當一種制冷劑不能滿足冷凝壓力不過高、蒸發壓力不過低，且臨界溫度高于環境溫度的要求時，為獲得更低的制冷溫度，就須采用兩種或兩種以上的制冷劑。
當蒸發溫度很低時會遇到下面的問題。如果采用飽和蒸汽壓力較高的制冷劑，即采用低溫制冷劑，可以滿足蒸發壓力不過低的要求，但此時冷凝壓力過高，壓縮機及冷凝器非常笨重龐大;而且還有可能產生冷凝溫度高于制冷劑的臨界溫度，使得制冷劑不能冷凝。如采用飽和壓力適中的制冷劑，即采用中溫制冷劑，可以滿足冷凝壓力不過高的要求，但此時蒸發壓力過低，一方面空氣滲入系統的機會增多;另一方面過低的蒸發壓力會使吸入比體積過大，使壓縮機的制冷量過小;當壓力低于某一限度后，蒸發壓力與壓縮腔內壓力之差將不足以打開吸氣閥。
例如:需冷凝溫度tk=50℃, t0=-80℃，如使用中溫制冷劑R22，則蒸發壓力應為po =10. 5kPa，此壓力不足以打開壓縮機吸氣閥;如采用低溫制冷劑R170，則臨界溫度tc=32. 1℃，低于冷凝溫度，不可能凝結。
為了解決不能達到工程要求的問題，應將兩臺或多臺使用不同制冷劑的制冷機串聯起來，構成復疊式制冷機。
