单螺杆压缩机的基本概念是1960年法国辛麦恩(B. Zimmern )发明,最初用于空气压缩机,20世纪70年代开始应用于制冷压缩机。
单螺杆压缩机包含一个单独圆柱形螺杆转子和一副星轮一起工作。转子和星轮在型式上和相互几何形状关系上有着很宽广的变化范围。图7-71示出用于制冷的常见型式的单螺杆式制冷压缩机断面图。
该压缩机的螺杆转子有6个螺旋槽,具有圆柱形的外圆面和球形根部形状,在转子两侧装有两个星轮,每个星轮有11个齿。转子外壳开有两个槽,以便星轮的齿通过。外壳上有直径方向相对的两个排气口用一个总管连接起来。压缩机通过转子主轴进行驱动,而星轮则通过直接啮合作用而以主轴转速的11/6运转。单螺杆的几何形状决定了由转子直接将功传至气体。除了摩擦损失外,无任何功率通过啮合点传送主星轮。
单螺杆压缩机运转可分为吸气、压缩和排气三个阶段。如图7-72所示。和双螺杆压缩机不同,在转子两侧对称配置的星轮分别构成双工作腔,各自完成吸气、压缩和排气过程,所以单螺杆压缩机的一个基元容积在转子旋转一周内,完成了两次吸气、压缩和排气循环。