[发明专利]变温反应器及其加热器和控制电路

权利要求书

1.一种用于在其中进行预定反应的变温反应器，所述反应器包括反应池、加热器和散热器，

其中所述反应池具有厚度为H_V且宽度为W_V的反应体积，其中W_V＞4H_V，并且由多个面限定，所述反应体积的其中一个面积较大的面由厚度为H_W的外壁界定；

其中所述加热器与所述外壁接触，

其中所述加热器包括位于更靠近所述反应体积的面上的发热的加热器元件和位于相反表面上的加热器支撑件，所述加热器支撑件与散热器接触，使得所述加热器支撑件在所述加热器元件与所述散热器之间提供热阻R_T，

其中当填充有热扩散系数为D_V的试剂的所述反应器在厚度方向上具有扩散时间t_V时，t_V＝H_V²/D_V并且其中t_V小于反应时间常数t_R，以及

其中所述外壁具有热扩散系数D_W并且具有热扩散时间t_W＝H_W²/D_W＜t_V。

2.根据权利要求1所述的反应器，其中所述加热器元件既用作加热器又用作温度传感器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的反应器，还包括控制器，其中所述加热器连接至所述控制器并且由所述控制器控制，以使所述反应器的温度在较高温度T_High和较低温度T_Low之间变化，这两个温度均高于所述散热器的温度T_Sink。

4.根据权利要求1所述的反应器，其中所述反应体积厚度H_V小于250微米。

5.根据权利要求1所述的反应器，其中所述反应池包含由位于宽度为W_V且长度为L_V的区域内的蛇形通道形成的宽度为W_V且长度为L_V的反应体积。

6.根据权利要求1所述的反应器，其中所述反应体积在其两个大面积面上由厚度为H_W的外壁限定，其中加热器与全部两个所述外壁接触，并且散热器与全部两个加热器接触。

7.根据权利要求1、4或5中任一项所述的反应器，其中所述加热器元件是电阻式加热器元件。

8.根据权利要求1所述的反应器，其中所述加热器元件由导电材料制成，并且所述加热器支撑件由电绝缘材料制成。

9.根据权利要求1所述的反应器，其中所述加热器能够与所述散热器分离。

10.根据权利要求8或9所述的反应器，其被布置成使得能够选择所述加热器元件与所述散热器之间的热阻R_T以满足以下关系：

R_T(T_HIGH-T_Sink)/p_Heat并且

0.5R_T,OptR_T2R_T,Opt

其中R_T,Opt＝(T_HIGH+T_LOW-2T_Sink)/p_Heat

所述反应器被布置成使用功率输出为p_Heat的加热器和处于温度T_Sink的散热器在较低温度T_LOW与较高温度T_HIGH之间重复循环。