柜式直連型冷飲水機的裝置分成上下兩部分,上部由冷水罐、蒸發器、預冷器等組成,下部是制冷機組。冷水罐通常用不銹鋼制造,也可采用鋁合金制成。在排水管上纏繞進水管以使進水預冷。冷水罐四周通常用硬質聚氨醋泡沫作為隔熱層。
可用水壓調節閥調節水壓,以防連接水路水壓變化影響冷飲水機的性能,飲料水的溫度用溫控器控制制冷機組運行來維持,溫控器感溫包設置在冷水罐中。制冷系統的蒸發溫度通常在0℃一1℃之間。

直連型冷飲水機的進水是直接和自來水管路連接的,故在進水前需設置濾水器,保證水質經過濾后達到食用標準。冷飲水機可以連續進水連續放出冷飲水,但使用中不能連續加入過多的水,也不能過多地排出已冷卻的水。