直膨式空調機組是制冷劑直接跟需要處理的空氣完成熱交換，中間不通過二次換熱，即：制冷劑--空氣。 室外水冷直膨式新風機組而以冷水機組和空調末端機組等組成的目前常見的大型中央空調系統，其熱交換方式就不同于直膨式空調機組，而是：制冷劑--水--空氣，即制冷劑先對水吸熱，生成冷凍水，冷凍水再通過管路輸送到房間的風機盤管等末端機組中，通過機組內風機循環吹風，使室內空氣與盤管內冷凍水熱交換，生成“冷氣”吹下來。也就是，直膨式空調機組是“一次冷媒”系統。

直膨式空調機組是瑞尼森空調公司專門開發的新一代自帶冷源型空調機組，它改變了冷水機組加組合式空調箱的傳統設計理念，將復雜的水系統改為制冷劑直接蒸發系統，簡化了系統構成，提高了制冷劑的蒸發溫度，降低了工程建設和設備的運行成本，是體現簡介設計思想的經典之作。該設備是為凈化工程和其他空調工程配套服務的空調機組，可滿足空氣調節、恒溫、恒濕、無塵、無菌、消聲、微處理可編程自動控制，方便運輸和安裝簡便等要求。有效解決了凈化和空調所需風量、壓頭不同所產生問題。充分展示了直膨空調特性，又具備凈化段的各種工藝要求，是凈化空調機組的一次創新。

所謂直膨式空調機組，就是制冷系統中由制冷劑在其蒸發(或冷凝)器盤管內直接吸熱或放熱，對盤管外的空氣進行換熱，從而實現制冷或制熱。

熱泵型直膨式空調機組制冷運行時，將來自室內換熱器的低溫、低壓制冷劑氣體經壓縮機吸入并壓縮成高溫高壓氣體進入室外換熱器，與室外側空氣進行熱交換而成為制冷劑液體，經節流元件節流、降溫后再回到室內換熱器，與室內需調節的空氣進行熱交換而成為低溫低壓制冷劑氣體。如此周而復始地循環，達到制冷的目的。

制熱運行時，制冷劑的流動方向與制冷時相反;壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體在室內換熱器中放出熱從凝結成液體，經節流閥節流后在室外機換熱器中吸收低品位熱量，進行熱泵制熱循環，達到制熱的目的。