本实用新型涉及冷冻干燥机技术领域，尤其是一种空气能制冷冻干机，包括机壳、冷冻室、干燥室、制冷压缩机、冷凝单元、膨胀阀和蒸发器，机壳的背侧设有风冷式冷却器，制冷压缩机、冷凝单元、膨胀阀和蒸发器通过管件依次串联形成一个制冷循环回路，冷凝单元包括一级冷凝器和二级冷凝器，蒸发器设置在冷冻室内，一级冷凝器贯穿设置在风冷式冷却器内；二级冷凝器的外侧设有冷却箱；干燥室的外侧固定设有夹套，夹套与冷却箱之间设有循环热交换装置。本实用新型可有效提高冷凝器的冷却效果，提高空气能制冷冻干机的制冷效果，另一方面，通过夹套收集干燥室外壁上损失的冷量对二级冷凝器进行散热，提高了能量的利用率。