Inżynierowie projektanci w firmach typu OEM działających w sektorze przemysłu biotechnologii zaczynają doceniać znaczenie zarządzania temperaturą w dążeniu do tworzenia szybszego i bardziej precyzyjnego sprzętu laboratoryjnego. Nie zapominajmy przecież, że szybkość reakcji chemicznych jest zwykle proporcjonalna do temperatury, a technicy laboratoryjni mogą również wydłużyć czas pracy lub okres przechowywania próbek i odczynników, utrzymując substancje w optymalnym zakresie temperatur. Prawdziwym wyzwaniem jest oczywiście zapewnienie tych możliwości w sposób niezawodny i ekonomiczny, dlatego firmy coraz częściej zwracają się do naszego zespołu ekspertów - inżynierów z firmy SMC.
Max Lemacon, Menedżer zespołu Biotechnologii, SMC Francja
MARZEC 2022
Mamy ponad 40 lat doświadczenia zawodowego w dostarczaniu urządzeń typu chiller producentom typu OEM zaopatrującym branże biotechnologii i urządzeń medycznych. Nasi klienci mówią nam, że przy podejmowaniu decyzji o zakupie kierują się wysoką niezawodnością produktów, bogatą ofertą, możliwością dostosowania do potrzeb klienta oraz kompleksowym wsparciem przed- i posprzedażowym.
Projektanci urządzeń takich jak analizatory często wywodzą się z obszaru biologii lub inżynierii biomedycznej, a nie zarządzania temperaturą. Jeśli tak jest w Twoim przypadku i chcesz wdrożyć kontrolę temperatury w swoich projektach urządzeń, pierwszą rzeczą, której będziesz potrzebować, jest fachowe wsparcie projektowe. Po drugie, idealnym rozwiązaniem byłoby oczywiście znalezienie partnera technologicznego, który posiada również doświadczenie w dziedzinach uzupełniających, takich jak sterowanie płynami i automatyka, ponieważ uprościłoby to funkcje biznesowe, takie jak projektowanie, zakupy i obsługa posprzedażowa. Dodatkowo potrzebne jest wsparcie posprzedażowe podczas wieloletniego użytkowania sprzętu w różnych miejscach na świecie.
Wyzwanie związane ze spektrometrem
Niedawno dostarczyliśmy europejskiemu producentowi typu OEM, specjalizującemu się w urządzeniach do diagnostyki in-vitro, rozwiązanie w zakresie regulacji temperatury dla spektrometru do chromatografii gazowej. System ten oddziela składniki chemiczne od mieszaniny próbek i wykrywa je w celu określenia ich obecności lub braku i/lub ich ilości.
Nasz klient współpracował już z nami w zakresie rozwiązań kontroli płynów, ale nie znał naszej oferty w zakresie kontroli temperatury ani naszych umiejętności w dziedzinie zarządzania ciepłem. Szybko stało się jasne, że możemy odegrać kluczową rolę w zdefiniowaniu najbardziej odpowiednich produktów dla tego zastosowania.
Większość spektrometrów składa się z czterech głównych elementów: układu wlotowego, źródła jonów, analizatora masy i detektora. Na etapie wlotu klient musiał podgrzać sześciokapilarną komorę pomiarową do temperatury 55°C. W tym przypadku kontrola temperatury musiała być dokładna, precyzyjna i powtarzalna.
Urządzenie podgrzewa i przekształca różne ciecze w fazę gazową w celu ich skroplenia na pewnej odległości, a następnie rozdzielenia i analizy. Stabilność temperatury ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładności niezbędnej dla użytkowników analizatora. Każde domowe rozwiązanie wykorzystujące elementy Peltiera po prostu nie zapewniłoby wystarczającej dokładności, a poza tym są też inne problemy. Systemy chłodzenia oparte na elementach Peltiera muszą być dobrze wyważone pod względem technicznym. Niewystarczający radiator lub zbyt małe ogniwo Peltiera mogą prowadzić do dużego zużycia energii, dużego wydzielenia ciepła i nadmiernego hałasu.
Wymaganie i rozwiązanie: idealne dopasowanie
Zaproponowaliśmy przeprowadzenie badań cieplnych i płynów w celu określenia optymalnych poziomów bilansu cieplnego, mocy grzewczej i przepływu powietrza. Na podstawie uzyskanych wyników byliśmy w stanie określić rozwiązanie oparte na kompaktowym, wysokowydajnym urządzeniu chłodzącym i regulujące temperaturę SMC z wymiennikiem ciepła powietrze-woda. Na podstawie dokładnych obliczeń opracowaliśmy również dyfuzor stożkowy zapewniający optymalny przepływ powietrza przez turbinę.
W rezultacie powstało bardzo udane rozwiązanie zapewniające dokładność, powtarzalność, kompaktowe wymiary i możliwość programowania przyrostu temperatury.
Kluczem do sukcesu tego projektu była nasza zdolność do zapewnienia klientowi korzyści dzięki naszemu know-how w zakresie zarządzania temperaturą i dostarczenia kompletnego rozwiązania. Klient postrzega teraz firmę SMC nie tylko jako dostawcę komponentów, ale jako zaufanego eksperta w dziedzinie kontroli temperatury i płynów.
Korzyści z zastosowania ogniwa Peltiera
W zastosowaniach związanych z dziedziną biotechnologii i urządzeniami medycznymi systemy chłodzenia oparte na ogniwie Peltiera zyskują wiele dzięki wysokiej stabilności temperaturowej, niskiemu poziomowi hałasu, niskim wibracjom i niewielkim wymiarom fizycznym..
Chiller do regulacji temperatury i chłodzenia serii INR-244-831 – Doskonałe funkcje w bardzo kompaktowych wymiarach
Zgodnie z definicją, zjawisko Peltiera polega na ochłodzeniu jednego złącza i ogrzaniu drugiego, gdy prąd elektryczny (DC) jest utrzymywany w obwodzie z materiału składającego się z naprzemiennych warstw różnych półprzewodników. Te półprzewodniki są umieszczone pomiędzy warstwami ceramicznymi, które działają jak izolatory termiczne, tworząc w ten sposób ogniwo Peltiera (znane również jako urządzenie termoelektryczne).
Poza analizatorami, podstawowe zastosowania urządzeń termoelektrycznych z ogniwem Pietltera obejmują urządzenia do badań echograficznych, systemy rentgenowskie, urządzenia do krioterapii i akceleratory jonów do leczenia nowotworów. Szersze zastosowania obejmują na przykład systemy uzdatniania wody i gazu do czyszczenia narzędzi laboratoryjnych lub chirurgicznych.
We wszystkich przypadkach firma SMC może zaprojektować i wyprodukować produkty wykorzystujące ogniwo Peltiera, dostosowane do indywidualnych zastosowań. Dzięki ponad czterem dekadom doświadczenia firma jest uznanym partnerem technologicznym dla producentów typu OEM z branży biotechnologii i urządzeń medycznych na całym świecie.
