氣體膨脹制冷是人工制冷方法中發(fā)明最早的方法之一，是利用高壓氣體的絕熱膨脹來達(dá)到低溫，并利用膨脹后的氣體在低壓下的復(fù)熱過程來制冷。氣體膨脹制冷系統(tǒng)由制冷換熱器、壓縮機、冷卻器以及膨脹機四部分組成。  

工作過程:低溫低壓的空氣或制冷劑在制冷換熱器中低壓吸熱升溫后進(jìn)入壓縮機，被絕熱壓縮升溫升壓，然后進(jìn)入冷卻器冷卻到常溫(將熱量釋放給環(huán)境介質(zhì)水或空氣)后進(jìn)入膨脹機，在膨脹機內(nèi)進(jìn)行絕熱膨脹，降溫降壓后進(jìn)入制冷換熱器內(nèi)繼續(xù)吸收被冷卻物體的熱量(實現(xiàn)制冷)，溫度升高后又被吸入到壓縮機進(jìn)行新的循環(huán)。

常用的制冷工質(zhì)為空氣、二氧化碳、氮氣等。