技術文章
在運輸疫苗、血液、細胞樣本等生物制品時,維持溫度的穩定比較重要。這些生物材料的活性高度依賴特定溫度區間,超出范圍即可能導致失效。為確保運輸安全,海爾生物的冷鏈低溫轉運箱設計了一套結合主動與被動制冷的雙重溫控系統。
其核心在于兩項技術的協同工作:一是用于精準控溫的半導體制冷,二是用于維持溫度穩定的PCM冰排蓄冷。
一、半導體制冷技術:精確的溫度控制
與傳統壓縮機制冷不同,該轉運箱采用半導體制冷技術(亦稱熱電制冷)。這項技術的物理基礎是珀爾帖效應:當直流電通過兩種不同半導體材料連接的回路時,在一個連接處會產生吸熱效應(制冷),在另一個連接處則產生放熱效應。
這種制冷方式具有多項實用優勢:
通過調節電流即可精確控制制冷量,使箱內溫度穩定維持在2–6℃的設定范圍
無需機械運動部件,避免了振動和噪音,提升了設備可靠性
不使用傳統制冷劑,更為環保
啟動迅速,能夠快速達到目標溫度
二、PCM冰排蓄冷技術:斷電情況下的溫度保障
PCM(相變儲能材料)冰排解決了轉運過程中可能出現的斷電問題。這類材料在物態變化時(如固態與液態之間的轉換),能夠吸收或釋放大量熱量,同時自身溫度基本保持不變。
海爾生物采用的PCM冰排經過特殊設計,其相變溫度適配生物制品的保存要求:
當環境溫度升高,冰排通過融化過程吸收熱量
當溫度降低,冰排凝固釋放熱量
這種特性使其成為有效的溫度緩沖介質
在實際應用中,PCM冰排提供兩大關鍵功能:
斷電后能持續提供冷量,維持箱內2–10℃溫度范圍數小時
增大箱內換熱面積,使溫度分布更加均勻
系統協同效應
這兩項技術共同構成了完整的溫控解決方案。在正常供電情況下,半導體制冷系統負責精確控溫,同時為PCM冰排蓄冷;當供電中斷,PCM冰排立即發揮作用,延緩箱內溫度上升,為處理突發情況爭取時間。
這種雙重制冷設計確保了生物樣品在運輸全程處于適宜的溫度環境,為疫苗、血液制品和細胞樣本的安全轉運提供了可靠的技術保障。
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