CN220149551U - 一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置，包括从上到下依次设置的散热组件、匀温板和加热器；其中，所述匀温板为板状结构，由导热材料制成，其下表面被配置为与所述加热器接触连接；所述散热组件包括若干散热块，每个所述散热块包括底板和设置在所述底板上的多个散热翅片，相邻的两个散热翅片之间形成散热通道，每个所述散热块的底板与所述匀温板的上表面接触连接；所述散热组件的上方被配置为设置待加热的装置。本实用新型提供的面状加热装置成本低且能够使大平面区域阵列排布的微生物样本及其反应点位处于相同且可控的温度。

Description

一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置

技术领域

本实用新型涉及微生物反应与检测技术领域，尤其涉及一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置。

背景技术

在病原微生物检测系统中，尤其是针对高通量病原微生物的检测，为使检测过程标准化、检测结果更准确，需同时对多个微生物样本进行同一温度下的培养、移液、混匀、生物化学反应测试。即，要求样本阵列中的每一个样本、反应阵列中的每一个反应位均处于相同且可控的温度条件下。

现有的微生物样本温控方案有两种，一种是鼓风强制对流加热方案，另一种是水浴加热方案。这两种温控方案均难以实现上述的系统温控要求，其中：

鼓风强制对流加热方案无法实现温度均匀，且生物危害风险高。该加热方案是通过鼓风装置直接作用于加热器上，形成强制热对流，从局部、小型出风口输出热流，实现温控。因其热流呈束状或股状从某一局部出风口强制输出，致使热源根本无法均匀作用于大区域、面状排布的样本阵列和反应孔位阵列上，导致同一阵列中的样本和反应位温度存在较大偏差，大幅影响检测结果的准确性和参考性。此外，鼓风强制对流的加热方案会进一步造成样本交叉污染和气溶胶污染，对病原微生物样本存在较高的生物危害风险。

针对水浴加热方案，由于检测系统中的样本阵列和反应孔位阵列呈面状排布，占用较大平面区域，且检测系统的上方还有大空间的作业机构，因此，采用水浴加热方案会大幅增加系统复杂度和冗余度，进而导致系统的高成本和高故障率。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置，其成本低且能够使大平面区域阵列排布的微生物样本及其反应点位处于相同且可控的温度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置，包括从上到下依次设置的散热组件、匀温板和加热器；其中，

所述匀温板为板状结构，由导热材料制成，其下表面被配置为与所述加热器接触连接；

所述散热组件包括若干散热块，每个所述散热块包括底板和设置在所述底板上的多个散热翅片，相邻的两个散热翅片之间形成散热通道，每个所述散热块的底板与所述匀温板的上表面接触连接；

所述散热组件的上方被配置为设置待加热的装置。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述匀温板的上表面和下表面之间设有若干导流槽，所述导流槽从所述匀温板的一侧贯穿至与该侧相对的另一侧，其被配置为供流体通过。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，若干所述导流槽在同一平面内等间距分布，并且所述导流槽的延伸方向被配置为与所述匀温板的一边平行；和/或，每个所述散热块上的多个散热翅片平行且等间距分布。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述散热翅片的延伸方向被配置为与所述导流槽的延伸方向垂直。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述面状加热装置还包括安装架和若干压板；其中，所述压板设置在所述匀温板上表面，并且所述压板的两端均具有延伸至所述匀温板外侧的第一延伸部；

所述安装架设置在所述匀温板的下方，其上设有供所述加热器穿过的窗口以及延伸至所述匀温板外侧的第二延伸部；

所述第一延伸部和所述第二延伸部通过第一紧固件固定连接。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，还包括安装板，所述安装板设置在所述加热器的下方，其具有延伸至所述加热器外部的第三延伸部；

所述第三延伸部与所述安装架上的所述第二延伸部通过第二紧固件固定连接。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述散热块的底板上设有导热硅胶片，所述散热块通过所述导热硅胶片粘连在所述匀温板上。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第二延伸部上还设置有第四延伸部，所述第四延伸部向靠近所述散热组件的方向延伸并且延伸至所述散热组件的上方；

所述第四延伸部被配置为安装待加热的装置。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述加热器为PTC加热器；和/或，所述匀温板由金属铝制成；和/或，所述散热块由金属铝制成。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述安装架为钣金件。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

本实用新型中加热器产生的热量经过匀温板快速均匀地扩散，使匀温板整个表面处于等温状态，热量再经过导热硅胶片传递到带散热翅片的铝材质的散热块上，多个散热块组成的散热组件具有大量的散热表面与空气进行热交换，可以大面积、均匀地加热上方的空气，从而达到了在无风扇、非水浴的状态下大面积、均匀地加热上方空气的目的，能够使大平面区域阵列排布的微生物样本及其反应点位处于相同且可控的温度；

本实用新型提供的匀温板中间设有多个贯穿的均匀分布的导流槽，散热翅片等间距分布且其延伸方向与导流槽的延伸方向垂直，能够进一步提高本装置热源生成的均匀性；

本实用新型提供的面状加热装置结构简单、成本低且组装和拆卸方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个示例性实施例提供的面状加热装置的爆炸示意图；

图2为本实用新型的一个示例性实施例提供的面状加热装置的立体示意图；

图3为本实用新型的一个示例性实施例提供的面状加热装置的带局部剖视的立体示意图；

图4为图3中A处所示的放大图。

其中，附图标记包括：1-散热组件，11-散热块，111-底板，112-散热翅片，113-散热通道，2-压板，3-匀温板，31-导流槽，4-安装架，41-窗口，42-第四延伸部，5-加热器，6-安装板，71-第一紧固件，72-第二紧固件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置，参见图1至图3，所述面状加热装置包括从上到下依次设置的散热组件1、匀温板3、安装架4、加热器5、安装板6，以及用于将所述匀温板3压合在所述安装架4上的若干压板2。其中，所述加热器优选为板状或面状的PTC（Positive Temperature Coefficient）加热器。本实用新型提供的面状加热装置能够使面状温度控制的均匀性大幅提升，使微生物样本阵列、反应阵列中各个点位的温度偏差大幅降低，并且能够避免大平面区域下的局部温度过冲或温度大幅波动。本装置可满足各种大区域、平面阵列排布的高通量微生物样本及其反应点位的高精度温控需求。

在本实施例中，参见图1，所述匀温板3由导热材料制成，优选采用金属铝制成，质量轻、导热性好且成本低。其下表面被配置为与所述加热器5接触连接。所述匀温板3为板状结构，其面积优选大于待加热的装置的面积。

优选地，参见图4，所述匀温板3的上表面和下表面之间设有若干导流槽31，所述导流槽31从所述匀温板3的一侧贯穿至与该侧相对的另一侧，其被配置为供流体通过。更优选地，若干所述导流槽31在同一平面内等间距分布，并且所述导流槽31的延伸方向被配置为与所述匀温板3的一边平行。在实际应用中，所述若干导流槽31还可以在垂直于其延伸方向上具有连通的结构。

参见图1和图2，所述散热组件1包括多个散热块11，每个所述散热块11包括底板111和设置在所述底板111上的多个散热翅片112。每个所述散热块11的底板111与所述匀温板3的上表面接触连接。所述散热块11由导热材料制成，优选采用金属铝制成。优选地，所述散热块11的底板111上设有导热硅胶片，所述散热块11通过所述导热硅胶片粘连在所述匀温板3上。

相邻的两个散热翅片112之间形成散热通道113。每个所述散热块11上的多个散热翅片112平行且等间距分布。以保证其能够将热量均匀的散发至上方空气层。

优选地，所述散热翅片112的延伸方向被配置为与所述导流槽31的延伸方向垂直，能够进一步提高热源生成的均匀性。

在本实施例中，所述散热组件1的上方被配置为设置待加热的装置。多个所述散热块11可以大小相同，也可以大小不同。但优选地，多个所述散热块11上的导热硅胶片、底板111和散热翅片112的结构均应相同，例如，不同的散热块11上的导热硅胶片材质和厚度相同，底板111的材质和厚度相同，散热翅片112的厚度、长度以及相邻散热翅片112之间的间距相同，由此，能够提高所述面状加热装置提供热源的均匀性。

在本实施例中，参见图1至图2，若干所述压板2设置在所述匀温板3上表面，并且所述压板2的两端均具有延伸至所述匀温板3外侧的第一延伸部。所述安装架4设置在所述匀温板3的下方，其上设有延伸至所述匀温板3外侧的第二延伸部。所述第一延伸部和所述第二延伸部通过第一紧固件71固定连接。在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一延伸部和所述第二延伸部中的一个上面设有第一通孔，另一个上面设有与所述第一通孔对应的第一螺纹孔，所述第一紧固件71为第一螺栓组件，其被配置为穿过所述第一通孔和所述第一螺纹孔螺纹连接。

该安装结构是通过若干所述压板2将所述匀温板3压合在所述加热器5上，不需要破坏所述匀温板3，安装拆卸简单且有利于提高热源的均匀性。优选地，若干所述压板2呈左右对称地压合在所述匀温板3的上表面。如图2所示，所述压板2为3个，在所述匀温板3中间设置一个，左右两侧对称地各设置一个所述压板2。本实用新型不限定所述压板2的数量为3，其数量根据实际使用需求确定，例如针对面积更大的所述匀温板3，可以采用数量更多的所述压板2。

参见图1和图3，所述安装架4上设置有供所述加热器5穿过的窗口41。所述加热器5穿过所述窗口41并且其上表面与所述匀温板3贴合地接触连接。所述安装板6设置在所述加热器5的下方，其具有延伸至所述加热器5外部的第三延伸部；所述第三延伸部与所述安装架4上的所述第二延伸部通过第二紧固件72固定连接。在本实用新型的一个具体实施例中，所述第三延伸部和所述第二延伸部中的一个上面设有第二通孔，另一个上面设有与所述第二通孔对应的第二螺纹孔，所述第二紧固件72为第二螺栓组件，其被配置为穿过所述第二通孔和所述第二螺纹孔螺纹连接。该安装结构是通过所述安装板6将所述加热器5压合在所述匀温板3上，不需要破坏所述匀温板3和加热器5的结构，安装拆卸简单且有利于提高热源的均匀性。在本实施例中，所述安装板6上方还设有一个或多个凸起结构，优选地，所述凸起结构由弹性材料制成，例如为橡胶块。当所述第三延伸部与所述第二延伸部连接时，所述凸起结构处于压紧状态，其对所述加热器5有向上的挤压力，使得所述加热器5的上表面和所述匀温板3的下表面能够始终紧紧地压合在一起，确保所述加热器5产生的热量能够快速地传递至所述匀温板3。

在本实施例中，在所述安装架4上，其所述第二延伸部上还设置有第四延伸部42，所述第四延伸部42向靠近所述散热组件1的方向延伸并且延伸至所述散热组件1的上方；所述第四延伸部42被配置为安装待加热的装置。所述安装架4优选地为钣金件，加工简单且成本低。本装置降低了系统整机的成本，并且降低了生产成本、组装难度，具有较高的可制造性。

本实用新型提供的所述面状加热装置，在使用中，所述加热器5通电发热，其产生的热量传递至所述匀温板3，热量经过所述匀温板3快速均匀地扩散，使所述匀温板3整个表面处于等温状态，所述匀温板3上的热量再经过导热硅胶片传递到带散热翅片112的铝材质的散热块11上，由多个所述散热块11组成的散热组件1具有大量的散热表面与空气进行热交换，所述散热组件1可以大面积、均匀地加热上方的空气，从而达到了在无风扇、非水浴的状态下大面积、均匀地加上方热空气的目的，能够使大平面区域阵列排布的微生物样本及其反应点位处于相同且可控的温度；并且本装置结构简单、成本低。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于微生物样本反应与检测的面状加热装置，其特征在于，包括从上到下依次设置的散热组件（1）、匀温板（3）和加热器（5）；其中，

所述匀温板（3）为板状结构，由导热材料制成，其下表面被配置为与所述加热器（5）接触连接；

所述散热组件（1）包括若干散热块（11），每个所述散热块（11）包括底板（111）和设置在所述底板（111）上的多个散热翅片（112），相邻的两个散热翅片（112）之间形成散热通道（113），每个所述散热块（11）的底板（111）与所述匀温板（3）的上表面接触连接；

所述散热组件（1）的上方被配置为设置待加热的装置。

2.根据权利要求1所述的面状加热装置，其特征在于，所述匀温板（3）的上表面和下表面之间设有若干导流槽（31），所述导流槽（31）从所述匀温板（3）的一侧贯穿至与该侧相对的另一侧，其被配置为供流体通过。

3.根据权利要求2所述的面状加热装置，其特征在于，若干所述导流槽（31）在同一平面内等间距分布，并且所述导流槽（31）的延伸方向被配置为与所述匀温板（3）的一边平行；和/或，每个所述散热块（11）上的多个散热翅片（112）平行且等间距分布。

4.根据权利要求2或3所述的面状加热装置，其特征在于，所述散热翅片（112）的延伸方向被配置为与所述导流槽（31）的延伸方向垂直。

5.根据权利要求1所述的面状加热装置，其特征在于，所述面状加热装置还包括安装架（4）和若干压板（2）；其中，所述压板（2）设置在所述匀温板（3）上表面，并且所述压板（2）的两端均具有延伸至所述匀温板（3）外侧的第一延伸部；

所述安装架（4）设置在所述匀温板（3）的下方，其上设有供所述加热器（5）穿过的窗口（41）以及延伸至所述匀温板（3）外侧的第二延伸部；

所述第一延伸部和所述第二延伸部通过第一紧固件（71）固定连接。

6.根据权利要求5所述的面状加热装置，其特征在于，还包括安装板（6），所述安装板（6）设置在所述加热器（5）的下方，其具有延伸至所述加热器（5）外部的第三延伸部；

所述第三延伸部与所述安装架（4）上的所述第二延伸部通过第二紧固件（72）固定连接。

7.根据权利要求1所述的面状加热装置，其特征在于，所述散热块（11）的底板（111）上设有导热硅胶片，所述散热块（11）通过所述导热硅胶片粘连在所述匀温板（3）上。

8.根据权利要求5所述的面状加热装置，其特征在于，所述第二延伸部上还设置有第四延伸部（42），所述第四延伸部（42）向靠近所述散热组件（1）的方向延伸并且延伸至所述散热组件（1）的上方；

所述第四延伸部（42）被配置为安装待加热的装置。

9.根据权利要求1所述的面状加热装置，其特征在于，所述加热器为PTC加热器；和/或，所述匀温板（3）由金属铝制成；和/或，所述散热块（11）由金属铝制成。

10.根据权利要求5所述的面状加热装置，其特征在于，所述安装架（4）为钣金件。