国際社会の環境意識の向上に伴い、オゾン層破壊と温室効果問題は継続的な広範な関心を集め、ますます多くの学者が環境に優しい冷媒に注目しています。これは手軽に入手でき、安全で、伝熱特性と流動性が優れた二酸化炭素（CO2）が評価されているためです。本文ではCO2気液二相小型膨張機の研究進展を分析およびまとめました。その結果、サイクル中でスロットルバルブをCO2膨張機に交換すると、システムの冷却効率を効果的に向上させることができます。計算の結果、過臨界CO2サイクルの冷却および暖房効率は、それぞれR134aサイクルより6.9％、4.6％高く、スロットルバルブサイクルより25.76％、16.17％高いことが分かりました。CO2膨張機のエンタルピー効率が高いほど、システムの冷却および暖房効率が大きくなります。CO2膨張機のエンタルピー効率が32％を超える場合、CO2膨張機を備えたシステムの性能はリカッパータサイクルを備えたシステムの性能よりも優れています。さまざまなCO2膨張機は、それぞれ異なる構造により効率、漏れ、摩擦損失が異なります。ピストン式、ロータリー式などの膨張機構造は単純ですが、同時に漏れ損失も大きくなります。スライド式、回転ブレード式、渦巻き式などの膨張機構は効率が大幅に向上していますが、その構造は複雑で製造が難しく、生産コストが高くなります。また、現在のいくつかの問題について解決策を提案しました。たとえば、合理的な設計を行い、漏れと摩擦損失を減らす、圧縮機に圧縮功を供給する、膨張過程に他のガスを添加する、可変膨張比のCO2膨張機を設計するなどです。現在、CO2膨張機の研究は主に実験室に集中されており、実務での適用がほとんどありません。したがって、将来的には実験と理論を組み合わせて、CO2膨張機の効率向上や主要部品技術の開発などの研究が進められるべきです。

過臨界サイクル; 膨張機; 膨張功; エンタルピー効率; 漏れ; CO2