快速温变试验箱为获得较低的实验温度，快速温变试验箱采用两级复叠式制冷系统，前级系统采用 R404A制冷剂，后级系统采用 R23 制冷剂，前后级均采用半封闭活塞式压缩机。

　　复叠式制冷系统是把两个制冷系统联在一起，各系统同时运行，前级系统的蒸发器用来冷却后级系统的冷凝器，而后级系统的蒸发器用于提供所需的冷冻效果。每个系统均用热力膨胀阀来控制制冷剂流量。由于使用热力膨胀阀，停机时高低压侧的压力不平衡，故一般复叠式制冷系统的电机必须带负荷启动。但是一般电动压缩机的设计要求在低负荷条件下启动，高低压侧压力相等使压缩机启动时不需克服高压，因此电动机只需要较小的启动扭矩。 快速温变试验箱为了达到这种平衡压力的目的，采用了旁通的调节方式：

　　工作过程：当快速温变试验箱运转，要求系统降温时，压缩机A先开始工作，高温高 压的气态制冷剂( R404A )通过油分离器进入到冷凝器a;冷凝器a采用的水冷方式冷凝 ，装有制冷剂的管道镶嵌在装有冷却水的管道中，通过循环冷却水来达到冷却制冷剂的作 用。高温高压的制冷剂通过冷凝器a将变成高压液体，高压液态的制冷剂将通过热力膨胀 阀减压后进入蒸发器 A/B 进行蒸发，从而达到降低冷凝器 B 中制冷剂温度的目的。

　　膨胀阀会在停机时关闭制冷剂通道，为了平衡压力，在前级压缩机的油分离器后的主 制冷剂通道上设计了一个孔口，当停机后电磁阀e打开，高压制冷剂通过 hotgpas bypass 降压节流后回到压缩机的前级;后级压缩机则通过使用毛细管来达到旁通的目的，使压缩 机的高压侧和低压侧压力相等 ;这一过程需要一定的时间，也是要求不能频繁开关快速温变试验箱的原因之一。

　　为了使制冷剂( R23 )通过蒸发器 C 达到理想的制冷效果，后级压缩机中的制冷剂 在冷凝器中必须充分冷却，为此快速温变试验箱采用前级双蒸发器，后级双冷凝器的方式，即用前 级的制冷剂( R404A )在蒸发器中蒸发吸热来冷却后级冷凝器中的制冷剂( R23 )，同 时在制冷剂进入冷凝器之前还进行了水冷式预冷，从而达到充分冷却的目的，实现较为理想的制冷效果。