直立管式蒸發器用于氨制冷系統，其結構如圖5-12所示。蒸發管組裝在一個長方形的水箱內，水箱由鋼板焊接而成，其中裝有兩排或多排蒸發管組，沒排蒸發管組由上集管、下集管和許多焊在兩集管之間的末端微彎的立管所組成。上集管的一端焊有氣液分離器，分離器下面有一根立管與下集管相通，使分離出來的液滴流回下集管。下集管的一端與集油器相連，集油器的上端接有均壓管與吸氣管相通。
每組蒸發管組的中部有一根穿過上集管通向下集管的豎管，如圖中剖面，這樣，保證液體直接進入下集管，并能均勻的分配到各根立管。立管內充滿液態制冷劑，其液面幾乎達到上集管。制冷劑液體在管內吸收冷凍水的熱量后不斷氣化，氣化后的制冷劑通過上集管經氣液分離器分離后，液體返回下集管，蒸氣從上部引出被壓縮機吸走。
冷凍水從上部進入水箱，被冷卻后由下部流出。水箱中裝有攪拌器和縱向隔板，使水箱中的冷凍水按一定的方向和速度循環流動，通常水流速度為0.5 ~ 0.7m/s。水箱上部裝有溢流口，當冷凍水(或鹽水) 過多時可從滋流口排出。底部又裝有泄水口，以備檢查清洗時將水放空。直立管式蒸發器傳熱效果良好，當用于冷卻淡水時，其傳熱系數約為500 ~ 550W/(㎡ ·℃);冷卻鹽水時，傳熱系數約為400 ~ 450W/ (㎡·℃) ，用于氨制冷系統中。為減少冷量損失，水箱底部和四周外表面應做隔熱層。
這種蒸發器屬于敞開式設備，其優點便于觀察、運行和檢修，載冷劑凍結危險小，有一定蓄冷能力，缺點是體積大，占地面積大，用鹽水作載冷劑時，與大氣接觸容易吸收空氣中水分降低了鹽水濃度，需經常加入固體鹽，同時會使腐蝕加快，易積油。
