以温包中感温介质的压力提供阀打开方向的驱动力P1（开阀力）;以蒸发压力P0。和弹簧力P3，作为阀关闭方向的平衡力。温包感受蒸发器出口管的温度t1，开阀力P1随温度t1的变化称为开阀压力曲线，它由温包中充注的感温介质的压力-温度属性所决定。在关阀时，蒸发压力随蒸发温度的变化关系是确定的（由制冷剂的热力特性决定）;弹簧力在阀处于关闭时最小，由设定的预紧力决定，在工作中由弹性系数和弹性变形决定，阀在全开位置时达到最大。因此，最小关阀压力线p0（t0）+p3，是已知的。通过在温包中充人适当的感温介质，使在压力不温度平面上开阀压力曲线汕巳）处于最小关阀压力线仇p0（t0）+p3，的下方。
那么，当阀上的作用力平衡时，开阀压力对应的温度必然高于关阀压力对应的温度2。二者之差（t1-t0）便是蒸发器出口过热度们。该过热度是打开阀必须具有的最小过热度，称为静态过热度。阀达到全开时，对应更高的温度t1和过热度△t，这时的过热度称为全开过热度。当蒸发器出口过热度在静态与全开过热度之间变化时，热力膨胀阀的开度成比例变化。这两个过热度之差称为可变过热度，可变过热度是热力膨胀阀比例调节的比例带，其大小反映了调节的灵敏度。
将节流后的制冷剂压力近似作为蒸发压力，因而可以直接从阀内提供关阀的流体平衡力，结构简单，安装方便，主要用于低压侧流动阻力不大的场合。外平衡式热力膨胀阀
有一个外平衡管，将蒸发器出口的压力直接引入阀内，保证关阀的流体平衡力是蒸发压力。这种结构考虑了蒸发器的流动损失，主要用于制冷剂流量变化幅度大、低压侧流动阻力大的场合，如低蒸发温度或有分液器、多路并联盘管的蒸发器。
热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在工业冷却设备中，一般采用外平衡式热力膨胀阀。热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。在压力腔上部的膜片仅有Pb存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt和蒸发压力P0，三者处于平衡时有Pb=Pt+Po 。当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，Pb增大，Pb》Pt+Po，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加。反之，热力膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。因此，制冷设备是由热力膨胀阀通过控制过热度实现制冷系统的自我调整。
要使热力膨胀阀在其一工况下执行自动调节功能，必须在制冷系统调试时予以调整，这样才能保证热力膨胀阀在系统运行中能够正确地执行自动调节。
对热力膨胀阀的调整是通过调节杆来实现的。对调节杆的旋迸或旋出，实质上就是对弹簧的压紧或放松，也就是调整热力膨胀阀的静装配过热度的大小，以适应制冷工况的需要。一般顺旋为进，反旋为退。当要调整蒸发压力时，可取下帽罩，用扳手顺旋调节杆，使弹簧的压缩增大，迫使膜片上移而关小阀门，蒸发压力就会逐渐下降。同理，反旋调节杆就会开大阀门，调高蒸发压力。
调整热力膨胀阀时，应在压缩机吸气截止阀上装一只低压表，以观察蒸发压力的变化情况。正常的蒸发压力是白霜或凝露结至吸气管道（中、低温设备结白霜;空调设备结露）。若白霜或凝露结至吸气截止阀，甚至半个压缩机，说明阀门过大，应该调小些，若白霜或凝露只结到蒸发器出口或结不到出口端，说明阀过小，应调大一些。
热力膨胀阀的调试，一般可分两步进行。开始是粗调，即每次调节时可旋转一圈左右。当设备接近其运行工况时，要进行细调，每次旋转1/4~1/2圈。每调节一次后，应使系统运转几分钟或十几分钟，并观察低压表的变化情况，再来决定下一次的调整。膨胀阀调试结束时，应将帽罩旋上并用扳手扳紧，以防制冷剂泄漏。
调整热力膨胀阀是一个细致的工作，调整过程中切忌性急。调整好的热力膨胀阀不得因其他原因进行调节，除非制冷机改变运行工况。一般整机出厂的机组，热力膨胀阀在出厂前已经调好，机组在现场调试时不应再行调整。
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