沉浸式蒸发器又称为水箱式蒸发器，其特点是蒸发器的管组沉授在水或盐水中，制冷剂在管内吸热汽化，水或盐水在搅拌器作用下，在水箱内流动，以增强换热。根据水箱中蒸发器管组的形式不同，沉浸式蒸发器又分为直立管式、螺旋管式及蛇管式等几种。
直立管式蒸发器主要用于氨制冷装置，其结构如图3-39所示。它全部用无缝钢管焊制而成，蒸发器管以组为单位，根据不同容量的要求，可由若干管组组成。蒸发器的管组安装在矩形金属箱中。在管组的上端，上集管接气液分离器，下集管接集油器，氨液从中间的进液管进入蒸发器。供液管由上一直伸到下集管，这样使氨液进入下集管后，均匀地进入各立管中去。制冷剂在立管中吸收载冷剂的热量，汽化成制冷剂蒸气，制冷剂蒸气进入上集管，经气液分离后，通过集气管被压缩机吸走。集油器上端由一根管子与集气管相通，以便将聊城冷冻机油中的制冷剂抽走，积存的冷冻机油定期从放油管放出。为了提高直立管式蒸发器的换热效果，在水箱内装有搅拌器。搅拌器有立式和卧式两种。载冷剂在箱内的流动速度一般为0. 5~0.75m/s。在冷却淡水时，其传热系数K一般为523~698W/(m²·℃);在冷却盐水时，K一般为465~582W/(m²·℃)。
直立管式蒸发器的优点是传热性能好，由于充水量大，冻结的危险小。缺点是体积庞大，金属消耗量大，由于水或盐水直接暴露在空气中，所以对金属的腐蚀比较严重。
