层叠式蒸发器是由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂通道，每两片通道之间夹有蛇形散热铝带。这种蒸发器也需要双面复合铝材，且焊接要求高，因此，加工难度最大，但其换热效率也最高，结构也最紧凑。采用新制冷剂R134a的制冷空调装置有应用这种层叠式蒸发器。
层叠式蒸发器结构经历过由双储液室向单储液式的变化。以前的双储液室蒸发器和新型的单储液室式蒸发器结构的比较。单储液室式蒸发器，由于具有分流、集合制冷剂功能的储液室集中在热交换器的下部，即仅集中在单侧，则可使热交换器正面面积当中进行热交换的有效部分的比例增加。
组成单储液室蒸发器的零件主要是由形成制冷剂通道的铝板、板外侧的波纹状散热片、支撑整个板叠层的两端板以及进出口片的衬垫等组成的。
构成储液室和管子的板。储液室在空气流动方向的中央被隔，分成，上流和下流四部分。中央用隔板隔开，但上部(与储液室位置相反的一侧)在一定长度内无隔板。这样，制冷剂流过管子时，在上流和下流储液室之间作“U”形转弯。制冷剂流动路线如下:制冷剂注入储液室，并被分配到构成一个区段的许多管子，随后在各自的管子内作“U”形转弯，最后集中到另一侧的储液室内。
