[發明專利]一種用于PCR檢測儀溫控系統的散熱裝置

在審

• 申請號: 201811215316.7
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109168298A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 鄧國慶;李志剛;吳曉松;楊柯;花昌義;汪磊;朱燦燦;周喃;朱靈;劉勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;安徽易康達光電科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;C12M1/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

本發明涉及一種用于PCR檢測儀溫控系統的散熱裝置，包括：溫控系統、導熱機構和散熱機箱；溫控系統，是指PCR檢測儀運行時所需溫度控制的系統與結構；導熱機構包括導熱金屬層、導熱管和導熱液體；導熱金屬層通過導熱介質與需要散熱的溫控系統中發熱制冷器件緊貼在一起；導熱金屬層內含裝有導熱液體的腔體，腔體部分與導熱管相連，導熱金屬層內腔與導熱管腔相通，需要散熱的溫控系統中發熱制冷器件的熱量通過導熱金屬層轉到導熱金屬層腔內的導熱液體中。本發明特別適用于小型化、便攜式PCR檢測儀中，使散熱部分占儀器空間大大縮小，而散熱效率卻會提高、同時能夠降低成本。

技術領域

本發明屬于散熱結構領域，尤其涉及節約空間、高效節能、制造簡單、成本低廉的用于PCR檢測儀中溫控系統的散熱裝置，特別適用于小型化、便捷式PCR快速檢測、分析儀中。

背景技術

自從1986年由Mullis等發明PCR技術起，有關PCR技術開發與改進的工作二十幾年來從未間斷過，各種PCR技術的發明不斷地給從事生物學研究的工作者一個又一個的驚喜。目前PCR技術已經成為了分子生物學實驗室的一項基本技術。隨著生命科學和醫學檢測的不斷發展，人們越來越希望在保證PCR反應特異性、靈敏性、保真度的同時，能夠盡量縮短反應的時間，即實現快速PCR(Rapid PCR or Fast PCR)。快速PCR技術不僅可使樣品在有限的時間內可以盡快得到擴增，而且可以顯著增加可檢測的樣品數量，顯然，在大批量樣本檢測和傳染病快速診斷等方面將會有重要的應用前景。例如，快速PCR在臨床檢測中可大大加快疾病的診斷效率；在生物恐怖襲擊時能有效幫助快速鑒定可疑物中有害生物的存在與否。

快速PCR技術原理仍建立在常規PCR原理的基礎上。常規的PCR反應過程通常是三大階段的循環，即變性階段、退火階段和延伸階段(在某些情況下，退火階段和延伸階段可以合并)，反應時間是以上三個階段的總時間加上各階段間溫度變化的時間。要實現快速PCR，其根本問題就是要縮短這三大階段的持續時間或溫度變化的時間，而溫控系統散熱的快慢、效率是決定溫度變化時間的重要因素之一。

同時隨著生物技術的發展，PCR檢測、分析儀器向小型化、集成化、自動化、高通量快速定量分析方向發展，為生化環境樣品的實時檢測、現場分析提供了一種可能的策略，其在醫療診斷、司法鑒定、食品檢測及農業養殖系統疫情監測方面具有廣闊的市場前景。例如設計操作簡單、成本低、便攜和易于實現自動化等特點的小型化現場病原體檢測系統，實現在傳染病疫情爆發現場對傳染病病原體的快速檢測。

此類型分析儀的核心之一是溫控系統，針對不同的反應要求來實現反應物在變性、復性、延伸等不同階段的溫度控制。而溫控系統想要控制精確，響應快速，其散熱結構起著至關重要的作用。小型化、便攜式PCR快速檢測裝置因其體積小及便捷性特點決定著散熱空間具有很強的局限性，而現有的儀器均為鋁或銅等材質散熱器和散熱風扇進行散熱，而散熱器和散熱風扇的大小直接影響散熱效率，因此在滿足儀器性能條件下，散熱片和散熱風扇占去儀器相當大比例的空間，不利用儀器小型化、便攜式發展。因此設計一種既不占空間，又能快速、高效、低成本的散熱方法和結構顯得尤為重要。

發明內容

本發明的技術解決方案：克服現有技術的不足，提供一種用于PCR檢測儀中溫控系統的散熱裝置，特別是小型化、便攜式PCR檢測儀，使散熱部分占儀器空間大大縮小，而散熱效率卻會提高、同時能夠降低成本，為儀器向更小、更便攜和更實用方向的實現提供一種解決方法。其中PCR檢測儀是指利用PCR(Polymerase Chain Reaction)技術即聚合酶鏈反應技術又稱DNA體外核酸擴增技術的各類檢測、分析儀器。

本發明的技術實現方法是：利用專門設計具有散熱功能的機箱代替PCR檢測儀正常溫控系統散熱所需要的散熱片及散熱風扇，溫控系統產生的熱量通過導熱管中的導熱液體傳到散熱機箱上，從而減少了散熱片及散熱風扇占去的儀器空間，提高散熱效率。

具體技術方案：一種用于PCR檢測儀溫控系統的散熱裝置，包括溫控系統、導熱機構和散熱機箱。