科學(xué)技術(shù)的進步，使人們對低溫的需求日益提高，-70~-120℃的低溫冷藏箱和低溫冷庫需求更為普遍。兩級或多級壓縮制冷循環(huán)可以獲得較低溫度，而且解決了壓力比過大的問題，但是當(dāng)需要-70℃、-80℃以下的蒸發(fā)溫度時，往往采用中溫制冷劑的雙級或多級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)也不能滿足要求，這時就需采用復(fù)疊式制冷循環(huán)。
1、受制冷劑凝固點的限制 當(dāng)制冷循環(huán)需要的蒸發(fā)溫度低于制冷劑凝固點時，青島制冷劑就會因凝固不能流動而無法循環(huán)。例如R717的凝固點為一77.7℃，因而它很明顯不適用于蒸發(fā)溫度在一77.7℃以下的制冷循環(huán)。
2、對制冷循環(huán)壓力比的限制 當(dāng)需要的蒸發(fā)壓力過低時，即便采用雙級壓縮也將使每一級的壓力比超過規(guī)定值，使制冷循環(huán)的效率大大降低。而且即使采用多級壓縮，循環(huán)壓力比能夠得到保證，但制冷系統(tǒng)將很復(fù)雜，技術(shù)經(jīng)濟性指標(biāo)不高。
3、受活塞式壓縮機閱門結(jié)構(gòu)特性的限制 過低的蒸發(fā)壓力，會影響到往復(fù)活塞式壓縮機氣閥的自動開閉特性偏離設(shè)計范圍。當(dāng)吸氣壓力在10~16kPa時，壓縮機的吸氣閥門不能開啟，以致壓縮機無法吸氣，另一方面導(dǎo)致壓縮機和系統(tǒng)低壓部分在高真空下運行，增加不凝性氣體滲人的可能。
由于上述種種原因，要想達(dá)到更低的沮度，采用單一制冷劑的多級壓縮制冷循環(huán)是不利的，或者說是不可能的。在一般情況下，當(dāng)蒸發(fā)溫度在-80℃以下時，就需要應(yīng)用復(fù)疊式制冷裝置或其他形式的制冷機。
