制冷系統在運行時，冷凝器和高壓儲液器中會積存一些空氣和其他不凝結性氣體。這些混合氣體不但妨礙冷凝器的傳熱效率，而且還增加了壓縮機的能耗。空氣分離器就是通過冷卻的方式，使混合氣體中的氮氣凝結成氨液，將空氣與不凝性氣體分離掉。

青島冷庫安裝常用的空氣分離器有兩種，即套管式空氣分離器和立式空氣分離器。套管式空氣分離器的結構如圖4-40所示。它由四根不同直徑的無縫鋼管焊制而成，由內向外數，第一根管與第三根相通，第二根管與第四根管相通。在分離器上設有氨液入口、氨氣出口,混合氣體入口，放空氣口和節流閥。

高壓液氮經節流潤壓縮后從氨液入口進入，在管1與管3內流動蒸發，產生的蒸汽從出口引出，被制冷壓縮機吸走。從冷凝器出來的氣一氨混合物通過混合氣體入口進入最外層管腔底部，在流動中被第一管和第三管內的氨液蒸發冷卻，使混合氣休中的氨與空氣分離，氨變成液體，當管4底部積存一定數量的氨液時，打開一節流閥，使之進入第一管內作蒸發吸熱之用。而空氣經氨氣出口所接的管接頭放入盛水容器中，將空氣排入水中。

立式空氣分離器的結構如圖4-41所示，它的外殼用無縫鋼管制成，內部,設有一組“之”字形蒸發排管。分離器上設置有進液口、回氣管、溫度計插座和氨液出口。從節流閥來的氨液進入排管蒸發器吸熱，形成的氨氣去回氣管。混合氣體從中部入口進入分離器內部，被蒸發排管冷卻后，氨氣凝結成液體，空氣及不凝性氣體經上部出口放到水池中，氨液從底部的氨液口經節流閥進入蒸發盤，供蒸發器吸熱用。