超低温冰箱一般有卧式和立式两种箱体。内箱体一般分为多个承物层，每层均设计有可独立开关的内门。
超低温冰箱的制冷系统基本采用复叠式制冷的工作原理，选用两台全封闭压缩机作为高、低温级压缩机使用。低温级蒸发器的紫铜管以盘管形式直接盘附于内箱体外侧，并用导热胶泥填堵于盘管与箱壁之间的缝隙中，以增加热交换效果。冷凝蒸发器为壳管式结构，内部为四管螺纹型紫铜管，采用逆流式热交换方式。
低温级系统中还加配有气热交换器，可使从蒸发器出来的低压气体同进入冷凝蒸发器前的高压气体进行热交换，这样不但减少了冷凝蒸发器的热负荷，而且充分利用了热量。过滤器多采用除蜡型过滤器，其目的是有效去除冷冻油中的石蜡，以降低系统“油堵”的可能性。
此外超低温冰箱根据不同的使用用途还可以选配一些附件，例如，温度记录仪，便于永久记录运行参数；二氧化碳备用系统，用于特殊情况下，保证保存环境的气体保持正常状态；电压增压器，可保证压缩机在低压状态下正常工作。
超低温冰箱一般采用二级制冷，第一级的制冷剂为R-12(23．Ooz，28．349 523g)，设计压力高压为400ppsi(1ppsi＝6．894 76X10‘Pa)，低压为90ppsi。第二级制冷的冷凝器和第一级制冷的蒸发器是放在一起的；第二级的制冷剂为R-503(8．50z)和R-290(0．70z)的混合体，设计的高低压均为300ppsi。感温探头为热敏电阻，根据阻值的大小(即温度的高低)在面板上显示不同的温度。
接通电源时，当面板显示温度比设定的温度高时，第一级压缩机首先启动，第一级制冷系统开始工作，使得第二级制冷系统的冷凝器温度下降，即第二级的制冷剂温度下降，经几分钟的延时后，第二级制冷系统也开始工作，它的蒸发器在冰箱内壁，这可使冰箱内部温度下降很多，它的冷凝器放出的热量全部由第一级制冷系统的蒸发器吸收，第一级冷凝器放出的热量则散人空气中。
当冰箱内部温度达到设定温度后，感温探头电阻把信息传出，控制继电器失电断开，两级制冷系统全部停止工作。当冰箱内温度再次升高，超出设定的温度时，冰箱再次重复上述运作过程，从而使冰箱内温度始终保持在设定的温度左右。
实验室超低温冰箱又称超低温保存箱、深低温冰箱、超低温冰柜、超低温冷藏箱等。比较常见的-40，-60，-86度超低温冰箱适用于电子器件、特殊材料的低温试验及保存血浆、生物材料、疫苗、试剂、金枪鱼的保存等。另外还有-120度、-135度以及-160度、-192度的极度超低温冰箱。
实验室超低温冰箱虽然制冷系统和控制电路都比较复杂，但常见故障主要是循环系统和电路部分故障，下面介绍几种超低温冰箱常见故障及其排除办法：
1、接通电源后，总电源的空气开关自动断开
排除方法：检查第一级制冷系统的压缩机是否损坏，若损坏则更换配件。更换好配件后，再开机检测是否正常。
该故障一般是因为电源不稳定造成的，因为第一级先启动，故损坏通常都在第一级，这种情况下，一般只要加装延时稳压电源，就不会再出现该故障。
2、箱内温度未达到设定温度就已经停止工作
排除方法：虽然箱内未达到设定温度，但是面板显示温度却已经达到设定温度。这是由于检测温度的热敏电阻损坏，需要更换配件。若没有原厂配件，可重新安装一套温度控制系统，即可消除故障。
3、制冷效果差可能是制冷剂泄漏
4、冬天超低温冰箱不启动可能是温控器调节数值太小
首先，我们知道这种保存箱要排产品的结构多为立式箱里，正常情况下都有分制冷系统，显系系统，控制系统，当然了有制冷系统就会有一个制热系统，所以在选择这种保存箱的时候重要的就是要看这些系统是否可以正常的工作，应该说如果有哪一个系统不宜进行工作的话，那么这样的保存箱就不是好的保存箱了。
其次，我们知道低温保存箱的由部是由聚氨酯整体发泡制作而成的，而这种高的聚氨酯整体发泡还具有很好的保温的作用，因此保湿性能的好坏就是直接判断是否选择这样的保存箱的一个根本的条件之一，因此日常在选择的时候一定要注意这方面的问题。保温性能要好，同时还应该具有重量轻的特点。
最后，你要选个大品牌。低温冰箱都是医用的比较多，技术要求高，并不是随便一个企业就能生产的。大品牌有技术保障，使用起来放心。
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