熱力膨脹閥節流裝置是制冷系統四個主要部件之一，而熱力膨脹閥又是節流裝置中的一種。熱力膨脹閥分為內平衡式和外平衡式兩種。
結構原理圖5-21所示的為內平衡式和外平衡式熱力膨脹閥的結構圖，它主要由感溫包、毛細管、感應薄膜、閥座、閥針、彈簧、調節桿、閥體等組成。感溫包內充注有制冷劑或其他介質的液體，其壓力由感溫包的溫度所決定。感溫包用毛細管與感應薄膜的上部空腔相
連，使膜片上方的壓力與感溫包內壓力相同。薄膜下方與蒸發器進口的制冷工質相通，且用傳動桿頂在閥芯上，閥芯下面為調節彈簧，因此膜片下方承受了彈簧的推力和蒸發器入口處制冷劑的壓力，膜片就在這三個力的作用下處于平衡，從而決定了閥芯的位置和閥的開度，也就決定了向蒸發器的供液量。
圖5-22示出了內平衡式熱力膨脹閥的安裝圖。感溫包被綁在蒸發器出口管路上，當膨脹閥的供液量相對于蒸發器熱負荷較小時，蒸發器出口的過熱度增大，因而感溫包中氣體的壓力增高，使膜片向下彎曲，通過傳動桿推動閥芯向下運動，開大閥孔通流面積，使供液量增大。當供液量相對于蒸發器熱負荷較大時，其出口處過熱度減小，感溫包和膜片上方的壓力減小，彈簧則推動閥芯和傳動桿向上運動，使膜片在新的位置下處于平衡，閥芯則關小了閥孔通道，減少了供液量。由此可見，熱力膨脹閥是靠蒸發器出口制冷工質的過熱度來自動調節供液量的。
對于蛇管管道較長或蒸發溫度較低的蒸發器，由于管內阻力損失較大，造成制冷劑蒸發完畢時的飽和壓力和溫度比進口處的降低較多，感溫包處要達到原來設定的溫度，就需有更長的蒸發管路作蒸氣過熱用，因而蒸發器的效率降低。為了克服這一缺點，必須采用如圖5-21（b）所示的外平衡式熱力膨脹閥。外平衡式熱力膨脹閥與內平衡式熱力膨脹閥不同在于膜片下方不與蒸發器進口處的制冷工質相通，而是用一外平衡管使之與蒸發器出口處的制冷工質相通（圖5-23），這樣膜片下方的壓力將不受蒸發盤管內流動阻力損失的影響，但此種膨脹閥的結構和安裝都比較復雜。
