在冷庫工程中制冷劑通過蒸發器時，由于管路阻力損失，產生一定的壓力降。當壓力降較大時，如果仍使用內部平衡式自動膨脹閥，膨脹閥就必然在較大的過熱度下維持平衡，使系統運行不穩定。外部平衡式自動膨脹閥與內部平衡式自動膨脹閥的區別是，作用于薄膜下部的壓力不是節流后的蒸發壓力，而是通過外接平衡管，將蒸發器出口端的壓力引入薄膜的下部，其工作原理與內部平衡式自動膨脹閥相同。
    外部平衡式自動膨脹閥主要用于蒸發壓力損失較大，節流后的蒸發壓力比蒸發器出口壓力高出較多的制冷系統中。如果蒸發器入口的溫度為5℃，壓力為2.7kgf,／cm²，通過蒸發器后的壓力降為0.6kgf/cm²，接近蒸發器出口處的壓力為2.1kgf/cm²(相當于O℃)。內部平衡式自動膨脹閥，薄膜下部的作用力為P₂+P₃=2.7+O.6=3.3kgf/cm²(彈簧作用力相當于蒸發器的壓力降O.6kgf/cm²)，而上部的作用力(即感溫包內的壓力)只有在3.3/ kgf/cm²的情況下，膨脹閥才能平衡，在蒸發器出口的C點上，就應當有相當于10℃過熱度的溫度。外部平衡式膨脹閥，由于薄膜下部連接蒸發器出口端，所以P₂+P₃=2.1+O.6=2.7kgf／cm²，平衡狀態下，薄膜的上部作用有2.7kgf／cm²的力(即感溫包內的壓力)，對應此壓力，在蒸發器出口處的C點只有5℃過熱度存在。
    在實際應用中，蒸發器壓力損失較小時，一般使用內部平衡式膨脹閥；壓力損失較大時，則使用外部平衡式膨脹閥。 

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