氣冷羅茨真空泵由于輸送和壓縮氣體而產(chǎn)生熱量，這些熱量需要從轉(zhuǎn)子散發(fā)到外殼。但在低壓下，氣體的傳導(dǎo)和對流性能差，使轉(zhuǎn)子吸收的熱量不易散發(fā)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫度始終高于殼體溫度。
由于轉(zhuǎn)子的熱膨脹，使轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵殼之間的間隙減小，特別是在壓差也很大時，尤為嚴(yán)重，甚至造成轉(zhuǎn)子卡死和損壞泵。為了使氣冷羅茨真空泵在較高的壓差下工作，為擴大使用范圍，增加泵的可靠性，需要盡量將轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，即對轉(zhuǎn)子進行冷卻。
為了理解空冷的本質(zhì)，我們先來看看氣冷羅茨真空泵排氣側(cè)的氣體流動。在氣冷羅茨真空泵中，吸入氣體的壓縮過程不是連續(xù)的，而是突然的。吸入的氣體隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)被封閉在空腔內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，空腔內(nèi)的氣體突然與排氣口連通。
由于排氣側(cè)的氣體壓力較高，排氣口的氣體沖回腔體，然后隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)被排出泵外。在這樣的過程中，兩個轉(zhuǎn)子在每一轉(zhuǎn)中總共執(zhí)行四個排氣過程。
由上述氣流可以推測，如果每次沖回氣冷羅茨真空泵泵腔的氣體是冷的，高溫的泵腔可以吸收大量的熱量，而這些吸熱氣體在轉(zhuǎn)子的連續(xù)壓縮中放電，從而達到轉(zhuǎn)子冷卻的目的。
風(fēng)冷采用上述原理。在氣冷羅茨真空泵的排氣口安裝密集的散熱片。散熱片采用冷水管冷卻，或直接在泵的排氣口安裝冷卻水管，使排氣口的氣體得到冷卻。這種冷卻方式可以有效消散氣冷羅茨真空泵轉(zhuǎn)子在壓縮氣體中產(chǎn)生的重量。而且排氣壓力高時，由于氣體分子密度高，導(dǎo)熱性能更好，冷卻效果更好。