專利名稱：風(fēng)冷式溫度循環(huán)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基因擴(kuò)增技術(shù)中的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器。
在已有的同類溫度循環(huán)器中，美國(guó)PE公司生產(chǎn)的PE480型溫度循環(huán)器采用的是平面形電熱元件升溫及壓縮機(jī)制冷降溫的方式。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的1109型水浴式溫度循環(huán)器，有三個(gè)保持不同溫度的恒溫水浴槽，通過(guò)機(jī)械臂將樣品在不同溫度的水浴槽之間移動(dòng)，達(dá)到溫度循環(huán)變化的目的。上述技術(shù)中，無(wú)論是采用壓縮機(jī)制冷降溫還是水浴式變溫，都導(dǎo)致儀器體積大，重量重，需要占用較多的實(shí)驗(yàn)室桌面。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種采用雙重環(huán)形電熱絲加熱升溫，及由軸流風(fēng)扇產(chǎn)生高速氣流風(fēng)冷降溫的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，并能滿足升降溫速率、恒溫控制精度及溫度分布均勻性的要求。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，采用雙重環(huán)形電熱絲加熱升溫及由軸流風(fēng)扇產(chǎn)生高速氣流風(fēng)冷降溫的控溫方式，通過(guò)升降溫及恒溫過(guò)程進(jìn)行比例積分微分控制。在筒形的腔體1內(nèi)自下而上依次安裝有降溫時(shí)提供高速上升氣流的軸流風(fēng)扇2，驅(qū)動(dòng)攪拌風(fēng)葉的攪拌電機(jī)3，雙重環(huán)形電熱絲部件4，保證溫度均勻性的攪拌風(fēng)葉5，控制氣流分配的導(dǎo)熱孔板6，腔體溫度傳感器7，樣品溫度傳感器8，下樣品板9及上樣品板10。當(dāng)風(fēng)冷式溫度循環(huán)器需要降溫時(shí)，電熱絲4停止加熱，軸流風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生溫度為室溫而方向向上的高速氣流，使樣品管內(nèi)的樣品迅速降溫至設(shè)定值。在升溫及恒溫過(guò)程中，電熱絲是否加熱由控制需要而定，但軸流風(fēng)扇都以低速旋轉(zhuǎn)，提供適當(dāng)?shù)纳仙龤饬?，以保證熱量傳遞速度。所述的雙重環(huán)形電熱絲部件4由兩個(gè)同心云母片圓環(huán)組成，其上纏有電熱絲。雙重環(huán)形設(shè)計(jì)增加了熱源的分布面積，改善了腔體內(nèi)的溫度均勻性。所述的導(dǎo)風(fēng)孔板6為一圓形云母板，其中心有孔，且在周向還排列有間隔相等的圓孔，這些圓孔的中心分別位于幾個(gè)同心圓上，以控制上升氣流的分配。樣品溫度傳感器8置于樣品管內(nèi)，直接反映管內(nèi)樣品的溫度，以保證控制精度。它與腔體溫度傳感器7一起提供溫度控制所需的信息。所述的上樣品板10上有幾排中心位于同心圓上的圓孔，用來(lái)放置樣品管，而下樣品板9也在同樣的位置上有同樣排列的圓孔與其相對(duì)應(yīng)。這樣，下樣品板上的每一個(gè)孔都與樣品管的底部相對(duì)，通過(guò)下樣品板上的孔的氣流能直接作用于樣品管的底部及四周，有利于加快熱交換的速度。
本實(shí)用新型采用高速氣流風(fēng)冷降溫方式，使儀器結(jié)構(gòu)緊湊，體積變小，重量減輕，并降低了生產(chǎn)成本；雙重環(huán)形電熱絲及攪拌風(fēng)葉、導(dǎo)風(fēng)孔板的設(shè)計(jì)使儀器的升降溫速率、恒溫控制精度及溫度分布均勻性等性能指標(biāo)更為優(yōu)越。采用樣品管內(nèi)及腔體內(nèi)雙溫度傳感器同時(shí)控溫及比例積分微分算法，使溫度控制更為準(zhǔn)確、穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)快速變溫的目的。


圖1為風(fēng)冷式溫度循環(huán)器示意圖。
結(jié)合附圖描述下列實(shí)施例，參閱
圖1，風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，在圓筒形腔體1內(nèi)自下而上依次安裝有降溫時(shí)提供高速上升氣流的軸流風(fēng)扇2，驅(qū)動(dòng)攪拌風(fēng)葉的攪拌電機(jī)3，雙重環(huán)形電熱絲部件4，保證溫度均勻性的攪拌風(fēng)葉5，控制氣流分配的導(dǎo)熱孔板6，腔體溫度傳感器7，樣品溫度傳感器8，下樣品板9及上樣品板10。所描述的圓筒形腔體1內(nèi)徑為102mm，高120mm，軸流風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電壓為12V直流。雙重環(huán)形電熱絲部件4的內(nèi)環(huán)直徑為55mm，外環(huán)直徑為80mm，高為20mm，所纏電熱絲為寬度0.8mm的鎳絡(luò)扁絲。導(dǎo)風(fēng)孔板6的厚度為0.2mm，中心孔直徑為30mm，在直徑為55mm及80mm的圓周上，還分別有12個(gè)均勻分布的直徑為8mm的導(dǎo)風(fēng)圓孔。在下樣品板9及上樣品板10的周向有兩圈均勻分布的圓孔，每圈16個(gè)圓孔，共32個(gè)孔，其中31個(gè)放置樣品管，另一個(gè)孔位為樣品溫度感器8所占用。在基因擴(kuò)增技術(shù)中，樣品溫度一般要在變性溫度、退火溫度、延伸溫度三個(gè)溫度之間循環(huán)變化，并要求在達(dá)到每一種溫度后有一段恒溫時(shí)間。整個(gè)過(guò)程大致要經(jīng)過(guò)30個(gè)溫度循環(huán)。
權(quán)利要求1．一種風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，其特征在于，在筒形腔體1內(nèi)安裝有軸流風(fēng)扇2，攪拌電機(jī)3，雙重環(huán)形電熱絲部件4，攪拌風(fēng)葉5，導(dǎo)熱孔板6，腔體溫度傳感器7，樣品溫度傳感器8，下樣品板9及上樣品板10。
2．如權(quán)利要求1，所述的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，其特征在于，所述的雙重環(huán)形電熱絲部件由兩個(gè)同心云母片圓環(huán)組成，其上纏有電熱絲。
3．如權(quán)利要求1，所述的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，其特征在于，所述的導(dǎo)風(fēng)孔板為一圓形云母板，其中心有孔，且在周向還排列有間隔相等的圓孔。
4．如權(quán)利要求1，所述的風(fēng)冷式溫度循環(huán)器，其特征在于，所述的上樣品板上設(shè)有幾排中心位于同心圓的孔，所述的下樣品板上也在同樣的位置上設(shè)有同樣排列的孔與其相對(duì)應(yīng)。
專利摘要一種風(fēng)冷式溫度循環(huán)器。采用雙重環(huán)形電熱絲加熱升溫及由軸流風(fēng)扇產(chǎn)生高速氣流風(fēng)冷降溫的控溫方式,在筒形的腔體1內(nèi)裝有軸流風(fēng)扇2,攪拌電機(jī)3,雙重環(huán)形電熱絲4,攪拌風(fēng)葉5,導(dǎo)熱孔板6,腔體溫度傳感器7,樣品溫度傳感器8,下樣品板9及上樣品板10,需要降溫時(shí),電熱絲停止加熱,軸流風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生高速氣流,使樣品降溫至設(shè)定值;在升溫及恒溫過(guò)程中,軸流風(fēng)扇以低速旋轉(zhuǎn),提供適當(dāng)?shù)纳仙龤饬?以保證熱量傳遞速度。本實(shí)用新型用于基因擴(kuò)增技術(shù)中。
文檔編號(hào)F24F1/02GK2335070SQ9722616
公開(kāi)日1999年8月25日 申請(qǐng)日期1997年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者廖振桂, 樂(lè)宏良 申請(qǐng)人:北京若比鄰電子信息技術(shù)有限責(zé)任公司