高低溫試驗(yàn)箱的溫度范圍為-70℃~150℃，利用雙級(jí)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)來獲取-70℃低溫。一年中室內(nèi)環(huán)境溫度平均在5℃~35℃間，當(dāng)試驗(yàn)箱中設(shè)定的溫度明顯高于室溫時(shí)，無需啟動(dòng)制冷循環(huán)，僅依靠電加熱器和試驗(yàn)箱自身的散熱就可以使溫度平衡，達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)試驗(yàn)箱需要制取低于環(huán)境溫度的低溫時(shí)，需要開啟冷源。

 

　　為了節(jié)能，當(dāng)設(shè)定的低溫僅依靠高溫級(jí)制冷循環(huán)就能達(dá)到時(shí)，只啟動(dòng)高溫級(jí)循環(huán)；而當(dāng)僅依靠高溫級(jí)制冷循環(huán)無法達(dá)到設(shè)定低溫時(shí)，則啟動(dòng)雙級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán)。根據(jù)高溫級(jí)循環(huán)制冷劑R404A的性質(zhì)并且要保證高溫級(jí)制冷循環(huán)時(shí)有一定富余的制冷能力來應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度變化，故以-15℃它作為雙級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán)和高溫級(jí)制冷循環(huán)的切換溫度。

 

　　所以，試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)的運(yùn)行模式為：當(dāng)箱內(nèi)溫度設(shè)定高于室溫時(shí)，復(fù)疊式制冷機(jī)組不啟動(dòng)，只靠電加熱和試驗(yàn)箱散熱來維持設(shè)定溫度；當(dāng)設(shè)定溫度為-15℃到室溫時(shí)，只啟動(dòng)高溫級(jí)系統(tǒng)，以節(jié)約能耗；而當(dāng)設(shè)定溫度為-70℃~-16℃時(shí)，則啟動(dòng)雙級(jí)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)。

 

　　圖1為高溫級(jí)制冷系統(tǒng)流程圖。當(dāng)設(shè)定溫度為-15℃~39℃時(shí)，高溫級(jí)制冷系統(tǒng)運(yùn)行流程為圖1右側(cè)部分，高低溫試驗(yàn)箱四、六、七關(guān)閉，高低溫試驗(yàn)箱一、二打開。制冷劑R404A從高溫級(jí)壓縮機(jī)1排出，流經(jīng)冷凝器3、干燥過濾器8、壓力控制器7，經(jīng)過高低溫試驗(yàn)箱一經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器5，再經(jīng)高低溫試驗(yàn)箱二后，流入高溫級(jí)壓縮機(jī)1，完成一個(gè)循環(huán)。

 

　　此循環(huán)中還有一路由高低溫試驗(yàn)箱三和毛細(xì)管11組成的旁通回路，其作用如下：

 

　　1)若蒸發(fā)器內(nèi)制冷量過大，則高溫級(jí)制冷劑從冷凝器出來后，一部分經(jīng)上述流程流回壓縮機(jī)，另一部分經(jīng)高低溫試驗(yàn)箱三、毛細(xì)管11，與從蒸發(fā)器出來的高溫級(jí)制冷劑合并后一起進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣口，這樣可減少蒸發(fā)器中的冷量；

 

　　2)當(dāng)壓縮機(jī)吸氣溫度過高時(shí)，高低溫試驗(yàn)箱三打開，降低壓縮機(jī)吸氣溫度，從而降低排氣溫度。

 

　　當(dāng)高低溫試驗(yàn)箱內(nèi)設(shè)定溫度為-16℃~70℃時(shí)，采用雙級(jí)復(fù)蠱式制冷系統(tǒng)流程，見圖2。高溫級(jí)運(yùn)行流程用圖中右側(cè)箭頭表示，高低溫試驗(yàn)箱一、三關(guān)閉，高低溫試驗(yàn)箱四打開。