JP6240190B2 - 圧縮機器、及び圧縮機器を備えた冷却機器、及び圧縮機器を備えた冷凍機 - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機器、及び圧縮機器を備えた冷却機器、又は圧縮機器を備えた冷凍機に関する。
核スピントモグラフィ装置やクライオポンプなどを冷却するために、パルス管冷却器又はギフォード・マクマホン冷却器が使用される。ここでは、図６に示されるように、ガス圧縮器、なかでも特にヘリウム圧縮器が、ロータリバルブすなわち旋回弁と組み合わせて使用される。ヘリウム圧縮器１００は、高圧力ライン１０２及び低圧力ライン１０４を介して旋回弁１０６に接続される。出口側において、旋回弁１０６は、ガスライン１０８を介し、ギフォード・マクマホン冷却器又はパルス管冷却器の形態をとる冷却機器１１０に接続される。ここでは、ガス圧縮器１００の高圧力側及び低圧力側は、旋回弁１０６を介してパルス管冷却器又はギフォード・マクマホン冷却器に交互に接続される。圧縮されたヘリウムが冷却機器１００に導入されて再びそこから出て行く速度は、１Ｈｚ程度である。このような冷却及び圧縮のシステムは、モータ駆動される旋回弁１０６が入力性能の５０％に及ぶ損失を生じるという欠点を有する。
音響圧縮器又は高周波数圧縮器も知られており、これらの圧縮器では、１本以上のピストンが、磁場による線形共鳴振動を受ける。これらの共振周波数は、数十ヘルツ程度であり、したがって、１０Ｋ未満の範囲の非常に低い温度を生成するためのパルス管冷却器又はギフォード・マクマホン冷却器での使用には適さない。
スイス特許ＣＨ４５７１４７Ｂからは、膜圧縮器又は膜ポンプが知られており、これは、気密性で且つ液密性の弾性膜によってガス容積と液体容積とに細分された作動室を有する。液体は、液体ポンプによって作動室の液体容積内へ定期的に圧入され、弾性膜をガス容積の方向へ拡張させてガスを圧縮する（圧縮機能）、又は弾性膜をガス容積から離れる方向へ拡張させる（膨張機能）。これは、作動室内における弾性膜による気密性で液密性で且つ圧力抵抗性の密閉が比較的高価であるという欠点を有する。膜には高い負荷がかかり、これは、なかでも特に密閉領域において顕著であるので、非常に高価な材料を使用しなければならないか、又は耐用年数の低さを受け入れなければならないかのいずれかである。
ドイツ特許ＤＥ１０３４４６９８Ｂ４からは、圧縮機器を備えたヒートポンプ及び冷凍機が知られている。この圧縮機器は、バルーンを内部に配された圧縮室を含む。バルーンは、定期的に液体で満たされるので、バルーンを取り巻くガスは、定期的に圧縮されて再び緩和される。これは、或る種の動作状態下においてバルーンケースが恐らくは鋭利な圧縮室の硬内表面に傷つけられる又は擦れる恐れがあるという欠点を有する。その結果、圧力条件ゆえにバルーンケースに穿孔又は亀裂が形成される恐れがある。
ドイツ特許ＤＥ１０３４４６９８Ｂ４の開示内容を考慮すると、本発明の目的は、耐用年数が長く且つメインテナンスの必要が少ない圧縮機器を提供することにある。更に、本発明の目的は、そのような圧縮機器を備えた冷却機器及び冷凍機を提供することにある。
これらの目的のための解決策は、請求項１、請求項１２、及び請求項１５によって実現される。
ガス容積がバルーン内にあり、液体容積が外側にあるという事実の結果、バルーンケースは、異常な動作状態ゆえに圧縮室の硬内表面（金属であるのが一般的である）にバルーンケースが擦れるときに、その硬内表面上の液体膜によって常に損傷から保護される。作動液体は、油圧油であるのが一般的であるので（請求項９）、この保護効果は、潤滑油効果によって更に向上される。
膜として、バルーンの代わりに管状のベローズを使用することもできる。ベローズは、その折り畳みの構成及び配置ゆえに容積の増加及び容積の減少がベローズの長手方向軸に沿って「方向性を持った」形で生じるという利点を有する。圧縮室の硬内表面に対するベローズの擦れ接触は、したがって、ほぼ排除される。したがって、圧縮器の膜としてベローズが使用されるときは、ベローズの内側にガス容積を提供することもできる。この容積変化の「有方向性」は、長手方向軸受けを伴う棒に沿ったベローズの強制的誘導によって向上させることができる。ベローズは、通常は、ハイグレード合金鋼で構成され、水素を除く全ての関連の作動ガスに対して極めて気密性である。
請求項２にしたがった本発明の有利な設計にしたがうと、作動液体のための補償機器が提供される。これは、例えば請求項８に記載のギアポンプのような、従来の液体ポンプの使用を可能にする。作動液体のための補償機器は、正しい圧力範囲内にある正しい量の作動液体が常にポンプ機器において使用可能であることを保証する。最も単純な場合は、作動液体のための補償機器は、液状作動媒体のための貯蔵器である。
本発明にしたがった圧縮機器は、請求項３に記載のように、ガスを移送しない圧縮器又はガスを移送する圧縮器として構成することができる。ガスを移送しない圧縮器の場合は、例えば請求項１２にしたがった、圧力振動によって駆動されるクライオ冷却機器用に、単独の作動ガス接続部によって圧力振動のみが利用可能にされる。ガスを移送する圧縮器の場合は、下流に接続された機器への高圧力接続部として設計された第１の作動ガス接続部を介して圧縮作動ガスが供給される。低圧力の作動ガスは、請求項１３に記載のように、低圧力接続部として設計された第２の作動ガス接続部を介して圧縮機器に戻るように導かれる。
請求項４にしたがった本発明の好ましい設計にしたがうと、ガス容積は、ガス貯蔵器に接続される。これは、低温によって引き起こされる、例えば冷却機器などの下流ユーザにおける作動ガス容積の減少を、補うことができる。請求項５の発明の好ましい設計にしたがうと、作動ガス貯蔵器は、差圧調整器によって、圧縮機器のガス容積に接続される。これは、作動ガスを、既に圧縮された状態で利用可能にする。ガス貯蔵器内の作動ガスは、おおよそ圧縮機器の低圧力のレベルにある。もし、圧縮機器内の作動ガスの圧力が、ガス貯蔵器内の圧力よりも低い緩和段階まで降下したならば、作動ガスは、差圧調整器を介してガス貯蔵器から圧縮機器のガス容積に流れ込む。
もし、ガス容積内の作動ガスの圧力が、高くなり過ぎたならば、作動ガスは、請求項６にしたがった過圧弁を介し、圧縮室内のガス容積につながる作動ガス貯蔵器の接続部を通り、作動ガス貯蔵器に流れ込むことができる。この安全措置は、過圧による圧縮機器の損傷を防ぐ。請求項７にしたがった電気駆動部などの駆動部は、容易に調整可能であるので、ポンプ機器は、このような駆動部を含むことが好ましい。
請求項８にしたがうと、ギアポンプが、ポンプ機器としてとりわけ適している。ギアポンプは、耐用年数が長いこと、メインテナンス費用が安いこと、及び死容積が少ないことを特徴とし、最大３００バールまでの高圧力用途に適している。
ＤＩＮ５１５２４によって規定された油圧油が、作動流体として使用されることが好ましく、これは、更に脱水されている、すなわち無水である。油圧油は、動作中に周囲環境からの水が油圧油に吸収されることがないように、ポンプ機器と、作動液体のための補償機器と、圧縮室内の液体容積とを含む閉システム内に存在している。或いは、なかでも特に、例えばハイグレード鋼のベローズなどの、水に対して極めて非透過性の膜材料が使用されるときは、作動液体として、水を使用することもできる。欠陥が生じた場合に、下流のクライオ冷却器内へ浸透する水は、下流の冷却器内へ浸透する油圧油よりも、再び取り除くことが容易であるので、水は、作動剤としても有利である。水は、また、不燃性で且つ非爆発性であるゆえに、防爆用途における作動剤としても有利である。更に、請求項９に記載のような水の使用は、非毒性であり、したがって、環境にやさしい。
請求項１０にしたがうと、クライオ（極低温）用途の場合は、温度範囲に基づいて、ヘリウム又は窒素が作動ガスとして使用されることが好ましい。
バルーン型の膜及び管状のベローズは、使用される特定の作動ガスに対してはもちろん、作動液体に対しても、非透過性で且つ耐性でなければならない。１つの材料が、常にこれらの複数の要件を満たすとは限らないので、請求項１１にしたがうと、これらの膜は、異なる材料による複数の層で構成されることが好ましい。したがって、膜は、作動液体はもちろん、作動ガスにも適応することができる。請求項１２又は請求項１４に記載のように、本発明にしたがった圧縮機器は、圧縮された作動ガスを、ギフォード・マクマホン冷却器及びパルス管冷却器において必要とされる頻度で利用可能なものにする。
もし、圧縮機器が、移送式の圧縮機器として設計されているならば、請求項１５にあるように、圧縮機器は、従来の冷凍機の駆動部として使用することができる。
その他の従属請求項は、本発明のその他の有利な実施形態に関する。様々な実施形態に関する以下の説明から、本発明のその他の詳細、特徴、及び利点がもたらされる。
様々な実施形態の説明において、同じ構成要素又は互いに対応し合っている構成要素は、同じ参照符号によって与えられる。
図１は、ガスすなわち作動ガスを移送する圧縮機器として構成された、本発明にしたがった圧縮機器の第１の実施形態を示している。圧縮機器は、気密式に密閉された圧縮室４を含む圧縮装置２を含む。圧縮室４内には、バルーン、すなわちバルーン型の膜６が配される。バルーン６は、圧縮室４を、作動ガス１０のためのガス容積８と、作動液体１４のための液体容積１２とに分ける。ガス容積８は、バルーン６の内側であり、液体容積１２は、圧縮室４のうちでバルーン６の外側の領域である。バルーン６の外側の液体容積１２は、圧縮室４から引き出される第１の作動液体ライン１８に接続される。バルーン６は、高圧力ガス出口２０に接続された第１のバルーン開口１９と、低圧力ガス入口２２に接続された第２のバルーン開口２１とを含む。第１の作動液体ライン１８は、ポンプ機器２４に引き込まれ、該ポンプ機器２４は、第２の作動液体ライン２６を介し、作動液体貯蔵器の形態をとる作動液体のための補償機器２８に接続される。作動液体１４は、ポンプ機器２４によって、第１の作動液体ライン１８を介して定期的に液体容積１２内へ圧入されて再び流し出される。バルーン６内の作動ガス１０は、ポンプ作用による液体容積１２への作動液体１４の圧入によって圧縮される。作動液体１４が流し出されて作動液体貯蔵器２８に入る結果、作動ガス１０は、バルーン６内で膨張してその結果として緩和する。液体容積１２への作動液体１４の定期的な圧入の結果、バルーン６のガス容積８内の作動ガス１０は、定期的に圧縮されて再び緩和される。圧縮された作動ガス１０は、高圧力ガス出口２０を介して例えばクライオ冷却機器（不図示）などの下流ユーザに供給される。作動ガス１０は、低圧力ガス入口２２を介して低い圧力によってバルーン６のガス容積８に戻され、そうして回路が閉じられる。
作動液体のための補償機器２８は、常に十分な作動液体１４が存在していること、及びその作動液体１４がバルーン６のガス容積８内の作動ガス１０を圧縮するためにポンプ作用によって圧縮室４の液体容積１２内へ圧入可能であることを保証する。圧縮機器の緩和段階において、作動ガス１０は、バルーン６内で膨張し、作動液体１４は、第１の作動液体ライン１８と、ポンプ機器２４と、第２の作動液体ライン２６とを介して作動液体２８のための補償機器２８に圧入される。
図２は、本発明の第２の実施形態を示しており、該実施形態は、ポンプ機器としてギアポンプ３０が使用され電気モータ３２によって駆動されるという点においてのみ、図１にしたがった第１の実施形態と異なる。このタイプのポンプ機器は、耐用年数が長いこと、メインテナンス費用が安いこと、及び死容積が少ないことを特徴とするゆえに、とりわけ有利であることが証明されている。このタイプのポンプは、その構成ゆえに、最大３００バールまでの高圧力用途に適している。
図３は、本発明の第３の実施形態を示しており、該実施形態は、圧縮機器が非移送式の圧縮機器として構成されるという点においてのみ、図１にしたがった第１の実施形態と異なる。バルーン６は、作動ガス接続部４２に接続されたバルーン開口４０を含む。したがって、ガス容積８は、作動ガス接続部４０に引き込まれる。ガス容積８内で生じた定期的な圧力変化は、この作動ガス接続部４０を介して下流の冷却器（不図示）へ移送される。
図４は、本発明の第４の実施形態を示しており、該実施形態は、作動ガスのための補償機器によって、図３にしたがった第３の実施形態と異なる。作動ガスのための補償機器は、第１のガスライン５２と、差圧調整器５４と、共有ガスライン５５とを介してバルーン６のガス容積８に接続された作動ガス貯蔵器５０を含む。作動ガス貯蔵器５０は、第２のガスライン５６と、過圧弁５８と、共有ガスライン５５とを介してもバルーン６のガス容積８に接続される。共有ガスライン５５は、バルーン開口４０に引き込まれる。作動ガス接続部４２は、共有ガスライン５５から分岐し、冷却機器６０に引き込まれる。
作動ガス１０は、ガス容積８内における作動ガス１０の圧力が、低温ゆえに作動ガス貯蔵器５０内の圧力未満に降下したときに、第１のガスライン５２と、差圧調整器５４と、共有ガスライン５５とを介してバルーン６のガス容積８に流れ込む。したがって、下流の冷却器において発生するかもしれない「作動ガス損失」を、作動ガス貯蔵器５０によって補償することができる。ここでは、差圧調整器５４によって供給される作動ガス１０は、バルーン６のガス容積８内における更なる圧縮に備えて既に事前に圧縮されて使用可能になっている。作動ガス１０は、ガス容積８内における作動ガス１０の圧力が高すぎる場合に、第２のガスライン５６と、過圧弁５８と、共有ガスライン５５とを介して作動ガス貯蔵器５０に流れ込むことができる。
図５は、本発明の第５の実施形態を示しており、該実施形態は、バルーンの代わりに、ガス容積８を取り巻く管状のベローズ８０が使用されるという点においてのみ、図４にしたがった第４の実施形態と異なる。ベローズ８０は、管状のベローズ８０の長手方向の伸長に沿って方向性を持って容積の拡大及び容積の縮小が生じるという点で、バルーン６に勝っている。ベローズ８０は、ハイグレード鋼で作成され、水素を除く全ての関連の作動ガスに対して極めて気密性である。管状のベローズ８０は、それが最大容積の際に長手方向の伸長に抗って屈曲する事態を防ぐために、その長手方向軸に配されて長手方向軸受け（不図示）を備えた安定棒によって誘導されるのが一般的である。このようにして、ベローズ８０は、圧縮室４の内表面との摩擦接触による損傷を容易に回避される。
ベローズ８０では、非常に制御された形で容積変化が生じるので、圧縮室４の内壁にベローズが擦れてその結果として損傷を受ける危険はない。したがって、ベローズ８０が使用されるときは、ガス容積８を液体容積１２と交換することもできる。
図２にしたがった第２の実施形態と同様に、図３、図４、及び図５にしたがった実施形態においても、電気モータによって駆動されるギアポンプをポンプ機器２４として使用することもできる。
ＤＩＮ５１５２４によって定められた油圧油が、作動液体として適している。これらのＨ油、ＨＬ油、ＨＬＰ油、及びＨＶＬＰ油は、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）などの通例の密閉プラスチックと容易に適合可能である。しかしながら、ＮＢＲは、ヘリウムに対しては十分に密閉性ではない。ＨＦ油は、通例の密閉材料とは適合可能でないことが多い（http://de.wikipedia.org.wiki/Liste der Kunststoffe）。ヘリウムタイプのバルーンには、例えばクロロブチルなどの合成ゴムが適している。したがって、作動ガス１０としてヘリウムが使用されるときは、バルーン型の膜６は、例えば、油圧油の形態をとる作動液体１４に面しているＮＰＲ層と、作動ガス１０としてのヘリウムに面している１枚のクロロブチル層のように、幾枚かの層を含むことが有利である。
或いは、なかでも特に、例えばハイグレード鋼のベローズなどの、水に対して極めて非透過性の膜材料が使用されるときは、作動液体として、水を使用することもできる。下流のクライオ冷却器内において欠陥が生じた場合に、浸透した水は、下流に接続された冷却器内へ浸透した油圧油よりも、再び取り除くことが容易であるので、水は、作動剤としても有利である。水は、また、不燃性で且つ非爆発性であるゆえに、防爆用途における作動剤としても可能である。また、水は、非毒性であり、したがって、環境にやさしい。
図３、図４、及び図４にしたがった非移送式の実施形態では、ガス容積８から引き出される作動ガス接続部４２に、弁は提供されない。しかしながら、圧縮機器２の膨張段階において、より高い圧力差を蓄積させるためには、ここに、弁を提供することも可能である。要するに、圧縮室４のガス容積８が、膨張段階において既に増加していても、作動ガス接続部４２における弁は、依然として閉じられている。この弁は、所定の圧力差が蓄積されるまで開かない。このようにして、作動ガス接続部４２を介した圧縮機器２への作動ガス１０の逆流を、加速させることができる。
本発明は、以下の形態としても適用可能である。
[適用例１］
圧縮機器を備える圧縮器装置であって、
前記圧縮機器は、
規定の容積を備えた圧縮室（４）であって、その内部では、気密性で且つ液密性の弾性膜（６）が、前記圧縮室（４）を、作動ガス（１０）を有するガス容積（８）と、作動液体（１４）を有する液体容積（１２）とに分ける、圧縮室（４）と、
前記ガス容積（８）に引き込まれる作動ガス接続部（２０、２２、４０）と、
ポンプ作用によって前記作動液体（１４）を定期的に前記液体容積（１２）に圧入し、その結果として前記ガス容積（８）内における前記作動ガス（１０）を定期的に圧縮するポンプ機器（２４）と、
を含み、
前記膜は、バルーン（６）として又はベローズとして構成され、前記バルーン（６）又は前記ベローズは、前記ガス容積（８）を取り巻く、ことを特徴とする圧縮器装置。
[適用例２］
適用例１に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、作動液体のための補償機器（２８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例３］
適用例１〜２のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記第２の作動ガス接続部（２２）は、前記ガス容積（８）内に開き、前記第１の作動ガス接続部（２０）は、高圧力出口として構成され、前記第２の作動ガス接続部（２２）は、低圧力入口として構成される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例４］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）は、第３の作動ガス接続部（５２）を介して作動ガス貯蔵器（５０）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例５］
適用例４に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、差圧調整器（５４）を介して前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例６］
適用例４又は５に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、過圧弁（５８）を介し、前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例７］
適用例１〜６のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、電気駆動部（３２）を含む、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例８］
適用例１〜７のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、ギアポンプ（３０）を含む、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例９］
適用例１〜８のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記作動液体（１４）は、油圧油又は水である、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１０］
適用例１〜９のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス（１０）は、ヘリウム又は窒素である、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１１］
適用例１〜１０のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記バルーン型の膜又はベローズは、複数の層で形成される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１２］
適用例１〜１１のいずれか一項に記載の圧縮機器と、
ギフォード・マクマホン冷却器又はパルス管冷却器と、
を備える冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器に連結される、冷却機器。
[適用例１３］
適用例１２に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、高圧力接続部（２０）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記高圧力接続部（２０）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。
[適用例１４］
適用例１３に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、低圧力接続部（２２）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記低圧力接続部（２２）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。
[適用例１５］
適用例１〜１２のいずれか一項に記載の圧縮機器と、
蒸発器と、
凝縮器と、
を備え、特に従来の冷凍機のための、圧縮器冷凍機。
本発明は、以下の形態としても適用可能である。
[適用例１］
圧縮機器を備える圧縮器装置であって、
前記圧縮機器は、
規定の容積を備えた圧縮室（４）であって、その内部では、気密性で且つ液密性の弾性膜（６）が、前記圧縮室（４）を、作動ガス（１０）を有するガス容積（８）と、作動液体（１４）を有する液体容積（１２）とに分ける、圧縮室（４）と、
前記ガス容積（８）に引き込まれる作動ガス接続部（２０、２２、４０）と、
ポンプ作用によって前記作動液体（１４）を定期的に前記液体容積（１２）に圧入し、その結果として前記ガス容積（８）内における前記作動ガス（１０）を定期的に圧縮するポンプ機器（２４）と、
を含み、
前記膜は、バルーン（６）として又はベローズとして構成され、前記バルーン（６）又は前記ベローズは、前記ガス容積（８）を取り巻く、ことを特徴とする圧縮器装置。
[適用例２］
適用例１に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、作動液体のための補償機器（２８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例３］
適用例１〜２のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記第２の作動ガス接続部（２２）は、前記ガス容積（８）内に開き、前記第１の作動ガス接続部（２０）は、高圧力出口として構成され、前記第２の作動ガス接続部（２２）は、低圧力入口として構成される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例４］
適用例１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）は、第３の作動ガス接続部（５２）を介して作動ガス貯蔵器（５０）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例５］
適用例４に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、差圧調整器（５４）を介して前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例６］
適用例４又は５に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、過圧弁（５８）を介し、前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例７］
適用例１〜６のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、電気駆動部（３２）を含む、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例８］
適用例１〜７のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記ポンプ機器（２４）は、ギアポンプ（３０）を含む、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例９］
適用例１〜８のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記作動液体（１４）は、油圧油又は水である、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１０］
適用例１〜９のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記作動ガス（１０）は、ヘリウム又は窒素である、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１１］
適用例１〜１０のいずれか一項に記載の圧縮機器であって、
前記バルーン型の膜又はベローズは、複数の層で形成される、ことを特徴とする圧縮機器。
[適用例１２］
適用例１〜１１のいずれか一項に記載の圧縮機器と、
ギフォード・マクマホン冷却器又はパルス管冷却器と、
を備える冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器に連結される、冷却機器。
[適用例１３］
適用例１２に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、高圧力接続部（２０）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記高圧力接続部（２０）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。
[適用例１４］
適用例１３に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、低圧力接続部（２２）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記低圧力接続部（２２）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。
[適用例１５］
適用例１〜１２のいずれか一項に記載の圧縮機器と、
蒸発器と、
凝縮器と、
を備え、特に従来の冷凍機のための、圧縮器冷凍機。
２ 圧縮機器
４ 圧縮室
６ バルーン
８ ガス容積
１０ 作動ガス
１２ 液体容積
１４ 作動液体
１８ 第１の作動液体ライン
１９ 第１のバルーン開口
２０ 高圧力ガス出口
２１ 第２のバルーン開口
２２ 低圧力ガス入口
２４ ポンプ機器
２６ 第２の作動液体ライン
２８ 作動液体のための補償機器
３０ ギアポンプ
３２ 電気モータ
４０ バルーン開口
４２ 作動ガス接続部
５０ 作動ガス貯蔵器
５２ 第１のガスライン
５４ 差圧調整器
５５ 共有ガスライン
５６ 第２のガスライン
５８ 過圧弁
６０ 冷却機器
８０ ベローズ
１００ ヘリウム圧縮器
１０２ 高圧力ライン
１０４ 低圧力ライン
１０６ 旋回弁
１０８ ガスライン
１１０ 冷却機器
４ 圧縮室
６ バルーン
８ ガス容積
１０ 作動ガス
１２ 液体容積
１４ 作動液体
１８ 第１の作動液体ライン
１９ 第１のバルーン開口
２０ 高圧力ガス出口
２１ 第２のバルーン開口
２２ 低圧力ガス入口
２４ ポンプ機器
２６ 第２の作動液体ライン
２８ 作動液体のための補償機器
３０ ギアポンプ
３２ 電気モータ
４０ バルーン開口
４２ 作動ガス接続部
５０ 作動ガス貯蔵器
５２ 第１のガスライン
５４ 差圧調整器
５５ 共有ガスライン
５６ 第２のガスライン
５８ 過圧弁
６０ 冷却機器
８０ ベローズ
１００ ヘリウム圧縮器
１０２ 高圧力ライン
１０４ 低圧力ライン
１０６ 旋回弁
１０８ ガスライン
１１０ 冷却機器
Claims (14)
- 圧縮機器を備える圧縮器装置であって、
前記圧縮機器は、
規定の容積を備えた圧縮室（４）であって、その内部では、気密性で且つ液密性の弾性膜（６）が、前記圧縮室（４）を、作動ガス（１０）を有するガス容積（８）と、作動液体（１４）を有する液体容積（１２）とに分ける、圧縮室（４）と、
前記ガス容積（８）に引き込まれる作動ガス接続部（２０、２２、４０）と、
ポンプ作用によって前記作動液体（１４）を定期的に前記液体容積（１２）に圧入し、その結果として前記ガス容積（８）内における前記作動ガス（１０）を定期的に圧縮するポンプ機器（２４）と、
を含み、
前記弾性膜は、バルーン（６）として又はベローズとして構成され、前記バルーン（６）又は前記ベローズは、前記ガス容積（８）を取り巻き、
前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）は、第３の作動ガス接続部（５２）を介して作動ガス貯蔵器（５０）に接続される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１に記載の圧縮器装置であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、差圧調整器（５４）を介して前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１又は２に記載の圧縮器装置であって、
前記作動ガス貯蔵器（５０）は、過圧弁（５８）を介し、前記圧縮室（４）内の前記ガス容積（８）に接続される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１に記載の圧縮器装置であって、
前記ポンプ機器（２４）は、前記作動液体のための補償機器（２８）に接続される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記作動ガス接続部は第１の作動ガス接続部（２０）と第２の作動ガス接続部（２２）とを含み、前記第２の作動ガス接続部（２２）は、前記ガス容積（８）内に開き、前記第１の作動ガス接続部（２０）は、高圧力出口として構成され、前記第２の作動ガス接続部（２２）は、低圧力入口として構成される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記ポンプ機器（２４）は、電気駆動部（３２）を含む、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記ポンプ機器（２４）は、ギアポンプ（３０）を含む、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記作動液体（１４）は、油圧油又は水である、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記作動ガス（１０）は、ヘリウム又は窒素である、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧縮器装置であって、
前記バルーン又は前記ベローズとして構成された前記弾性膜は、複数の層で形成される、ことを特徴とする圧縮器装置。 - 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧縮器装置と、
ギフォード・マクマホン冷却器又はパルス管冷却器と、
を備える冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器に連結される、冷却機器。 - 請求項１１に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、高圧力接続部（２０）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記高圧力接続部（２０）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。 - 請求項１２に記載の冷却機器であって、
前記圧縮機器（２）は、低圧力接続部（２２）を含み、前記ギフォード・マクマホン冷却器又は前記パルス管冷却器は、前記圧縮機器（２）の前記低圧力接続部（２２）に接続される、ことを特徴とする冷却機器。 - 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧縮器装置と、
蒸発器と、
凝縮器と、
を備え、特に従来の冷凍機のための、圧縮器冷凍機。
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