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立式超低溫冰箱的制冷系統基本采用復疊式制冷的工作原理，選用兩臺全封閉壓縮機作為高、低溫級壓縮機使用。低溫級蒸發器的紫銅管以盤管形式直接盤附于內箱體外側，并用導熱膠泥填堵于盤管與箱壁之間的縫隙中，以增加熱交換效果。冷凝蒸發器為殼管式結構，內部為四管螺紋型紫銅管，采用逆流式熱交換方式。
低溫級系統中還加配有氣熱交換器，可使從蒸發器出來的低壓氣體同進入冷凝蒸發器前的高壓氣體進行熱交換，這樣不但減少了冷凝蒸發器的熱負荷，而且充分利用了熱量。過濾器多采用除蠟型過濾器，其目的是有效去除冷凍油中的石蠟，以降低系統“油堵”的可能性。
此外超低溫冰箱根據不同的使用用途還可以選配一些附件，例如，溫度記錄儀，便于記錄運行參數；二氧化碳備用系統，用于特殊情況下，保證保存環境的氣體保持正常狀態；電壓增壓器，可保證壓縮機在低壓狀態下正常工作。
立式超低溫冰箱的維護和保養對于延長其壽命尤為重要：
1、每月清潔一次，以保證其清潔度用干布清除冰箱內外部和配件上的少量塵埃，如果冰箱太臟則使用中性洗滌劑，清洗后再用純凈水*沖洗。但不可在冰箱內部和上部沖水，否則會損壞絕緣材料并導致故障。壓縮機和其他機械部分不需要使用潤滑油。清潔壓縮機后部的電扇務必小心。清潔完畢后進行安全檢查，確保冰箱插頭插好，不要虛接；確保插頭沒有異常熱度；確保冰箱背部的電源電線和分配電線沒有破裂和刻痕。
2、警報器啟動報警
當遇到警報器啟動報警時，通常可通過以下方面進行檢查。
一，檢查電源是否有問題或插頭是否被拉出插座；
二，檢查內部溫度計是否超出合適的范圍，在此情況下，物品置入會使冰箱升溫，并觸發警報器；
三，檢查是否一次性置入物品過多。
3、冰箱冷卻不充分
檢查蒸發器表面是否有冰霜；冰箱門是否開關過頻；冰箱背部是否接觸墻面；是否放入過多物品。
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