Fungsi utama dari katup ekspansi adalah mencekik dan mengurangi tekanan refrigeran cair tekanan tinggi dalam sistem pendingin menjadi uap basah bertekanan rendah dan suhu rendah, sehingga dapat dengan lancar memasuki evaporator untuk penguapan dan penyerapan panas. Dalam proses ini, katup ekspansi memastikan bahwa tekanan dan suhu dalam evaporator dipertahankan pada keadaan optimal dengan secara akurat mengendalikan aliran refrigeran, sehingga mencapai pertukaran panas yang efisien.
Peralatan pendingin secara bertahap berkembang ke arah miniaturisasi dan integrasi, dan miniaturisasi katup ekspansi menghadapi banyak tantangan. Pertama, pemilihan material dan desain menjadi kuncinya. Miniaturisasi membutuhkan penggunaan bahan yang lebih ringan, lebih kuat dan tahan korosi, dan desain membutuhkan perhitungan karakteristik dinamika fluida yang akurat. Kedua, peningkatan teknologi manufaktur juga merupakan masalah utama. Penerapan teknologi pemrosesan presisi tinggi, teknologi pemrosesan mikroelektronik dan teknologi pemrosesan mikro-nano sangat penting untuk pembuatan katup ekspansi miniatur. Selain itu, miniaturisasi dan integrasi sistem kontrol juga merupakan hambatan teknis yang harus diatasi.
Untuk memenuhi tantangan yang dibawa oleh miniaturisasi, teknologi dan metode baru secara konstan dieksplorasi di dalam dan di luar industri. Di satu sisi, kinerja dan keandalan katup ekspansi ditingkatkan dengan memperkenalkan bahan baru dan mengadopsi proses manufaktur canggih seperti serat karbon, paduan kekuatan tinggi dan teknologi pemrosesan mikroelektronik. Di sisi lain, pengembangan teknologi kontrol cerdas, seperti kontrol fuzzy dan kontrol jaringan saraf, telah meningkatkan akurasi kontrol dan kecepatan respons katup ekspansi. Pada saat yang sama, desain integrasi sistem diperkuat, dan katup ekspansi terintegrasi erat dengan komponen sistem pendingin lainnya, yang selanjutnya meningkatkan kinerja keseluruhan dan pemanfaatan ruang sistem.
Katup ekspansi miniatur telah menunjukkan banyak keuntungan luar biasa dalam sistem pendingin. Pertama, efisiensi ruang meningkat secara signifikan, yang memberikan fleksibilitas yang lebih besar untuk desain peralatan pendingin. Kedua, rasio efisiensi energi ditingkatkan, dan desain miniatur mengurangi penurunan tekanan dan hilangnya energi refrigeran selama proses aliran, memastikan penguapan refrigeran yang efisien dalam evaporator. Selain itu, katup ekspansi miniatur juga memiliki kecepatan respons yang lebih cepat dan keandalan yang lebih tinggi, yang dapat dengan cepat beradaptasi dengan perubahan beban sistem pendingin dan mengurangi terjadinya kegagalan.
