Un surpresseur Roots est une pompe rotative à lobes à déplacement positif qui fonctionne en transférant un fluide au moyen d’une paire de rotors à lobes imbriqués, semblables à des engrenages allongés. Le fluide est piégé dans des poches formées autour des lobes, puis transporté du côté aspiration vers le côté refoulement.
Le surpresseur rotatif à déplacement positif a été inventé dans les années 1850 par les frères Francis et Philander Roots. Il a ensuite été breveté en 1860, et le nom Roots est devenu celui de cette conception unique.
Le principe de fonctionnement du surpresseur Roots est le suivant : l’air entre d’abord par l’orifice d’admission dans la chambre de compression. La rotation synchronisée des rotors contre la paroi de la chambre génère un « flux d’air dirigé ». À ce stade, la pression dans ces chambres reste atmosphérique.
Dès qu’un premier lobe passe l’ouverture du côté refoulement, la pression du système est ajustée. C’est ce qu’on appelle la compression isochore (ou compression externe). Les rotors s’étanchéifient mutuellement vers l’intérieur, empêchant ainsi toute variation de pression à l’intérieur de la chambre.
Un surpresseur Roots fonctionne selon le principe de la compression isochore, aussi appelée compression externe. L’augmentation de la pression est obtenue par le transport intermittent d’un fluide gazeux (par exemple de l’air atmosphérique) vers un système donné.
En forçant le fluide à passer de conditions atmosphériques à un système présentant une résistance (colonne d’eau, réseau de distribution, etc.), le surpresseur génère la pression nécessaire pour surmonter cette résistance. Le surpresseur Roots fonctionne ainsi à un débit contrôlé pour assurer le niveau de pression souhaité
La gamme de surpresseurs Roots Robuschi, appelée RBS, est constituée de trois rotors à lobes conjugués qui tournent à l’intérieur d’une chambre usinée avec précision. La chambre est étanchéifiée grâce à la rotation synchronisée des rotors, rendue possible par un engrenage de synchronisation 1:1 positionné à l’extrémité des arbres.
Les roulements sont situés à l’extérieur de la chambre de compression et sont lubrifiés par un système à bain d’huile. Les arbres d’entraînement sont équipés de joints d’huile de type labyrinthe, nommés ainsi en raison du chemin sinueux que l’huile doit parcourir pour assurer l’étanchéité.
Les soufflantes Roots déplacent l’air sans compression interne, ce qui entraîne des températures de refoulement plus basses et une conception plus simple. Les compresseurs à vis compriment l’air en interne, ce qui les rend plus adaptés aux applications à haute pression.