DE102005007627A1 - Regenerator für einen kryogenen Refrigerator - Google Patents

Regenerator für einen kryogenen Refrigerator Download PDF

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Abstract

Regenerator für einen kryogenen Refrigerator, der mit einem Material hoher Wärmekapazität gefüllt ist, um ein pulsierend durchströmendes Arbeitsgas durch Wärmeaustausch abzukühlen oder zu erwärmen, wobei das Material hoher Wärmekapazität aus wenigstens einem mit einem kryogenen Gas wie Helium gefüllten Hohlkörper (3, 7) besteht. Dabei soll der Druck des kryogenen Gases in dem wenigstens einen Hohlkörper (3, 7) bei Betriebstemperatur derart eingestellt sein, dass die spezifische Wärmekapazität zumindest weitgehend maximal ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Regenerator, der mit wenigstens einem Hohlkörper gefüllt ist, welcher mit einem kryogenen Gas als einem Material hoher Wärmekapazität gefüllt ist, um ein pulsierend durchströmendes Arbeitsgas durch Wärmeaustausch abzukühlen oder zu erwärmen. Ein entsprechender Regenerator ist DE 103 18 510 A1 zu entnehmen.
  • Regeneratoren für kryogene Refrigeratoren kommen unter anderem in der Medizintechnik zum Einsatz. Bei der Magnetresonanztomographie werden supraleitende Magnete eingesetzt, welche typischerweise durch Kontakt mit flüssigem Helium (LHe) auf Betriebstemperatur gehalten werden. Die dabei anfallenden Verluste führen zu einer Verdampfung von LHe, so dass in regelmäßigen Abständen (typischerweise mehrere Monate) LHe nachgefüllt werden muss. Inzwischen stehen Kältemaschinen zur Rekondensation des verdampften Heliums zur Verfügung, welche nach dem Stirling-, dem Gifford-McMahon- oder dem Pulsröhrenprinzip arbeiten. Dabei werden Pulsröhrenkühler bevorzugt, da sie keinen bewegten Verdrängerkolben im Kaltteil besitzen. Bei den genannten Kältemaschinen wird durch eine periodische Druckänderung eine Verschiebung des Arbeitsgases in einem Zylinder mit Wärmetauschern an beiden Enden erzeugt. Dabei dient der Regenerator als Wärmezwischenspeicher, welcher das vom Druckoszillator einströmende Gas vor dem Entspannen abkühlt und das ausströmende Gas anschließend wieder erwärmt. Der Regenerator muss daher mit einem Material hoher Wärmekapazität gefüllt werden, das einen guten Wärmeaustausch mit dem durchströmenden Arbeitsgas aufweist.
  • Derzeit eingesetzte Regeneratoren sind mit Bleischrot gefüllt, das in bestimmten Temperaturbereichen eine vergleichsweise hohe Wärmekapazität besitzt. Allerdings werden inzwischen sehr niedrige Temperaturen angestrebt, bis zu unter 15 K. Bei diesen niedrigen Temperaturen besitzt Blei und die meisten anderen Feststoffe eine deutlich kleinere Wärmekapa zität pro Volumen als das Arbeitsgas, das etwa einen Druck von 18 bar besitzt, wobei vorzugsweise Helium als Arbeitsgas eingesetzt wird. Es ist daher nicht möglich, Blei oder andere Feststoffe als Regeneratormaterial für kryogene Refrigeratoren einzusetzen.
  • Es ist daher üblich, Verbindungen mit Seltenen Erden zu verwenden, die durch Ummagnetisierungseffekte bei den niedrigen Temperaturen vergleichsweise hohe Wärmekapazitäten besitzen. Allerdings sind diese Materialien sehr teuer und besitzen die geforderte erhöhte Wärmekapazität nur über einen sehr kleinen Temperaturbereich.
  • Aus der US 4 835 973 ist ein Regenerator bekannt, bei dem, adsorbiertes Helium verwendet wird, das sich auf der Oberfläche von Aktivkohle ablagern soll. Dazu wird allerdings ein spezielles Polymer benötigt, das eine chemische Verbindung mit der Aktivkohle eingeht.
  • Ein kryogener Refrigerator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 103 18 510 A1 zu entnehmen.
  • Er weist einen Satz schüttbaren Hohlkörper auf, in denen sich jeweils gasdicht eine Füllung aus einem tiefsiedenden Gas wie Helium befindet. Dabei soll die Heliumfüllung bei einer Betriebstemperatur von 4 K einen Druck von mehr als 0,5 bar aufweisen.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Regenerator mit den eingangs genannten Merkmalen für einen kryogenen Refrigerator anzugeben, der bei der niedrigen Betriebstemperaturen einen verbesserten Wirkungsgrad besitzt und der zudem kostengünstig herstellbar ist.
  • Zur Lösung dieses Problems sind erfindungsgemäß die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen. Dementsprechend soll der Druck des kryogenen Gases in dem wenigstens einen Hohlkörper bei der Betriebstemperatur derart eingestellt sein, dass die spezifische Wärmekapazität zumindest weitgehend maximal ist. Dabei sollen Abweichungen von höchstens ± 20 %, insbesondere von höchstens ± 10% gegenüber dem theoretischen Maximalwert mit vom Schutzumfang eingeschlossen sein.
  • Die Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, dass bestimmte kryogene Gase bei einem bestimmten Druck wesentlich höhere Wärmekapazitäten besitzen als die bisher verwendeten Regeneratormaterialien. Da meist Helium als Arbeitsgas benutzt wird, kommen erfindungsgemäß mit einem kryogenen Gas gefüllte Hohlkörper zum Einsatz, wobei das kryogene Gas eine höhere Wärmekapazität als Helium bei Arbeitsdruck besitzt, der typischerweise im Mittel 18 bar beträgt. Dabei wurde erkannt, dass die beim Stand der Technik gewählten Druckverhältnisse nicht optimal sind im Hinblick auf die bei der tiefen Betriebstemperatur nutzbare Wärmekapazität.
  • Erfindungsgemäß kann das kryogene Gas Helium und/oder Neon und/oder Wasserstoff und/oder Argon oder eine Mischung dieser Gase sein. Von den verschiedenen kryogenen Gasen wird Helium bevorzugt, da dann für das Arbeitsgas und die Hohlkörper lediglich ein einziges kryogenes Gas bereitgestellt werden muss.
  • Es ist zweckmäßig, wenn der erfindungsgemäße Regenerator eine Mehrzahl von gasgefüllten Hohlkörpern enthält. Diese können ähnlich wie Bleikugeln in den Generator eingebracht werden, so dass die Oberfläche der Hohlkörper von dem Arbeitsgas überströmt wird. Da das Volumen der gasgefüllten Hohlkörper bei Temperaturänderungen konstant bleibt, wird es bevorzugt, dass der Druck des kryogenen Gases beim Befüllen eines Hohlkörpers so gewählt wird, dass bei Betriebstemperatur ein Druck herrscht, bei dem die spezifische Wärmekapazität des kryogenen Gases maximal ist. Der gewünschte Druck bei der niedrigen Arbeitstemperatur kann auf diese Weise durch Befül len des Hohlkörpers bei Umgebungstemperatur mit dem erhöhten Druck eingestellt werden.
  • Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Regenerators kann erzielt werden, wenn sich das kryogene Gas bei Betriebstemperatur im Phasengleichgewicht befindet. Wenn sich das Gas im Phasengleichgewichtszustand befindet, liegt entweder Siedegleichgewicht oder Schmelzgleichgewicht vor. Die latente Wärme kann dann zusätzlich zur Wärmeaufnahme genutzt werden. Durch die Nutzung der latenten Wärme kann das Maximum der temperaturabhängigen Wärmekapazität an die jeweils im Regenerator vorliegende Temperatur angepasst werden.
  • Wenn Helium als kryogenes Gas benutzt wird, ist die Ausnutzung der latenten Wärme unterhalb der kritischen Temperatur möglich, die bei Helium bei 5,19 K liegt.
  • Der erfindungsgemäße Regenerator zeichnet sich insbesondere durch beträchtlich verringerte Herstellungskosten aus, da auf die sehr teuren Regeneratormaterialien aus Seltenen Erden verzichtet werden kann, die die Kosten eines Pulsrohrkühlers für 4 K wesentlich mitbestimmen.
  • Als weiterer Vorteil ist anzuführen, dass mit dem erfindungsgemäßen Regenerator deutlich höhere Wärmekapazitäten im Vergleich zu bekannten Materialien möglich sind, so dass der erfindungsgemäße Regenerator einen höheren Wirkungsgrad besitzt. Für die Anwendung ist es zudem besonders günstig, dass die höheren Wärmekapazitäten über einen größeren Temperaturbereich erzielt und genutzt werden können. Schließlich ermöglicht es der erfindungsgemäße Regenerator, noch tiefere Temperaturen als mit bisherigen Regeneratoren zu erreichen.
  • Die Hohlkörper des erfindungsgemäßen Regenerators können kugelförmig ausgebildet sein, in diesem Fall können die Kugeln einfach in das Regeneratorgehäuse geschüttet werden, wobei das Arbeitsgas durch die Zwischenräume strömen kann. Alterna tiv können die Hohlkörper zylinderförmig ausgebildet sein, so dass das Arbeitsgas analog durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Zylindern strömen kann. Für die Ummantelung eines Hohlkörpers kommt vorzugsweise ein Material mit hoher Wärmekapazität und hoher Wärmeleitfähigkeit zur Anwendung, besonders bevorzugt wird Blei oder eine Bleilegierung.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass keine Mehrzahl von gasgefüllten Hohlkörpern verwendet wird, sondern dass der Regenerator eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, die von dem Arbeitsgas durchströmbar sind, wobei die zwischen den Ausnehmungen liegenden Regeneratorabschnitte mit dem kryogenen Gas gefüllt sind. Bei dieser Variante existiert vorzugsweise nur ein einziger mit dem kryogenen Gas gefüllter Hohlkörper, der beispielsweise erzeugt werden kann, indem das Regeneratorgehäuse mit einem Bündel von für das Arbeitsgas durchlässigen Röhren gefüllt wird und die jeweiligen Rohrzwischenräume an beiden Endabschnitten des Regeneratorgehäuses verschlossen werden.
  • Eine noch bessere Funktion und ein genaueres Einstellen des benötigten Drucks des kryogenen Gases lässt sich erzielen, wenn der Abschnitt beziehungsweise die mit dem kryogenen Gas gefüllten Abschnitte an ein Puffervolumen angeschlossen sind. Vorzugsweise ist das Puffervolumen an einer Füll- und/oder Druckregelvorrichtung angeschlossen. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das kryogene Gas mit einem konstanten Druck beaufschlagt, da das Puffervolumen durch das Arbeitsgas induzierte Druckschwankungen ausgleicht. Diese Variante weist den Vorteil auf, dass die Wärmekapazität des kryogenen Gases, insbesondere von Helium, bei konstantem Druck (cp) wesentlich höher als die Wärmekapazität bei konstantem Volumen (cv) ist. Es ist daher möglich, eine noch höhere Wärmeübertragung zwischen dem Regenerator und dem durchströmenden Arbeitsgas zu erreichen, was in einer Wirkungsgradsteigerung des Pulsröhrenkühlers resultiert. Da sowohl die Füll- und/oder Druckre gelvorrichtung als auch das Puffervolumen näherungsweise Umgebungstemperatur besitzen, ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Aufbaus der Kältemaschine.
  • Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Hohlkörper ein federndes Element aufweist, dessen Federkonstante so gewählt ist, dass der Druck im Inneren des Hohlkörpers näherungsweise konstant ist. Diese Variante der Erfindung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus, da keine separate Füllund/oder Druckregelvorrichtung benötigt wird. Da der Druck in dem Hohlkörper durch das federnde Element konstant gehalten wird, können die hohen Wärmekapazitäten bei konstantem Druck vorteilhaft genutzt werden. Bei dieser Variante wird es bevorzugt, dass das federnde Element als Membran ausgebildet ist.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
  • 1 ein Diagramm, das qualitativ den Verlauf der Wärmekapazität in Abhängigkeit der Temperatur für Helium und verschiedene Feststoffe zeigt;
  • 2 einen Querschnitt durch einen mit Hohlkörpern gefüllten Regenerator gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3a einen kugelförmigen Hohlkörper;
  • 3b die Herstellung von Hohlkörpern mit einem festgelegten Innendruck;
  • 4a einen Regenerator, der ein vom Arbeitsgas durchströmbares Rohrbündel aufweist gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4b einen Schnitt entlang der Linie IV – IV von 4a; und
  • 5 den Regenerator von 4a, der an ein Puffervolumen angeschlossen ist.
  • Das Diagramm von 1 zeigt den Verlauf der Wärmekapazität in Abhängigkeit der Temperatur für Helium und verschiedene Feststoffe.
  • Die Kurve K1 zeigt den Verlauf der Wärmekapazität für das Arbeitsgas Helium bei einem Druck von 18 bar. Die Kurve K2 zeigt den Verlauf für Blei. Aus diesen Kurven ergibt sich, dass die Wärmekapazität von Blei unterhalb einer Temperatur von etwa 15 K geringer als diejenige von Helium ist. Aus diesem Grund scheidet Blei als Regeneratormaterial für kryogene Refrigeratoren aus.
  • Kurve K3 zeigt zum Vergleich den Verlauf der Wärmekapazität für die Verbindung ErNi aus Seltenen Erden, deren Wärmekapazität bei etwa 10 K ein ausgeprägtes Maximum besitzt. Es ist jedoch nachteilig, dass dieses Maximum nur in dem dargestellten begrenzten Temperaturbereich vorliegt, zudem ist diese Verbindung vergleichsweise teuer.
  • Kurve K4 zeigt das in dem Ausführungsbeispiel verwendete kryogene Gas Helium, wobei der Verlauf der Wärmekapazität in Abhängigkeit des Drucks und der Temperatur mit cv berechnet wurde. Diese Kurve gilt daher für Helium bei konstantem Volumen. Es ist erkennbar, dass das Maximum bei einem verhältnismäßig geringen Druck von 0,22 bar erreicht wird. D.h.; ein Druckbereich von ± 20 %,vorzugsweise von ± 10 % um das Maximum herum ist als besonders günstig im Hinblick auf eine op timale Ausnutzung der Wärmekapazität zu betrachten. Dieser Wert liegt deutlich niedriger als die beim Stand der Technik üblicherweise gewählten Werte. Ferner ist festzustellen, dass die maximale Wärmekapazität bei einer geringeren Temperatur im Vergleich zu der Verbindung gemäß Kurve K3 auftritt. Ferner ist es wesentlich kostengünstiger, Helium anstelle der Verbindung ErNi zu verwenden.
  • Kurve K5 zeigt den Verlauf der Wärmekapazität für Helium in Abhängigkeit von Druck und Temperatur, wobei diese Kurve mit der Wärmekapazität cp für konstanten Druck berechnet wurde. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die maximal erreichbare Wärmekapazität wesentlich höher als diejenige der im Stand der Technik verwendeten Materialien gemäß Kurve K3 ist, so dass der nach diesem Prinzip arbeitende Regenerator einen höheren Wirkungsgrad aufweist.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch einen mit Hohlkörpern gefüllten Regenerator gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Im Inneren des Gehäuses 1 des Regenerators 2 befindet sich eine Vielzahl von Hohlkörpern 3, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet sind. Der Regenerator 2 ist Teil eines Pulsröhrenkühlers, zur Kühlung eines supraleitenden Magneten eingesetzt wird. Da der Aufbau derartiger Pulsröhrenkühler bekannt ist, ist auf die Darstellung der mit dem Regenerator 2 verbundenen Bauteile verzichtet worden.
  • Der Regenerator 2 wird von einem Arbeitsgas, das in diesem Fall aus Helium besteht, pulsierend durchströmt, was in 2 durch den Doppelpfeil 4 angedeutet wird. Die pulsierenden Druckänderungen werden durch einen Druckoszillator erzeugt und bewirken, dass das Arbeitsgas vor dem Eintritt in das Pulsrohr abgekühlt und anschließend das ausströmende Gas wieder auf Raumtemperatur erwärmt wird. Dabei kann das Arbeits gas durch die Zwischenräume zwischen den Hohlkörpern 3 strömen.
  • 3a zeigt einen kugelförmigen Hohlkörper. Der Hohlkörper 3 besitzt einen Mantel 5, der aus einem Material mit hoher Wärmekapazität wie eine Bleilegierung hergestellt ist. Im Inneren des Hohlkörpers 3 befindet sich ein kryogenes Gas, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird Helium 6 benutzt.
  • Bei der Herstellung der Hohlkörper 3 kommt es darauf an, dass das Heliumgas 6 einen festgelegten Druck besitzt. Dieser Druck muss so gewählt werden, dass nach der Abkühlung auf die Arbeits- oder Betriebstemperatur derjenige Druck vorhanden ist, bei dem die Wärmekapazität des eingeschlossenen kryogenen Gases Helium 6 maximal ist, zumindest sollte der resultierende Druck im Bereich des Maximums der Kurve K4 von 1 liegen. Bei der Herstellung der Hohlkörper 3 ist es daher erforderlich, sowohl den Innendruck als auch die Temperatur des kryogenen Gases zu beachten, da beide Größen den resultierenden Druck bei Arbeitstemperatur des Regenerators beeinflussen.
  • Um die Wirksamkeit dieses Prinzips weiter zu verbessern, wird der Druck in dem Hohlkörper 3 beim Befüllen so gewählt, dass durch die latente Wärme zusätzliche Wärme aufnehmbar ist.
  • Dies setzt voraus, dass das kryogene Gas bei Betriebstemperatur im Phasengleichgewichtszustand vorliegt, wobei entweder Siedegleichgewicht oder Schmelzgleichgewicht herrschen kann. Zudem lässt sich in diesem Fall das Maximum der Wärmekapazität an die jeweils im Regenerator vorliegende Temperatur anpassen.
  • 3b zeigt die Herstellung von Hohlkörpern mit einem festgelegten Innendruck.
  • Es wurde bereits erwähnt, dass es entscheidend darauf ankommt, dass der benötigte Innendruck beim Befüllen möglichst exakt eingehalten wird. Es ist daher möglich, einen zylinderförmigen Hohlkörper 7 durch abschnittsweises Quetschen und Abtrennen eines mit Helium 6 gefüllten Rohres 8 herzustellen. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Hohlkörper 7 mit identischem Innendruck herstellen.
  • 4a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Regenerator ein vom Arbeitsgas durchströmbares Rohrbündel aufweist.
  • Der Regenerator 9 besteht im Wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse 10, das mit einer Vielzahl von Einzelrohren 11 gefüllt ist. Die Rohre 11 sind beidseitig offen, so dass das Arbeitsgas den Regenerator 9 in Rohrlängsrichtung alternierend durchströmen kann, was durch den Doppelpfeil 12 angedeutet wird.
  • Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rohren 11 sind auf der Oberseite und der Unterseite des Regenerators 9 durch Abdeckungen 13 verschlossen, wobei die obere Abdeckung 13 in 4a teilweise geschnitten dargestellt ist. Von oben betrachtet besitzt die Abdeckung 13 daher eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen, durch die das Arbeitsgas Helium zur Wärmeübertragung strömen kann.
  • 4b ist ein Schnitt entlang der Linie IV – IV von 4a und zeigt die parallelen Rohre 11, durch die die pulsierende Strömung des Arbeitsgases geführt wird. Die Zwischenräume des aus den einzelnen Rohren 11 gebildeten Rohrbündels bilden im Inneren des Gehäuses 10 einen einzigen, zusammenhängenden Hohlkörper, der mit dem kryogenen Arbeitsgas Helium gefüllt ist.
  • 5 zeigt den Regenerator von 4a der an ein Puffervolumen angeschlossen ist.
  • Der Regenerator 9, dessen Aufbau vollständig demjenigen des in 4a dargestellten Regenerators 9 entspricht, ist über eine Verbindungsleitung 14 mit einem Puffervolumen 15 verbunden. Das Puffervolumen 15 ist wesentlich größer als das Volumen des Hohlkörpers innerhalb des Regenerators 9, so dass sich Druckänderungen, die durch Wärmeaufnahme verursacht werden, nicht auf den Innendruck in dem Hohlkörper des Regenerators 9 auswirken. Daraus resultiert, dass der Druck in den Zwischenräumen zwischen den Rohren 11 konstant bleibt und sich somit die Wärmekapazität der Füllung dem höheren Stoffwert cp nähert. Um den Innendruck in dem Puffervolumen 15 zu steuern oder zu regeln und um das Puffervolumen und den Hohlraum innerhalb des Regenerators 9 erstmalig zu befüllen, ist das Puffervolumen 15 über eine Verbindungsleitung 16 an eine Füll- und/oder Druckregelvorrichtung 17 angeschlossen. Das Puffervolumen 15 und die Druckregelvorrichtung 17 besitzen Umgebungstemperatur.

Claims (18)

  1. Regenerator für einen kryogenen Refrigerator, der mit wenigstens einem Hohlkörper (3, 7) gefüllt ist, welcher mit einem kryogenen Gas als einem Material hoher Wärmekapazität gefüllt ist, um ein pulsierend durchströmendes Arbeitsgas durch Wärmeaustausch abzukühlen oder zu erwärmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des kryogenen Gases in dem wenigstens einen Hohlkörper (3, 7) bei Betriebstemperatur derart eingestellt ist, dass die spezifische Wärmekapazität zumindest weitgehend maximal ist.
  2. Regenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kryogene Gas Helium (6) und/oder Neon und/oder Wasserstoff und/oder Argon oder eine Mischung davon ist.
  3. Regenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Mehrzahl von gasgefüllten Hohlkörpern (3, 7) enthält.
  4. Regenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des kryogenen Gases in dem wenigstens einen Hohlkörper (3, 7) beim Befüllen so wählbar ist, dass bei der Betriebstemperatur der geforderte Druck herrscht.
  5. Regenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das kryogene Gas bei Betriebstemperatur im Phasengleichgewicht befindet, insbesondere im Siedegleichgewicht oder im Schmelzgleichgewicht.
  6. Regenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des kryogenen Gases in den Hohlkörpern (3, 7) beim Befüllen so wählbar ist, dass durch die latente Wärme zusätzliche Wärme aufnehmbar ist.
  7. Regenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebstemperatur unterhalb der kritischen Temperatur des kryogenen Gases liegt.
  8. Regenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (3) kugelförmig ausgebildet sind.
  9. Regenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper (7) zylinderförmig ausgebildet sind.
  10. Regenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (5) eines Hohlkörpers (3) aus Blei, Kupfer oder einer Legierung mit einem der beiden Stoffe besteht.
  11. Regenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerator eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, die von dem Arbeitsgas durchströmbar sind und die zwischen den Ausnehmungen liegenden Regeneratorabschnitte mit dem kryogenen Gas gefüllt sind.
  12. Regenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerator ein Bündel von für das Arbeitsgas durchlässigen Rohren (11) aufweist und die Rohrzwischenräume an beiden Endabschnitten verschlossen und mit dem kryogenen Gas gefüllt sind.
  13. Regenerator nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem kryogenen Gas gefüllten Abschnitte an ein Puffervolumen (15) angeschlossen sind.
  14. Regenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffervolumen (15) an eine Füll- und/oder Druckregelvorrichtung (17) angeschlossen ist.
  15. Regenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Füll- und/oder Druckregelvorrichtung (17) Umgebungstemperatur besitzt.
  16. Regenerator nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (11) aus Blei, Kupfer oder einer Legierung mit einem der beiden Stoffe bestehen.
  17. Regenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hohlkörper ein federndes Element aufweist, dessen Federkonstante so gewählt ist, dass der Druck im Inneren des Hohlkörpers konstant ist.
  18. Regenerator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Element als Membran ausgebildet ist.
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