为了扩大螺杆式制冷压缩机的使用范围,改善低温工况的性能,提高效率,可利用螺杆制冷压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点,在机壳或端盖的适当位置开设补气口,使转子基元容积在压缩过程的某一转角范围,与补气口相通,使系统中增设的中间容器内的闪发性气体,通过补气口进入基元容积中,此增设的中间容器称为经济器。这种带经济器的单级螺杆压缩机既有单级螺杆结构简单的特点,又具备双级螺杆在大压力比下运行,制冷量大、制冷系数高的特性,达到了节能的效果。带经济器的制冷系统有一级节流与二级节流两种形式。
图2-17a所示为带经济器的二级节流制冷系统,来自贮液器D的制冷剂液体,经节流阀G1至经济器E中,上部产生的闪发性气体,通过补气口进入处在压缩阶段的基元容积中,与原有气体混合继续被压缩;下部的液体经节流阀G1第二次节流后,进入蒸发器下中制冷。进入蒸发器的制冷剂液体,经过二次节流,且二次节流前与进入补气口的气体温度相同。无论是一次节流还是二次节流,都是使进入蒸发器的制冷剂过冷,因而制冷量增加。同时补气后使基元容积中气体质量增加,压缩功也有一定的增大,但增大速率比制冷量增加得慢,所以制冷系数提高,具有节能的效果。节能效益的大小与制冷剂的性质及工况有关,用R502最好,其次是R12及R22,而R717最差;低温工况下的节能效果十分显著,当冷凝温度不变,落发温度越低时,其循环的制冷系数提高得越多。其系统的压-焓(即P-h关)图如图2-17b所示。