單螺桿壓縮機的基本概念是1960年法國辛麥恩(B. Zimmern )發明,最初用于空氣壓縮機，20世紀70年代開始應用于制冷壓縮機。

單螺桿壓縮機包含一個單獨圓柱形螺桿轉子和一副星輪一起工作。轉子和星輪在型式上和相互幾何形狀關系上有著很寬廣的變化范圍。圖7-71示出用于制冷的常見型式的單螺桿式制冷壓縮機斷面圖。

該壓縮機的螺桿轉子有6個螺旋槽，具有圓柱形的外圓面和球形根部形狀，在轉子兩側裝有兩個星輪，每個星輪有11個齒。轉子外殼開有兩個槽，以便星輪的齒通過。外殼上有直徑方向相對的兩個排氣口用一個總管連接起來。壓縮機通過轉子主軸進行驅動，而星輪則通過直接嚙合作用而以主軸轉速的11/6運轉。單螺桿的幾何形狀決定了由轉子直接將功傳至氣體。除了摩擦損失外，無任何功率通過嚙合點傳送主星輪。

單螺桿壓縮機運轉可分為吸氣、壓縮和排氣三個階段。如圖7-72所示。和雙螺桿壓縮機不同，在轉子兩側對稱配置的星輪分別構成雙工作腔，各自完成吸氣、壓縮和排氣過程，所以單螺桿壓縮機的一個基元容積在轉子旋轉一周內，完成了兩次吸氣、壓縮和排氣循環。