臥式殼管蒸發器存在的缺點:使用時需注意蒸發壓力的變化，避免蒸發壓力過低，導致冷凍水凍結，脹裂換熱管;蒸發器水容量小，運行過程的熱穩定差，水溫易發生較大變化。而水箱式蒸發器可消除此缺點。
水箱式蒸發器由水箱和蒸發盤管組成，水箱由鋼板焊接而成，盤管可為立管、螺旋形盤管和蛇形盤管。氨立管式水箱式蒸發器，水箱中裝有兩排或多排管組，每排管組由上下集管和介于其間的許多鋼制立管組成，其管徑較集管要小;上集管焊有液體分離器，下集管焊有集油罐，集油罐上部接有與回氣管相通的均壓管。
制冷劑液體從設置中間部位的進液管進入蒸發器中。由于進液管一直伸到靠近下集管，使其可利用氨液的沖力，促使制冷劑在立管內循環流動。制冷劑在蒸發過程中產生的氨氣沿上集管進入氣液分離器中，因流動方向的改變和速度的降低，將氨氣中攜帶的液滴分離出來，蒸氣由上方引出，返回壓縮機，液體則返回到下集管投入新一輪的循環。
在立管式蒸發器中，制冷劑為下進上出，符合液體沸騰過程的運動規律。故循環良好，沸騰換熱系數較高。為了使水以一定速度在水箱內循環，箱內裝有縱向隔板和攪拌器，水速可達0. 5~0. 7m/s，由于攪拌器的作用，液體載冷劑在容器內循環流動，以增強傳熱效果。制冷劑液體在管內蒸發吸熱，使管外載冷劑降溫。在集油器中沉積的潤滑油通過放油閥可定時排放，沉浸在載冷劑容器中的蒸發器管組，可以是一組，也可以多組并列安裝。組數的多少由熱負荷大小確定。
直管式蒸發器制造過程中。直管與上下集管連接的焊接工作量很大，為此其泄漏的機會也增多。為了降低成本、提高產品質量，制造廠商將直管改變為螺旋管使同樣傳熱面積的蒸發器的焊接工作量大為減少，而且其傳熱系數還有所提高。
