以-20度以下的低溫時均采用復疊式制冷循環系統，獲取低溫而采用兩級壓縮復疊制冷循環的原因：
制冷劑熱物理特性的限制
現在恒溫恒濕箱中單級制冷循環基本上采用的中溫制冷劑是R404A，在一個大氣壓下其蒸發溫度是-46.5度（R22/-40.7度），但空氣冷卻式冷凝器傳熱溫差通常取10度左右（在強制送風散熱循環下，蒸發器和內箱的溫差），就是說箱內只能制取-36.5度的低溫，當然，通過調低壓縮機的蒸發壓力，可以將R404A制冷劑的最低蒸發溫度降低到-50度；所以要獲取-50度及以下的低溫時必須采用中溫制冷劑與低溫制冷劑復疊式的制冷循環，制取-50度~-80度的低溫，低溫制冷劑一般選用R23它在一個大氣壓下的蒸發溫度是-81.7度。
壓縮機線圈散熱的限制
單級壓縮機工作時，在做-35度左右，因為壓縮機的線圈是懸空在壓縮機中間的。這就產生一個問題，-35度時，壓縮機的低壓是為負數值，也就是產生了一個真空度，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去，這樣就壓縮機表面是十分涼，可是實際上內部，它的溫度是很高的。
由上可見：恒溫恒濕箱針對-40度機型可以采用單級制冷循環是靠調小壓縮機的膨脹閥開啟度，減小制冷劑流量限流來調低蒸發壓力，從而獲得更低的蒸發溫度的，這樣的設計是以犧牲系統的制冷量來達到的，導致制冷效率低并加大了壓縮機的負載，而且易引起壓縮機線圈過熱，影響了壓縮機的壽命。 |
