一种基于相变蓄热材料和热管的PCR仪器

摘要

一种基于相变蓄热材料和热管的PCR仪器，包括试剂加热台、第一半导体制冷片、金属散热板、第一相变蓄热装置、第二风扇、第二半导体制冷片、丝杠、步进电机、第一风扇、金属散热片、控制器、第一热管、第二热管、第二相变蓄热装置、滑轨及温度传感器。本发明第二相变蓄热装置与第二热管的一端、第一相变蓄热装置与第二热管的另一端形成两个热开关，通过热开关的设计实现了对热量传递方向的控制，通过热管的使用有效提高了热导率，通过相变材料的使用实现了废热的二次利用，通过以上的发明可以实现比当前的设计方案的升温速率提升一倍以上，降温速率提高两倍以上，同时设备的总功耗减低一半，对PCR仪的升降换代具有重要意义。

主权项

一种基于相变蓄热材料和热管的PCR仪器，其特征在于：包括试剂加热台(1)、第一半导体制冷片(2)、金属散热板(3)、第一相变蓄热装置(4)、第二半导体制冷片(5)、丝杠(6)、步进电机(7)、第一风扇(8)、金属散热片(9)、控制器(10)、第一热管(11)、第二热管(12)、第二相变蓄热装置(13)、第二风扇(15)及温度传感器；试剂加热台(1)、第一半导体制冷片(2)和金属散热板(3)通过导热硅脂依次粘接，试剂加热台(1)上面加工有用于安装试管的试剂腔，第二风扇(15)通过螺钉固定在金属散热板(3)下方；第一相变蓄热装置(4)、第二半导体制冷片(5)、金属散热片(9)和第一风扇(8)依次紧固连接，且第一相变蓄热装置(4)、第二半导体制冷片(5)和金属散热片(9)之间通过导热硅脂粘接；丝杠(6)的一端与步进电机(7)连接，另一端与由第一相变蓄热装置(4)、第二半导体制冷片(5)、金属散热片(9)和第一风扇(8)组成的整体结构螺纹副配合连接；金属散热片(9)通过第一热管(11)与第二相变蓄热装置(13)连接；第二热管(12)穿过金属散热板(3)，其两端分别与第一相变蓄热装置(4)和第二相变蓄热装置(13)相对，所述第二热管(12)的两端均焊接有铜板；温度传感器嵌在试剂加热台(1)、第一相变蓄热装置(4)、金属散热板(3)、金属散热片(9)和第二相变蓄热装置(13)中，用于采集试剂加热台(1)、第一相变蓄热装置(4)、金属散热片(9)和第二相变蓄热装置(13)的温度，并输出给控制器(10)；控制器(10)用于控制第一半导体制冷片(2)和第二半导体制冷片(5)的加电极性和加电功率，以及步进电机(7)、第一风扇(8)和第二风扇(15)的工作。所述第一相变蓄热装置(4)采用凝固点为25℃—35℃的石蜡制成；第二相变蓄热装置(13)采用凝固点为60℃—80℃的石蜡制成。