在热力膨胀阀的实际使用过程中,当高温、高压的液态制冷剂流经热力膨胀阀的阀口时,高压的液态制冷剂会对阀针产生一个非常大的冲击力,这就是热力膨胀阀的实际使用过程中常见的所谓不平衡力的产生原因。这个不平衡力的大小等于阀针的面积和液态制冷剂进出阀针压差的乘积。同时,又由于液态制冷剂流经阀针的压差往往是随着系统工况的变化而变化的,因此这个不平衡力会在一定程度上影响热力膨胀阀的稳定工作。ALCO-TCL(E)平衡型热力膨胀阀采用了平衡阀口式的设计,对这种不平衡状态进行了改进。
图5.40所示为常规不平衡式与平衡式两种设计方案的比较,当高压液态制冷剂流经阀口时,平衡式阀针的上端面会受到一个向上的力,起到与向下的冲击力相抵消的作用。考虑到仅靠平衡阀口并不能完全消除高压的液态制冷剂流经阀口所产生冲击力的影响,通过扩大膜片的面积削弱其影响。因为不平衡力对膨胀阀的影响是通过膜片额外的弯曲来抵消的,在平衡状态下膜片额外的弯曲力与所受冲击力成正比,而与膜片的面积大小成反比,因此,可以采用增大膜片面积的方法来减小不平衡力的影响。