一、制冷系統整體組成

常規恒溫恒濕箱制冷單元主要由壓縮機、冷凝器、節流部件（毛細管 / 電子膨脹閥）、蒸發器、制冷管路、冷卻風機組成，多數高低溫交變機型采用復疊式雙級制冷，常溫濕熱小型機型多為單級壓縮制冷；整套系統配合箱體風道、加熱、除濕結構協同工作，實現內腔降溫、除濕控濕。

核心介質為制冷劑，依靠制冷劑氣液兩相轉換吸收、釋放熱量，完成箱內熱量向室外轉移，以此降低腔體內部溫度。

二、單級制冷系統標準工作流程（小型恒溫恒濕箱常用）

壓縮過程（壓縮機）

壓縮機吸入低溫低壓氣態制冷劑，通過機械壓縮做功，將氣體壓縮為高溫高壓氣態制冷劑。壓縮過程會產生大量熱量，為后續散熱提供條件。

冷凝放熱（冷凝器 + 散熱風機）

高溫高壓制冷劑進入外置冷凝器，散熱風機持續吸入外界空氣吹掃冷凝器管路，制冷劑釋放熱量，自身由氣態逐步液化，變為常溫高壓液態制冷劑，熱量隨空氣排出箱體外部。

節流降壓（毛細管 / 電子膨脹閥）

高壓液態制冷劑經過細小節流部件，流通截面突然收窄，壓力快速下降，同時制冷劑沸點大幅降低，部分液體提前汽化，形成低溫低壓氣液混合狀態。

電子膨脹閥機型可通過控制系統調節開度，精準控制冷媒流量，適配不同降溫、除濕工況。

蒸發吸熱（蒸發器）

低溫低壓氣液混合冷媒進入箱內蒸發器，內腔循環風機吹動箱內濕熱空氣穿過蒸發器管路。液態制冷劑充分吸收空氣中的熱量，wan全汽化為低溫低壓氣體；空氣失去熱量后溫度下降，空氣中水汽遇冷在蒸發器表面凝結成水，同步實現降溫、除濕雙重效果。

循環回流

吸熱完成后的低溫低壓氣態冷媒重新回流至壓縮機，進入下一輪循環，持續帶走箱內熱量，維持設定低溫環境。

三、復疊式雙級制冷系統（低溫機型，-40℃及以下恒溫恒濕箱）

單級制冷難以達到深低溫工況，因此采用兩套獨立制冷回路疊加運行：

高溫級回路：使用常規冷媒，負責吸收低溫級回路產生的熱量，將熱量排放至室外；

低溫級回路：低溫專用冷媒，直接與箱體蒸發器換熱，實現腔體零下低溫；

兩級換熱器相互貼合，高溫級帶走低溫級的冷凝熱，大幅降低腔體zui低可達溫度，滿足車載線束、塑膠件低溫耐寒測試需求。

四、制冷系統與恒溫恒濕箱體的聯動邏輯

恒溫恒濕箱并非只依靠制冷控溫，采用平衡式溫濕度控制（BTHC）：

需要降溫 / 除濕時：制冷系統啟動，蒸發器降溫凝露除濕；

溫度低于設定值：制冷持續運行的同時，加熱系統微量補償升溫；

濕度偏低：加濕系統啟動補充水汽；

系統通過 PID 程序動態調節制冷輸出功率、加熱功率、加濕量，抵消制冷帶來的降溫、除濕效果，穩定維持腔體恒定溫濕度，避免單一制冷造成溫度、濕度持續下跌。

五、制冷系統輔助除濕原理

空氣經過低溫蒸發器時，飽和含水量降低，多余水汽凝結成冷凝水，由箱內排水管路排出，這是設備基礎除濕方式。

當需要低濕度環境時，制冷系統持續低功率運行，配合加熱補償溫度，持續降低空氣中水汽含量，達到目標濕度區間。

六、日常運行穩定相關設計要點

冷凝器配獨立散熱風機，保證散熱效率，避免高壓過高觸發設備保護停機；

制冷管路設有高低壓壓力保護，冷媒壓力異常時自動停機報警，保護壓縮機；

蒸發器搭配防結冰程序，低溫高濕工況下定時化霜，防止冰層堵塞風道影響溫濕度均勻性；

全封閉壓縮機運行震動較小，適配實驗室長時間不間斷老化測試。