專利名稱：槽板傳熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及冷卻或加熱貯存在槽板的槽中的樣品的槽板傳熱裝置。
對某些應用中希望在樣品貯存槽中在降低的溫度或升高的溫度下保存樣品。采用帕爾帖效應的裝置已被用來向槽板中的樣品供熱或從槽板中的樣品除去熱。
利用帕爾帖效應在兩種金屬的連結(jié)處產(chǎn)生或吸收熱以響應電流的通過。在已知的裝置中，槽板放置在由一或多個帕爾帖效應模塊加熱或冷卻的導熱塊或板的上面。槽板可以由一隔熱罩覆蓋或者放置在由一個或多個帕爾帖效應模塊加熱或冷卻的第二導熱塊或板的下面。
這些已知的系統(tǒng)已經(jīng)不能夠有效和持久地冷卻或加熱槽板中的樣品。槽板的塑料不是良好的熱導體。因此，在槽板頂和/或底部的加熱或冷卻板或塊與板槽中的樣品不是一種良好的傳熱關系。初始熱在垂直方向傳導。深的槽板具有深度大約1.5英寸的槽，這就造成在貯存的樣品和熱源或排放口板之上或以下之間較大的垂直距離。如果槽板與周圍的溫度高度隔離，已知的系統(tǒng)能夠最終使樣品或保持十分恒定的溫度，但是由于不良的熱傳導這就需要較長的時間。這是一個嚴重的缺點因為延遲妨礙高的過程產(chǎn)量同時能導致為分析而準備的樣品的變質(zhì)或改變。
簡言之，根據(jù)本發(fā)明提供了一種槽板傳熱器裝置，所述的槽板具有多個垂直延伸的、將樣品貯存槽以預定的圍繞槽的空間的型式分隔成序列。該傳熱裝置包括帶有一基板的傳熱梳和多個垂直延伸的以傳熱關系裝在基板上的銷子。該銷子安排成對應于圍繞槽板的槽的空間的預定型式。提供或吸收熱的源是處于與傳熱梳傳熱鄰接。
圖6中可見一槽板18。它是模制的整體塑料結(jié)構并包括頂壁22和帶下邊緣26的周邊側(cè)面或裙壁24。多個敞開頂端的樣品貯存槽28掛在頂壁22。每個槽28具有一圓柱側(cè)壁和一封閉底壁。槽28呈有規(guī)則排列，每個槽與其相鄰的槽均勻分隔開。在所示的裝置中，傳熱裝置10容納具有大約1.5英寸深度的槽的2個槽板18，同時槽28設成8×12槽型的96個槽的X-Y排列。本發(fā)明的原則能應用于其它更多或更少的板的結(jié)構，同時板可以是不同的結(jié)構，例如具有更多或更少的槽28。每個槽28被4個垂直延伸的敞開空間30所包圍并與它們側(cè)面相接。槽板18和空間30的每一個是敞開到底部。在所示的8×12槽型中，空間30是9×13的型式。
熱組件20(圖3)包括一般為扁平、平面的、具有周邊凸緣34的熱隔離外套32。一對模塊插座36在外套32的上和下面38和40之間延伸。電導體44將模塊42與電源互聯(lián)，該電源選擇地操縱模塊以便在向上或向下的方向在模塊42的頂部與底部之間傳熱。
散熱器46具有平的上表面48，該表面處在外套32的下表面38之下在傳熱時與帕爾帖效應模塊42的底部接觸。散熱片50從上表面48向下延伸以增加表面面積和散熱器46的熱擴散功能。
風扇組件52包括帶對準風扇56的中央開口的架子或罩蓋54。風扇50被接納在殼12里面的架子54中。殼12包括底壁58、端壁60和側(cè)壁62。當風扇56工作時，空氣通過端壁60中的流動開口64、通過開口54及通過端壁60和側(cè)壁62中的通風開口66和68運動。流動開口64對準風扇50(

圖1)的端部，和空氣流過風扇50的表面以便從散熱器46排除熱或向散熱器供熱。
根據(jù)本發(fā)明傳熱梳70向槽28或從槽28傳熱。該梳70包括一個通常平的基板72和許多直立的銷子74?；?2被接納在上表面38的上面和在外套32的周邊凸緣34內(nèi)以及與帕爾帖效應模塊42的上表面接觸。銷子74與基板72是良好的傳熱接觸。如圖4所見，基板72包括一系列孔76，同時在優(yōu)選的裝置中銷子74以過盈配合壓配在孔76中。
當操作模塊42以便從模塊的頂部移去熱時，包括銷子74的梳子70被冷卻到明顯比環(huán)境溫度低的溫度。熱被散熱器46及被風扇56移動的空氣所排除。當操作模塊42以便向模塊頂部移動熱時，包括銷子74的梳子70加熱到明顯比環(huán)境溫度高的溫度。熱由散熱器46和由被風扇56移動的空氣供給。
傳熱梳70的銷子74排列得快速和有效地向著或從樣品貯存槽28的每一個傳熱。銷子74的排列與空間30的排列相同。當槽板18被放入槽板腔室16中時，一個銷子74向上延伸到空間30的每一個。每個槽28被4個銷子74側(cè)面相接并包圍，同時銷子垂直地延伸基本上貫穿槽28的整個垂直深度。
貯存在槽28中的樣品的每一部分緊密鄰近4個包圍的銷子74，同時熱在每個樣品槽28中的內(nèi)含物與其包圍的銷子74之間的短距離上水平地傳遞。短的和低干擾水平的傳熱路徑確保貯存樣品的快速和均勻的冷卻或加熱。
外套32包括一襯墊部分，該襯墊夾持一個與傳熱梳70的基板72接觸的溫度傳感器。傳感器能夠提供用于，例如，監(jiān)控傳熱裝置10的工作的信號。
蓋14放置在腔室16中的槽板18的上面以減少熱從腔室16逸散或進入腔室16，并有助于槽28中的樣品的冷卻或加熱。蓋14具有一對準樣品槽28的敞開頂部的孔80?？?0提供到槽28的入口，例如到自動液體處理器的探頭或到手動操作的管子的末端。
盡管已經(jīng)參考附圖所示本發(fā)明實施例的細節(jié)描述了本發(fā)明，但這些細節(jié)不是用來限制所附權利要求提出的本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種槽板傳熱裝置，該所述的槽板具有多個垂直延伸的、以預定的圍繞槽的空間型式排列的分隔開的樣品貯存槽，所述傳熱裝置包括一個傳熱梳，包括一基板以及多個垂直延伸的以傳熱關系安裝到所述基板上的銷子；所述銷子被安排成與預定的圍繞槽板的槽的空間型式相對應；一個提供或吸收熱的源，所述源與所述傳熱梳子是傳熱鄰接的。
2.如權利要求1所述的傳熱裝置，其特征在于所述的槽板具有直線的排和列X-Y的槽序列，其中每X排有n個槽，和每Y列中有m個槽，所述銷子為直線排和列的序列，具有至少每X排為n+1個銷子和至少每Y列為m+1個銷子。
3.如權利要求2所述的傳熱裝置，其特征在于所述銷子是呈每X排n+1個銷子和每Y列m+1個銷子的排列。
4.如權利要求1所述的傳熱裝置，其特征在于所述的源包括與所述基板的下側(cè)接觸的帕爾帖效應模塊。
5.如權利要求4所述的傳熱裝置，其特征在于還包括與所述帕爾帖模塊的下側(cè)接觸的散熱器。
6.如權利要求5所述的傳熱裝置，其特征在于還包括移動空氣經(jīng)過所述散熱器的風扇。
7.如權利要求1所述的傳熱裝置，其特征在于所述基板具有一定孔的排列型式，所述銷子被接納在所述孔中。
8.如權利要求7所述的傳熱裝置，其特征在于所述銷子壓入所述孔中。
9.一種槽板傳熱裝置，所述的槽板具有一頂壁和多個從頂壁向下懸垂的以圍繞槽和槽之間的空間的預定型式安排成排和列的分隔開的樣品貯存槽，所述傳熱裝置包括一平面狀的包含模塊插座的隔熱外套；座落在所述插座中并具有暴露在所述外套的頂和底部的上和下表面的帕爾帖效應模塊；在所述外套的下面散熱器傳熱鄰接到所述模塊的所述下表面；傳熱梳具有支承在所述外套的頂部與所述模塊的所述上表面為傳熱關系的基板；所述梳子具有一系列導熱銷子從所述基板垂直向上延伸，所述序列對應槽板的空間的預定的型式。
10.如權利要求9所述的傳熱裝置，其特征在于還包括由所述外套承接的并封閉所述傳熱梳的隔熱蓋。
11.如權利要求10所述的傳熱裝置，所述蓋具有以排和列對應于槽板的槽的槽進入開口。
12.如權利要求9所述的傳熱裝置，進一步包括包圍所述散熱器的下罩，和為移動空氣通過所述下罩并跨越所述散熱器的風扇。
全文摘要
一種傳熱梳(70)包括許多向上延伸接納在包圍槽板(18)的樣品貯存槽(28)的和在其間的空間(30)中的銷子(74)。帕爾帖效應模塊(42)與傳熱梳(70)的基板(72)接觸以便向該梳(70)供熱或從該梳(70)去除熱。散熱器(46)和風扇(56)從或向模塊(42)傳熱。
文檔編號F25B21/04GK1457418SQ02800491
公開日2003年11月19日 申請日期2002年2月22日 優(yōu)先權日2001年3月3日
發(fā)明者克里斯托弗·L·瓊斯 申請人:吉爾森公司