[发明专利]超导磁体装置

说明书

本发明的超导磁体装置包括：超导线圈；真空容器；制冷机，包含第一冷却头、第二冷却头及被安装部；工作介质流路，包含第一热交换部、第二热交换部及第三热交换部；热交换器，使被第一冷却头冷却后的工作介质与冷却了超导线圈后的工作介质进行热交换；热交换器迂回流路，使气相的工作介质从工作介质流路中位于第三热交换部与热交换器之间的部位导出到真空容器外。由此，能够缩短使超导线圈冷却至该超导线圈成为超导状态所需的预冷时间。

技术领域

本发明涉及超导磁体装置。

背景技术

以往已知有如下的超导磁体装置：利用制冷机通过气相的工作介质(氦气等)来冷却超导线圈，从而能够使该超导线圈处于超导状态。例如，日本专利公开公报特开2015-12193号(以下称作专利文献1)中公开了一种超导磁体装置，该装置包括：超导线圈；收容超导线圈的真空容器；安装于真空容器的GM制冷机；设置在真空容器外并且压缩气相的工作介质(气体)的气体循环压缩机；让气体循环的第一配管；设于第一配管的热交换器。GM制冷机具有第一冷却头和第二冷却头。第一配管与第一冷却头、第二冷却头以及超导线圈分别热接触。热交换器使被第一冷却头冷却后的工作介质与冷却了超导线圈后的工作介质进行热交换，所述被第一冷却头冷却后的工作介质是在第一配管中在第一冷却头与第二冷却头之间的部位流动的工作介质，所述冷却了超导线圈后的工作介质是在第一配管中在超导线圈与气体循环压缩机之间的部位流动的工作介质。

该超导磁体装置中，气相的工作介质在第一配管内循环，从而使超导线圈维持于超导状态。具体而言，超导线圈通过被制冷机的各冷却头冷却后的工作介质而被冷却。冷却了超导线圈后的工作介质在热交换器被加热。因此，位于真空容器外的气体循环压缩机中，便流入具有常温或接近常温的温度的工作介质。

然而，对于专利文献1所记载的超导磁体装置存在着如下的需求，即，希望缩短使超导线圈从例如室温等温度冷却至该超导线圈成为超导状态的温度所需的初期预冷时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种如下的超导磁体装置：能够缩短使超导线圈冷却至该超导线圈成为超导状态所需的预冷时间。

本发明所涉及的超导磁体装置包括：超导线圈；真空容器，收容所述超导线圈；制冷机，包含第一冷却头、能够到达比所述第一冷却头所能够到达的温度更低的温度的第二冷却头、以及在所述第一冷却头及所述第二冷却头位于所述真空容器内的状态下被安装于所述真空容器的被安装部；工作介质流路，包含与所述第一冷却头热接触的第一热交换部、与所述第二冷却头热接触的第二热交换部、以及与所述超导线圈热接触的第三热交换部，让气相的工作介质按所述第一热交换部、所述第二热交换部及所述第三热交换部的顺序流动；热交换器，使被所述第一冷却头冷却后的工作介质与冷却了所述超导线圈后的工作介质进行热交换；热交换器迂回流路，使所述气相的工作介质从所述工作介质流路中位于所述第三热交换部与所述热交换器之间的部位导出到所述真空容器外。

根据本发明，能够缩短使超导线圈冷却至该超导线圈成为超导状态所需的预冷时间。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的超导磁体装置的简略剖视图。

图2是表示图1所示的超导磁体装置的稳态运转时的工作介质的流动的图。

图3是表示图1所示的超导磁体装置的预冷运转时的工作介质的流动的图。

图4是表示图1所示的超导磁体装置的制冷机升温运转时的工作介质的流动的图。

具体实施方式

以下，参照图1至图4来说明本发明的一实施方式的超导磁体装置。

如图1所示，超导磁体装置1包括：超导线圈10；辐射屏蔽12；真空容器14；制冷机20；工作介质流路30；泵40；第一热交换器41及第二热交换器42；热交换器迂回流路54；线圈迂回流路56；切换部60。