由于低溫制冷劑在常溫下的飽和壓力過高(如R13制冷劑在25℃時，其對應的飽和絕對壓力為3551.52kPa; R14制冷劑在-50℃時，其對應的飽和絕對壓力為3282.02kPa)，這在制冷系統中是難以承受的，膨脹容器作用就是防止復疊式制冷機停機后，系統內溫度逐漸升高，低溫工質會被汽化，使低溫部分壓力升高超過最大工作壓力而損壞制冷設備。
采用在低溫系統中的吸氣管或排氣管接入一個膨脹容器的方式可以降低過高的壓力。在制冷設備停用時，系統內大部分低溫制冷劑就會進入膨脹容器而暫時貯存起來，使低溫制冷劑處于不飽和蒸氣狀態。其壓力相應降低很多，大大低于安全臨界值，保證了制冷機的安全。
此外，在制冷機開始工作時，由于高溫部分的蒸發器溫度還沒降下來，膨脹容器還起到降低低溫級制冷壓縮機的高壓排出壓力，避免R13級的冷凝壓力(Pk)過高超過安全臨界值的作用。當冷凝壓力達到接近安全值時，單向閥會因超壓而打開，使大部分制冷劑蒸氣進入膨脹容器。待高溫部分的蒸發器降溫后，膨脹容器內的高溫制冷劑蒸氣逐步通過毛細管進入系統中，彌補了制冷劑的數量。
