เครื่องเป่าลมแบบรูทส์ (Roots blower) เป็นปั๊มแบบลูกสูบที่ทำงานโดย การสูบของเหลวด้วยลูกสูบคู่ที่ขบกันคล้ายกับเฟืองที่ยืดออก ของเหลวจะถูกกักอยู่ในช่องว่างรอบๆ ลูกสูบและถูกลำเลียงจากด้านทางเข้าไปยังด้านทางออก

การออกแบบโบลเวอร์แบบ Roots ไม่มีการลดปริมาตร/เพิ่มความดันขณะที่อากาศหรือของเหลวอื่นไหลผ่าน ดังนั้นจึงอาจเรียกได้ว่าเป็นโบลเวอร์มากกว่าซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ซึ่งแตกต่างจากซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบอื่นๆ เช่น ซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบ Cozette, Centric, Shorrock , Powerplusและซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบไหลตามแนวแกนของ Eaton ซึ่งมีการ "อัด" ภายใน

การใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดของพัดลมแบบรูทส์คือการใช้เป็น อุปกรณ์ ดูดอากาศในเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะเช่น เครื่องยนต์ที่ผลิตโดยดีทรอยต์ดีเซลและอิเล็กโทร-โมทีฟ ดีเซล พัดลมแบบรูทส์ยังใช้ในการอัดอากาศให้ กับ เครื่องยนต์ สี่จังหวะแบบออตโต ไซเคิล โดยพัดลมจะถูกขับเคลื่อนจาก เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ผ่าน สายพาน ฟันเฟืองหรือ สายพาน ตัววีโซ่ลูกกลิ้งหรือชุดเฟือง

เครื่องเป่าลมแบบ Roots ได้รับการตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันและพี่น้องPhilanderและFrancis Marion Rootsผู้ก่อตั้งบริษัทRoots Blower Companyแห่งConnersville รัฐอินเดียนาซึ่งจดสิทธิบัตรการออกแบบพื้นฐานในปี 1860 ในฐานะปั๊มลมสำหรับใช้ในเตาหลอมเหล็กและงานอุตสาหกรรมอื่นๆ ในปี 1900 Gottlieb Daimlerได้รวมเครื่องเป่าลมแบบ Roots ไว้ในการออกแบบเครื่องยนต์ที่จดสิทธิบัตร ทำให้เครื่องเป่าลมแบบ Roots เป็นแบบที่เก่าแก่ที่สุดในบรรดาแบบต่างๆ ที่มีอยู่ เครื่องเป่าลมแบบ Roots มักเรียกกันว่าเครื่องเป่าลมหรือเครื่องเป่าลมแบบ PD (positive displacement) ^{[ 1 ]}

เครื่องเป่าลมแบบ Roots นั้นเรียบง่ายและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย มันสามารถสร้างแรงดันบวกในท่อไอดี (เช่น สูงกว่าความดันบรรยากาศ) ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องอัดอากาศแบบอื่นๆ ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแรงบิด สูงสุด สามารถทำได้ที่ประมาณ 2,000 รอบต่อนาที แตกต่างจากภาพประกอบพื้นฐาน เครื่องอัดอากาศแบบ Roots สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้โรเตอร์แบบสามหรือสี่แฉก ซึ่งทำให้แฉกเหล่านั้นบิดเล็กน้อยตามแกนของโรเตอร์ ช่วยลดการกระตุกในทางเข้าและทางออก (วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผลกับโรเตอร์สองแฉก เพราะแม้แต่การบิดเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดช่องว่างผ่านเครื่องอัดอากาศได้ในบางมุม)

ความร้อนสะสมเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาในการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในเครื่องยนต์สันดาปภายในในบรรดาซูเปอร์ชาร์จเจอร์พื้นฐานทั้งสามแบบ การออกแบบ Roots มีประสิทธิภาพเชิงความร้อน ที่แย่ที่สุดในอดีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อัตราส่วนความดันสูง^{[ 2 ] [ 3 ]}ตามกฎของก๊าซในอุดมคติการทำงานของการอัดจะทำให้อุณหภูมิของเอาต์พุตที่ถูกอัดสูงขึ้น นอกจากนี้ การทำงานของคอมเพรสเซอร์เองก็ต้องการพลังงานป้อนเข้า ซึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนและสามารถถ่ายโอนไปยังก๊าซผ่านตัวเรือนคอมเพรสเซอร์ ทำให้ร้อนขึ้นอีก แม้ว่าอินเตอร์คูลเลอร์จะเป็นที่รู้จักกันดีในการใช้งานกับเทอร์โบชาร์จเจอร์ แต่ซูเปอร์ ชาร์จเจอร์ก็อาจได้รับประโยชน์จากการใช้อินเตอร์คูลเลอร์เช่นกัน การเผาไหม้ภายในขึ้นอยู่กับวัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิกและอุณหภูมิของไอดีที่ต่ำลงจะส่งผลให้เกิดการขยายตัวทางเทอร์โมไดนามิกมากขึ้น และในทางกลับกัน ไอดีที่ร้อนจะทำให้เกิดการระเบิดในเครื่องยนต์เบนซิน และสามารถทำให้ลูกสูบละลายในเครื่องยนต์ดีเซล ในขณะที่ขั้นตอนการระบายความร้อนระหว่างขั้นตอนจะเพิ่มความซับซ้อน แต่สามารถปรับปรุงกำลังเอาต์พุตได้โดยการเพิ่มปริมาณของไอดีขาเข้า เหมือนกับว่าเครื่องยนต์มีความจุสูงขึ้น อินเตอร์คูลเลอร์จะลดประสิทธิภาพทางเทอร์โมไดนามิกส์ลงเนื่องจากสูญเสียความร้อน (พลังงาน) ที่เกิดจากการอัด แต่จะเพิ่มพลังงานที่ใช้ได้เนื่องจากมวลการทำงานที่เพิ่มขึ้นในแต่ละรอบ ที่ความดันประมาณ5 psi (35 kPa)ประสิทธิภาพของอินเตอร์คูลเลอร์จะดีขึ้นอย่างมากสำหรับ ซูเปอร์ ชาร์จเจอร์แบบ Rootsวิธีหนึ่งที่ประสบความสำเร็จคือการเพิ่มตัวแลกเปลี่ยนความร้อน แบบบางๆ วางไว้ระหว่างโบลเวอร์และเครื่องยนต์ น้ำจะไหลเวียนผ่านไปยังหน่วยที่สองซึ่งวางไว้ใกล้ด้านหน้าของรถ โดยมีพัดลมและกระแสลมโดยรอบช่วยระบายความร้อนที่สะสมไว้  

การออกแบบของ Roots นิยมใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะ (ซึ่งได้รับความนิยมจาก แผนก Detroit Diesel [สำหรับรถบรรทุกและรถบัส] และElectro-Motive [สำหรับรถไฟ] ของ General Motors) ซึ่งต้องการระบบอัดอากาศ แบบใดแบบหนึ่ง เนื่องจากไม่มีจังหวะดูดอากาศแยกต่างหากเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะของบริษัท Rootes ที่ใช้ในรถยนต์ CommerและKarrierมีพัดลมแบบ Roots สองบริษัทนี้ไม่มีความเกี่ยวข้องใดๆ กัน

The superchargers used on top fuel engines, funny cars, and other dragsters, as well as hot rods, are in fact derivatives of General Motors Coach Division blowers for their industrial diesel engines, which were adapted for automotive use in drag racing. The model name of these units delineates their size - the once-commonly used 4–71 and 6–71 blowers were designed for 71 series diesels. Current competition dragsters use aftermarket GMC variants similar in design to the 71 series, but with the rotor and case length increased for added capacity; hot rodders also use reproduction 6-71s.

Roots blowers are typically used in applications where a large volume of air must be moved across a relatively small pressure differential. This includes low vacuum applications, with the Roots blower acting alone, or in combination with other pumps as part of a high vacuum system. One very common industrial application is in pneumatic conveying systems,^[4] the blower delivering a high volume of air for the movement of bulk solids through pipes.

Some civil defense sirens used Roots blowers to pump air to the rotor (chopper) so as to drastically increase its sound output through all pitch ranges. The most well known are the Federal Signal Thunderbolt Series, and ACA (now American Signal Corporation) Hurricane. These sirens are known as "supercharged sirens".

Roots blowers are also used in reverse to measure the flow of gases or liquids, for example, in gas meters.

Roots blowers were used for cabin pressurisation in aircraft, initially being investigated immediately before WW2 (using the Marshall supercharger) and made by companies such as Sir George Godfrey and Partners who were still shipping increasing numbers into the 1960s, they were later superseded by air bleeds from jet engine compression stages.^[5]

พัดลมแบบ Roots ที่ง่ายที่สุดจะมี โรเตอร์ แบบไซคลอยด์ซึ่งสร้างขึ้นจากส่วนสัมผัสสลับกันของ เส้นโค้ง ไฮโปไซคลอยด์และเอพิไซคลอยด์สำหรับโรเตอร์สองแฉก วงกลมสร้างลมขนาดเล็กจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งในสี่ของวงกลมขนาดใหญ่ พัดลมแบบ Roots ที่แท้จริงอาจมีรูปทรงที่ซับซ้อนกว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แฉกบนโรเตอร์หนึ่งจะไม่สามารถขับเคลื่อนโรเตอร์อีกตัวได้โดยมีระยะฟรีน้อยที่สุดในทุกตำแหน่ง ดังนั้นจึงต้องใช้เฟืองคู่แยกต่างหากเพื่อปรับเฟสของแฉก

เนื่องจากปั๊มแบบโรตารีโลบจำเป็นต้องรักษาช่องว่างระหว่างโลบ ปั๊มแบบรูทส์แบบขั้นตอนเดียวจึงสามารถสูบก๊าซได้เฉพาะในช่วงความดันที่แตกต่างกันในระดับจำกัดเท่านั้น หากใช้งานปั๊มเกินข้อกำหนด การอัดก๊าซจะสร้างความร้อนมากพอที่จะทำให้โลบขยายตัวจนติดขัด ส่งผลให้ปั๊มเสียหาย

ปั๊มรูทส์สามารถสูบของเหลวได้ปริมาณมาก แต่เนื่องจากสามารถอัดอากาศได้ในระดับปานกลาง จึงมักพบเห็นการใช้ปั๊มรูทส์หลายขั้นตอน โดยมักมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ( อินเตอร์คูลเลอร์ ) คั่นอยู่ระหว่างขั้นตอนเพื่อลดอุณหภูมิของก๊าซ การที่ไม่มีน้ำมันบนพื้นผิวการสูบทำให้ปั๊มเหล่านี้สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่การควบคุมการปนเปื้อนมีความสำคัญ อัตราการสูบของเหลวไฮโดรคาร์บอนที่สูงทำให้ปั๊มรูทส์สามารถเป็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพระหว่างปั๊ม ที่มีน้ำมัน เช่น ปั๊มอัดแบบโรตารี่ และห้องสุญญากาศ

อีกรูปแบบหนึ่งใช้โรเตอร์รูปทรงกรงเล็บเพื่อเพิ่มกำลังอัด

พัดลมแบบ Roots อาจมีประสิทธิภาพประมาณ 70% ในขณะที่อัตราส่วนความดันสูงสุดอยู่ที่สองเท่า สามารถเพิ่มอัตราส่วนความดันได้ แต่ประสิทธิภาพจะลดลง เนื่องจากพัดลมแบบ Roots ปั๊มอากาศเป็นจังหวะ (ต่างจากคอมเพรสเซอร์แบบสกรู ) เสียงรบกวนและการไหลปั่นป่วนจากจังหวะการปั๊มอาจส่งผ่านไปยังส่วนปลายน้ำได้ หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม (เช่น การออกแบบรูปทรงท่อทางออก) หรือไม่คำนึงถึง (เช่น การเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างส่วนประกอบปลายน้ำ) จังหวะการปั๊มที่เกิดขึ้นอาจทำให้เกิดการเกิดโพรงอากาศในของเหลวและ/หรือความเสียหายต่อส่วนประกอบที่อยู่ถัดจากพัดลม

สำหรับเครื่องเป่าลมแบบ Roots ที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด จุดเดียวจะปรากฏบนแผนที่ จุดนี้จะสูงขึ้นเมื่อแรงดันบูสต์เพิ่มขึ้น และจะเคลื่อนไปทางขวาเมื่อความเร็วของเครื่องเป่าลมเพิ่มขึ้น จะเห็นได้ว่า ที่ความเร็วปานกลางและแรงดันบูสต์ต่ำ ประสิทธิภาพสามารถสูงกว่า 90% นี่คือช่วงการทำงานที่เครื่องเป่าลมแบบ Roots ถูกออกแบบมาแต่แรก และมันก็ทำงานได้ดีมาก

แรงดันบูสต์แสดงในรูปของอัตราส่วนความดัน ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความดันอากาศสัมบูรณ์ก่อนถึงโบลเวอร์ต่อความดันอากาศสัมบูรณ์หลังจากการอัดโดยโบลเวอร์ หากไม่มีแรงดันบูสต์ อัตราส่วนความดันจะเป็น 1.0 (หมายถึง 1:1) เนื่องจากความดันขาออกเท่ากับความดันขาเข้า แรงดันบูสต์ 15 psi ถูกทำเครื่องหมายไว้เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง (สูงกว่าอัตราส่วนความดัน 2.0 เล็กน้อยเมื่อเทียบกับความดันบรรยากาศ) ที่ แรงดันบูสต์ 15 psi (100 kPa)โบลเวอร์แบบ Roots จะมีประสิทธิภาพอยู่ระหว่าง 50% ถึง 58% การเปลี่ยนโบลเวอร์ขนาดเล็กเป็นโบลเวอร์ขนาดใหญ่จะทำให้จุดเลื่อนไปทางซ้าย ในกรณีส่วนใหญ่ ดังที่แผนภูมิแสดงไว้ จะทำให้จุดเลื่อนไปอยู่ในพื้นที่ประสิทธิภาพสูงขึ้นทางด้านซ้าย เนื่องจากโบลเวอร์ขนาดเล็กน่าจะทำงานเร็วขึ้นทางด้านขวาของแผนภูมิ โดยปกติแล้ว การใช้โบลเวอร์ขนาดใหญ่และทำงานช้าลงเพื่อให้ได้แรงดันบูสต์เท่าเดิมจะทำให้ประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์เพิ่มขึ้น  

ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรของเครื่องเป่าลมแบบ Roots นั้นดีมาก โดยปกติจะสูงกว่า 90% ยกเว้นที่ความเร็วรอบต่ำสุด ด้วยเหตุนี้ แม้ว่าเครื่องเป่าลมจะทำงานที่ประสิทธิภาพต่ำ แต่ก็ยังสามารถส่งปริมาณอากาศที่ต้องการไปยังเครื่องยนต์ได้ แต่ว่าอากาศนั้นจะมีอุณหภูมิสูงขึ้น ในการแข่งขันรถแดร็กเรซซิ่ง ซึ่งมีการฉีดเชื้อเพลิงปริมาณมากพร้อมกับอากาศร้อน การระเหยของเชื้อเพลิงจะดูดซับความร้อน ซึ่งทำหน้าที่เหมือนระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว และช่วยลดประสิทธิภาพที่ไม่ดีของเครื่องเป่าลมแบบ Roots ในการใช้งานดังกล่าวได้อย่างมาก

เครื่องเป่าลมแบบโรตารี่โลบ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าบูสเตอร์ในงานสุญญากาศสูง ไม่ได้ถูกใช้เป็นปั๊มเดี่ยวๆ ในงานสุญญากาศสูง ความเร็วในการสูบของบูสเตอร์สามารถนำมาใช้เพื่อลดแรงดันสุดท้ายและเพิ่มความเร็วในการสูบได้

พัดลม เนื่องจากแรงดันเพิ่มขึ้นต่ำ พัดลมจึงนิยมใช้ในการเคลื่อนย้ายก๊าซปริมาณมาก โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการหมุนเวียนอากาศในอาคาร การระบายอากาศของเครื่องจักร อุปกรณ์ทำความเย็น และการใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

เครื่องเป่า ลม (Blowers ) สามารถสร้างปริมาณลมปานกลางด้วยระดับความดันปานกลาง ใช้ในงานที่ต้องการความดันสูงกว่าพัดลมทั่วไป

เครื่องอัด อากาศ (Compressors) ในงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะสร้างแรงดันอากาศที่สูงกว่า โดยอยู่ระหว่าง 8 ถึง 12 บาร์ ด้วยอัตราการไหลของอากาศที่น้อยกว่า

คำว่า "โบลเวอร์" (blower) มักใช้เรียกอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนเครื่องยนต์เพื่อเพิ่มปริมาณอากาศไหลเวียน โดยใช้การเชื่อมต่อเชิงกลโดยตรงเป็นแหล่งพลังงาน คำว่าโบลเวอร์ยังใช้เพื่ออธิบายซูเปอร์ชาร์จเจอร์ประเภทต่างๆ ซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบสกรูซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบรูทส์ และซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบแรงเหวี่ยง ล้วนเป็นประเภทที่เรียกกันทั่วไปว่าโบลเวอร์ อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างระหว่างซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบรูทส์ ซึ่งเป็นปั๊มแบบปริมาตรคงที่ "โบลเวอร์" ที่ไม่มีการลดปริมาตรภายใน/เพิ่มความดัน และซูเปอร์ชาร์จเจอร์ประเภทอื่นๆ เช่น เอ็กเซนทริก แวนพาวเวอร์พลัสและอีตัน อักซิเชียน โฟลว์ ซึ่งมีการอัดอากาศภายใน และควรเรียกว่าซูเปอร์ชาร์จเจอร์มากกว่า

ในทางกลับกันเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งใช้การอัดไอเสียเพื่อหมุนกังหัน ไม่ใช่การเชื่อมต่อทางกลโดยตรง โดยทั่วไปแล้วจะไม่ถือว่าเป็น "โบลเวอร์" แต่เรียกว่า "เทอร์โบ" เฉยๆ

• การแข่งรถแดร็กเรซซิ่งซึ่งใช้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบ Roots สำหรับรถแดร็กสเตอร์ T/F Top Fuel , รถฟันนี่คาร์ F/C Fuel Coupe ที่ใช้เชื้อเพลิงไนโตรมีเทน และรถแดร็กสเตอร์ T/AD และรถฟันนี่คาร์ TA/FC ที่ใช้เชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ และรถ Pro Modified ที่ใช้เชื้อเพลิงเมทานอล ในการแข่งขันแดร็กเรซซิ่งระดับมืออาชีพ