製冰機的工作原理主要基於熱力學原理和物質的相變過程。其核心組件包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥。這個過程的詳細步驟如下：
蒸發器。製冰過程的起點是蒸發器，內有製冷劑（如氨或氟利昂）。當水進入蒸發器並與製冷劑接觸時，熱量從水中被吸收，使水溫下降，從而導致水開始結冰。
壓縮機。製冷劑與蒸發器中吸收的熱量被壓縮機吸入。壓縮機將製冷劑壓縮，使其溫度和壓力都升高，為後續的冷凝過程創造條件。
冷凝器。高溫高壓的製冷劑流入冷凝器，這是一個散熱器，通常通過外部空氣或水來散發熱量。在冷凝器中，製冷劑釋放掉之前在蒸發器中吸收的熱量，從而冷卻並變為高壓液體。
膨脹閥。高壓液體製冷劑通過膨脹閥進入蒸發器時，其壓力突然下降，使製冷劑迅速蒸發。這個相變過程需要吸收周圍環境的熱量，從而從蒸發器中吸收熱量，使蒸發器保持低溫。
通過以上步驟，製冰機不斷地循環製冷劑，實現了從液態水到固態凍的轉變。這個循環過程不僅需要熱量的吸收和釋放，還需要通過壓縮和膨脹來控制製冷劑的狀態變化，從而實現凍的製造。