壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的：在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下，降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量，而多余的水蒸氣會凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷，由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。壓縮空氣干燥機(jī)還有吸附式干燥機(jī)和溶解式干燥機(jī)。

熱交換、蒸發(fā)器

熱交換在冷干機(jī)里的主要作用是利用被蒸發(fā)器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量（對絕大多數(shù)用戶來講這部分冷量屬廢冷）并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷干機(jī)制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷，達(dá)到節(jié)約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。

蒸發(fā)器是冷干機(jī)的主要換熱部件，壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結(jié)成液態(tài)水排出機(jī)外，從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發(fā)器中進(jìn)行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對流熱質(zhì)交換，通過節(jié)流裝置后的低壓冷媒液體，在蒸發(fā)器里發(fā)生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。

為了盡可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱系數(shù)即加換熱器的換熱面積，因此冷干機(jī)蒸發(fā)器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片后可降低空氣對銅管的沖擊及避免銅管破裂。

旋風(fēng)分離器（氣水分離器）

旋風(fēng)分離器也是一種慣性分離器，較多地用于氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進(jìn)入分離器后，在里面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力，質(zhì)量大的水滴所產(chǎn)生的離心力大，在離心力作用下大水滴向外壁移動，碰到外壁（也是擋板）后再集聚長大并與氣體分離。

熱氣旁路閥

壓縮空氣在蒸發(fā)器中冷卻時，有大量凝結(jié)水析出。如果冷媒蒸發(fā)溫度過低，使蒸發(fā)器銅管表面溫度在負(fù)荷條件下低于水的冰點，則凝結(jié)水就會在蒸發(fā)器里結(jié)冰，嚴(yán)重時阻塞氣流通道，使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現(xiàn)，必須對冷媒蒸發(fā)溫度加以控制。其簡單有效的措施就是在冷凝器和蒸發(fā)器之間加設(shè)一只熱氣旁路閥，熱氣旁路閥的測壓管與蒸發(fā)壓力直接連接。當(dāng)蒸發(fā)壓力低于一定程度時，熱氣旁路閥自動開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進(jìn)入蒸發(fā)器，提升蒸發(fā)溫度，避免冰堵現(xiàn)象。