一对一对位排布方式，并且只有反应器件的外壁与凹陷结构的内壁处于完全贴合的情况下，才有利于热传导并保证内容物的温度是可控的；因此，在一个加热反应周期内，所加热的反应器件的数量往往会受到限制，反应器件的个数不能大于凹陷结构的个数；同时，温控装置的通用性会受到严重限制，需要保证反应器件与凹陷结构在形状、大小和排布方式等方面保持高度匹配。

其三，利用托架直接对反应器件进行传热，由于两者皆是固体构造，在实际过程中，很难或不可能保证两者进行无间隙贴合；这样就会造成一定的温度传热差异，从而影响温度的均一性。

请参考图1至图8，一种实施例提供了一种温控装置，通过对流动的气体介质进行加热，以热风风浴的形式对目标反应物A进行温度调控（如加热或降温），其可用于生物化学检测反应，如聚合酶链式反应（即：PCR）、实时荧光定量多聚核苷酸链式反应（qPCR）、等温核酸扩增检测反应等；其中，气体介质通常可以理解为是空气，目标反应物A可理解为是指承载有内容物的反应器件，反应器件包括但不限于PCR反应管、基因芯片、PCR反应板、检测管等常规检测或实验器具，而目标反应物则包括但不限于聚合酶、脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）等生物化学样本或物质。按气体介质的流动方向，该温控装置包括依次（或顺序）连通设置的加热部100、混匀部200和风浴部300，下面分别说明。

请参阅图1至图4及图7和图8，加热部100主要用于对引入其内的空气进行加热处理，以利用流动的空气（即相当于热气流）作为热量的载体，最终实现与目标反应物A的热交换，促使目标反应物A的内容物在升温或降温的过程中发生相应温变反应。

一个实施例中，加热部100采用整体大致呈管道结构的构造，其包括顺序连通设置的气体驱动件110、预处理组件和加热组件；其中，加热组件主要用于对流经的空气进行加热处理，以使流经其本身的大部分空气的温度能够达到预设温度；气体驱动件110可采用如风扇、鼓风机、气泵等气体驱动装置，主要用于从温控装置的外部环境空间内抽取空气，并驱使空气顺序地流经预处理组件、加热组件、混匀部200和风浴部300后排出；预处理组件主要用于对经由气体驱动件110进入的空气进行加热或降温等预处理，以使大部分的空气的温度能够低于或同时趋近于预设温度；如，当环境内的空气温度高于预设温度时，可利用预处理组件对其进行降温处理，以便加热组件执行后续的加热作业；又如，当环境内的空气温度低于并远小于预设温度时，则可对其进行加热处理，以使空气的温度能够趋近预设温度，提高加热组件的加热速度。利用预处理组件对引入的空气进行预处理，一方面，便于利用加热组件将空气快速地加热至预设温度，提高空气的加热效率；另一方面，可以有效降低环境温度对温控装置内部温控体系的干扰，有利于更为快速地实现温变。

另一个实施例中，也可省略气体驱动件110，以通过对混匀部200结构及功能优化，使其具备空气引流的功能；或者将气体驱动件110设置于风浴部300（如风浴部300的出风端侧），以使整个装置的气体驱动源处于装置的排风端。

请参阅图1至图4及图6，混匀部200主要用于对空气进行混匀，基于加热部100的结构形态，空气在流经加热组件并被加热时，邻近热源的区域的空气温度较高、位于热源的边缘区域的空气温度较低，从而使得不同区域位置的空气温度存在差异，故利用混匀部200对加热部100（具体为加热组件）排出的空气进行混匀处理，可保证进入风浴部300的空气的温度能够保持均匀一致。

一个实施例中，混匀部200采用整体大致呈管道结构的构造，其包括混匀管道210、混匀扇叶220和混匀驱动件230；其中，混匀管道210作为空气从加热部100流通至风浴部300的传输通道，其具有相对的两个端口，为便于描述，将对接连通加热部100（具体为加热组件的输出端）的端口定义为第一端口，将与第一端口相对并对接连通风浴部300的端口定义为第二端口，混匀管道210可采用隔热、保温材料制成，以减少外部环境对内部空气温度的影响；混匀驱动件230采用微型电机等动力元件，其动力端耦合至混匀扇叶220、本体则固定在混匀管道210或者风浴部300，利用混匀驱动件230来驱使混匀扇叶220在混匀管道210内绕混匀管道210的中轴线进行旋转，以通过对进入混匀管道210内的空气进行扰动，使得温度不同的空气进行充分混合，以完成热交换，从而使空气温度趋于平衡一致。

请参阅图1至图5，风浴部300主要用于为目标反应物A提供放置空间，以便收纳目标反应物A，并使目标反应物A能够与空气进行充分地热交换后，实现升温或降温，从而促使目标反应物A的内容物发生温变反应。一个实施例中，风浴部300采用具有夹层构造的中空壳体结构，以使其具有位于内侧的风浴腔室300A和包覆风浴腔室300A的外周面设置的流道腔室300B；风浴腔室300A即为风浴部300中心或内部的壳体空间，而流道腔室300B即为风浴部300的夹层间隙；同时，风浴部300还具有导流通道300C，其由风浴腔室300A贯通至风浴部300的外部。

该风浴腔室300A主要用于容纳目标反应物A，其大致呈中空方体结构，为更为清楚地描述风浴部300的结构构造，按方位对风浴腔室300A的面域进行划分，其应当具有前、后、左、右、上、下六个方向的面域，将风浴腔室300A的上表侧面域定义为第一周面、将下表侧面域定义为第二周面，将其他面域可定义为第三周面；其中，在第二周面贯通地设有第二导流口（图中未标注），以使流道腔室300B能够通过第二导流口连通风浴腔室300A；导流通道300C则贯通第三周面（如后侧面域）设置，以使风浴腔室300A能够通过导流通道300C与风浴部300的外部空间连通。

该流道腔室300B主要用于气流分配和引导混匀的空气由风浴腔室300A的外围经第二导流口进入风浴腔室300A内的作用，以便目标反应物A与空气直接接触并完成热交换后，经由导流通道300C排出。其可采用包覆风浴腔室300A的局部面域的方式设置，如包覆第一周面、第二周面和第三周面中的左右侧面域，此时导流通道300C可贯通第三周面中的后侧面域设置；流道腔室300B也可采用包覆风浴腔室300A的全部面域的方式设置，此时导流通道300C可贯通第三周面中的后侧面域以及贯穿流道腔室300B设置；同时，流道腔室300B具有面向第一周面设置的第一导流口（图中未标注），利用第一导流口与混匀部200（具体为混匀管道210的第二端口）对接连通，从而使得混匀的空气能够从风浴腔室300A的上方侧，经由流道腔室300B流动至风浴腔室300A的下方侧，并最终通过第二导流口流入风浴腔室300A和通过导流通道300C流出风浴腔室300A。

另一个实施例中，风浴腔室300A或者风浴部300整体也可采用其他结构形态，如风浴部300可采用具有夹层构造的中空圆柱体结构、中空多边形结构、球体结构等等；要点在于：能够使得风浴部300的内部被构造成风浴腔室300A，位于风浴腔室300A的外侧的夹层能够被构造成流道腔室300B。同时，夹层结构可以为一层，也可以为多层，即相当于流道腔室300B可以是单层腔体构造，也可以是多层腔体构造。

另一个实施例中，基于温控装置应用场景的选择设置，也可将风浴部300设置于整个装置的最顶端，相应地，加热部100则位于整个装置的最低端，相当于使得空气能够由下至上流动至风浴部300内后，再由风浴腔室300A的顶端流入风浴腔室300A内。其他实施例中，可将加热部100和混匀部200视为一个组合体，风浴部300可同时对应多个组合体，而不同组合体则设置在风浴部300的不同侧，如在左右两侧同时设置组合体，以从左右两侧向风浴部300输送混匀的空气，并且通过对流道腔室300B进行适应性的结构改进（如采用多层腔体构造），可确保空气能够由风浴腔室300A的一侧流入对应的流道腔室300B，再从风浴腔室300A的另一侧流入风浴腔室300A内。

基于温控装置整体的结构体系，请参阅图3，在对目标反应物A进行加热或降温等温变控制时，被引入装置内的空气自上向下进行流动，首先经过预处理组件进行升温或降温的预处理；再通过加热组件将经过预处理的空气加热至预设温度，随后通过混匀部200进行混匀，以保证空气温度的均一性；再后，则利用流道腔室300B对混匀的空气进行分配以及进一步的混匀处理，使空气流动至装置底部反向向上流入风浴腔室300A，在空气流经并接触目标反应物A的过程中，完成热交换，实现对目标反应物A的升温或降温，空气最终由导流通道300C排出，以此完成整个温变过程。需要说明的是，图3中虚线箭头代表气体介质（或空气）流动的方向和路径。

其一，风浴部300采用夹层结构构造，利用流道腔室300B对流体介质进行分配以及进一步的混匀处理，有利于对流体介质的温度控制和混匀功能的实现，使进入风浴腔室300A内的空气温度保持均匀一致，实现温度均一性的有效控制，为目标反应物A的温变反应创造有利条件。

其二，利用加热组件和预处理组件的配合，可快速地对气体介质进行加热，既可以提高温度控制的效率，又可以降低外部环境温度对整个装置温控体系的影响，有利于实现更为快速的升温和降温。

其三，以流动的气体介质作为热量传递的载体，并通过热风风浴的方式完成与目标反应物A的热交换过程，气体介质所携带的热量能够快速地传导至目标反应物A或者使目标反应物A的热量快速地传导至流动的气体介质；既可以实现快速升温或降温的变温过程，能够有效避免出现温度变化存在滞后的问题；又可以使目标反应物A能够不受大小、数量、形状、排布方式等因素的限制，按需放置于风浴腔室300A内，从而有效增强整个装置的通用性。

一个实施例中，请参阅图1至图4及图7，预处理组件包括预处理通道120和半导体制冷器130；其中，预处理通道120大致呈管状或壳体结构，其具有相对设置的进风口端和出风口端，气体驱动件110装设在进风口端，以便将环境内的空气引入预处理通道120，加热组件则对接连通出风口端，以接收预处理组件排出且经过预处理的空气；半导体制冷器130则由预处理通道120位于进风端口与出风端口之间的部位插置在预处理通道120内，以使得半导体制冷器130的一部分位于预处理通道120内、另一部分则位于预处理通道120外；在具体实施时，半导体制冷器130可以为一个，其沿预处理通道120的径向或者与空气流动方向相垂直的方向与预处理通道120插置连接；半导体制冷器130也可为两个或多个，其沿预处理通道120的圆周方向或者围绕空气流动的方向与预处理通道插置连接。

以对空气进行制冷降温预处理为例，空气在流经预处理通道120时，会直接与半导体制冷器130位于预处理通道120内的部分进行直接接触，从而完成与半导体制冷器130的热交换，使空气的温度下降，半导体制冷器130所吸收或产生的热量则可传导至位于预处理通道120外的部位，从而将热量散发至环境空间内；反之，通过对半导体制冷器130的极性变换，亦可利用半导体制冷器130对空气进行加热升温的预处理。

由于半导体制冷器130既可以制冷、又可以制热，故可以方便快速地对空气进行预处理，但由于不需要对其进行精密的温度控制，故对其性能要求较低，在保证温控装置整体的性能的情况下，可为降低装置的配置成本创造条件。

一个实施例中，请参阅图4和图7，半导体制冷器130包括半导体制冷片131（即：TEC制冷片）、内散热片组132、外散热片组133和散热风扇134；其中，半导体制冷片131具有冷热可相对变化的两端，半导体制冷片131嵌设在预处理通道120的周壁上，内散热片组132位于预处理通道120内，且其端部与半导体制冷片131的一端接触连接，内散热片组由多个呈间隔层级排布的散热片组成，一方面在预处理通道120构建出可供空气流通的通道，另一方面起到热传导的作用，使空气能够与半导体制冷片131进行充分的热交换；外散热片组133与内散热片组132结构相同或相近，其布置在预处理通道120的外部与散热风扇134之间并与半导体制冷片131的另一端接触连接，从而在外散热片组133和散热风扇134的配合下，辅助半导体制冷片131快速散热，以确保半导体制冷片131的制冷或制热的效果。

一个实施例中，请参阅图1至图4及图8，加热组件包括加热管道140、定位骨架150和加热丝160；其中，加热管道140的一端与混匀管道210的第一端口对接连通、另一端则与预处理通道120的出风端口对接连通；定位骨架150设置在加热管道140内，作为加热丝160的安装载体，其整体轮廓形态大致呈锥形，可以由整体呈等腰梯形或等腰三角形等板状结构件进行交叉拼接而成；加热丝160则螺旋绕制在定位骨架150的外周，用于对流经的空气进行加热，以使大部分空气能够被加热至预设温度。利用定位骨架150和加热丝160相当于在加热管道140内构建出加热件，且该加热件整体轮廓形态呈现出锥体结构或塔式结构；加热件的中轴线与加热管道140的中轴线重合，并且加热件的锥底端朝向混匀部200、锥顶端朝向预处理组件。利用加热件的锥形结构形态，其一，可以在加热管道140内起到空气导流的作用，降低空气流动的阻力，使空气以近似于螺旋盘升的方式顺畅地流经加热件，从而有效增加加热件与空气的接触面积或接触区域，实现对空气相对均匀地加热，为降低空气混匀的难度创造条件；另一方面，可以有效提高加热件的热量利用率，使其能够快速地对空气进行加热，提升空气的温变速度。

其他实施例中，加热件整体采用锥体结构时，也可将其锥底端和锥顶端的方位进行调转；另外，定位骨架150也可采用如圆柱形、圆台形、球形等其他几何形状；加热丝160也可以穿插于定位骨架150内的方式与定位骨架150进行结构组合，以满足不同的加热需求或者装置整体的结构构造。当然，也可省略定位骨架150，通过对加热丝160的结构改进，使其本身能够形成近似于前述由加热丝160和定位骨架150所组合而成的加热件的结构形状，以实现将加热丝160直接装配在加热管道140内并起到空气加热的作用。

一个实施例中，请参阅图6，混匀扇叶220采用双层结构，其包括第一扇叶结构和第二扇叶结构，第一扇叶结构包括第一轴杆221和若干个围绕第一轴杆221均匀且间隔分布的第一扇叶222，第二扇叶结构包括第二轴杆223和若干个围绕第二轴杆223均匀分布的第二扇叶224；其中，第一轴杆221和第二轴杆223依次与混匀驱动件230的动力端同轴连接，第一扇叶222具有过流结构，该过流结构可以为孔位构造、也可以为缺口构造，其能够空气通过第一扇叶222；第二扇叶224并与第二轴杆223固定，其采用倾斜弯曲的曲面片状构造或者倾斜的直面片状构造。

可利用第一扇叶222和第二扇叶224在混匀管道210内构造出两级或两层混匀结构，在混匀驱动件230启动后，同步带动两级混匀结构绕混匀管道210的中轴线进行旋转，基于第一扇叶222所具有的过流结构，可充分扰动进入混匀管道210内的空气，使温度不同的空气被混匀，以最大限度确保温度的均一性；基于第二扇叶224的片状构造既可以对空气进行二次混匀，又可以起到分风驱动（或分风升压）的作用，使温度相对均一的空气进入风浴部300的流道腔室300B内。

一个实施例中，请参阅图6，第一扇叶222采用格栅式条状网板构造，其长度方向与第一轴杆221的轴向方向相同，利用其格栅孔或网孔可作为过流结构或者起到过流结构的作用；同时，每个第一扇叶222的网孔或格栅孔沿混匀管道210的径向方向延伸设置，以使其网孔或格栅孔与空气流动的方向相垂直；同时，相邻两个第二扇叶224的网孔或格栅孔沿混匀管道210的轴向方向呈交错分布，从而可最大限度地增强对空气的扰动效果。其他实施例中，第一扇叶222也可采用分支状（如树枝状、波浪杆状）、雪花板状等规则或不规则的结构造型，以能够构造出过流结构，从而使第一扇叶222转动时，流经的空气能够通过第一扇叶222。

另一个实施例中，第一扇叶结构和/或第二扇叶结构也可为两个、三个、甚至多个，从而使混匀扇叶220具有多层混匀结构；第一扇叶222和第二扇叶224也可合为一体，如，通过在第二扇叶224上设置近似于过流结构的功能构造，可使得第二扇叶224兼具混匀和分风升压的效果。

一个实施例中，请参阅图1至图5，风浴部300还具有大致呈锥体结构的导流部300D，且风浴部300由内胆壳310和外罩壳320组合搭建而成；其中，内胆壳310大致呈中空方体结构，将内胆壳310的壳体空间（或内部空间）构造成能够与目标反应物A相适配且可容纳目标反应物A的风浴腔室300A；外罩壳320则以间隔包覆内胆壳310的局部区域或者全部区域的形式设置在内胆壳310的外侧，从而可在外罩壳320的内壁与内胆壳310的外壁之间形成具有一定容积的结构空间（即相当于使得风浴部300形成夹层构造），而利用该结构空间可作为风浴部300的流道腔室300B，并且外罩壳320位于风浴腔室300A的第一周面侧进行围合以形成第一导流口；导流部300D位于流道腔室邻近第一导流口的区域内，其锥底端固定在第一周面、锥顶端则朝向混匀部200，从而可在导流部300D的周面与外罩壳320之间形成倾斜延伸的结构空间，该结构空间作为流道腔室300B的一部分，使得由混匀部200排出的空气经由导流部300D进行分流，从而均匀地进入流道腔室300B内，为空气的进一步混匀以及保持温度的均一性创造有利条件。

在具体实施时，可将混匀驱动件230的本体固定在导流部300D内，驱动件230的动力端则由导流部300D的锥顶端穿出并连接混匀扇叶220，如此可增强装置整体的结构紧凑性。

另一个实施例中，导流部300D也可采用圆台状构造或者其他几何构造，要点在于：能够对经由混匀排出的空气进行分流，使其能够顺畅且均匀地进入流道腔室300B。

一个实施例中，风浴部300还具有取放通道300E，取放通道300E由风浴腔室300A贯通至风浴部300的外部设置，以便于操作人员将目标反应物A放置于风浴腔室300A内，或者在加热反应完成后，将目标反应物A从风浴腔室300A内取出；在具体实施时，可将取放通道300E设置于风浴腔室300A的前侧面域并贯通内胆壳310的壳壁，导流通道300C设置于风浴腔室300A的后侧面域并贯通内胆壳310的壳壁，并且取放通道300E邻近第二导流口设置，而导流通道300C则邻近第一导流口设置；在空气经由第二导流口进入风浴腔室300A内后会首先流经目标反应物A，在与目标反应物A接触换热后，在从导流通道300C排出；以此，利用取放通道300E与导流通道300C的位置及方位的结构布局，可延长空气在风浴腔室300A内的流动距离以及增加与目标反应物A的接触面积，保证目标反应物A的温变反应效果。

一个实施例中，请参阅图2、图3和图5，该温控装置还包括温度检测件400，其可以采用如温度传感器等元器件，温度检测件400布置于风浴腔室300A内（如取放通道300E与第二导流口之间的区域）并与加热部100电连接，主要用于检测风浴腔室300A内的温度信息，尤其是邻近目标反应物A区域的温度，以便能够根据温度检测件400所获取的温度信息与预设的温度阈值进行比较来调整加热部100的加热功率或者启闭加热部100，如加热组件的加热功率、预处理组件的功率等等，从而实现对加热温度的实时调控，确保进入风浴腔室300A的空气温度与目标反应物A温变反应所需要的标准温度保持一致。其他实施例中，也可单独或同时在流道腔室300B内或者混匀部200的出口端布置温度检测件400，以对混匀后的空气的温度信息进行实时检测。

一个实施例中，请参阅图2和图4，加热部100还包括热保护装置170，其可以由诸如温度传感器、保护开关等电子元器件组合搭建而成，主要用于实时检测加热部100内的空气温度（如加热组件与预处理组件之间区域的空气温度），一旦由预处理组件排出的空气的温度高于预设温度时，可依热保护装置170所检测的温度信息及时关闭加热组件、预处理组件和气体驱动件110等，以防止加热组件进行无效加热，或者防止因过热的空气进入风浴部300而影响目标反应物A的温变反应，从而能够有效增强温控装置的稳定性。另外，在一些应用场景下，如当气体驱动件110等驱动装置因损坏或故障而不工作时，空气的流动即会受阻，温度检测件400检测到的温度信息始终无法到达预设的温度阈值，造温度调节无法形成闭环；此时，加热组件仍持续加热，很容易造成加热组件（如加热丝160）损坏或引发火灾；因此，利用热保护装置170可及时检测到加热组件内的温度，以便及时切断系统电路，从而关闭加热组件，保证装置整体的安全性。

一个实施例中，请参阅图2和图5，风浴部300还具有采用透光材料制成的透光部300F，以使光线能够透过透光部进入风浴腔室300A内，从而在风浴腔室300A内的目标反应物A完成升温或降温的温变反应后，能够通过透光部300F对目标反应物A的内容物的反应结果进行光学测试。具体实施时，透光部300F可采用具有高透光性能的适应材料制成，其可以设置在与目标反应物A 的表面相对的一侧，如设置在外罩壳320面向第二导流口的侧壁上，使得外部光线透过透光部300F后，能够通过第二导流口进入风浴腔室300A内并照射在目标反应物A上，以便从装置整体的底部对反应结果进行光学测试。

在透光部300F设置于风浴腔室300A底部的实施例下，一方面，可以有效释放风浴部300的下方空间，便于在目标反应物A完成温变反应后，直接从下方对其反应产物进行光学检测测试，这对实现自动化的即时诊断具有重要意义；另一方面，目标反应物A在放置于风浴腔室A内时，其内容物一侧面向透光部300F设置，在空气经由第二导流口进入风浴腔室300A内后则可直接与内容物一侧进行接触换热，有利于提升热量的利用率以及温变控制效果。

本申请实施例还提供了一种检测设备，如一种用于对核酸等生物样本进行检测的PCR检测仪或qPCR检测仪，又如一种PCR扩增装置；该检测设备包括温控装置以及因应需要而存在的其他部件；其中，温控装置采用前述任一实施例的温控装置，该检测设备因温控装置所产生的技术效果，请参阅前文，在此不作赘述。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (12)

1.一种温控装置，其特征在于，包括依次连通设置的加热部、混匀部和风浴部；其中，所述加热部用于加热流经的气体介质，所述混匀部用于混匀流经的气体介质，所述风浴部具有：

风浴腔室，用于收容目标反应物，所述风浴腔室具有相对的第一周面和第二周面；

流道腔室，用于引导气体介质进入所述风浴腔室，以对目标反应物进行加热或降温，所述流道腔室包覆风浴腔室的外周面设置，所述流道腔室具有面向第一周面设置的第一导流口，所述第一导流口连通混匀部，所述第二周面设有第二导流口，所述第二导流口连通风浴腔室与流道腔室；以及

导流通道，用于气体介质流出所述风浴腔室，所述导流通道位于第一周面与第二周面之间，且所述导流通道由风浴腔室贯通至外部。

2.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述混匀部包括：

混匀管道，具有相对的第一端口和第二端口，所述第一端口连通加热部，所述第二端口连通第一导流口；

混匀扇叶，用于混匀流经的气体介质，所述混匀扇叶设置于混匀管道内；以及

混匀驱动件，用于驱使所述混匀扇叶绕混匀管道的中轴线转动，所述混匀驱动件的动力端耦合至混匀扇叶，所述混匀驱动件的本体与混匀管道固定或与风浴部固定。

3.如权利要求2所述的温控装置，其特征在于，所述混匀扇叶包括第一扇叶结构，所述第一扇叶结构包括第一轴杆和若干个围绕第一轴杆均匀且间隔分布的第一扇叶，所述第一扇叶与第一轴杆固定，所述混匀驱动件的动力端耦合至第一轴杆，且所述第一扇叶具有过流结构，所述过流结构用于流体介质通过第一扇叶；

和/或

所述混匀扇叶包括第二扇叶结构，所述第二扇叶结构包括第二轴杆和若干个围绕第二轴杆均匀分布的第二扇叶，所述第二扇叶与第二轴杆固定，所述混匀驱动件的动力端耦合至第二轴杆，且所述第二扇叶为倾斜的曲面或倾斜的直面片状构造。

4.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述加热部包括：

加热组件，用于将流经的气体介质加热至预设温度，所述加热组件连通混匀部；以及

预处理组件，用于对流经的气体介质进行加热或降温，以使气体介质的温度低于并趋近预设温度，所述预处理组件连通加热组件。

5.如权利要求4所述的温控装置，其特征在于，所述预处理组件包括：

预处理通道，具有相对的进风端口和出风端口，所述出风端口连通加热组件；以及

半导体制冷器，用于对流经的气体介质进行加热或降温，所述半导体制冷器的一部分位于预处理通道内、另一部分由预处理通道位于进风端口与出风端口之间的部位穿出至预处理通道外。

6.如权利要求5所述的温控装置，其特征在于，所述加热部还包括气体驱动件，用于驱使气体介质顺序地流经所述预处理组件、加热组件、混匀部和风浴部，所述气体驱动件设置于预处理通道的进风端口。

7.如权利要求4所述的温控装置，其特征在于，所述加热组件包括：

加热管道，与所述混匀部连通设置；以及

加热件，用于将流经的气体介质加热至预设温度，所述加热件设置于加热管道内。

8.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述风浴部还具有位于流道腔室邻近第一导流口区域内的导流部，用于使所述流道腔室位于导流件的部位倾斜延伸。

9.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述风浴部还具有位于导流通道与第二导流口之间的取放通道，所述取放通道由风浴腔室贯通至外部，用于目标反应物出入所述风浴腔室。

10.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，还包括温度检测件，所述温度检测件设置于风浴腔室、流道腔室和混匀部中的至少一者内，用以检测混匀后的流体介质的温度信息，所述温度检测件电连接加热部，以使所述加热部能够根据温度信息调节加热温度。

11.如权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述风浴部具有采用透光材料制成的透光部，所述透光部用于光线透过并进入风浴腔室，以对目标反应物的反应结果进行光学测试。

12.一种检测设备，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的温控装置。

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