1.空氣冷卻：羅茨真空泵因為運送和緊縮氣體而發生熱量，這些熱量有必要從轉子傳至殼體而發出。但在低壓下，氣體對熱的傳導和對流功能極差，致使轉子吸收的熱量不易散出，構成轉子溫度永久高于殼體的溫度。因為轉子的熱脹大，使轉子與轉子間、轉子與泵殼間的空隙削減，特別在壓差也高的狀況下，尤為嚴峻，乃至構成轉子卡死，使泵損壞。為了使羅茨泵在較高的壓差下作業，以擴展運用范圍，添加泵的可靠性，就有必要設法散出轉子發生的熱量，也便是說要對轉子進行冷卻。

為了了解空氣冷卻的本質，先來看一下氣體在羅茨真空泵排氣一側的活動狀況，在羅茨真空泵中吸入氣體被緊縮的進程不是接連的，而是俄然的。吸入氣體隨轉子轉變而被關閉于腔內，又隨轉子的旋轉，使腔內的氣體俄然與排氣口接通。因為排氣一側的氣體壓力較高，排氣口處的氣體就向腔中返沖，然后又跟著轉子的旋轉而被驅逐排出泵外。這樣的進程在每旋轉一周中兩個轉子共進行四次排氣進程。

從上述氣體的活動狀況能夠想象：假若每次返沖到泵腔中的氣體是冷的，則能夠在高溫的泵腔內吸收很多的熱量，這些吸收了熱量的氣體又在轉子的持續緊縮中排出，從而會到達轉子冷卻的意圖。

空氣冷卻便是運用上述原理。在泵的排氣口處設置密布的冷卻片，冷卻片用冷水管進行冷卻，或在泵的排氣口處直接裝置冷卻水管，這樣排氣口處的氣體就會降溫，這種冷卻辦法能有用地散出羅茨泵轉子在緊縮氣體中所發生的執量。并且當排氣壓力較高時，因氣體分子的密度大，使熱傳導功能非常好，其冷卻作用也好些。運用這種辦法能確保泵在較高的壓差下作，試驗證明，一臺羅茨泵在30Torr壓差下作業6h,其轉子在外殼的溫度差為22度，當在排氣口處裝置冷卻器后，在85Torr壓差下長其作業，其溫差也不超越17度。通常說來，羅茨真空泵選用空氣冷卻之后，可將壓差進步80Torr，而不加冷卻器通常只能到達15~30Torr。