JP2009278972A - 熱スィッチを備えた熱サイクラ・モジュールを有する熱サイクリング・デバイス、熱サイクリング・デバイスの熱サイクラ・モジュールにおける加熱ブロックを冷却する方法、および、分析装置 - Google Patents
熱スィッチを備えた熱サイクラ・モジュールを有する熱サイクリング・デバイス、熱サイクリング・デバイスの熱サイクラ・モジュールにおける加熱ブロックを冷却する方法、および、分析装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】熱サイクリング・デバイスにおいて加熱および/または冷却を行う本発明の熱サイクラ・モジュール(10)は、熱スィッチ(16)、加熱ブロック(12)、および、ヒートシンク(14)を備える。熱スィッチ(16)は、たとえば磁性流体(70)もしくは液体金属などの熱伝導液(68)と、該熱伝導液(68)を移動させる例えば磁気ユニット(66)もしくはローレンツ力ユニットなどの励起ユニット(64)とを備える。熱スィッチ(16)のON状態においては熱伝導液(68)の移動は、加熱ブロック(12)とヒートシンク(14)との間の熱的接続をもたらす。
【選択図】図3
Description
12 加熱ブロック
14 ヒートシンク
16 熱スィッチ
64 励起ユニット
66 磁気ユニット
68 熱伝導液
70 磁性流体/磁性液体
Claims (13)
- 熱スィッチ(16)と、加熱ブロック(12)と、ヒートシンク(14)とを有して加熱および/または冷却を行う熱サイクラ・モジュール(10)を備える熱サイクリング・デバイスであって、前記熱スィッチ(16)は、
熱伝導液(68)と、
前記熱スィッチ(16)のON状態においては前記加熱ブロック(12)と前記ヒートシンク(14)との間の熱的接続をもたらし、また、前記熱スィッチ(16)のOFF状態においては前記加熱ブロック(12)と前記ヒートシンク(14)との間の熱的遮断をもたらすように、前記熱伝導液(68)を移動させる励起ユニット(64)とを具備する、熱サイクリング・デバイス。 - 前記熱伝導液(68)は磁性流体(70)を含み、また、前記励起ユニット(64)は前記磁性流体(70)を移動させる磁気ユニット(66)を有し、あるいは、
前記熱伝導液(68)は液体金属(88)を含み、また、前記励起ユニット(64)は前記液体金属(88)を移動させるローレンツ力ユニット(86)を有する、請求項1に記載の熱サイクリング・デバイス。 - 前記ON状態において前記磁気ユニット(66)の磁界は前記磁性流体(70)の表面(78)を変形させることで、前記加熱ブロック(12)と前記ヒートシンク(14)との間の熱的接続をもたらす、請求項2に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 前記ヒートシンク(14)は前記加熱ブロック(12)の下方に配置され、
前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)は、少なくとも部分的に前記ヒートシンク(14)と前記加熱ブロック(12)との間に配置され、また、
前記熱スィッチ(16)の前記OFF状態においては、前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)と前記加熱ブロック(12)との間には間隙を画成する空間(76)が存在する、請求項2または請求項3に記載の熱サイクリング・デバイス。 - 前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)は前記ヒートシンク(12)のトラフ(60)内に担持され、
前記トラフ(60)は前記加熱ブロック(12)の底面(21)に向けて開放され、また、
前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)の上側表面(78)は前記加熱ブロックの前記底面(21)と対向する、請求項4に記載の熱サイクリング・デバイス。 - 前記ON状態において、前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)の前記上側表面(78)は少なくとも部分的に前記加熱ブロック(20)の前記底面(21)と接触し、且つ、前記磁性流体(70)あるいは前記液体金属(88)の底面は前記トラフ(60)の表面と接触している、請求項5に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 前記ヒートシンク(14)は、前記加熱ブロック(12)から離間した方を向く開口を備えた収容凹所(62)を備え、該収容凹所(62)は前記磁気ユニット(66)を収容しうる、請求項2から請求項6のいずれか一つの請求項に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 前記磁気ユニット(66)は永久磁石(72)を備え、該永久磁石は前記磁性流体(70)の下方において移動可能に配置され、また、前記永久磁石は休止位置と活動位置との間において前記永久磁石(72)を移動させる駆動手段(79)に対して接続され、前記活動位置は前記熱スィッチ(16)の前記ON状態に対応し、前記休止位置は前記熱スィッチ(16)の前記OFF状態に対応する、請求項2から請求項7のいずれか一つの請求項に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 前記永久磁石(72)は、前記活動位置においては少なくとも部分的に前記収容凹所(62)内に収容され、前記休止位置においては前記収容凹所(62)の外方に載置される、請求項7または請求項8に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 前記磁性流体(70)は、前記熱サイクリング・デバイスを使用する温度範囲にわたり液体状である強磁性金属である、請求項2から請求項9のいずれか一つの請求項に記載の熱サイクリング・デバイス。
- 熱サイクラ・モジュール(10)における加熱ブロック(12)を熱サイクリング・デバイスのヒートシンク(14)をもって冷却する方法において、
前記加熱ブロック(12)は、熱スィッチ(16)を投入することにより前記ヒートシンク(14)に対して熱的に接続され、
前記熱スィッチ(16)の熱伝導液(68)は励起ユニット(64)により移動されることで、前記加熱ブロック(12)に対する前記ヒートシンク(14)の熱的接続をもたらす、ことを特徴とする方法。 - 請求項1から請求項10のいずれか一つの請求項に記載の熱サイクリング・デバイスによる、請求項11に記載の方法。
- 請求項1から請求項10のいずれか一つの請求項に記載の熱サイクリング・デバイスを備える、分析装置。
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