A válvula de expansão é uma parte importante do sistema de refrigeração, geralmente instalada entre o cilindro de armazenamento de líquido e o evaporador. A válvula de expansão transforma o refrigerante líquido em vapor úmido a média temperatura e alta pressão, por meio de seu estrangulamento, e então o refrigerante absorve calor no evaporador para obter o efeito de refrigeração. A válvula de expansão controla o fluxo da válvula através da mudança de superaquecimento no final do evaporador para evitar a subutilização da área do evaporador e o fenômeno de detonação do cilindro.
Simplificando, a válvula de expansão é composta de corpo, pacote de detecção de temperatura e tubo de equilíbrio
O estado ideal de funcionamento da válvula de expansão deve ser o de alterar a abertura em tempo real e controlar a vazão com a variação da carga do evaporador. Mas, na realidade, devido à histerese da transferência de calor no envelope de detecção de temperatura, a resposta da válvula de expansão é sempre meio batimento mais lenta. Se desenharmos um diagrama de fluxo-tempo de uma válvula de expansão, veremos que não se trata de uma curva suave, mas sim de uma linha ondulada. A qualidade da válvula de expansão se reflete na amplitude da onda. Quanto maior a amplitude, mais lenta é a reação da válvula e pior é a qualidade.