热力膨胀阀不仅使来自冷凝器的高压中温制冷剂液体节流降压，而且热力膨胀阀的感温包感受蒸发器出口处制冷剂蒸气过热度的变化后，能自动调节热力膨胀阀的开启度.调节流经蒸发器的制冷剂的流量，使制冷剂流量与蒸发器的热负荷相匹配。这一特性可以通过热力膨胀阀工作时的受力情况来分析说明。
图9-21是热力膨胀阀的工作原理图。热力膨胀阀接在蒸发器的进口管路上，感温包以组安装在蒸发器的出口管上。
进入蒸发器的制冷剂液体，在蒸发器内吸热蒸发，到达蒸发器出口之前.已成为过热蒸气。
感温机构内充满制冷剂，感受蒸发器出口处的制冷剂蒸气过热度，产生一相对应的饱和压力P作用在膜片的上方，使膜片上方产生一个向下的推力P。而在膜片的下方，压力Po的湿蒸气形成一个向上的作用力Po，此外，还有一个向上作用的弹簧压缩力w。热力膨胀阀的动作基本上取决于这三个主要压力。当这三个压力处于平衡状态，即P=Po+W时，膜片不动，也就是阀针的位置不动，阀孔的开启度不变，制冷剂循环流量不变，制冷剂不变。当这三个力中有任何一个力发生变化时，就会破坏原有力的平衡。此时，P≠Po十w,膜片发生位移。从而改变阀孔的开启度，此时弹簧的长度发生变化(W值相应改变).直至建立新的平衡位置.膜片才停止动作。
当冷藏箱箱内温度升高，蒸发器出口过热度增大，·感温包温度上升，感温剂膨胀，压力P增大，这时P>Po+W.膜片向下移.通过传动杆使阀针往下移动.热力膨胀阀的开启度增大，制冷剂流量增多，制冷剂增加，箱内温度降低，蒸发器出口过热度减小;相反，箱内温度降低，蒸发器出口过热度减小，感温包内的感温剂会收缩，压力P变小，P
通过热力膨胀阀的控制，使蒸发器出口的制冷剂气体保持一定的过热度，这样既能保证蒸发器传热面积得以充分利用，又可以防止压缩机出现液击现象。
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