冷凍枯燥機的制冷系統(tǒng)歸于壓縮式制冷，由制冷壓縮機、冷凝器、蒸騰器、膨脹閥等四個根本部件組成。它們之間用管道次連接，構(gòu)成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)活動，發(fā)生狀況變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進行熱量交換。制冷壓縮機將蒸騰器內(nèi)的低壓（低溫）制冷劑吸入壓縮機汽缸內(nèi)。

    制冷劑蒸汽通過壓縮，壓力、溫度同時升高；高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器，在冷凝器內(nèi)，溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進行熱交換，制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來，制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被運送至膨脹閥，通過膨脹閥節(jié)省成了低溫低壓的液體并進入蒸騰器。

    在蒸騰器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化（俗稱"蒸騰"），而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出很多的液體水；蒸騰器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機吸走，這樣制冷劑便在系統(tǒng)中通過壓縮、冷凝、節(jié)省、蒸騰這樣四個進程，從而完成了一個循環(huán)。在冷凍枯燥機的制冷系統(tǒng)中，蒸騰器是運送冷量的設(shè)備，制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量。

    完成脫水枯燥的意圖。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、運送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸騰器中吸收的熱量連同壓縮機輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一同傳遞給冷卻介質(zhì)（如水或空氣）帶走。膨脹閥/節(jié)省閥對制冷劑起節(jié)省降壓作用、同時控制和調(diào)理省入蒸騰器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。