质保3年只换不修，厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、过滤系统概述

Thermo Scientific 1300 系列生物安全柜采用双重 HEPA 高效空气过滤系统，是设备防护性能的核心组成部分。其主要任务是通过精确控制气流路径，使进入和排出的空气均经高效净化，从而实现对人员、产品和环境的三重保护。

该系列过滤系统结合了垂直层流下送风设计与负压环绕结构。气流自顶部过滤后向下流动，在操作区形成稳定、均匀的层流气幕；污染空气经工作区下方吸入口抽入，再通过二级过滤后部分排出、部分循环。此结构既保证洁净区空气的纯度，又维持操作区内持续负压，防止污染外泄。

二、系统构成与气流路径

过滤系统主要由以下部分组成：

1. 主送风 HEPA 过滤器
   位于设备顶部，用于对进入操作区的空气进行净化。所有被循环使用的空气在再次进入工作区前都需经过该过滤层。

2. 排风 HEPA 过滤器
   安装在机柜顶部排气口，用于处理排出室外或返回实验室的空气。此过滤器确保即使处理含微生物样本的实验，外部环境仍免受污染。

3. 预过滤层
   设置在进风通道入口处，捕获灰尘、毛发等大颗粒污染物，延长主过滤器寿命。

4. 风机与气流控制模块
   位于过滤器下方或侧部，用于维持下送气流速度及静压差。风机通过 SmartFlow 系统与传感器实时监控气流变化，实现自动补偿调节。

5. 负压隔舱设计
   过滤区与风机腔之间形成负压区域，即便过滤器损坏或接缝泄漏，污染空气也不会向外扩散。

气流路径说明

• 实验室空气经机柜顶部入口进入，首先通过预过滤层。

• 预处理后的空气经风机加压后流向主 HEPA 过滤器，过滤效率达到 99.995% (EN 1822 H14 标准)。

• 过滤后的洁净空气以垂直层流形式均匀下送至操作区域，形成速度稳定的气幕（约 0.33 m/s）。

• 操作区内的空气与微生物、气溶胶接触后，被底部负压吸入口吸入。

• 约 70% 空气经排风 HEPA 过滤器处理后循环至顶部再利用，剩余 30% 空气通过过滤后排出至外部。

这种 “70/30 循环-排放比例” 可保证能源利用率与安全性兼顾。

三、HEPA 过滤器结构与性能

1. 滤材组成

Thermo Scientific 1300 系列使用的 HEPA 滤芯通常为 H14 级玻璃纤维滤纸，纤维直径约 0.5–2 μm，能高效捕捉 0.3 μm 粒径的悬浮颗粒。滤纸通过热熔胶固定于铝合金框架，并配以密封垫圈防止泄漏。

2. 过滤效率

• 典型效率：≥ 99.995% （MPPS 测试标准）

• 对 0.1–0.3 μm 粒子捕获率极高，能有效阻隔细菌、真菌孢子及部分病毒载体气溶胶。

• 滤芯外壳经耐腐蚀涂层处理，可长期承受高湿度环境。

3. 气流均匀性

过滤器出风面配备均流板结构，确保风速分布均匀、层流稳定。任何局部涡流都会破坏操作区的无菌条件，因此在出厂与安装阶段均需严格检测。

4. 耐压与密封性能

过滤器及其框架系统经泄漏测试验证，可承受 2500 Pa 静压不变形。橡胶密封圈经化学惰性处理，长期使用不老化、不脱落。

四、过滤系统工作机理

过滤原理包括惯性碰撞、拦截、扩散与静电吸附四种效应。

• 惯性碰撞：较大颗粒因惯性偏离气流线，被直接撞击滤纤维。

• 拦截效应：中等粒径颗粒在气流贴近纤维表面时被截留。

• 布朗扩散：微小颗粒（< 0.1 μm）随分子运动随机碰撞而被捕获。

• 静电作用：部分滤材带电可增强对细小颗粒的吸附。

多种机理协同作用，使过滤器能在较低风速下维持极高的捕获效率，同时降低能耗与噪音。

五、过滤系统的运行监测

1. 风速与压差传感器

设备内设双重传感器系统：

• 下送风速传感器监测送风气流速度，确保层流稳定。

• 排风压差传感器用于判断 HEPA 堵塞程度。

当压差超过预设阈值或风速下降，系统自动发出声光报警，并在显示屏提示维护。

2. SmartFlow 自动补偿

该功能可根据传感器反馈，自动调节风机转速，以补偿滤阻变化引起的风速衰减。即使滤芯逐渐堵塞，也能保持操作区气流恒定。

3. 滤器寿命监控

机柜控制系统记录运行小时数及压差趋势，当达到设定寿命或异常变化时提示更换。通常 HEPA 滤芯在正常环境下使用寿命为 3–5 年，取决于实验类型与使用频率。

六、维护与更换规范

1. 安全准备

更换前应关闭风机，启动紫外灯或使用化学熏蒸（如过氧化氢）进行预消毒。操作人员须穿戴防护服、手套及面罩，避免暴露于潜在污染。

2. 拆卸步骤

1. 打开机柜顶部检修盖板。

2. 松开压条螺钉，缓慢取出旧滤芯。

3. 检查密封槽是否有污染或残胶，必要时清洁并干燥。

4. 安装新 HEPA 滤芯，确保方向正确并压紧密封垫。

5. 复位压条并重新拧紧螺钉。

3. 泄漏检测

更换后必须进行 PAO 或 DOP 检漏测试。

• 采用粒子计数仪检测滤面及边缘是否有泄漏点；

• 泄漏值应低于 0.01% ；

• 记录测试结果并粘贴“已验证”标签。

4. 废旧滤芯处理

使用后的滤芯属于感染性废弃物，应密封包装并经高温高压灭菌或集中焚烧处理，不得随意丢弃。

七、系统清洁与保养

• 预过滤网：每 1–3 个月清洁一次，可拆下用吸尘器或清水冲洗，晾干后复位。

• HEPA 表面：禁止用液体直接擦拭，可使用干净无尘布轻轻清除浮尘。

• 风机腔与通道：每 6 个月检查是否有堆积灰尘或异物。

• 紫外灯维护：若配备 UV 系统，应在更换滤芯时一并清洁灯罩。

保持过滤系统清洁不仅有助于延长滤芯寿命，也能减少能耗。

八、性能验证与标准测试

在设备首次安装、搬迁或滤芯更换后，应按标准流程进行性能验证：

1. 气流模式测试
   通过烟雾可视化确认下送风均匀、无湍流、无回流。

2. 过滤效率测试
   检测颗粒数浓度变化率，计算整体过滤效率，应符合 EN 1822 H14 或 NSF/ANSI 49 要求。

3. 压差与风速校准
   使用标准风速仪测定多点平均风速，调整风机使其恢复额定值。

4. 泄漏与密封测试
   包括边缘泄漏、框架密封及管道连接处检测，所有结果均应达标。

5. 噪音与振动测试
   确保气流系统运行平稳，无异常共振。

九、设计优势与技术特点

1. 高能效风机与低阻滤芯配合：减少功率损耗，延长电机寿命。

2. SmartFlow 智能补偿：自动维持恒定气流，减少人工校准。

3. 负压安全设计：即便过滤器破损，污染物也不会外泄。

4. 模块化结构：便于快速更换、检测与维护。

5. 低噪音运行：优化风道设计，使噪音控制在 ≤ 65 dB(A)。

6. 可选外排接口：满足不同实验级别或化学风险需求。

十、常见问题与处理

十一、安全规范

• 不得拆卸或改装过滤系统结构。

• 维修必须在设备断电并完成消毒后进行。

• 禁止在过滤区内喷洒含酒精或氯的液体，以防腐蚀滤材。

• 滤芯搬运需轻拿轻放，防止滤纸折皱或框架破损。

• 实验室应建立年度验证计划，所有检测记录需存档备查。

十二、运行管理建议

为确保过滤系统长期稳定，应建立如下管理制度：

1. 运行日志记录：记录每日使用时间、报警情况、维护日期。

2. 定期检测：半年检测压差与风速，一年进行全面验证。

3. 备件管理：预备至少一套匹配型号 HEPA 滤芯及密封件。

4. 应急方案：若系统出现严重故障，应立即停止实验并封闭操作区。