氮气制冷机利用氮气的压缩和膨胀过程来实现制冷。首先，氮气被压缩成高压气体，通过冷凝器散热，变成高压液体。然后，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，蒸发器内的氮气吸收外界热量，变成低温蒸气。最后，低温蒸气再次被压缩成高压气体，循环往复。这个过程中，氮气的压缩和膨胀使其温度变化，从而实现制冷效果。氮气制冷机广泛应用于低温实验、冷冻食品、医疗设备等领域。