一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置，包括：温控系统、导热机构和散热机箱；温控系统，是指PCR检测仪运行时所需温度控制的系统与结构；导热机构包括导热金属层、导热管和导热液体；导热金属层通过导热介质与需要散热的温控系统中发热制冷器件紧贴在一起；导热金属层内含装有导热液体的腔体，腔体部分与导热管相连，导热金属层内腔与导热管腔相通，需要散热的温控系统中发热制冷器件的热量通过导热金属层转到导热金属层腔内的导热液体中。本发明专利技术特别适用于小型化、便携式PCR检测仪中，使散热部分占仪器空间大大缩小，而散热效率却会提高、同时能够降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置
本专利技术属于散热结构领域，尤其涉及节约空间、高效节能、制造简单、成本低廉的用于PCR检测仪中温控系统的散热装置，特别适用于小型化、便捷式PCR快速检测、分析仪中。
技术介绍
自从1986年由Mullis等专利技术PCR技术起，有关PCR技术开发与改进的工作二十几年来从未间断过，各种PCR技术的专利技术不断地给从事生物学研究的工作者一个又一个的惊喜。目前PCR技术已经成为了分子生物学实验室的一项基本技术。随着生命科学和医学检测的不断发展，人们越来越希望在保证PCR反应特异性、灵敏性、保真度的同时，能够尽量缩短反应的时间，即实现快速PCR(RapidPCRorFastPCR)。快速PCR技术不仅可使样品在有限的时间内可以尽快得到扩增，而且可以显著增加可检测的样品数量，显然，在大批量样本检测和传染病快速诊断等方面将会有重要的应用前景。例如，快速PCR在临床检测中可大大加快疾病的诊断效率；在生物恐怖袭击时能有效帮助快速鉴定可疑物中有害生物的存在与否。快速PCR技术原理仍建立在常规PCR原理的基础上。常规的PCR反应过程通常是三大阶段的循环，即变性阶段、退火阶段和延伸阶段(在某些情况下，退火阶段和延伸阶段可以合并)，反应时间是以上三个阶段的总时间加上各阶段间温度变化的时间。要实现快速PCR，其根本问题就是要缩短这三大阶段的持续时间或温度变化的时间，而温控系统散热的快慢、效率是决定温度变化时间的重要因素之一。同时随着生物技术的发展，PCR检测、分析仪器向小型化、集成化、自动化、高通量快速定量分析方向发展，为生化环境样品的实时检测、现场分析提供了一种可能的策略，其在医疗诊断、司法鉴定、食品检测及农业养殖系统疫情监测方面具有广阔的市场前景。例如设计操作简单、成本低、便携和易于实现自动化等特点的小型化现场病原体检测系统，实现在传染病疫情爆发现场对传染病病原体的快速检测。此类型分析仪的核心之一是温控系统，针对不同的反应要求来实现反应物在变性、复性、延伸等不同阶段的温度控制。而温控系统想要控制精确，响应快速，其散热结构起着至关重要的作用。小型化、便携式PCR快速检测装置因其体积小及便捷性特点决定着散热空间具有很强的局限性，而现有的仪器均为铝或铜等材质散热器和散热风扇进行散热，而散热器和散热风扇的大小直接影响散热效率，因此在满足仪器性能条件下，散热片和散热风扇占去仪器相当大比例的空间，不利用仪器小型化、便携式发展。因此设计一种既不占空间，又能快速、高效、低成本的散热方法和结构显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的技术解决方案：克服现有技术的不足，提供一种用于PCR检测仪中温控系统的散热装置，特别是小型化、便携式PCR检测仪，使散热部分占仪器空间大大缩小，而散热效率却会提高、同时能够降低成本，为仪器向更小、更便携和更实用方向的实现提供一种解决方法。其中PCR检测仪是指利用PCR(PolymeraseChainReaction)技术即聚合酶链反应技术又称DNA体外核酸扩增技术的各类检测、分析仪器。本专利技术的技术实现方法是：利用专门设计具有散热功能的机箱代替PCR检测仪正常温控系统散热所需要的散热片及散热风扇，温控系统产生的热量通过导热管中的导热液体传到散热机箱上，从而减少了散热片及散热风扇占去的仪器空间，提高散热效率。具体技术方案：一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置，包括温控系统、导热机构和散热机箱。所述温控系统是指PCR(PolymeraseChainReaction即聚合酶链式反应)检测仪运行时所需温度控制系统与结构，主要包括发热制冷器件(如半导体制冷片)和试管或芯片传热固定件等。所述导热机构包括导热金属层、导热管和导热液体等，导热结构为保证温控系统正常运行而进行热量转移和散出。其中导热金属层通过导热介质与需要散热的温控系统器件紧贴在一起；导热金属层内含装有导热液体的腔体；腔体部分与导热管相连。导热金属层内腔与导热管腔相通。需要散热的温控系统器件热量通过导热金属层转到其腔内的导热液体中。所述的导热液体是指具有优异的热传导、运载性能的液态传导物质。由于液体的流动性及循环，使液体可以有很大的传热面积，很容易把热量带走转移。导热液体吸收温控系统发热制冷器件热量，然后先后经过导热金属层内腔、导热管、将热量转移到散热机箱上，冷却后的导热液体再经过另一端导热管流回到导热金属层内腔中，从而实现将从温控系统热量快速转移到散热机箱上，再利用散热机箱与空气大面积接触将热量快速散到外部环境中。导热液体通过连通的导热金属层内腔、导热管、散热机箱内腔实现循环，从而实现将热量快速转移。并实现不需要专门散热器和散热风扇的情况下，进行快速有效散热。所述的散热机箱包括机箱外壳和隔热层，其中机箱外壳是具有散热功能的外壳结构，包括散热模块、内腔和导热液体；隔热层为紧贴外壳内部的一层具有隔热性能的材料层，主要功能是保证机箱外壳上的热量向空气中散发，避免热量传递向仪器内部扩散中，从而影响内部温控系统、仪器元器件和实验的正常运行；内腔是用于导热液体在机箱内部流通的通道，方便导热液体将热量分散到机箱散热模块的各个部分，提高散热效率。所述的散热模块部分除了本身作为机箱外壳功能如对仪器起保护、支撑、固定、抗干扰等作用外，同时还兼具散热功能，在不能影响其本身能力情况下，将其设计为带有散热齿片等形状，使其同时具备良好的散热功能。散热模块内部设计有腔体，其腔体与导热管内部腔体相通，导热液体在导热金属层、导热管、机箱散热模块三部分结构的内部腔体形成循环，温控系统中的热量通过导热液转移到散热机箱的散热模块上，并通过散热模块将热量散到外部环境中。所述导热机构在导热管上还可以增加一个微型泵，能够加快导热液态的循环，从而能够加速散热，提高散热性能，满足对温控散热系统有更高要求的PCR检测、分析仪。所述的散热机箱，其散热模块可以通过设计不同结构的散形状(如将设计成单位LOGO或具有意义的特别标识)，既能提高散热效率，还能增加仪器的美观度及认知度。同时可以需要设计不同结构的散热模块内腔，并通过循环的导热液体，将需散的热量迅速均匀的分布到散热机箱的各个部分，从而加快散热速度，提高散热效率。本专利技术与现有技术相比优点是：(1)在省去专门散热器和散热风扇的情况下，能够利用机箱大面积接触外界环境特性，进行快速有效的散热，相对现有的利用散热片和散热风扇技术，散热效率更高、速度更快，从而能够提高整个仪器性能，具有很强的实用性。同时利用机箱散热可以有效减少散热器和风扇所占空间，使得检测仪结构更为紧凑，为PCR检测仪更加小型化和便携式提供一种可靠的方法与捷径，为PCR检测仪在医疗诊断、司法鉴定、食品检测等领域更广泛的应用提供了可靠的技术优化方案。(2)利用专门设计具有散热功能的机箱代替PCR检测仪正常温控系统散热所需要的散热片及散热风扇，温控系统产生的热量通过导热管中的导热液体传到散热机箱上，从而减少了散热片及散热风扇占去的仪器空间，提高散热效率，有效避免散热过程对仪器内部环境影响的可能。附图说明图1为本专利技术一种用于PCR检测仪中温控系统的散热装置结构示意图；图2本专利技术一种用于PCR检测仪中温控系统的散热装置结构又一实施例结构示意图。其中：1散热机箱，11隔热层，12机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置，其特征在于，包括：温控系统、导热机构和散热机箱；所述温控系统，是指PCR检测仪运行时所需温度控制的系统与结构；所述导热机构包括导热金属层、导热管和导热液体；其中导热金属层通过导热介质与需要散热的温控系统中发热制冷器件紧贴在一起；导热金属层内含装有导热液体的腔体，腔体部分与导热管相连，导热金属层内腔与导热管腔相通，需要散热的温控系统中发热制冷器件的热量通过导热金属层转到导热金属层腔内的导热液体中；所述导热液体为液态传导物质；导热液体吸收温控系统发热制冷器件热量，然后先后经过导热金属层内腔、导热管、将热量转移到散热机箱上，冷却后的导热液体再经过另一端导热管流回到导热金属层内腔中，从而实现将从温控系统热量快速转移到散热机箱上，再利用散热机箱与空气大面积接触将热量快速散到外部环境中，导热液体通过连通的导热金属层内腔、导热管、散热机箱内腔实现循环，能够将热量快速转移及散热；所述散热机箱包括：机箱外壳和隔热层，机箱外壳是具有散热功能的外壳结构，所述机箱外壳包括散热模块、内腔和导热液体；隔热层为紧贴外壳内部的一层具有隔热性能的材料层；内腔是用于导热液体在机箱内部流通的通道，方便导热液体将热量分散到机箱散热模块的各个部分，提高散热效率。...

【技术特征摘要】
1.一种用于PCR检测仪温控系统的散热装置，其特征在于，包括：温控系统、导热机构和散热机箱；所述温控系统，是指PCR检测仪运行时所需温度控制的系统与结构；所述导热机构包括导热金属层、导热管和导热液体；其中导热金属层通过导热介质与需要散热的温控系统中发热制冷器件紧贴在一起；导热金属层内含装有导热液体的腔体，腔体部分与导热管相连，导热金属层内腔与导热管腔相通，需要散热的温控系统中发热制冷器件的热量通过导热金属层转到导热金属层腔内的导热液体中；所述导热液体为液态传导物质；导热液体吸收温控系统发热制冷器件热量，然后先后经过导热金属层内腔、导热管、将热量转移到散热机箱上，冷却后的导热液体再经过另一端导热管流回到导热金属层内腔中，从而实现将从温控系统热量快速转移到散热机箱上，再利用散热机箱与空气大面积接触将热量快速散到外部环境中，导热液体通过连通的导热金属层内腔、导热管、散热机箱内腔实现循环，能够将热量快速转移及散热；所述散热机箱包括：机箱外壳和隔热层，机箱外壳是具有散热功能的外壳结构，所述机箱外壳包括散热模块、内腔和导热液体；隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国庆，李志刚，吴晓松，杨柯，花昌义，汪磊，朱灿灿，周喃，朱灵，刘勇，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，安徽易康达光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34