专利名称：一种液冷模组及带有该液冷模组的样本分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试剂制冷模组，具体地，涉及一种用于样本分析装置的液冷模组。
背景技术：
在医学临床应用中，为了延长试剂存放时间，通常在全自动生化分析仪等IVD (体外诊断)设备上装有试剂制冷模组，为试剂仓提供制冷。试剂制冷模组按照工作原理可以分为压缩机制冷模组和半导体制冷模组。半导体制冷模组按照其冷却对象不同，又可以分为固体直冷式、液冷式(水冷/油冷)、风冷式。半导体液冷模组的工作介质为液体(水、防冻液、油等)，其热容量大，温度波动小；恰当的流道设计保证了试剂仓温度的一致性；只需要连接制冷管路，就可以方便的实现多处制冷以及远程制冷。由于以上显著优点，半导体液冷模组在全自动生化分析仪等IVD设备中扮演着非常重要的角色。半导体液冷模组通常由散热器、半导体制冷片、冷板和保温材料四部分组成。半导体制冷片利用帕尔贴效应由电能产生温差，是半导体液冷模组的核心器件。保温材料与冷板、散热器之间的连接方式通常为成型发泡或粘接，可维修性差。且组装过程中，保温材料的密封效果受操作人员的技术水平影响较大，无法定量确认密封效果。
实用新型内容为了消除现有技术的上述缺陷，本实用新型提出了一种具有改进的密封方式的液冷模组，其具有结构紧凑、密封性好、可维修性强的特点。本实用新型采用的技术方案为:—种液冷模组，包括散热器和制冷组件；所述制冷组件包括第一制冷片层、第二制冷片层和夹在第一、二制冷片层之间的冷板，所述第一制冷片层和第二制冷片层中设置有制冷片，制冷片的冷面紧贴于冷板上；所述散热器具有相对的顶面和底面，散热器的顶面具有散热片，底面具有容置区，两个散热器的底面相对且固定连接，将所述制冷组件夹在中间，并将制冷组件密封于容置区内，第一制冷片层和第二制冷片层中的制冷片的热面紧贴于容置区的底部，制冷组件与容置区的侧壁之间留有一保温空间。一种样本分析装置，包括试剂盘、样本盘、反应盘、试剂针、样本针、搅拌杆、比色杯清洗机构，还包括上述液冷模组，所述液冷模组与试剂盘连接。本实用新型在传统的双面散热液冷模组的基础上进行了改进，将保温材料的密封功能取消，使其仅仅实现隔热的作用；进而使散热器形成密闭空间，并结合密封圈的压缩变形性能实现密封功能，将保温材料也与外界环境隔绝，从而使得液冷模组的密封性能大大提升，同时将不可拆解密封变成了可拆解密封，改善了可维护性。增加测试孔结构后，可以方便地测试整个系统的密封性能，对密封效果是否达标可以进行定量判断，而不是仅仅依靠人工的经验。同时，由于具有该测试孔，还可以将散热器内部空间的空气抽出，进一步减小制冷量损失，提高制冷效率。综上所述，本实用新型在不改变系统性能的基础上，使液冷模组具有了可维修性以及密封能力可测试性，提高了产品的工艺性及可靠性。通过测试孔对液冷模组内部空间抽真空，还能进一步减小冷量损失，提闻制冷效率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的一种单面散热液冷模组。图2为现有技术中的一种双面散热液冷模组。图3为本实用新型实施例一的液冷模组的第一个剖面结构示意图。图4为本实用新型实施例一的液冷模组的第二个剖面结构示意图。图5为本实用新型实施例一的液冷模组的第三个剖面结构示意图。图6为本实用新型实施例一的液冷模组的第四个剖面结构示意图。图7为本实用新型实施例一的液冷模组的一种改进结构示意图。图8为本实用新型实施例一的液冷模组的另一种改进结构示意图。图9为本实用新型实施例二的液冷模组的剖面结构示意图。图10为本实用新型实施例三的液冷模组的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型说明书中的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。现有技术中的全自动生化分析仪的台面上主要由试剂盘、样本盘、反应盘、试剂针、样本针、搅拌杆以及比色杯清洗机构七部分构成。反应盘上承载有生化反应容器——比色杯。工作时，比色杯清洗机构对反应盘上的比色杯实施清洗。清洗完毕后，试剂针从试剂盘吸取试剂注入反应杯,样本针从样本盘吸取待测样本注入反应杯。反应杯中的试剂、样本经过搅拌杆充分搅拌混合后，在反应盘中孵育反应；数据采集系统记录反应过程，通过计算分析从而得到测试结果，完成一次测试。本实用新型提供的液冷模组与试剂盘连接，用于为试剂盘提供冷量，保证试剂冷藏的温度，以延长试剂的有效使用时间。其中，所述液冷模组按照组装方式，通常有单面散热和双面散热之分。如图1所示，现有技术中的一种单面散热液冷模组包括I个冷板3、1个散热器1、若干制冷片2和保温材料4。冷板3与制冷片2的冷面接触，散热器I与制冷片2的热面接触，散热器I与冷板3之间通过螺钉直接或间接连接，冷板3的其余部分用保温材料4包裹。这种组装方式的外形尺寸较大，结构不紧凑；冷板3与散热器I相连接，漏热较明显。如图2所示，现有技术中的一种双面散热半导体液冷模组包括I个冷板3、2个散热器1、若干制冷片2和保温材料4。冷板3厚度方向上的相对两侧面分别与一制冷片2的冷面接触，两制冷片2的热面分别与一散热器I接触，两个散热器I之间通过螺钉直接或间接固定连接。冷板3的其余部分用保温材料4包裹。双面散热的组装方式相对于单面散热的尺寸更小，结构较为紧凑；散热器I不与冷板3连接，漏热现象较少。上述两种现有的组装方式虽然有些许不同，但其中的保温材料4与冷板3、散热器I通常均采用成型发泡或粘接而成，可维修性差；且组装过程中，保温材料的密封效果受操作人员的技术水平影响较大，无法定量确认密封效果。实施例一如图3至图6所示，本实用新型实施例提供的一种液冷模组包括两个散热器I和一个制冷组件，所述制冷组件由冷板3和制冷片组成，优选地，本实用新型实施例中的制冷片为半导体制冷片。具体地，所述制冷组件包括第一半导体制冷片21、第二半导体制冷片22和冷板3，所述冷板3夹在第一半导体制冷片21和第二半导体制冷片22之间，且第一半导体制冷片21和第二半导体制冷片22的冷面紧贴于冷板3上。所述散热器I具有相对的顶面和底面，各散热器I的顶面具有散热片，底面具有一凹陷形成的容置区。两个散热器I的底面相对设置且通过螺钉固定连接，将所述制冷组件夹在中间，并将制冷组件密封于容置区内。具体地，第一半导体制冷片21和第二半导体制冷片22的热面分别紧贴于两散热器I容置区的底部，在图示的竖直方向上，第一半导体制冷片21和第二半导体制冷片22将冷板3固定，两个散热器I将制冷组件固定；在水平方向上，两散热器I容置区的侧壁将制冷组件与外部空间隔离，实现密封。第一半导体制冷片21和第二半导体制冷片22的引线20以及冷板3的管路30从两散热器I的底面之间穿出，与外部设备连接。需要注意的是，制冷组件与容置区的侧壁之间还留有一保温空间，即制冷组件的侧面不与散热器I容置区的侧壁接触，两者之间留有一段距离。在该保温空间内填充有保温材料4，所述保温材料4从水平方向上的侧面将制冷组件包裹住，用于减小制冷量的损失。为保证本实用新型实施例的液冷模组的密封性能，两个散热器I的底面连接处之间设有橡胶材质的密封圈5，引线20与散热器I之间、管路30与散热器I之间也设置有密封圈5，各密封圈5之间的缝隙可以用密封胶填充，以进一步增强模组的密封性。为了改善工艺性，上述各密封圈5可以做成一体成型的，也可以直接用密封胶全部或部分代替。本实用新型实施例中的其中一个散热器I的容置区侧壁上开有与外部连通的测试孔6。该测试孔6是散热器I内部空间与外部大气的唯一通道，通过该测试孔6，可以在液冷模组组装完成后将散热器I内部容置区的空气抽出，进一步减小制冷量损失，提高制冷效率。抽真空后，需使用密封螺塞(未图示)将测试孔6堵塞。在使用过程中，还可以拔出密封螺塞，对模组实施气密性测试，可以方便地测试整个系统的密封性能，对密封效果是否达标可以进行定量判断，而不是仅仅依靠人工的经验。测试完毕后，需要将密封螺塞重新塞回测试孔6。当散热器I内部抽真空时，所述保温空间内可以留空，不填充保温材料4。如图7所示。作为改进，为了提高散热效果，还可在冷板3上设置凸台。如图8所示，冷板3与第一半导体制冷片21接触的部分，向第一半导体制冷片21的方向凸起；冷板3与第二半导体制冷片22接触的部分，向第二半导体制冷片22的方向凸起。实施例二在实施例一的基础上，本实用新型的液冷模组还可在结构上实现横向或纵向级联的扩展。如图9所示，为本实用新型液冷模组的一种分体式冷板扩展实施例。本实用新型实施例提供的一种液冷模组包括两个散热器I和至少两个制冷组件23。每个散热器I的底面具有至少两个相互独立的容置区，每个容置区内对应设置一个制冷组件23，两个散热器I的底面相对设置且通过螺钉固定连接，将所述至少两个制冷组件23夹在中间，并将制冷组件23分别密封于不同的容置区内。在本实用新型实施例中，制冷组件23有两个，每个散热器I底面也对应地有两个
容置区。本实用新型实施例的其他结构特征与实施例一相似，在此不再赘述。实施例三本实用新型液冷模组的一种整体式冷板扩展实施例如图10所示。本实用新型实施例提供的一种液冷模组包括两个散热器I和一个制冷组件，所述制冷组件包括第一制冷片层24、第二制冷片层25和夹在第一、二制冷片层之间的冷板3。所述第一制冷片层24中设置有至少两个半导体制冷片，第二制冷片层25中也设置有至少两个半导体制冷片。在本实用新型实施例中，第一、二制冷片层中分别设置有两个半导体制冷片。第一制冷片层24和第二制冷片层25中的半导体制冷片的冷面紧贴于冷板上，热面紧贴于散热器I上。在同一制冷片层中，相邻半导体制冷片之间留有保温空间。两个散热器I的底面分别具有一个容置区，两个散热器I底面的容置区相对设置，通过两散热器I的固定连接形成为一个密闭空间。所述制冷组件固定密封于两个散热器I的容置区形成的密闭空间内。本实用新型实施例适用于选用较大规格的冷板3。当冷板3的水平面积增大时，由于半导体制冷片的规格有限，所以可以增加冷板3两侧的半导体制冷片的数量。本实用新型实施例的其他结构与实施例一相似，在此不再赘述。本实用新型还提供了一种样本分析装置，其包括试剂盘、样本盘、反应盘、试剂针、样本针、搅拌杆、比色杯清洗机构，还包括上述任一实施例中所述的液冷模组，所述液冷模组与试剂盘连接。本实用新型在传统的双面散热液冷模组的基础上进行了改进，将保温材料的密封功能取消，使其仅仅实现隔热的作用；进而使用散热器形成密闭空间，并结合密封圈的压缩变形实现密封功能，将保温材料也与外界环境隔绝，从而使得液冷模组的密封性能大大提升，同时将不可拆解密封变成了可拆解密封，改善了可维护性。增加测试孔结构后，可以方便地测试整个系统的密封性能，对密封效果是否达标可以进行定量判断，而不是仅仅依靠人工的经验。同时由于具有该测试孔，还可以将散热器内部空间的空气抽出，进一步减小制冷量损失，提高制冷效率。综上所述，本实用新型在不改变系统性能的基础上，使液冷模组具有可维修性以及密封能力可测试性，提高了产品的工艺性及可靠性。通过测试孔对液冷模组内部空间抽真空，还能进一步减小冷量损失，提闻制冷效率。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种液冷模组，其特征在于，包括散热器和制冷组件；所述制冷组件包括第一制冷片层、第二制冷片层和夹在第一、二制冷片层之间的冷板，所述第一制冷片层和第二制冷片层中设置有制冷片，制冷片的冷面紧贴于冷板上；所述散热器具有相对的顶面和底面，散热器的顶面具有散热片，底面具有容置区，两个散热器的底面相对且固定连接，将所述制冷组件夹在中间，并将制冷组件密封于容置区内，第一制冷片层和第二制冷片层中的制冷片的热面紧贴于容置区的底部，制冷组件与容置区的侧壁之间留有一保温空间。
2.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述第一制冷片层中设置有至少两个制冷片，第二制冷片层中也设置有至少两个制冷片。
3.根据权利要求2所述的液冷模组，其特征在于，在同一制冷片层中，相邻制冷片之间留有保温空间。
4.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，散热器的底面具有至少两个相互独立的容置区，每个容置区内固定有一制冷组件。
5.根据权利要求1至4任一项所述的液冷模组，其特征在于，所述保温空间为真空空间。
6.根据权利要求1至4任一项所述的液冷模组，其特征在于，所述保温空间内填充有保温材料。
7.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，两个散热器的底面之间设有密封圈或填充有密封胶。
8.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述两个散热器通过螺钉固定连接。
9.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述制冷片的引线和冷板的管路从两散热器的底面之间穿出，制冷片的引线和冷板的管路与散热器之间设有密封圈或填充有密封胶。
10.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，冷板与第一制冷片层接触的部分向第一制冷片层的方向凸起，冷板与第二制冷片层接触的部分，向第二制冷片层的方向凸起。
11.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，至少一个散热器的容置区侧壁上开有与外部连通的测试孔，所述测试孔内塞有密封螺塞。
12.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述制冷片为半导体制冷片。
13.一种样本分析装置，其特征在于，包括试剂盘、样本盘、反应盘、试剂针、样本针、搅拌杆、比色杯清洗机构，还包括如权利要求1至12任一项所述的液冷模组，所述液冷模组与试剂盘连接。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种液冷模组及带有该液冷模组的样本分析装置，包括散热器和制冷组件；所述制冷组件包括第一制冷片层、第二制冷片层和夹在第一、二制冷片层之间的冷板，所述第一制冷片层和第二制冷片层中设置有制冷片，制冷片的冷面紧贴于冷板上；所述散热器具有相对的顶面和底面，散热器的顶面具有散热片，底面具有容置区，两个散热器的底面相对且固定连接，将所述制冷组件夹在中间，并将制冷组件密封于容置区内，制冷片的热面紧贴于容置区的底部，制冷组件与容置区的侧壁之间留有一保温空间。本实用新型的液冷模组在不改变系统性能的基础上，使液冷模组具有了可维修性以及密封能力可测试性，提高了产品的工艺性及可靠性。
文档编号G01N35/00GK203024481SQ20132000184
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者李泽学, 钟志刚, 高再兴, 张强 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司