本高低溫試驗箱的溫（wēn）度範圍為-70℃~150℃，利用雙級複疊式製冷係統來獲取-70℃低溫（wēn）。
    一（yī）年中室內環境溫度平均在5℃~35℃間，當 試驗箱中設定的溫（wēn）度明顯高於室溫時，無需啟動製冷（lěng）循環，僅（jǐn）依（yī）靠電加熱器和試驗箱（xiāng）自身的散（sàn）熱就（jiù）可（kě）以使（shǐ）溫度平衡，達到設定值。
    當試驗（yàn）箱需要製取低於環境（jìng）溫度的（de）低溫時，需要（yào）開啟冷源。為了節能（néng），當設定的低溫僅依靠高溫級製冷循（xún）環就能達到時，隻啟動高溫級循環；而當僅依靠高溫級（jí）製（zhì）冷循環（huán）無法達到設定低溫時，則啟動雙級複疊（dié）式製冷（lěng）循環。根據高（gāo）溫級循環製冷劑R404A的性質並且要保（bǎo）證高（gāo）溫級（jí）製冷循環時有一定富餘的製（zhì）冷（lěng）能力來應對環境溫度（dù）變化，故以-15℃它作為雙級複疊式製冷循環和高溫級製冷循環的切換（huàn）溫度。

    所以，試驗箱製冷係統的運行模式為:當箱內溫度設定高於室溫時，複疊式（shì）製冷機組不啟動，隻靠電加熱和試（shì）驗箱散熱來維持設定溫度；當設定溫度為-15℃到室溫時，隻啟動高溫級係統，以節約能耗；而（ér）當設定（dìng）溫（wēn）度為（wéi）-70℃~-16℃時，則啟動雙級複疊式製冷係統。

    圖1為（wéi）高（gāo）溫級製（zhì）冷係統流程圖。當（dāng）設（shè）定溫度為-15℃~39℃時，高溫級製冷（lěng）係統運行流程（chéng）為圖1右側部分（fèn），電磁（cí）閥四、六、七關閉，電磁閥一、二（èr）打開。製冷劑R404A從高溫級壓縮機1排出，流經（jīng）冷凝（níng）器3、幹燥過濾器（qì）8、壓力控（kòng）製器7，經過電磁閥一經電子膨脹閥6節流進入蒸發器（qì）5，再經（jīng）電磁閥二後，流入高溫級壓縮機1，完成一個循環。
    此循環中還（hái）有一路由電（diàn）磁閥三和毛（máo）細管11組成的旁通回路，其作用如下（xià）:
    1)若蒸發器內製冷量過大，則高溫級（jí）製冷劑從冷（lěng）凝器出來後，一部分經上述流程流回壓縮機，另（lìng）一部分（fèn）經電磁閥三、毛細管11，與（yǔ）從蒸發器出來的高溫級製（zhì）冷劑合並後一起進入壓縮機吸氣（qì）口， 這樣可減少蒸發器（qì）中的（de）冷量；

    2)當壓縮機吸氣溫度過高時，電磁閥三打（dǎ）開，降低壓縮機吸氣溫度，從而降低（dī）排氣溫度。

    當箱內設（shè）定溫度為-16℃~70℃時，采用雙級複蠱式製冷係統流程，見圖2。高溫級運行（háng）流程用圖中右側箭頭表示，電磁閥一、三關閉，電磁閥四打開。高溫級製冷劑經高溫級壓縮機（jī）1排（pái）出，流經冷（lěng）凝器（qì）3、幹燥過濾器8、壓力（lì）控製器7，經電（diàn）磁閥四、毛細管（guǎn）11節流，進入冷凝蒸發器4蒸發後，經單（dān）向閥（fá）15後流入高溫級壓縮機1，完成一個循環流程。
    低溫級運行流程用圖中的左側箭頭表示，電磁閥（fá）七打開。低溫級製冷劑經低溫（wēn）級壓（yā）縮機2排出，經過油分離器14後進入預冷器3，減少冷（lěng）凝蒸發器中的冷凝熱負荷。而後流經壓力控製器7，進入冷凝蒸發器4冷凝後，再經過幹（gàn）燥過（guò）濾器8，經電（diàn）磁（cí）閥七、毛細（xì）管11節流後進入蒸（zhēng）發器5，後流入低溫級壓縮機2，完成一個循環流程。
    低溫級循環中還有-路由（yóu）電磁閥六和毛細管組成的旁通回路，其作（zuò）用如下:
    1)當複疊式製冷循環（huán）的蒸發器製冷量過大時，
    打開電磁閥六，從冷凝蒸發器4出來的製冷劑一部.分按上述流程流回壓縮機，另-部分經過幹燥過（guò）濾器s後流經電磁閥六（liù）、毛細（xì）管11後與（yǔ）流出蒸發器的低溫級製冷劑混合後流入低溫級壓縮機（jī），這樣可降低蒸發器中低溫級的（de）製冷量；
    2)打開電磁（cí）閥（fá）六的另一（yī）個作用是防（fáng）止低（dī）溫級.壓縮機吸氣溫度過（guò）高。
    本係統有兩個單（dān）級壓縮係統（tǒng），R404A作為高溫級（jí）的循環（huán）製冷劑，R23作為低溫（wēn）級的循環製冷劑（jì）。高（gāo）溫級冷凝溫度定為45℃，本高低溫試驗箱的正常情況下溫度（dù）為-70℃，但惡劣（liè）情（qíng）況下可達-5℃，若取傳熱（rè）溫差（chà）5K，則係統低溫級蒸發溫度為-80℃。
    在低溫（wēn）係統停機時，由於R23處於（yú）超臨界狀態， .有壓力過高的危險。為保證係統的安（ān）全運行，在低溫級中，利用毛細管、卸荷閥（fá）連接--個膨脹容器，可避免超壓狀態（tài）。當啟動（dòng）時（shí）低溫（wēn）級壓縮機排氣壓力超過設定安全值，則自動打開（kāi）卸荷閥，使一（yī）部分（fèn）排氣流入（rù）膨脹容器，避免低溫級（jí）出現超壓危險，保證安全啟（qǐ）動。當低溫級正常運行後，膨脹（zhàng）容器內的R23製冷劑又通過毛細管壓差作用（yòng）流回係統中，使循環順（shùn）利進行。
    電磁閥有兩（liǎng）個功（gōng）能: 1 )通過打開和（hé）關閉電（diàn）磁閥，控製（zhì）係統； 2)防止係統停止運行後，高壓的液體製
    冷劑進入蒸發器，否則當係統（tǒng）重新啟動（dòng）時，將有大量（liàng）製冷劑液體（tǐ）進入壓縮機，從（cóng）而發生液擊事故。
    複疊式製冷機組低溫級蒸發溫度較低，較大的壓差使壓縮機排氣溫度過高，冷凝（níng）溫度過高，會使製冷量和COP降低（dī），而且可能會對係統帶來安全（quán）隱患。因（yīn）此為低溫級壓縮機的排氣增加了一-個預冷器，使排氣溫度快速降低後，再進（jìn）入（rù）冷凝蒸發器（qì）器冷凝（níng），保證係統安全，增強冷凝（níng）效（xiào）果，提高製冷能力。