以-20度以下的低温时均采用复叠式制冷循环系统，获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因：
制冷剂热物理特性的限制
现在恒温恒湿箱中单级制冷循环基本上采用的中温制冷剂是R404A，在一个大气压下其蒸发温度是-46.5度（R22/-40.7度），但空气冷却式冷凝器传热温差通常取10度左右（在强制送风散热循环下，蒸发器和内箱的温差），就是说箱内只能制取-36.5度的低温，当然，通过调低压缩机的蒸发压力，可以将R404A制冷剂的最低蒸发温度降低到-50度；所以要获取-50度及以下的低温时必须采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷循环，制取-50度~-80度的低温，低温制冷剂一般选用R23它在一个大气压下的蒸发温度是-81.7度。
压缩机线圈散热的限制
单级压缩机工作时，在做-35度左右，因为压缩机的线圈是悬空在压缩机中间的。这就产生一个问题，-35度时，压缩机的低压是为负数值，也就是产生了一个真空度，这样线圈的顶端热量就没有办法散去，这样就压缩机表面是十分凉，可是实际上内部，它的温度是很高的。
由上可见：恒温恒湿箱针对-40度机型可以采用单级制冷循环是靠调小压缩机的膨胀阀开启度，减小制冷剂流量限流来调低蒸发压力，从而获得更低的蒸发温度的，这样的设计是以牺牲系统的制冷量来达到的，导致制冷效率低并加大了压缩机的负载，而且易引起压缩机线圈过热，影响了压缩机的寿命。 |
