高低溫箱的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理解讀

更新時(shí)間：2025-09-12

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高低溫箱的制冷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境模擬的核心，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作流程直接決定設(shè)備降溫效率、溫度控制精度及運(yùn)行穩(wěn)定性。該系統(tǒng)主要由四大核心部件構(gòu)成，各部件協(xié)同運(yùn)作完成 “壓縮 - 冷凝 - 節(jié)流 - 蒸發(fā)" 的制冷循環(huán)。

一、核心結(jié)構(gòu)組成

（一）壓縮機(jī)

作為制冷系統(tǒng)的 “動(dòng)力源"，通常采用全封閉渦旋式壓縮機(jī)。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(dòng)力。壓縮機(jī)內(nèi)置過熱保護(hù)裝置，當(dāng)排氣溫度超過 120℃或電流異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)停機(jī)，避免部件損壞。

（二）冷凝器

冷凝器分為風(fēng)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(fēng)冷式冷凝器通過風(fēng)扇強(qiáng)制吹風(fēng)，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(xì)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(zhǔn)調(diào)節(jié)制冷劑流量，適應(yīng)不同降溫需求，相比毛細(xì)管控制精度更高，能減少溫度波動(dòng)。

（四）蒸發(fā)器

位于高低溫箱內(nèi)膽外側(cè)，低溫低壓的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收箱內(nèi)熱量，實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)降溫。蒸發(fā)器采用翅片式結(jié)構(gòu)，增大換熱面積，同時(shí)配備風(fēng)機(jī)使箱內(nèi)空氣強(qiáng)制對(duì)流，保證溫度均勻。

二、工作原理流程

制冷循環(huán)啟動(dòng)后，壓縮機(jī)先將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，送入冷凝器；經(jīng)冷凝器散熱后，制冷劑變?yōu)橹袦馗邏阂后w；隨后液體進(jìn)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(nèi)，制冷劑吸收箱內(nèi)熱量蒸發(fā)為氣態(tài)，同時(shí)箱內(nèi)溫度降低；最后氣態(tài)制冷劑重新回到壓縮機(jī)，完成一次循環(huán)，如此反復(fù)實(shí)現(xiàn)持續(xù)降溫。

在實(shí)際運(yùn)行中，制冷系統(tǒng)需與加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷量或加熱量，確保溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍，滿足不同環(huán)境試驗(yàn)需求。