自復疊制冷系統使用混合工質并通過單臺壓縮機實現了多級復疊，可以獲得-60℃以下的低溫，極大地簡化了制冷系統。由于自復疊制冷系統具有比較大的工作溫區，可以實現從低于80 K的液氮溫區到230 K的傳統蒸氣壓縮制冷循環制冷溫區，無論是在普冷領域還是在低溫電子、低溫醫學、冷凍干燥、氣體液化等低溫領域，都有比較大的實用價值。
圖4-22為采用R23/ R134a的自復疊制冷系統流程圖，流程如下。
從壓縮機排出的高溫高壓R23/R134a混合工質蒸氣進入冷凝器，在其中放熱冷凝。由于二元組分的沸點不同，在冷凝器中大部分高沸點的R134a和少量低沸點的R23先冷凝成液體。而大部分R23仍保持氣態。混合工質進入氣液分離器分離為兩路一路是富含R134a的液態混合工質，經膨脹閥節流后進入冷凝蒸發器中吸熱蒸發；另一路是富含R23的氣態混合工質，在冷凝蒸發器中冷凝成液體后經膨脹閥進入蒸發器。在其中吸收被冷卻物的熱量，實現制冷。最后，富含R23的蒸氣與富含R134a的蒸氣混合后被壓縮機吸入、壓縮，從而完成整個循環。
