超导磁体装置

摘要

提供能够使氦消耗量减少并防止骤冷所引起的破损的超导电磁体装置。在将从外部浸入的热传到气态氦(6)的传热部件(7)的上下的至少一方设置以覆盖气态氦(6)的氦气排气管(3a)的方式配置的片状的对流防止件(9)，从而在运输时提高热交换性能。在万一发生了骤冷时，对流防止件(9)向排气管的上方升起，从而实现确保气态氦(6)的风道并抑制内压的过大上升。

权利要求

1.一种超导电磁体装置，使电流在超导线圈中流过而产生磁力，所述超导电磁体装置具备：真空容器，在内部容纳所述超导线圈和冷却所述超导线圈的氦；

排气管，将所述氦从所述内部排放到所述真空容器的外部；

对流防止件，部分地安装于所述排气管的管内，遮盖所述管内的一部分；

热屏蔽件，吸收从所述真空容器的外部传到所述内部的热；以及传热部件，向所述管内突出，将被所述热屏蔽件吸收的热传递到通过所述管内的所述氦，所述对流防止件根据所述管内的压力变化而空出所述管内的所述一部分，所述超导电磁体装置在所述管内具备使所述电流在所述超导线圈中流过的电极，所述电极处于所述管内的中央，所述传热部件从所述排气管的外周侧向所述中央突出，所述对流防止件遮盖的所述管内的所述一部分位于所述电极与所述传热部件之间。

2.根据权利要求1所述的超导电磁体装置，其中，所述传热部件具备具有散热片的梳状的散热器。

3.根据权利要求1所述的超导电磁体装置，其中，所述传热部件在与通过所述管内的所述氦进行热交换的热交换区域具备多个开口部。

4.根据权利要求2所述的超导电磁体装置，其中，所述传热部件在与通过所述管内的所述氦进行热交换的热交换区域具备多个开口部。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的超导电磁体装置，其中，所述对流防止件具有弹性。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的超导电磁体装置，其中，在所述对流防止件遮盖了所述管内的所述一部分时，所述氦被引导到所述传热部件，在所述对流防止件空出了所述管内的所述一部分时，所述氦被引导到所述外部。

7.根据权利要求5所述的超导电磁体装置，其中，在所述对流防止件遮盖了所述管内的所述一部分时，所述氦被引导到所述传热部件，在所述对流防止件空出了所述管内的所述一部分时，所述氦被引导到所述外部。

说明书

超导磁体装置

技术领域

[0001] 本发明涉及超导电磁体装置，特别是涉及用液氦冷却超导线圈的MRI用超导电磁体装置。

背景技术

[0002] 超导电磁体装置是经由电极使电力在超导线圈中流过而产生强大磁力的装置，而为了使超导线圈的电阻为零，需要将超导线圈冷却至液氦温度。为了将超导线圈冷却至液氦温度而产生强大磁力，以往的超导电磁体装置例如如图23所示具备：超导线圈1；电极8，在通电时使电流流向超导线圈1；以及SUS制的低温恒温器(cryostat)3，容纳冷却该超导线圈1的液氦2(例如专利文献1)。

[0003] 在用于冷却的液氦汽化了时，体积比液体时显著增加。因此，在以往的超导电磁体装置中，例如如图23所示，低温恒温器3具备用于将汽化而成为气体的氦气向外部排放的氦气排气管3a(例如专利文献1)。

[0004] 低温恒温器3的外部温度高于低温恒温器3的内部温度。在该外部的热传到低温恒温器3的内部时，有可能引起液氦的汽化所致的体积增加以及内部温度上升。为了防止内部温度因外部的热而上升，在以往的超导电磁体装置中，例如如图23所示具备：真空容器4，容纳低温恒温器3；高导热率的铝制的热屏蔽件5，吸收从该真空容器4的外部向内部浸入的热；以及铜制的传热部件7，将被该热屏蔽件5吸收的热传到通过氦气排气管3a的内部的气态氦6(例如专利文献1)。在这样构成的超导电磁体装置中，例如如图24以及图25所示，传热部件7与氦气排气管3a连接，与氦气排气管3a的管内的气态氦的通过方向交叉，向氦气排气管3a的管内突出。气态氦6从传热部件7与氦气排气管3a之间的下方向上方通过。当在通过氦气排气管3a内时气态氦6与传热部件7接触的情况下，从外部浸入而被热屏蔽件5吸收过来的热经由传热部件7传到气态氦6，热被传到的气态氦6通过自然对流而被输送到外部(例如专利文献1)。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2007-194258号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的技术问题

[0009] 氦是昂贵的。因此，大量排放由液氦2汽化而成的气态氦6时有可能导致超导电磁体装置的维持成本增大。例如，在超导电磁体装置的运输时，与通常运行时不同，会将制冷机停止。在制冷机停止时，氦气排气管3a内的液氦2因从外部侵入的热而蒸发的可能性增大，有可能导致超导电磁体装置的维持成本增大。

[0010] 为了使气态氦6的排放量减少，考虑如下的应对：减小氦气排气管3a中的气态氦6的通路。然而，在由于某种原因而超导线圈1的温度上升了时，液氦2蒸发汽化而氦气排气管3a内的压力有可能急剧上升。因此，在使用了减小氦气排气管3a中的气态氦6的通路的构造时，气态氦6的排放赶不上气态氦6的产生，内压上升而有可能发生对超导电磁体装置造成破损的骤冷(quench)。

[0011] 本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供不仅使气态氦的排放量减少来抑制装置维持成本增大，在万一发生骤冷时也抑制氦气排气管内的压力上升而能够避免装置破损的超导电磁体装置。

[0012] 解决技术问题的技术方案

[0013] 本发明的超导电磁体装置经由电极使电流在超导线圈中流过而产生磁力。另外，超导电磁体装置具备：真空容器，在内部容纳超导线圈和冷却超导线圈的氦；热屏蔽件，构成为吸收从真空容器的外部传到内部的热；排气管，其中氦向预定的通过方向通过而被排放到外部；传热部件，对通过排气管的管内的氦传递被热屏蔽件吸收的热；以及对流防止件，能够为了防止氦向预定的通过方向通过而覆盖管内的至少一部分。电极沿着预定的通过方向配置于所述管内。传热部件沿着与预定的通过方向交叉的交叉方向连接于排气管。传热部件的一部分向管内突出。对流防止件的一部分固定于管内。对流防止件沿着预定的通过方向与传热部件隔离，在管内的压力不超过预定值时覆盖所述管内的至少一部分，在管内的压力超过预定值时不覆盖所述管内的至少一部分。

[0014] 发明效果

[0015] 在本发明的超导电磁体装置中，将一部分被固定的对流防止件配置于排气管的通道。通常，用对流防止件覆盖排气管的通道而减小排气管的通道，从而使氦集中到传热部件，但在骤冷等压力上升时，构成为对流防止件不覆盖排气管的通道。因此，不仅使气态氦的排放量减少来抑制装置维持成本增大，在万一发生骤冷时氦气也集中到排气管，从而抑制排气管内的压力上升，能够避免装置破损。

附图说明

[0016] 图1是示出本发明的实施方式1的超导电磁体装置的示意图。

[0017] 图2是示出本发明的实施方式1的超导电磁体装置的剖视图。

[0018] 图3是本发明的实施方式1的超导电磁体装置的传热部件附近的剖视图。

[0019] 图4是本发明的实施方式1的超导电磁体装置的A－A’剖面基准的俯视图。

[0020] 图5是本发明的实施方式1的超导电磁体装置的B－B’剖视图。

[0021] 图6是本发明的实施方式1的超导电磁体装置的骤冷时的剖视图。

[0022] 图7是示出本发明的实施方式2的超导电磁体装置的剖视图。

[0023] 图8是本发明的实施方式2的超导电磁体装置的C－C’剖面基准的俯视图。

[0024] 图9是本发明的实施方式2的超导电磁体装置的D－D’剖视图。

[0025] 图10是本发明的实施方式2的超导电磁体装置的骤冷时的剖视图。

[0026] 图11是示出本发明的实施方式3的超导电磁体装置的剖视图。

[0027] 图12是本发明的实施方式3的超导电磁体装置的E－E’剖面基准的俯视图。

[0028] 图13是本发明的实施方式3的超导电磁体装置的F－F’剖视图。

[0029] 图14是本发明的实施方式3的超导电磁体装置的骤冷时的剖视图。

[0030] 图15是示出本发明的实施方式4的超导电磁体装置的剖视图。

[0031] 图16是本发明的实施方式4的超导电磁体装置的G－G’剖面基准的俯视图。

[0032] 图17是本发明的实施方式4的超导电磁体装置的H－H’剖视图。

[0033] 图18是本发明的实施方式4的超导电磁体装置的骤冷时的剖视图。

[0034] 图19是示出本发明的实施方式5的超导电磁体装置的剖视图。

[0035] 图20是本发明的实施方式5的超导电磁体装置的I－I’剖面基准的俯视图。

[0036] 图21是本发明的实施方式5的超导电磁体装置的J－J’剖视图。

[0037] 图22是本发明的实施方式5的超导电磁体装置的骤冷时的剖视图。

[0038] 图23是示出现有技术的超导电磁体装置的剖视图。

[0039] 图24是现有技术的超导电磁体装置的传热部件附近的剖视图。

[0040] 图25是现有技术的超导电磁体装置的K－K’剖视图。

[0041] 附图标记

[0042] 1：线圈；2：液氦；3：低温恒温器；3a：氦气排气管；4：真空容器；5：热屏蔽件；6：气态氦；7：传热部件；8：电极；9：对流防止件；10：氦风道；11：散热器区域；12：热交换区域；A1：氦流；A2：热流

具体实施方式

[0043] 以下，参照附图，详细地说明本申请公开的超导电磁体装置的实施方式。此外，以下所示的实施方式是一个例子，本发明并不被这些实施方式限定。

[0044] 实施方式1

[0045] 使用图1至图6，说明本发明的实施方式1的超导电磁体装置。图1是超导电磁体装置的示意图。图2以及图3是超导电磁体装置的铅垂方向剖视图。图4是从铅垂方向的上方向下方观察图3中的A－A’剖面时的俯视图。图5是从铅垂方向的上方向下方观察图3中的B－B’剖面时的俯视图。图6是发生了骤冷时的铅垂方向剖视图。这些图除了示出图23～25所示的以往的超导电磁体的构造之外，还示出了在本发明的实施方式1中作为特征性构成要素之一的后述氦气排气管3a、传热部件7以及对流防止件9和它们周边的构造。

[0046] 超导电磁体装置如图2所示具备超导线圈1、容纳有超导线圈1以及冷却该超导线圈1的液氦2的SUS制的低温恒温器3、覆盖该SUS制的低温恒温器3所具备的氦气排气管3a的真空容器4、传递从外部浸入到该真空容器4内的热的高导热率的铝制的热屏蔽件5、将传到该热屏蔽件5的热传到低温恒温器3的内部的气态氦6的铜制的传热部件7以及在向超导线圈1通电时使电流流过的电极8。在沿铅垂方向延伸的氦气排气管3a的内部，以轴心相同的方式配置的沿铅垂方向延伸的电极8沿着气态氦6通过的预定的通过方向而设置。换言之电极8设置于氦气排气管3a的管内的中心附近。

[0047] 真空容器4容纳有超导线圈1、液氦2以及液氦2蒸发汽化而成的气态氦6，作为用于将超导线圈1维持为6K以下的冷却容器发挥功能。在出货时，真空容器4内的超导线圈1被液氦2浸没。

[0048] 热屏蔽件5埋设于真空容器4内，覆盖储藏液氦2的真空容器4整体。热屏蔽件5为铝制，吸收依赖于从真空容器4的外部侵入的热的真空容器4的辐射热而传到传热部件7。

[0049] 气态氦6在预定的通过方向上流过氦气排气管3a的内部空间。传热部件7沿着与气态氦6的通过方向交叉的交叉方向配置，传热部件7的一部分向氦气排气管3a的内部空间突出。传热部件7为由导热率高的高传导性材料、例如铜构成的金属板，被配置成在水平方向上与沿铅垂方向延伸的氦气排气管3a交叉。另外，热屏蔽件5与传热部件7连接。因此，在气态氦6与传热部件7的突出区域接触时，热屏蔽件5吸收而传到传热部件7的来自外部的浸入热与气态氦6进行热交换，热交换后的气态氦6被排放到外部。换言之，热屏蔽件5被传热部件7冷却。

[0050] 超导电磁体装置设置于室内环境。为了持续维持超导线圈1的超导状态，需要高效地排放从真空容器4的外部浸入的热。因此超导电磁体装置使用如上所述的结构，从外部侵入的热被铝制的热屏蔽件5吸收，被热屏蔽件5吸收的热传到传热部件7，使汽化而成的气态氦6与热被传到的传热部件7接触，将通过接触而接收到热的气态氦6从氦气排气管3a引导到外部而排放。换言之，超导电磁体装置具有作为将气态氦6用作制冷剂的制冷机的功能，能够抑制来自外部的浸入热传到内部的液氦2侧，维持处于真空容器4内的超导线圈1的冷却状态。图3的箭头表示利用如上所述的结构带来的热的路径。

[0051] 关于液氦2汽化而通过了氦气排气管3a的气态氦6，为了调整超导电磁体装置的内压，作为气态氦6的排放口的压力阀设置于低温恒温器3，能够调整气态氦6向超导电磁体装置的外部的排放量。

[0052] 在从轴向、换言之铅垂方向观察氦气排气管3a时，如图5所示，传热部件7向氦气排气管3a的内侧突出，传热部件7的一部分到达处于氦气排气管3a内的电极8附近的内壁部分。在图5中，示出了扇形的氦风道10贯通的一个例子，但形状能够任意地变更。另外，也可以利用到达电极8附近的内壁部分的传热部件7的一部分来保持氦气排气管3a。

[0053] 在传热部件7向氦气排气管3a的内侧突出的部分的上方(气体排放下游侧)以及下方(气体排放上游侧)配置有对流防止件9。对流防止件9是由树脂构成的厚度为1mm左右的片材，是在超导现象的应用产品等中在极低温用途中使用的材料。在图3所示的一个例子中，安装有在相对于传热部件7靠上侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9和在相对于传热部件7靠下侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9。对流防止件9具有弹性，能够由于气态氦6的风压而变形。在本实施方式1中，示出了在传热部件7的铅垂方向上下两侧配置对流防止件9的一个例子，但也可以做成配置于任意一方的结构。

[0054] 如图4所示，对流防止件9设置为覆盖处于氦气排气管3a内的传热部件7的整体。传热部件7的氦风道10如图5所示做成与图25所示的以往的氦风道10相同的构造。

[0055] 对流防止件9固定于氦气排气管3a的内周侧壁面，而可以在与处于其相反侧的氦气排气管3a的外周侧壁面之间稍微隔开间隙。通常，略微蒸发的氦气在设置有对流防止件9的部分处通过外周侧壁面附近(图3)。另一方面，由于传热部件7从外周侧壁面突出，氦风道10被对流防止件9覆盖，所以与未被对流防止件9覆盖的情况相比，与传热部件7接触碰撞而流动的气态氦6的量增加，气态氦6的流动集中于传热部件7的突出部。由于存在上下的对流防止件9，从而避开下方的对流防止件9而流到上方的气态氦6与传热部件7的下表面接触碰撞，与下表面接触碰撞的气态氦6经由传热部件7的处于电极8侧的侧面而朝向氦风道10，在通过了氦风道10内之后，在与传热部件7的上表面接触的同时避开上方的对流防止件9而排放到外部。换言之，由于抑制了气态氦6直线地从铅垂下方向上方通过的情形，所以能够减少气态氦的排放量。另外，气态氦6与传热部件7接触的机会增加，热交换效率提高。此外，在对流防止件9仅处于传热部件7的上方或下方的一方时，也抑制气态氦6直线地从铅垂下方向上方通过，所以能够减少气态氦6的排放量。另外，在对流防止件9处于传热部件7的上方时，能够使气态氦6与传热部件7的上表面的接触机会增加，在对流防止件9处于传热部件7的下方时，能够使气态氦6与传热部件7的下表面的接触碰撞机会增加，所以即使在对流防止件9仅处于传热部件7的上方或下方的一方时，热交换效率也会提高。

[0056] 在具有如上所述的构造的超导电磁体装置中，在传热部件7的上下设置对流防止件9，从而能够使气态氦6向将从外部浸入的热传到气态氦6的传热部件7集中，并且能够加长气态氦6与传热部件7的表面接触的风道的长度，并降低温度边界层的厚度，能够增加热交换量。其结果是，能够将隔着热屏蔽件5的真空容器4的温度保持为低于以往的真空容器4的温度，能够降低液氦2的消耗量。

[0057] 避开传热部件7而通过了氦气排气管3a的气态氦6经由压力阀而通过，被排放到低温恒温器3的外部、即超导电磁体装置的外部。由于气态氦6通过自然对流而被排放，所以小于1m/s地平稳流动。

[0058] 由于对流防止件9而氦气排气管3a内的氦风道10变小，所以在由于某种原因发生骤冷而大量的液氦2急剧蒸发时，超导电磁体装置的内压上升，有可能引起破损。然而，由于对流防止件9在处于电极8附近的氦气排气管3a的内周侧壁面被固定，所以如图6所示，由于上升的内压而对流防止件9在铅垂方向上向上升起，能够确保以往程度的风道宽度。因而，在万一发生了骤冷时也能够抑制氦气排气管3a内的压力上升，避免超导电磁体装置的破损。

[0059] 虽然传热部件7与对流防止件9的间隔并不被特别限定，但需要在发生了骤冷时不阻碍升起的程度的间隔。另外，设定考虑了对流防止件9的变形的适度的间隔即可。

[0060] 实施方式2

[0061] 使用图7至图10，说明本发明的实施方式2的超导电磁体装置。图7是铅垂方向剖视图，图8是图7中的C－C’剖面基准的俯视图，图9示出了图7中的D－D’剖面，图10示出了骤冷时的铅垂方向剖视图。这些图除了示出图23、图24、图25所示的以往的超导电磁体的构造之外，还示出了在本发明的实施方式2中作为特征性构成要素之一的后述氦气排气管3a、传热部件7和对流防止件9以及它们周边的构造。对于与实施方式1同样的结构，省略说明。

[0062] 超导电磁体装置具备超导线圈1、液氦2、氦气排气管3a、真空容器4、热屏蔽件5、传热部件7、电极8以及对流防止件9作为主要的构成要素。

[0063] 真空容器4为用于将超导线圈1维持为6K以下的冷却容器，在出货时，真空容器4内的超导线圈1被液氦2浸没。

[0064] 对流防止件9是由树脂构成的厚度为1mm左右的片材，在超导现象的应用产品等中，是不仅在极低温用途中使用，还在人造卫星这样的特殊用途中使用的材料。如图7所示，安装有在相对于传热部件7靠上侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9和在相对于传热部件7靠下侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9。

[0065] 如图8所示，对流防止件9设置为覆盖处于氦气排气管3a内的传热部件7的内周侧。换言之，对流防止件9配置成能够覆盖处于电极8与传热部件7之间的氦气排气管3a的管内的至少一部分。传热部件7为散热器，传热部件7的表面如图9所示为梳状，散热面积比以往大幅增加。该散热器具有通过切割和立起(cutting and raising)而得的散热片(fin)部分，仅散热片部分通过焊接接合或铜的切削加工来制作。

[0066] 在具有如上所述的构造的超导电磁体装置中，如图7所示，在将从外部浸入的热传到气态氦6的传热部件7的上下设置对流防止件9，从而能够使气态氦6集中到传热部件7的散热器区域11而使热交换量增加。其结果是，在实施方式2的超导电磁体装置中，能够将超导线圈1的温度保持为低于以往的超导磁体装置，能够降低液氦2的消耗量。

[0067] 避开传热部件而通过了氦气排气管3a的气态氦6经由压力阀而通过，被排放到低温恒温器3的外部、即超导电磁体装置的外部。另外，由于气态氦6通过以液体的蒸发为能量源的自然对流而被排放，所以气态氦6小于1m/s地平稳流动。

[0068] 由于对流防止件9而氦气排气管3a内的氦风道10变小，所以在由于某种原因发生骤冷而大量的液氦2急剧蒸发时，超导电磁体装置的内压上升，有可能引起破损。然而，对流防止件9在处于电极8附近的氦气排气管3a的内周侧壁面被固定，所以如图10所示，由于上升的内压而对流防止件9会在铅垂方向上向上升起，能够确保以往程度的风道宽度。因而，在万一发生了骤冷时也能够抑制氦气排气管3a内的压力上升，避免超导电磁体装置的破损。

[0069] 实施方式3

[0070] 使用图11至图14，说明本发明的实施方式3。图11是铅垂方向剖视图，图12是图11中的E－E’剖面基准的俯视图，图13示出了图11中的F－F’剖面，图14示出了骤冷时的铅垂方向剖视图。这些图除了示出图23、图24、图25所示的以往的超导电磁体装置的构造之外，还示出了在本发明的实施方式3中作为特征性构成要素之一的氦气排气管3a、传热部件7和对流防止件9以及它们周边的构造。

[0071] 超导电磁体装置除了具备超导线圈1、液氦2、氦气排气管3a、真空容器4、热屏蔽件5、传热部件7、电极8这样的以往的构造以外，还具备对流防止件9作为主要构成要素。

[0072] 真空容器4为用于将超导线圈1维持为6K以下的冷却容器，在出货时，真空容器4内的超导线圈1被液氦2浸没。

[0073] 对流防止件9是由树脂构成的厚度为1mm左右的片材，在超导现象的应用产品等中，是不仅在极低温用途中使用，还在人造卫星这样的特殊用途中使用的材料。如图11所示，安装有在相对于传热部件7靠上侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9和在相对于传热部件7靠下侧30mm左右的位置固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9。

[0074] 如图12所示，对流防止件9设置为覆盖处于氦气排气管3a内的传热部件7的内周侧。如图13所示，传热部件7为在表面具有多个开口部的构造，是散热面积比没有开口部的传热部件7大幅增加的构造。这些开口部通过铜的切削加工来制作。

[0075] 在具有如上所述的构造的超导电磁体装置中，如图11所示，在将从外部浸入的热传到气态氦6的传热部件7的上下设置对流防止件9，从而能够使气态氦6集中到传热部件7的热交换区域12而使热交换量增加。其结果是，在实施方式3的超导电磁体装置中，能够将超导线圈1的温度保持为低于以往的超导电磁体装置，能够降低液氦2的消耗量。

[0076] 避开传热部件7而通过了氦气排气管3a的气态氦6经由压力阀而通过，被排放到低温恒温器3的外部、即超导电磁体装置的外部。由于气态氦6通过以液体的蒸发为能量源的自然对流而被排放，所以小于1m/s地平稳流动。

[0077] 由于对流防止件9而氦气排气管3a内的氦风道10变小，所以在由于某种原因发生了骤冷而大量的液氦2急剧蒸发了时，超导电磁体装置的内压上升，有可能引起破损。然而，对流防止件9在处于电极8附近的氦气排气管3a的内周侧壁面被固定，所以如图14所示，由于上升的内压而对流防止件9在铅垂方向上向上升起，能够确保以往程度的风道宽度。因而，在万一发生了骤冷时也能够抑制氦气排气管3a内的压力上升，避免超导电磁体装置的破损。

[0078] 实施方式4

[0079] 使用图15至图18，说明本发明的实施方式4的超导电磁体装置。图15是铅垂方向剖视图，图16是图15中的G－G’剖面基准的俯视图，图17示出了图15中的H－H’剖面，图18示出了骤冷时的铅垂方向剖视图。这些图除了示出图23、图24、图25所示的以往的超导电磁体的构造之外，还示出了在本发明的实施方式4中作为特征性构成要素之一的后述氦气排气管3a、传热部件7和对流防止件9以及它们周边的构造。关于与实施方式1同样的结构，省略说明。

[0080] 实施方式4的超导电磁体装置具备超导线圈1、液氦2、氦气排气管3a、真空容器4、热屏蔽件5、传热部件7、电极8以及对流防止件9作为主要的构成要素。

[0081] 真空容器4为用于将超导线圈1维持为6K以下的冷却容器，在出货时，真空容器4内的超导线圈1被液氦2浸没。

[0082] 对流防止件9是由树脂构成的厚度为1mm左右的片材，在超导现象的应用产品等中，是不仅在极低温用途中使用，还在人造卫星这样的特殊用途中使用的材料。如图15所示，安装有在相对于传热部件7靠上侧端面固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9和在相对于传热部件7靠下侧端面固定于氦气排气管3a的内周侧壁面的对流防止件9。

[0083] 如图16所示，对流防止件9设置为覆盖处于氦气排气管3a内的传热部件7的内周侧。换言之，对流防止件9配置成能够覆盖处于电极8与传热部件7之间的氦气排气管3a的管内的至少一部分。传热部件7为散热器，传热部件7的表面如图17所示为梳状，散热面积比以往大幅增加。该散热器具有通过切割和立起而得的散热片部分，仅散热片部分通过焊接接合或铜的切削加工来制作。

[0084] 在具有如上所述的构造的超导电磁体装置中，如图15所示，在将从外部浸入的热传到气态氦6的传热部件7的上下设置对流防止件9，从而能够使气态氦6集中到传热部件7的散热器区域11，使热交换量增加。其结果是，在实施方式4的超导电磁体装置中，能够将超导线圈1的温度保持为低于以往的超导磁体装置，能够降低液氦2的消耗量。

[0085] 避开传热部件而通过了氦气排气管3a的气态氦6经由压力阀而通过，被排放到低温恒温器3的外部、即超导电磁体装置的外部。另外，气态氦6通过使用液体的蒸发力作为能量源的自然对流而被排放，所以气态氦6小于1m/s地平稳流动。

[0086] 由于对流防止件9而氦气排气管3a内的氦风道10变小，所以在由于某种原因发生骤冷而大量的液氦2急剧蒸发时，超导电磁体装置的内压上升，有可能引起破损。然而，由于对流防止件9在处于电极8附近的氦气排气管3a的内周侧壁面被固定，所以如图18所示，由于上升的内压而对流防止件9在铅垂方向上向上升起，能够确保以往程度的风道宽度。因而，在万一发生骤冷时也能够抑制氦气排气管3a内的压力上升，避免超导电磁体装置的破损。

[0087] 实施方式5

[0088] 使用图19至图22，说明本发明的实施方式5的超导电磁体装置。图19是铅垂方向剖视图，图20是图19中的I－I’剖面基准的俯视图，图21示出了图19中的J－J’剖面，图22示出了骤冷时的铅垂方向剖视图。这些图除了示出图23、图24、图25所示的以往的超导电磁体的构造之外，还示出了在本发明的实施方式5中作为特征性构成要素之一的后述氦气排气管3a、传热部件7和对流防止件9以及它们周边的构造。关于与实施方式1同样的结构，省略说明。

[0089] 实施方式5的超导电磁体装置具备超导线圈1、液氦2、氦气排气管3a、真空容器4、热屏蔽件5、传热部件7、电极8以及对流防止件9作为主要的构成要素。

[0090] 真空容器4为用于将超导线圈1维持为6K以下的冷却容器，在出货时，真空容器4内的超导线圈1被液氦2浸没。

[0091] 对流防止件9是由树脂构成的厚度为1mm左右的片材，在超导现象的应用产品等中，是不仅在极低温用途中使用，还在人造卫星这样的特殊用途中使用的材料。如图19所示，安装有在传热部件7的上侧端面固定于传热部件7的内周侧壁面的对流防止件9和在传热部件7的下侧端面固定于传热部件7的内周侧壁面的对流防止件9。

[0092] 如图20所示，对流防止件9设置为覆盖处于氦气排气管3a内的传热部件7的内周侧。换言之，对流防止件9配置成能够覆盖处于电极8与传热部件7之间的氦气排气管3a的管内的至少一部分。传热部件7为散热器，传热部件7的表面如图21所示为梳状，散热面积比以往大幅增加。该散热器具有通过切割和立起而得的散热片部分，仅散热片部分通过焊接接合或铜的切削加工来制作。

[0093] 在具有如上所述的构造的超导电磁体装置中，如图19所示，在将从外部浸入的热传到气态氦6的传热部件7的上下设置对流防止件9，从而能够使气态氦6集中到传热部件7的散热器区域11，使热交换量增加。其结果是，在实施方式5的超导电磁体装置中，能够将超导线圈1的温度保持为低于以往的超导磁体装置，能够降低液氦2的消耗量。

[0094] 避开传热部件而通过了氦气排气管3a的气态氦6经由压力阀而通过，被排放到低温恒温器3的外部、即超导电磁体装置的外部。另外，由于气态氦6通过以液体的蒸发为能量源的自然对流而被排放，所以气态氦6小于1m/s地平稳流动。

[0095] 由于对流防止件9而氦气排气管3a内的氦风道10变小，所以在由于某种原因发生骤冷而大量的液氦2急剧蒸发时，超导电磁体装置的内压上升，有可能引起破损。然而，对流防止件9在传热部件7的内周侧的上端位置和下端处被固定，所以如图22所示，由于上升的内压而对流防止件9在铅垂方向上向上升起，能够确保以往程度的风道宽度。因而，在万一发生骤冷时也能够抑制氦气排气管3a内的压力上升，避免超导电磁体装置的破损。

[0096] 本发明并不限定于如上那样说明且记述的特定的详细内容以及代表性的实施方式。能够由本领域技术人员容易地导出的进一步的变形例以及效果也包含于本发明。因而，能够不脱离由所附的专利权利要求书及其均等物定义的总括性的发明的概念的精神或范围而进行各种变更。