Thermo Scientific Heracell 150i 二氧化碳培养箱采用高效风扇辅助循环系统，旨在为细胞培养提供全方位、均一、快速恢复的温度、CO₂ 浓度和相对湿度环境。其关键性能指标和运行原理如下：

1. 循环体系总体描述
   Heracell 150i 的循环系统由室内风扇、导风槽和（可选）HEPA 滤网组成。风扇安装在箱体后侧的风道中，通过精心设计的导风结构，将箱内空气自底部吸入、经过加热或加湿后，从顶部环绕四壁均匀吹出，形成温和且连贯的环流。该环流可防止箱内气体分层或局部死区，确保所有培养架上的样品都处于相同条件下生长。

2. 循环风量及其计算
   —— 对于 150 L 容量的标准单室模型，Heracell 150i 的风扇配合风道设计，实现了每 60 s 内完成全腔体空气一次循环的能力。即 150 L/min，折合约 0.15 m³/min（9 m³/h），能够快速弥补因开关门或温度偏差带来的环境扰动，恢复至设定值的 98%（温度、CO₂）和 95%（湿度）只需 10 min 以内。
   —— 风扇采用脉冲包控制（Pulse Package Control）方式，根据运行模式自动调整转速：

• 培养模式：低速运行，对应大约 32% 的最大风量，用于日常温度和 CO₂ 控制；

• 高温消毒模式（ContraCon 90 °C）：全速运行，保证在消毒过程中能快速均匀传热，提升腔体温度均匀性和灭菌效率。

1. 动态响应与自动停启
   Heracell 150i 的风扇控制系统在每次门打开后自动停转数秒，以减少外部空气交换；门关闭后则短暂全速运行，以加速温度、CO₂ 及湿度的恢复，随后恢复至培养模式设定风量。此策略在保证样品保护、减少扰动的同时，也避免了外部空气的大量倒灌和培养室干扰。

2. 风道与导流结构
   箱体后侧纵向风道内壁设有多级锥形导流板，内门与外门均设有密封导流槽，以实现风流闭环。风扇吸入口设于箱体底部后侧，出风口位于顶部四壁环绕处，风道结构经过 CFD（计算流体力学）优化，确保箱内温度场和 CO₂ 浓度场的均匀分布，温差＜ ±0.2 °C，CO₂ 波动＜ ±0.05%（v/v）。

3. HEPA 滤网选配与空气洁净度
   可选配顶置 HEPA 滤网组件（ISO Class 5 级），在常规循环中持续过滤腔内空气，每 60 s 过滤一次全部容积，5 min 内可将门开后带入的颗粒浓度恢复至 ISO Class 5 水平，极大降低空气源污染风险。

4. 温度、CO₂ 与湿度协同控制
   风扇循环配合直接加热（Direct Heat）或水套加热（Water Jacket）技术，使气体温度分布更均一；CO₂ 传感器（TC 或 IR）及湿度水槽设置在循环路径中，能快速感知并补偿偏差。高风量和连续循环使得系统在每次环境扰动后恢复速度显著优于重力对流或间歇抽风设计。

5. 维护与可靠性
   —— 风扇和风道组件可无工具拆卸，便于定期清洁；
   —— 脉冲包控制的电子风扇无需机械调速部件，使用寿命长，故障率低；
   —— 风扇停转/启动动作通过微控制器和 I²C 总线实现自诊断，出现异常自动报警并停机。

6. 应用效果与实验室意义
   —— 在干细胞、胚胎、敏感细胞系培养中，环境均一性至关重要；
   —— 高效循环系统减少了“门开—门闭”周期对培养环境的冲击，降低细胞应激；
   —— 快速恢复能力提升实验重复性，缩短等待时间，提高通量。

综上，Thermo Scientific Heracell 150i 的风扇/循环系统设计兼顾风量、均匀性和动态响应，通过精确的脉冲包控制和导风结构保证 150 L 室内空气每分钟循环一次，并在培养与消毒模式间自动切换，实现快速、可靠、安全的细胞培养环境。