Hlavná funkcia expanzný ventil má škrtiť a znížiť tlak vysokotlakového chladiva kvapaliny v chladiacom systéme do nízkotlakovej, nízkoteplotnej mokrej pary, takže môže hladko vstúpiť do výparníka na odparovanie a absorpciu tepla. V tomto procese expanzný ventil zaisťuje, že tlak a teplota v odparovači sa udržiavajú v optimálnom stave presným reguláciou toku chladiva, čím sa dosiahne efektívna výmena tepla.
Chladiace zariadenia sa postupne vyvíjajú v smere miniaturizácie a integrácie a miniaturizácia expanzného ventilu čelí mnohým výzvam. Po prvé, výber a dizajn materiálu sa stávajú kľúčom. Miniaturizácia vyžaduje použitie ľahších, silnejších materiálov odolných voči korózii a návrh vyžaduje presný výpočet charakteristík dynamiky tekutín. Po druhé, zlepšenie výrobnej technológie je tiež hlavným problémom. Pre výrobu miniaturizovaných expanzných ventilov je rozhodujúca aplikácia technológie vysoko presného spracovania, technológie mikroelektronického spracovania a technológie spracovania mikro-nano. Miniaturizácia a integrácia riadiacich systémov sú okrem toho aj technické prekážky, ktoré je potrebné prekonať.
S cieľom čeliť výzvam, ktoré vyvolali miniaturizácia, sa nové technológie a metódy neustále skúmajú vo vnútri a mimo priemyslu. Na jednej strane sa výkon a spoľahlivosť expanzných ventilov zlepšujú zavedením nových materiálov a prijatím pokročilých výrobných procesov, ako sú uhlíkové vlákniny, zliatiny s vysokou pevnosťou a technológia mikroelektronického spracovania. Na druhej strane vývoj inteligentných riadiacich technológií, ako je fuzzy riadenie a kontrola neurónovej siete, zlepšil presnosť riadenia a rýchlosť odozvy expanzného ventilu. Zároveň sa posilňuje návrh integrácie systému a expanzný ventil je úzko integrovaný s inými komponentmi chladiaceho systému, čo ďalej zlepšuje celkový výkon a využitie priestoru systému.
Miniaturizovaný expanzný ventil ukázal v chladnom systéme mnoho vynikajúcich výhod. Po prvé, efektívnosť priestoru sa výrazne zlepšila, čo poskytuje väčšiu flexibilitu pre návrh chladiaceho zariadenia. Po druhé, pomer energetickej účinnosti sa zlepšuje a miniaturizovaný návrh znižuje pokles tlaku a stratu energie pri chladiva počas procesu prietoku, čím sa zabezpečuje efektívne odparovanie chladiva v výparníkovi. Okrem toho má miniaturizovaný expanzný ventil tiež rýchlejšiu rýchlosť odozvy a vyššiu spoľahlivosť, ktorá sa môže rýchlo prispôsobiť zmenám v zaťažení chladiaceho systému a znížiť výskyt zlyhaní.
