Shellab SCO40-2大容量二氧化碳培養(yǎng)箱 設(shè)計(jì)理念、性能介紹及性能測試

設(shè)計(jì)理念：

美國Sheldon是一家已有50年生產(chǎn)箱體的專業(yè)公司，品牌為SHELLAB;其中產(chǎn)品主要有二氧化碳培養(yǎng)箱、厭氧培養(yǎng)箱、微生物培養(yǎng)箱、烘箱、真空烘箱、無塵編程干燥箱、生化培養(yǎng)箱、振蕩培養(yǎng)箱、水浴箱等箱體。

二氧化碳培養(yǎng)箱通過微電腦PID控制器對(duì)箱內(nèi)的溫度、C02濃度進(jìn)行精確控制，模擬活體內(nèi)環(huán)境相關(guān)的3個(gè)基本變量：穩(wěn)定的CO2水平、溫度、相對(duì)濕度。創(chuàng)造出一個(gè)能使細(xì)胞、組織、細(xì)菌更好生長的環(huán)境：如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩(wěn)定的溫度(37℃)、較高的相對(duì)濕度(95％)、穩(wěn)定的CO2水平(5％)環(huán)境條件，使生物細(xì)胞、組織等的培養(yǎng)成功率和效率得到了改善，廣泛應(yīng)用于抗體的細(xì)胞培養(yǎng)，從而進(jìn)行診斷、治療。毒性試驗(yàn)中的細(xì)胞培養(yǎng)，從而進(jìn)行藥物材料的鑒定；病毒的細(xì)胞培養(yǎng)，從而進(jìn)行分離、診斷；癌細(xì)胞的培養(yǎng)，從而進(jìn)行解析、治療；酵素的細(xì)胞培養(yǎng)，以便進(jìn)行試藥、食品的生產(chǎn)等等。選定高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的動(dòng)植物新品種；探索新型藥物、疫苗和醫(yī)用基因；開發(fā)蛋白質(zhì)工程等。

而美國SHELLAB大容量二氧化碳培養(yǎng)箱有SCO31-2(容積：879升）；SCO40-2(容積1125升）；型號(hào)SCO58-2(容積:1641升）三種規(guī)格為疫苗企業(yè)的研發(fā)以及生產(chǎn)車間提供有利的技術(shù)支持；并為大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)工提供適合的生長環(huán)境。由于箱體容積較大，并且內(nèi)置電源插座；可以在箱內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)。適用于康寧、耐思、熱電等品牌的細(xì)胞工廠和三層重力搖床或滾瓶機(jī)等儀器的使用。它包含快速的加熱系統(tǒng)、性能優(yōu)質(zhì)的氣流循環(huán)系統(tǒng)及高質(zhì)量的氣體過濾系統(tǒng)，確保箱體在滿載的情況下繼續(xù)保持內(nèi)部溫度、濕度、CO2濃度分布均勻。整個(gè)箱體不會(huì)對(duì)生產(chǎn)車間造成環(huán)境污染。其中常規(guī)型號(hào)SCO40-2；容積為：1125升；此型號(hào)的尺寸、規(guī)格更受到疫苗企業(yè)用戶的信任和支持。

性能介紹：

一、箱體結(jié)構(gòu)為均勻性和性能設(shè)計(jì)：

箱體本身的金屬，具有油漆和不銹鋼表面的結(jié)合，提供了一個(gè)強(qiáng)大和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，以及*的絕緣性能。箱體和特制稱重層架設(shè)計(jì)顯著提高了溫度均一性和氣體均勻。此外，內(nèi)壁和特質(zhì)加固不銹鋼層架還提供了增強(qiáng)空氣和氣體流動(dòng)所需的通透空間，因此即使在滿載負(fù)荷下，也有足夠的透明空間允許空氣和二氧化碳的內(nèi)部循環(huán)。此外，培養(yǎng)箱使用兩種熱屏障的絕緣處理。同時(shí)使用1英寸和2英寸的絕緣材料。這些設(shè)備具有*的傳熱系數(shù)，而且熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工作溫度范圍（從而提供了實(shí)際上是“多余的保溫性能和熱容量"），以及聲學(xué)控制（使機(jī)柜更安靜）、細(xì)菌控制和阻燃能力的額外好處。我們的絕緣滿足并超過了所有適用的全球標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上為任何實(shí)驗(yàn)室溫度需求提供了更多的選擇空間。

二、特制氣流穿孔的加固承重隔板設(shè)計(jì)圖紙：

三、內(nèi)腔大容量的尺寸規(guī)格：

特制54KG承重隔板有特別的圖案穿孔，有充足的氣流通道供控制溫度的空氣和二氧化碳的循環(huán)。7個(gè)可以調(diào)節(jié)的加固穿孔式不銹鋼材質(zhì)擱板，每層加固隔板放置5個(gè)10層細(xì)胞工廠；共計(jì)能放置35個(gè)10層細(xì)胞工廠。10層細(xì)胞工廠前后左右之間的間隔不低于25mm，隔板之間間隔不低于230mm。設(shè)計(jì)分布均勻的氣流通風(fēng)孔在每個(gè)細(xì)胞工廠周四周；確保都能有良好的氣流循環(huán)。

四、PT100溫度傳感器：

采用微電腦PID控制；微處理器控制器連接到位于室后壁上的室氣流中的固態(tài)溫度探頭。當(dāng)處理器檢測到腔室溫度降至溫度設(shè)定值以下時(shí)，它將電源脈沖到位于腔室正上方的再循環(huán)管道中的加熱元件。在門關(guān)閉的正常操作中，大多數(shù)加熱脈沖糾正偏差小于0.1°C。該處理器在測量和控制腔室空氣溫度時(shí)采用比例-積分-導(dǎo)數(shù)分析反饋回路功能。對(duì)PID控制的比例、積分、微分進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，以達(dá)到較為理想的控制效果。PID控制器不需要自整定，可以根據(jù)環(huán)境的變化，自動(dòng)調(diào)整PID數(shù)值，使之達(dá)到最適的PID數(shù)值。

溫度范圍為室溫+8℃～60℃，溫度均勻性：±0.5℃

五、雙光束紅外CO2傳感器設(shè)計(jì)：

雙光速（IR）的紅外系統(tǒng)提供了不依賴于溫度或濕度的二氧化碳水平的精確控制，并確保在門打開后最快速和準(zhǔn)確的二氧化碳恢復(fù)。雙光速紅外線(IR)傳感器是用紅外線為介質(zhì)即通過CO2氣體對(duì)紅外線的吸收來測定CO2濃度 。此系統(tǒng)包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)傳感器，當(dāng)箱體內(nèi)的CO2吸收了發(fā)射器發(fā)射的部分紅外線之后，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量．而被吸收紅外線的量正好對(duì)應(yīng)于箱體內(nèi)C02的水平，從而可以得出箱體內(nèi)CO2 的濃度。雙光速紅外線(IR)傳感器不會(huì)因溫度和相對(duì)濕度的改變而受到影響，。其特點(diǎn)體現(xiàn)為精準(zhǔn)性，耐用性、靈敏性，無飄移等特點(diǎn)；特別適用于大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)。 （如下圖

CO2濃度范圍：0%~20%±0.1%

六、頂部雙葉輪風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)：

箱箱體內(nèi)置頂部是一個(gè)高風(fēng)量葉輪風(fēng)機(jī)與背部內(nèi)壁氣流導(dǎo)風(fēng)口設(shè)計(jì)；為箱體溫度和二氧化碳?xì)怏w流動(dòng)提供了一個(gè)多通道、多路徑的系統(tǒng)。加熱和二氧化碳包圍的氣流被迫通過后室墻上的通風(fēng)孔，并吹過隔板空間流動(dòng)到腔室的前面，它被風(fēng)機(jī)的作用下向上拉，并被拉回一個(gè)再循環(huán)管道。顯著提升了空氣和氣體流動(dòng)能力，以確保均勻性和快速恢復(fù)能力。內(nèi)部風(fēng)扇確保每分鐘發(fā)生多次換氣次數(shù)。每分鐘至少有3次完整的空氣更換，確保了溫度的均勻性，即使在延長的門開口后也能提供非常快速的恢復(fù)。 

七、氣流導(dǎo)風(fēng)口設(shè)計(jì)：

背部內(nèi)壁氣流導(dǎo)風(fēng)口設(shè)計(jì)增加了溫度和氣體分散的均勻性。通過多個(gè)流量通道，高風(fēng)量風(fēng)機(jī)輕輕地推動(dòng)氣流循環(huán)。這種設(shè)計(jì)實(shí)際上為溫度和二氧化碳?xì)怏w流動(dòng)提供了一個(gè)多通道、多路徑的系統(tǒng)，以確保整個(gè)腔室的均勻性。開門后所有設(shè)定點(diǎn)迅速恢復(fù)，通過多口氣流消除冷點(diǎn)。（如下圖）

八、報(bào)警系統(tǒng)：

九、雙重安全預(yù)警系統(tǒng)：設(shè)備配有電子安全預(yù)警裝置以及獨(dú)立溫度限制裝置，有效的防止因非正常運(yùn)行引起設(shè)備突發(fā)故障。具有上下限溫度報(bào)警，自動(dòng)設(shè)定溫度報(bào)警，自動(dòng)設(shè)定CO2濃度報(bào)警，當(dāng)溫度、濃度偏離設(shè)定值一定范圍（可調(diào)）時(shí)就會(huì)報(bào)警，提醒用戶注意觀察。

九、USB數(shù)據(jù)輸出功能：

箱體側(cè)面有USB數(shù)據(jù)接口；外接電腦即可每分鐘實(shí)時(shí)傳輸溫度值及濃度值。并將記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

十、氣體過濾：

具有加熱的銅制進(jìn)氣口好白色圓形過濾膜；所有氣體需經(jīng)過HEPA除菌過濾并銅管加熱后進(jìn)入箱體；有效過濾掉外界空氣中細(xì)菌及灰塵顆粒，能過濾進(jìn)氣潛在的污染源和顆粒雜質(zhì)，可過濾除去0.2µm以上的顆粒。消除和防止外界空氣與培養(yǎng)箱內(nèi)室交叉污染，使培養(yǎng)箱內(nèi)處在無菌狀態(tài)。

十一、溫度穩(wěn)定性：

我們以ASTM和DIN標(biāo)準(zhǔn)，使用至少9個(gè)獨(dú)立探測器（ASTME1292-94標(biāo)準(zhǔn)）。通過滿足或超過這些標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們可以確認(rèn)和驗(yàn)證嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)和溫度和二氧化碳設(shè)定點(diǎn)的控制。測試結(jié)果能夠保證腔體內(nèi)各點(diǎn)位溫度分布穩(wěn)定。

十二、具備斷電恢復(fù)功能：

斷電恢復(fù)時(shí)；二氧化碳設(shè)定值不會(huì)變，培養(yǎng)箱會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。不需額外重設(shè)置參數(shù)。

十三、箱體側(cè)面有預(yù)留孔設(shè)計(jì)：

箱體左側(cè)中間位置配有預(yù)留孔，提供溫度校準(zhǔn)功能及外接線纜進(jìn)入箱內(nèi)。內(nèi)腔頂部標(biāo)配電源插座，可以放置滾瓶機(jī)或搖床等設(shè)備。

十四、支撐平衡腳：

培養(yǎng)箱底部具有合二為一的移動(dòng)滑輪和可調(diào)的水平支撐腳；需要移動(dòng)時(shí)可以升上后；再推行移動(dòng)。當(dāng)需要固定位置時(shí)將水平支撐腳下降即可。通過對(duì)水平支撐腳進(jìn)行微調(diào)；可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)所需的箱體平衡。水平支撐腳最高可離地面14厘米，方便清潔消毒箱體底部。

性能測試：

一、溫度范圍為室溫+8℃～60℃，空載溫度均勻度±0.42℃，滿載溫度均勻度±0.77℃，溫度波動(dòng)度±0.46℃，溫度指示誤差≤±0.5℃

SCO40-2 空載情況下的溫度數(shù)據(jù)：

SCO40-2 滿載情況下的溫度數(shù)據(jù)：

我們以ASTM和DIN標(biāo)準(zhǔn)，使用至少9個(gè)獨(dú)立探測器（ASTME1292-94標(biāo)準(zhǔn)）。通過滿足或超過這些標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們可以確認(rèn)和驗(yàn)證嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)和溫度和二氧化碳設(shè)定點(diǎn)的控制。測試結(jié)果能夠保證腔體內(nèi)各點(diǎn)位溫度分布穩(wěn)定。

二、CO2濃度范圍：0%~20%±0.1%

SCO40-2 二氧化碳均一性的測試

三、SCO40-2 特殊承重層架的測試報(bào)告（在54Kg情況下未發(fā)生明顯形變，設(shè)計(jì)承重可達(dá)60Kg）

綜上所述，美國SHELLAB大容量二氧化碳培養(yǎng)箱為細(xì)胞存儲(chǔ)和處理提供穩(wěn)定的溫度、精確的二氧化碳濃度以及和恒定的濕度。特別在氣流流通、材質(zhì)絕緣、氣體過濾、數(shù)據(jù)輸出和紅外傳感器技術(shù)等性能結(jié)合產(chǎn)生的性能數(shù)據(jù)滿足適用的全球標(biāo)準(zhǔn)。我們附上了具有代表性的測試數(shù)據(jù)，表明這些大容量產(chǎn)品的溫度性能。并且已經(jīng)用9個(gè)探針測試驗(yàn)證了性能規(guī)范，使用DIN標(biāo)準(zhǔn)也看到了類似的性能。具有完整的IQ/OQ文件、FAT和SAT程序，美國SHELLAB廠家可以通過所有全球標(biāo)準(zhǔn)聲明和驗(yàn)證我們的規(guī)范中聲明的*的溫度和二氧化碳均勻性。并將為生產(chǎn)車間大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)提供有效和穩(wěn)定的環(huán)境。更讓您的細(xì)胞培養(yǎng)全程安全無憂。