本发明涉及一种无需冷媒的制冷装置及其制冷方法。根据热力学原理，通过气体在对外降压做功过程中会伴随温度下降的现象，选择合适的机件，直接将大气中的气源压力提高，并使之在自然环境中消散因压缩而增加的热量；再引导此高压常温气体推动机件做功，致使其减压降温而成为常压低温气体。最后，将此气体导入欲要冷却的环境中，便可有效地达到冷房效果。另一方面，也同时回收气体压降过程中的做功量，减少能量的损耗，进而增加此制冷装置的热效率。