先來看一則動畫
這種製冷技術可應用在烘焙成品的冷卻用途
工業上也有廣泛的應用，比如在銑床切削作業時，可使用冷空氣替代切削液來冷卻車刀
或是電控箱內的冷卻
甚至是空調背心
至於冷熱分離效應的機制，由於流入渦流管的高壓氣體具有壓力能，其絕熱膨脹的過程會將壓力能轉換成氣體的動能/速度。隨後在管內環繞前進的過程中，藉由旋轉的離心效應，形成靠近管壁處的氣體有較高的壓力與密度（絕熱壓縮造成溫度上升），在內圈的空氣壓力與密度則較低（絕熱膨脹造成溫度下降）。空氣在環繞前進的過程中，由於與管壁的摩擦，旋轉動能透過粘性耗散轉化為熱能（內能）。來到末端的調節閥時，外圈的熱空氣由此縫隙散逸至外界。剩餘的空氣則因被阻擋而以較低速度進入熱管旋轉氣流的中心返回，隨後通過渦旋產生器的中心孔洞彙集到冷端排出
壓縮氣體運動所造成的渦管效應源自於熱力學第一定律（能量守恆定律），可分以下幾個步驟來描述：
1. 進入的氣體透過絕熱膨脹冷卻，將熱量轉化為旋轉動能，此過程總焓（熱能+動能）是守恆的。
2. 絕熱膨脹冷卻的一個例子是空氣上升到高空時，由於大氣壓力降低而膨脹導致空氣冷卻，這是對流層垂直溫度梯度形成的原因。
3. 外圍旋轉氣體向熱端移動時，熱量從較慢移動的軸心流轉移到快速移動的外圍流。
4. 旋轉空氣的動能透過粘性耗散轉化為熱量， 與入口氣體相比，在熱端出口的溫度升高，等量氣體的總焓增加，熱氣攜帶較多的熱量排出至外界。
5. 其餘的氣體透過末端漏斗狀調節閥反向沿著軸心流向入口處，在該處有更多的熱量被傳遞到剛絕熱膨脹而冷卻的外圍流。軸心處由於離心效應的旋轉速度較慢，因此動能較小，總焓也較低。這種較低的總焓氣體穿過渦旋產生器的中心孔洞後，以較低的溫度離開冷端出口。
6. 透過渦流管將一團室溫的氣體分離成冷熱兩股氣流，看起來像是違背 熱力學第二定律 的Maxwell’s demon，其實仍然是符合增熵原理 △ S ≥ 0，有興趣瞭解計算過程的朋友們可參考這則影片 → Second Law of Thermodynamics: Hilsch Tube
結論：
渦流管冷卻器經由適當的設計，能將室溫壓縮氣體分離成 -40°C 與 +110°C的兩股氣流。無活動零件、輕巧便攜、無冷媒、無需用電、無火花風險、運行可靠免維護、製冷不產生任何廢棄物，只需經過濾的壓縮空氣即可達成製冷效果。
延伸閱讀
Maxwell’s demon imagined by physicists really exists inside our cells
