低溫液體冷卻循環器技術研發，鄭州長城科工貿有限公司研發工程師與某輕工業學院教授根據低溫生物、生化實驗研究和產品小試時應用低溫條件的特點，提出機械制冷的冷卻循環器，討論了工作原理和制冷量計算，以下對其制冷系統和溫度控制進行介紹。

   在生物制藥廠的研究開發部門、醫院的生理或病理檢驗室、細菌和病毒標本室以及大專院校、科研院所的生物、生化、生物制藥實驗室中，為進行低溫生物、生化實驗研究或產品小試，經常需要將物品置于低溫下進行操作。低溫生物實驗的樣本大多為生命體，對溫度非常敏感。當從低溫箱等低溫貯藏環境中取出后，溫度過高或溫度波動過大均會造成不可逆損害。進行生物制藥實驗或產品小試時，如溫度較高，則一方面提取率較低，另一方面提取物品質較差。這類用途的共同特點是所需制冷量較小，通常為200W以下。

   目前國內進行-60℃～-80℃低溫實驗時大多是以丙酮為冷媒，在其中加入干冰來制冷降溫，在實驗中隨著干冰的升華需不斷添加。采用這種常規方法，一方面在實驗中干冰消耗量大、且溫度不易保證；另一方面在運輸和貯存中干冰也在不斷消耗；制干冰需消耗大量能源，在實驗中每輸出180W制冷量，所消耗的干冰量相當于耗電3.5kW。由于在干冰獲得、運輸和貯存過程中存在的種種不便，獲取低溫的相對困難成了制約低溫實驗和小試的一個重要因素。低消耗、連續的獲得干冰溫度，成為國內高科技研究、開發單位的迫切需求。

   隨著我國教育、科研、醫療和制藥事業的不斷發展，這種需求也不斷增加。 用機械制冷的方法實現實驗所需的干冰溫度，配以循環系統，可以使得上述低溫操作低成本、連續的進行。 國外的相近低溫實驗設備有低溫冷卻器和循環器兩種，其功能均較單一，低溫冷卻器可以將冷媒的溫度降低，但不能用磁力攪拌器進行邊冷卻邊攪拌，也不能進行外循環；循環器可進行外循環，但無冷卻功能。

   由于大多數情況下低溫冷卻器與低溫循環器需要同時使用，采用兩件單獨的設備很不方便，且由于兩件設備的連接管道，增加了冷損失。

低溫液體冷卻循環器的功能

1）將載冷劑冷卻到所需低溫；

2）對外輸出載冷劑并進行循環，以冷卻低溫水浴等外部設備；

3）直接冷卻燒瓶、試管，此時可以對瓶內的被冷卻液體進行攪拌。

   根據所需功能，低溫冷卻循環器由制冷系統、載冷劑循環系統、攪拌裝置及電氣控制系統等四個主要部分組成。載冷劑循環系統包括低溫用載冷劑泵、載冷劑容器和管路附件，攪拌裝置為磁力攪拌器。

   低溫液體冷卻循環器的基本工作原理是利用制冷系統將冷媒冷卻，再用冷媒去冷卻被冷卻物品，以滿足被冷卻物品的低溫要求。被冷卻物品可以用磁力攪拌器進行攪拌，冷媒可以用泵在容器內部進行內循環，也可以向外輸出冷卻低溫恒溫水浴，即進行外循環。冷媒溫度用數字式溫度控制系統進行控制，實現連續可調。

   低溫液體冷卻循環器為可移動式整體結構，載冷劑容器、低溫用載冷劑泵以及電控系統位于上部，制冷系統位于下部。載冷劑容器外加由聚苯乙烯塑料外殼和隔熱層組成的隔熱結構，材料為硬質聚氨脂泡沫塑料。將制冷系統中的冷凝蒸發器、回熱器繞成環形布置在隔熱層中，各換熱器不單獨占用空間，且無需單獨進行隔熱，有效地減小了體積。