熱力膨脹閥又稱熱力調節閥，利用蒸發器出口處制冷劑蒸氣過熱度的變化來調節供液量。它主要由閥體、感溫包和毛細骨組成，適用于沒有自由液面的蒸發器，如干式蒸發器、蛇管式蒸發器和蛇管式中間冷卻器等，在氟利昂系統中廣泛使用。熱力膨脹閥可分為內平衡式和外平衡式兩種類型。

內平衡式熱力膨脹閥由閥體、閥座、頂桿、閥針、彈簧、調節桿、感溫包、毛細管、膜片等部件組成。

內平衡式熱力膨脹閥的安裝與工作原理。膨脹閥安裝在蒸發器的進液管上，感溫包敷設在蒸發器回氣管的外壁上。在感溫包中。充注有制冷劑的液體或其他感溫劑。通常情況下，感溫包中充注的工質與制冷系統中的制冷劑相同。

熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡基礎上的。熱力膨脹閥對制冷劑流量的調節是通過膜片上的三個作用力的變化而自動進行的，膜片是一塊厚0.1~0.2mm的鈹青銅合金片，器斷面沖壓成波浪形。作用在膜片上方的是感溫包內感溫工質的氣體壓力Pg。膜片下方作用著制冷劑的蒸發壓力p0和彈簧力pw在平衡狀態時，Pg=P0+Pw,當蒸發器的供液量小于蒸發器熱負荷的需要時，蒸發器出口處蒸氣的過熱度就增大，則感溫包感受到的溫度提高，使對應的Pg隨之升高,三力失去平衡，Pg>P0+Pw，使膜片向下彎曲，通過頂桿推動閥針增大開啟度，則蒸發器的供液量增大,制冷量也隨之增大;反之。閥逐漸關閉,供液童減少。膜片上下側的壓力平衡是以蒸發器內壓力p0作為穩定條件的,因此稱為內平衡式熱力膨脹閥。

內平衡式熱力膨脹閥只適用于蒸發器內部阻力較小的場合,廣泛應用于小型制冷機和空調機。