蒸發冷卻（冷凝）器的結構如圖3.85所示。熱流體流過管內，冷卻用流體為空氣與噴淋水的混合物，在管外流過。裝置頂部裝有風機，空氣由下部窗口吸人，流過傳熱管束，裝置下部為一蓄水池，水泵將水輸送到噴淋管上向傳熱管噴射。噴淋水受熱而使其中部分水分蒸發其余的則流至蓄水池。流過管束的空氣經上部的除霧器除去夾帶的水分后，由風機排出。傳熱管束通常采用光管，因如采用翅片管，其表面無法完全被水潤濕，翅片上水的成膜性很差，且翅片間的積水也會削弱翅片的作用，并使熱阻增加。因為運行中，必有少量水分被排出的空氣帶走，所以應向蓄水池適當補充水量。噴淋水一面循環一面蒸發，水中的不純物就不斷濃縮，如果噴淋水中的不純物達到一定限度以土，在管外要生成污垢，所以在蓄水池底部設有排污裝置，連續地排出一定量的水，以便使噴淋水中不純物的濃度控制在產生污垢的界限值以下。風機安裝在頂部，在工作時可使風機下部空間形成負壓區域，加速傳熱管外表面水膜的蒸發，有利于強化傳熱。
由上可見，蒸發冷卻（冷凝）器在工作原理上是一種同時具有冷水塔（直接接觸式）和管殼式熱交換器性能的熱交換器。當管內被冷卻的工藝流體不發生相變時，稱它為蒸發冷卻器：當發生相變（冷凝）時，稱為蒸發冷凝器。從形式上看，這似乎也是一種空冷器。由于蒸發冷卻（冷凝）器中利用了水的蒸發吸熱，與空冷器相比，它具有所需傳熱面小的優點。但是，當被冷卻流體的溫度在80℃以上時，循環水中的不純物常常會形成污垢，附著在蒸發冷卻器的傳熱管上，造成使用困難。所以，冷卻80℃以上的流體時，最好將空冷器和蒸發冷卻器串聯起來，即將蒸發冷卻器中的除霧器用翅片管代替，使高溫熱流體先流經翅片管束，預冷到80℃以下后，再進入光管管束進行冷卻。蒸發冷卻（冷凝）器可用于引擎夾套水的冷卻器、壓縮機的中間冷卻器、潤滑油冷卻器、空調裝置冷卻水的冷卻器和其他工藝流體的冷卻器。如將圖3.85的結構稍加改進，即管式結構改為板式結構，熱流體（室外空氣）與冷流體（室內空氣）及噴淋水分別流過板片兩側的通道，則構成板式蒸發冷卻器，可用于空調系統.
