DE102011080377A1 - Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete Kältemaschine - Google Patents

Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete Kältemaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102011080377A1
DE102011080377A1 DE102011080377A DE102011080377A DE102011080377A1 DE 102011080377 A1 DE102011080377 A1 DE 102011080377A1 DE 102011080377 A DE102011080377 A DE 102011080377A DE 102011080377 A DE102011080377 A DE 102011080377A DE 102011080377 A1 DE102011080377 A1 DE 102011080377A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compressor
compressor device
hydrostatic drive
electro
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011080377A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011080377B4 (de
DE102011080377A8 (de
Inventor
Anmelder Gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pressure Wave Systems GmbH
Original Assignee
Pressure Wave Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pressure Wave Systems GmbH filed Critical Pressure Wave Systems GmbH
Priority to DE102011080377.7A priority Critical patent/DE102011080377B4/de
Priority to JP2014523333A priority patent/JP6209160B2/ja
Priority to EP12745677.0A priority patent/EP2710263B1/de
Priority to PCT/EP2012/065183 priority patent/WO2013017669A1/de
Publication of DE102011080377A1 publication Critical patent/DE102011080377A1/de
Publication of DE102011080377A8 publication Critical patent/DE102011080377A8/de
Priority to US14/168,140 priority patent/US10578099B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011080377B4 publication Critical patent/DE102011080377B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/008Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being a fluid transmission link
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Es wird eine Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete Kältemaschine bereitgestellt, die im Vergleich zu bekannten Kompressoreinrichtungen mit Drehventil mit geringeren Verlusten arbeitet. Durch die Kombination einer Verdichtereinrichtung, in der ein Arbeitsmedium durch ein Verdichterelement periodisch verdichtet und wieder entspannt wird, mit einer elektrohydrostatischen Antriebseinrichtung, die mechanisch mit dem Verdichterelement gekoppelt ist, kann das verdichtete Gas im notwendigen Frequenzbereich für Gifford-McMahon-Kühler und Pulsrohrkühler bereitgestellt werden. Die Kopplung zwischen elektrohydrostatischer Antriebseinrichtung und Verdichterelement erfolgt über eine mechanische oder eine magnetische Kopplung. Die Verwendung von hohe Verluste erzeugenden Drehventilen erübrigt sich daher. Durch die Kombination der einfachen Ansteuerbarkeit eines Elektromotors und der Kraft einer Hydraulik ist es möglich, einen extrem effizienten Kompressor zu bauen, der aufgrund des Fehlens eines Drehventils bei der Verwendung mit Gifford-McMahon-Kühlern oder Pulsrohrkühlern zu einer erheblichen Verringerung der Verluste führt. Es wird daher eine sehr effiziente Kompressoreinrichtung bereit gestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete Kältemaschine.
  • Zum Kühlung von Kernspintomographen, Kryo-Pumpen etc. werden Pulsrohrkühler oder Gifford-McMahon-Kühler eingesetzt. Hierbei kommen Gas- und insbesondere Heliumkompressoren in Kombination mit Rotations- bzw. Drehventilen zum Einsatz wie sie in 6 dargestellt ist. Ein Helium-Kompressor 100 wird über eine Hochdruckleitung 102 und eine Niederdruckleitung 104 mit einem Drehventil 106 verbunden. Ausgangsseitig wird das Drehventil 106 über eine Gasleitung 108 mit einer Kühlvorrichtung 110 in Form eines Gifford-McMahon-Kühlers oder eines Pulsrohrkühlers verbunden. Dabei wird über das Drehventil 106 abwechselnd die Hoch- bzw. Niederdruckseite des Gaskompressors 100 mit dem Pulsrohrkühler oder dem Gifford-McMahon-Kühler verbunden. Die Rate mit der verdichtetes Helium in fdie Kühlvorrichtung 108 eingeführt und wieder ausgeführt wird liegt im Bereich von 1 Hz. Nachteilig bei solchen Kühl- bzw. Kompressorsystemen ist, dass das motorisch angetriebene Drehventil 106 Verluste von ca. 50% der Eingangsleistung des Kompressors verursacht.
  • Es sind auch akustische Kompressoren oder Hochfrequenzkompressoren bekannt, bei denen ein oder mehrere Kolben durch ein Magnetfeld in lineare Resonanzschwingungen versetzt werden. Diese Resonanzfrequenzen liegen im Bereich von einigen 10 Hz und sind daher nicht für die Verwendung mit Pulsrohrkühlern und Gifford-McMahon-Kühlern zur Erzeugung sehr tiefer Temperaturen im Bereich kleiner 10 K geeignet.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine gegenüber der Kombination von Gaskompressor und Drehventil effizientere Kompressorvorrichtung anzugeben. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung eine Kühlvorrichtung und eine Kältemaschine mit einer solchen Kompressorvorrichtung anzugeben.
  • Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1, 18 bzw. 21.
  • Durch die Kombination einer Verdichtereinrichtung, in der ein Arbeitsmedium durch ein Verdichterelement periodisch verdichtet und wieder entspannt wird, mit einer elektrohydrostatischen Antriebseinrichtung, die mechanisch mit dem Verdichterelement gekoppelt ist, kann das verdichtete Gas im notwendigen Frequenzbereich für Gifford-McMahon-Kühler und Pulsrohrkühler bereitgestellt werden. Die Kopplung zwischen elektrohydrostatischer Antriebseinrichtung und Verdichterelement erfolgt über eine mechanische oder eine magnetische Kopplung. Die Verwendung von hohe Verluste erzeugenden Drehventilen erübrigt sich daher. Durch die Kombination der einfachen Ansteuerbarkeit eines Elektromotors und der Kraft einer Hydraulik ist es möglich, einen extrem effizienten Kompressor zu bauen, der aufgrund des Fehlens eines Drehventils bei der Verwendung mit Gifford-McMahon-Kühlern oder Pulsrohrkühlern zu einer erheblichen Verringerung der Verluste führt. Es wird daher eine sehr effiziente Kompressoreinrichtung bereit gestellt.
  • Als Verdichterelement kann sowohl eine Membran – Anspruch 2 – oder ein Kolben – Anspruch 4 und 5 – eingesetzt werden. Vorzugsweise wird aufgrund der einfachen Konstruktion ein linear beweglicher Kolben bzw. ein Linearkolbenverdichter eingesetzt – Anspruch 4. Der Vorteil einer Membran als Verdichterelement besteht darin, dass kein Kolbenlauffläche abgedichtet werden muss. Vorzugsweise besteht die Membran aus Metall, da hierdurch die Heliumdichtheit gewährleistet werden kann – Anspruch 3.
  • Eine besonders geeignete elektrohydrostatische Antriebseinrichtungen umfasst einen Hydraulikzylinder in der ein Hydraulikkolben linear beweglich angeordnet ist. Der Hydraulikzylinder wird mit Hydraulikfluid beaufschlagt, das über eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe zu- bzw. abgeführt wird. Der Hydraulikkolben des Hydraulikzylinders ist mechanisch, z. B. über eine starre Stange, oder magnetisch mit dem Verdichterelement der Verdichtereinrichtung gekoppelt – Anspruch 6.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders durch die Drehrichtung des Elektromotors gesteuert – Anspruch 7. Eine derartige elektrohydrostatische Antriebseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2008 025 045 B4 bekannt.
  • Durch die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung kann über den Hydraulikzylinder ein beliebiges Bewegungs-, Druck und Gaswechselfrequenzmuster auf die Verdichtereinrichtung übertragen werden. Die Gaswechselfrequenz kann unabhängig von irgendwelchen Resonanzfrequenzen frei eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Leistung eines mit einer solchen Kompressoreinrichtung zu betreibenden Kühlers optimiert und Vibrationen minimiert werden – Anspruch 8 und 9.
  • Aufgrund der elektrisch betriebenen Hydraulikpumpe kann eine einfache elektronische Steuereinrichtung die Verdichtung des Arbeitsmediums in der Verdichtereinrichtung nach beliebigem Muster erfolgen, sowohl zeitlich als auch nach Höhe des Drucks.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12 kann eine elektrohydrostatische Antriebseinrichtung mit einer Mehrzahl von Verdichtereinrichtungen mechanisch oder magnetisch gekoppelt sein. Dies führt zu einer Verringerung der Kosten, da die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung vergleichsweise teuer ist.
  • Durch die vorteilhafte hafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 13 werden Leckagen verringert.
  • Die Verdichtereinrichtung kann sowohl als fördernde Verdichtereinrichtung auslegt sein – Anspruch 17, wenn sie beispielsweise mit zum Antrieb einen herkömmlichen Kältemaschine genutzt wird, oder lediglich ein bestimmtes Gasvolumen wiederholt verdichten und entspannen. Letzteres ist z.B. bei Betrieb der bereits genannten Gifford-McMahon-Kühlern und Pulsrohrkühlern nötig.
  • Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen.
  • Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung der Erfindung in einer ersten Ausführungsform in Kombination mit einer Kühleinrichtung,
  • 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Kombination mit einer herkömmlichen Kältemaschine,
  • 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kompressoreinrichtung,
  • 4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kompressoreinrichtung,
  • 5 eine fünfte Ausführungsform der Kompressoreinrichtung, und
  • 6 eine schematische Darstellung einer Heliumkompressoreinrichtung mit Drehventil und einer Kühleinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • Bei der Erläuterung der verschiedenen Ausführungsformen werden gleiche oder einander entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Kompressorvorrichtung 2, die mit einer Kühlvorrichtung 4 gekoppelt ist. Die Kompressorvorrichtung 2 wiederum umfasst eine Verdichtereinrichtung 6, die von einer elektrohydrostatischen Antriebseinrichtung 8 angetrieben wird. Die Verdichtereinrichtung 6 umfasst einen gasdichten Verdichterzylinder 10 in dem ein Verdichterelement 12 in Form eines Kolbens linear beweglich angeordnet ist. Der Kolben 12 teilt den Verdichterzylinder in ein erstes und ein zweites Gasvolumen 14, 16. Durch die Bewegung des Kolbens 12 wird das erste Gasvolumen 14 mit einem Arbeitsgas, z. B. Helium, periodisch verdichtet und wieder entspannt. Eine Kopplungsstange 18 mit einem ersten und einem zweiten Ende 20, 22 ist durch ihr erstes Ende mit dem Kolben 12 verbunden. Die Kopplungsstange 18 wird durch eine abgedichtete Durchführung 24 aus dem zweiten Gasvolumen 16 des Verdichterzylinders 10 herausgeführt, so dass das zweite Ende 22 der Kopplungsstange 18 außerhalb des zweiten Gasvolumens 16 liegt.
  • Der Antrieb der Verdichtereinrichtung 6 erfolgt durch die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung 8. Die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung 8 umfasst einen Elektromotor 30, der eine Hydraulikpumpe 32 antreibt. Die Hydraulikpumpe 32 pumpt Hydraulikflüssigkeit über eine erste Hydraulikleitung 34 in einen Hydraulikzylinder 36 in dem ein Hydraulikkolben 38 linear beweglich angeordnet ist. Der Hydraulikkolben 38 unterteilt den Hydraulikzylinder 36 in ein erstes und ein zweites Teilvolumen 40, 42. Die erste Hydraulikleitung 34 mündet in das erste Teilvolumen 40 und aus dem zweiten Teilvolumen 42 zweigt eine zweite Hydraulikleitung 44 ab, die zurück in die Hydraulikpumpe 32 führt. Durch entsprechende Ansteuerung des Elektromotors 30 und damit der Hydraulikpumpe 32 wird der Hydraulikkolben 38 in dem Hydraulikzylinder 36 hin- und herbewegt. Der Hydraulikkolben 38 ist mit dem zweiten Ende 22 der Kopplungsstange 18 verbunden, die über eine flüssigkeitsdichte Durchführung 46 in das zweite Teilvolumen 42 hineinragt. Damit wird die Bewegung des Hydraulikkolbens 38 auf den Kolben 12 übertragen, so dass das gasförmige Arbeitsmedium in dem ersten Gasvolumen 14 des Verdichterzylinders 10 durch die Bewegung des Hydraulikkolbens 38 und der damit gekoppelten Bewegung des Verdichterkolbens 12 periodisch verdichtet wird.
  • Das erste Gasvolumen 14 der Verdichtereinrichtung 6 ist über eine Gasleitung 48 mit der Kühlvorrichtung 4 verbunden. Die Kühlvorrichtung 4 ist hierbei eine Kühlvorrichtung, die periodisch verdichtetes Gas zu ihrem Betrieb nutzt. Insbesondere ist die Kühlvorrichtung für ein Gifford-McMahon-Kühler oder ein Pulsrohrkühler. Bei der Ausführungsform der Erfindung nach 1 wird daher eine feste Gasmenge periodisch in dem ersten Gasvolumen 14 verdichtet und wieder entspannt.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung bei der die Kompressorvorrichtung 2 als Arbeitsmedium fördernde Kompressorvorrichtung ausgebildet ist und damit einen thermodynamischen Kreisprozess 50 einer Wärmepumpe bzw. Kältemaschine antreibt. Das erste Gasvolumen 14 in dem Verdichterzylinder 10 ist über die Gasleitung 48 mit einem Kondensator 52 verbunden. In dem Kondensator 52 wird das gasförmige Arbeitsmedium unter Abgabe von Wärme kondensiert. Das flüssige Arbeitsmedium wird über eine Drossel 54 einem Verdampfer 56 zugeführt. Das flüssige Arbeitsmedium wird in dem Verdampfer 56 unter Aufnahme von Wärme verdampft und das gasförmige Arbeitsmedium wird über eine Gasleitung 58 wieder dem ersten Gasvolumen 14 in dem Verdichterzylinder 10 zugeführt. Der Gaswechsel in und aus dem ersten Gasvolumen wird über eine Ventilsteuereinrichtung 60 gesteuert.
  • Nachfolgend werden anhand der 3 bis 5 verschiedene Ausführungsformen und Varianten der Kompressorvorrichtung 2 erläutert.
  • 3 zeigt eine Kompressorvorrichtung 70, die sich von der Kompressorvorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform lediglich dadurch, dass der Hydraulikzylinder 36 sowie die Kopplungsstange 18 zwischen dem Hydraulikkolben 38 und dem Verdichterelement 12 in einer gemeinsamen gasdichten Hülle 72 angeordnet sind. Hierbei ist auch die Durchführung 24 der Kopplungsstange 18 aus dem zweiten Gasvolumen 16 und die Durchführung 46 in das erste Teilvolumen 40 des Hydrakzylinders 36 innerhalb der gasdichten Hülle 72 angeordnet. Auf diese Weise wird verhindert, dass gasförmiges Arbeitsmedium aus dem ersten Gasvolumen 14 über das zweite Gasvolumen 16 und die Durchführung 24 austreten kann. Dies ist insbesondere wichtig, wenn als Arbeitsmedium Helium verwendet wird, da Helium sehr teuer ist.
  • 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung die ebenfalls das Problem der Heliumleckage verringert. 4 zeigt eine Kompressorvorrichtung 80, bei der der Hydraulikzylinder 36 direkt mit dem Verdichterzylinder 10 der Verdichtereinrichtung 6 verbunden. Die Verbindungsstelle von Hydraulikzylinder 36 und Verdichterzylinder 10 ist mit einem O-Ring 82 gasdicht ausgestaltet. Auf diese Weise ist die starre mechanische Verbindung zwischen Hydraulikkolben 38 und Verdichterelement 12 – Kopplungsstange 18 – ebenfalls innerhalb einer gasdichten Hülle eingeschlossen.
  • 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kompressoreinrichtung 90. Bei der Kompressorvorrichtung 90 wird durch eine einzige elektrohydrostatische Antriebseinrichtung 8 eine Mehrzahl von Verdichtereinrichtungen, hier eine erste und eine zweite Verdichtereinrichtung 6-1, 6-2, angetrieben. D. h. der Hydraulikkolben 38 ist sowohl mit einem ersten Verdichterelement 12-1 eines ersten Verdichterzylinders 10-1 als auch mit einem zweiten Verdichterelement 12-2 in einem zweiten Verdichterzylinder 10-2 mechanisch über ein gabelförmiges Gestänge 92 gekoppelt. Auf diese Weise können mit einer elektrohydrostatischen Antriebseinrichtung 8 mehrere Verdichtereinrichtungen 6-i und damit mehrere Kühlvorrichtungen betrieben werden.
  • Die Ausführungsform nach 5 kann zusätzlich mit einer gasdichten Hülle analog der Ausführungsform 3 umgeben werden.
  • Anstelle der starren mechanischen Kopplung über die Kopplungsstange 18 können der Hydraulikkolben 38 und das Verdichterelement 12 auch magnetisch miteinander gekoppelt werden. Der Vorteil einer magnetischen Kopplung besteht darin, dass in dem Verdichterzylinder 10 der Verdichtereinrichtung und dem Hydraulikzylinder 36 keine Durchführung 24, 46 für die Kopplungsstange 18 benötigt werden, wodurch der Austritt von Helium aus dem Verdichterzylinder 10 nahezu unmöglich wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Kompressorvorrichtung
    4
    Kühlvorrichtung
    6
    Verdichtereinrichtung
    8
    elektrohydrostatische Antriebseinrichtung
    10
    Verdichterzylinder
    12
    Verdichterelement, Kolben
    14
    erstes Gasvolumen
    16
    zweites Gasvolumen
    18
    Kopplungsstange
    20
    erstes Ende von 18
    22
    zweites Ende von 18
    24
    gasdichte Durchführung in 10
    30
    Elektromotor
    32
    Hydraulikpumpe
    34
    erste Hydraulikleitung
    36
    Hydraulikzylinder
    38
    Hydraulikkolben
    40
    erstes Teilvolumen in 28
    42
    zweites Teilvolumen in 28
    44
    zweite Hydraulikleitung
    46
    flüssigkeitsdichte Durchführung
    48
    Gasleitung
    50
    thermodynamischer Kreisprozess
    52
    Kondensator
    54
    Drossel
    56
    Verdampfer
    58
    Gasleitung
    60
    Ventilsteuereinrichtung
    70
    Kompressorvorrichtung
    72
    gasdichte Hülle
    80
    Kompressorvorrichtung
    82
    O-Ring
    90
    Kompressorvorrichtung
    92
    gabelförmiges Gestänge
    10-1
    erster Verdichterzylinder
    10-2
    zweiter Verdichterzylinder
    12-1
    erstes Verdichterelement
    12-2
    zweites Verdichterelement
    100
    Helium-Kompressor
    102
    Hochdruckleitung
    104
    Niederdruckleitung
    106
    Drehventil
    108
    Gasleitung
    110
    Kühlvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008025045 B4 [0009]

Claims (21)

  1. Kompressorvorrichtung, mit einer Verdichtereinrichtung (6) in der ein Arbeitsmedium durch ein Verdichterelement (12) periodisch verdichtet wird, und einer elektrohydrostatischen Antriebseinrichtung (8), die mechanisch oder magnetisch mit dem Verdichterelement (12) gekoppelt ist.
  2. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement (12) eine Membran ist.
  3. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus Metall besteht.
  4. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichterelement eine Kolbeneinrichtung (12) ist.
  5. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinrichtung (6) ein Linearkolbenverdichter ist.
  6. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung (8) einen Elektromotor (30), eine durch den Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe (32), die mit einem Hydraulikzylinder (36) verbunden ist, in dem ein Hydraulikkolben (38) linearbeweglich angeordnet ist, wobei der Hydraulikkolben (38) mechanisch oder magnetisch mit dem Verdichterelement (12) der Verdichtereinrichtung (6) gekoppelt ist.
  7. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders (36) durch die Drehrichtung des Elektromotors (30) gesteuert ist.
  8. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung (8) eine Steuereinrichtung aufweist, mittels der die Verdichtung des Arbeitsmediums nach einem vorbestimmten Muster erfolgt.
  9. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das vorbestimmte Muster zeitlich ändert.
  10. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichtereinrichtung (6) ein Ölabscheider nachgeschaltet ist.
  11. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium Helium ist.
  12. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung (8) eine Mehrzahl von Verdichtereinrichtungen (6-1, 6-2) antreibt.
  13. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrohydrostatische Antriebseinrichtung (8) und die Verdichtereinrichtung (6) jeweils ein gasdichtes Gehäuse (36, 10; 72, 10) aufweisen und dass die beiden Gehäuse (36, 10; 72, 10) gasdicht miteinander verbunden sind.
  14. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verdichtereinrichtung (6) für einen Arbeitsfrequenzbereich zwischen 0,1 und 5 Hz ausgelegt ist.
  15. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung zwischen elektrohydrostatische Antriebseinrichtung (8) und Verdichterelement (6) über eine starre Kolbenstange (18; 92) erfolgt.
  16. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinrichtung (6) einen Hochdruck- und einen Niederdruckanschluss (102, 104) aufweist.
  17. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtereinrichtung (6) als fördernde Verdichtereinrichtung ausgebildet ist.
  18. Kühlvorrichtung mit einer Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Gifford-McMahon-Kühler oder einem Pulsrohrkühler, wobei die Verdichtereinrichtung (6) mit dem Gifford-McMahon-Kühler oder dem Pulsrohrkühler gekoppelt ist.
  19. Kühlvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Gifford-McMahon-Kühler oder der Pulsrohrkühler mit dem Hochdruckanschluss (102) der Verdichtereinrichtung (6) verbunden ist.
  20. Kühlvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gifford-McMahon-Kühler oder der Pulsrohrkühler mit dem Niederdruckanschluss (104) der Verdichtereinrichtung (6) verbunden ist.
  21. Kompressorkältemaschine, insbesondere für herkömmliche Kühlschränke, mit einer Kompressorvorrichtung (2; 70; 80; 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, einem Verdampfer (56) und einem Kondensator (52).
DE102011080377.7A 2011-08-03 2011-08-03 Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung sowie Gifford-McMahon-Kühler oder Pulsrohrkühler Active DE102011080377B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011080377.7A DE102011080377B4 (de) 2011-08-03 2011-08-03 Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung sowie Gifford-McMahon-Kühler oder Pulsrohrkühler
JP2014523333A JP6209160B2 (ja) 2011-08-03 2012-08-02 圧縮機デバイス、圧縮機デバイスを備える冷却デバイス、および圧縮機デバイスを備える冷却ユニット
EP12745677.0A EP2710263B1 (de) 2011-08-03 2012-08-02 Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete kältemaschine
PCT/EP2012/065183 WO2013017669A1 (de) 2011-08-03 2012-08-02 Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete kältemaschine
US14/168,140 US10578099B2 (en) 2011-08-03 2014-01-30 Cooling device fitted with a compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011080377.7A DE102011080377B4 (de) 2011-08-03 2011-08-03 Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung sowie Gifford-McMahon-Kühler oder Pulsrohrkühler

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE102011080377A1 true DE102011080377A1 (de) 2013-02-07
DE102011080377A8 DE102011080377A8 (de) 2013-05-02
DE102011080377B4 DE102011080377B4 (de) 2015-10-22

Family

ID=47553924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011080377.7A Active DE102011080377B4 (de) 2011-08-03 2011-08-03 Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung sowie Gifford-McMahon-Kühler oder Pulsrohrkühler

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011080377B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013114210B3 (de) * 2013-12-17 2015-02-26 Technische Universität Dresden Vorrichtung zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
EP3699425A4 (de) * 2018-07-22 2021-04-07 Newco Ed and Sons Holding, S.L. Mechanisches kühlsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH167609A (de) * 1932-04-13 1934-02-28 Schmidt Rudolf Verfahren zum Betrieb von Kompressionskältemaschinen.
CH244433A (de) * 1945-04-03 1946-09-15 Zehnder Radiatoren & Apparateb Kälteanlage mit Kolbenverdichter.
DE10137552C1 (de) * 2001-08-01 2003-01-30 Karlsruhe Forschzent Einrichtung mit einem Kryogenerator zur Rekondensation von tiefsiedenden Gasen des aus einem Flüssiggas-Behälter verdampfenden Gases

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025054B4 (de) * 2008-05-26 2011-04-28 Böhner-EH GmbH Hydraulikeinheit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH167609A (de) * 1932-04-13 1934-02-28 Schmidt Rudolf Verfahren zum Betrieb von Kompressionskältemaschinen.
CH244433A (de) * 1945-04-03 1946-09-15 Zehnder Radiatoren & Apparateb Kälteanlage mit Kolbenverdichter.
DE10137552C1 (de) * 2001-08-01 2003-01-30 Karlsruhe Forschzent Einrichtung mit einem Kryogenerator zur Rekondensation von tiefsiedenden Gasen des aus einem Flüssiggas-Behälter verdampfenden Gases

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013114210B3 (de) * 2013-12-17 2015-02-26 Technische Universität Dresden Vorrichtung zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
EP3699425A4 (de) * 2018-07-22 2021-04-07 Newco Ed and Sons Holding, S.L. Mechanisches kühlsystem
US11913688B2 (en) 2018-07-22 2024-02-27 Off Technologies STP, S.L. Mechanical refrigeration system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011080377B4 (de) 2015-10-22
DE102011080377A8 (de) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2122169B1 (de) Fluidarbeitsmaschine
EP1812759B1 (de) Kombinierter kolben-expander-verdichter
EP3191712B1 (de) Kompressorvorrichtung, eine damit ausgerüstete kühlvorrichtung und ein verfahren zum betreiben der kompressorvorrichtung und der kühlvorrichtung
DE102011080377B4 (de) Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung sowie Gifford-McMahon-Kühler oder Pulsrohrkühler
EP2710263B1 (de) Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete kältemaschine
DE102006009270A1 (de) Linearverdichter mit vorgespannter Federkolbenstange sowie Kältemaschine
DE202012100995U1 (de) Kompressorvorrichtung
DE102013013252B4 (de) Linearverdichter für Kältemaschinen
DE19841686C2 (de) Entspannungseinrichtung
DE102011012644A1 (de) Kälteanlage
DE102012213293A1 (de) Kompressorvorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und eine damit ausgerüstete Kältemaschine
EP2312239A2 (de) Compound-Pulse-Tube-Kühler
DE10318391B4 (de) Kompressor für einen geschlossenen Kältemittelkreislauf
WO2013091899A2 (de) Verdichter
DE102013207344A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines Motors
DE102006010122A1 (de) Kombinierter Kolben-Expander-Verdichter
DE102021102648B4 (de) Kolbenkompressor, insbesondere für eine Wärmepumpe
DE102022115715A1 (de) Kompressorvorrichtung und Kühlvorrichtung mit Kompressorvorrichtung
DE102006009229A1 (de) Linearverdichter mit carbonfaserverstärkter Feder
DE102020112664A1 (de) Hubkolbenkompressor zur Erzeugung ölfreier Druckluft
DE102007004659A1 (de) Wärmetauscher mit einer Expansionsstufe
DE102004006270A1 (de) (Tief)Kühlmöbel mit Naturumlauf
DE102013013251A1 (de) Linearverdichter für Kältemaschinen
DE102011122248A1 (de) Verdichter
DE202013010352U1 (de) Kaltkopf für Tieftemperatur-Kältemaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAIS, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: PRESSURE WAVE SYSTEMS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: PRESSURE WAVE SYSTEMS GMBH, 80337 MUENCHEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAIS, DE

Representative=s name: WINTER, BRANDL - PARTNERSCHAFT MBB, PATENTANWA, DE