実験室で低温を達成する方法は?

低温を達成する際の環境チャンバーの限界は何ですか?

ハイダの気温を-94°F(-70°C)まで下げるにはどうすればよいでしょうか?

チャンバーを冷却するさまざまな方法と、チャンバーがどれだけ冷えるかを理解するのに役立つように、以下を見てください。

ここでは、室温から-170°Cまでの低温まで、試験室を冷却するためのすべての閉じ込めプラットフォームを簡単にレビューします。

周囲温度より20°C

この下限は、冷却装置のない部屋で一般的です。ファンは空気を循環させて熱を発生させるため、室内環境に近い温度を保証することはできません。したがって、安定した「周囲」温度が必要な場合でも、冷却が必要です。この低温は通常、オーブンによって達成されます。

5~-20°C

これは、R-134A冷媒を使用した標準冷凍システムで達成できる最低レベルです。この冷媒は現在、新しい空調システムや冷蔵庫に使用されています。この冷媒は使用範囲が限られているため、試験室業界では広く使用されていません。

-35~-40°C

これは、R-404AまたはR-507冷媒を使用するチャンバーが達成できる最低範囲です。彼らが使用する冷凍システムの種類は「単段」と呼ばれ、基本的にはコンプレッサーが 1 つあることを意味します。この範囲のチャンバーは、温度が高温と低温の間で循環するため、通常-20または-25°Cまでのみ使用されます。温度低下はゆっくりとしたプロセスです。高性能なシステムでは、指定された時間内に必要なテスト範囲を満たすシステムの能力を最大化するために、より低い温度に対してさらに厳しい制限を設けることができます。

-65〜-73°C

テストチャンバーは、「カスケード」冷凍を使用してこれほど低くすることができます。これらの低温は、「高段」冷凍回路を使用して「低段」回路を冷却することによって達成されます。低段冷媒(R-23またはR-508)を単独で使用すると、圧力が高すぎる(パイプが破裂する)ため、高段冷媒が追加されます。高段は、低段を冷却することで圧力が高すぎないようにします。

カスケード冷却は効率が悪い...コンプレッサが2台あっても、冷却能力は1台だけです。さらに、ステージ間の非効率的な熱伝達による損失もあります。

-85〜-150°C

このような低温を達成するために、3段階の冷凍システムが使用されます。これは、超低温冷凍庫では一般的ですが、試験所ではまれです。

-170°C

この低温に達することができるチャンバーは、冷却に液体窒素を使用します。窒素はチャンバーを冷却するための安価な方法ですが、液体窒素を長期間使用すると高価になる可能性があります。次の場合に最適です。

1. 小型または使用頻度の低い試験室

2. この低温範囲を特に必要とする試験条件

3. 温度変化率が 30°C/m を超える試験室。