DE10211568B4

DE10211568B4 - Kälteanlage für zu kühlende Teile einer Einrichtung

Info

Publication number: DE10211568B4
Application number: DE10211568A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Frank; Peter van Dr. Haßelt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: JP3955022B2; US20050150242A1; WO2003078906A1; US7174737B2; EP1485660A1; DE50306376D1; EP1485660B1; DE10211568A1; JP2005521019A

Abstract

Kälteanlage für zu kühlende Teile einer Einrichtung, insbesondere für eine supraleitende Wicklung, mit
– zwei Kaltköpfen,
– einem Leitungssystem, in dem ein Kältemittel nach dem Thermosyphon-Effekt zirkuliert,
– einer thermischen Ankopplung des Leitungssystems an die zwei Kaltköpfe und die zu kühlenden Teile,
– einer Parallelschaltung der beiden Kaltköpfe mittels einer Verzweigung in zwei Leitungsstücke, die jeweils an einen der Kaltköpfe thermisch angekoppelt sind und die zumindest teilweise schlecht-wärmeleitend ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kälteanlage für zu kühlende Teile einer Einrichtung.
Neben den seit langem bekannten metallischen Supraleitermaterialien wie z.B. NbTi oder Nb₃Sn, die sehr niedrige Sprungtemperaturen T_c besitzen und deshalb auch als Niedrig(Low)-T_c-Supraleitermaterialien oder LTS-Materialien bezeichnet werden, kennt man seit 1987 metalloxidische Supraleitermaterialien mit Sprungtemperaturen T_c von über 77 K. Letztere Materialien werden auch als Hoch(High)-T_c-Supraleitermaterialien oder HTS-Materialien bezeichnet.
Mit Leitern unter Verwendung solcher HTS-Materialien versucht man, auch supraleitende Wicklungen zu erstellen. Wegen ihrer bislang noch verhältnismäßig geringen Stromtragfähigkeit in Magnetfeldern insbesondere mit Induktionen im Tesla-Bereich werden vielfach die Leiter solcher Wicklungen trotz der an sich hohen Sprungtemperaturen der verwendeten Materialien dennoch auf einem unterhalb von 77 K liegenden Temperaturniveau, beispielsweise zwischen 10 und 50 K gehalten, um so bei Feldstärken von einigen Tesla nennenswerte Ströme tragen zu können.
Zur Kühlung von Wicklungen mit HTS-Leitern kommen in dem genannten Temperaturbereich bevorzugt Kälteeinheiten in Form von sogenannten Kryokühlern mit geschlossenem He-Druckgaskreislauf zum Einsatz. Solche Kryokühler sind insbesondere vom Typ Gifford-McMahon oder Stirling oder sind als sogenannte Pulsröhrenkühler ausgebildet. Entsprechende Kälteeinheiten haben zudem den Vorteil, dass die Kälteleistung quasi auf Knopfdruck zur Verfügung steht und dem Anwender die Handhabung von tiefkalten Flüssigkeiten erspart wird. Bei einer Verwendung solcher Kälteeinheiten wird eine Einrichtung der Supraleitungstechnik wie z.B. eine Magnetspule oder eine Transformatorwicklung nur durch Wärmeleitung zu einem Kaltkopf eines Refrigerators indirekt gekühlt (vgl. z.B. auch "Proc. 16^th Int. Cryog. Engng. Conf. [ICEC 16]", Kitakyushu, JP, 20. – 24.05.1996, Verlag Elsevier Science, 1997, Seiten 1109 bis 1132).
Eine entsprechende Kühltechnik ist auch für den aus der WO 00/13296 A entnehmbaren supraleitenden Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen. Der Rotor enthält eine Wicklung aus HTS-Leitern, die mittels einer als Kryokühler gestalteten Kälteeinheit auf einer gewünschten Betriebstemperatur deutlich unter 77 K zu halten ist. Die Kälteeinheit enthält einen außerhalb des Rotors befindlichen Kaltkopf. Dessen kältere Seite ist thermisch an die Wicklung über Neon als Kältemittel gekoppelt, das unter Ausnutzung eines Thermosyphon-Effektes in einem Leitungssystem zirkuliert, welches in den Rotor bis zur Wicklung hineinragende Teile aufweist. Bei einem Störungsfall der Kälteeinheit, insbesondere ihres Kaltkopfes, bei einer Reparatur oder einem Austausch desselben kann jedoch der Betriebszustand der zu kühlenden Wicklung kaum aufrecht erhalten werden.
Aus der DE 100 39 964 A1 geht eine entsprechende Kälteanlage zur Kühlung der supraleitenden Wicklung einer Maschine hervor, die ebenfalls einen Kaltkopf eines Kryokühlers aufweist, der über einen Wärmeübertragungskörper und ein nach dem Thermosyphon-Effekt zirkulierendes Wärmetransportgas sowie über ein Kontaktgas thermisch an einen die supraleitende Wicklung aufnehmenden Wicklungsträger gekoppelt ist.
Auch der US 5,482,919 A ist eine Kälteanlage mit einem Kaltkopf eines Kryokühlers zur Kühlung einer supraleitenden Rotorwicklung zu entnehmen.
Eine Kühlung einer supraleitenden Magnetwicklung mittels eines einen Kaltkopf umfassenden Kryokühlers ist aus der US 5,396,206 A oder der US 6,246,308 B1 bekannt.
Aus der EP 0 696 380 B1 geht ferner ein supraleitender Magnet einer MRI-Einrichtung hervor, der zur Kühlung seiner supraleitenden Wicklung eine Kälteanlage aufweist, die zwei Kälteeinheiten in Form von Kryokühlern umfasst. Die beiden Kaltköpfe dieser Kryokühler sind dabei thermisch an einen massiven Wärmeleitungskörper angekoppelt, der in wärmeleitender Verbindung mit den zu kühlenden Teilen der Wicklung steht. Die Kaltköpfe der beiden Kryokühler sind jeweils in einem eigenen Vakuumraum untergebracht, so dass während des Betriebs des einen Kryokühlers der zweite abschaltbar und/oder austauschbar ist. Wegen der gut wärmeleitend ausgeführten Verbindung mehrerer Kaltköpfe zu den gleichen zu kühlenden Teilen müssen jedoch im Regelfall zusätzliche Wärmeleitungsverluste durch einen eventuell abgeschalteten Kaltkopf in Kauf genommen werden.
Aus der DE 198 13 211 A1 geht ebenfalls eine Kälteanlage zur Kühlung einer supraleitenden Einrichtung wie insbesondere eines MRI-Magneten mit HTS-Leitern hervor, die zwei Kaltköpfe umfasst. Dabei ist jeder Kaltkopf zu einer indirekten Kühlung durch Wärmeleitung einer ihm jeweils zugeordneten Magnetwicklung vorgesehen. Bei einer speziellen Ausführungsform mit nur einem Kaltkopf ist dieser an die beiden Magnetwicklungen über ein Wärmerohr (sogenannte „heat pipe") oder über einen Gaskreislauf thermisch gekoppelt. Bei beiden Ausführungsformen ist bei einem Ausfall eines Kaltkopfes die Funktionsfähigkeit des Magneten nicht ohne weiteres zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kälteanlage anzugeben, bei der ein kontinuierlicher, störungsfreier Kühlbetrieb unter Verwendung eines in Leitungsteilen unter Ausnutzung eines Thermosyphon-Effektes zirkulierenden Kältemittels ermöglicht wird, ohne dass die Gefahr von wesentlichen Wärmeleitungsverlusten über das zirkulierende Kältemittel gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Dementsprechend soll die Kälteanlage zumindest folgende Teile umfassen, nämlich Kälteanlage für zu kühlende Teile einer Einrichtung, insbesondere für eine supraleitende Wicklung, mit

– zwei Kaltköpfen,
– einem Leitungssystem, in dem ein Kältemittel nach dem Thermosyphon-Effekt zirkuliert,
– einer thermischen Ankopplung des Leitungssystems an die zwei Kaltköpfe und die zu kühlenden Teile,
– einer Parallelschaltung der beiden Kaltköpfe mittels einer Verzweigung in zwei Leitungsstücke, die jeweils an einen der Kaltköpfe thermisch angekoppelt sind und die zumindest teilweise schlecht-wärmeleitend ausgebildet sind.

Unter einem schlecht-wärmeleitenden Leitungsstück sei hierbei verstanden, dass die von seinem rohrförmigen Material verursachte Wärmeeinleitung in den Bereich des jeweiligen Kaltkopfes vernachlässigbar gering im Vergleich zur verfügbaren Kälteleistung des Kopfes ist.
Die erfindungsgemäß ausgeführte Kälteanlage umfasst also mehrere getrennte Bereiche, an denen in einem Thermosyphon-Leitungssystem die Rekondensation des Kältemittels bzw. eines Arbeitsgases stattfindet. Die damit verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass auf einfache Weise eine thermische Ankopplung entsprechend vieler Kaltköpfe ermöglicht wird. Die hinreichend schlechte Wärmeleitung in den Leitungsstücken des Thermosyphon-Leitungssystems erlaubt dann bei vernachlässigbarer zusätzlicher Wärmeeinleitung auch einen bei Teillast wirtschaftlich Betrieb, bei dem nicht alle eingebauten Kaltköpfe gleichzeitig in Betrieb sein müssen. Damit wird insbesondere ein Austausch eines Kaltkopfes z.B. aus Wartungs- oder Reparaturgründen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur an den zu kühlenden Teilen der Supraleitungseinrichtung mit Hilfe des oder der verbleibenden Kaltkopfes/Kaltköpfe ermöglicht. Außerdem können wegen der Verzweigung von Leitungsteilen die verzweigten Leitungsstücke hinreichend flexibel gestaltet werden, um z.B. im Bereich von Biegungen einen mechanischen Ausgleich von temperaturbedingten Längenänderungen zu ermöglichen, die sich bei Kaltköpfen auf unterschiedlichen Temperaturniveaus zwangsläufig einstellen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kälteanlage gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
So können die schlecht-wärmeleitenden Leitungsstücke bevorzugt jeweils zumindest teilweise aus einem schlecht-wärmeleitenden metallischen Werkstoff oder gegebenenfalls sogar aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Damit ist nicht nur die gewünschte thermische Entkopplung der beiden Kaltköpfe von den zu kühlenden Teilen über das Wandmaterial der Leitungsstücke zu erreichen; auch eventuelle Dehnungsprobleme sind so beherrschbar.
Ferner kann sich die zu kühlende Einrichtung im Innenraum eines Vakuumgefäßes befinden , wobei die Kaltköpfe mit Endteilen in das Vakuumgefäß hineinragen, an denen die Leitungsstücke thermisch angekoppelt sind. Eine Begrenzung einer unerwünschten Wärmeeinleitung in den Bereich der zu kühlenden Einrichtung ist so zu erreichen.
Dabei können vorteilhaft die Kaltköpfe endseitige Kaltflächen aufweisen, an die Endräume der Leitungsstücke thermisch angekoppelt sind, in denen eine Abkühlung bzw. Kondensation des Kältemittels erfolgt. Ein Kältemittelfluss unter Ausnutzung des gewünschten Thermosyphon-Effektes lässt sich so anfachen.
Die Endteile der Kaltköpfe können insbesondere zur Erleichterung von Wartungs-oder Reparatureingriffen an diesen von separaten (eigenen) Vakuum(teil)räumen umgeben sein, wobei diese z.B. im Bereich der Enden der Kaltköpfe oder an den Leitungsstücken mittels schlecht-wärmeleitender, vakuumdichter Verbindungsstücke gegenüber dem restlichen Innenraum des Vakuumgefäßes abtrennbar sein können.
Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Anlage für zu kühlenden Teile der Einrichtung, die supraleitendes Material, vorzugsweise Hoch-T_c-Supraleitermaterial, enthalten, das auch auf einer Temperatur unter 77 K zu halten ist.
Im Hinblick auf eine effektive Abkühlung der zu kühlenden Teile der Einrichtung kann vorteilhaft als Kältemittel ein Gemisch aus mehreren Kältemittelkomponenten mit unterschiedlichen Kondensationstemperaturen vorgesehen werden. Stattdessen oder zusätzlich kann man auch mehrere Thermosyphon-Leitungssysteme mit unterschiedlichen Kältemitteln einplanen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kälteanlage gehen aus den vorstehend nicht angesprochenen abhängigen Ansprüchen hervor.
Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele von Kälteanlagen nach der Erfindung für eine insbesondere supraleitende Einrichtung an Hand der Zeichnung noch weiter erläutert. Dabei zeigen jeweils schematisch in einem Längsschnitt deren 1 eine erste Ausführungsform einer Kälteanlage sowie deren 2 eine besondere Weiterbildung dieser Anlage. In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die erfindungsgemäße Kälteanlage kann überall dort zum Einsatz kommen, wo mehrere Kältequellen zur Kühlung von auch räumlich ausgedehnten Teilen einer beliebigen Einrichtung vorgesehen wird. Dabei können ihre zu kühlenden Teile metallisch oder nicht-metallisch, elektrisch leitend, insbesondere supraleitend, oder auch nicht-leitend sein. In einem speziellen Anwendungsfall handelt es sich bei den zu kühlenden Teilen um eine supraleitende Wicklung einer elektrischen Maschine oder einen supraleitenden Magneten.
Ein weiterer Anwendungsfall kann sein, zur Zeitersparnis während einer Abkühlung der zu kühlenden Teile einer Einrichtung zwei Kaltköpfe gleichzeitig zu betreiben, während im normalen Betrieb nur ein Kaltkopf die Betriebstemperatur aufrecht erhält. Für einen entsprechenden Anwendungsfall kann bevorzugt eine in der 1 angedeutete Kälteanlage vorgesehen werden. Die allgemein mit 2 bezeichnete Kälteanlage soll zur Kühlung von Teilen 3a einer in der Figur nicht näher ausgeführten Einrichtung 3 wie z.B. eines supraleitenden Magneten dienen. Die Kühlung erfolgt mit Hilfe eines flüssigen und/oder gasförmigen Kältemittels K bzw. Arbeitsmediums wie z.B. He, das in einem Leitungssystem 5 unter Ausnutzung eines Thermosyphon-Effektes zirkuliert. Das Leitungssystem 5 kann deshalb auch als Thermosyphon-Leitungssystem bezeichnet werden. Die Kälteleistung wird von zwei Kälteeinheiten 7a und 8a erbracht, von denen in der Figur jeweils nur deren Kaltköpfe 7 bzw. 8 angedeutet sind. Diese Kaltköpfe sollen sich dabei im Wesentlichen außerhalb eines Vakuumgefäßes 9 befinden, das zur thermischen Isolation der in seinem Innenraum 9a untergebrachten Einrichtung 3 mit ihren zu kühlenden Teilen 3a dient. Bei der speziellen Ausführungsform nach 1 ragen die Kaltköpfe nur mit thermisch gut-leitenden Endteilen 7b bzw. 8b in den Innenraum 9a des Gefäßes hinein und bilden dort an ihren unteren, der Einrichtung 3 zugewandten Enden Kaltflächen 7c bzw. 8c aus. Unmittelbar an diese Kaltflächen sind als Kondensorräume 11a bzw. 12a anzusehende Endräume von zwei Leitungsstücken 11 bzw. 12 des Leitungssystems 5 ther misch angekoppelt. Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten Kälteanlage 2 ist also ein Thermosyphon-Leitungssystem 5 mit mehreren getrennten Kondensorräumen 11a, 12a vorhanden, in denen das Kältemittel K im Rahmen eines Thermosyphon-Prozesses rekondensieren kann. Die Leitungsstücke 11 und 12 gehen an einer Verzweigung 13 des Leitungssystems 5 in einen gemeinsamen Leitungsteil 14 über, der in den Bereich der zu kühlenden Einrichtung 3 führt. Man kann so von einer Parallelschaltung der beiden Kaltköpfe 7 und 8 mittels der Verzweigung 13 und der beiden Leitungsstücke 11 und 12 sprechen.
Erfindungsgemäß sollen die Leitungsstücke 11 und 12 zumindest teilweise hinreichend schlecht-wärmeleitend ausgebildet sein. Auf diese Weise ist eine gegenseitige thermische Entkopplung der beiden Kaltköpfe möglich, so dass ein einzelner Kondensorraum 11a oder 12a z.B. bis auf Raumtemperatur aufgewärmt werden kann, ohne dass eine nennenswerte Wärmezufuhr zu den zu kühlenden Teilen bzw. zu dem in dem Inneren des Leitungssystems befindlichen Kältemittel K erfolgt. Dabei lassen sich die Leitungsstücke 11 und 12 vorteilhaft so ausgestalten, dass auch ein unterschiedlicher Dehnungsausgleich ermöglicht ist. Beispielsweise können die Leitungsstücke 11 und 12 jeweils aus schlecht-wärmeleitenden Metallen wie z. B. aus speziellen Stählen oder Cu-Legierungen bestehen. Gegebenenfalls kommen auch besondere tieftemperaturtaugliche Kunststoffmaterialien, die auch faserverstärkt sein können, oder auch keramische Materialien in Frage. Für diese Leitungsstücke lassen sich dabei auch unterschiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Gestaltungsformen vorsehen. So können die Leitungsstücke z.B. Biegungen, beispielsweise Spiralformen, aufweisen, die thermisch bedingte Längenänderungen auszugleichen gestatten.
Bei einem eventuellen Ausfall eines der Kaltköpfe könnte der zweite nach einer Abkühlungszeit eine (Not-)Kühlung übernehmen, währenddessen man den ersten dann in Ruhe aufwärmen, austauschen bzw. reparieren kann, ohne dass die Kühlung des Systems beeinträchtigt wird. Für diesen Fall der möglichen Ausführung von Wartungsarbeiten an einem Kaltkopf ohne Beeinträchtigung der Kühlung sollten die zur thermischen Isolation im Regelfall erforderlichen Vakuumräume für einerseits das Thermosyphon-Leitungssystem und andererseits die Kaltköpfe voneinander abgetrennt werden können. Dann kann jeder Kaltkopf einzeln demontiert werden, ohne die thermische Isolierung des restlichen Thermosyphon-Leitungssystems zu beeinträchtigen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel geht aus 2 hervor. Bei der angedeuteten und mit 20 bezeichneten Kälteanlage befinden sich die beiden Endteile 7b und 8b ihrer Kaltköpfe 7 bzw. 8 vorteilhaft jeweils in einem separaten Vakuumteilraum 15a bzw. 15b. Diese Teilräume werden nachfolgend dem Vakuumgefäßes 9 zugerechnet, obwohl sie auch an dieses Gefäß angefügt sein können. Auf alle Fälle sind diese Vakuumteilräume gegenüber dem restlichen, die zu kühlende Einrichtung 3 aufnehmenden Innenraum 9a des Vakuumgefäßes z.B. im Bereich der Kaltflächen 7c bzw. 8c mittels vakuumdichter Verbindungsstücke 16 und 17 abgetrennt. Die erforderliche vakuumdichte Verbindung zwischen dem Thermosyphon-Leitungssystem 5 und den Kaltköpfen 7 und 8 wird dabei vorteilhaft möglichst schlecht wärmeleitend ausgeführt. Gemäß der 2 ist diese Verbindung zwischen dem warmen Vakuumgefäß 9 und dem im Betrieb kalten Thermosyhon-Leitungssystem 5 im Bereich seiner Kondensorräume 11a und 12a ausgeführt. Gegebenenfalls kann aber auch zur Optimierung der an dieser Kalt-Warm-Verbindung auftretenden thermischen Verluste diese Verbindung direkt an dem Rohrsystem auch an anderen Stellen der Leitungsstücke 11 und 12 bei deutlich kleinerem Durchmesser vorgesehen werden. Wie in der Figur durch gestrichelte, mit 16' bzw. 17' bezeichnete Linien angedeutet sein soll, lässt sich eine entsprechende Abtrennung beispielsweise nach den querschnittsmäßig erweiterten Endräumen 11a bzw. 12a einplanen.
Selbstverständlich lässt sich eine erfindungsgemäße Kälteanlage auch mit mehreren Thermosyphon-Leitungssystemen konzipieren, von denen mindestens eines eine Parallelschaltung von zwei Kaltköpfen mittels einer Verzweigung dieses Systems aufweisen muss. Mehrere solcher Systeme können mit unterschiedlichen Kältemitteln und damit je nach Anforderung der Anwendung entsprechend abgestuften Arbeitstemperaturen, z.B. für eine Vorkühlung, eine quasi kontinuierliche thermische Ankopplung oder eine quasi kontinuierliche thermische Ankopplung durch überlappende Arbeitstemperaturbereiche der Kältemittel parallel eingesetzt werden. Hierzu werden entweder Kondensorräume mit voneinander getrennten Kondensationsbereichen für die verschiedenen Arbeitsmittel oder mehrere einzelne Kondensorräume an einem Kaltkopf bzw. den Kaltköpfen angebracht.
Bei den anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen von Kälteanlagen 2 oder 20 wurde ferner davon ausgegangen, dass das Kältemittel K nur aus einer einzigen Komponente wie z.B. He oder Ne besteht. Ebensogut können aber auch als Kältemittel Gemische aus mindestens zwei Kältemittel-Komponenten wie z.B. aus N₂ + Ne mit unterschiedlichen Kondensationstemperaturen vorgesehen werden. Dann kann folglich bei einer allmählichen Abkühlung wenigstens eines der Kaltköpfe zunächst das Gas mit der höchsten Kondensationstemperatur kondensieren und einen geschlossenen Kreislauf zur Wärmeübertragung an die zu kühlenden Teile der Einrichtung ausbilden. Nach einer Vorkühlung dieser Teile bis zur Tripelpunktstemperatur dieses Gases wird dieses im Bereich der Kondensorräume ausfrieren, worauf zumindest ein Kaltkopf bis zur Kondensationstemperatur der nächsten Gasgemischkomponente abgekühlt wird. Die einzelnen Komponenten den Gasgemischs lassen sich dabei so auswählen, dass vorteilhaft eine quasi kontinuierliche Abkühlung bei optimaler Ausnutzung der Kälteleistung des jeweiligen Kaltkopfes zu realisieren ist. Der Betrieb eines Kaltkopfes bei einer höheren Temperatur zu Beginn der Abkühlungsphase führt nämlich zu einer entsprechend größeren Kälteleistung und erlaubt damit wesentlich kürzere Abkühlzeiten.

Claims

Kälteanlage für zu kühlende Teile einer Einrichtung, insbesondere für eine supraleitende Wicklung, mit – zwei Kaltköpfen, – einem Leitungssystem, in dem ein Kältemittel nach dem Thermosyphon-Effekt zirkuliert, – einer thermischen Ankopplung des Leitungssystems an die zwei Kaltköpfe und die zu kühlenden Teile, – einer Parallelschaltung der beiden Kaltköpfe mittels einer Verzweigung in zwei Leitungsstücke, die jeweils an einen der Kaltköpfe thermisch angekoppelt sind und die zumindest teilweise schlecht-wärmeleitend ausgebildet sind.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn– zeichnet, dass die schlecht-wärmeleitenden Leitungsstücke (11, 12) jeweils zumindest teilweise aus einem schlecht-wärmeleitenden metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff bestehen.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) im Innenraum (9a) eines Vakuumgefäßes (9) angeordnet ist und dass die Kaltköpfe (7, 8) mit Endteilen (7b bzw. 8b) in das Vakuumgefäß (9) hineinragen, an denen die Leitungsstücke (11, 12) thermisch angekoppelt sind.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltköpfe (7, 8) endseitige Kaltflächen (7c bzw. 8c) aufweisen, an die Endräume (11a bzw. 12a) der Leitungsstücke (11, 12) thermisch angekoppelt sind, in denen eine Abkühlung des Kältemittels (K) erfolgt.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endräume (11a, 12a) querschnittsmäßig erweitert sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Endteile (7b, 8b) der Kaltköpfe (7, 8) von separaten Vakuumräumen (15a, 15b) umgeben sind, die mittels schlecht-wärmeleitender, vakuumdichter Verbindungsstücke (16, 17 bzw. 16', 17') gegenüber dem Innenraum (9a) des Vakuumgefäßes (9) abgetrennt sind.
Anlage nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsstücke (16, 17) zwischen endseitigen Kaltflächen (7c bzw. 8c) der Endteile (7b, 8b) und dem Vakuumgehäuse (9) erstrecken (1).
Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsstücke (16', 17') zwischen den Leitungsstücken (11, 12) und dem Vakuumgehäuse (9) erstrecken (2).
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu kühlenden Teile (3a) der Einrichtung (3) supraleitendes Material enthalten.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das supraleitende Material Hoch-T_c-Supraleitermaterial ist.
Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das supraleitende Material auf einer Temperatur unter 77 K zu halten ist.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kältemittel (K) ein Gemisch aus mehreren Kältemittelkomponenten mit unterschiedlichen Kondensationstemperaturen vorgesehen ist.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Leitungssysteme, in denen jeweils ein Kältemittel nach dem Thermosyphon-Effekt zirkuliert und von denen mindestens eines die Parallelschaltung der beiden Kaltköpfe aufweist.