当低温箱内的温度要求-80℃以下时，必须采用复迭式的制冷循环。国产的D8型低温箱可获得-80℃的低温,D8型低温箱采用两台2F6.5型开启式压缩机，在两台压缩机之间用一个蒸发冷凝器连接起来。它与双级压缩制冷循环的区别在于制冷剂不是依次进行两级压缩，而是两套独立的单级压缩制冷系统(所使用的制冷剂也不相同)。低温级为R-13系统，高温级为R-22系统。中间利用中温、中压制冷剂去冷凝R-13的高压过热蒸气。在高温级与低温级两台压缩机之间有蒸发冷凝器相连。
D8型低温箱的制冷系统中有一套由膨胀容器、单向阀和毛细管所组成的安全装置，这套安全装置可使在低温箱停机或启动时，R- 13低温系统中的压力控制在1.6Mpa以下。当启动或停机时，R-13由于得不到R-12的冷却，它的压力将急剧升高，当其压力超过1 Mpa时，单向阀即自动开启，低温系统中R-13蒸气流入膨胀容器，以保证其不超压。在压缩机投入正常运转后，压力随之降低，当降至0.9Mpa时，由于单向阀弹簧力的作用而使阀自动关闭。此后，膨胀容器中积存的R-13逐渐通过毛细管而吸入压缩机中，可再次补充到系统中，起到安全作用。
