TWI404570B - Reciprocating cycle heater - Google Patents

Description

往復式循環加熱器

本發明是有關於一種加熱器，特別是指一種用於將待測樣本往復循環加熱的往復式循環加熱器。

使用生物晶片進行待測樣本的檢測時，常會需要讓待測樣本處於不同溫度的熱循環狀態，俾供待測樣本生長、反應，而目前用於生物晶片將待測樣本處於不同溫度的熱循環的加熱器，大致可以分為固定式加熱器、流道式加熱器與封閉迴路式循環加熱器等三類。

參閱圖1，固定式加熱器1包含一具有一空間111的殼體11、一對應該空間111設置在該殼體11上提供熱能的加熱單元12，及一控制該加熱單元12作動以提供熱能的控制單元13，該控制單元13控制該加熱單元12加熱時間與加熱溫度，使當待測樣本放置於空間111中時，能藉著控制單元13控制該加熱單元12的加熱時間與加熱溫度，而在不同溫度下熱作用預定時間，達到讓待測樣本處於不同溫度的熱循環狀態的目的。

固定式加熱器的缺點在於：因為是以單一加熱單元12進行升、降溫，而無論是加熱或是降溫都需要一段時間，所以無論控制單元13的溫程控制如何精密，實際上待測樣本受到的熱循環狀態，都還包括了加熱單元12升溫或是降溫的過程，換句話說，待測樣本歷經的並非是預定的熱循環過程，也因此，最終的檢測結果會出現失真的潛在危險。

參閱圖2，流道式加熱器2包含一柱體21、複數環繞該柱體21地設置在柱體21側面上並可分別作動產生熱的加熱單元22、一具有相反的一進口231與一出口232並螺旋纏繞該等加熱單元22的傳送管23，及於該傳送管23中流動的傳輸流體24；當該等加熱單元22作動產生熱時，將螺旋纏繞的傳送管23形成多數分別對應於加熱單元22的均溫區，因此，當待測樣本隨著傳輸流體24自進口231進入後於傳送管23中向出口232流動時，即是順序重複地經過該等均溫區，而自出口232流出後即完成整個熱循環過程。

參閱圖3，封閉迴路式循環加熱器3包含複數分別具有穿槽32並可產生熱的加熱體31，及傳輸流體33，該等加熱體31成頭尾串連地串接，使得其中的穿槽32串連成封閉的迴路式流道34，該傳輸流體33在該回路式流道34中流動，當待測樣本隨著傳輸流體33在該回路式流道34中依序被帶著流通過該些加熱體31後，即完成熱循環的過程。

由上述說明可知，流道式加熱器2與封閉式循環加熱器3都是靠傳輸流體24、33帶動待測樣本而開始進行不同的溫程，因此，確實可以改進固定式加熱器1昇、降溫過程影響到整體熱循環的缺點；但是這兩種加熱器2、3因為是直接以傳輸流體24、33帶動待測樣本通過不同的溫區的，所以會有待測樣本殘留於傳送管23與迴路式流道34，而造成實際完成熱循環之待測樣本數量不足的問題。

因此，如何開發新的加熱器，俾供待測樣本完成不同溫度的熱循環的培養、反應過程，是學界、業界努力的目標。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以讓待測樣本精確的完成預定的熱循環過程，且不會有待測樣本殘留問題的往復式循環加熱器。

於是，本發明往復式循環加熱器，供容放並加熱待測樣本，包含一殼體、一加熱裝置，及一驅動裝置。

該殼體具有一空間。

該加熱裝置設置在該殼體上並可被控制地對該空間加熱，使該空間形成複數分別具有預定溫度的均溫區。

該驅動裝置具有一可移動地設置在該空間中且體積不大於任一均溫區的反應容槽，及一與該反應容槽連接並可被控制地帶動該反應容槽往復地在該等均溫區中位移的動力單元，該反應容槽並可開啟地密閉以容放待測樣本。

本發明之功效在於：將待測樣本容儲於密閉的反應容槽中，並由動力單元帶動在複數均溫區中停留，而可以精確地完成預定的熱循環過程，同時避免待測樣本殘留而導致樣本數量不足的問題。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖4，本發明往復式循環加熱器4的一較佳實施例，供容放並加熱待測樣本，包含一殼體41、一加熱裝置42，及一驅動裝置43。

該殼體41具有一沿一第一方向x呈長矩形的空間411。

該加熱裝置42設置在該殼體41上並可被控制地對該空間411加熱，使該空間411沿第一方向x形成複數分別具有預定溫度的均溫區412，在本實施例中，該加熱裝置42是三個以加熱器加熱而可維持均溫的加熱鋁殼塊。

該驅動裝置43具有一可移動地設置在該空間411中且體積不大於任一均溫區412的反應容槽431，及一與該反應容槽431連接的動力單元432，該反應容槽431並可開啟地密閉以容放待測樣本，該動力單元432包括一與該反應容槽431連接的載台433，及一驅動該載台沿該第一方向x往復來回作動使該反應容槽431經過該等均溫區412作動的動力源434，例如馬達。

欲讓待測樣本經過不同溫度的熱循環過程時，先控制加熱裝置42作動使空間411形成複數分別具有預定溫度的均溫區412，並將待測樣本密閉地容放於反應容槽431中，之後，即控制動力單元作動以帶動載台433來回往復作動，而讓反應容槽431在該等均溫區412中停留，俾供待測樣本生長、反應，進而完成整個熱循環過程。

與目前的固定式加熱器1相較，本發明往復式循環加熱器4以動力單元432帶動容放於反應容槽431中的待測樣本快速地移動至預定的均溫區412中進行溫程，而確實改善固定式加熱器1昇、降溫過程太長而影響到整體熱循環的缺點。

另外，本發明往復式循環加熱器4以反應容槽431密閉地容裝待測樣本，進而以動力單元432帶動待測樣本快速地移動至預定的均溫區412中進行溫程，而可改善目前流道式加熱器2與封閉式循環加熱器3，以傳輸流體24、33帶動待測樣本完成熱循環時，會發生待測樣本殘留於傳送管23與迴路式流道34，而使實際完成熱循環之待測樣本數量不足的問題。

綜上所述，本發明是提出一種新的、以密閉的反應容槽431容放待測樣本，並以機械結構推送反應容槽431依序經過多數個均溫區412，而讓待測樣本完成預定的熱循環過程的往復式循環加熱器4，藉著密閉容放待測樣本及以機械結構推送容放待測樣本的反應容槽431，精確且快速地到達預定的均溫區412進行溫程，確實可以改善目前的加熱器的缺點，達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．固定式加熱器

11．．．殼體

111．．．空間

12．．．加熱單元

13．．．控制單元

2．．．流道式加熱器

21．．．柱體

22．．．加熱單元

23．．．傳送管

231．．．進口

232．．．出口

24．．．傳輸流體

3．．．封閉迴路式循環加熱器

31．．．加熱體

32．．．穿槽

33．．．傳輸流體

34．．．迴路式流道

4．．．往復式循環加熱器

41．．．殼體

411．．．空間

412．．．均溫區

42．．．加熱裝置

43．．．驅動裝置

431．．．反應容槽

432．．．動力單元

433．．．載台

434．．．動力源

x．．．第一方向

圖1是一立體圖，說明習知的固定式加熱器；

圖2是一立體圖，說明習知的流道式加熱器；

圖3是一立體圖，說明習知的封閉迴路式循環加熱器；及

圖4是一立體圖，說明本發明往復式循環加熱器的一較佳實施例。

4．．．往復式循環加熱器

41．．．殼體

411．．．空間

412．．．均溫區

42．．．加熱裝置

43．．．驅動裝置

431．．．反應容槽

432．．．動力單元

433．．．載台

434．．．動力源

x．．．第一方向

Claims (2)

1. 一種往復式循環加熱器，供容放並加熱待測樣本，包含：一殼體，具有一空間；一加熱裝置，設置在該殼體上並可被控制地對該空間加熱，使該空間形成複數分別具有預定溫度的均溫區；及一驅動裝置，具有一可移動地設置在該空間中且體積不大於任一均溫區的反應容槽，及一與該反應容槽連接並可被控制地帶動該反應容槽往復地在該等均溫區中位移的動力單元，該反應容槽並可開啟地密閉以容放待測樣本。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之往復式循環加熱器，其中，該加熱裝置加熱該空間時，使該空間沿一第一方向依序形成複數均溫區，且該動力單元包括一與該反應容槽連接的載台，及一驅動該載台沿該第一方向來回往復經過該等均溫區作動的動力源。