空氣分離器是用來排放空氣等不能在冷凝器中液化的氣體——不凝性氣體。制冷系統中,尤其是低溫或低于大氣壓下運行的系統,不可避免地會混進空氣等不凝性氣體。因此,一般均設置空氣分離器。但對于活塞式氟利昂制冷系統和其他小型制冷系統,通常不設置空氣分離器,而直接從冷凝器、高壓儲液器或排氣管上的放空間把空氣等不凝性氣體放出,這樣不可避免地會放出一些制冷劑,但制冷系統要簡單些。
制冷系統中空氣等不凝性氣體實際上是與制冷劑蒸氣混合存在的,空氣分離器就是在冷凝壓力下將混合氣體冷卻到接近蒸發溫度,使混合氣體中的大部分制冷劑蒸氣凝結成液體,并把空氣等不凝性氣體分離出來,達到回收混合氣體中制冷劑的目的,以減少制冷劑隨著不凝性氣體排出而造成對大氣的污染。