冷冻式压缩空气干燥机是根据冷冻热交换，使空气降温。在这个过程中，压缩空气中的水和油等被等压冷却，并夹带尘埃一起通过自动排水器排出系统外，从而得到清洁的压缩空气。设备的主要零部件包括风冷冷凝器、预冷器，用于将潮湿高温的压缩空气与蒸发器排出的冷空气进行热交换；蒸发器，实现压缩空气与致冷剂的换热；压缩机，将致冷剂由低温低压液态加压成高温高压气体；分离器，通过离心力将气体中的水滴分离；热气旁通阀，避免冰堵现象；以及热力膨胀阀，控制进入蒸发器的冷媒供给量。在压缩空气流程中，高温潮湿的压缩空气经过预冷、换热、冷却、分离等步骤后变为清洁干燥的压缩空气。同时，冷媒也经历从低温低压液态到高温高压蒸气，再到常温低压液体的循环过程。