在制冷机工作时，热力膨胀阀感应膜片受开启方向的温包压力、阀关闭方向的蒸发压力及弹簧压力的共同作用，膜片的压力梯度性能影响到热力膨胀阀的使用。本文设计了一种测试机，用以测试膜片的压力梯度，根据测得的曲线图和计算结构可分析材料的性能。重点介绍了包括复位机构、嵌套装置、卡槽装置、微调装置等主要结构的设计过程，并详细说明了整个测试系统（压力梯度测试机、位移气压控制箱、绘图仪）对膜片压力梯度值进行测试的过程和结果分析。

为了提高机房空调能效比,传统的热力膨胀阀正逐步被电子膨胀阀取代。本文详细介绍了电子膨胀阀的结构、控制特点,并进行了试验分析。

为了获得热力膨胀阀的瞬态噪声特性，采用试验方法对不同温包充注、不同阀内结构的膨胀阀的啸叫噪声进行研究。获得了系统开机过程中热力膨胀阀啸叫噪声与温包充注、阀内结构的关系。结果表明：采用交叉充注，低蒸干压力充注，在阀内安装碟形弹簧有利于降低膨胀阀啸叫噪声。

结合热力膨胀阀的工作原理,阐述了热力膨胀阀的合理选择、正确安装与调试,对于保证制冷系统的正常运行,提高运行的经济性,降低运行成本,节约能源都具有重要意义。

为了保持热源的降温,应用于有内热源房间的空调器一年四季都需要运行。由于热力膨胀阀特性的限制,空调器在低环境温度下,蒸发器供液不足,使得整机制冷量和COP增幅不高。为了改善整机性能,在焓差实验室对空调器进行了性能测试,得到了-5～35℃环境温度下蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP等热工参数变化。结合热力膨胀阀的型号和特性,研究了热力膨胀阀在变工况条件下与系统其它部件的匹配关系,旨在扩大膨胀阀的工作区间,提高低环境温度下房间空调器的效率。研究表明,兼顾较大范围环境温度变化匹配热力膨胀阀,应扩大50%～100%开度工作区间,缩小100%～120%开度工作区间,降低制冷系统设备、部件和管道阻力,避免两个震荡区进入使用范围。

热力膨胀阀的感温包是影响膨胀阀性能的主要因素之一,制冷系统常常因为回气温度不稳定导致的温包压力波动而造成振荡,影响系统的稳定运行。在R410A热力膨胀阀的感温包内加入吸附填充物,对带填充物温包的温度压力特性进行了研究,发现温包填充物有效增大了升温压力变化的时间常数,而且温包填充尺寸决定了感温包的工作温度区间,并在家用空调上使用带不同感温包的热力膨胀阀进行了系统实验,发现温包充填物的改进可以减小系统的振荡。

通过对热力膨胀阀结构、工作原理和常见故障的阐述，构建热力膨胀阀故障因素层次分析模型，采用模糊综合评价法对影响热力膨胀阀故障的因素进行评价，为优化维修过程和改进设计提供了参考。

在台架试验中发现装备了C供应商的热力膨胀阀的定排量汽车空调系统在一些特定工况下会出现过热度异常现象,而更换成A供应商的热力膨胀阀该现象消失。然后,对C供应商和作者分别提出的热力膨胀阀不同参数更改方案进行相同的台架验证,证实本文所提方案对消除该现象有效。最后,整车级的环境模拟风洞试验显示,本文所提方案使该型汽车空调系统过热度异常现象消失且制冷性能有所改善。

从制冷系统节流机构的流量调节稳定性、过热度控制原理、系统节能、瞬态反应特性、部分负荷调节特性方面,比较分析了几种节流机构应用于制冷装置中的特点。提出了电子膨胀阀在容量调节和过热度稳定控制方面的优点,并对电子膨胀阀的发展趋势和在各方面的应用进行了分析。