不同制冷方法使用不同的設備，目前應用最廣的是蒸氣壓縮制冷，主要設備有壓縮機（見流體輸送機械）、冷凝器、蒸發器和節流閥。壓縮機用于壓縮和輸送制冷劑蒸氣，其中以活塞式和離心式的應用最廣。物品在冷卻或凍結時要放出一定的熱量，制冷裝置的圍護結構在使用時也會傳入一定的熱量。因此為保持制冷裝置中的低溫條件，就必須裝設制冷機，以便連續不斷地移去這些熱量，或者利用冰的熔化或干冰的升華吸收這些熱量。
制冷設備的冷卻方式有直接冷卻和間接冷卻兩種。直接冷卻是將制冷機的蒸發器裝設在制冷裝置的箱體或建筑物內，利用制冷劑的蒸發直接冷卻其中的空氣，靠冷空氣冷卻需要冷卻的物體。這種冷卻方式的優點是冷卻速度快，傳熱溫差小，系統比較簡單，因而得到普遍應用。間接冷卻是靠制冷機蒸發器中制冷劑的蒸發，從而使載冷劑(例如鹽水)冷卻，再將載冷劑輸入制冷裝置的箱體或建筑物內，通過換熱器冷卻其中的空氣。這種冷卻方式冷卻速度慢，總傳熱溫差大，系統也較復雜，故只用于較少的場合，如鹽水制冰和溫度要求恒定的冷庫等

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