熱力膨脹閥在氟利昂制冷系統中（即非滿液式蒸發器中）得到廣泛應用，與浮球膨脹閥所不同的是，它是靠控制蒸發器出口處制冷劑蒸汽的過熱度來控制蒸發器的供液量，同時起節流降壓作用。
熱力膨脹閥主要由熱力膨脹閥、毛細管、感溫包組成。熱力膨脹閥根據膜片下部的氣體壓力不同可分為內平衡使熱力膨脹閥和外平衡式熱力膨脹閥。若膜片下部的氣體壓力為膨脹閥節流后的制冷劑壓力稱為內平衡式熱力膨脹閥；若膜片下部的氣體壓力為蒸發器出口的制冷劑壓力稱為外平衡式熱力膨脹閥。
1、內平衡式熱力膨脹閥由閥芯、閥座、彈簧金屬膜片、彈簧、感溫包和調整螺栓組成。閥體裝在蒸發器的供液管路上，感溫包緊扎在蒸發器的回氣管路上，感溫包內充有與制冷系統相通的液態制冷劑。
內平衡式熱力膨脹閥只適用于蒸發器內不阻力較小的場合，廣泛應用于小型制冷劑和空調機。
對于大型的制冷裝置及蒸發阻力較大的場合，由于蒸發器出口處的壓力比進口處下降較大，若使用內平衡式熱力膨脹閥，將增加閥門的靜裝配過熱度，相應減少了閥門的工作過熱度，倒置熱力膨脹閥工業不足或根本不能開啟，影響蒸發器的工作。對于蒸發器管路較長，或是多組蒸發器裝有分液器時，應采用外平衡式熱力膨脹閥。
2、外平衡式熱力膨脹閥
外平衡式熱力膨脹閥與內平衡是基本相同，不同之處是金屬膜片下部空間與膨脹閥出口互不相通，而使通過一根小口徑的平衡管與蒸發器出口相連。
外平衡式熱力膨脹閥可以改善蒸發器的工作條件，但結構比較復雜，安裝與調試比較麻煩，因此，只有蒸發器的壓力損失較大時才采用此種膨脹閥。
