一、空气过滤系统的工作原理
空气过滤系统主要是通过物理过滤或电荷吸附原理去除空气中的尘埃、细菌、微生物及其他颗粒物，以保证培养箱内的气体环境纯净。赛默飞 3131 培养箱采用高效过滤系统，通常包含两类过滤器：初级过滤器和HEPA（高效颗粒空气）过滤器。
1. 初级过滤器
初级过滤器通常位于设备的气流入口处，主要作用是过滤掉空气中的大颗粒污染物，如灰尘、毛发等。初级过滤器一般为粗过滤器或纤维过滤网，其材料可以是合成纤维或金属网格。其工作原理类似于空气净化器的粗过滤部分，能够去除80% 以上的污染物，保护后续高效过滤系统不受大颗粒物质的污染。
2. HEPA 过滤器
HEPA 过滤器则是空气过滤系统的核心部分，能够有效去除空气中直径大于 0.3 微米的微粒物质。其高效过滤能力能够阻隔细菌、病毒、微生物、花粉以及烟雾等微小颗粒，确保培养箱内部环境的高洁净度。HEPA 过滤器由多个细纤维组成，通过物理拦截、惯性碰撞、扩散作用等方式去除微粒物质。
3. 负压气流设计
赛默飞 3131 培养箱采用负压气流设计，空气进入箱体后会被引导至 HEPA 过滤器，通过过滤后再进入培养箱内部。这种设计确保了箱内空气的洁净度，防止外部污染物进入箱体，尤其在培养过程中对微生物或细胞样品的污染控制上发挥重要作用。
二、空气过滤系统的主要组件
1. 空气进风口
空气通过培养箱的进风口进入，经过初级过滤器和 HEPA 过滤器，净化后的空气才能进入培养环境。
2. 风扇
风扇是培养箱空气过滤系统的动力来源，负责将外部空气吸入箱体并通过过滤器。风扇的工作稳定性直接影响到过滤效果与空气流通性。
3. 过滤器
初级过滤器：去除较大颗粒物质，保护 HEPA 过滤器。
HEPA 过滤器：去除细小颗粒、微生物等污染物，提供高效过滤效果。
4. 排气口
排气口用于排出过滤后的空气，并确保培养箱内的气体不会因为过度积聚而造成压力过高或气流不均匀。
5. 温湿度控制系统
温湿度控制系统与空气过滤系统协同工作，保持箱内气体环境的稳定性。湿度过高或过低都可能影响空气质量，进而影响空气过滤效果。因此，湿度的精确控制对整个空气净化系统的高效性至关重要。
三、常见故障及故障排查方法
尽管空气过滤系统通常具有较长的使用寿命，但在长期使用中，由于过滤器的老化、堵塞等问题，可能会导致系统效能下降。以下是常见的空气过滤故障及其排查方法：
1. 空气流通不畅
表现：培养箱内空气循环不畅，温湿度不均，细胞培养环境不稳定。
可能原因：
过滤器堵塞或污染。
风扇故障，无法提供足够的气流。
解决方法：
清洁或更换初级过滤器与 HEPA 过滤器。
检查风扇是否正常工作，若风扇出现故障，进行维修或更换。
2. 过滤效果不佳
表现：培养箱内部空气质量差，存在异味、颗粒物或污染源。
可能原因：
HEPA 过滤器老化或损坏。
初级过滤器没有及时清洁或更换，导致 HEPA 过滤器负担过重。
解决方法：
更换损坏的 HEPA 过滤器。
定期清洁初级过滤器，确保过滤效果。
3. 噪音过大
表现：空气过滤系统的运行噪音异常增大。
可能原因：
风扇损坏或叶片积尘过多。
过滤器损坏或安装不当，气流阻力增大。
解决方法：
清洁风扇，去除积尘或更换损坏的风扇。
检查过滤器的安装，确保其牢固并且没有变形。
四、二手设备中空气过滤系统的状态评估
在购买二手赛默飞 3131 培养箱时，评估空气过滤系统的状态至关重要。以下是针对二手设备空气过滤系统的评估方法：
1. 外观检查
检查 HEPA 过滤器的外观，确认是否存在明显的损坏或污染。
检查过滤器的封条是否完好，确保过滤器安装严密，不漏气。
2. 空气质量测试
使用标准的空气质量检测设备，在培养箱内进行空气颗粒物、微生物等的检测，评估过滤效果。
检查培养箱内的温湿度是否均匀稳定。
3. 风扇运行状态
听风扇运行时的噪音，确认是否有异响，确保风扇运转平稳。
检查风扇的运行速度，确保其能够提供足够的气流。
4. 过滤器清洁情况
对二手设备的初级过滤器和 HEPA 过滤器进行拆卸检查，确认其是否存在堵塞现象。
如果过滤器已严重污染，考虑更换新滤芯。
五、空气过滤的维护与保养
定期的维护和保养能够有效延长空气过滤系统的使用寿命，并保证其始终保持高效的工作状态。以下是一些基本的维护和保养策略：
1. 定期清洁初级过滤器
每 6 个月至 1 年，检查并清洁初级过滤器，去除其上的灰尘和污物。
初级过滤器一般可以用水清洗，但需确保其彻底干燥后再重新安装。
2. 更换 HEPA 过滤器
HEPA 过滤器通常每 1–2 年更换一次，具体时间依据设备的使用频率和环境条件来定。
更换时，应使用与设备兼容的原厂过滤器，确保过滤效果。
3. 定期检查风扇和风道
每 6 个月检查一次风扇的工作状态，确保风扇运转平稳。
清洁风道，确保无任何杂物或灰尘积累，避免气流不畅。
4. 监控设备运行状态
定期检查空气过滤系统的运行状态，确保温湿度控制稳定。
可以使用外部传感器或数据记录器定期检查箱内空气质量。
六、优化空气过滤系统的性能
优化空气过滤系统能够提升设备的运行效率、降低能耗，并确保实验环境的高洁净度。以下是一些优化方法：
1. 升级 HEPA 过滤器
如果长期使用后发现 HEPA 过滤器性能下降，可以考虑更换更高效的过滤器，或使用符合国际标准的高质量过滤器。
2. 增加空气循环系统
对于大容量设备，可以考虑增加气流通道或辅助手段，提升气流分布的均匀性，减少局部的湿度过高或温度过低。
3. 优化温湿度控制
结合空气过滤系统的运行，调整湿度控制系统，避免湿度过高或过低影响过滤效果，确保最佳的工作环境。
七、总结
赛默飞 3131 培养箱的空气过滤系统在保证细胞培养、微生物培养及其他实验环境稳定性方面起着关键作用。对于二手设备而言，定期检查和维护空气过滤系统，不仅能延长设备寿命，还能保证实验过程中的高洁净度与稳定性。通过正确的评估、故障排查、维护和优化策略，二手 3131 培养箱的空气过滤系统可以恢复并维持最佳性能，为实验室提供高效、可靠的工作环境。
