用于电子仪器的模制外壳制造技术

本发明专利技术提供一种用于电子仪器的模制外壳，所述外壳包括密封封 壳，其包括：将内部间隔开以免暴露于大气中的模制的分隔件，和由 末端横杆连接起来的第一引脚和第二引脚所限定的U形电导线，所述 末端横杆埋置在所述分隔件中，其中，所述第一引脚延伸到所述分隔 件的一侧，并且所述第二引脚延伸到所述分隔件的另一侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术致力于实验室装置，其用于执行要求同时对多容座取样部 件中的多个样本进行温度控制的工序。具体地说，本专利技术解决了由于 使用用于温度调节和控制的热电模块而引起的问题。
技术介绍
聚合酶链反应(PCR)是需要对在不同的工序阶段之间，温度快速 变化的反应混合物进行精密温度控制的化学过程的许多示例中的其 中一个示例。PCR是一种用于扩增DNA的过程，即，从单个拷贝中 生产出DNA序列的多个拷贝。PCR通常在仪器中执行，这种仪器在 多个反应器例如反应井、试管或毛细管中提供试剂传送、温度控制和 光学检测。这种过程包括一系列热敏感的阶段，不同的阶段在不同的 温度下执行，并且该温度在反复的温度变化中循环。在典型的PCR过 程中，各样本被加热和冷却到三个不同的目标温度，在该温度下将样 本保持指定的时间周期。第一目标温度大约为95°C,其是分开双链所 需要的温度。随后冷却至55。C的目标温度，用于使分开的链杂化，并 加热到72。C的目标温度，用于涉及聚合酶的反应。之后重复循环，以 获得多个DNA制品，并且各循环所消耗的时间根据设备，反应规模 和自动化程度而可能从几分之一分钟变化至两分钟。这种热循环是对 于成功的过程性能是关键的，并且是任何要求对温度和不同温度下的 阶段顺序进行完全控制的过程的重要特征。这些过程许多涉及同时处 理大量的样本，各样本具有通常在微升比例范围内的相对较小的尺寸。在某些情况下，该工序需要将某些样本保持在一定温度下，而将 其它样本保持在另 一温度下。已经研制出作为热循环仪而为人所知的 实验i殳备，以允许这些工序以自动的方式来执行。其中 一种用于对热循环仪中或任何平面阵列中的多个样本进行 温度控制，以及用于将分离的样本组放置在不同温度下的方法，是使 用热电模块。这些模块是基于半导体的电子元件，其用作利用珀耳帖 效应的小热泵，并且可造成热量根据经过元件的电流方向而在任一方 向上流动。热电模块的许多用途包括小的激光二极管冷却器、便携式 制冷器和液体冷却器。热电模块在热循环仪中对于局部温度效应、电子控制和模块提供 的快速响应具有特定的重要性。该模块通常在平面阵列中边靠边地设 置，从而提供在广泛区域上对多个样本的加热或冷却，当样本包含在 取样部件中时尤其如此，取样部件是整体件，其具有平的底表面和许 多以标准的几何结构排列而成形于其上表面的样本井或容座。在典型 的排列中，该模块放置在取样部件下面，并且通常带散热片的散热器 放置在模块下面。虽然这些模块是高效且通用的，但是其效率可能由于循环器的构 造中的各种因素而被削弱。温度变化例如可能造成模块表面上的冷 凝，并且用于确保这些构件处于完全热接触下的夹具可能干扰散热器 片。通过本专利技术可解决这些以及其它问题。
技术实现思路
根据本专利技术，热循环仪中的热电模块放置在封壳的内部，外科由 取样部件、散热器和支撑框架组成，并且被垫圈密封，以免大气湿气 的侵入，其中一个垫圈被压缩在取样部件和支撑框架之间，而另一垫 圈被压缩在散热器和支撑框架之间。这些垫圈允许构件的快速组装， 并且不需要手动定位或对准。通过简单地将取样部件、模块和散热器 放置在框架中，并将这些部件固定在一起，可实现密封。4本专利技术还致力于一种用于将带散热片的散热器固定到热电模块 中的结构，从而不会在散热片的表面积或空气穿过散热片的散热片通 道方面削弱散热器的散热片性能。固定是通过一个或多个夹杆而实现 的，所述夹杆足够薄，以便装配在散热片之间，并且具有比散热片小 得多的深度，使得各相邻散热片的大部分表面仍暴露在外。夹杆优选 延伸达相邻散热片的全长度，并且实际上最优选比散热片更长，使得 夹杆的末端将伸出散热片以外，而被固定在组件的其余构件上。由本专利技术提供的更进一 步的改进之处是一种模制部件中的电导 线的新颖结构，该模制部件用作将被密封而免于暴露在大气中的区域 与相邻区域分隔开的分隔件。电导线具有两个通过横杆而在一端相连 以形成U形的引脚。横杆埋置在模制部件中，并且两个引脚暴露在 外，并可用于电连接， 一个引脚延伸到密封区域中，而另一引脚延伸 到相邻的区域中。U形状便于围绕着导线而模制该部件，并且如此 埋置导线的部件可用于任何电子装置或仪器中，这些电子装置或仪器 包含电子元件，这些电子元件需要一种受保护以免暴露于大气湿气中 的环境。这样一种仪器是热循环仪，导线的其中一个引脚电连接在封 壳内部的热电模块上，并且另一引脚电连接在外部电气构件上，例如 电源、控制器或任何为模块提供或调节电流的这种构件上。本专利技术还提供一种用于电子仪器的模制外壳，所述外壳包括密封封壳，其包括将内部间隔开以免暴露于大气中的模制的分隔件，和 由末端横杆连接起来的第一引脚和第二引脚所限定的U形电导线，所 述末端横杆埋置在所述分隔件中，其中，所述第一引脚延伸到所述分 隔件的一侧，并且所述第二？I脚延伸到所述分隔件的另 一侧。附图说明图1是根据本专利技术的热循环仪組件的分解透视图。 图2是图1的热循环仪组件沿着图1的线2-2所表示的平面剖开 的剖视图。5图3是图1的热循环仪组件沿着图1的线3-3所表示的平面剖开 的剖碎见图。具体实施例方式就各构件的结构、构件在组件中的排列、包含的特定仪器或装置 以及设计的仪器所执行的功能等而言，本专利技术的几个不同的方面各有 着很广泛的变动范围。然而，其中一个特定实施例的详细描述将提供对本专利技术在其许多实施例中的各个实施例中的功能和操:作的理解。这 里的附图显示了一种用于作为一个这种实施例的PCR仪器的热循环 仪。图1的分解透视图中所显示的构件包括取样部件11、热电模块12和带散热片的散热器13。这三个构件形状加工成可允许其堆叠成 一种构造，其将热电模块的上面、下面上的宽面分别与取样部件和散 热器保持热接触。用语热接触和热对接在这里用于表示物理接触， 其允许热能在两个构件之间沿着各构件的整个接触区域而自由流动。 取样部件11可以是整体模制的、铸造的或机械加工的构件，其带有 平的底表面14和位于其上面的样本井15。所显示的取样部件具有设 置在规则地间隔开的两维阵列中的48个样本井。热电模块12位于取 样部件的下面，并且与取样部件的底表面14保持热接触。图中显示 了四个热电模块。在本专利技术的各种其它特征中，样本井的数量和热电 模块的数量都不是关键的，并且可以宽泛地变动。散热器13定位在 热电模块的下面，并且包括一排远离热电模块而延伸的散热片16。在 散热器的上表面上的是导热材料薄层17，从而在散热器和热电模块之 间提供了增强的热对接。散热器13在这里还被称为散热器块，因为 其通常是整体的(单件)构件。图1中所显示的其余构件用于将取样部件、热电模块和散热器固 定在一起，并提供用于控制热电模块的电连接。这些构件如下安装裙部21,其将整个组件连接到热循环仪器的其余部分上，该组件本身是热循环仪器的 一个构件；一对夹杆22,23，其装配在散热器13的散热片16之间，用于将 散热器压靠在热电模块的下侧，以获得完全的热接触；内部电路板24，其直接为热电模块提供电连接；外部电路板25,其为该组件外部的热循环仪的构件提供电连接；保持器元件26，其用作图中所显示的其它构件的安装或支撑框 架，而且使构件对准，并提供带螺紋的凸缘以及其它将构件保持在一 起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子仪器的模制外壳，所述外壳包括密封封壳，其包括：　将内部间隔开以免暴露于大气中的模制的分隔件，和　由末端横杆连接起来的第一引脚和第二引脚所限定的Ｕ形电导线，所述末端横杆埋置在所述分隔件中，其中，所述第一引脚延伸到所述分隔件的一侧，并且所述第二引脚延伸到所述分隔件的另一侧。

【技术特征摘要】
2004.11.12 US 10/9879311. 一种用于电子仪器的模制外壳，所述外壳包括密封封壳，其包括将内部间隔开以免暴露于大气中的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·科亨，S·巴纳吉，M·J·登宁格尔，
申请(专利权)人：生物拉德实验室公司，
类型：发明
国别省市：US