[發明專利]一種熱循環裝置、方法及應用

有效

• 申請號: 201811092013.0
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109321428B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 劉玚;虞之龍;邱海維;胡琬璐
• 申請（專利權）人: 北京酷搏科技有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/38;C12M1/34
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰;付偉佳

1.一種用于進行熱循環的裝置，其組件包括： N個金屬塊，，每個金屬塊上連接有對應的控溫加熱裝置； M個連接組件，，每個連接組件位于相鄰兩個金屬塊之間，用于連接上述N個金屬塊，連接組件的整體或部分由低導熱系數的材料組成，其導熱系數不高于5 W/(m*K)； 每個金屬塊和每個連接組件的內部包含有1個或數個通孔，使得所有N個金屬塊和M個連接組件上對應的通孔同心且準直，構成1個或數個互相平行的通孔； 管型組件，其上包含1個或數個空心、單端封閉、可盛裝液體的柱形管，并部分或完全插入由上述金屬塊和連接組件形成的1個或數個通孔中，在通孔中軸向一維來回移動，形成與通孔軸向平行的移動路徑； 液體，位于管型組件柱形管的底部，隨管型組件的移動路徑在N個金屬塊之間來回移動。

2.根據權利要求1所述的裝置，每個金屬塊都存在與其相對應的位置區間，使得管型組件位于第 個位置區間內時，1，液體位于第個金屬塊的內部。

3.根據權利要求1所述的裝置，所述的管型組件插入對應的通孔后，管型組件外壁與金屬塊內壁之間的間隙小于或等于0.1 mm。

4.根據權利要求3所述的裝置，所述間隙小于或等于0.05 mm。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低導熱系數的材料是塑料、橡膠、玻璃、陶瓷中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的裝置，所述柱形管的未封閉端連接有附加部分，該附加部分可以引導液體加入柱形管中，或從連接附加裝置的一端封閉柱形管，或使管型組件固定在移動裝置上。

7.根據權利要求1所述的裝置，所述的金屬塊和控溫加熱裝置通過螺紋、焊接、膠粘中的一種或數種組合的方式連接。

8.根據權利要求1所述的裝置，所述的控溫加熱裝置包括用于對控溫加熱裝置加熱的加熱元件；和用于讀取控溫加熱裝置的溫度的溫度探頭。

9.根據權利要求8所述的裝置，所述的加熱元件和溫度探頭通過螺紋、焊接、膠粘中的一種或數種組合的方式連接于控溫加熱裝置的表面或內部。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中N個金屬塊中溫度較低的金屬塊上有增強散熱組件。

11.根據權利要求10所述的裝置，所述增強散熱組件為位于金屬塊上用于增加金屬塊表面積的一個或多個槽、孔、柱，或為位于金屬塊附近用于增強空氣流動的組件，或為位于金屬塊內部的流道，流道中通過溫度較低的流體，或為與金屬塊接觸的低溫物體。

12.根據權利要求1所述的裝置，金屬塊中包含用于傳導從金屬塊外部射入金屬塊內部和從金屬塊內部射出金屬塊外部的光線的導光孔。

13.根據權利要求12所述的裝置，所述導光孔在每個金屬塊中的數量為1個或者多個。

14.一種對液體實現變溫的方法，其特征在于，使用權利要求1-12任一項所述的裝置進行變溫，每個金屬塊由控溫加熱裝置固定在設定溫度，N個金屬塊固定在至少兩個不同溫度上，管型組件在通孔中軸向一維移動，形成與通孔軸向平行的移動路徑，通過在不同溫度的金屬塊間移動管型組件，來快速變化管型組件內液體的溫度，管型組件從第個位置區間沿移動路徑移動到第個位置區間，1，并在第個位置區間停留一段時間；液體的溫度在此段時間內接近或達到第個金屬塊的溫度。

15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，管型組件在不同位置區間循環往復移動以進行多個變溫循環。

16.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，通過負反饋方式控制加熱元件的加熱功率來控制可控溫加熱裝置的溫度。