螺杆式制冷压缩机由于喷入大量的润滑油，制冷剂蒸气与油的混合物由压缩机排气口排出。若气、油混合物进入冷凝器和蒸发器等热交换器后，由于油不蒸发，就会在换热器的壁面上形成一层油膜，这样就大大降低了传热效果和和制冷效率。为此，对制冷剂中的油，必须在进入系统之前在油分离器中进行分离。
当螺杆压缩机排出的高压气、油混合物进入油分离器，由于油分离器容积大，气体的流速突降，加上气体的流动方向改变，依靠惯性作用使油分离沉降下来，大量的油聚集在分离器底部。这种分离被称为一级分离。为了进一步提高分离精度，有些螺杆冷水机组还要进行二次油分离或多次油分离。
二次分离是在一次分离后进行的，它是利用特制的充坑物，将细小雾状油滴通过捕集作用，使油滴凝聚变大，在流经填充物时被进一步分离下来，分离效果以质量计可达((5-50) ×10⁻⁶ kg/kg。目前填充物有不锈钢金属丝网、玻璃纤维、聚脂纤维、微孔陶瓷等。一般气流流经滤网的流速控制在1 ~2m/s，过高流速会影响分离效果。
