單螺桿式冷水機由一個圓柱螺桿和兩個對稱布置的平面星輪組成嚙合副，裝在機殼內。螺桿螺槽、機殼（氣缸）內壁和星輪齒構成封閉容積。動力傳到螺桿軸上，由螺桿帶動星輪旋轉。氣體（工質）由吸氣腔進入螺槽內，經壓縮后通過排氣孔口和排氣腔排出。星輪的作用相當于往復活塞壓縮機的活塞，當星輪齒在螺槽內相對運動時，封閉容積逐漸減小，氣體受到壓縮。
單螺桿式冷水機的螺桿具有6個螺槽，星輪有11個齒，相當于6個氣缸，兩個星輪同時與螺槽嚙合，因此，螺桿每旋轉一周相當于12個氣缸在工作。
*，螺桿壓縮機（包括雙螺桿和單螺桿兩種）在回轉壓縮機中所占比重zui大。從市場來看，1963年到1983年這20年間，*螺桿壓縮機銷售量每年增長率為30%。目前，日本、歐美等國在中等氣量的壓縮機中，雙螺桿壓縮機占80%。作為同樣工作范圍內的單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機，相比較而言，雙螺桿以其加工工藝性好、高等特點，在整個螺桿機市場上占到80%以上的份額，單螺桿壓縮機僅占不到20%。以下對兩種壓縮機作一簡要比較。
1.單螺桿式冷水機結構
單螺桿壓縮機的螺桿與星輪屬于一對球面蝸桿副，螺桿軸和星輪軸必須保持空間垂直；雙螺桿壓縮機的陰、陽轉子相當于一對齒輪副，陰、陽轉子軸保持平行位置。從結構上而言，單螺桿壓縮機螺桿與星輪之間的配合難以，故整機運行較雙螺桿為低。
2.單螺桿式冷水機驅動方式
兩種壓縮機均可與電機直聯或通過皮帶輪傳動，當雙螺桿壓縮機轉速較高時，需要加增速齒輪。
3.單螺桿式冷水機轉速
由于螺桿軸和星輪軸必須保持空間垂直，位置要求，故壓縮機轉速不能過高，一般小于3500rpm；而雙螺桿壓縮機的轉速可以，目前一冷開利的螺桿壓縮機轉速已達9000rpm。隨著壓縮機轉速的提高，勢必減小了制冷工質的泄漏，提高了壓縮機的容積效率和制冷系統的冷量。另一方面，在制冷量不變的情況下，減小了壓縮機的體積，特別是再配以熱交換器時，整個冷水機組的體積亦可以減小。
4.單螺桿式冷水機效率（比功率越小越好）
單螺桿壓縮機在轉速1500——3500rpm時效率高，比功率為6.0——6.4 kwm3/min，
雙螺桿壓縮機在3000——9000rpm時效率高，比功率為6.0——6.3 kwm3/min。
5.單螺桿式冷水機冷量調節方法
兩種壓縮機的氣量調節方法基本相同，均可以采用滑閥連續調節或柱塞有級調節。當采用滑閥調節時，雙螺桿壓縮機需要一個滑閥，而單螺桿壓縮機則同時需要兩個滑閥，故結構上變得復雜，亦下降。
6.單螺桿式冷水機裝配及維修
由于單螺桿壓縮機螺桿軸和星輪軸必須保持空間垂直，其軸向和徑向位置要求，故相對雙螺桿壓縮機其裝配和維修方便性降低。