KOMPRESSORVORRICHTUNG, EINE DAMIT AUSGERÜSTETE KÜHLVORRICHTUNG UND EIN VERFAHREN ZUM BETREIBEN DER KOMPRESSORVORRICHTUNG UND DER KÜHLVORRICHTUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Kompressorvorrichtung, eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Kompressorvorrichtung. Zur 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. Die Rate mit der verdichtetes Helium in die Kühlvorrichtung eingeführt und wieder ausgeführt wird liegt im Bereich von 1 Hz. Ein Problem von herkömmlichen Schrauben- oder Kolbenprozessoren besteht darin, dass Öl aus dem Kompressor in das Arbeitsgas und damit in die Kühleinrichtung gelangen und diese verunreinigen kann.
Durch das Bereitstellen einer zweiten Verdichterstufe wird, wird die gemeinsame Pumpeinrichtung doppelt genutzt und es wird eine zweistufige Kompressorvorrichtung angegeben. In jeder Strömungsrichtung der Arbeitsmittelflüssigkeit erfolgt eine Verdichtung des Arbeitsgases; in der einen Strömungsrichtung in der ersten Verdichterstufe und in der entgegen gesetzten Strömungsrichtung in der zweiten Verdichterstufe. Damit erhöht sich die Effizienz der Kompressorvorrichtung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kompressorvorrichtung, eine damit ausgerüstete Kühlvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Kompressorvorrichtung.

[0002] Zur 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. Die Rate, mit der verdichtetes Helium in die Kühlvorrichtung eingeführt und wieder ausgeführt wird, liegt im Bereich von 1 Hz. Ein Problem von herkömmlichen Schrauben- oder Kolbenkompressoren besteht darin, dass Öl aus dem Kompressor in das Arbeitsgas und damit in die Kühleinrichtung gelangen und diese verunreinigen kann.

[0003] 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.

[0004] Aus der CH 457147 B ist ein Membrankompressor oder -pumpe bekannt, die einen Arbeitsraum aufweist, der durch eine elastische, gas- und flüssigkeitsdichte Membran in ein Gasvolumen und ein Flüssigkeitsvolumen unterteilt ist. Mittels einer Flüssigkeitspumpe wird Flüssigkeit periodisch in das Flüssigkeitsvolumen des Arbeitsraums gedrückt, wodurch die elastische Membran sich in Richtung Gasvolumen ausdehnt und dieses komprimiert - Kompressorfunktion - oder aus dem Gasvolumen herausschiebt - Pumpenfunktion. Nachteilig ist herbei, dass die gas-, flüssigkeitsdichte und drückresistente Abdichtung der elastischen Membran in dem Arbeitsraum vergleichsweise aufwendig ist. Insbesondere im Bereich der Abdichtung wird die Membran stark belastet, so dass entweder sehr teuere Materialien verwendet werden müssen oder eine geringere Lebensdauer in Kauf genommen werden muss.
CH 457 147 A zeigt ebenfalls einen Membrankompressor und erwähnt hierbei die fehlende Dichtheit der Membran gegenüber Helium. DE 20 2007 018538 U1 zeigt eine mehrstufige Membran-Saugpumpe, deren Pumpräume parallel oder seriell arbeiten.

[0005] Aus der DE10344698B4 sind eine Wärmepumpe und eine Kältemaschine mit einer Kompressoreinrichtung bekannt. Die Kompressoreinrichtung umfasst einen Verdichterraum, in dem ein Ballon angeordnet ist. Der Ballon wird periodisch mit Flüssigkeit beaufschlagt, so dass das den Ballon umgebende Gas periodisch verdichtet und wieder entspannt wird. Nachteilig hierbei ist, dass der Ballonhülle bei bestimmten Betriebszuständen an der harten und eventuell kantigen Innenoberfläche des Verdichterraums in schaben oder reiben kann. Hierdurch können aufgrund der Druckverhältnisse Loch- bzw. Rissbildung in der Ballonhülle auftreten. Zudem ist die Durchlässigkeit - Permeabilität - der Ballonhülle für Helium als Arbeitsgas zu groß, so dass man schnell substantielle Mengen von Helium verliert. Damit ist die Standzeit derartiger Systeme mit Ballon unbefriedigend.

[0006] Aus der DE-A-91837 ist eine Membranpumpe für Flüssigkeiten bekannt, die auch als "Gascompressionspumpe" dienen kann. Hierzu wird angegeben, dass zwischen Membran und Pumpventilen eine Flüssigkeit eingebracht werden muss, d. h. im Gasraum ist eine Flüssigkeit vorgesehen. Es handelt sich somit um eine Kompressionsvorrichtung mit einem Flüssigkeitsstempel. Eine physische Trennung zwischen zu komprimierendem Gas und Hydraulikflüssigkeit findet daher nicht statt. DE 10 2008 060598 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Kompression eines Gases, umfassend zwei mit einer Hydraulikflüssigkeit bzw. einem Arbeitsgas gefüllte Zylinder. Die Hydraulikflüssigkeit wird vorzugsweise mit einer Hydraulikpumpe zwischen diesen Zylindern hin und her gepumpt. Auch hier ist die physische Trennung zwischen Gas und Flüssigkeit nicht ausreichend.

[0007] US 1 580 479 A beschreibt eine Membranpumpe mit zwei Kammern (bzw. Faltenbälgen) ohne Arbeitsflüssigkeit, welche über ein die Kammern trennendes Joch wechselseitig komprimiert bzw. entspannt werden.

[0008] Aus der WO2014/016415A2 ist eine Kompressorvorrichtung mit einem Metallfaltenbalg als Verdichterelement bekannt, der mit Ausnahme von Wasserstoff für alle möglichen Arbeitsgase undurchlässig ist. Das Arbeitsgas kann aufgrund des Metallfaltenbalgs auch ölfrei gehalten werden. Allerdings ist die Effizienz aufgrund der Wechselwirkung mit dem Arbeitsflüssigkeitsausgleichbehälter unbefriedigend.

[0009] Ausgehend von der WO2014/016415A2 ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Kompressorvorrichtung mit einem Metallfaltenbalg als Verdichterelement anzugeben, die effizienter ist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kühlvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben der Kompressorvorrichtung anzugeben.

[0010] Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1, 5 und 6.

[0011] Dadurch, dass der aus der WO2014/016415A2 bekannte Arbeitsflüssigkeitsausgleichbehälter zu einer zweiten Verdichterstufe erweitert wird, wird die gemeinsame Pumpeinrichtung doppelt genutzt. In jeder Strömungsrichtung der Arbeitsmittelflüssigkeit erfolgt eine Verdichtung des Arbeitsgases; in der einen Strömungsrichtung in der ersten Verdichterstufe und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung in der zweiten Verdichterstufe. Damit erhöht sich die Effizienz der Kompressorvorrichtung. Dadurch, dass die Hoch- und Niederdruckgasleitung so ausgestaltet werden, dass sie aufgrund ihres Volumens als Gasspeicher wirken, kann die Arbeitsfrequenz eines mit der Kompressorvorrichtung betriebenen Kühlers von der Pumpfrequenz der Pumpeinrichtung entkoppelt werden.

[0012] Durch Rückschlagventile an den Hochdruck- und Niederdruck-Arbeitsgasanschlüssen wird der Gasstrom bei Verdichtung und Entspannung auf einfache Weise gesteuert - Anspruch 2.

[0013] Durch den Hochdruck-Arbeitsgasanschlüssen in den beiden Verdichterstufen nachgeschaltete Wärmetauscher wird das komprimierte Arbeitsgas nach jedem Verdichtungshub gekühlt - Anspruch 3.

[0014] Die Kompressorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann als nicht-fördernde Kompressorvorrichtung - Anspruch 4 - ausgebildet sein.

[0015] Bei der nicht-fördernden Ausgestaltung wird eine vorbestimmte Arbeitsgasmenge abwechselnd in den beiden Förderstufen verdichtet und entspannt. Es wird von außen kein Arbeitsgas zugeführt - Anspruch 4.

[0016] Alternativ können explizit ein Niederdruckgasspeicher und ein Hochdruckgasspeicher in der Niederdruck- bzw. Hochdruckgasleitung vorgesehen sein - Anspruch 4.

[0017] Als Arbeitsflüssigkeit wird bevorzugt Hydrauliköl nach DIN 51524 eingesetzt, das zusätzlich entwässert bzw. wasserfrei ist. Das Hydrauliköl befindet sich in einem geschlossenen System aus Pumpeinrichtung, Arbeitsflüssigkeitsausgleichseinrichtung und Flüssigkeitsvolumen im Verdichterraum, so dass während des Betriebs kein Wasser aus der Umgebung durch das Hydrauliköl aufgenommen werden kann. Alternativ kann auch Wasser als Arbeitsflüssigkeit verwendet werden. Wasser als Arbeitsmittel ist auch vorteilhaft, da bei Defekten in einen nachgeschalteten Kryo-Kühler eingedrungenes Wasser leichter wieder entfernt werden kann als in einen nachgeschalteten Kühler eingedrungenes Hydrauliköl. Auch bietet sich Wasser als Arbeitsmittel bei explosionsgeschützten Anwendungen an, da Wasser nicht brennbar und nicht explosiv ist. Außerdem ist Wasser ungiftig und damit umweltfreundlich.

[0018] Für Kryo-Anwendungen wird je nach Temperaturbereich vorzugsweise Helium, Neon oder Stickstoff als Arbeitsgas verwendet.

[0019] Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform.

[0020] Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit zwei Verdichterstufen als nicht-fördernde Kompressorvorrichtung, und

Fig. 2a bis 2e schematische Darstellungen der zum Betrieb der Ausführungsform der Erfindung.

[0021] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Verdichterstufe 2-1, 2-2, in Form einer nicht-fördernden Kompressorvorrichtung. Jede der zwei Verdichtereinrichtungen 2-1, 2-2 weist einen gasdicht geschlossenen Verdichterraum 4-1, 4-2 auf. In jedem der beiden Verdichterräume 4-1, 4-2 ist ein Metallfaltenbalg 6-1, 6-2 angeordnet. Die Metallfaltenbälge 6-1, 6-2 unterteilen die Verdichterräume 4-1, 4-2 in ein erstes bzw. zweites Gasvolumen 8-1, 8-2 für ein Arbeitsgas 10 und in ein erstes bzw. zweites Flüssigkeitsvolumen 12-1, 12-2 für eine Arbeitsflüssigkeit 14. Die Gasvolumen 8-1, 8-2 sind im Inneren der Metallfaltenbälge 6-1, 6-2 und die Flüssigkeitsvolumina sind außerhalb der Faltenbälge 6-1, 6-2. Aus den Flüssigkeitsvolumina 12-1, 12-2 führt ein jeweils Arbeitsflüssigkeitsanschluss 16-1, 16-2 heraus. Die Gasvolumina 8-1, 8-2 sind jeweils mit einem Hochdruck-Arbeitsgasanschluss 18-1, 18-2 und einem Niederdruck-Arbeitsgasanschluss 20-1, 20-2 verbunden. Die Niederdruck-Arbeitsgasanschlüsse 20-1, 20-2 sind mit Rückschlagventilen 22 versehen, die in Richtung zu den Verdichterstufen 2-1, 2-2 durchlässig sind. Die Hochdruck-Arbeitsgasanschlüsse 18-1, 18-2 sind ebenfalls mit Rückschlagventilen 22 versehen, die eine im Vergleich zu den Rückschlagventilen 22 an den Niederdruck-Arbeitsgasanschlüssen 20-1, 20-2 entgegengesetzte Durchlassrichtungen aufweisen. Die Hochdruck-Arbeitsgasanschlüsse 18-1, 18-2 sind über die Rückschlagventile 22 mit einer gemeinsamen Hochdruckgasleitung 24 und die Niederdruck-Arbeitsgasanschlüsse 20-1, 20-2 sind über die Rückschlagventile 22 mit einer Niederdruckgasleitung 26 verbunden. Die Rückschlagventile 22 in den Hochdruck-Arbeitgasanschlüssen 18-1, 18-2 sind in Richtung gemeinsamer Hochdruckgasleitung 24 und die Rückschlagventile 22 an den Niederdruck-Arbeitsgasanschlüssen 20-1, 20-2 sind in Richtung Verdichterstufen 2-1, 2-2 durchlässig. Die gemeinsame Hochdruckgasleitung 24 und die gemeinsame Niederdruckgasleitung 26 enden in einem motorischen Drehventil 28, das abwechselnd die Hochdruckgasleitung 24 und die Niederdruckgasleitung 26 mit einer Kühlvorrichtung 30, z. B. in Form eines Gifford-McMahon-Kühler oder eines Pulsrohrkühlers, verbindet. Die Hoch- und Niederdruckgasleitung 24, 26 wirken aufgrund ihres Volumens als Gasspeicher bzw. es sind explizit ein Niederdruckgasspeicher 27 und ein Hochdruckgasspeicher 25 in der Niederdruck- bzw. Hochdruckgasleitung 26, 24 vorgesehen. Den Rückschlagventilen 22 an den beiden Hochdruck-Arbeitsgasanschlüssen 18-1, 18-2 sind jeweils Wärmetauscher 32-1, 32-2 zum Kühlen des komprimierten Arbeitsgases nachgeschaltet. Die beiden Verdichterstufen 2-1, 2-1 sind analog aufgebaut, d. h. auch die Gasvolumen 8-1, 8-2 und die Flüssigkeitsvolumen 12-1, 12-2 sind gleich.

[0022] Die beiden Arbeitsflüssigkeitsanschlüsse 16-1, 16-2 sind mit einer gemeinsamen elektromotorischen Pumpeinrichtung 34 verbunden, die abwechselnd Arbeitsflüssigkeit 14 in das erste und zweite Flüssigkeitsvolumen 12-1, 12-2 der ersten und zweiten Verdichterstufe 2-1, 2-2 pumpt. D. h. es wird entweder Arbeitsflüssigkeit 14 aus dem zweiten Flüssigkeitsvolumen 12-2 in das erste Flüssigkeitsvolumen 12-1 gepumpt oder umgekehrt.

[0023] Die Figuren 2a bis 2e illustrieren die verschiedenen Betriebsphasen der Kompressorvorrichtung nach Fig. 1. In der in Fig. 2a gezeigten Phase wird durch die gemeinsame Pumpeinrichtung 34 Arbeitsflüssigkeit 14 aus dem zweiten Flüssigkeitsvolumen 12-2 der zweiten Verdichterstufe 2-2 in das erste Flüssigkeitsvolumen 12-1 in der ersten Verdichterstufe 2-1 gepumpt. Der erste Metallfaltenbalg 6-1 wird zusammengepresst und das darin befindliche Arbeitsgas 10 wird über den ersten Hochdruck-Arbeitsgasanschluss 18-1, den ersten Wärmetauscher 32-1 und die gemeinsame Hochdruckgasleitung 24 in den Hochdruckgasspeicher 25 gepresst. Der zweite Metallfaltenbalg 6-2 dehnt sich durch Arbeitsgas 10 aus, das über die Niederdruckgasleitung 26 und den zweiten Niederdruck-Arbeitsgasanschluss 20-2 aus dem Niederdruck-Arbeitsgasspeicher 27 zurückströmt. Das Drehventil 28 verbindet die Kühleinrichtung 30 über die Niederdruckgasleitung 26 mit dem Niederdruckgasspeicher 27.

[0024] In der in Fig. 2b gezeigten zweiten Phase ist die Verdichtung in der ersten Verdichterstufe 2-1 vollständig und das Drehventil 28 verbindet den Hochdruckgasspeicher 25 mit der Kühleinrichtung 30, so dass verdichtetes und in dem ersten Wärmetauscher 32-1 gekühltes Arbeitsgas 10 in die Kühleinrichtung 30 gelangt.

[0025] In der in Fig. 2c gezeigten dritten Phase kehrt sich der Arbeitsflüssigkeitsstrom um und die Pumpeinrichtung 34 pumpt nun Arbeitsflüssigkeit 14 aus dem ersten Flüssigkeitsvolumen 12-1 der ersten Verdichterstufe 2-1 in das zweite Flüssigkeitsvolumen 12-2 in der zweiten Verdichterstufe 2-2. Dadurch wird der zweite Metallfaltenbalg 6-2 zusammengepresst und das darin befindliche Arbeitsgas 10 wird komprimiert und über den zweiten Hochdruck-Arbeitsgasanschluss 18-1, den zweiten Wärmetauscher 32-2 und die gemeinsame Hochdruckgasleitung 24 in den Hochdruckgasspeicher 25 gepresst. Der erste Metallfaltenbalg 6-1 dehnt sich durch aus dem Niederdruckgasspeicher 27 über die Niederdruckgasleitung 26 und den ersten Niederdruck-Arbeitsgasanschluss 20-1 zurückströmendes Arbeitsgas 10 aus.

[0026] In der in Fig. 2d gezeigten vierten Phase ist die Verdichtung in der zweiten Verdichterstufe 2-2 vollständig und das Drehventil 28 verbindet wieder über die gemeinsame Hochdruckgasleitung 24 den Hochdruckgasspeicher 25 mit der Kühleinrichtung 30, so dass verdichtetes und in dem zweiten Wärmetauscher 32-2 gekühltes Arbeitsgas 10 in die Kühleinrichtung 30 gelangt.

[0027] Die in Fig. 2e gezeigte Phase ist wieder die erste Phase und die Verdichtung erfolgt in der ersten Verdichterstufe 2-1. Fig. 2a und 2e unterscheiden sich lediglich dadurch, dass in Fig. 2e der erste Metallfaltenbalg 6-1 noch entspannt und der zweite Metallfaltenbalg 6-2 noch komprimiert ist. In Fig. 2a ist die Verdichtung in der ersten Verdichterstufe 2-1 abgeschlossen und der erste Metallfaltenbalg 6-1 ist komprimiert, während der zweite Metallfaltenbalg 6-2 entspannt ist.

[0028] Durch das Vorsehen des Hochdruckspeichers 25 und des Niederdruckspeichers 27 ist die Drehfrequenz des Drehventils 28 von der Frequenz der Verdichtung in den beiden Verdichterstufen entkoppelt. Alternativ kann die Drehfrequenz des Drehventils 28 mit der Frequenz der Verdichterhübe synchronisiert sein. In diesem Fall könnte auf den Hochdruck- und Niederdruckgasspeicher 25, 27 verzichtet werden.

[0029] Als Arbeitsflüssigkeit eignen sich Hydrauliköle nach DIN 51524. Diese H, HL, HLP und HVLP Öle sind Öle, die sich mit gängigen Dichtungskunststoffen wie NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) etc. gut vertragen. NBR ist allerdings nicht ausreichend heliumdicht. HF Öle sind häufig mit gängigen Dichtungsmaterialien (http://de.wikipedia.org/wiki/Liste der Kunststoffe) unverträglich.

[0030] Alternativ kann auch Wasser als Arbeitsflüssigkeit verwendet werden. Wasser als Arbeitsmittel ist auch vorteilhaft, da bei Defekten ein in einen nachgeschalteten Kryo-Kühler eingedrungenes Wasser leichter wieder entfernt werden kann als in einen nachgeschalteten Kühler eingedrungenes Hydrauliköl. Auch bietet sich Wasser als Arbeitsmittel bei explosionsgeschützten Anwendungen an, da Wasser nicht brennbar und nicht explosiv ist. Außerdem ist Wasser ungiftig und damit umweltfreundlich.

Bezugszeichenliste:

[0031] 

2-1

erste Verdichterstufe

2-2

zweite Verdichterstufe

4-1

erster Verdichterraum

4-2

zweiter Verdichterraum

6-1

erster Metallfaltenbalg

6-2

zweiter Metallfaltenbalg

8-1

erstes Gasvolumen

8-2

zweites Gasvolumen

10

Arbeitsgas

12-1

erstes Flüssigkeitsvolumen

12-2

zweites Flüssigkeitsvolumen

14

Arbeitsflüssigkeit

16-1

erster Arbeitsflüssigkeitsanschluss

16-2

zweiter Arbeitsflüssigkeitsanschluss

18-1

erster Hochdruck-Arbeitsgasanschluss

18-2

zweiter Hochdruck-Arbeitsgasanschluss

20-1

erster Niederdruck-Arbeitsgasanschluss

20-2

zweiter Niederdruck-Arbeitsgasanschluss

22

Rückschlagventile

24

Hochdruckgasleitung

25

Hochdruckgasspeicher

26

Niederdruckgasleitung

27

Niederdruckgasspeicher

28

elektromotorisches Drehventil

30

Kühleinrichtung

32-1

erster Wärmetauscher

32-2

zweiter Wärmetauscher

34

gemeinsame elektromotorische Pumpeinrichtung

Ansprüche

1. Kompressorvorrichtung, mit
einer ersten Verdichterstufe (2-1), die aufweist:

einen ersten Verdichterraum (4-1) mit einem definierten Volumen, in der ein erster Metallfaltenbalg (6-1) den ersten Verdichterraum (4-1) in ein erstes Gasvolumen (8-1) mit einem Arbeitsgas (10) und ein erstes Flüssigkeitsvolumen (12-1) mit einer Arbeitsflüssigkeit (14) unterteilt,

einen ersten Hochdruck- und einen ersten Niederdruck-Arbeitsgasanschluss (18-1, 20-1), die in das erste Gasvolumen (8-1) münden, und

einen ersten Arbeitsflüssigkeitsanschluss (16-1), der in das erste Flüssigkeitsvolumen (12-1) mündet; und

einer Pumpeinrichtung (34), die die Arbeitsflüssigkeit (14) über den ersten Arbeitsflüssigkeitsanschluss (16-1) periodisch in das Flüssigkeitsvolumen (12-1) pumpt und dadurch das Arbeitsgas (10) in dem Gasvolumen (8-1) periodisch komprimiert, dadurch gekennzeichnet,

dass eine zweite Verdichterstufe (2-2) vorgesehen ist, die einen zweiten Verdichterraum (4-2)umfasst, den ein zweiter Metallfaltenbalg (8-2) in ein zweites Gasvolumen (8-2) mit Arbeitsgas (10) und ein zweites Flüssigkeitsvolumen (12-2) mit Arbeitsflüssigkeit (14) unterteilt,

dass die zweite Verdichterstufe (2-2) einen zweiten Hochdruck- und einen zweiten Niederdruck-Arbeitsgasanschluss (18-2, 20-2) umfasst, die in das zweite Gasvolumen (8-2) münden,

dass die zweite Verdichterstufe (2-2) eine zweiten Arbeitsflüssigkeitsanschluss (16-2) umfasst, der in das zweite Flüssigkeitsvolumen (12-2) mündet,

dass die Pumpeinrichtung (34) eine gemeinsame Pumpeinrichtung ist,

dass die gemeinsame Pumpeinrichtung (34) über den zweiten Arbeitsflüssigkeitsanschluss (16-2) mit der zweiten Verdichterstufe (2-2) verbunden ist,

dass die Hochdruck-Arbeitsgasanschlüsse (18-1, 18-2) der beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) mit einer gemeinsamen Hochdruckgasleitung (24) verbunden sind,

dass die Niederdruck-Arbeitsgasanschlüsse (20-1, 20-2) der beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) mit einer gemeinsamen Niederdruckgasleitung (26) verbunden sind,

dass die gemeinsame Hochdruckgasleitung (24) durch ihr Volumen als ein Hochdruckgasspeicher und die Niederdruckgasleitung (26) durch ihr Volumen als ein Niederdruckgasspeicher (27) ausgebildet ist.

2. Kompressorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hochdruck-Arbeitsgasanschlüsse (18-1, 18-2) und die Niederdruck-Arbeitsgasanschlüsse (20-1, 20-2) der beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) jeweils mit Rückschlagventilen (22) versehen sind,
dass die Rückschlagventile (22) an den Niederdruck-Arbeitsgasanschlüssen (20-1, 20-2) jeweils in Richtung zu den Verdichterstufen (2-1, 2-2) durchlässig sind, und
dass die Rückschlagventile (22) an den Hochdruck-Arbeitsgasanschlüssen (18-1, 18-2) in Vergleich zu den Rückschlagventilen an den Niederdruck-Arbeitsgasanschlüssen (20-1, 20-2) in entgegen gesetzter Richtung durchlässig sind.

3. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Hochdruck-Arbeitsgasanschlüsse (18-1, 18-2) der beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) jeweils ein Wärmetauscher (32-1, 32-2) nachgeschaltet ist, um das komprimierte Arbeitsgas (10) zu kühlen.

4. Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Hoch- und Niederdruckgasleitung (24, 26) in einer Ventileinrichtung (28) enden, um entweder die Hochdruckgasleitung (24) oder die Niederdruckgasleitung (26) mit einer externen Einrichtung (30) zu verbinden oder
dass die gemeinsame Hochdruckgasleitung (24) in einen Hochdruckgasspeicher (25) und die gemeinsame Niederdruckgasleitung (26) in einen Niederdruckgasspeicher (27) mündet und der Hochdruckgasspeicher (25) und der Niederdruckgasspeicher (27) mit der Ventileinrichtung (28) verbunden sind, um entweder den Hochdruckgasspeicher (25) oder den Niederdruckgasspeicher (27) mit der externen Einrichtung (30) zu verbinden.

5. Kühlvorrichtung mit einer Kompressorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Gifford-McMahon-Kühler oder einem Pulsrohrkühler, wobei die Kompressoreinrichtung mit dem Gifford-McMahon-Kühler oder dem Pulsrohrkühler gekoppelt ist.

6. Verfahren zum Betreiben einer Kompressorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und einer Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch abwechselndes Verdichten und Entspannen des Arbeitsgases (10) in den beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) durch Hin- und Herpumpen der Arbeitsflüssigkeit (14) zwischen den beiden Flüssigkeitsvolumen (12-1, 12-2) in den beiden Verdichterstufen (2-1, 2-2) mittels der gemeinsamen Pumpeinrichtung (34).

Zeichnung