专利名称：基于热管散热器的基因扩增仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及基因扩增仪。
背景技术：
基因扩增仪是使反应物在指定的变性温度、复性温度和延仲温度之间自动 循环的仪器，通过变性、复性和延伸的温度循环可在短时间内将靶DNA扩增数 百万倍。
目前主流基因扩增仪，包括自上而下依次紧贴装置的可插放若干试管的变 温金属模块，半导体制冷器，散热器和风机，利用半导体制冷器变温，使变温 金属模块的温度按程序升温和降温，从而使放置于金属模块试管内的反应物按 PCR所需温度循环变化。
散热器是基因扩增仪的关键元件之一，决定了基因扩增仪整体的温度性能。 目前市场的基因扩增仪，其散热元件均采用铝合金材料的翅片散热器型材，并 采用强制风冷。其优点是价格低廉，材料通用性强；其缺点是热传导能力较差， 在需要大功率热传导的情况下，其沿风冷路径上的温度存在明显梯度，造成实 际半导体制冷器的热面温度有1 1(TC的差异，并引起变温金属模块温度不均 匀，尤其在高温下愈加明显，变温金属模块的不均匀温度可达士0.7。C 士1.5。C。 而大部分试剂对变温金属模块的温度均匀性要求小于士0.6"，这种温度不均匀 性对试剂扩增结果有不可忽略的影响。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于热管散热器的基因扩增仪，以改善变温 金属模块的温度均匀性。
本实用新型的基于热管散热器的基因扩增仪，包括自上而下依次装置的可 插放若干试管的变温金属模块，半导体制冷器和散热器，其特征是散热器包括 热管和铜块，热管埋入铜块中，其两端伸出铜块，在热管的一个或两个伸出端 连接散热翅片，热管内有液体工质。
为增强散热效果，本实用新型的进一步特征是在散热翅片上安装风机。还 可在铜块与半导体制冷器热面的接触面以及变温金属模块与半导体制冷器的接 触面上分别设导热介质层。
热管是一种高效传热器件，其轴向传热效率超过紫铜的100倍，被认为是
热的超导体。热管主要工作原理是相变传热。其结构是在封闭的真空金属管内装置毛细 吸液芯及液体工质，当管的两端有温差时，液体工质吸热蒸发，并快速向冷端 转移，在冷端释放热量后凝结成液体，沿吸液芯返回热端，由此不断循环，大 量的热量被迅速带走。
热管可以被折弯及压扁，以适应不同的结构需要。基因扩增仪采用热管散 热器，利用热管散热器内部的液体工质可以将集中在半导体制冷器底部小面积 内的热量从一侧或两侧传导到远处，并可设计成一定的倾斜角度以进一步改善 其液体工质内部的热循环效率，在远处利用其扩大面积的翅片散热，并可以使 用强制风冷措施来获得更大的散热能力。使半导体制冷器热面温度极值差变小， 温度降低，提高了制冷器效率；变温金属模块温度均匀性得到改善，适用试剂 品种扩大。
图1是基于热管散热器的基因扩增仪示意图。
具体实施方式
参照图l，本实用新型的基于热管散热器的基因扩增仪，包括自上而下依次 装置的可插放若干试管的变温金属模块6，半导体制冷器7和散热器，散热器包 括热管1和铜块2，热管埋入铜块中，热管内有液体工质3，图例中，热管的两 端伸出铜块，在热管的伸出端连接散热翅片4，在散热翅片上安装有风机5。在 热管散热器铜块与半导体制冷器的接触面以及变温金属模块与半导体制冷器的 接触面上分别设有导热介质层8，以增加热传导能力。导热介质层可以是导热石 墨、导热相变材料、导热固化胶、导热硅酯等。
举例实际基因扩增仪，要求600W强制散热能力，半导体制冷器热面的 热管散热器铜块温度极值差为3"C以下，在无其它补偿措施条件下，基于热管散 热器的基因扩增仪，其变温金属模块温度均匀性典型值为士0.6r以下。
权利要求1. 基于热管散热器的基因扩增仪，包括自上而下依次装置的可插放若干试管的变温金属模块(6)，半导体制冷器(7)和散热器，其特征是散热器包括热管(1)和铜块(2)，热管埋入铜块中，其两端伸出铜块，在热管的一个或两个伸出端连接散热翅片(4)，热管内有液体工质(3)。
2. 根据权利要求1所述的基于热管散热器的基因扩增仪，其特征是散热翅片 上安装有风机(5)。
3. 根据权利要求1所述的基于热管散热器的基因扩增仪，其特征是在散热器 铜块(2)与半导体制冷器(7)的接触面以及变温金属模块(6)与半导体制冷器(7)的 接触面上分别设有导热介质层(8)。
专利摘要本实用新型的基于热管散热器的基因扩增仪，包括自上而下依次装置的可插放若干试管的变温金属模块，半导体制冷器和散热器，其特征是散热器包括热管和铜块，热管埋入铜块中，其两端伸出铜块，在热管的一个或两个伸出端连接散热翅片，热管内有液体工质。基因扩增仪采用热管散热器，利用热管散热器内部的液体冷却介质可以将集中在半导体制冷器底部小面积内的热量传导到远处，在远处利用其扩大面积的翅片散热，并可以使用强制风冷措施来获得更大的散热能力。使半导体制冷器热面温度差别变小，温度降低，提高了制冷器效率；变温金属模块温度均匀性得到改善，适用试剂品种扩大。
文档编号C12N15/10GK201245664SQ2008201625
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者刘志华, 吕才树, 崔贺强, 李社刚, 勇 王, 勤 王, 项伟平 申请人:杭州博日科技有限公司