熱力膨脹閥安裝在貯液器和蒸發器之間，起節流降壓和調節制冷劑流量的作用。
熱力膨脹閥分為內平衡式和外平衡式,圖6-34是它們的結構圖,其中(a)是內平量小的采用針閥 ,調節桿在閥體下端,這種閥也有用球型閥芯的。圖(b)是外圓錐型支承面的閥座,其調節機構設在閥體的側面。由于主要用在氟利昂系統,銅制造閥體, 閥芯用不銹負 ,彈簧用彈黃鋼制造。溫包用Ф12~20mm的銅管制成，毛細管為Ф3×0. 75mm的銅管, 膜片多用鈹青銅 ,厚度在0.1mm左右。
熱力膨脹閥的工作原理為:溫包感受蒸發器出口端的過熱度的變化,使感溫系統化,這壓力稱溫包壓力,用P包表示。P包作用于傳動膜片(或波紋管)上,使臘片(或形成上下變形的位移,此位移傳給了傳動桿,傳動桿的位移推動了閥針上下移動小或開大,起到降壓節流和調節制冷量流量的作用。具體分析可以三種狀態來闡述
設強微彈力為Pw ,制冷劑在效內的蒸發壓力為P0：
1) 當溫包感受蒸氣過熱形成的P包剛好等于制冷劑的蒸發壓力P0,與彈簧彈力W之和,則膜片上下受力相等,處于平衡不變形狀態，因此閥芯也處于不動的位置，屬于穩定供液斷，即：
P包 = P0 + Pw——膜片不動——穩定供液
2) 當貨物的增加或液體進入蒸發器量不夠，則溫包處產生的過熱度大，所產壓力增大,破壞原平衡，膜片上面力大于下面P0,和Pw兩個力的和, 膜片產生傳力桿推動閥芯下移，增大供液出口面積，即：
P包 ＞ P0 + Pw——膜片下移——增大供液
3) 當貨物減少或供液較多，溫包處的過熱度降低，溫包產生的壓力P包小于膜兩力 P0+ W 的的和, 膜片將向上移動，閥芯在彈簧推力的作用下上移，減小供液出口面積。即：
P包 ＜ P0 + Pw——膜片下移——減少供液
供液的多少完全由溫包處產生的過熱度大小來自動控制,這種調節方式屬于比例調節。
