一、故障现象与核心判定标准

日立 CR22G 高速冷冻离心机官方温控范围为 - 20℃~40℃，4℃是生物样本、蛋白、核酸离心的核心常用设定值。本故障的标准化判定标准为：

1. 设备空载状态下，关闭门盖后预冷运行 30 分钟，离心腔实际温度仍高于 4℃；

2. 温度下降速率异常，25℃室温下降至 4℃耗时超过 25 分钟；

3. 温度波动超标，运行过程中实际温度与 4℃设定值偏差持续超过 ±1℃，或触发面板 TEMP 温度超限报警。

   
   

图 1 日立 CR22G 系列高速冷冻离心机整机外观

图 2 日立离心机温度异常 TEMP 报警界面参考

二、第一步：非设备故障快速排查（80% 高频问题）

本章节优先排除操作、环境等外部因素导致的温度不达标问题，无需拆机即可完成，避免无效维修。

2.1 环境与安装条件排查

• 环境温度需控制在 35℃以内，若实验室室温超过 35℃，制冷系统散热负荷过载，会直接导致无法降至 4℃；

• 设备四周预留≥30cm 散热空间，背部冷凝器通风口无遮挡、无物品堆积，确保散热风道通畅；

• 设备放置水平度偏差≤2‰，水平失衡会导致压缩机运行异常，制冷效率大幅下降。

2.2 操作与预冷规范排查

• 确认预冷模式设置正确：4℃低温离心需提前开启预冷（PRE-COOL）功能，空载闭门预冷，禁止带转子、带样品直接高速运行后等待降温；

• 转子参数匹配：确认面板已选择当前安装的转子型号，不同转子的温度补偿参数不同，型号选错会导致温度检测与控制偏差；

• 门盖密封检查：观察门盖密封圈无老化、破损、样品残留，关闭后无明显缝隙，冷量泄漏会直接导致降温失败；

• 样品负载规范：样品管需对称放置，负载偏差≤0.1g，不平衡运行会产生摩擦热，抵消制冷量，导致温度无法达标；禁止使用非适配离心管，避免高速运行产生额外热量。

三、第二步：温控与检测系统故障排查

温控检测系统是温度控制的 “神经中枢”，传感器漂移、损坏或控制模块故障，会导致温度检测失准、制冷系统不启动，是温度不达标的核心诱因之一。

3.1 温度传感器核心排查

日立 CR22G 离心机采用 PT100 铂电阻温度传感器，安装于离心腔底部橡胶圈凸起位置，直接接触腔室检测实时温度。

1. 外观与清洁：断电后打开门盖，观察传感器无样品腐蚀、冷凝水浸泡、灰尘覆盖，用无水乙醇轻轻擦拭探头，去除污染物，避免检测信号失真；

2. 精度校准：将高精度标准温度计（精度 ±0.05℃）放入离心腔中心，关闭门盖设定 4℃运行，对比面板显示温度与标准温度计实测值；

• 偏差超过 ±0.5℃：需进入设备参数界面进行温度校准，通过主板电位器调整补偿值；

• 偏差超过 ±2℃，或温度数值无变化：大概率为传感器损坏、线路断路，需更换同型号 PT100 温度传感器，重新校准后使用；

3. 线路检测：断电后拆开设备背部盖板，检测传感器接线端子无松动、氧化，线路无破损，用万用表测量传感器电阻值，0℃时标准阻值为 100Ω，阻值无穷大或短路则判定为元件失效。

图 3 日立 CR22G 离心机离心腔温度传感器安装位置参考

3.2 温控控制模块故障排查

• 观察面板温度显示是否正常，无跳变、乱码，若显示异常，先检查面板排线连接，排除接触不良问题；

• 设定 4℃后，监听制冷系统是否启动，若压缩机、散热风扇完全不工作，且排除传感器故障后，需检测温控继电器、主控板输出信号，继电器触点粘连、烧毁会导致制冷系统无法触发；

• 若设备触发 E3 温度相关报错代码，优先排查温控系统线路与元件，再进行制冷系统检测。

四、第三步：制冷系统核心部件故障排查

日立 CR22G 离心机搭载 1.5KW 大功率制冷机组，采用 R404A 制冷剂，核心部件包括压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、热力膨胀阀、蒸发器，是实现低温制冷的核心单元。本章节为故障排查核心，需专业人员操作，严禁非专业人员私自拆解、操作制冷剂管路。

4.1 冷凝器散热系统故障（最高发硬件故障）

风冷冷凝器翅片积尘、堵塞，是导致制冷效率下降、无法降至 4 度的最常见硬件故障。

1. 故障现象：压缩机运行正常，但排气温度超过 85℃，冷凝压力升至 2.0MPa 以上（正常范围 1.2-1.8MPa），手摸设备背部出风口风量微弱、出风温度极高；

2. 排查与修复步骤：

• 断电后拆除设备背部冷凝器防护罩，观察翅片无灰尘、棉絮、样品飞溅物堵塞；

• 用 0.3MPa 压缩空气从内向外反向吹扫翅片，顽固污渍用日立专用中性清洗剂刷洗，严禁用高压水枪直冲，避免翅片变形、电路进水；

• 检查冷凝风扇运行状态，风扇转速应达到 2500±300rpm，风扇电机轴承老化、电容损坏会导致转速不足，需更换对应配件；

• 清洁修复后，运行设备测试冷凝器进出口温差，应保持在 8-12℃，散热效率恢复正常。

图 4 离心机冷凝器翅片清洁实操参考图

4.2 制冷剂泄漏与充注不足

制冷剂是制冷循环的介质，管路焊接点、阀门接口、压缩机密封垫老化破损，会导致制冷剂泄漏，制冷量骤降。

1. 故障现象：降温速率极慢，甚至温度停留在 10℃左右无法下降，静态管路压力低于 0.8MPa，蒸发器管路无结霜，压缩机长时间运行不停机；

2. 专业排查与修复：

• 用电子检漏仪（灵敏度 0.1oz/year）沿制冷管路全程扫描，重点检测焊接点、阀门接口、压缩机密封处，定位泄漏点；

• 铜管泄漏点采用氧焊补漏（焊接温度控制在 750-850℃），密封件老化则更换原厂密封垫；

• 补漏后对系统抽真空至 - 0.1MPa，保压 2 小时无压力回升，确认无泄漏后，按设备标注量充注原厂 R404A 制冷剂；

• 充注后运行 30 分钟，监测冷凝压力与蒸发压力，确保符合设备技术手册标准，制冷循环恢复正常。

4.3 压缩机核心故障排查

压缩机是制冷系统的 “心脏”，日立 CR21G 采用涡旋式制冷压缩机，卡缸、阀片磨损、绕组烧毁会导致完全不制冷或制冷量严重不足。

1. 故障现象：压缩机启动时有异常 “嗡嗡” 异响，运行电流超过额定值，或压缩机完全不启动，手摸压缩机外壳无温升，蒸发器完全不降温；

2. 专业检测步骤：

• 断电后回收系统内制冷剂，用万用表测量压缩机绕组电阻，正常运行绕组阻值 5-8Ω，启动绕组 10-15Ω，电阻无穷大或短路则判定为绕组烧毁；

• 检测压缩机吸排气压力，若压差不足，判定为阀片磨损、压缩机内泄漏，无法建立有效制冷循环；

• 压缩机卡缸、烧毁、内泄漏，需更换同型号日立原厂压缩机，安装时在吸排气管路加装干燥过滤器，更换后进行 2 小时磨合运行，监测温升与运行参数正常后，再投入正常使用。

4.4 制冷系统辅助部件故障排查

• 干燥过滤器堵塞：过滤器滤网堵塞会导致制冷剂节流，制冷循环中断，表现为过滤器外壳结霜、结露，需更换同型号干燥过滤器；

• 热力膨胀阀故障：阀口堵塞或开度异常，会导致制冷剂流量异常，无法正常蒸发制冷，需清洗阀口或更换原厂膨胀阀，重新调整过热度；

• 蒸发器结霜 / 结冰：离心腔密封不严导致湿空气进入，蒸发器结霜会堵塞换热风道，需停机化霜，排查门盖密封问题，避免冷量泄漏与湿空气进入。

五、故障修复后性能验证标准

完成排查修复后，需按照日立原厂标准进行性能测试，确认设备可稳定达到 4℃设定值，测试流程如下：

1. 空载降温效率测试：室温 25℃环境下，设备空载、关闭门盖，设定 4℃开启预冷，从 25℃降至 4℃耗时≤25 分钟为合格；

2. 温度稳定性测试：达到 4℃设定值后，持续运行 2 小时，用高精度温度计监测离心腔中心温度，温度波动≤±0.3℃为合格；

3. 负载性能测试：安装标准转子，对称放置满量程样品，设定 4℃、额定转速运行 1 小时，样品温度与设定值偏差≤±0.5℃，无温度回升为合格；

4. 报警功能测试：模拟温度超限场景，确认设备可正常触发 TEMP 报警，保护功能正常。

六、安全注意事项与日常维护规范

6.1 操作与维修安全红线

• 所有拆机维修操作，必须先切断设备总电源，挂牌上锁，严禁带电拆解线路与制冷部件；

• 制冷剂操作必须由持制冷作业证的专业人员执行，严禁私自排放、充注制冷剂，避免冻伤、窒息风险；

• 维修后必须先进行空载测试，确认所有参数正常后，再进行带样品运行，避免样本损坏与安全事故。

6.2 日常维护预防方案

七、专业维修兜底

若完成以上全流程排查后，设备仍无法稳定达到 4℃设定值，或出现压缩机烧毁、主控板故障等复杂问题，建议联系日立官方授权维修服务商，使用原厂配件进行维修，避免兼容配件导致的设备匹配问题与二次损坏。