多級壓縮式制冷循環(huán)雖然比單級壓縮式制冷循環(huán)達到的蒸發(fā)溫度更低，但受制冷劑自身物性及壓縮機工作的特性的限制，當蒸發(fā)溫度更低時(shí)，采用多級壓縮式制冷循環(huán)往往滿(mǎn)足不了要求，此時(shí)，需要采用復疊式制冷機組制冷循環(huán)。
復疊式制冷機組通常由兩個(gè)單獨的制冷系統組成，分別稱(chēng)為高溫級及低溫級部分。高溫部分使用中溫制冷劑，低溫部分使用低溫制冷劑。
制冷劑的蒸發(fā)是用來(lái)使低溫部分系統中制冷劑冷凝，用一個(gè)冷凝蒸發(fā)器將兩部分聯(lián)系起來(lái)，它既是高溫部分的蒸發(fā)器，又是低溫部分的冷凝器。低溫部分的制冷劑在蒸發(fā)器內向被冷卻對象吸取熱量（即制取冷量），并將此熱量傳給高溫部分制冷劑，然后再由高溫部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質(zhì)（水或空氣）。