是对需要进行升华干燥生产的药品、食品等进行工艺测试和优化的主要设备，制冷系统则是实验室冻干机的核心部分，实验室冻干机需要较低的制冷温度和较低的冷剂蒸发温度，一般采用复叠式制冷，即制冷系统包括一个高温级和一个低温级两个单独制冷系统，并通过冷凝蒸发器将两部分联系起来，制冷系统采用风冷方式进行冷却。
实验室冻干机复叠系统常见问题，一般冻干周期较长，冻干温度较低，当进入低温阶段时，压缩机吸气压力较低，压缩比大，排气温度较高，或环境温度高于25℃时风冷效果不佳等原因造成压缩机排气温度高引起压缩机温度偏高，压缩机在较高温度的条件下长运行时间将降低压缩机的使用寿命，若压缩机排气温度过高导致压缩机停机，将造成冻干工艺失败。
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