热力膨胀阀是通过蒸发器出口气态制冷剂的过热度控制膨胀阀开度的，故广泛地应用于非满液式蒸发器。按照平衡方式的不同，热力膨胀阀可分内平衡式和外平衡式两种。热力膨胀阀感温系统中可采用不同物质和方式进行充注，主要方式有充液式、充气式、交叉充液式、混合充注式和吸附充注式。

P1—阀后制冷剂的压力，作用在膜片下部，使阀门向关闭方向移动；

P2—弹簧作用力，也施加于膜片下方，使阀门向关闭方向移动，其作用力大小可通过调整螺丝予以调整；

p3—感温包内制冷剂的压力，作用在膜片上部，使阀门向开启方向移动，其大小取决于感温包内制冷剂的性质和感温包感受的温度。

对于任一运行工况，此三种作用力均会达到平衡，即p1+p2=p3，此时，膜片不动，阀芯位置不动，阀门开度一定。

当蒸发盘管较细或相对较长，或者多根盘管共用一个热力膨胀阀，通过分液器并联时，因制冷剂流动阻力较大，若仍使用内平衡式热力膨胀阀，将导致蒸发器出口制冷剂的过热度很大，蒸发器面积不能有效利用。这时，就不应使用内平衡式热力膨胀阀。

热力膨胀阀的安装位置应靠近蒸发器，阀体应垂直放置，不可倾斜，更不可颠倒安装。由于热力膨胀阀依靠感温包感受到的温度进行工作，且温度传感系统的灵敏度比较低，传递信号的时间滞后较大，易造成膨胀阀频繁启闭和供液量波动，因此感温包的安装非常重要。