串級制冷系統是使用兩種或多種制冷劑,并在兩個或多個系統中與熱交換器(冷凝器蒸發器)相結合的低溫制冷系統。
對于二元級聯制冷系統冷凍機,它由兩個獨立的制冷系統組成,一個是高溫系統,另一個是低溫系統。低溫系統用于環境實驗室的冷卻, 而高溫系統用于冷卻低溫系統排出的氣體,使其在較低的溫度下凝結,達到降低壓縮比,提高氣體傳輸系數的目的。
這種串級式低溫制冷系統的優點是冰箱采用適合于高溫系統的中壓制冷劑和適合于低溫系統的高壓制冷劑。由于高壓制冷劑氣體在低溫下比壓中壓制冷劑的比容量要小得多,因此同類型壓縮機的級聯制冷能力是兩級低溫壓縮制冷的數倍。選用梯級制冷系統冷凍機可以節省大量的投資和建筑面積。此外,在低溫條件下,高壓制冷劑的吸入壓力大于或接近于一定的大氣壓,通常不會像兩級低溫系統那樣穿透系統。