高低溫箱的制冷系統是實現低溫環(huán)境模擬的核心,其結構設計與工作流程直接決定設備降溫效率、溫度控制精度及運行穩(wěn)定性。該系統主要由四大核心部件構成,各部件協同運作完成 “壓縮 - 冷凝 - 節(jié)流 - 蒸發(fā)" 的制冷循環(huán)。 一、核心結構組成
(一)壓縮機
作為制冷系統的 “動力源",通常采用全封閉渦旋式壓縮機。它能將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑(如 R404A、R134a)壓縮為高溫高壓氣體,為制冷循環(huán)提供動力。壓縮機內置過熱保護裝置,當排氣溫度超過 120℃或電流異常時,會自動停機,避免部件損壞。
(二)冷凝器
冷凝器分為風冷式和水冷式兩種,主要功能是給高溫高壓的制冷劑降溫。風冷式冷凝器通過風扇強制吹風,將制冷劑熱量散發(fā)到空氣中;水冷式則借助循環(huán)冷卻水帶走熱量,使制冷劑從氣態(tài)冷凝為中溫高壓的液態(tài)。冷凝器表面需定期清理灰塵或水垢,防止散熱效率下降。

(三)節(jié)流裝置
常見的有毛細管和電子膨脹閥,其作用是讓中溫高壓的液態(tài)制冷劑降壓節(jié)流,變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔?。電子膨脹閥可通過控制器精準調節(jié)制冷劑流量,適應不同降溫需求,相比毛細管控制精度更高,能減少溫度波動。
(四)蒸發(fā)器
位于高低溫箱內膽外側,低溫低壓的制冷劑在蒸發(fā)器內吸收箱內熱量,實現箱內降溫。蒸發(fā)器采用翅片式結構,增大換熱面積,同時配備風機使箱內空氣強制對流,保證溫度均勻。


二、工作原理流程
制冷循環(huán)啟動后,壓縮機先將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體,送入冷凝器;經冷凝器散熱后,制冷劑變?yōu)橹袦馗邏阂后w;隨后液體進入節(jié)流裝置,降壓后變成低溫低壓氣液混合物,流入蒸發(fā)器;在蒸發(fā)器內,制冷劑吸收箱內熱量蒸發(fā)為氣態(tài),同時箱內溫度降低;最后氣態(tài)制冷劑重新回到壓縮機,完成一次循環(huán),如此反復實現持續(xù)降溫。
在實際運行中,制冷系統需與加熱系統、溫度控制系統聯動,通過傳感器實時監(jiān)測箱內溫度,自動調節(jié)制冷量或加熱量,確保溫度穩(wěn)定在設定范圍,滿足不同環(huán)境試驗需求。