阅读说明：本技术 具有噪音衰减通道的真空泵 (Vacuum pump with noise attenuation channel ) 是由 M.J.卢卡斯 T.霍拉米-佐伊 C.道塞特 J.B.塔米尼奥 G.隆巴尔 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：真空罗茨鼓风机包括转子,所述转子能够旋转,以从入口捕获气体,并且进一步旋转,以从出口排放所捕获的气体。所捕获的气体被保持在形成在转子的凸叶与转子在其内旋转的相邻壳体之间的凹穴内。真空罗茨鼓风机包括压力释放系统,所述压力释放系统能够将压力释放气体输送到凹穴。压力释放系统包括音速通道,所述音速通道被构造为随着压力释放系统利用压力释放气体填充凹穴而产生阻塞流动状态。在一个形式中,压力释放气体可为冷却气体,但也设想了其它形式,例如,周围环境空气。(The vacuum roots blower includes a rotor that is rotatable to capture gas from an inlet and further rotated to discharge the captured gas from an outlet. The trapped gas is retained within pockets formed between the lobes of the rotor and the adjacent housing within which the rotor rotates. The vacuum roots blower includes a pressure relief system capable of delivering a pressure relief gas to the pockets. The pressure relief system includes a sonic passage configured to create a blocked flow condition as the pressure relief system fills the pocket with pressure relief gas. In one form, the pressure relief gas may be a cooling gas, but other forms, such as ambient air, are also contemplated.)

具有噪音衰减通道的真空泵

技术领域

本发明总体上涉及真空罗茨鼓风机，并且更特别而非排他地，涉及真空罗茨鼓风机中的噪音衰减。

背景技术

在真空罗茨鼓风机操作期间产生的噪音仍是所关注的领域。一些现有系统相对于某些应用具有各种缺点。因此，在此技术领域中对于进一步的贡献仍存在有需要。

发明内容

本发明的一个实施例是独特的压力释放系统，用于真空罗茨鼓风机。其它实施例包括设备、系统、装置、硬件、方法和组合，用于在真空罗茨鼓风机中衰减噪音。本申请的其它实施例、形式、特征、方面、益处和优点将从本文提供的描述和附图变得显而易见。

附图说明

图1描绘了真空罗茨鼓风机的现有技术实施例。

图2描绘了具有压力释放系统的真空罗茨鼓风机的实施例。

图3描绘了具有压力释放系统的真空罗茨鼓风机的实施例。

图4示出了压力释放系统的操作。

图5示出了压力释放系统的操作。

图6示出了压力释放系统的操作。

图7示出了压力释放系统的操作。

图8示出了压力释放系统的操作。

图9示出了压力释放系统的操作。

图10示出了压力释放系统的操作。

图11示出了压力释放系统的操作。

图12示出了压力释放系统的操作。

图13示出了压力释放系统的操作。

图14示出了压力释放系统的操作。

图15示出了压力释放系统的操作。

图16示出了压力释放系统的操作。

图17示出了压力释放系统的操作。

图18示出了压力释放系统的操作。

图19示出了压力释放系统的操作。

图20示出了压力释放系统的操作。

图21示出了压力释放系统的操作。

图22示出了压力释放系统的操作。

图23示出了压力释放系统的操作。

图24示出了压力释放系统的操作。

图25示出了压力释放系统的操作。

图26示出了压力释放系统的操作。

图27示出了压力释放系统的操作。

图28示出了压力释放系统的操作。

图29示出了压力释放系统的操作。

图30示出了压力释放系统的操作。

图31示出了壳体的实施例。

图32示出了壳体和阀构件的实施例。

具体实施方式

为了促进本发明原理的理解的目的，现在将对于附图中示出的实施例进行参考，并且将使用具体语言，以描述所述实施例。然而，将理解的是，不旨在由此限制本发明的范围。在所描述的实施例中的任何改变和进一步修改以及如本文描述的本发明原理的任何进一步应用被设想为本发明所涉及的本领域技术人员通常应想到的。

参考图1，示出了现有技术的真空罗茨鼓风机50，具有入口52，所述入口52被构造为向一对相互啮合的转子54和56提供流体，所述转子54和56的联合旋转转而将流体输送到出口58，用于从鼓风机50排放。所述一对相互啮合的转子54和56位于壳体57内。在一些形式中，转子54和56包括二维截面轮廓，所述二维截面轮廓而后沿着第三维度（与旋转轴线对准）挤出。真空鼓风机50被构造为从入口52拉动流体，并且驱动其朝向出口58。现有技术的真空鼓风机的一些实施例还包括冷空气入口，例如，图1中描绘的冷空气入口60。冷空气入口用于降低离开出口58的空气的温度，但并非所有现有技术的鼓风机50包括冷空气入口。将理解的是，除了空气之外，可使用任何其它适当的冷却气体。然而，为了便于描述，将对于“冷却空气”或“冷空气”进行参考，而不旨在将此类流体限制为大气空气成分。罗茨鼓风机（例如，本文描述的那些）在工业中获得许多应用，因为在一些形式中其被构造为无油装置。对于罗茨鼓风机的一些应用在食品加工工业、废水处理厂、将干货泵送到液罐车中以及用于街道清洁机中的真空泵中。

在旋转序列期间，转子54和56被构造为从入口52捕获一凹穴的流体，并且将凹穴旋转到一个位置，以从冷却空气入口60接收空气，或将凹穴暴露到出口58，以完成从入口52到出口58的真空过程。凹穴被困在每个相应转子的凸叶与包围转子的壳体表面之间，其进一步的描绘可在以下附图中获得。当被困凹穴旋转就位并且暴露到冷却空气入口60或出口58时，可经历瞬时或突然的流体涌入，这导致压力中的快速改变。此类瞬时或突然的流体涌入可由被困凹穴中的任何流体与冷却空气入口60和/或出口58处的压力流体之间存在的相对大压差导致。取决于操作状态，来自冷却空气入口60或出口58的涌入到被困凹穴中的更高压力的空气可形成冲击波或膨胀波或两者，其可回荡，并且以其它方式导致噪音。冲击波的形成可沿着转子的长度发生。尽管所示出的实施例描绘了每个具有三个凸叶的相应转子54和56，但其它实施例可具有不同数量的凸叶。例如，一些实施例可包括四个或五个凸叶转子。

现在转到图2和图3，本申请的实施例包括压力释放系统62，用于在凹穴达到出口58（在没有冷却空气入口60的那些实施例中）或冷却空气入口60本身处之前提供流体到被困凹穴中的预注入。流体到旋转的被困凹穴中的预注入可有助于将其与出口之间的压差减小到其中由流体涌入产生的任何噪音被减小和/或减轻的水平。在一些形式中，压力释放可完全消除压力中的差异。

压力释放系统62可包括压力释放通道，所述压力释放通道使来自流体来源的压力释放流体流动，并且将其提供到被捕获在壳体与相应转子之间的被困容积。所示出的实施例将压力释放系统62描绘为包括来自冷却空气入口60的流体释放通道，但也设想了其它压力释放流体来源。例如，压力释放流体可源自周围环境，其实施例在下文进一步描述。

在图2中描绘的实施例中，压力释放系统62包括排放口64、音速通道66和注入端口68，但将理解的是，压力释放系统62可采用各种形状和尺寸，并且可不包括图2中描绘的所有部件，如将从本文的描述理解的。随着转子56旋转，以使低压被困凹穴暴露到填入的压力释放气体，压力释放系统62用于提供压力释放气体从来源（例如，冷却空气60）到真空罗茨鼓风机50的一侧的填入。尽管图2中的描绘仅显示了压力释放系统的一侧，但将理解的是，许多实施例将在真空罗茨鼓风机50的另一侧上包括类似的压力释放系统，使得压力释放气体也被提供到转子54。附加地，尽管所示出的实施例在每侧描绘了仅一个压力释放通道，但一些实施例可在每侧包括多于一个压力释放通道。例如，在具有四个或五个凸叶转子的那些实施例中，可在每侧提供附加的压力释放通道，以增加流体可被供应到凹穴的机会和范围。

冷却空气入口60可采用包括分叉的单个冷却流体导管的形式，从而将冷却气体引导到真空罗茨鼓风机50的任一侧。此类分叉可导致到真空鼓风机50的每侧的单独冷却空气通道70。冷却空气通道70通向位于出口74附近的冷却空气注入端口72。冷却空气注入端口72通常位于邻近出口，并且用于降低通过转子54和56的旋转动作而从入口52被拉动到出口58的流体的温度。冷却空气注入端口72的开口76可沿着转子54和56的轴向长度的全部或一部分延伸。开口可进一步围绕壳体57的内部周向地延伸任何各种弧距。在一个形式中，开口可定中心围绕6点钟位置，并且在15度的弧长之上延伸，但本文设想了弧长的其它位置和范围。

如本文使用的，涉及时钟位置（例如，“ 6点钟”）的描述将被理解成相对于图2和图3中描绘的转子56的时钟位置，其中，转子在顺时针方向上旋转，如从图2和图3的角度观察的。将理解的是，转子54在逆时针方向上旋转，其中，可容易地确定时钟位置的镜像图像。12点钟位置将被理解为通过首先在由转子54和转子56扫掠的弧路径的入口侧交叉78与由转子54和转子56扫掠的弧路径的出口侧交叉80之间绘制参考线而确定的位置。而后垂直于参考线绘制第二线，所述第二线代表3点钟-9点钟时钟轴线。而后，从第二线垂直并且从参考线偏移地绘制时钟参考线，其中，绘制时钟参考线，以定位转子56行进通过的弧的最顶部和最底部部分。尽管本文将相对于转子56对于时钟位置进行参考，但将理解的是，可进行直接的变换，以确定转子54的适当时钟位置。

代替时钟位置，本文也可使用角度测量而进行参考。将理解的是，根据上下文，此类角度测量可为绝对或相对测量，其中，如上文确定的，从12点钟位置开始参考绝对角度测量，并且其在顺时针方向上前进。为了阐述仅几个非限制性示例，12点钟与0度相同；3点钟与90度相同；6点钟与180度相同，等等。

排放口64被构造为从冷却空气通道70抽取冷却空气。尽管排放口64被显示为具有矩形截面的从冷却空气通道70的表面以高的相对角度延伸的通道，但本文也设想了其它形状和相对定向。如所描绘的，排放口64可沿着冷却空气通道70的整个宽度延伸，但本文也设想了其它形状和尺寸。

冷却空气注入端口68被构造为将由排放口抽取的空气提供到一个点，用于注入到壳体57的内部中。类似于排放口64，冷却空气注入端口68被显示为具有矩形截面的从壳体57的表面以高的相对角度延伸的通道。本文也设想了其它形状和相对定向。冷却空气注入端口68可沿着转子56延伸任何距离，并且在一些形式中可在小于转子56的整个长度之上延伸，如所示出的实施例中描绘的。端口68可采用各种几何截面形状。在一些形式中，端口68可为总体上在长形方向上聚集的多个开口，每个由一个或多个音速通道66供给，其中，此类长形方向可沿着转子的长度。注入端口68的开口可沿着比转子的轴向长度更短的轴向距离延伸。

冷却空气注入端口68可包括形成在壳体57中的上游边缘，所述上游边缘在4点钟位置左右开始，并且在5度的弧长之上延伸，但本文设想了其它开始位置和开口程度。

排放口64和冷却空气注入端口68中的一个或两个可包括各种形状，包括但不限于三角形、穿孔等等。设想了任何适当的形状或多种形状，以提供适当的预注入速率。

经由排放口64从冷却空气通道70抽取的空气被提供到音速通道66，所述音速通道66被构造为产生阻塞流动状态。音速通道66总体上包括产生音速阻塞流动状态的变窄截面。此类变窄截面可为收缩-扩散（CD）喷嘴的喉部，但也设想了其它形状。取决于流动状态，冲击波可发生但无需发生在CD喷嘴中的各种位置中，所述流动状态在凹穴的填充时期期间可改变，导致位置在填充期间改变。在一个形式中，音速通道66是固定几何形状的通道，但其它实施例可包括可变面积的音速通道。在一个此类形式中，音速通道66的截面面积可以与可变面积阀中的流动调节类似的方式被调节。因此，可提供阀手柄，其中，使用者可改变音速通道66的截面面积。在其它形式中，控制系统可与致动器联接，所述致动器能够改变音速通道的截面面积。此类致动器可联接到任何适当的阀布置。控制系统可响应于传感器，所述传感器被构造为检测声音或其它振动。如将理解的，音速通道中存在的音速状态限制通过其的质量流动，并且用于使冲击波位于音速通道66中远离与转子56的物理相互作用。

除了示例CD喷嘴中描绘的那些之外，提供音速通道66的通路的狭窄部分可采用各种形式。例如，狭窄部分或喉部可形成在壳体中在对于腔室的开口（例如，注入端口68的开口）附近，其中，此类开口在定向上是长形的。因此，此类实施例可省去被描绘为从音速通道66的一个端部到壳体的延伸通道68，并且相反地将音速通道66包括为定向在转子方向上的长形狭缝。音速通道66和/或注入端口68的任何改变可由任何各种压力来源（无论是周围环境或经由冷却空气入口60）供给。狭窄部分或喉部的面积将被理解成维持小于从其中从流体来源（无论是冷却空气入口60或周围环境等等）抽取流体的面积，以确保将空气加速到形成阻塞流动所要求的音速状态。

在开口之前可存在有任何数量的通路配置，端口68通过所述开口将气体注入到转子腔体的内部中。在一个形式中，如所示出的，在压力释放开口之前存在有定位在开口上游的收缩-扩散阀（CD阀）。在一些实施例中，CD阀可为连续收缩并且连续扩散的阀，但在其它形式中，CD阀在上游或下游部段中不需要是平滑连续的。在一些形式中，压力释放开口可为阶梯过渡，其中，邻近出口形成冲击。在其中音速通道66是文丘里管（Venturi）的实施例中，一些形式设想了与彼此串联连接的两个或多个音速通道66。一些实施例可包括与彼此平行的文丘里管通道，以随着转子旋转而向共同凹穴提供填入气体。代替文丘里管，也可使用具有小直径中间部段的圆柱体。

图1-3中描绘的比例代表所描绘的装置的可能尺寸。将理解的是，在其它实施例中，图2-3的其它尺寸和/或形状/配置是可能的。

现在转到图4-16和17-29，显示了各种计算结果，比较了现有技术的真空罗茨鼓风机50和具有压力释放系统62的本申请的实施例的操作。在每页上，现有技术的罗茨鼓风机被示出在底部上，而本申请的真空罗茨鼓风机50的实施例被显示在顶部上。将理解的是，已相对于图1-3中显示的配置旋转了视图。在每个鼓风机的左侧上显示了入口，而在右侧上显示了出口和冷却空气入口。图4-16示出了压力等值线，所述压力等值线在图4中的转子的0度相对角度处开始，并且贯穿于图5-16的其余部分以10度增量前进。图17-29示出了马赫等值线，所述马赫等值线在图17中的转子的0度相对角度处开始，并且贯穿于图18-29的其余部分以10度增量前进。图4-29中显示的角度测量是为了便于示出，并且不精确对应于本文提供的相对于入口和出口位置的测量，如将在本描述的上下文中理解的。换言之，图4中的0度不对应于上文描述的12点钟位置。

图4中的0度指示示出了其中转子56将扫掠经过入口52并且由此在转子56的相邻凸叶之间封闭并且形成凹穴的位置，在转子56进一步旋转时，所述凹穴将移动到出口58。在转子56旋转成与转子54相互啮合接合之前，一旦凹穴旋转到出口58，则凹穴内的任何残留气体可被排放，并且所述过程重新开始。将理解的是，在一些操作模式中，凹穴可在与出口74处的气体压力类似的压力下，而在其它操作模式中，凹穴中的压力可低于出口74处的气体压力。当凹穴中的压力低于出口74处的压力时，气体填入过程将发生到凹穴中。图5示出了其中凹穴从入口52和压力释放注入端口68两者封闭的位置。在本文的许多实施例中设想了入口52与端口68之间的此类中间位置，但也设想了可选实施例。图6描绘了转子56的旋转位置，其中，凹穴最初对于注入端口68开放，其中，压力释放气体可开始填充到凹穴中。特征82示出了通过注入端口68的压力中的改变，这指示填入过程。图7示出了通过压力释放系统62继续填入凹穴。

图8-11示出了在音速通道66的喉部处随着气体由于面积比而因此通过通道66达到其质量流率限制的低压。特征84将低压示出为音速通道66的喉部处的暗带区域。在音速通道66的喉部处的面积将小于紧接在喉部上游的面积，以确保亚音速流动加速，以导致流动阻塞。图12-16示出了转子56的进一步旋转，其中，气体被填入到凹穴，但由于凹穴与注入端口68之间的下降压差（由于气体移动到凹穴）而因此不在音速通道66的喉部处形成音速状态或冲击。尽管在所示出的实施例中，音速或冲击形成过程被显示为从40-70度发生，但将理解的是，取决于凹穴中的初始压力、音速通道66的相对面积相较于流动初始面积（例如，当其采用CD喷嘴形式时音速通道66的初始上游面积）以及流动初始面积处的压力，此类音速或冲击形成可在更大或更小的范围之上发生。在一些情况下，音速或冲击形成附加地可取决于转子速度。在可变面积的音速通道66的情况下，随着截面面积改变，音速或冲击形成可改变。

图17中的0度指示示出了其中转子56将扫掠经过入口52并且由此在转子56的相邻凸叶之间封闭并且形成凹穴的位置，在转子56进一步旋转时，所述凹穴将移动到出口58。图18示出了其中凹穴从入口52和压力释放注入端口68两者封闭的位置。在本文的许多实施例中设想了入口52与端口68之间的此类中间位置，但也设想了可选实施例。图19描绘了转子56的旋转位置，其中，凹穴首先对于注入端口72开放，其中，压力释放气体可开始填充到凹穴中。特征86示出了在注入端口68附近发生的速度中的改变，这指示填入过程。图20示出了通过压力释放系统62继续填入凹穴。

图21-24示出了在音速通道66的喉部处的音速流动状态，这可指示随着气体由于面积比而因此通过通道66达到其质量流率限制的冲击形成。特征88将音速流动示出为通道66的喉部处的暗带区域。图25-29示出了转子56的进一步旋转，其中，气体被填入到凹穴，但由于凹穴与注入端口68之间的下降压差（由于气体移动到凹穴）而因此不在音速通道66的喉部处形成音速或冲击状态。

根据上文的讨论，如将理解的，转子54和56旋转通过若干区域，所述区域的特征可在于其凹穴的位置以及凹穴是否与任何相应的通道（例如，入口52、注入端口68和出口74）流体连通。区域（1）的特征可在于凹穴对于入口52开放，对于压力释放通道（例如，注入端口68）封闭，并且对于出口74封闭。区域（2）的特征可在于凹穴对于入口52封闭，对于压力释放入口（例如，端口68）开放，并且对于出口74封闭。区域（3）的特征可在于凹穴对于入口52封闭，对于压力释放通道（例如，端口68）封闭，并且对于出口74开放。在具有冷却空气入口60的那些实施例中，可添加另一区域，其特征在于凹穴对于入口52封闭，对于压力释放入口（例如，端口68）开放，对于冷却空气入口60开放，并且对于出口74封闭。此类区域可被标识为区域（2a），其中，区域（2）的特征还在于凹穴对于冷却空气入口60封闭。可添加又一区域，其特征在于凹穴对于入口52封闭，对于压力释放入口（例如，端口68）封闭，对于冷却空气入口60开放，并且对于出口74开放。此类区域可被特征化为区域（3a），其中，区域（3）的特征还在于凹穴对于冷却空气入口60封闭。

在一个形式中，真空罗茨鼓风机50可在压力释放通道侧（例如，压力释放系统62）上不存在有任何被动声音衰减结构，例如，阻尼器/泡沫/多孔板/等等和/或任何管道/腔室式的消声器或捕获器。在一个非限制性示例中，鼓风机50和/或压力释放系统62可没有紧接位于压力释放入口开口的外部的谐振腔室。在本申请的实施例中不需要使用的谐振腔室的示例是双壁腔室，所述双壁腔室形成的增压空间容积在尺寸上大于将流体供给到增压空间并且从增压空间供给流体的通路。双壁腔室的示例包括一个，其中，壁的一侧由转子占据，并且壁的另一侧与壳体形成腔室容积，其中，腔室容积包括的高度和/或深度大于通向腔室的压力释放通道的尺寸。在本申请的任何实施例中可不存在的被动声音衰减结构的示例可在美国专利第9,140,260号中获得（例如，脉动捕获腔室）。

将理解的是，实施例可提供但无需提供压力释放系统62从出口58或对于从出口58引导的导管的隔离。术语“隔离的”或“隔离”旨在包括以下情况，其中，压力释放系统62不连接，以形成旁路或其它再循环导管流动路径，其中，一些量的气体从出口58被抽取，并且循环返回通过压力释放系统62。 术语“隔离的”或“隔离”不包括其中出口排放到大气并且压力释放通道连接到大气的那些情况。

在一些实施例中，与转子56相关的行进弧长可为至少35度，其中，压力释放通道62将气体提供到凹穴中，以及其中，在该弧长之上，凹穴借助于转子在容积（例如，区域（2））内的位置而从入口52和出口58密封，而在其它实施例中，所述行进弧长可为40、45、50、55、60、65、70和75度，并且在一些形式中，可为高达90度。根据转子56是否为三凸叶或四凸叶转子，设想了不同的行进弧长。将理解的是，如在此上下文中使用的，术语“密封”包括以下情况，其中，转子可不沿着整个表面完美接触，并且相反地，可包括允许少量至可忽略不计的量的气体泄漏经过的升高部或其它接触瑕疵。当然，其也可包括其中形成完美液密密封的那些情况。

与转子56相关的行进弧长为至少10度，可为20度，并且在一些形式中，可持续到更大角度旋转，例如，上文列举的与流体连通的弧长相关的那些，其中，在限制部（或在包括形成在壳体中的狭缝或其它类似结构的那些实施例中的开口）中存在有音速状态。因此，从压力释放系统62到凹穴的流体连通的弧长可基本上与在限制部（或开口）处与音速状态相关的弧长一致，但不一定在所有实施例中一致。

压力释放系统62到凹穴中的开口（例如，经由端口68）的上游边缘的位置可为从12点钟位置在至少60度与至少120度之间的任何位置，并且在一些形式中可更高。压力释放通道开口（例如，通过端口68）最多可定位到高达170度的更高角度。为了仅阐述一些非限制性示例，角度位置可高达约125、130、135、140、145、150、155、160、165和170度。

图30描绘了凹穴内的压力相对于转子的旋转角度的图表视图。 y轴线表示凹穴内的真空压力，其中，y轴线顶部处的0％表示0％真空，并且y轴线的更低水平表示约80％真空。x轴线表示其中转子旋转的范围。如图表中可看到的，在此示例实施例中，凹穴可在80度左右对于入口封闭，凹穴可在100度左右对于压力释放部开放，并且之后凹穴可在160度左右对于排放口开放。尽管为了方便起见而将压力升高（或真空损失）示出为以线性方式发生，但不由此意指或陈述需要以此方式发生此类压力升高的限制。如由本领域技术人员将理解的，一些实施例可具有不同的压力升高特征。附图上还显示了与现有技术装置相关的压力中的非常快速的升高（或真空损失）。

图31描绘了壳体57的实施例。还示出了冷却空气通道70、出口58和入口52。注入端口68被示出为长形开口。

图32描绘了壳体57的一个实施例的视图，所述壳体57包括位于开放内部的任一侧上的注入端口68和音速通道66，转子被设置到所述开放内部中。位于附图的底部上的注入端口68与阀构件90流体连通，所述阀构件90能够在沿着其长形轴线的方向上移动。此类阀构件90可与流动路径移动，以增加或减少通过注入端口68的流动。在图32的图示中，阀构件90可在左或右方向上移动，并且在一些形式中，可插入到注入端口68的内部中。阀构件90可被手动地操作，或通过使用控制器和致动器而操作，如上文讨论的。尽管图示仅描绘了在下注入端口68中使用的单个阀构件90，但其它实施例可在上注入端口68中包括阀构件90。在流动路径内使用的向注入端口68提供流体的阀构件90可相同或不同。

由本文描述的实施例提供的物理过程用于衰减噪音。此类物理过程可包括使噪音特征去相位（de-phase）的能力，例如，通过在凹穴内借助于小喉部捕获噪音。声音可围绕喉管中反射，并且变得衰减。在其它附加和/或可选物理过程中，音速状态和所导致的通过压力释放系统的流体速度可作用为阻碍噪音在上游传递通过音速通道66。例如，如果音速状态在喉部处发生，并且随着CD喷嘴扩散，流体在喉部的下游朝向凹穴进一步加速，则在存在有比音速流动更快的此类流体的情况下，由于气体涌入而因此在凹穴内产生的噪音不可在上游传播。

本申请的一个方面包括设备，所述设备包括：真空泵壳体，具有被构造为接收可压缩流体的流入流动的入口、被构造为接收可压缩流体的流出流动的出口以及具有位于入口与出口中间的被构造为提供压力释放流体的流入流动的压力释放入口的压力释放通道以及被支撑用于在真空泵壳体内互补旋转的一对相互啮合的旋转构件，旋转构件和真空泵壳体在其之间形成相应操作容积，所述操作容积与旋转构件旋转， 以及其中，操作容积可根据旋转构件的旋转而改变，相应操作容积中的每个具有以下区域：（1）对于入口开放/对于压力释放通道封闭/对于出口封闭；（2）对于入口封闭/对于压力释放入口开放/对于出口封闭；以及（3）对于入口封闭/对于压力释放通道封闭/对于出口开放，其中，压力释放通道包括限制部，在所述限制部中，截面面积被定尺寸为产生音速状态，在当相应操作容积中的每个在区域（2）中时的至少一部分期间，导致限制部的阻塞流动状态。

本申请的特征包括，其中，压力释放入口被构造为到相应容积的长形入口。

本申请的另一特征包括，其中，限制部是收缩-扩散阀的喉部。

本申请的又一特征包括，其中，压力释放通道流动通过具有可变喉部面积的阀，以及其中，压力释放入口定位在从12点钟位置在约80度与140度之间。

本申请的其它特征包括，其中，区域（2）发生在相互啮合的旋转构件中的一个的至少35度的旋转弧长之上。

本申请的其它特征包括，其中，区域（2）发生在相互啮合的旋转构件中的一个的至少60度的旋转弧长之上，以及其中，限制部是可变喉部面积。

本申请的其它特征包括，其中，随着操作容积首先从区域（2）过渡到区域（3），操作容积在小于出口中的静态压力的压力下，以及其中，通过压力释放通道到压力释放入口的流动路径没有被动声音衰减结构。

本申请的其它特征包括，其中，真空泵壳体还包括被设置在压力释放通道与出口之间的冷却空气入口，以及其中，压力释放通道可从冷却空气管道定路线，所述冷却空气管道将冷却空气供给到冷却空气入口。

本申请的其它特征包括，其中，压力释放通道包括与周围环境空气流体连通的端部，使得压力释放通道被构造为输送环境空气，以及其中，真空泵壳体没有声音衰减装置。

本申请的另一方面包括设备，所述设备包括：罗茨真空泵，具有一对反向旋转转子，所述转子被构造为可协作地接合，并且相互接合地旋转，以抽真空，所述一对反向旋转转子中的每个具有多个相应凸叶；入口，被构造为向罗茨真空泵的吸入侧提供可压缩流体；出口，与入口相对定位，并且被构造为使可压缩流体流动；以及一对压力释放通道，具有到罗茨真空泵中的相应开口，并且被设置在罗茨真空泵的相对侧上，并且被构造为提供压力释放流体，其中，所述一对反向旋转转子中的每个包括压力释放可旋转位置，在所述压力释放可旋转位置中，相邻凸叶形成与所述一对压力释放通道中的相应一个流体连通的容积，并且在所述压力释放可旋转位置中，相邻凸叶阻碍从入口和出口中的任一个的流体连通，所述一对压力释放通道中的每个包括限制部，所述限制部被定尺寸为在罗茨真空泵的操作期间当压力释放流体流动朝向相应容积时形成冲击波。

本申请的特征包括，其中，压力释放通道包括具有喉部的收缩-扩散通道，喉部形成限制部。

本申请的另一特征包括，其中，压力释放通道为罗茨真空泵中的长形开口的形式，当所述一对反向旋转转子中的每个在压力释放可旋转位置中时，长形开口与所述容积流体连通。

本申请的又一特征包括，其中，限制部是可变面积限制部。

本申请的其它特征包括，其中，所述容积形成在相邻凸叶的至少45度的运动角度范围之上，以及其中，压力释放通道没有被动声音衰减结构。

本申请的其它特征包括，其中，在入口封闭之后当相邻凸叶的后凸叶横跨5度与15度之间的角度时，相邻凸叶的压力释放可旋转位置形成对于压力释放通道开放的容积。

本申请的其它特征还包括冷却气体入口，所述冷却气体入口被构造为提供冷却气体，并且定位在出口与压力释放通道中间，以及其中，相应开口在所述一对反向旋转转子的运动角度范围之上允许流体进入罗茨真空泵，以及其中，运动角度范围在阻碍流体经由冷却气体入口进入的弧位置处。

本申请的其它特征包括，其中，压力释放通道包括到周围环境的开口，使得当所述一对反向旋转转子中的每个在压力释放可旋转位置中时，周围环境空气用作流动到相应容积中的压力释放流体。

本申请的又一方面包括方法，所述方法包括：旋转与真空罗茨鼓风机相关的一对相互啮合的第一和第二转子中的第一转子，真空罗茨鼓风机具有入口和出口；当第一转子经过来自压力释放通道的开口时，使压力释放流体流动到产生在第一转子的相邻凸叶之间的容积中，当压力释放流体流动到所述容积中时，入口和出口由相邻凸叶阻挡；在形成在压力释放通道中的限制部中形成冲击波；以及在压力释放流体开始流动之后，一旦第一转子已横跨至少45度，则停止压力释放流体的流动。

本申请的特征还包括在流动期间改变限制部的截面面积。

本申请的另一特征还包括使压力释放通道内的流体直接流动到开口，而不形成在截面面积上大于压力释放通道的声音衰减腔室容积。

尽管已在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，但本发明应被认为是示例性而非限制性的，所理解的是，仅已显示和描述了优选实施例，并且期望保护落入本发明精神内的所有改变和修改。应理解的是，尽管在上文的描述中使用例如优选、优选地、优选的或更优选的词语指示如此描述的特征可为更期望的，但这可不是必要的，并且缺少其的实施例可被设想为在本发明的范围内，所述范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，旨在的是，当使用例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，除非在权利要求中另有具体相反陈述，否则不旨在将权利要求限制为仅一个物体。当使用短语“至少一部分”和/或“一部分”时，除非另有具体相反陈述，否则物体可包括一部分和/或整个物体。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”以及其变型被广泛使用，并且包括直接和间接两者的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接。