冷凝蒸發器為多層板翅，各通道的冷熱流體可以通過板翅和隔板很好的進行換熱。通常，冷凝蒸發器布置在上塔和下塔之間，其中從下塔上升的氮氣被冷凝，而從上塔回流的液氮被蒸發。這個過程的實現主要是基于高壓氮氣和低壓氮氣的沸點不同，存在一定的溫差。冷凝蒸發器用于復疊式冰箱。
復疊制冷系統通常由兩個獨立的制冷系統組成，分別稱為高溫級和低溫級。高溫部分使用中溫制冷劑，低溫部分使用低溫制冷劑。高溫部分系統中制冷劑的蒸發用于冷凝低溫部分系統中的制冷劑。這兩個部分通過冷凝蒸發器連接，冷凝蒸發器既是高溫部分的蒸發器，又是低溫部分的冷凝器。低溫部分中的制冷劑在蒸發器中從待冷卻的物體吸收熱量(即，產生冷能)，并將熱量傳遞給高溫部分中的制冷劑，然后高溫部分中的制冷劑將熱量傳遞給冷卻介質(水或空氣)。
復疊制冷系統
分別采用兩種或兩種以上不同的制冷劑，由兩個或兩個以上的單級(或兩級)制冷系統組合而成。適用于-50℃以下的低溫設備。復疊式冰箱通常由兩個獨立的制冷系統組成，分別稱為高溫級和低溫級。高溫部分使用中溫制冷劑，低溫部分使用低溫制冷劑。高溫部分系統中制冷劑的蒸發用于冷凝低溫部分系統中的制冷劑。這兩個部分通過冷凝蒸發器連接，冷凝蒸發器既是高溫部分的蒸發器，又是低溫部分的冷凝器。低溫部分中的制冷劑在蒸發器中從待冷卻的物體吸收熱量(即，產生冷能)，并將熱量傳遞給高溫部分中的制冷劑，然后高溫部分中的制冷劑將熱量傳遞給冷卻介質(水或空氣)。
冷凝器蒸發器
冷凝蒸發器利用高溫制冷劑產生的冷量，將低溫壓縮機排出的制冷劑蒸氣冷凝，既是高溫循環的蒸發器，又是低溫循環的冷凝器。其結構類型主要有立式管殼式、立式盤管式和套管式。
(1)立式殼管式
其結構與一般管殼式冷凝器基本相同。高溫級制冷劑在管內蒸發，低溫級制冷劑在管外冷凝。這種類型的冷凝蒸發器結構簡單，但其缺點是高溫制冷劑的填充量大，靜水壓力對蒸發溫度影響很大。
(2)垂直線圈型
該熱交換器的結構。它由一組套在一起的盤管組成，盤管裝在一個圓柱形殼體內。
高溫制冷劑液體通過液體分配器從上方進入盤管，蒸汽從下方導出。低溫制冷蒸汽在盤管外冷凝。
(3)套管類型
其結構類似于上述套管式冷凝器，由兩根不同直徑的銅管套在一起彎曲而成。高溫制冷劑在管與管之間蒸發，低溫制冷劑蒸汽在小管中冷凝。這種冷凝蒸發器結構簡單，制造方便，但單位傳熱面積消耗大量金屬，因此只適用于小型低溫設備。
