一、引言
赛默飞(Thermo Fisher)240i 系列培养箱以高精度温控、稳定性及多功能接口著称,其舱体结构设计直接关系到设备的性能表现与使用寿命。二手240i 在重新启用前,需对舱体结构有全面了解,包括内外层板材、保温层、门体与密封系统、搁板与支撑结构、传感器与加热元件布置、风道与循环系统、观测窗与照明、管线接口与维护舱口等模块。以下内容将分模块、逐层次详尽介绍二手240i 培养箱的舱体结构特征、材料选用、功能分区与常见磨损点,助您在设备检测、安装与保养中做到心中有数。
二、整体结构框架
外部机壳:240i 采用耐腐蚀钢板喷涂外壳,表面覆环氧聚酯粉末涂层,抗划痕、耐化学腐蚀。机壳分前后两半:前罩板与底座底盘。前罩板整合控制面板开孔、观察窗预留孔与气体接口槽;底座底盘承载压缩机、风机及管路支撑架。
内部框架:由不锈钢型材焊接成承重骨架,整体呈箱体四棱柱结构,角部采用铝合金连接件,既保证强度又便于拆装。骨架上开有多道 perforation 孔用于固定内胆层和保温层。
保温层:外壳与内胆之间填充高密度聚氨酯(PU)发泡,厚度约 50–75 mm,热导率低于 0.03 W/m·K,确保箱体热损失最小化。发泡过程中注入阻燃剂,达到 UL94 V-0 级阻燃标准。
内胆结构:内胆采用 304L 不锈钢板,镜面抛光,便于清洁。四周拼接处采用氩弧焊,焊缝均匀、无死角,并用食用级硅胶密封,防止污染物积聚。底板开有排水沟槽与集水盆,方便清洗与排水。
三、门体与密封系统
单/双层门结构:240i 常见双层门设计——内侧不锈钢冲压门板,外侧为钢化玻璃观察窗。内侧门板承重并保证保温,外侧钢化玻璃厚度约 5 mm,可承受至少 50 kg 冲击力。
门铰链与闭合机构:铰链组件为铝合金制成,内置润滑轴承,确保长期开合顺滑;闭合采用螺旋压缩弹簧与螺杆调节,闭合力度可调节至 5–10 N·m,以实现最佳贴合效果。
密封条:门缝处安装双层硅胶密封条,外层承受高温接触,内层抵抗化学腐蚀。硅胶密封条通过压条卡槽固定,易于更换;二手设备常见磨损点在门角处,需检测是否有压扁或断裂。
门体感应器安装位置:门铰链侧内壁安装磁性感应器或霍尔传感器,感应间隙一般在 3–5 mm。传感器卡座由耐高温塑料制成,可通过螺丝拆卸校准。
四、搁板与支撑系统
可调式托盘导轨:内胆两侧嵌有多槽式导轨,槽距间隔 25 mm,可根据样品高度任意调节。导轨材质为 304 不锈钢,冲压成型,表面抛光去毛刺。
托盘/搁板:配备不锈钢网格托盘与实心板两种型号,网格托盘利于气流通畅,实心板便于小体积样品摆放。托盘边角设有防滑凸起,保证取放时稳定。
托盘支撑架:支撑架采用冷轧钢管焊接,表面电泳涂层,防止生锈。支撑架与导轨配合松紧度可通过弹簧螺母微调。
载重与强度:每层托盘最大承重 20 kg,多层载荷最大不超过 80 kg;支撑系统需定期检查导轨松紧及焊缝裂纹。
五、加热元件与温度传感器布置
加热器元件:一般位于箱体背部底层,采用带翅片的不锈钢管状电热丝,功率分布均匀。电热丝外包 PTFE 绝缘层,耐温高达 260℃。
风机与环流风道:加热后热空气由背部风机吸入,通过蜗壳均匀分布至上端风道,然后沿侧壁回流至底部循环,风道由 1.2 mm 厚不锈钢板折弯成型。
温度传感器安装:240i 通常配置三点热电偶:中心点、左上角、右下角。传感器探头插入内胆侧壁预留孔,通过螺纹压紧,确保良好热接触。探头线采用耐高温编织线套,防止老化。
温度均匀化设计:背部风口采用可拆洗微孔铝板,孔径 1.5 mm,分布均匀;风机叶轮直径约 100 mm,转速 1200 rpm,保证气流循环覆盖所有层面。
六、湿度与气体接口
湿度雾化器位置(选配):一般位于底部侧壁,通过超声雾化片将水雾注入循环风道顶部,实现箱内湿度控制。水雾经不锈钢喷嘴加工成细雾状,均匀分散。
CO₂ 供气接口:箱体右侧后部设有标准 6 mm 快插接口,连接 99.9% 气体纯度钢瓶。接口外侧配有安全止回阀与减压阀安装座,需要周期性检漏与更换密封 O 形圈。
气体回流管路:不锈钢管路穿保温层至雾化器或喷嘴,由外至内采用三层密封结构,防止外部冷凝水渗入;管路固定支架与内胆骨架焊接稳固。
七、观测窗与内部照明
观测窗结构:双层钢化玻璃中空结构,隔热层厚度约 12 mm,透光率 ≥ 90%,抗冲击强度 ≥ 2.5 kPa。内外玻璃通过硅胶粘结,防止内部结露。
窗框与固定件:窗框采用铝合金,阳极氧化处理,边缘设有密封条与防震海绵垫;固定框架与门板铆接,拆装简便。
LED 照明装置:安装于内胆顶部,防水等级 IP65,色温约 4000 K,功率 2 W。灯条底座为铝合金散热槽,连接至控制器,可通过触摸屏单独开关。
八、电气与控制线路舱口
控制面板背后布线:所有信号线与电源线通过背后集线槽集中,采用防火阻燃 PVC 管套保护。信号/功率线分层走线,避免电磁干扰。
维护舱口:后部底座设有 200×150 mm 维修孔板,通过四颗手拧螺母固定,内部集成继电器、变压器与控制器主板,维护时可快速打开。
线缆标识与封装:每根线缆均贴有激光刻码编号,与电气原理图对应;接插件采用防松设计,插头部位加装防尘罩。
九、辅助结构与支撑脚
可调节脚座:四角支撑脚为 M12 螺杆调节结构,可调节 ±20 mm 高度,底部配有防滑橡胶垫,保证箱体水平稳固。
底部集成托盘:底座前部设 20 mm 高度集水盘,用于冷凝水收集与蒸发;托盘材料为耐腐蚀 PP 塑料。
辅助挂架:内胆左侧顶部可安装挂钩,用于悬挂管线或探针;挂架由不锈钢丝成型,并可根据需求拆卸。
十、二手磨损与检修要点
门体与密封:重点检查双层门铰链润滑状况与密封条弹性,若发现密封条硬化或断裂,需及时更换;铰链弹簧易疲劳,需测试弹簧力是否不足。
保温层完整性:用专业红外测温仪检测箱体各侧板表面温度分布,若出现热斑则说明保温层局部失效,需重新发泡或更换保温板。
内胆腐蚀:检查底板排水沟槽与角缝处是否出现锈点或焊缝开裂,及时补焊与打磨;清理水垢与霉菌。
风道与风机:拆开后盖检查风机叶片是否弯曲、轴承是否松动,清理叶片与风道板上的灰尘;风机震动超标需更换轴承或整机更换。
加热元件与传感器:用万用表测量电热丝与热电偶电阻,确认在规格范围内;若传感器漂移需更换探头并重新校准。
十一、总结
赛默飞 240i 的舱体结构集多层板材、高效保温、精准传感与均匀循环于一体,设计精巧、模块化程度高。对于二手设备,除常规清洁与维护外,更需聚焦舱体密封、保温完整性、传感器与风机状态等关键部位,及时更换耗材与易损件,确保舱体结构重获可靠性能。通过对上述各模块的深入了解与定期检修,二手 240i 培养箱亦能持续为科研实验提供稳定、可靠的温控环境。