热力膨胀阀又称感温调节阀或自动膨胀阀。
热力膨胀阀的特点，就是能根据蒸发器出口的蒸汽过热度的大小，自动调节阀门的开启度，以调节制冷剂流量。故有自动膨胀阀之称。热力膨胀阀的型式很多，但其结构却大同小异，一般分二种型式:即薄膜式与波纹管式，也就是说膨胀阀的感应机构动力室的传力零件有用薄膜做的也有用波纹管做的。国内的小型热力膨胀阀一般都采用薄膜片，大型热力膨胀阀则用波纹管。图6-1为国产小型热力膨胀阀的结构图。膨胀阀的顶部由密封箱盖、波纹薄膜、感温包、毛细管组成一个密闭容器，称感应机构，里面灌注氟利昂，就成为一动力室，它与制冷系统不连通。感应机构内灌注的制冷剂根据需要可与系统的制冷剂用同一工质，也可用不同的工质。例如:系统用的是F-22,感温包内可灌注F-22或F-12。
波纹薄膜是由一块很薄(为0.10.2毫米)的合金片冲压成形。其材料为披青铜或不锈钢片，断面是波浪形，有2-3毫米的位移变形。因此，它在受力后弹性变形的性能很好。
感温包用来感受蒸发器出口的过热蒸汽温度，里面充注80%的制冷剂液体。也有充注气体，但目前还未广泛采用。
过滤器安装在膨胀阀的进液端，由铜丝网做成，以过滤制冷剂中的杂质污物，防止阀孔堵塞。
毛细管作为密封盖与感温包的连接管，传递压力作用在膜片上。
调节杆是调整膨胀阀门的开启过热度，在系统调试过程中，由它来调整弹簧力，调试结束后，系统在正常工作中就不需要调了。
弹簧的压紧程度靠调节杆整定，调节杆向里旋时，弹簧被压紧，向外旋则放松。
传动杆顶在阀针座与传动盘之间，以传递压力。阀针座上装有阀针，随着传动杆的上下移动，阀针也跟着阀针座一起移动，开大或关小阀孔。为防止制冷剂的泄漏，调节杆与调节座之间有填料密封，其材料一般用石棉橡胶线或橡胶圈，也可用聚四氟乙烯，填料由螺母压紧。当有渗漏时，可将压紧螺母旋紧一点。调节座下面有一帽罩密封，以防填料可能有泄漏。
我们从实践中知道，冷库在运行时，库内冷负荷经常在变化，例如:冷库刚开始降温时，食品的温度高，热负荷大，需要增大制冷量，加速食品的冷冻，最简便的措施是提高蒸发温度来增加压缩机的排汽量，增加冷库的制冷量。其方法可以开大膨胀阀门，增大流量，蒸发温度就迅速上升，系统的高低压压力差就减小，压缩机的排汽量就相应增加。经一段时间的运行后，食品的温度有显著的下降，热负荷显著减少，若还保持原有的蒸发温度不能满足食品温度的继续下降，达不到予期效果。要使食品温度继续下降，其措施是降低蒸发温度，使库内形成冷量小而库温低的工况。其方法是关小膨胀阀，减小流量，使蒸发温度迅速下降，食品温度又迅速下降。因此，只有根据冷库热负荷变化的需要来及时调节蒸发温度，才能使冷库降温快而效果好。
可见，膨胀阀的调节是很频繁而细致的工作，依靠人工来调节是既麻烦而又易产生误操作，不能达到满意的效果，这是一个矛盾。
有矛盾就有斗争，就会推动事物的发展，通过人们的实践，看到蒸发器出口蒸汽的过热度(出口的蒸汽温度与该压力相对应的饱和温度的差值)是随冷库的热负荷的变化而变化的，这就可利用过热度与负荷变化关系作为讯号和动力，制造一种能自动调节阀门开启度的膨胀阀，这种膨胀阀就是热力膨胀阀。
