本实用新型涉及一种样气处理系统中的冷却和分离的装置，特别是一种组合式高效水冷却分离器，它包括有筒体，筒体内有一水冷却室，筒体上设置有与水冷却室相连通的进、出水口，水冷却室内装有带进、出气口的盘管，盘管有内外套装的两根。筒体内位于水冷却室的下方设置有带样气出口的汇流室，所述盘管的出气口与汇流室相连通，筒体的底部设置有与汇流室连通的冷凝液出口。本实用新型具有结构紧凑、便于安装和维护的优点，它不仅可以很好的冷却样气，而且还可以同时对样气进行气水分离，从而得到冷的、干燥的样气，完全能够满足过程分析仪的使用要求。