Thepaisuntaventtiilion asennettu höyrystimen sisäänkäyntiin. Sen tehtävänä on poistaa korkean lämpötilan ja korkeapaineinen nestemäinen kylmäaine nestevarastokuivaimesta paisuntaventtiilin pienestä reiästä, alentaa painetta, laajentaa tilavuutta ja muuntaa se sumukylmäaineeksi. Se imee lämpöä höyrystimessä ja muuttuu kaasumaiseksi kylmäaineeksi. Samalla kylmäaineen virtausnopeutta voidaan säätää jäähdytyskuorman mukaan, jotta kaikki höyrystimen ulostulossa oleva kylmäaine muuttuu kaasuksi.
1. Kuristus ja paineenalennus: Vähennä keski- ja korkeapaineisen nestemäisen kylmäaineen paine kuivauspullosta matalalämpötilaiseksi, matalapaineiseksi ja helposti haihtuvaksi sumukylmäaineeksi, joka tulee höyrystimeen, eli erottaa korkean -kylmäaineen painepuoli ja matalapainepuoli.
2. Säädä kylmäaineen virtaus: Kylmäainekuormituksen ja kompressorin nopeuden muutosten vuoksi virtausta on säädettävä vastaavasti, jotta auton lämpötila pysyy vakaana. Thepaisuntaventtiilivoi automaattisesti säätää höyrystimeen tulevaa virtausta kylmäainesyklin vaatimusten mukaisesti.
3. Estä nestevasara: Vältä nestemäistä iskua, jonka aiheuttaa nestemäisen kylmäaineen pääsy kompressoriin, ja säädä tulistusta tietyllä alueella.
Paluuilmaputkeen kiinnitetty lämpötila-anturipaketti on täytetty kylmäaineena inertillä nesteellä. Kun höyrystimen ulostulolämpötila on korkea, lämpötila-anturipakkauksessa olevan nesteen lämpötila nousee ja myös sisäinen paine nousee. Kun kalvoon vaikuttava paine on suurempi kuin höyrystimen tulopaineen ja ylikuumenemisjousivoiman summa, neulaventtiili poistuu venttiilin istukasta, venttiili avautuu ja kylmäaine virtaa höyrystimeen.
Kun neulaventtiili on avattu, kylmäaine tulee höyrystimeen, paine höyrystimessä kasvaa, paluuilman lämpötila laskee, paine kalvon alapuolella kasvaa, paine yläpuolella laskee ja venttiili sulkeutuu. Koska paine kalvon ylä- ja alapuolella on usein epätasapainossa, se suorittaa jatkuvasti avaus- ja sulkemissykliä.
Rakenteellisia muotoja on kolmepaisuntaventtiilit, nimittäin ulkoiset tasapainotetut paisuntaventtiilit, sisäiset tasapainotetut paisuntaventtiilit ja H-tyypin paisuntaventtiilit.