DE3112266C2

DE3112266C2 -

Info

Publication number: DE3112266C2
Application number: DE3112266A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Dr. 8551 Hemhofen De Laumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1988-10-27
Also published as: DE3112266A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur forcierten Kühlung eines großflächigen Gehäuseteiles eines supraleitenden Magneten, das eine zentrale Ausnehmung aufweist und thermisch mit einem einzigen Kühlmittelführungskanal verbunden ist, an dessen Anschlußstücken ein Kühlmittel zu- bzw. abgeführt ist. Eine derartige Einrichtung ist aus der Veröffentlichung "Proceedings of the 8th Symposium on Engineering Problems of Fusion Research", San Francisco, 1979, Vol. III, Seiten 1169 bis 1173 (vgl. Fig. 4) bekannt.The invention relates to a device for forced cooling of a large-area housing part of a superconducting magnet, which has a central recess and is thermally connected to a single coolant guide channel, at the connecting pieces of which a coolant is supplied or removed. Such a device is known from the publication "Proceedings of the 8th Symposium on Engineering Problems of Fusion Research", San Francisco, 1979, Vol. III, pages 1169 to 1173 (cf. FIG. 4).

Für die Kühlung großer supraleitender Magnete mit flüssigem Helium stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Grundsätzlich hat man bei der Kühlung mit Helium zwei Kühlverfahren zur Wahl, die im allgemeinen als Verdampfungskühlung bzw. Enthalpiekühlung bezeichnet werden. Unter Verdampfungskühlung versteht man dabei ein Verfahren, bei dem die Verdampfungswärme des kryogenen Kühlmittels zur Kühlung vollständig oder teilweise ausgenutzt wird, während bei einer Enthalpiekühlung nur die Enthalpie dieses Kühlmediums erhöht wird und keine Phasenumwandlung stattfindet.For cooling large superconducting magnets with liquid Helium has several options. Basically you have two cooling methods for cooling with helium Choice, generally as evaporative cooling or enthalpy cooling be designated. Under evaporative cooling a method in which the heat of vaporization of the Cryogenic coolant for cooling completely or partially is used, while with enthalpy cooling only the Enthalpy of this cooling medium is increased and no phase change takes place.

Als Verdampfungskühlverfahren ist das bis heute am meisten angewandte Kühlverfahren die Badkühlung mit siedendem Helium unter Normaldruck. Die Vorteile einer Badkühlung sind insbesondere in einer großen Erfahrung mit dieser Kühlart und in einer hohen Kühlkapazität unter Ausnutzung der Verdampfungswärme zu sehen. Eine derartige Kühlung ist im Temperaturbereich von 1,8 bis 4,2 K jedoch nur möglich, wenn die Geometrie der Magneten so beschaffen ist, daß Kühlkanallängen von etwa 20 cm nicht überschritten werden und die Kühlkanäle so angeordnet sind, daß sich in ihnen eine konvektive Strömung ausbilden kann. Außerdem muß der Magnet sich in einem geeigneten vakuum- und kälteisolierten Kryostaten befinden und bei den Betriebstemperaturen eine Abpumpvorrichtung vorhanden sein.This is the most commonly used as an evaporative cooling process Cooling process the bath cooling with boiling helium under normal pressure. The advantages of bath cooling are particular in a great experience with this type of cooling and in a high cooling capacity using the heat of vaporization to see. Such cooling is in the temperature range from 1.8 to 4.2 K, however, only possible if the geometry of the Magnet is designed so that cooling channel lengths of about 20 cm not be exceeded and the cooling channels arranged in this way are that a convective flow is formed in them can. In addition, the magnet must be in a suitable vacuum and cold-insulated cryostats are located and at operating temperatures a pumping device may be present.

Als Alternative zur Badkühlung bieten sich Zwangsumlaufkühlungen mit überkritischem oder Zwei-Phasen-Helium an. Die Vorteile einer Zwangsumlaufkühlung sind hauptsächlich darin zu sehen, daß ein konventioneller Badkryostat entfällt, da der Magnet nur einen Vakuumbehälter benötigt. Außerdem ist die gesamte Heliummenge, die zur Zwangsumlaufkühlung benötigt wird, wesentlich geringer als der zu einer Badkühlung notwendige Heliumbedarf. Auch die Forderung nach kurzen Kühlkanallängen entfällt. Außerdem sind plötzliche Änderungen der Wärmeübergangscharakteristik, wie sie bei der Badkühlung beim Übergang vom Blasensieden zum Filmsieden des Heliums auftritt, nicht vorhanden. Auch sind die Wärmeübergangswerte bei entsprechenden Strömungsverhältnissen für lange Kanäle beträchtlich höher als die vergleichbaren Werte einer Badkühlung.Forced cooling is an alternative to bath cooling with supercritical or two-phase helium. The advantages forced circulation cooling are mainly included in it see that a conventional bath cryostat is not necessary since the Magnet only needs a vacuum container. Besides, that is total amount of helium required for forced cooling, much lower than that necessary for bath cooling Helium requirement. Also the demand for short cooling channel lengths not applicable. Also, there are sudden changes in the heat transfer characteristics, like when cooling the bathroom at the transition from bubble boiling to film boiling of helium does not occur available. The heat transfer values are also appropriate Flow conditions for long channels considerably higher than the comparable values of bath cooling.

Diese Vorteile einer Zwangsumlaufkühlung sollen auch bei der Kühlung des supraleitenden Großmagneten ausgenutzt werden, der für das sogenannte Large-Coil-Task (LCT)-Project zur Entwicklung eines Fusionsreaktors mit toroidalem Magnetfeld erstellt wird (vgl. z. B. "Kerntechnik", 20. Jahrgang (1978), No. 6, Seiten 274 bis 281; oder die eingangs genannte Veröffentlichung "Proc. 8th Symp. Eng. Probl. Fus. Res."). Die scheibenförmige supraleitende Magnetwicklung dieses Magneten ist in einem Gehäuse untergebracht, das zwei parallele, großflächige Gehäuseteile mit einer zentralen D-förmigen Ausnehmung enthält, durch welche sich ein Führungskanal für das Fusionsplasma erstreckt. Aus elektromagnetischen und mechanischen Gründen müssen auch diese Gehäuseteile auf Tieftemperatur gehalten werden.These advantages of forced cooling are also said to be the case with Cooling of the superconducting large magnet can be exploited, the for the so-called Large Coil Task (LCT) project for development of a fusion reactor with a toroidal magnetic field (see, for example, "Kerntechnik", 20th year (1978), No. 6, Pages 274 to 281; or the publication mentioned at the beginning "Proc. 8th Symp. Eng. Probl. Fus. Res."). The disc-shaped superconducting magnet winding this magnet is housed in a housing, the two parallel, large-area housing parts with contains a central D-shaped recess, through which there is a guide channel for the fusion plasma extends. From electromagnetic and For mechanical reasons, these housing parts also have to Low temperatures are kept.

Das zur Kühlung dieser Gehäuseteile erforderliche Helium wird forciert durch mit diesen Gehäuseteilen thermisch verbundene Kühlmittelführungskanäle geleitet. Dabei ist es bekannt, einen oder mehrere, teilweise parallelgeschaltete Kanäle vorzusehen, die spiralförmig mit mehreren Windungen um die zentrale Ausnehmung angeordnet sind; vgl. Fig. 1. Bei einer derartigen Führung des Kühlmittels ist jedoch die Gefahr von thermischen Kurzschlüssen zwischen benachbarten Windungen nicht auszuschließen. Die Windungen müssen sich nämlich mit verhältnismäßig kleinem Abstand gegenseitig umschließen, um eine effektive Kühlung des Gehäuseteiles zu ermöglichen. Außerdem ist bei einer derartigen Kühlmittelführung, um geringe Temperaturgradienten auf der zu kühlenden Fläche zu erhalten, eine Variation der Strömungskanallängen verhältnismäßig schwierig. In der Regel kann nämlich die Strömungskanallänge nur um einen vollständigen Spiralumfang variiert werden.The helium required for cooling these housing parts is forced through coolant guide channels thermally connected to these housing parts. It is known to provide one or more, partially parallel channels, which are arranged spirally with several turns around the central recess; see. Fig. 1. With such a guidance of the coolant, however, the risk of thermal short circuits between adjacent turns cannot be ruled out. The windings must namely enclose each other with a relatively small distance in order to enable effective cooling of the housing part. In addition, with such a coolant guide, in order to obtain low temperature gradients on the surface to be cooled, a variation in the flow channel lengths is relatively difficult. As a rule, the flow channel length can only be varied by a complete spiral circumference.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Kühleinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei ihr ein thermischer Kurzschluß weitgehend ausgeschlossen und somit die vorhandene Enthalpie des Kühlmittels gut ausgenutzt wird. The object of the present invention is therefore that Cooling device of the type mentioned in this regard to improve that with her a thermal short circuit largely excluded and thus the existing Enthalpy of the coolant is used well.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved according to the invention in the license plate the measures specified in the main claim.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kühleinrichtung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Anordnung sinus- oder mäanderförmiger Kühlmittelführungskanäle auf der zu kühlenden Fläche bei alleiniger strömungstechnischer Reihenschaltung ohne geometrischer Parallelführung der Kanäle ein thermischer Kurzschluß zu vermeiden ist. Die vorhandene Enthalpie des Kühlmittels wird somit entsprechend gut ausgenutzt. Außerdem ist eine Minimierung der in der zu kühlenden Fläche auftretenden Temperaturgradienten auf einfache Weise dadurch zu erreichen, daß die zum Wärmeaustausch notwendige Fläche durch Veränderung der Kühlkanallänge mittels Variation der Sinussteigung bzw. der Mäandergeometrie über die gesamte Länge der Fläche zu verteilen ist. Darüber hinaus wird durch das wiederholte Umlenken der Strömung aufgrund der Sinus- bzw. Mäandergeometrie eine Verwirbelung des strömenden Kühlmittels gefördert und damit der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem zu kühlenden Gehäuseteil verbessert.The with the inventive design of the cooling device The advantages achieved are in particular in that the arrangement is sinusoidal or meandering Coolant guide channels on the one to be cooled Area with only fluidic series connection without geometric parallel guidance of the channels avoid a thermal short circuit. The existing one Enthalpy of the coolant is accordingly well used. There is also a minimization the temperature gradient occurring in the surface to be cooled easily achieved by that the area necessary for heat exchange through change the cooling channel length by varying the Sinus slope or the meander geometry over the spread the entire length of the surface. About that further by redirecting the flow a swirl due to the sinus or meander geometry of the flowing coolant promoted and thus the heat exchange between the coolant and improved the housing part to be cooled.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kühleinrichtung nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements of the cooling device according to the invention emerge from the subclaims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren Fig. 1 eine bekannte Kühleinrichtung schematisch veranschaulicht ist. Fig. 2 zeigt schematisch eine Kühleinrichtung nach der Erfindung, von der in den Fig. 3 und 4 - entsprechend IV in Fig. 2 - je ein Ausschnitt näher dargestellt ist. To further explain the invention and its further developments characterized in the subclaims, reference is made to the drawing, in which FIG. 1 schematically illustrates a known cooling device. Fig. 2 shows schematically a cooling device according to the invention, of which a detail is shown in FIGS. 3 and 4 - corresponding to IV in Fig. 2 - each.

Bei dem in Fig. 1 als Seitenansicht angedeuteten Gehäuse 2 eines supraleitenden Großmagneten handelt es sich z. B. um das Gehäuse eines für das sogenannte LCT-Projekt vorgesehenen Magneten. Das Gehäuse weist eine zentrale etwa D-förmige Ausnehmung 3 auf, durch die sich ein Plasmaführungskanal erstrecken kann. Eine beispielsweise rechteckig ausgebildete Flachseite 4 dieses Gehäuses soll auf der geforderten Tieftemperatur gehalten werden. Hierzu ist eine Zwangskühlung vorgesehen. Auf der Flachseite der bekannten Kühleinrichtung ist deshalb ein Kühlmittelführungskanal 12 in thermisch leitender Verbindung aufgebracht, dessen Anordnung in der Figur durch den entsprechenden Führungsweg des in ihm forciert strömenden Kühlmittels veranschaulicht ist. Um eine ausreichende Kühlung der Flachseite 4 zu gewährleisten, ist bei der bekannten Kühleinrichtung der Kühlmittelführungsweg 12 spiralförmig ausgebildet. Die Spirale muß dabei mehrere Windungen haben, um so die sich auf der Flachseite ausbildenden Temperaturgradienten klein halten zu können. Das an einem Anschlußstück 11 am unteren Rand der Flachseite 4 in den Kühlkanal 12 eintretende Kühlmittel strömt dann durch die Windungen der Spirale und wird schließlich an einem Anschlußstück 13 in der Nähe des Anschlußstückes 11 wieder abgeführt. Beim Durchströmen der Windungen nimmt das Kühlmittel Wärme auf, so daß es sich in benachbarten Windungen, beispielsweise an den mit 8 und 9 bezeichneten Stellen, auf unterschiedlichem Temperaturniveau befindet. Aufgrund des geringen Abstandes zwischen den Windungen ist jedoch der thermische Widerstand zwischen ihnen entsprechend gering, so daß bei dieser geometrischen Parallelführung von Teilen des spiralförmigen Kühlmittelführungskanal thermische Kurzschlüsse auftreten können. In the housing 2 of a superconducting large magnet indicated as a side view in FIG . B. around the housing of a magnet intended for the so-called LCT project. The housing has a central, approximately D-shaped recess 3 , through which a plasma guide channel can extend. A flat side 4 of this housing, for example of rectangular design, is to be kept at the required low temperature. Forced cooling is provided for this. On the flat side of the known cooling device, a coolant guide channel 12 is therefore applied in a thermally conductive connection, the arrangement of which is illustrated in the figure by the corresponding guide path of the coolant flowing in it. In order to ensure adequate cooling of the flat side 4 , the coolant guide path 12 in the known cooling device is of spiral design. The spiral must have several turns in order to keep the temperature gradients on the flat side small. The coolant entering the cooling channel 12 at a connecting piece 11 at the lower edge of the flat side 4 then flows through the turns of the spiral and is finally discharged again at a connecting piece 13 in the vicinity of the connecting piece 11 . When flowing through the windings, the coolant absorbs heat, so that it is at different temperatures in adjacent windings, for example at the points designated 8 and 9 . Due to the small distance between the turns, however, the thermal resistance between them is correspondingly low, so that thermal short circuits can occur with this geometric parallel guidance of parts of the spiral coolant guide channel.

Zur Vermeidung derartiger thermischer Kurzschlüsse wird nunmehr eine geometrische Parallelführung von Kühlkanalteilen praktisch vermieden, ohne daß auf eine hohe Ausnutzung der Wärmeaustauschfläche zwischen dem Kühlmittelführungskanal und der zu kühlenden Fläche verzichtet werden muß. Dies wird hauptsächlich durch eine sinus- oder mäanderförmige Anordnung der Kühlmittelführungskanalteile auf der zu kühlenden Fläche unter Einhaltung eines vorbestimmten thermischen Widerstandes zwischen den Anschlußstücken erreicht. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel geht aus der in Fig. 2 schematisch als Seitenansicht dargestellten Kühleinrichtung für das Gehäuse, wie es in Fig. 1 angenommen wurde, hervor. Mit Fig. 1 übereinstimmende Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In order to avoid such thermal short circuits, a geometrical parallel guidance of cooling duct parts is now practically avoided, without having to forego a high utilization of the heat exchange surface between the coolant duct and the surface to be cooled. This is mainly achieved by a sinusoidal or meandering arrangement of the coolant duct parts on the surface to be cooled while maintaining a predetermined thermal resistance between the connectors. A corresponding exemplary embodiment can be seen from the cooling device for the housing, shown schematically as a side view in FIG. 2, as was assumed in FIG. 1. With Fig. 1 matching components are provided with the same reference numerals.

Das Kühlmittel wird wiederum an dem am unteren Rand der Flachseite 4 angeordneten Kühlmittelanschlußstück 11 Kühlmittelführungskanals 12 in diesen eingespeist. Der Kühlmittelführungskanal ist in der Figur durch den entsprechenden Kühlmittelführungsweg dargestellt. Das Kühlmittel umläuft dann nur ein einziges Mal die zentrale D-förmige Ausnehmung 3 und wird schließlich an dem Anschlußstück 13 am unteren Rand der zu kühlenden Flachseite 4 wieder abgeführt. Zwischen den beiden Anschlußstücken 11 und 13 ist ein vorbestimmter Abstand a eingehalten. Dieser Abstand ist durch den Mindestwert des zwischen diesen Anschlußstücken einzuhaltenden Mindestwertes des thermischen Widerstandes festgelegt. Da außerdem wegen des sinus- bzw. mäanderförmigen Kanalverlaufs eine Parallelführung des Kühlmittels im wesentlichen ausgeschlossen ist, werden thermische Kurzschlüsse entsprechend vermieden. The coolant is in turn fed into the coolant guide duct 12 arranged at the lower edge of the flat side 4 of the coolant guide duct 12 . The coolant guide channel is shown in the figure by the corresponding coolant guide path. The coolant then circulates only once around the central D-shaped recess 3 and is finally discharged again at the connection piece 13 at the lower edge of the flat side 4 to be cooled. A predetermined distance a is maintained between the two connecting pieces 11 and 13 . This distance is determined by the minimum value of the minimum value of the thermal resistance to be observed between these connecting pieces. Since, in addition, parallel guidance of the coolant is essentially ruled out because of the sinusoidal or meandering channel shape, thermal short circuits are avoided accordingly.

Außerdem wird bei diesem Kanalverlauf die Ausnehmung 3 vorteilhaft nur ein einziges Mal umfaßt. Eine Minimierung der auf dieser Fläche auftretenden Temperaturgradienten ist nämlich auf einfache Weise dadurch zu erreichen, daß die zum Wärmeaustausch notwendige Fläche durch eine entsprechende Wahl der Kanallänge mittels einer Variation der Sinussteigung bzw. der Mäandergeometrie an die jeweiligen Kühlanforderungen anpaßbar ist. Es ist somit die Voraussetzung zur Ausschöpfung der angebotenen Enthalpie des Kühlmittels bei einem Wärmeaustauschprozeß gegeben.In addition, the recess 3 is advantageously only encompassed once in this channel course. A minimization of the temperature gradients occurring on this surface can namely be achieved in a simple manner in that the surface required for heat exchange can be adapted to the respective cooling requirements by an appropriate choice of the channel length by means of a variation of the sinus slope or the meander geometry. The prerequisite for exhausting the enthalpy of the coolant offered in a heat exchange process is thus given.

Die den in Fig. 2 wiedergegebenen Mindestabstand a zwischen den Anschlußstücken 11 und 13 des Kühlmittelführungskanals 12 bestimmenden Größen gehen aus dem in Fig. 3 schematisch gezeigten Querschnitt näher hervor. In dieser Figur ist ein Teilstück 14 des zu kühlenden Gehäuses dargestellt, auf dem die beiden Anschlußstücke 11 und 13 des Kühlmittelführungskanals angebracht sind. Der Wert des Abstandes a läßt sich wie folgt abschätzen. Unter der realistischen Annahme, daß die Ausgleichsstrecke zwischen Kühlgas- und Massentemperatur kleiner ist als ein Gehäuseumfang, strömt im rechten Kanalanschlußstück 13 Warmgas und im linken Anschlußstück 11 Kaltgas. Der Einfluß der unterschiedlichen Gastemperaturen kann dann wie folgt beschrieben werden:The reproduced in Fig. 2 minimum distance a between the connecting pieces 11 and 13 of the coolant supply passage 12 determining parameters will be apparent in more detail from the schematically shown in FIG. 3 cross-section. In this figure, a section 14 of the housing to be cooled is shown, on which the two connecting pieces 11 and 13 of the coolant guide channel are attached. The value of the distance a can be estimated as follows. Under the realistic assumption that the compensating distance between the cooling gas and the mass temperature is smaller than the circumference of the housing, 13 hot gas flows in the right duct connection piece and 11 cold gas in the left connection piece. The influence of the different gas temperatures can then be described as follows:

Wärmestrom senkrecht zur wärmetauschenden Fläche bei dem linken Kanalanschlußstück 11:Heat flow perpendicular to the heat-exchanging surface for the left duct connection piece 11 :

Wärmestrom parallel zur Oberfläche vom rechten Kanalanschlußstück 13 in Richtung des linken Kanalanschlußstückes 11:Heat flow parallel to the surface from the right duct connector 13 in the direction of the left duct connector 11 :

Dabei sind a der Abstand zwischen den Rändern der benachbarten Kühlkanalanschlußstücke 11 und 13, b die Breite der Kühlkanäle, c die Teillänge der Kühlkanalanschlußstücke, s die Wanddicke des zu kühlenden Gehäuseteiles 14, λ die Wärmeleitfähigkeit und Δ ϑ der Temperaturunterschied des in den Anschlußstücken strömenden Kühlmittels.Here, a is the distance between the edges of the adjacent cooling duct connectors 11 and 13 , b the width of the cooling channels, c the partial length of the cooling duct connectors, s the wall thickness of the housing part 14 to be cooled, λ the thermal conductivity and Δ ϑ the temperature difference of the coolant flowing in the connectors .

Das Verhältnis _R/ _L kann darüber eine Aussage geben, in welchem Maße sich ein thermischer Kurzschluß einstellt. Hierbei wird dem wärmeren Abgas in dem Anschlußstück 13 entgegen der Absicht Wärme entzogen, so daß es sich bei gleichzeitiger entsprechender Erwärmung des kälteren Abgases in dem Anschlußstück 11 wieder abkühlt. Es ergibt sich dann:The relationship _R/ _L can make a statement about to what extent a thermal short circuit occurs. Here, the warmer exhaust gas in the connector 13 deprived of heat contrary to the intention, so that it itself with corresponding warming of the colder exhaust gas in the connector11 cools down again. The result is:

Aus dieser Gleichung kann man den Mindestabstand a zwischen zwei Kühlkanalrändern bestimmen, damit ein vorzugebender Maximalwärmestrom von einem wärmeren Kühlkanal (13) zu einem kälteren Kühlkanal (11) nicht überschritten wird.The minimum distance a between two cooling channel edges can be determined from this equation so that a predetermined maximum heat flow from a warmer cooling channel ( 13 ) to a colder cooling channel ( 11 ) is not exceeded.

Nimmt man z. B. an, daß der Wärmestrom _R zwischen den Kühlkanälen maximal 20% des Wärmestromes _L senkrecht zum linken Kühlkanal betragen soll, d. h. daßIf you take z. B. assumes that the heat flow _R between Cooling channels maximum 20% of the heat flow _L perpendicular to the left cooling channel, d. H. that

so ergibt sich für
s= 50 mm Materialdicke und b= 42 mm Kühlkanalbreite ein Mindestabstand zwischen den Kühlkanalrändern von:so for
s = 50 mm material thickness and b = 42 mm cooling channel width a minimum distance between the cooling channel edges of:

Ferner ist der in Fig. 2 durch eine mit IV bezeichnete gestrichelte Linie gekennzeichnete Teilbereich der Kühleinrichtung in Fig. 4 näher veranschaulicht. Aus der in dieser Figur wiedergegebenen Aufsicht ist ein Teilstück des Kühlkanals 12 der Kühleinrichtung mit sinusförmigem Verlauf ersichtlich. Als Kühlkanal kann z. B. ein mit der zu kühlenden Oberfläche 16 der Flachseite 4 des Magnetgehäuses thermisch verbundenes Rohr vorgesehen sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der Figur ist er jedoch durch einen längsgeschnittenen Teil eines Hohlrohres gebildet, so daß er einen etwa halbkreisförmigen oder kreissegmentförmigen Querschnitt 17 hat. Durch derartige Kühlkanäle wird eine hohe Wärmeaustauschfläche zwischen der zu kühlenden Gehäusefläche und dem in dem Kühlkanal strömenden Kühlmittel gewährleistet. Das den Kühlkanal bildende Hohlrohrteil ist an seinen Längsseiten 18 und 19 mit dem zu kühlenden Gehäuseteil kühlmitteldicht verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt.Further, the portion of the cooling device indicated in Fig. 2 by a dashed line denoted by IV in Fig. Illustrated in more detail. 4 A part of the cooling channel 12 of the cooling device with a sinusoidal shape can be seen from the plan view shown in this figure. As a cooling channel z. B. can be provided with the surface to be cooled 16 of the flat side 4 of the magnet housing thermally connected tube. According to the exemplary embodiment according to the figure, however, it is formed by a longitudinally cut part of a hollow tube, so that it has an approximately semicircular or circular segment-shaped cross section 17 . Such cooling channels ensure a high heat exchange surface between the housing surface to be cooled and the coolant flowing in the cooling channel. The hollow tube part forming the cooling channel is connected on its longitudinal sides 18 and 19 to the housing part to be cooled in a coolant-tight manner, for example soldered or welded.

Claims

1. Device for forced cooling of a large-area housing part of a superconducting magnet that is central Has recess and thermally with a single coolant guide channel is connected, at its two connectors a coolant is supplied or removed,characterizedthat the coolant guide channel (12) sinusoidal or meandering, the recess (3rd) is formed once all around and that for Compliance with a predetermined minimum value of the thermal Resistance between the two connectors (11, 13) of Coolant duct (12) these (11, 13) in one such a distance(a) are arranged from each other that the value of distance(a) is, where the heat flow perpendicular to Surface of the housing part in the connection piece supplying coolant (11) and _R the heat flow parallel to the surface of the housing part between the two connectors (11, 13) are and wheres the material thickness of the housing part to be cooled (14) andb the channel width of the connectors (11, 13) are.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the coolant guide channel ( 12 ) on the housing part to be cooled ( 4 ) is soldered or welded.

3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the coolant guide channel ( 12 ) has a semicircular or circular segment-shaped cross section ( 17 ).