一、水套式二氧化碳培养箱的移动结构设计

1.1 脚轮的功能定位

脚轮是安装在设备底部的支撑部件，其主要目的是提供灵活移动与平稳定位能力。对于水套式二氧化碳培养箱而言，由于设备本身带有水夹套结构，加水后的总重可达数百公斤，因而其脚轮不仅需支撑较大的载荷，还需满足：

• 可自由转向，便于设备在狭窄空间移动；

• 防震减振，降低地面不平对内部培养环境的影响；

• 固定牢靠，防止设备意外滑动造成损坏或安全事故。

1.2 水套式设计对脚轮提出的特殊要求

与风套式相比，水套式二氧化碳培养箱体积更大、重量更高，加之水在内部的动态热平衡特性对倾斜极为敏感，因此脚轮必须稳定、坚固，且配有制动装置以防止设备移动后产生微幅滑移，影响内部平衡与结构稳定性。

二、脚轮制动装置的作用与原理

2.1 制动装置的基本定义

所谓脚轮制动装置，通常指的是安装在脚轮上的一套锁定机制，能够阻止轮子的转动（前进/后退）和旋转（方向调整）。制动方式分为：

• 单锁制动：只锁住轮子前后滚动；

• 双锁制动：同时锁住滚动与旋转（即彻底固定该脚轮位置）；

• 集中式制动：通过一个统一的控制杆或踏板，一次性锁定或释放所有脚轮；

• 脚踩式制动：常见于实验室设备，用户通过脚踩触点完成制动或释放动作，操作便捷、安全。

2.2 制动的重要性

制动装置的作用主要体现在以下几个方面：

• 防滑移：避免在设备运行中因地板湿滑、振动等因素导致培养箱缓慢移动；

• 稳固结构：保障设备稳定状态，维持水套内部热均衡；

• 安全保障：防止误触或搬运中设备自行滑动造成伤人或损坏；

• 便于校准：在初次安装或重新摆位时，通过制动可精准固定设备，使其水平校准更易完成。

三、主流品牌脚轮配置现状分析

3.1 国际品牌配置

• Thermo Fisher（美国）
  旗下Forma系列大多数型号均标配重载型双刹万向轮，其中两个前轮配有脚踩制动装置，既能锁定滚动方向，又能限制方向旋转，适合长期静置操作。

• Binder（德国）
  CB系列水套式培养箱底部四个脚轮中两个设有刹车系统，采用踏板式双重锁止，满足德系设备严苛的稳定性需求。

• ESCO（新加坡）
  所属CelCulture水套式培养箱全系标配带制动脚轮，主要为实用型橡胶面刹轮，易操作、不打滑，尤其适用于台面地板实验室。

• Memmert（德国）
  在其高端CO₂培养箱中，脚轮为选配件，用户可根据需求决定是否添加带制动系统，且支持集中锁定功能，适合设备群组管理。

3.2 国内品牌现状

• 南京西凌
  中高端水套式型号一般默认配置四脚轮，其中两个具备刹车装置，脚踩式，刹车踏板设计有明显方向标识。

• 上海博迅
  BX-C系列采用双轮承重脚轮，两个设有制动开关，能够有效锁止设备并防止移动。

• 天津友声
  多数产品标配普通脚轮，是否带制动需根据型号确认或作为选配项单独加装，部分早期型号无制动设计，需用户自行改装。

四、脚轮制动装置的用户实用性考察

4.1 使用便利性

• 实验人员需频繁清洁实验室地面，脚轮带制动装置可轻松释放移动，方便打扫或更换位置；

• 脚踩式设计可避免弯腰操作，提高人体工学适应性；

• 双锁机制使得即使在斜面或瓷砖地面上也能保持设备稳定，不随意转动或滑动。

4.2 安全性反馈

• 在使用制动功能前后，用户能明显感受到设备稳定性提升；

• 若无制动或制动失效，可能在实验过程中轻微震动时造成培养箱位移，引起气密性变化或培养条件偏差。

五、制动装置的安装、维护与替换

5.1 安装注意事项

• 地面要求平整且不潮湿，防止脚轮与刹车装置磨损过快；

• 培养箱应整体水平，避免因一侧承重过大而导致脚轮卡死或刹车失灵；

• 建议前后两对脚轮采用交叉布置的锁止方式，以便于稳定平衡。

5.2 日常保养

• 每季度检查制动踏板是否灵敏，润滑轮轴部位；

• 若发现制动踏板失效、滑丝或脚轮不旋转，应立即停用并联系售后维修；

• 禁止重物压在设备脚轮上方进行强制推动，以免制动系统失效。

5.3 可更换配件推荐

• 建议使用原厂指定型号替换脚轮；

• 若自行购买通用万向轮，应注意选择符合负载要求（每只承重不低于80~150kg）并具备双锁止功能的产品；

• 优选采用防静电橡胶轮面材质，减少地面摩擦并提高抓地力。

六、法规与标准对制动的要求

在某些国家或地区，医疗或生物安全类设备强制要求具备稳定装置。典型法规包括：

• ISO 13485 医疗设备质量管理体系：对于大型设备，要求在运行状态下保持机械稳定；

• 中国GB/T 14710-2020 医疗电气设备通用技术条件：设备应配备可移动支架时，必须提供锁定装置，防止非预期移动；

• 美国FDA实验室认证指南：对CO₂培养箱一类的生物控制设备建议采用“安全型可移动装置”，包括脚轮制动与防倾翻设计。

以上标准虽不直接规定每一台水套式培养箱“必须”带制动脚轮，但为实验室设备的整体安全与合规提供了制度支持。

七、附属设备对脚轮制动的依赖

水套式CO₂培养箱常需配合以下设备使用：

• CO₂气瓶：通过导气管连接，若设备滑动，可能拉扯气管，导致接头松动；

• 湿度水源或外接补水桶：水管连接依赖设备位置固定，滑动可能导致泄漏；

• 智能报警/远程连接装置：移动中若断开网络或电缆，易引发数据中断或误报；

• 层架、机架连接：有些实验室将多个培养箱组装成层叠结构，若下层设备无制动，整体安全性降低。

因此，具备脚轮制动功能的设备更适合配合上述附属装置稳定运行。

八、特殊使用场景对脚轮制动的需求

8.1 高层实验楼

在高层实验室中，地板多为光滑瓷砖，滑动风险高，制动必不可少。

8.2 恒温恒湿房

恒温环境需设备保持稳定，微小位移也会打破环境调节系统的自动校准，需锁定脚轮以维持热场平衡。

8.3 动物房或GMP车间

部分设施限制频繁移动、气流扰动，脚轮制动可保障操作空间与环境净化标准。

九、未来脚轮系统的发展趋势

• 集中式无线遥控锁止：通过无线方式控制所有脚轮制动，提升便捷性；

• 电磁式制动：以电控方式锁止脚轮，适合高端全自动化实验室；

• 智能提醒系统：当脚轮未锁定时，设备发出报警，提示操作人员及时锁住；

• 静音与抗震材质应用：提升刹车状态下的减震能力，保护培养箱内结构完整性。

十、结语与建议

综上所述，绝大多数水套式二氧化碳培养箱的脚轮都带有制动装置，特别是中高端型号与国际品牌，通常采用双锁定、脚踩式制动结构，以确保在搬运、摆位后的稳定性与安全性。即便部分低端型号未默认配置制动脚轮，厂商通常也提供作为选配件供用户加装。