[发明专利]一种用于生物化学反应的热学模块

摘要

本发明提供了一种用于生物化学反应的热学模块，基座的底面上设置有半导体加热制冷片，半导体加热制冷片的顶面与基座的底面之间设置有一层热界面材料层，半导体加热制冷片的底面上设置有均热板，半导体加热制冷片的底面与均热板的顶面之间设置有一层热界面材料层，均热板的底面安装在散热片上；所述的热板内加工有均热板均温腔结构，所述的基座内也加工有基座均温腔结构，本发明在基座内设置有均温腔结构，利用均温腔的各点温度均的特性以及超低的热阻，使得基座发热一致性好，各试管孔内的试管温度均匀性好；本发明还在基座和散热片之间设置有均温腔结构，从而解决了快速传热和均匀传热两个关键问题。

主权项

一种用于生物化学反应的热学模块，包括加工有试管孔（2）的基座（1）和带有风扇（7）的散热片（6），基座（1）的底面上设置有半导体加热制冷片（4），半导体加热制冷片（4）的顶面与基座（1）的底面之间设置有一层热界面材料层（3），其特征在于：半导体加热制冷片（4）的底面上设置有均热板（5），半导体加热制冷片（4）的底面与均热板（5）的顶面之间设置有一层热界面材料层（3），均热板（5）的底面安装在散热片（6）上；所述的半导体加热制冷片（4）由多个半导体加热制冷片组合形成一个整体的半导体加热制冷片（4）组，每个半导体加热制冷片（4）的面积等于16个试管孔（2）形成的4×4的正方形阵列占据基座（1）的面积；所述的均热板（5）内加工有均热板均温腔结构，所述的均热板均温腔结构包括真空腔体（8），在真空腔体（8）内的顶面和底面上各设置有一层内部分布有毛细管道（12）的工质回流层（9），两层工质回流层（9）之间的真空腔体（8）内设置有多个支撑两层工质回流层（9）的第一支撑柱（10‑1），所述的第一支撑柱（10‑1）上设置有毛细管道（12）；第一支撑柱（10‑1）内的毛细管道（12）与工质回流层（9）内的毛细管道（12）相连通，形成一个毛细管道（12）通路网络，真空腔体（8）内注有工质（11）；所述的第一支撑柱（10‑1）由12个支撑板（10‑3）组成，其中8个支撑板（10‑3）组成截面为“卐”形的支撑柱，“卐”形的支撑柱的四个端部垂直设置有四个支撑板（10‑3），每个支撑板（10‑3）上均匀加工有毛细管道（12），在真空腔体（8）内的每个第一支撑柱（10‑1）的“卐”形中心与相应的半导体加热制冷片（4）的中心同轴设置；所述的基座（1）内加工有基座均温腔结构，所述的基座均温腔结构包括真空腔体（8），在真空腔体（8）内的顶面和底面上各设置有一层分布有毛细管道（12）的工质回流层（9），在真空腔体（8）内的顶面上的工质回流层（9）围绕着每个试管孔（2）呈“U”形设置，两层工质回流层（9）之间的真空腔体（8）内设置有多个支撑两层工质回流层（9）的第二支撑柱（10‑2），所述的第二支撑柱（10‑2）上均匀加工有毛细管道（12），第二支撑柱（10‑2）设置在每四个试管孔（2）形成的2×2正方形阵列的中心位置处；第二支撑柱（10‑2）上的毛细管道（12）与工质回流层（9）上的毛细管道（12）相连通，形成一个毛细管道（12）通路网络，真空腔体（8）内注有工质（11）；所述的工质回流层（9）上均匀加工有毛细管道单元（13），每个毛细管道单元（13）包括多个第一毛细管道段（12‑1）和多个第二毛细管道段（12‑2），第一毛细管道段（12‑1）之间平行设置，第二毛细管道段（12‑2）之间平行设置，第二毛细管道段（12‑2）连接相邻的两个第一毛细管道段（12‑1）使得整个毛细管道单元（13）形成一条毛细管道（12）回路；第一毛细管道段（12‑1）与第二毛细管道段（12‑2）之间倾斜连接，毛细管道单元（13）内部采用双毛细管道（12）并行，毛细管道单元（13）外部采用单毛细管道（12）；所述的毛细管道（12）均加工在工质回流层（9）、第一支撑柱（10‑1）以及第二支撑柱（10‑2）的外壁上，毛细管道（12）的截面呈凹槽形。