图4-7所示为不设热交换器的双级压缩制冷系统原理图，该系统和设热交换器的双级压缩制冷系统的不同之处在于:
(1)用气液分离器取代热交换器，进行气液分离(包括氟液和油)，分离下来的液体靠自然加热(气液分离器不包隔热层)，使氟利昂液体蒸发被压缩机吸入，而润滑油积留在底部，通过吸入管上的微量回油孔随气体被压缩机逐渐吸走，如图4-8(a)所示。这样，既减少了压缩机湿行程的可能，又满足了润滑油返回曲柄箱的要求。其他气液分离器结构如4-8 (b)~图4-8(d)所示。
(2)用外平衡热力膨胀阀代替了内平衡热力膨胀阀。这是因为冷风机内阻力较大，蒸发管内压降增大，使蒸发管末端制冷剂的饱和温度低于安装热力膨胀阀处的蒸发温度，要开启阀口必须增大过热度，这将造成蒸发管冷却面积不能有效利用，故采用外平衡热力膨胀阀。如果系统中采用阻力较小的冷却排管，也可用内平衡热力膨胀阀。一般在蒸发器内压力损失ΔP相当于1℃以上时采用外平衡热力膨胀阀。
