ตู้แช่แข็งยูแอลที

ตู้แช่แข็งอุณหภูมิต่ำ แบบแนวตั้งมาตรฐาน

ตู้แช่แข็งยูแอลที () เป็นตู้เย็นที่สามารถเก็บของได้ในอุณหภูมิ
ตู้อาจเรียกด้วยว่า ตู้แช่แข็ง -80 หรือ ตู้แช่แข็งอุณหภูมิต่ำ -80 เป็นการระบุอุณหภูมิที่ใช้กันมากที่สุด
ตู้มีทั้งแบบแนวตั้งและแนวนอน

 การใช้ 
นักวิทยาศาสตร์กำลังใส่ตัวอย่างในตู้แช่แข็งยูแอลที
ห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตอาจต้องเก็บตัวอย่างสิ่งมีชีวิตไว้ในที่เก็บซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากในระยะยาว (รวมทั้งการใช้ระบบโซ่เย็นในระดับต่างๆ) ตัวอย่างที่เก็บรวมทั้งดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน วัสดุที่สกัดจากเซลล์ หรือสารรีเอเจนต์ 
เพื่อลดความเสี่ยงต่อตัวอย่าง จึงต้องเก็บไว้ในอุณหภูมิที่ต่ำมาก
นี้เทียบกับการเก็บตัวอย่างระยะสั้นๆ ในตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งธรรมดาที่มีอุณหภูมิ

ตัวอย่างทางชีวภาพในตู้แช่แข็งยูแอลทีมักเก็บในหลอดพอลิเมอร์ โดยปกติใส่ลงในกล่องที่ทำจากกระดาษแข็ง พลาสติกพอลิเมอร์ หรือวัสดุอื่นๆ อีก
หลอดไมโครทิวบ์ (หลอดทดลองขนาดเล็กๆ) จะใส่ในกล่องที่แบ่งเป็นช่องๆ ดังนั้น แต่ละกล่องจึงใส่หลอดได้ถึง 64, 81 หรือ 
ตู้แช่แข็งยูแอลทีขนาดปกติจะใส่กล่องเช่นนี้ได้ 

รูปแสดงกล่องที่มักใช้เก็บตัวอย่างแล้วใส่ในตู้แช่แข็งในห้องปฏิบัติการ

นอกจากการใช้ทางวิทยาศาสตร์แล้ว อุตสาหกรรมประมงบางส่วน (เช่น ที่จับปลาทูน่า) ก็ต้องใช้ตู้แช่แข็งเช่นนี้ด้วย

ตู้แช่แข็งมักติดระบบสัญญาณเตือนเพื่อแจ้งเหตุการณ์ความล้มเหลวในการรักษาความเย็นแก่บุคลากร

 ช่วงเวลาทำให้เย็น (pull down time) 
ช่วงเวลาทำให้เย็นหมายถึงระยะเวลาที่ตู้เย็นใช้ในการลดอุณหภูมิจากอุณหภูมิห้องจนถึงอุณหภูมิตามที่ต้องการคือ
ระยะเวลาจะขึ้นอยู่กับฉนวนความร้อนที่ใช้ ประสิทธิภาพของระบบคอมเพรสเซอร์ และชั้นโลหะที่ติดไว้ในตู้
ในต้นคริสต์ศตวรรษที่21 ตู้อาจย็นลงถึงอุณหภูมิที่ต้องการภายใน 

 พลังงาน 
เพราะอุณหภูมิต่ำมาก ตู้แช่เแข็งชนิดนี้จึงเปลืองไฟฟ้ามาก
จึงมีค่าใช้จ่ายสูง
ยกตัวอย่างเช่น ในปี2010 มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดมีตู้แช่แข็งแบบนี้กว่า ซึ่งกินไฟกว่า  โดยเสียค่าไฟถึง  (ประมาณ )
ตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ๆ ปกติจะกินไฟน้อยกว่า

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเริ่มเสนอให้ตั้งอุณหภูมิที่ แทนที่ -80 เพราะใช้ไฟน้อยกว่าและทำให้ใช้ได้ทนกว่า

ขึ้นอยู่กับขนาดตู้ การเปิดปิด และจำนวนตัวอย่างที่แช่แข็ง ตู้อาจกินไฟถึง 11 กิโลวัตต์ ช.ม./วัน หรือยิ่งกว่า
ดังนั้น จึงควรใช้ฉนวนกันความร้อนที่ดีสุด
การมีช่องที่มีประตูปิดเล็กๆ ชั้นในจะช่วยลดการเสียความเย็นเมื่อเปิดประตูใหญ่
การจับเกาะเป็นน้ำแข็งควรลดให้มีน้อยสุด
ตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ปกติจะใช้พัดลมและคอมเพรสเซอร์ที่ปรับความแรงได้
ซึ่งอาจลดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ได้ถึง 

 วงจรการทำความเย็น 
ตู้แช่แข็งที่ใช้ระบบการทำความเย็นเป็นลำดับโดยใช้สารทำความเย็นที่เหมาะกับอุณหภูมิต่างๆ กัน ซึ่งเรียกว่า ระบบ cascade refrigeration (CR) อาจกินไฟถึง 20เท่าของตู้เย็นที่ใช้ในบ้าน
สารทำความเย็นยังเป็นแก๊สเรือนกระจก โดยปกติเป็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนชนิด R-508B
แต่ตู้แช่แข็งรุ่นใหม่ใช้แก๊สไฮโดรคาร์บอนแบบผสม โดยมักผสมอีเธน (ethane) กับโพรเพน
ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง เทียบกับตู้ที่ใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนดั้งเดิม

ผังแสดงกระบวนการทำความเย็นเป็นลำดับ (cascade refrigeration) แบบ 2 ชั้น

 ดูเพิ่ม 
 น้ำแข็งแห้ง

 เชิงอรรถและอ้างอิง 

หมวดหมู่:เทคโนโลยี
หมวดหมู่:เทคโนโลยีชีวภาพ
หมวดหมู่:เทคโนโลยีการแพทย์
หมวดหมู่:อุปกรณ์
หมวดหมู่:อุปกรณ์การแพทย์
หมวดหมู่:อุปกรณ์วิทยาศาสตร์
หมวดหมู่:อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
หมวดหมู่:อุปกรณ์ไฟฟ้า