圖8-6為復疊式蒸氣壓縮制冷循環的工作原理圖，它由兩個獨立的單級壓縮式制冷循環組成，左端為高溫級制冷循環，制冷劑為R22;右端為低溫級制冷循環，制冷劑為R13。蒸發冷凝器既是高溫級制冷循環的蒸發器，又是低溫級制冷循環的冷凝器。靠高溫級制冷循環中制冷劑的蒸發來吸收低溫級制冷循環中制冷劑的冷凝熱量。
復登式蒸氣壓縮制冷循環：
由于受到制冷劑本身物理性質的限制，雙級壓縮制冷循環所能達到的最低的蒸發溫度也是有一定限制的。這是因為：
（1）隨著蒸發溫度的降低，制冷劑的比體積要增大，單位容積制冷能力大為降低，則低壓汽缸的尺寸也就大大增加。
（2）蒸發溫度太低，相應的蒸發壓力也很低，致使壓縮機氣缸的吸氣閥不能正常工作，同時不可避免地會有空氣滲人制冷系統內。
（3）蒸發溫度必須高于制冷劑的凝固點，否則制冷劑無法進行循環。
以上分析可知，為了獲得低于-60~-70℃的蒸發溫度，就不宜采用氨等作為制冷劑，而需要采用其他的制冷劑。但是，凝固點低的制冷劑臨界溫度也很低，不利于用一般冷卻水或空氣進行冷凝，這時必須采用復疊式蒸氣壓縮制冷循環。
在復疊式蒸氣壓縮制冷循環中，為了保證低溫級制冷循環中制冷劑的冷凝，則要求高溫級制冷循環的蒸發溫度低于低溫級制冷循環的冷凝溫度，一般低3~5℃。
復疊式蒸氣壓縮制冷循環的制冷溫度范圍見表8-1。當蒸發溫度為-60~-80℃時，高溫級制冷循環與低溫級制冷循環都采用單級；蒸發溫度為-80~-100℃時，高溫級制冷循環應采用雙級，低溫級制冷循環采用單級;當蒸發溫度低于-100℃，高溫級制冷循環應采用單級，低溫級制冷循環應采用雙級。
