二手赛默飞培养箱240i内部结构图文解析
一、前言
在科研、医疗、生物制药等实验环境中,恒温培养箱作为关键设备之一,其内部结构的科学性直接影响温控精度、培养稳定性与维护便利性。赛默飞Heracell 240i培养箱是一款高性能CO₂培养设备,广泛应用于哺乳动物细胞培养、干细胞研究、生物反应器预培养等领域。本文将详细解析其内部结构组成,帮助用户深入了解设备运行机制与空间利用设计。
二、整机结构总览
赛默飞240i培养箱整体为立式方形箱体结构,外壳采用抗腐蚀涂层金属板材,内部为镜面抛光不锈钢腔体,具备极强的耐腐蚀性与易清洁性。内部结构自上而下分为:
上部电子与气路控制区
中部培养腔体主区
底部加湿盘及废液区
前开门设计搭配热封闭式内门(玻璃门),提高保温与密封性能。
三、核心内部模块结构详解
1. 温控加热系统
位置:内胆四周镶嵌加热片,顶部和底部加热结构构成封闭热环
功能:提供全方位恒温环境,温度可调节至+60℃,控温精度±0.1℃
结构设计:加热系统被封装在腔体夹层内,避免直接接触样本,提高安全性
温控系统中集成PT1000高灵敏度传感器,实时反馈数据至前端面板进行闭环控制。
2. 风道与空气循环系统
位置:后壁中心位置设有隐藏风扇+循环通道
功能:使箱体内部空气循环均匀,避免热斑或冷区
空气流动路径:风扇吸入腔体热空气 → 后壁导流槽 → 加热 → 再次均匀吹出
此结构有助于维持培养箱内稳定的温度与CO₂浓度,提升培养一致性。
3. CO₂传感与注入装置
位置:顶部安装非分光红外(IR)传感器或热导式传感器(型号可选)
传感头结构:位于空气循环回路中段,实时检测CO₂含量
CO₂注入口:位于箱体后侧下部,连接气瓶管路
CO₂注入采用比例阀调节,结合PID算法实现精准浓度控制(常用5%设定),响应速度快,波动范围小于±0.2%。
四、内部腔体空间布局
1. 层架结构
位置:箱体内部左右两侧设有可调式层架卡槽
标配层数:最多可安装17层搁板(部分配置8–10层)
材质:抛光不锈钢,承重力强,不易生锈
搁板结构优势:可灵活调节层高以适配不同体积培养器皿
层架底部开有通风孔,辅助热量和气体流通。
2. 内门设计
结构:外门为厚实密封门,内部另设钢化玻璃内门
内门功能:
保温隔离,减少开门瞬间温度波动
可选分区内门(左右上下对开),实现局部操作最小干扰
密封性:配有硅胶密封圈,防止CO₂泄漏和湿度流失
3. 加湿盘区
位置:底部托盘区域
结构:拉出式不锈钢水盘,内装蒸馏水或纯化水
功能:通过自然蒸发提高腔体湿度,维持90%以上相对湿度
配件:部分型号配备抗污染银离子涂层,抑制霉菌生长
该结构为细胞培养提供理想湿润环境,避免样本水分蒸发。
五、灭菌与清洁结构模块
1. 高温自动灭菌装置(部分配置)
加热管:底部与侧壁内嵌高功率加热管
运行流程:升温至+180℃进行内部灭菌,持续90分钟
控制方式:通过主控板程序设定,过程自动完成
作用:可有效杀灭细菌、霉菌、支原体等常见污染源
适合高频使用环境及对无菌要求极高的实验场景。
2. HEPA高效过滤单元(可选)
安装位置:进气管路或顶部气体入口
功能:过滤进入箱体的空气中杂质、微尘、病原体颗粒
更换周期:推荐每6–12个月更换一次
六、控制线路与数据接口位置
1. 控制电路与显示模组
主板位置:箱体顶部盖板内
显示屏:前面板液晶屏显示设定/实际温度、CO₂浓度、报警等信息
控制方式:薄膜按键控制或触摸式(高配)
2. 外部接口
气体接口:后侧CO₂/气体接口连接稳压阀
数据接口:RS-232、USB、以太网口(用于连接电脑或数据记录仪)
排水口:用于加湿水盘排液或消毒排液
外部接口布局清晰,便于设备对接实验信息管理系统(LIMS)或远程监控系统。
七、内部结构设计特点与优势
结构设计亮点 | 技术优势说明 |
---|---|
模块化设计 | 各部件独立组装,便于维修更换 |
圆角不锈钢腔体 | 清洁无死角,符合GMP洁净室要求 |
多点传感器布局 | 保证温度、CO₂、湿度检测全面,提升控制精度 |
断电保护机制 | 停电后系统参数不丢失,来电自动恢复运行 |
低噪音风扇 | 静音运行设计,不干扰实验室工作环境 |
八、结构相关使用维护建议
定期清洁层架与水盘:每周建议使用中性洗涤剂清洁搁板与水盘,避免细菌滋生;
检查风扇运行状态:每月观察后壁风扇是否正常运转,防止热分布不均;
观察门封密合性:内门和外门密封条若老化应及时更换;
防止堵塞排气孔:勿在内壁黏贴物品或堵塞循环出口;
不宜超负荷摆放样本:留有1/3以上空气流通空间,确保气体均匀分布。
九、结语
赛默飞240i培养箱的内部结构设计体现了高端实验室设备对性能与人性化的双重考量。从加热系统、气体控制、层架布局、灭菌模块到接口配置,每一处细节都服务于实验稳定性、样本安全性与操作便利性的提升。对于二手设备用户而言,深入理解其内部结构,有助于评估设备状态、优化使用流程、降低维护成本,真正实现设备价值最大化。