羅茨泵的后冷卻器的設計要求
羅茨泵為什么要冷卻？羅茨泵的特點是體積小，抽氣能力大，也可以從大氣壓對大容器進行抽氣。一直到高真空均能進行工作。是有發展前途的一種真空泵。但在10Torr量級的范圍內，被抽氣體的導熱能力差了，轉子的散熱主要通過向泵腔輻射而被帶走。結果使轉子與泵腔（泵體）之間有較高的溫差，轉子與泵壁有發生接觸的危險。
為了使泵在該范圍內安全運轉，對轉子必須進行冷卻。轉子的內冷卻就是一種對轉子的冷卻方式，流體經過主軸的頸部內孔進到轉子的內部，以實現循環冷卻，以保證對轉子的有效散熱。但這種方法的缺點是，對冷卻系統管路，必須在泵開始啟動前進行較長時間的預抽氣。此外，在轉子內部存在氣泡時會引起運轉不平衡，引起泵的損壞。此方法如圖6所示，而后冷卻器也是一種常用的冷卻方式，它是對被抽氣體的冷卻。后冷卻器設置在羅茨泵的出口處，和被抽氣體進行熱交換。
后冷卻器是一個裝在羅茨泵出口的熱交換器，為了使氣體流通，在抽氣氣流的方向上裝上水冷豎管，（圖7），冷卻器的厚度等于轉子的寬度b，在轉子的側端面，冷卻器的形狀為轉子的旋轉圓形，并與轉子有一個盡可能小的間隙。
圖7 羅茨泵后冷卻器示意圖
其冷卻作用是根據壓縮側氣體流動的波動特性，即在φ>0時，吸氣腔內Vs1，有氣體的返流（回流），并在排氣方向把氣體連續的壓出。和不設冷卻器的泵相比，它的突出效果是：
1、在Vs1壓縮過程，返流的氣體已是第二次經過冷卻器了，氣體得到進一步冷卻。
2、在φ角范圍內，在 0≤φ ≤ φS內，被壓縮的氣體（即被加熱了的氣體，由于冷卻器的結構形式限制了Vs2由向Vs1內串通。因而，兩個吸氣室Vs1和Vs2之間的氣體的串通被削弱了。（如果兩吸氣室串通，氣體就不經過冷卻器了，起不到應有的冷卻作用）。轉子位置處于φS時，返流充氣結束。如果更長時間的繼續充氣，超過φS角度，則帶有后冷卻器的泵也會出現兩室串通現象。 φS=42 O。
為了保證在φ = φS時，充氣（返流）過程能完結，并達到強烈的冷卻的目的，則必須要做到：
1、返流充氣迅速完成，冷卻器的節流作用要小，流導要大。
2、同時還必須照顧到冷卻器對返流氣體有良好的熱交換。因此還必須要有足夠大的熱交換面積。
這兩個要求是相互矛盾的，因此要綜合考慮得到最佳的效果。這個問題要從氣流的流動狀態規律和熱交換規律來求得最佳狀況。
后冷卻器的結構：冷卻器是有方形銅管組成蜂窩狀的結構。如圖8
圖8 后冷卻器外形圖
整個冷卻器蜂窩狀結構是用高熔點硬釬焊料在無熔劑和真空條件下焊接的。例如一種冷卻器由1776根方形管（15×15×1）做成。得到的換熱面積，在流水側為11.8m2，在流氣側為23.5m2，冷卻氣體所需要的流動斷面與法蘭斷面面積之比為0.63。
充氣過程中冷卻器內回流量的分布：主要是介紹整個回流氣體量在冷卻器寬度上的分布規律，它與熱交換的局部分布也有因果關系。在高回流區域，發生大的能量散失和傳熱，曾有人做過實驗：用室溫的空氣，轉子的轉數為n=180、400、656、1000轉/分，分別進行試驗，測量時吸入壓力P1為80、130、180Torr，而出口壓力P2均為265Torr 。
冷卻裝置及實驗結果如圖9~13所示。
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