半导体制冷技术应用在医疗器械IVD行业-强迫对流（中间无过渡）
试剂锅是保存检测试剂盒的重要部件，通常试剂必须在合适的温度下保存，因此采用良好的热控手段，对试剂锅内部的空气温度进行控制就显得尤为重要。
生化免疫诊断设备的试剂仓通常包括：制冷仓、半导体制冷模组和温控系统等等，设备在进行取样分析时从试剂仓的试剂瓶中吸取一定量的试剂。为了保证试剂仓内试剂的安全，试剂仓需要在开机30min内通过半导体制冷模组的制冷和温控系统的控制使试剂仓达到并维持在2～8℃的温度。

案例讲解（风冷方案）-内外强迫对流方式（中间无过渡）
试剂锅的原始结构模型如下图所示，模型下部为试剂锅的主体结构，上部部为相应的半导体制冷模块。模块外部热端散热器采用风冷，模块冷端延伸风道至锅盖上，冷端将锅内空气循环制冷降温。

下图为试剂锅中心切面的剖面图，可以看出，试剂锅上部区域为封闭空间，内置相应的保温棉、塑料内壳、多个转轴及试剂管等等。试剂锅锅盖上布置进出风口与上部的半导体制冷模块风道对接，其向上循环抽送内部空气流过半导体制冷模组冷端散热器，使得锅内空气温度得到控制。上部的半导体制冷模块散热采用强迫风冷，模块包括TEC、2个串联的内风机、1个外风机，1个型材散热器及钣金制成的导流风道。试剂锅所处的外部环境温度为30℃。

模型建立及计算工况
据客户所提供的试剂锅构型，考虑实际的几何结构以及热仿真对模型的要求，略去结构中的螺丝、螺母、安装孔等。通过模拟分析，对系统的流场、温度场进行分析，仿真TEC对试剂锅热控的散热效果。仿真结果如下：

从仿真结果可以看出，截至3600s时，试剂锅内空气温度降低了4℃左右，在靠近进出风位置处；TEC冷端散热器温度在-4℃左右，存在结冰凝霜风险。锅内上部温度底，下部温度高，很多位置无法满足要求的2-8℃。TEC热端散热器温度在45℃，出风温度底部比上部高2℃左右，风扇进出风温度有短路，热气流会回到风扇。从X向切面的速度云图和试剂盘的温度云图可以看出，离内循环出风口的试剂温度偏低，远端降温缓慢且不能满足要求，试剂锅内的空气流动只在附近区域流动，远端气流流动少。

华晶温控用在医疗器械IVD行业的半导体制冷模组

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半导体制冷模组在IVD试剂锅上的温控解决方案
试剂锅是保存检测试剂盒的重要部件，通常试剂必须在合适的温度下保存，因此采用良好的热控手段，对试剂锅内部的空气温度进行控制就显得尤为重要。
生化免疫诊断设备的试剂仓通常包括：制冷仓、半导体制冷模组和温控系统等等，设备在进行取样分析时从试剂仓的试剂瓶中吸取一定量的试剂。为了保证试剂仓内试剂的安全，试剂仓需要在开机30min内通过半导体制冷模组的制冷和温控系统的控制使试剂仓达到并维持在2～8℃的温度。

目前在试剂仓温控系统中，华晶温控设计的半导体制冷模组多采用风冷和液冷，其中制冷效率较高的是液冷。如下是试剂仓温控系统解决方案示意图。

半导体制冷技术应用在医疗器械IVD行业的案例讲解（风冷方案）
试剂锅内部布置一个风扇，其向上抽动内部空气进行流动，使得下部的冷空气（TEC制冷）向上进行流动，进一步导致整个试剂锅的温度均匀；下部为散热控制装置，原始的散热控制装置包括TEC、2个并联的风机、一个叉翅的散热器及钣金制成的导流风道。

某试剂锅的原始结构模型
据客户所提供的试剂锅构型，考虑实际的几何结构以及热仿真对模型的要求，略去结构中的螺丝、螺母、安装孔等。通过模拟分析，对系统的流场、温度场进行分析，仿真TEC对试剂锅热控的散热效果。仿真结果如下：

从仿真结果可以看出，截至2700s时，试剂锅内空气温度降低了21℃左右，接近降温至8℃的要求；TEC冷面向上将部分冷量传导至托盘下部的固体器件；随着时间的进行，截至2950s时，试剂锅内温度进一步降低，锅内空气的温度降低至8℃；截至到3600s，锅内空气的温度进一步降低至5℃左右。

华晶温控用在医疗器械IVD行业的半导体制冷模组