渦流管制冷又稱氣體渦旋制冷，是使壓縮氣體產生渦流運動并分離成冷、熱兩部分，其中冷氣流用來制冷。

渦流管制冷裝置的結構如圖2-7所示，它由噴嘴、渦流室、孔板、管子和控制閥組成。渦流室將管子分為冷端、熱端兩部分。孔板在渦流室與冷端管子之間，熱端管子出口處裝控制閥。管外為大氣。噴嘴沿渦流室切向布置。

經過壓縮并冷卻到常溫的氣體（通常是空氣，也可以是CO?、N?等其他氣體）進入噴嘴，在噴嘴中膨脹并加速到音速，從切線方向射入渦流室，形成自由渦流。自由渦流的旋轉角速度離中心越近就越大。由于角速度不同，在環形氣流的層與層之間產生摩擦，中心層部分的氣流角速度逐漸降低：外層氣流的角速度逐漸升高，因此存在著由中心向外層的動量流。內層氣體失去能量，從孔板流出時具有較低的溫度：外層氣體吸收能量，動能增加，又因為與管壁摩擦，將部分動能變成熱能，使得從控制閥流出的氣體就有較高的溫度。由此可見，渦流管可以同時獲得冷、熱兩種效應。實驗表明，當高壓氣體為常溫時，冷氣流的溫度可達-15~-10℃，熱端溫度可達100~130℃。