外平衡式熱力膨脹閥的結構如圖3-49所示。它主要由閥體、閥針、彈簧、薄膜片、感溫包、動力室、頂桿、外平衡管接頭等組成。其安裝位置與內平衡式熱力膨脹閥相同。

外平衡式熱力膨脹閥的工作原理如圖3-50所示。壓力P是感溫包感受到的蒸發器出口溫度對應的飽和壓力，它作用在波紋膜片上產生向下的推力F。P’為蒸發器出口蒸發壓力。它作用在波紋膜片下產生向上的推力F'。 W為彈簧的作用力。

當室內溫度處在某一工況時，膨脹閥處在一定開度，F,F'和W應處在平衡狀態，即F=F'+W。如果室內溫度升高，蒸發器出口過熱度增大，則感應溫度上升，相應的感應壓力P增大，推力F也增大，這時F>F'+W，波紋膜片向下移，推動傳動桿使膨脹閥孔開度增大，青島制冷劑增加，制冷量也增大，蒸發器出口過熱度相應地降低。反之亦然，膨脹閥進行上述自動調節，滿足了蒸發器熱負荷變化的需要。由于在蒸發器出口處和膨脹閥波紋膜片下方引有一個外部均壓管，所以稱此膨脹閥為外平衡式熱力膨脹閥。