蒸發(fā)器是冷干機主要的換熱部件。壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結(jié)成液態(tài)水排出機外，從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發(fā)器中進行的是空氣與冷媒低壓蒸汽之間的對流熱質(zhì)交換，通過節(jié)流裝置后的低壓冷媒液體，在蒸發(fā)器進而發(fā)生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。

來自冷干機預冷器的壓縮空氣(已經(jīng)被預先脫去了一部分水，但含水量還相當大)進入蒸發(fā)器后在殼程中運動，曲折前進過程中與蒸發(fā)器管程內(nèi)的低溫冷媒蒸汽進行對流熱交換。管內(nèi)冷媒液體吸熱沸騰(通稱蒸發(fā))成冷媒蒸汽是相變過程，在冷媒液體完全相變成氣體之前，蒸發(fā)壓力保持不變，蒸發(fā)溫度也保持不變，壓縮空氣在熱交換過程中溫度會越來越接近冷媒液體的蒸發(fā)溫度。但由于受到冷干機結(jié)構(gòu)限制蒸發(fā)器換熱面積不可能無限增大，壓縮空氣與冷媒蒸氣之間的傳熱溫差總是存在的。因此壓縮空氣所能達到的冷卻溫度，在任何時間也不可能等于或低于蒸發(fā)溫度。

醫(yī)學中使用的蒸發(fā)器vaporizer，揮發(fā)性吸入麻醉藥在室溫下均呈液態(tài)。蒸發(fā)器能有效地將揮發(fā)性麻醉藥液蒸發(fā)為氣體，并能地調(diào)節(jié)麻醉藥蒸氣輸出的濃度。麻醉藥的蒸發(fā)需要熱量，蒸發(fā)器周圍的溫度是決定揮發(fā)性麻醉藥蒸發(fā)速度的主要因素。當代的麻醉機廣泛采用了溫度 量補償型蒸發(fā)器，即在溫度或新鮮氣流量發(fā)生變化時，能通過自動補償機制來保持揮發(fā)性吸入麻醉藥蒸發(fā)速度恒定，從而保證吸入麻醉藥離開蒸發(fā)器的輸出濃度穩(wěn)定。由于不同揮發(fā)性吸入麻醉藥的沸點和飽和蒸氣壓等物理特性不同，因此，蒸發(fā)器具有藥物專用性，如恩氟烷蒸發(fā)器、異氟烷蒸發(fā)器等，相互不能通用?，F(xiàn)代麻醉機的蒸發(fā)器多放置在麻醉呼吸環(huán)路之外，有單獨的氧氣氣流與之連接，蒸發(fā)出的吸入麻醉藥蒸氣與主氣流混合后再供病人吸入。

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器又稱作標準式蒸發(fā)器。它的加熱室由垂直管束組成，中間有一根直徑很大的中央循環(huán)管，其余管徑較小的加熱管稱為沸騰管。由于中央循環(huán)管較大，其單位體積溶液占有的傳熱面，比沸騰管內(nèi)單位溶液所占有的要小，即中央循環(huán)管和其它加熱管內(nèi)溶液受熱程度不同，從而沸騰管內(nèi)的汽液混合物的密度要比中央循環(huán)管中溶液的密度小，加之上升蒸汽的向上的抽吸作用，會使蒸發(fā)器中的溶液形成由中央循環(huán)管下降、由沸騰管上升的循環(huán)流動。這種循環(huán)，主要是由溶液的密度差引起，故稱為自然循環(huán)。這種作用有利于蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱效果的提高。
為了使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管的截面積一般為其它加熱管總截面積的40～；加熱管高度一般為1～2m；加熱管直徑在25～75mm之間。這種蒸發(fā)器由于結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱較好及操作可靠等優(yōu)點，應用十分廣泛。但是由于結(jié)構(gòu)上的限制，循環(huán)速度不大。加上溶液在加熱室中不斷循環(huán)，使其濃度始終接近完成液的濃度，因而溶液的沸點高，有效溫度差就減小。這是循環(huán)式蒸發(fā)器的共同缺點。此外，設(shè)備的清洗和維修也不夠方便，所以這種蒸發(fā)器難以完全滿足生產(chǎn)的要求。