[发明专利]导热块

说明书

技术领域

本发明涉及导热技术，尤其涉及一种复合材料导热块。

背景技术

在实验室里几乎进行所有生物化学反应都需要在特定的温度下进行。为了保持反应所需的特定的温度，常规是将反应溶液置于反应试管里进行的。为了维持反应所需的温度，需要将试管置于一个恒温控制的有加热或者降温能力的设备，常见的这种恒温控制设备有恒温烘箱，恒温水浴锅，干式金属浴等。由于用干式金属浴操作比较清洁，不易污染试管，占地小，干式金属浴会逐步替代其它恒温设备。由于反应试管一般是圆柱或圆锥形，而现有技术中金属浴上的热源是一平面机构，为了保证良好的热传导，试管与平面形的热源之间由一个金属块来传导热，(见图1，2)，金属块底部为一平面，此平面用以与热源紧密配合，金属块上部有与试管外形相配合的柱型孔或锥形孔，这些孔一般为盲孔。金属材质最常用的是铝合金。

金属块的主要加工过程是：首先将金属原料切割成比成品稍大的块，然后用铣床将其切削成形。用金属块作为导热块的缺点为：

1.将试管置入金属块或从金属块中移除时使用者很容易触及金属块表面，当金属块温度很高或者很低时，可能会对使用者造成不适感，甚至可能对使用者造成灼伤或冻伤伤害。

2.金属块表面会损失热能到周围的环境中。

3.当重新设置温度时，金属块热容量会延缓其达到指定温度的速度。这在热源功率低的情况下更为明显。

4.制作成本较高，这是因为金属本身成本高，多道加工工序的制做成本也高。

5.金属块很重，如果使用铜或者银作为材料，重量更大。

发明内容

本发明创造要解决的问题，减少安全隐患，降低能量损失，降低热容量，降低制造成本。

针对现有技术存在的不足，为解决用金属块作为导热块的诸多缺点和问题，本发明提供一种复合材料导热块。该方案可以达到减少安全隐患、降低热惯性、降低能量损失、降低制造成本的目的。

本发明的技术方案为：

一种导热块，所述导热块由两部件构成，第一部件为导热柱，所述导热柱由导热率高的材料制成的柱形结构，所述导热柱柱体一端面为一平面，所述平面与热源平面相接，所述导热柱柱体的另外一端带有圆锥形或圆柱形孔，所述圆锥孔或圆柱孔的表面反应试管的外面相配合，第二部件为一个热传导率低的材料制成的框架机构，所述框架结构有一个或多个通孔，所述导热柱能被置于所述框架机构的所述通孔中。

在所述的导热块里，所述框架结构由橡胶材料如丁氰橡皮、硅橡胶或塑料等组成。

在所述的导热块里，所述导热块内有空气空间，所述空气空间是气泡或者是隔层。

在所述的导热块里，所述的导热块由一个或一个以上导热柱组成。

在所述的导热块里，所述导热柱由铝、铜、银以及由金刚石、碳纤维、石墨、陶瓷组成的复合材料组成。

在所述的导热块里，所述导热柱内有中空的结构，在所述中空的结构里被充满液体或液气混合物。

在所述的导热块里，所述导热柱还有导电的作用。

在所述的导热块里，所述导热柱的外边是圆柱形的，其外直径为试管直径的1.1倍到3倍。

在所述的导热块里，所述导热柱呈四边型或多边形的柱形，其周长为试管周长的1.1倍到3倍。

在所述的导热块里，所述导热柱与所述框架结构的固定可以是粘合、摩擦、紧密配合、压力紧夹、或利用螺丝或卡口结构。

本发明有以下有益效果：

1.本发明中外包在导热柱材料是热导率很低的硅橡胶或其它有机材料，导热率只有铝、铜、银的约百分之一，所以可以保温，减少能量损失。

2.由于框架结构由导热率低，并且热容也低的材料填充，改变热源设置温度后，很少量的热能传导到框架结构。导热柱跟随变化的速度比全金属导热块快。这在热源功率低的情况下更为明显。

3.保护使用者。即使使用者接触框架，由于导热率低，热容低，造成使用者皮肤温度改变量也低，不易出现伤害或不适感。

4.减轻重量。这是由于框架材料的比重为小于金属材料。

5.以相对廉价的材料替代相对昂贵的金属材料的消耗可以降低整体成本。

6.加工工艺合理。以注塑、压注等成型工艺和自动数控车削等低成本的工艺替代金属整体加工工艺，可以降低整体成本。

7.机动组装。使用者可以根具需要部份或全部更换导热柱。这种需要可以是为了配合不同种类的试管。

附图说明

图1是导热用的金属块主视图。

图2是导热用的金属块俯视图。

图3为带有试管的金属块。