中山恒溫恒濕試驗箱選用兩級緊縮復疊制冷循環的原因。針對-40℃機型能夠選用單級制冷循環，也能夠選用復疊式制冷循環體系，但單級制冷循環是靠調小緊縮機的膨脹閥打開度，減小制冷劑流量限流來調低蒸發壓力（約0.7個大氣壓），然后獲得更低的蒸發溫度的，這樣的規劃是以獻身體系的制冷量來到達的（制冷量約只要標準的0.7～0.8），導致制冷功率低并加大了緊縮機的負載，并且易引起緊縮機線圈過熱，影響了緊縮機的壽命。冷凍體系規劃：獲取-20℃以下的低溫時均選用復疊式制冷循環體系。
先談談為獲取低溫而選用兩級緊縮復疊制冷循環的原因：
（1）單級緊縮蒸氣制冷循環壓比的約束
單級蒸氣緊縮式制冷機的最低蒸發溫度，主要取決于它的冷凝壓力及緊縮比。制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類別和環境介質（如空氣或水）的溫度抉擇，在一般情況下，它處于0.7~1.8Mpa范圍內。緊縮比與冷凝壓力和蒸發壓力有關，當冷凝壓力一守時，跟著蒸發溫度的下降，蒸發壓力也相應下降，因而使緊縮比上升，它將引起緊縮機排氣溫度的升高，潤滑油變稀，使潤滑條件變壞，嚴重時甚至會呈現結炭和拉缸現象；另一方面，緊縮比的增大將導致緊縮機的輸氣系數下降，制冷量減少，實踐緊縮進程違背等熵進程越遠，緊縮機功耗增加，制冷系數下降，經濟性下降。將呈現以下一些影響。
a.任何制冷劑，蒸發溫度越低，則蒸發壓力也就越低。過低的蒸發壓力，有時或許形成緊縮機難以吸氣，或者使外界的空氣進入制冷體系。
b.當蒸發溫度過低時，某些常用制冷劑已達凝結溫度，無法實現制冷劑的流動，循環。
c.蒸發壓力下降，制冷劑的比體積增大，制冷劑的質量流量減少，制冷量大大下降。為了獲得所需制冷量，有必要增大吸氣容積，使緊縮機體積過于巨大。
（2）制冷劑熱物理特性的約束。
現在中單級制冷循環基本上選用的中溫制冷劑是R404A，在一個大氣壓下其蒸發溫度是-46.5℃（R22/-40.7℃），但空氣冷卻式冷凝器傳熱溫差一般取10℃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℃的低溫，當然，經過調低緊縮機的蒸發壓力，能夠將R404A制冷劑的最低蒸發溫度下降到-50℃；所以要獲取-50℃及以下的低溫時有必要選用中溫制冷劑與低溫制冷劑復疊式的制冷循環，制取-50℃～-80℃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℃。
（3）緊縮機線圈散熱的約束
單級緊縮機作業時，在做-35℃左右，因為緊縮機的線圈是旋空在緊縮機中心的，這就發生一個問題，-35℃時，緊縮機的低壓是為負數值，也就是發生了一個真空度，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去，這樣就緊縮機表面是非常涼，可是實踐上內部，他的溫度是很高的，（因為真空是最好的隔熱介質）。