本实用新型公开一种螺杆式空气压缩系统用的冷却系统，主要由空气压缩主机、油分桶、冷却器和温控阀组成循环回路，温控阀为四通阀，温控阀上设有热油进口、热油出口、冷油进口和冷油出口，空气压缩主机的油气出口与油分桶的油气进口连接，油分桶的润滑油出口与温控阀的热油进口连接，温控阀的热油出口与冷却器的进油口连接，冷却器的出油口与温控阀的冷油进口连接，温控阀的冷油出口与空气压缩主机的润滑油进口连接。本冷却系统是针对螺杆式空气压缩系统提出的，系统原理简单，设备改造成本低，可较好地平衡润滑油温度与冷却所需能耗之间的关系，在保证润滑油温度适宜的前提下，较大程度减少冷却所需能耗，以达到环保节能的目的。