冷冻机根据不同的需要其管路系统有不同的类型，一般常见的有单级压缩循环、双级压缩循环和二元致冷循环（又称复叠致冷）等几种类型。
　　单级压缩致冷循环见图九，液态致冷剂自出液阀流出后，经膨胀阀节流后到蒸发器蒸发吸热，蒸汽由压缩机吸入压缩后，在冷凝器内由冷却水带走热量而冷凝成液态致冷剂。
有些单级致冷压缩循环在低压管路上增加了热交换器，使进入蒸发器的致冷剂预先冷却，再经膨胀阀进入蒸发器吸热，以达到更好的效果。

　　单级压缩循环利用F-12致冷剂一般可以达到接近-40℃的低温。

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　　为了得到更低的温度，可以采用双级压缩致冷循环，使用二台压缩机串联，或由一台压缩机组成单机双级压缩，一般单级压缩机的压缩比可达到8左右，压缩比大于8时就采用双级压缩。这时的蒸发压力极小，如果用F-12作致冷剂，双级压缩可获得-65℃左右的低温。
典型的双级压缩如图十所示。液态致冷剂经出液阀出来后分成二股。一股经付膨胀阀节流后进入中间冷却器蒸发吸热后直接进入高压级压缩机吸入口。其目的是冷却另一股致冷剂，以便提高致冷效率；另一股致冷剂经中间冷却剂预冷后到主膨胀阀，节流后在蒸发器内蒸发吸热。致冷剂由于压力降低，沸点降低大量吸热，使蒸发器温度降低；致冷剂吸热后由液态变成汽态，然后吸入冷凝器内，在高压和冷却下变成液态，放出的热量由冷却水带走。


　　在低于-70℃的低温设备上一般使用二元致冷循环。这时冷冻机由二个互相独立的系统组成，使用二种不同的致冷剂。其优点是能使每一组都能按照压力使用最合适的致冷剂，一般第一级采用蒸发温度高的致冷剂，第二级采用蒸发温度低的致冷剂。
图十一是第一级使用F-22，第二级使用F-13的二元致冷循环图。液态F-22由出液阀流出，经膨胀阀进入F-22的蒸发器吸收热量，然后由压缩机吸入并排入冷凝器，放出的热量由冷却水带走。
　　F-22的蒸发器是作为F-13的冷凝器之用的，由F-22在蒸发器内的蒸发使蒸发器的温度降低，于是把F-13冷凝成液体，低温的液态F-13，由出液阀流出经膨胀阀到蒸发器内大量吸热，产生很低的温度，变成蒸汽由压缩机到F-13的冷凝器中，由液态F-22蒸发所产生的低温冷却而冷凝成液态F-13，热量由F-22的蒸汽带走。


　　F-13的管路系统上有一个膨胀容器和负荷调节器，当F-22刚工作，F-13的冷凝器温度还未下降时，以及F-22系统发生故障时，它可防止F-13的压力过高而起缓冲作用，当发生上述情况时，F-13进入膨胀容器，当正常工作时F-13又从膨胀容器进入管路参加循环。安全阀是当压力太高时，把F-13部分放入大气。以维持在规定的安全压力内。