本发明公开了一种用于生物化工技术领域的自由流电泳分离室装置，包括有机玻璃平板、陶瓷平板、离子膜、电泳室、电极室、紧固密封结构、自动半导体制冷散热装置，离子膜处于上有机玻璃平板和下陶瓷平板之间，同时离子膜中间和两侧挖空，与上有机玻璃平板和下陶瓷平板构成电泳室和电极室；上有机玻璃平板的一端均匀的设有若干进液孔，在其另一端均匀设有两倍数量的出液孔，形成泳道。本发明能有效解决分离腔易漏水问题，能有效的将分离腔内的焦耳热消除，提高分离腔内流体流形的稳定性，并且比较容易装配。本发明能够广泛用于小分子物质/蛋白质/细胞器/病毒等多类样品的常规自由流电泳分离，同时可应用于样品的纯化。