顾名思义，冷冻式干燥机可冷却压缩空气。这使压缩空气中的水冷凝并与空气本身分离，对于需要将压缩空气干燥至低露点的应用，它是至关重要的空气系统组件。

在第一阶段，压缩空气进入干燥机，并通过空气到空气热交换器，该热交换器对进入的空气进行预冷却。

在第二阶段，压缩空气通过空气进入制冷剂热交换器，将压缩空气的露点降低至3°C / 37°F。空气中的水蒸气凝结成液体，被捕集并清除。然后将干燥的空气在热交换器中加热，以降低空气中的相对湿度；这样可以防止在下游管道中形成冷凝水。

定频干燥机中，制冷剂压缩机连续运行。由于环境温度和压缩空气流量会发生变化，因此通常使用旁通阀来调节制冷剂的温度，同时防止系统中的冻结操作条件。传统的制冷剂空气干燥机通常采用以一个固定速度运行的活塞式压缩机。就能源效率而言，这导致了定速空气压缩机中存在相同的“开启或关闭”缺点。

相反，变频冷干机使用涡旋压缩机，该涡旋压缩机的一个螺旋形元件围绕第二个固定元件运行。它紧凑而安静，驱动滚动元件的逆变器可以改变速度以适应需求，从而节省能源。

对于压缩空气需求稳定的过程，定频压缩机和定频干燥机可以经济高效地提供所需的空气。对于压缩空气需求随过程，工作量或班次等因素而变化的过程，变频压缩机可以使压缩空气的产量与需求相匹配。虽然定频干燥机的尺寸可以满足变频压缩机的最大输出，但变频干燥机将干燥机能耗与空气需求相匹配的能力也可以显著的节省能源和运营成本。