热力膨胀阀是制冷系统中的节流机构，它的作用是将冷凝器(或储液器)中冷凝压力下的制冷剂液体，节流后降至蒸发压力和蒸发温度，同时根据负荷的变化，调节进入蒸发器制冷剂的流量。小型冷藏库使用的热力膨胀阀一般为内平衡式。
内平衡式热力膨胀阀的结构如图6一12所示。它主要由感温包、毛细管、膜片、阀座、传动杆、阀针及调节机构等组成。在感温包、毛细管和膜片之间组成了一个密闭空间，称为感应机构。感应机构内充注有与制冷系统中工质相同的物质。
内平衡式膨胀阀安装在蒸发器的进液管上，感温包敷设在蒸发器出口管道上，用以感应蒸发器出口的过热温度，自动调节膨胀阀的开度。毛细管的作用是将感温包内的压力传递到膜片上部空间。膜片是一块厚约0.1~0.2mm的被青铜合金片，通常断面冲压成波浪形。膜片在上部压力作用下产生弹性变形，把感温信号传递给顶针，以调节阀门的开启度。
内平衡式热力膨胀阀的工作原理是:蒸发器工作时热力膨胀阀在一定开度下向蒸发器供应制冷剂液体。若某一时刻蒸发器的热负荷因某种原因突然增大，使其回气过热度增加，此时，膨胀阀感温包内压力增大，膜片上部压力上升，使膜片向下弯曲，并通过传动杆推动阀座带动阀针下行，使膨胀阀的节流孔开大，蒸发器的供液量随之增加，以满足热负荷增加的变化。反之，若蒸发器的负荷减小，使蒸发器出口制冷剂蒸气的过热度减小，感温包内压力也随之降低，膜片反向弯曲，在弹簧力的作用下，阀座带动阀针上行，将节流孔关小。蒸发器的供液量随之减少，以适应热负荷减小的变化。
小型冷藏库制冷系统热力膨胀阀的选择要求是:热力膨胀阀的工作能力要大于系统压缩机组制冷量的20%~30%。热力膨胀阀安装时阀体要尽量靠近蒸发器，阀体应垂直，不要倾斜;一般小型制冷系统应使用涨口连接方式，热力膨胀阀的感温包应水平绑在管道上，并用保温防潮材料包裹好。
