重庆冷却塔 利用压缩空气在膨胀机中绝热膨胀并对外作功
 
利用压缩空气在膨胀机中绝热膨胀并对外作功，可以制取冷量，获得低温。就过程的本质而言，压编空气绝热膨胀并对外作功制冷与任何一种发动机或热机的工作原理一样，都是利用高压气体在专门设计的机器内膨胀，将其本身所含热能部分地转化成机械功，并将机械劝出给外界而进行工作的。
 
由于高压气体的部分热能转化成为机械功(能)，并输出给外界(如带动发电机转子)，其本身所含热能就相应减小，所以膨胀后的低压气流温度必然大大降低。它们的区别仅仅在于:在发动机中，目的是为了获得有用的机械能(功)，所以工质在膨胀前温度很高，膨胀后其温度虽然大大降低了，但仍较高，并作为废气排出，在制冷膨胀机中，目的是获得很低温度的膨胀后气流，以用来冷却其他物体，所以膨胀前气体温度较前者低很多，而膨胀过程中所获得的机械功(能)，则反而往往由于各种原因白自浪费掉了。通常把实现压缩空气绝热膨胀并对外输出功，从而获得低温气流的机器，统称为膨胀机。由于使用目的和工作温度范围不同，制冷膨胀机与发动机的结构、组成各有特点，是两个不同的行业。
 
膨胀机的效率一般是用试验方法测得膨胀机实际进出口气流温度后。须指出的是，当空气经膨胀机进行等膨胀时，除因对外作功要消耗气体本身的能量，使分子的动能减少，因而温度显著降低外，与节流时一样，由于体积膨胀，气体分子还要克服分子间的引力而消耗分子运动的动能，也使气体温度略有降低。这两种不同原因产生的 温降在实际测量中是分不开的。换言之，节流效应实际上并没有被忽略，而是与澎胀机内的各种损失一起综合反映在膨胀机的效率之内。