复叠式制冷装置是使用两种或两种以上的制冷剂，由两个或两个以上的单级压缩制冷循环组成的低温制冷机，一般用于获取－60℃~－120℃的低温。

常用的两级复叠制冷装置，由高温级和低温级两部分组成。高温级中使用中温制冷剂，低温级中使用低温制冷剂，形成两个单级压缩制冷系统复叠工作的循环。

冲击试验机两系统之间采用一个冷凝蒸发器衔接起来，高温级的中温制冷剂在其中蒸发制冷，使低温级的低温制冷剂在其中放出热量，与蒸发的中温制冷剂进行热交换后，被冷凝成为液体。

从冷凝蒸发器出来的中温制冷剂蒸气带走低温制冷剂的冷凝热量，经过高温级循环将热量传递给环境介质（水或空气）。而从万能试验机冷凝蒸发器出来的低温制冷剂液体，经低温级节流阀降压后，进入蒸发器吸取被冷却物的热量而蒸发制冷，获得所需要的低温。

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