單向閥的作用是只許流體沿著一個方向流動，不許流體反向流動，在需要單向流動的流程中，可用單向閥限制它的流向，圖2-24為其結構圖。

在以熱力膨脹閥為節流元件的熱泵空調器中，膨脹閥是單向流動的閥，而當熱泵運行，制冷劑要反向流動時，膨脹閥就關閉，制冷劑流動備足，不能制熱，這時，可在膨脹閥的進出管口并接一只單向閥,其流向與膨脹閥相反,這樣,當熱泵運行處于反向流動時,可經過單向效使流程暢通。在冷泵運行時,膨脹閥暢通,而單向閥不通。

采用空氣冷凝器的空調器(一般為分體式),當冷凝器位置高于壓縮機時,在停機期間,排氣管內制冷蒸氣冷凝為液體,倒流到汽缸的氣閥內,甚至流到汽缸內。為了防止啟動時可能引起的液擊事故,往往在靠近壓縮機的排氣管上安裝單向閥來阻止其倒流。