DE102007000652A1 - Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender und translatorischer Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange - Google Patents

Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender und translatorischer Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenkühlvorrichtung, aufweisend eine mit einem Kolben (1) von höherer Temperatur und einem Befestigungselement (3) von niedrigerer Temperatur verbundene Kolbenstange (2), wobei die Kolbenstange (2) und der Kolben (1) ein gemeinsames Innenvolumen (5) mit einem Arbeitsfluid (7) zur Wärmeübertragung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung (9) des Arbeitsfluids (7) derart an der Kolbenstange (2) vorgesehen sind, dass das Arbeitsfluid (7) durch die Mittel (9) und die oszillierende, translatorische Bewegung der Kolbenstange (2) zwischen den Orten verschiedener Temperatur auch zwangsgeführt zur Kühlung des Kolbens (1) und Wärmeabgabe über das Befestigungselement (3) zirkuliert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender, translatorischer Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange, welche beispielsweise für Prozessgaskompressoren eingesetzt wird. Das Anwendungsgebiet der Kolbenkühlvorrichtung liegt allgemein bei gattungsgemäßen Kolbenverdichtern und insbesondere bei solchen, die mit trockenlaufenden Kolbenringen ausgestattet sind.
  • Prozessgaskompressoren werden immer häufiger mit ungeschmierten Kolbenringen aus Polymermischungen ausgerüstet. Der ölfreie Betrieb von Kolbenmaschinen bringt zwar eine Reihe von Vorteilen, aber auch einige bemerkenswerte Nachteile. In Bezug auf den Stand der Technik ist der Nachteil bekannt, dass über die Kunststoffkolbenringe nur wenig Wärme vom Kolben an die Zylinderwand übertragen werden kann. Der Kolben wird deshalb deutlich warmer als bei vergleichbaren ölgeschmierten Kompressoren. Durch die daraus resultierende höhere Temperatur im Zylinderraum werden Liefergrad und Wirkungsgrad des Kompressors verkleinert. Auch die Lebensdauer der Kolbenringe wird durch den Trockenlauf bei höheren Temperaturen reduziert.
  • Ein ähnliches Problem tritt an der ebenfalls trockenlaufenden Kolbenstangendichtung auf. An dieser entsteht deutlich mehr Reibungswarme als an einer ölgeschmierten Kolbenstangendichtung, wodurch sich die Kolbenstange lokal sehr stark erwärmen kann. Dies führt unter anderem zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Kolbenstangendichtung.
  • Somit wird in Bezug auf den Stand der Technik vielfältig nach Methoden gesucht, wie mit konstruktiven und ökonomisch einfachen Mitteln Wärme aus dem Kolben und der Kolbenstange abgeführt werden kann.
  • Nach der DE 44 05 091 A1 wird für Zweitaktverbrennungsmotoren eine Wärmerohrvorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung zum Kühlen von Schwingungen ausführenden Motorteilen, offenbart, welche durch die Verwendung einer motorspezifischen Einrichtung für die Wärmeabführung von dem zu kühlenden Motorteil zu einer Wärmesenke in Form eines hermetisch geschlossenen Wärmeabführrohres gekennzeichnet ist. Das Wärmeabführrohr steht mit einem Ende in Wärmeübertragungskontakt mit dem zu kühlenden Motorteil, hier der Kolben eines Zweitaktverbrennungsmotors, und steht mit dem anderen Ende in thermischem Kontakt mit der Wärmesenke. Dabei wird der Heatpipeeffekt ausgenutzt, bei dem phasenwechselnde Arbeitsmittel in sich längs erstreckenden abgeschlossenen Hohlräumen eingeschlossen sind. Die Wärmerohre verbinden Orte höherer Temperatur mit Orten niedrigerer Temperatur thermisch derart, dass das Arbeitsmittel am Ort höherer Temperatur Wärme aufnimmt und verdampft, der Dampf zum Ort niedrigerer Temperatur strömt und dort die Wärme kondensierend abgibt. Das kondensierte Arbeitsmittel strömt in dem Wärmerohr dann wieder zurück zum Ort der Wärmeaufnahme.
  • Ein bekanntes Problem bei Wärmerohren ist die Ausgestaltung des Stofftransports des Arbeitsmediums des Wärmerohres. Probleme bestehen insbesondere dann, wenn das Kondensat nicht durch die Schwerkraft zum Ort der höheren Temperatur gelangt. Es ist bekannt, in solchen Fällen Kapillarstrukturen vorzusehen, die es dem flüssigen Arbeitsmittel gestatten, durch die Kapillarkräfte auch entgegen der Schwerkraft zum Ort der höheren Temperatur zu gelangen, um dort erneut zu verdampfen und als Dampf in den Bereich der niedrigeren Temperatur zur Kondensation zu strömen. Derartige Kapillarstrukturen sind allerdings in ihrer Effizienz begrenzt, und insbesondere entsteht bei Kolbenmaschinen mit oszillierenden Bewegungen des Kolbens und der Kolbenstange das Problem, dass die auf das Arbeitsmittel wirkenden Kräfte aufgrund der Oszillation ein Vielfaches der Gewichtskraft betragen und die Kapillarkräfte übersteigen, so dass eine verlässliche Förderung des Arbeitsmittels zum Ort der höheren Temperatur nicht sicher gewährleistet beziehungsweise zu wenig effizient ausgestaltet ist.
  • Nach der DE 197 12 090 C1 wird eine Hubkolbenbrennkraftmaschine offenbart, die eine Kühlung des Kolbens und der Kolbenstange durch eine spezielle Bauweise der Kolbenstange mit Ausnehmungen und einer Kühlung mittels eines Kühlmittels ausgestaltet ist. Diesem System haftet der Nachteil an, dass eine direkte Kühlung der Kolbenstange durch Kühlmittel nur in wenigen Fällen realisierbar und zudem konstruktiv äußerst aufwändig und kostenintensiv ist.
  • Nach der DE 199 62 325 A1 wird eine Hubkolbenmaschine offenbart, bei der wiederum die Kolbenstange mit Kühlmittel beaufschlagbar ist, wobei in der Kolbenstange eine Steigleitung vorgesehen ist und im Bereich des umlaufenden Kolbenmantels achsparallele Kühlbohrungen vorhanden sind, die über radiale Entsorgungskanäle mit einer in der Kolbenstange vorgesehenen Rücklaufleitung kommunizieren. Wiederum ist die konstruktive Ausgestaltung kompliziert und damit störungsanfällig und kostenaufwändig.
  • Dem genannten Stand der Technik haften diverse Nachteile an. Systeme mit Wärmerohr sind auf kapillare Strukturen zur Realisierung des Transports des Kondensats entgegen der Schwerkraft beschränkt. Systemen mit zusätzlichen Kühlvorrichtungen haftet der Nachteil an, dass sie technisch aufwändig und nur in Einzelfällen realisierbar sind, weil die Kühlsysteme zusätzliche oder zu adaptierende Kühlmittelkreisläufe erfordern, was zu technischen Zusatzaufwendungen führt, welche die Systeme unadäquat verteuern.
  • Im Unterschied zu den Lösungsansätzen für Verbrennungsmotoren sind für Prozessgaskompressoren nach dem Hubkolbenprinzip Erfolg versprechende Lösungsansätze nicht bekannt.
  • Somit stellt sich die Aufgabe der Erfindung, eine Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut und effizient eine Wärmeübertragung vom Kolben und der Kolbenstange an die Umgebung ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender, translatorischer Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange ist konstruktiv- und verfahrensmäßig dadurch gekennzeichnet, dass der eine höhere Temperatur aufweisende Kolben mit einer Kolbenstange und diese wiederum mit einem eine niedrigere Temperatur aufweisenden Befestigungselement thermisch leitend verbunden ist. Eine effiziente thermische Leitung wird dadurch erreicht, dass die Kolbenstange und der Kolben ein gemeinsames Innenvolumen aufweisen, in welchem ein Arbeitsfluid zur Wärmeübertragung eingeschlossen und angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung des Arbeitsfluids derart an der Kolbenstange vorgesehen, dass das Arbeitsfluid durch diese Mittel und die oszillierende, translatorische Bewegung der Kolbenstange zwischen den Orten verschiedener Temperatur auch zwangsgeführt zur Kühlung des Kolbens und Wärmeabgabe über das Befestigungselement zirkuliert.
  • Die Konzeption der Erfindung besteht somit darin, dass Mittel zur Erzeugung einer gezielten Zirkulation des Arbeitsmittels im Innenvolumen vorgesehen sind.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist als Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung des Arbeitsfluids eine Oberflächenstruktur ausgebildet, die im Gegensatz zu einer kapillaren Struktur nach dem Stand der Technik in Strömungsrichtung des Arbeitsfluids alternierend einen engen und einen weiten Querschnitt bildet.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Querschnitt in Strömungsrichtung des Arbeitsfluids zunächst langsam stetig sich verengt und sich dann schlagartig weitet. Derartige Strukturen erinnern an Düsen oder Venenklappen, wobei die Strukturen starr oder flexibel ausgebildet sind.
  • Ein Rückströmen des Arbeitsfluids wird durch das Auffangen des Fluids bei einer Gegenbewegung durch die Oszillation der Kolbenstange teilweise verhindert. Bewegt sich die Kolbenstange nun wiederum in Richtung der Schwerkraft beispielsweise nach unten, so strömt wegen der Trägheitskräfte das Arbeitsfluid durch den sich verengenden Querschnitt nach oben, um anschließend in die nächste Ebene – nach Aufweitung des Querschnitts – einzuströmen und wiederum bei der Abwärtsbewegung der Kolbenstange durch die sich bildenden taschenartigen Strukturen zurückgehalten zu werden.
  • Alternativ zu der geschilderten Ausgestaltung der Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung des Arbeitsfluids können auch Rückschlagventile vorteilhaft vorgesehen werden.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist neben dem Kolben und der Kolbenstange auch das Befestigungselement der Kolbenstange ein Innenvolumen auf, welches mit dem Innenvolumen der Kolbenstange und dem Innenvolumen des Kolbens verbunden ist. Dadurch wird die Wärmeleitung durch das Wärmerohr vom Kolben über die Kolbenstange bis zum Befestigungselement hin ermöglicht.
  • Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung des Befestigungselements ist die Ausbildung als Kreuzkopfgelenk. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Gestaltung besteht darin, dass der Kreuzkopf in einer als Wärmeübertrager ausgebildeten Kreuzkopfführung angeordnet ist, wobei die Kreuzkopfführung als Wärmesenke ausgebildet ist.
  • Prinzipiell ist festzustellen, dass die Kolbenkühlvorrichtungen mit phasenwechselnden Kältemitteln aber auch mit Einphasenarbeitsmitteln als Arbeitsfluid betreibbar sind.
  • Eine höhere Effizienz der Wärmeübertragung wird aber üblicherweise dadurch erreicht, dass als Arbeitsfluid ein phasenwechselndes Kältemittel vorgesehen ist.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Innenvolumen der Kolbenstange zumindest über einen Teilbereich in zumindest zwei Kanäle geteilt, wobei die Kanäle beispielsweise durch eine Zwischenwand im Innenvolumen im Bereich der Kolbenstange gebildet werden können.
  • Alternativ dazu ist die Bildung der Kanäle beispielsweise durch koaxiale Zylinder in der Kolbenstange ausbildbar.
  • Um das Arbeitsfluid austauschen oder auffüllen zu können, ist das Innenvolumen der Kolbenkühlvorrichtung über einen Anschluss evakuierbar und mit Arbeitsfluid befüllbar ausgestaltet.
  • Besonders vorteilhaft an der dargestellten Erfindung ist, dass der Liefergrad, der Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit von ungeschmierten Kolbenkompressoren mit der dargestellten Erfindung deutlich verbessert werden können.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Oberflächenstrukturen relativ einfach mechanisch erzeugt werden können und im Unterschied zu kapillaren Strukturen auch robuster ausgebildet sind und nicht durch Verschmutzungen Funktionsbeeinträchtigungen erleiden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1: Kolbenkühlvorrichtung mit Mitteln zur Beeinflussung der Strömung und der Strömungsrichtungsrichtung des Arbeitsfluids im Bereich der Kolbenstange und
  • 2: Kolbenkühlvorrichtung mit Rückschlagventilen.
  • Die dargestellten Ausführungen finden insbesondere Anwendung bei doppelt wirkenden Kolbenkompressoren, bei denen die Kolbenstange entweder senkrecht mit einem warmen Ende oben oder horizontal angeordnet ist. Die Kolbenstange bewegt sich oszillierend in ihrer Längsrichtung mit einer mittleren Kolbengeschwindigkeit von zwei Meter pro Sekunde bis fünf Meter pro Sekunde bei einer Frequenz von fünf Hertz bis zwanzig Hertz. Dies ist gleichbedeutend mit einer Beschleunigung von 20 bis 600 Meter pro Quadratsekunde, also zwei bis sechzig g. Da die Beschleunigung größer ist als die Erdanziehung, ist die Kolbenstange in der Lage, Flüssigkeit bei einem phasenwechselnden Kältemittel auch gegen die Erdanziehung aufwärts zu beschleunigen. Somit wird konzeptionsgemäß für den Transport der Flüssigkeit im Wärmerohr in der Kolbenstange die Trägheitskraft nutzbar gemacht.
  • Die Konzeption der Erfindung bedient sich konsequent der Ausnutzung der Trägheitskräfte des Arbeitsfluids bei oszillierender, translatorischer Bewegung. Durch die technisch und konstruktiv relativ einfach ausbildbaren Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung des Arbeitsfluids, insbesondere durch die schuppenartigen Oberflächenstrukturen des Innenvolumens oder die Rückschlagventile, wird erreicht, dass das kondensierte Arbeitsfluid unstetig in eine Richtung – auch entgegengesetzt zur Gewichtskraft – gefördert wird und das Zurücklaufen entgegen der Förderrichtung durch die eingesetzten technischen Mittel verhindert bzw. reduziert wird.
  • In der Konfiguration nach 1 wird die Kolbenstange 2 hohl ausgeführt. Der Hohlraum ist mit dem Arbeitsfluid 7 gefüllt. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung mit verschiedenen Kanälen 15, 16 innerhalb des Innenvolumens 5 über den Bereich der Kolbenstange 2. Durch einen Kanal 15 strömt warmes Arbeitsfluid 7 vom Kolben 1 zum Kreuzkopf 3, wohingegen durch den anderen Kanal 16 kälteres Arbeitsfluid 7 vom Kreuzkopf 3 zum Kolben 1 strömt.
  • Alternativ kann durch den Einbau – gemäß 2 – von einem oder zwei Rückschlagventilen 11 sichergestellt werden, dass die Strömung in den beiden Kanälen 15, 16 jeweils nur in die gewünschte Richtung erfolgt.
  • Bei den eingesetzten Arbeitsfluiden 7, die phasenwechselnd Flüssigkeitsdampfgemische bilden, wird der Dampf üblicherweise selbstständig vom Kolben 1 zum Kreuzkopf 3 strömen; für das Fließen des Kondensats vom Kreuzkopf 3 zum Kolben 1 sind jedoch die erfindungsgemäßen besonderen Mittel 9 zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung einzusetzen. Der Transport der kondensierten Phase des Arbeitsfluids 7 wird durch die oszillierende Bewegung der Kolbenstange 2 angetrieben und durch Rückschlagventile 11 oder die Mittel 9 zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung in Form von schuppenartigen oder düsenartigen Strukturen in der Flüssigkeitsleitung 16 gerichtet zurückgeführt.
  • In den 1 und 2 ist der grundsätzliche Aufbau dargestellt, wobei das Arbeitsfluid 7 als Dampf durch den inneren Kanal 15 zum Kreuzkopf 3 strömt und das Kondensat im einen Ringraum bildenden Kanal 16 zum Kolben 1 gefördert wird. Durch das im äußeren Kanal 16 strömende Kondensat wird eine optimale Kolbenstangenkühlung realisiert.
  • Alternativ ist die umgekehrte Anordnung der Kanäle 15 und 16 ausbildbar. Dabei ist das Arbeitsfluid 7 und insbesondere der Dampf im einen Ringraum bildenden äußeren Kanal 15 und das Arbeitsfluid 7 als Kondensat im ein Innenrohr bildenden Kanal 16 vorgesehen. Wiederum alternativ sind auch nicht dargestellte nebeneinanderliegende Kanäle 15, 16 zur Förderung der Fluide in der Kolbenstange 2 ausbildbar.
  • Besonders bevorzugt ist jedoch die koaxiale Ausbildung der Kanäle 15 und 16 in der in den 1 und 2 dargestellten Weise.
  • In 1 ist schematisch eine Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender und translatorischer Bewegung des Kolbens 1 und der Kolbenstange 2 dargestellt. Dabei befindet sich innerhalb der Zylinderwand 13 der Kolben 1, welcher mit der Zylinderwand 13 über einen Führungsring/Kolbenring 12 in Kontakt steht. Die translatorische Bewegung in Längsrichtung 4 ist durch einen Doppelpfeil dargestellt. Der Kolben 1 ist mit der Kolbenstange 2 verbunden, und die Kolbenstange 2 ist mit dem Befestigungselement 3, welches als Kreuzkopf 3 ausgebildet ist, verbunden. Die Elemente Kolben 1, Kolbenstange 2 und Kreuzkopf 3 weisen ein gemeinsames Innenvolumen 5 auf, in welchem ein Arbeitsfluid 7 angeordnet ist. Das Kreuzgelenk beziehungsweise der Kreuzkopf 3 gleitet in einer Kreuzkopfführung 8, welche als Wärmeübertrager und Wärmesenke ausgebildet ist. Der Kreuzkopf 3 bildet damit das kalte Ende des durch das Innenvolumen 5 gebildeten Wärmerohrs, und der Teil des Innenvolumens 5 im Kolben 1 bildet das warme Ende des Wärmerohrs. Die Wärmeleitung vom warmen Ende an das kalte Ende erfolgt durch das Arbeitsfluid 7, welches im Falle eines phasenwechselnden Kältemittels in Form von Kältemitteldampf 7b vom warmen Ende zum kalten Ende strömt und an den Wärmeübertragerflächen des Kreuzkopfes 3 kondensiert.
  • Die Kolbenstange 2 bewegt sich in einer Kolbenstangendichtung 14 und weist zumindest im Bereich der Kolbenstange 2 bzw. einem Teilbereich davon eine Zwischenwand 10 auf, die in der dargestellten Ausgestaltung als koaxial angeordneter Innenzylinder ausgeführt ist.
  • Unmittelbar am Kreuzkopf 3 ist ein Anschluss 6 zur Evakuierung und Füllung des Innenvolumens 5 mit Arbeitsfluid 7 vorgesehen, um Leckagen des Arbeitsfluids 7 auszugleichen oder das Arbeitsfluid wechseln zu können.
  • Beide Ausgestaltungen nach 1 oder 2 haben jeweils spezifische Vorteile.
  • Gemeinsam ist den eingesetzten Mitteln 9 oder 11, dass sie mechanisch wirken und den Rückfluss des Kondensats in den kalten Teil des Innenvolumens 5 verhindern bzw. reduzieren. Diese Wirkung wird sowohl durch geeignet dimensionierte Rückschlagventile 11 als auch durch Oberflächenstrukturen erreicht. Derartige Oberflächenstrukturen sind schuppenartig oder auch düsenartig ausgebildet. Der Effekt ist jeweils, dass die Strömung des Kondensats in einer Richtung ohne größere Beeinträchtigung ermöglicht und in der anderen Richtung jedoch erschwert bzw. verhindert wird. Dabei können die Oberflächenstrukturen starr oder teilweise flexibel ausgebildet sein. Die flexible Ausbildung der Strukturen in der Art von Venenklappen beispielsweise führt zu besonders vorteilhafter Effizienz der Mittel 9, 11, wohingegen fertigungstechnisch unaufwändiger starr gestaltete Mittel 9 immer noch eine hervorragende Brauchbarkeit aufweisen.
  • 1
    Kolben
    2
    Kolbenstange
    3
    Kreuzkopf, Befestigungselement
    4
    Längsrichtung
    5
    Innenvolumen
    6
    Anschluss
    7
    Arbeitsfluid, Arbeitsmittel
    7a
    Kondensat
    7b
    Dampf
    8
    Kreuzkopfführung
    9
    Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung, Oberflächenstruktur
    10
    Zwischenwand
    11
    Rückschlagventil
    12
    Führungsring/Kolbenring
    13
    Zylinderwand
    14
    Kolbenstangendichtung
    15
    Warmer Kanal
    16
    Kalter Kanal
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4405091 A1 [0005]
    • - DE 19712090 C1 [0007]
    • - DE 19962325 A1 [0008]

Claims (11)

  1. Kolbenkühlvorrichtung für Kolbenmaschinen mit oszillierender und translatorischer Bewegung des Kolbens (1) und der Kolbenstange (2), aufweisend eine mit einem Kolben (1) von höherer Temperatur und einem Befestigungselement (3) von niedrigerer Temperatur verbundene Kolbenstange (2), wobei die Kolbenstange (2) und der Kolben (1) ein gemeinsames Innenvolumen (5) mit einem Arbeitsfluid (7) zur Wärmeübertragung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Beeinflussung der Strömung und Strömungsrichtung (9) des Arbeitsfluids (7) derart an der Kolbenstange (2) vorgesehen sind, dass das Arbeitsfluid (7) durch die Mittel (9) und die translatorische Bewegung der Kolbenstange (2) zwischen den Orten verschiedener Temperatur auch zwangsgeführt zur Kühlung des Kolbens (1) und Wärmeabgabe über das Befestigungselement (3) zirkuliert.
  2. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (9) eine Oberflächenstruktur ausgebildet ist, die in Strömungsrichtung des Arbeitsfluids (7) alternierend einen engen und einen weiten Querschnitt bildet, wobei sich der Querschnitt in Strömungsrichtung des Arbeitsfluids (7) erst langsam verengt und sich dann schlagartig weitet.
  3. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (9) ein oder mehrere Rückschlagventile (11) vorgesehen sind.
  4. Kolbenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Befestigungselement (3) ein Innenvolumen aufweist, welches mit dem Innenvolumen (5) verbunden ist.
  5. Kolbenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) als Kreuzkopf ausgebildet ist.
  6. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzkopf (3) in einer als Wärmeübertrager ausgebildeten Kreuzkopfführung (8) angeordnet ist, wobei die Kreuzkopfführung (8) als Wärmesenke ausgebildet ist.
  7. Kolbenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeitsfluid (7) ein phasenwechselndes Kältemittel vorgesehen ist.
  8. Kolbenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen (5) der Kolbenstrange (2) zumindest über einen Teilbereich in zwei Kanäle geteilt ist.
  9. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle durch eine Zwischenwand (10) im Innenvolumen (5) gebildet werden.
  10. Kolbenkühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle durch koaxiale Zylinder gebildet werden.
  11. Kolbenkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen (5) über einen Anschluss (6) evakuierbar und mit Arbeitsfluid (7) befüllbar ist.
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