预冷器在冷冻干燥机中既是制冷系统的冷量回收设备，也起到脱水后低温空气回热器作用。它是冷冻干燥机的主要组成部分，也是冷冻干燥机区别于其他制冷设备的特征条件。
　　在预冷器里，同质同量的冷、热流体（压缩空气）依靠相差不大的温差进行热交换，目的有两个：
　　1.初步降低湿热饱和进气的温度和含水量，在一定程度上可减轻蒸发器热负荷，进而降低整机耗能；
　　2.使温度较低且含湿量饱和的压缩空气温度得到回升，从而降低了压缩空气排出时的相对湿度，使输气管道不会因输气相对湿度过高而出现内壁生锈，同时也避免了因输气管道外壁温度过低而出现的管外“挂露”现象，改善了车间环境。
　　凝结水附在换热管道外壁更容易排出，因此通常安排温度较高的饱和压缩空气走预冷器的壳程，而温度较低的干冷空气走预冷器管程。
　　预冷器的存在使压缩空气流经通路在冷冻干燥机中自成系统。空气系统与冷媒系统在蒸发器里交叉相会，使进入冷冻干燥机的饱和压缩空气先后经过两次降温、一次升温过程后，在排气口获得含水量（露点）和相对湿度（%）都很低的干燥压缩空气。
　　冷冻干燥机如果不设预冷器或预冷器设计不当，输出的只是露点较低而相对湿度很高的潮湿冷风，其功用在工业上没有大的应用价值。