本申请适用于制冷制热技术领域，提供了一种油分离器、热交换系统和热交换装置，该油分离器包括：油分离筒，设置于油分离筒底部并与其连通的回油管，设置于油分离筒上并与其连通的出气管，以及单向阀；所述单向阀至少部分设置于所述出气管的内部；单向阀的至少一端无需通过额外的管路与出气管连接，并且，单向阀与出气管之间的连接操作可以减少，减少管路的物料成本和连接操作成本，也可减少单向阀与出气管之间的焊口，提高单向阀与出气管之间连接的密闭可靠性；具有该油分离器的热交换系统和热交换装置，其具有低的管路物料成本、连接操作成本，以及高的连接密闭可靠性。