一、型号简介与定位

“TSX500-86CA”隶属于 Thermo Scientific TSX 系列超低温冰箱，在该系列中为“500盒（2 in.冻存盒）”规格、约24.1 立方英尺（约682 L）容量的立式超低温冰箱。该型号专为科研实验室、样本库、生物样本长期储存设计，其温度设定范围可达 -86 ℃，实现极低温冷冻环境，适用于细胞、组织、生物制剂、RNA/DNA样本等关键保存需求。

二、冷冻系统与制冷能力

双级级联制冷系统

该机型采用两级级联制冷设计：第一级采用制冷剂 R290（低温一级循环）；第二级则为 R170 + R290 混合（低温深冷循环）。这种组合使得冰箱能够在 -86 ℃环境下稳定运行。
该系统还采用了 V-Drive 变速驱动技术（adaptive compressor drive），可根据使用环境、开门次数、热负荷频繁程度自动调节压缩机运行速度，从而在样本访问频繁或静态运行时，均能够保持快速恢复与稳定制冷状态。

快速冷却与恢复能力

• 在测试环境（室温约20 ℃、设定温度 -75 ℃）条件下，门开一次后的恢复时间约为 21 分钟。

• 在 -80 ℃设定点时，该机型能够实现典型的温度回升时间（从 -80 ℃至 -50 ℃）及均匀性变化（不同位置探头测量时均匀性约 0.2 ℃）等指标，表明其冷冻能力具备优秀样本安全保障。

• V-Drive 系统使得当门频繁打开或样本置入、抽出热量输入时，系统自动提速进行快速响应；而在静态状态下，可降速运行以节约能耗。

温度稳定性与均匀性

• 在 -80 ℃设定点的普通运行状态下，峰值偏差小于约 4 ℃（例如某规格为 ±3.6℃）且温度稳定性（即在设定点维持期间的变化）可达约 0.2 ℃。

• 整个箱体内部（前、中、后、上、下）能够维持较匀质的低温环境，减少“冷区”和“热区”差异，从而确保所有存储样本所处环境一致。

热负荷承受能力

• 由于频繁开门、样本进出、箱体内热源（冻存盒热负荷）等都会给系统带来负荷，该型号通过强制气流冷却、微通道冷凝器、增强冷壁蒸发器设计以及真空绝热板 (VIP) + 水发泡聚氨酯泡沫联合隔热，实现了优秀的热负荷应对能力。

• 在实际指标中，开门1 分钟后恢复至 -75 ℃所需时间仅约30 分钟以下（具体视环境略有差异），体现其优异的冷冻恢复能力。

三、样本保护与储存能力

容量与组织布局

• 该机型可容纳约 500 个 2 英寸冻存盒（标准规格），架容量约为20 架。容量为24.1 立方英尺（约682 L）。

• 内部尺寸约：深 71.9 cm × 宽 73.2 cm × 高 130.0 cm。外部尺寸为：深 94.0 cm × 宽 86.4 cm × 高 198.1 cm。

• 立式设计、高可用空间利用率，便于存取管理、盘点与维护。

样本保护机制

• 冷冻系统、控制系统、保险机制等均设计以样本安全为核心：例如设定点安全保护（密码或 PIN 控制）、高低温报警（声光报警）、联网监控端口（USB、RS-485、4-20 mA、干接点）等。

• 箱体材质为耐磨涂层冷轧钢，内部可选不锈钢衬里，确保耐腐蚀、洁净易维护。

• 除热负荷应对能力强、温度恢复快、均匀性好之外，该型号还提供选配 LN₂（液氮）或 CO₂ 备用系统，以确保在主制冷系统故障或停电期间，样本仍可得到低温保护。

操作与监控便利

• 5 英寸或更大触摸屏用户界面（部分为容量更大版本）提供直观操作，支持温度设定、事件日志、数据导出、温度映射等。

• 内置 USB 接口支持快速数据下载；后部设有两个检修访问端口，便于监控探头布线、远程数据采集。

• 配备万向脚轮（带锁定装置）便于移动、安装；配备钥匙锁、挂锁环等物理安全机制。

• 兼容全球电压（100/230 V，50/60 Hz），便于多国实验室安装。

四、环境、能耗与可持续性

节能性能

• 该型号为 ENERGY STAR 认证产品，其能耗约为 0.31 kW·h/天/立方英尺（以 -80 ℃设定点、20 ℃环境测定）。

• 切换旧式超低温冰箱至该系列，能耗降低可达20 %–30 %甚至更多。

• 非静止运行状态时（如开门频繁样本操作期），V-Drive 系统可提升压缩机效率，从而最大化节能效果。

环保设计

• 制冷剂选用 R290、R170 + R290 混合系统，具备低全球变暖潜值 (GWP)、零臭氧消耗潜量 (ODP) 的特点。

• 隔热采用真空绝热板 (VIP) 及水发泡聚氨酯泡沫（符合 SNAP 要求），进一步降低冷损耗。

• 制造设施为“零废弃填埋”认证工厂，包装材料多为再生纸板或可回收材料，整体环保理念融入产品生命周期。

• 具备 ACT（实验室设备可持续性标签）认证，体现该系列产品在可持续发展层面的优势。

室内环境影响

• 运行噪音低：该系列部分机型运行噪声低至约 44 dB （相当于安静的办公室环境），可直接放置于实验室不影响科研操作。

• 散热影响减小：由于系统效率提升、热排放减少，从而对实验室 HVAC（加热通风空调）系统的负荷降低。

五、实际应用场景与优势体现

样本库储存中心

在生物样本库、细胞库、疫苗保存库等应用场景中，对超低温冰箱要求极高：需要长期、稳定地将样本保存在 -80 ℃或更低温度，以延缓样本降解、保持生物活性或结构完整性。TSX500-86CA 在此类场景中优势明显：其强大的冷冻能力、快速恢复、温度均匀性好、容量适中（500盒级）使其成为中型到大型样本库理想选择。

多频次样本访问实验室

对于活跃的科研实验室而言，样本进出频繁、开门次数高，热负荷变化大。传统超低温冰箱在频繁操作后往往出现温度恢复慢、样本风险高的情况。而本机的 V-Drive 自适应控制系统、快速门开恢复能力，能有效应对频繁操作环境，提升样本安全性。

节能减排意识强的机构

在注重能源成本、设备可持续性的机构（如高校、政府科研机构、企业研发中心）中，TSX500-86CA 的节能特点与环保设计为其加分：低运行成本、低噪音、低热蔓延、绿色制造、低 GWP 制冷剂，使其在生命周期成本（TCO）方面表现优异。

持续运行与稳定性要求高场景

其采用了严苛的出厂测试、校准证书、全天候可靠性设计，因此适合对运行可靠性要求极高的关键场景（如生物制剂存储、疫苗样本长期保存、基因库）。生产商亦提供质保支持，体现其适应长期、连续运行环境的能力。

六、使用建议与维护提示

为了充分发挥该机型的冷冻能力并延长设备寿命，以下为建议事项：

• 安装环境：建议将设备放置在通风良好、环境温度控制在推荐范围内（如室温约20 ℃左右），避免背部或侧面被堵塞，以保障散热效率。

• 预冷与样本加载：新设备首次开机后，应空载运行达到设定温度（如 -80 ℃）再开始装载样本，以保证箱体温度均匀。样本大量导入应分批进行，避免一次性热负荷过大。

• 开门管理：减少不必要开门次数，合理安排样本存取顺序、预先准备冻存盒，减少热负荷输入，同时保证系统快速恢复。

• 定期监控：利用内置 USB 接口、联网端口下载温度日志、事件记录，查看是否存在温度异常、门开次数过多、维修提醒等。

• 备用系统配置：若保存样本极为关键，可选配 LN₂ 或 CO₂ 后备系统，以在主系统停电或故障时提供低温保护。

• 维护与清洁：定期清洁冷凝器、滤网，检查门封橡胶条的完整性、清除冰霜积聚，保持绝热性能；若发现门封损坏或密封不良，应及时更换。

• 数据备份与审核：建议将温度数据、事件日志纳入样本管理体系，定期审核、备份，以支持样本保存质量管理与合规需求。

• 生命周期管理：虽然设计寿命较长，但建议建立设备更换或升级计划，考虑到技术进步（如更低能耗、更智能监控）及样本库扩展需求。