一、HEPA过滤系统基础知识
1. HEPA定义
HEPA,全称为High Efficiency Particulate Air过滤器,是一种能捕捉极细微颗粒(≥0.3微米)的高效过滤介质。它广泛应用于生物安全柜、洁净室、培养箱等对空气洁净度有严格要求的设备中。
HEPA滤网通常采用玻璃纤维或聚合物纤维为主材,具备超高的粒子拦截效率,能够去除空气中99.97%以上的微粒、细菌、真菌孢子、尘埃等污染源。
2. 过滤原理
HEPA的过滤机理并非单一的筛分作用,而是依赖于拦截、惯性碰撞、扩散与重力沉降等多种物理机制。对于不同大小的颗粒,这些机制共同起效,形成高效阻隔。
二、赛默飞160i培养箱HEPA系统的结构设计
1. 滤网布置位置
在160i CO₂培养箱中,HEPA过滤器通常安装在风机循环通道的出风口处。箱体内空气经过风机抽吸,首先被加热或加湿处理,随后在进入主舱体前通过HEPA滤网净化,以确保进入培养环境的空气洁净无菌。
2. 多层过滤结构
部分高配版160i设备还配置有预过滤层与金属防尘网,用于初步阻挡大颗粒杂质与粉尘,延长主HEPA滤芯使用寿命。
3. 空气循环路径
风机将箱内空气抽回,通过加热器、加湿模块和HEPA滤芯,净化后重新送回培养舱体,形成封闭回路循环系统,以每分钟约5–10次的频率刷新空气,从而实现持续净化。
三、HEPA系统在培养箱中的核心作用
1. 保持洁净空气环境
HEPA过滤器有效去除空气中的微生物和颗粒污染源,防止其落入培养皿中引起细胞污染,是实现无菌培养环境的关键保障。
2. 辅助控制交叉污染
当箱内放置多个样本时,HEPA系统避免因空气传播而引发的交叉感染问题,保护不同实验样本的独立性与纯净性。
3. 降低环境波动风险
空气通过HEPA层后变得稳定、均匀,有助于减少箱体内部微环境的温湿波动,增强系统控温与控湿的响应性和一致性。
4. 实现Class 100洁净等级
部分赛默飞培养箱可通过HEPA系统实现ISO 5等级(Class 100)洁净环境,满足干细胞培养、基因治疗及高敏感性实验的标准要求。
四、二手设备中HEPA系统面临的常见问题
在使用二手160i培养箱时,HEPA过滤系统的性能可能因长期运行或未妥善维护而下降,主要表现在以下几方面:
1. 滤芯堵塞
随着时间推移,滤芯会吸附大量微粒,导致阻力增大,风速下降,从而影响空气循环效率和培养环境的均衡性。
2. 滤网老化或破损
若设备长时间在高湿、酸性或粉尘环境中使用,滤芯材料可能变形、破裂、脱层,导致微粒穿透风险增加。
3. 密封条失效
HEPA滤芯与风道之间若密封不严,会形成旁路气流,未经滤网处理的空气直接进入培养腔体,失去净化效果。
4. 风机配合失调
滤芯阻力上升会增加风机负荷,若风机老化、性能下降,则空气循环无法达到设计频率,净化效率大打折扣。
五、HEPA过滤系统的检测与评估方法
在二手培养箱使用前,应对HEPA系统进行以下检查:
1. 可视化外观检查
拆下滤芯,检查其表面是否变形、脆裂、黑化、潮湿或结垢,如发现明显破损应立即更换。
2. 气流测试
使用风速计在培养舱体内进行测试,确认空气循环是否畅通。正常情况下应感受到轻微的均匀气流。
3. 压差检测
部分160i设备设有风压监测端口,可通过微压计检测滤芯前后压力差。若超过设定阈值(如100–200帕),说明滤芯已严重堵塞。
4. 烟雾测试
向箱体中释放无毒烟雾,观察烟雾是否均匀分散,是否有明显“死角”或逆流现象,判断风路是否通畅。
六、HEPA系统的更换与保养建议
1. 更换周期建议
HEPA滤芯通常建议每6–12个月更换一次,具体周期取决于使用频率、外部环境洁净程度及箱内负载情况。二手设备建议初次使用前即更换。
2. 更换流程简述
关闭设备,断开电源;
拆除风道外壳或滤网盖板;
小心取出旧滤芯,避免扬尘;
清洁滤芯安装槽及风道;
安装新滤芯,确保密封贴合无缝隙;
启动设备并检测空气循环。
3. 定期清洁风道与风机
灰尘容易积聚于风机叶轮及进出风道,影响风速与压力,建议每3–6个月清洁一次,使用无尘布和真空吸尘器配合进行。
4. 避免高湿高盐运行
保持培养箱内部干净干燥,避免使用含盐、腐蚀性物质,降低HEPA材料的腐蚀风险。
七、操作与使用注意事项
为保持HEPA系统最佳运行状态,在日常操作中应注意以下要点:
不应频繁打开箱门,避免外部污染物大量进入;
禁止在腔体内使用易挥发有机溶剂,以防滤芯吸附饱和;
不要堵住回风口、出风口,保持通道畅通;
开机时等待数分钟空气净化后再放入样本;
定期记录空气质量报警、风机运行状态及维护记录。
八、二手培养箱选购中HEPA系统评估要点
在采购二手赛默飞160i CO₂培养箱时,对HEPA过滤系统的评估至关重要:
1. 询问更换记录
了解滤芯最近更换时间、供应来源及使用周期,有助于判断当前状态。
2. 检查密封完整性
评估风道与滤芯之间是否安装得当,密封是否老化开裂。
3. 实地测试净化效果
建议使用气溶胶发生器及粒子计数器进行空气洁净度测试,判断系统是否符合实验要求。
4. 优先选择原厂配件
确保设备搭载的是赛默飞原装HEPA滤芯,兼容性与稳定性更优,能提供完整技术参数与更换说明。
九、总结
HEPA过滤系统在赛默飞160i培养箱中发挥着不可替代的作用,是实现无菌、稳定实验环境的根本保障。对于二手设备而言,HEPA系统的状态决定了整机的洁净性能与实验可靠性。
用户应充分了解其工作原理、结构设计与使用规范,并在使用过程中严格按照维护计划定期检查与更换滤芯。通过科学管理和技术评估,即便是二手设备也可保持优异的空气质量控制能力,满足高标准生物实验室的需求。