ASONE 亚速旺原装 CO₂ 培养箱内循环风扇(以下简称“风扇"或“循环风扇")是培养箱核心气流组织单元之一,其设计、制造与验证均严格遵循 AS ONE 日本总部《CO₂ Incubator Internal Circulation Module Technical Specification》及 ISO 13485 医疗器械质量管理体系要求,确保在 5 % CO₂、37 ℃、饱和湿度条件下长期稳定运行,为细胞、组织及微生物样本提供符合 GMP/GLP 规范的无污染、低挥发、均匀温场环境。
一、功能定位
气流组织:风扇与电加热气套、增湿盘、CO₂ 进气喷嘴共同构成三维强制对流系统,通过可控低剪切循环风,将经 HEPA 过滤后的混合气体均匀推送至内腔各层搁板,消除局部温差与 CO₂ 浓度梯度。
湿度均衡:循环风掠过增湿盘表面,形成持续水蒸气交换,使相对湿度迅速达到并稳定在 95 %RH±3 %RH。
污染物控制:风扇罩体采用 304 不锈钢整体冲压成型,表面 Ra≤0.4 µm 镜面抛光,圆弧死角;驱动电机位于箱体外置隔室,通过磁耦合或双轴密封结构实现动力传递,避免电机线圈发热及润滑剂挥发对箱内造成潜在污染。
节能降噪:风扇转速由 PID 温控算法实时调节。当箱温距设定值 ≤0.2 ℃ 且 CO₂ 浓度稳定在设定值 ±0.1 % 范围内时,系统自动降低转速至额定值的 30 %~50 %,既降低能耗 8 %~12 %,又减少样品表面蒸发量。
二、结构与材料
叶轮:采用 UL94-V0 级耐高温 ABS-GF 复合材料或 316L 不锈钢;叶片经 CFD 优化,翼型前倾 28°,静压-风量曲线平坦,保证在 10 Pa 背压下仍可输出 ≥0.8 m/s 工作面平均风速。
电机:24 V 直流无刷外转子电机,F 级绝缘,内置霍尔传感闭环,寿命 ≥50 000 h;轴承为免维护双密封滚珠轴承,润滑脂符合 NSF H1 食品级。
动密封:轴伸端配置三重唇形氟橡胶密封圈 + PTFE 迷宫组合,IP54 防护,确保箱内正压 50 Pa 时无泄漏。
安装框架:模块化卡扣设计,无需工具即可 30 s 内完成拆卸,便于定期灭菌与维护。
三、性能指标(典型值)
• 风量:8~18 m³/h 无级可调
• 噪音:≤42 dB(A) @1 m(箱体封闭,低速运行)
• 温度均匀性:±0.3 ℃ @37 ℃(九点测试,DIN 12880)
• CO₂ 均匀性:±0.1 % @5 % CO₂
• 风速均匀性:工作面各点差异 ≤0.1 m/s
• 表面温升:电机外壳 ≤6 K(IEC 60704-2-1)
• 电磁兼容:符合 IEC 61000-6-2/61000-6-4 工业环境标准
四、控制系统接口
风扇通过 0–5 V 或 RS-485 Modbus RTU 与主控板通信,实时上报转速、故障代码。系统支持以下保护功能:
• 堵转报警:2 s 内检测转速 <100 rpm 即停机报警;
• 过温保护:电机绕组温度 ≥85 ℃ 自动降功率;
• 失速记忆:断电重启后自动恢复上次设定转速,避免对培养环境产生二次扰动。
五、灭菌兼容性
风扇及叶轮可耐受 90 ℃ 湿热灭菌 60 min 或 H₂O₂ 汽化灭菌 30 min;材料经 ASTM G21 防霉测试 28 d 无微生物滋生。灭菌周期结束后,电机内置自诊断程序自动检测轴承润滑状态,异常即提示更换。
六、维护与验证
日常:每 6 个月检查叶轮表面有无附着物,可用 70 % 酒精擦拭;
年度:依据 JJF 1101-2019 对温度、湿度、CO₂ 均匀性进行三点校准;
更换周期:风扇组件建议 5 年或 40 000 h 更换,更换后需执行 IQ/OQ 再验证。
七、合规与认证
• CE 标志:符合 2014/35/EU LVD、2014/30/EU EMC 指令;
• FDA 注册:CFR 21 866.2860 Class II;
• 医疗器械备案号:沪械备 2022XXXXX 号(中国 NMPA)。
综上,ASONE 亚速旺原装 CO₂ 培养箱内循环风扇以“微扰动、高均匀、污染"为核心设计理念,兼顾节能、静音与长期可靠性,是保障细胞培养重现性、降低实验批次差异的关键部件,广泛应用于干细胞、疫苗、抗体及再生医学等前沿研究领域。