一种应用于生物系统的加热装置

摘要

本发明公开了一种应用于生物系统的加热装置，包括整机支架、热盖、热盖提升机构、加热模块、防污装置、控制器；所述热盖通过热盖提升机构设置在整机支架上，热盖和整机支架之间构成加热区，加热模块给加热区加热，所述防污装置罩在加热区的上方，所述热盖提升机构、加热模块和防污装置均与控制器相连。本发明中设计了防污装置，避免对生物系统进行加热时，生物系统产生的微量病毒样本体泄露对外界造成污染。

权利要求

1.一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，包括整机支架、热盖、热盖提升机构、加热模块、防污装置、控制器；所述热盖通过热盖提升机构设置在整机支架上，热盖和整机支架之间构成加热区，加热模块给加热区加热，所述防污装置罩在加热区的上方，所述热盖提升机构、加热模块和防污装置均与控制器相连；

所述热盖提升机构包括侧板、前支架、推动架、提升块、第一连杆、第二连杆、直线驱动机构；一对侧板对称安装在整机支架上、位于热盖的两侧，热盖的两侧均固定有提升块，所述前支架和推动架均滑动设置在一对侧板之间，第一连杆的一端与提升块铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与推动架铰接，所述热盖上至少具有两根直线导轨，所述前支架上安装有与直线导轨相配合的直线轴承，所述推动架通过直线驱动机构驱动；

所述前支架的两侧均开有导槽，所述第一连杆的一端与提升块铰接的铰接处安装有导轮，所述导轮滑动设置在导槽内。

2.根据权利要求1所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述加热模块包括加热膜、保温块、TE制冷片、加热块、密封硅胶条；所述加热膜贴合在保温块上，保温块固定连接在热盖内，所述加热块固定在整机支架上、位于保温块的下方，所述TE制冷片贴合在加热块的下表面；TE制冷片和加热膜均与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述防污装置包括罩子、风机、高效过滤器；所述罩子罩在加热区的上方，通过风机使罩子内的空气流向高效过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述提升块上具有限位锁止部。

5.根据权利要求1所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括电机、丝杆螺母、丝杆；所述丝杆螺母固定在推动架上，所述丝杆螺母上安装有丝杆，所述丝杆与电机的输出轴相连。

6.根据权利要求1所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述加热区的下方设置有散热装置。

7.根据权利要求6所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述散热装置包括散热片，所述散热片设置在加热区的表面，所述散热片旁布置散热风扇。

8.根据权利要求7所述的一种应用于生物系统的加热装置，其特征在于，所述散热风扇的排风口处设置排风风道。

说明书

一种应用于生物系统的加热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种应用于加热装置的技术领域，尤其涉及一种应用于生物系统的加热装置。

背景技术

[0002] 随着分子生物学的不断发展，全自动分子诊断设备的使用越来越普遍，全自动诊断设备往往将样本储存、样本制备、反应分析、信号检测和分析等功能几种在一起，从而使它可以检测多种疾病；目前所存在的对生物系统加热的装置，在对样本进行加热时，没有对生物样本产生的微量污染进行处理的装置，在做实验的过程中会对实验人员产生较大的危害。

发明内容

[0003] 针对上述存在的危害，本发明提供一种应用于生物系统的加热装置，本发明中加装了防污装置，且在对样本进行操作的过程中，能够实现热盖自动开启和关闭，减少人为参与量，提高效率，且避免了在对生物系统加热的过程中，产生的微小样本量的泄露，对外界空气造成的污染。

[0004] 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种应用于生物系统的加热装置，包括整机支架、热盖、热盖提升机构、加热模块、防污装置、控制器；所述热盖通过热盖提升机构设置在整机支架上，热盖和整机支架之间构成加热区，加热模块给加热区加热，所述防污装置罩在加热区的上方，所述热盖提升机构、加热模块和防污装置均与控制器相连。

[0005] 进一步的，所述热盖提升机构包括侧板、前支架、推动架、提升块、第一连杆、第二连杆、直线驱动机构；一对侧板对称安装在整机支架上、位于热盖的两侧，热盖的两侧均固定有提升块，所述前支架和推动架均滑动设置在一对侧板之间，第一连杆的一端与提升块铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与推动架铰接，所述热盖上至少具有两根直线导轨，所述前支架上安装有与直线导轨相配合的直线轴承，所述推动架通过直线驱动机构驱动。

[0006] 进一步的，所述加热模块包括加热膜、保温块、TE制冷片、加热块、密封硅胶条；所述加热膜贴合在保温块上，保温块固定连接在热盖内，所述加热块固定在整机支架上、位于保温块的下方，所述TE制冷片贴合在加热块的下表面；TE制冷片和加热膜均与控制器相连。

[0007] 进一步的，所述加装的防污染包括罩子、风机、高效过滤器；所述罩子罩在加热区的上方，通过风机使罩子内的空气流向高效过滤器。最终将生物系统加热过程中产生的微小样本量的污染收集在高效过滤器中。

[0008] 进一步的，所述提升块上具有限位锁止部。

[0009] 进一步的，所述前支架的两侧均开有导槽，所述第一连杆的一端与提升块铰接的铰接处安装有导轮，所述导轮滑动设置在导槽内。

[0010] 进一步的，所述直线驱动机构包括电机、丝杆螺母、丝杆；所述丝杆螺母固定在推动架上，所述丝杆螺母上安装有丝杆，所述丝杆与电机的输出轴相连，通过电机驱动推动架沿侧板滑动。

[0011] 进一步的，所述加热区的下方设置有散热装置。

[0012] 进一步的，所述散热装置包括散热片,所述散热片设置在加热区的表面。

[0013] 进一步的，所述散热片旁布置散热风扇。

[0014] 进一步的，所述散热风扇的排风口处设置排风风道。

[0015] 本发明的有益效果如下：

[0016] 1、本发明针对目前所存在的生物系统的加热装置，实现了热盖自动开启和闭合，在对生物系统进行加热时，直接将生物系统放置在加热模块上，然后通过控制器控制，热盖向前移动实现自动闭合，在此过程中减少了人为参与，提高了效率。

[0017] 2、在对生物系统加热的过程中，由于生物系统在加热过程中样本会产生微量挥发，所挥发的气体会产生污染；针对此项内容，本发明生物系统的加热装置加装防污染，减少在生物系统进行加样时产生的污染，对外界的影响。

[0018] 3、本发明生物系统的加热装置在散热器两端设计有散热风道，加热模块在加热过程中产生的热量，通过散热片、散热风扇、散热风道直接排到加热装置外面，减少了加热装置的热量对整机的影响；再次过程中直接通过散热风扇的风力，对加热模块产生的热量进行强排，整机不用去增加其他的散热装置。

附图说明

[0019] 图1是本发明实施例的轴测示意图；

[0020] 图2-图5是本发明实施例的轴测示意图(不含防污装置)；

[0021] 图6是本发明实施例中侧板的轴测示意图；

[0022] 图7是本发明实施例中剖视图；

[0023] 图中：整机支架1、热盖2、热盖提升机构3、加热模块4、防污装置5、散热装置6、加热区7、侧板301、前支架302、推动架303、提升块304、第一连杆305、第二连杆306、直线驱动机构307、第一滑轮308、直线导轨309、直线轴承310、第二滑轮311、水平滑槽3011、垂直滑槽3012、导槽3021、电机3071、丝杆螺母3072、丝杆3073、限位锁止部3041、第三滑轮3042、加热膜401、保温块402、TE制冷片403、加热块404、密封硅胶条405、罩子501、风机502、高效过滤器503、通风管504、散热片601、散热风扇602、排风风道603。

具体实施方式

[0024] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本发明的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。

[0025] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0026] 另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0027] 本装置加热的生物系统，是一种具有微小孔径的硅芯片，将需要检测的样液体本均匀的涂在硅芯片上，通过重力作用液体样本自动流入微小孔径，然后将整个样本和硅芯片进行封装，组成一个生物系统，然后进行加热。

[0028] 如图1-7所示，一种应用于生物系统的加热装置，包括整机支架1、热盖2、热盖提升机构3、加热模块4、防污装置5、散热装置6、控制器；所述热盖2通过热盖提升机构3设置在整机支架1上，通过热盖提升机构3实现热盖2的开合；热盖2和整机支架1之间构成加热区7，将需要扩增的生物系统放置与加热区7，加热模块4给加热区7加热，所述防污装置5罩在加热区7的上方，用于将扩增过程中和/或是扩增完成后提升热盖2时散发出来的生物系统所产生的微量样本泄露的气体引导向防污装置5中，通过防污装置5中的高效过滤器503进行过滤和收集；所述热盖提升机构3、加热模块4和防污装置5均与控制器相连。

[0029] 如图1所示，所述防污装置5包括罩子501、风机502、高效过滤器503；所述罩子501罩在加热区7的上方，通过风机502使罩子501内的空气流向高效过滤器503。风机502的风速通过控制器控制。本实施例中，罩子501的出口连接通风管504，通风管504的出口处设置风机502，在风机502的出口处设置高效过滤器503，当然高效过滤器503和风机502的前后位置也可以对调。

[0030] 如图2-5所示，所述热盖提升机构3包括侧板301、前支架302、推动架303、提升块304、第一连杆305、第二连杆306、直线驱动机构307；一对侧板301对称安装在整机支架1上、位于热盖2的两侧，热盖2的两侧均固定有提升块304，所述前支架302和推动架303均呈倒U形，所述前支架302和推动架303均滑动设置在一对侧板301之间，所述前支架302和推动架
303的两端均安装有至少两个第一滑轮308，所述侧板301上开有相同的水平滑槽3011和垂直滑槽3012，如图6所示；所述第一滑轮308均滑动设置在水平滑槽3011中，通过第一滑轮
308的设计，减少了滑动摩擦；第一连杆305的一端与提升块304铰接，第一连杆305的另一端与第二连杆306的一端铰接，第二连杆306的另一端与推动架303铰接，所述热盖2上至少具有两根直线导轨309，所述前支架302上安装有与直线导轨309相配合的直线轴承310，热盖
2、直线导轨309和直线轴承310构成滑块机构，所述推动架303通过直线驱动机构307驱动。

[0031] 所述直线驱动机构307包括电机3071、丝杆螺母3072、丝杆3073；所述丝杆螺母3072固定在推动架303上，所述丝杆螺母3072上安装有丝杆3073，所述丝杆3073与电机3071的输出轴相连，通过电机3071驱动推动架303沿侧板301滑动。电机3071通过控制器控制。直线驱动机构307输出的动力通过第一连杆305和第二连杆306带动提升块304沿直线轴承310上下移动，从而实现热盖2的上下移动；在此过程中，第一连杆305传递给提升块304一个水平的分力和竖直向上的分力，竖直向上的分力是热盖2上的直线导轨309相对于直线轴承
310滑动的动力，而水平的分力则使直线导轨309相对于直线轴承310产生一个弯矩，若不消除弯矩，久而久之必然会磨损过度，部件变形，从而误差增大；为了消除弯矩，本发明在前支架302的两侧均开有导槽3021，所述第一连杆305的一端与提升块304铰接的铰接处安装有第二滑轮311，所述第二滑轮311滑动设置在导槽3021内，通过第二滑轮311抵住导槽3021的避免，从而消去了水平的分力。

[0032] 通过直线驱动机构307的驱动，前支架302和推动架303可以沿侧板301向前移动或向后移动，向后移动时，热盖2被提升，加热区7被打开；向前移动时，热盖2下降，加热区7闭合，进行扩增；本发明将加热区7设置在热盖2下降到最底端的位置；由于滑块机构通过丝杆3073驱动在两个位置热盖2处于最底端，虽然通过直线驱动机构307驱动中的丝杆传动能够实现位移量的准确控制，但是为了保险起见，本发明在提升块304上具有限位锁止部3041，限位锁止部3041的上安装有第三滑轮3042，第三滑轮3042设置在垂直滑槽3012中，当热盖2被提升到最顶端时，第三滑轮3042处于垂直滑槽3012的最上部(即垂直滑槽3012和水平滑槽3011的交汇处)，当热盖2被下放到最下端时，第三滑轮3042处于垂直滑槽3012的最下部，通过第三滑轮3042设置在垂直滑槽3012，限制了前支架302前移动的极限位置。

[0033] 所述加热区7的下方设置有散热装置6；本实施例中所述散热装置6包括散热片601、散热风扇602、排风风道603，所述散热片601设置在加热区7的表面，所述散热风扇602布置在散热片601旁，所述散热风扇602的排风口处设置排风风道603，所述散热风扇602与控制器相连，通过控制器控制散热风扇602的风速以及通断。

[0034] 如图7所示，所述加热模块4包括加热膜401、保温块402、TE制冷片403、加热块404、密封硅胶条405；所述加热膜401贴合在保温块402上，保温块402固定连接在热盖2内，所述加热块404固定在整机支架1上、位于保温块402的下方，所述TE制冷片403贴合在加热块404的下表面；TE制冷片403和加热膜401均与控制器相连，控制TE制冷片403和加热膜401进行工作。为了使加热区7密闭性更好，在热盖2的边缘安装密封硅胶条405，使整个加热模块4形成一个密封腔体，从而对生物系统更好的加热。所述的TE制冷片403主要用于生物系统的加热的热源和制冷源，TE制冷片403产生的热量通过导热块404传递，最终用于给生物系统实现加热，加热完成后，TE制冷片403对导热块404进行制冷，从而对生物系统实现制冷；加热膜401的热量主要是为了平衡整个生物系统加热区7内部温度的均匀，当TE制冷片403对生物系统进行加热时，此时整个加热区7的温度下面的温度高于上面的温度，为了避免在生物系统的上表面发生冷凝，从而设计了加热膜401和保温块402。作为实施例，本发明中的控制器可以采用DELTA台达牌的DVP14SS211T产品，但不限于此。

[0035] 本发明的工作过程如下：

[0036] 首先，电机3071正转，带动丝杆3073转动，丝杆3073和丝杆螺母3072啮合传动，将旋转运动转化成直线运动，从而将推动架303拉到最右端，推动架303带动第二连杆306和第一连杆305，第一连杆305将热盖2沿着直线轴承310向上拉，于此同时，前支架302也跟随推动架303向右滑动，加热区7打开，将需要加热的生物系统的放置于加热区7；

[0037] 电机3071反转，前支架302和推动架303向左边移动，移动到最左端时，热盖2被下方，加热区7闭合，开启加热模块4进行扩增，同时开启散热风扇602和风机502，风机502将扩增过程中生物系统所产生的微量样本泄露的气体抽向高效过滤器503，避免了生物系统形成的样本泄露气体对外界空气造成的污染。散热风扇602对散热片601进行散热，通过排风风道603将在加热过程中形成的热量全部排到整机外面，避免热量对整机的影响。

[0038] 完成扩增后，电机3071正转，热盖2被提升，加热区7被打开，取出生物系统即可。