一种生物化学芯片除湿装置的制作方法

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本实用新型涉及一种生物化学芯片除湿装置，用于生物化学芯片表面除湿，属于生物化学领域。


背景技术：

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生物化学芯片是生物化学领域重要的反应芯片。常见的微流控芯片、基因测序芯片、蛋白质芯片都属于生物化学芯片。生物化学芯片一般是密封的芯片，其内部具备流体或者反应的功能区域。常见的，例如基因测序芯片需要用到加热、冷却的功能。在测序过程大致分为三步，进试剂——反应——测序，在进试剂时需要保证芯片内部温度与试剂温度一致，反应时需要将芯片温度升高加速反应，测序时需要恢复常温。在此过程中难免因为环境湿度高而导致芯片位置结露影响测序结果。故需要提供一种除湿装置保证在控温范围和测序环节芯片表面无结露痕迹，使之能够顺利准确完成测序。现有的除湿方式可分为冷却除湿、液体除湿、压力除湿、化学除湿、高分子膜除湿方式。
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1.冷却除湿是将空气经过换热器冷却除湿。适用于露点温度0℃以上且接近0℃时凝结水吸附在表面，除湿效率降低无法获得稳定湿度，耗电量大，效果不理想。
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2.液体除湿是利用吸湿性溶液将空气水分吸走使空气脱湿。可获得稳定连续的除湿空气，由于溶液是雾状与空气接触，需放置带出或飞散，还需考虑溶液结晶堵塞气路，需要定期补充更换溶液，维护较难。
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3.压缩除湿是将空气压缩从而将空气中的水汽凝结成水。适合小风量，低露点除湿。但噪音大、体积大、功率高。
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4.化学除湿是用固体吸附剂吸附空气中的水气从而达到除湿效果，需要定期更换吸附剂，气路为全密闭，体积较大等缺点。
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5.高分子膜除湿是利用高分子膜将水气留下干燥空气通过达到除湿效果，所需压力较高。
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以上除湿方式均不能满足基因测序仪所需要的除湿装置，现需要一种集成的、低噪音、低振动、可循环连续使用的、可将芯片周围空气的结露温度降至4℃以下的装置。本实用新型公开一种生物化学芯片或者基因测序仪芯片除湿装置，通过将气源的气体除湿，进入芯片台，并且通过吹气装置吹扫芯片表面，从而达到芯片除湿的目的。


技术实现要素：

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本实用新型的目的是提供一种除湿结构，能够在仪器内部就能除湿而无需外挂除湿设备。本实用新型为实现上述目的提供如下技术方案：
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本实用新型提供一种生物化学芯片除湿装置，其特征在于包括，气源、制冷机构、除湿机构和芯片台；其中所述除湿机构包括第一吹气装置和第二吹气装置；所述制冷机构包括金属浴本体、o型圈、冷凝器盖板、制冷器、散热器；所述o型圈和冷凝器盖板安装在金属浴本体上组合成风道；制冷器用于为金属浴本体提供冷量；制冷器下端安装散热器；所述风
道具备进气口和出气口；气源连接到风道的进气口；风道的出气口连接到第一吹气装置和第二吹气装置。
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根据优选的实施方式，所述第一吹气装置和吹气装置2对称分布于所述芯片台的芯片位置的两侧。
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根据优选的实施方式，所述风道内有多个方形凸台。
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根据优选的实施方式，所述风道具备排水口，风道的出气口比进气口高；风道的冷凝水通过排水口排出。
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本实用新型提供一种生物化学芯片除湿装置，其特征在于包括，气源、制冷除湿机构和芯片台；气源连接到制冷除湿机构的进气孔；制冷除湿机构的出气口连接到吹气装置；其中，所述吹气装置固定在芯片台上，位于芯片的侧面，经过除湿的气体通过吹气装置的吹气口到达生物化学芯片的表面；其中所述气源用于提供气体。
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根据优选的实施方式，所述吹气装置包括第一吹气装置和第二吹气装置，对称分布于芯片的两侧。
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根据优选的实施方式，所述制冷除湿机构包括制冷器，散热器，风道；所述风道连接到制冷除湿机构的进气口和出气口。
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根据优选的实施方式，所述制冷结构包括金属浴本体、o型圈、冷凝器盖板、制冷器、散热器组成；o型圈6和冷凝器盖板7安装在金属浴本体5上组合成风道。
[0018]
根据优选的实施方式，所述风道内有多个方形凸台。
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根据优选的实施方式，所述风道的出气口位置还具备排水口，所述风道的进气口比出气口高；风道中的冷凝水通过排水口排出。
[0020]
本实用新型冷却除湿与压缩除湿相结合从而达到所需的除湿效果，冷却除湿与金属浴相结合节省空间，压缩除湿串入冷却除湿方式解决冷却除湿在接近 0℃时除湿效率降低的问题，并且能够提供较高的压力排出冷凝水，解决无法稳定除湿的问题，所需空间小、压力低、噪音小、集成化高的优点。
附图说明
[0021]
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：
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图1.芯片台吹气部分结构；
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图2.金属浴结构；
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图3.装置原理图。
具体实施方式
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下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然描述了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]
本实用新型中，位置的相关词语，例如“上”“下”“左”“右”“垂直”“水平”等均表示
相对位置，并不表示绝对的位置。本领域技术人员可以理解的，当三维旋转整体的位置的时候，所有结构的位置都会发生变化，但是其相对位置并不发生变化。
[0027]
常规的，生物化学芯片是常见的芯片。一般的，具备流体的出入口，能够进行化学反应或者检测。例如基因芯片就是其中的一种。基因芯片主要用于基因测序。基因芯片上有大量的微小反应单元，每次反应都可以检测微小反应单元内的反应信号。申请人之前的专利cn2017208542125，或者cn2017208542017 也详细的描述了某种基因测序芯片的机构。一般的生物化学芯片都是扁平的结构，中间有比较大的反应室或者流体室，能够提供尽可能大的反应部分，有利于节省流体，精确控制。申请人之前专利的内容，必要的时候可以以引用的方式加入本专利。生物化学芯片常见的是几厘米到十几厘米的长宽。
[0028]
基因测序芯片在使用的时候，对于其环境控制的要求比较高。一般的要求环境的湿度在一个合适的范围内。多数的生物化学芯片也可能有类似的要求。本实用新型公开了一种生物化学芯片的除湿装置。
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图1所示，为除湿结构，干燥空气经过吹气装置1和吹气装置2给芯片3 除湿，用干空气替换芯片3周围的湿空气，将湿空气吹走达到局部除湿的目的。吹气装置1和吹气装置2为对称零件，中间并列一排与底面成一定角度的网孔为出气部分，干空气从此处吹出。圆柱端位置与制冷机构连接，干空气从此处进入。吹气装置1与吹气装置2对称放置在上定位板4内部台阶的两侧，上定位板4内侧的中空部分用于放置和固定生物化学芯片，吹气装置1和吹气装置 2用于除湿。上定位板4两侧螺钉用于固定在其他模块上，其他模块提供装卡芯片和固定上定位板4的机构。
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图2所示，为制冷结构，它是由金属浴本体5、o型圈6、冷凝器盖板7、制冷器8、散热器9组成的。将o型圈6和冷凝器盖板7安装在金属浴本体5 上组合成风道，确保外部的湿空气无法进入本系统。金属浴本体内部制作成如图2所示的样子，风道内的多个方形凸台可以增加与空气的接触面积，使用时金属浴为水平放置，风道与水平方向成一定的夹角来保证冷凝水依靠重力和压力汇聚到一起，有利于冷凝水的排出。风道下端为进气口，上端为出气口，金属浴两侧为相同的结构，两侧风道靠气管串行连接，最后下端的进气口连接到初始部分的出气口。制冷器8用于提供冷量，将金属浴本体进行降温，制冷器 8下端安装散热器9用于带走金属浴产生的热量，制冷器8和散热器9工作后金属浴本体5开始降温，金属浴外侧被保温材料包裹确保能够顺利降温。空气在流经风道时水气被冷凝在风道内壁，剩余的空气从金属浴出气口排出进入下一模块。将金属浴冷却功能与空气冷凝功能集成为一体，能够有效节省空间和效率。
[0031]
图3所示，为整套装置的原理安装图，此装置主要包括气源、制冷结构、压力调节装置和除湿结构组成。泵体10为气源用于提供外部空气，将气源与金属浴12风道进气口进行连接，外部空气通过气源进入除湿系统，空气从金属浴的风道流过时被冷却，空气里的水气被析出并附着在风道内壁，冷凝水在重力和压力的作用下从排水口13排出。降低空气中水气含量达到降低空气湿度的作用。从出气口流出的空气通过过滤器11确保进入除湿结构的空气为干净干燥的空气。图3所示压力表14用于监测管路内压力，根据监测到的压力控制调节阀 15调节管路压力和流速使之满足除湿需求。干燥干净的空气从调节阀15出来后进入除湿结构，经过管路分流通过吹气装置1和吹气装置2均匀的吹到芯片表面排走周围的湿空气。
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可以理解的，本实用新型所述的除湿机构和冷却机构是可以分离的。
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本实用新型采用冷却和压力结合除湿的方法，达到给基因测序仪测序过程中除湿的目的。无需外挂除湿设备节省内部空间、低噪音、低流速、低振动、低压力,可连续循环工作的特点。并且本实用新型的技术适用于所有需要局部除湿的仪器。

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