JPH09129938A - 超電導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超電導コイルがクエンチした場合でも、極低温
容器内を大気に開放することなく、圧力上昇を抑制で
き、もって安全性の向上および応用性の拡大に寄与でき
る超電導装置を提供する。 【解決手段】極低温容器１内に超電導コイル７と極低温
冷媒液８とを収容してなる超電導装置において、極低温
容器１内に、極低温冷媒液８の液面上方空間によって形
成された第１の圧力上昇抑制空間１０と、極低温冷媒液
８中に開口部を下方にして配置された有底構造物９の内
部空間によって形成された容積可変の第２の圧力上昇抑
制空間１１とからなる圧力上昇抑制空間を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超電導装置に係
り、特に超電導コイルがクエンチしたときに起こる極低
温容器内の圧力上昇を抑制できるようにした超電導装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、超電導装置の主要部は、
極低温容器内に超電導コイルと液体ヘリウムで代表され
る極低温冷媒液とを収容したものとなっている。一般的
に、極低温容器内への熱侵入を皆無にすることはできな
い。このため、極低温容器内に収容されている極低温冷
媒液が徐々に蒸発する。そこで、通常は極低温容器内で
発生した蒸発ガスを冷凍機を使って再液化し、液面を一
定レベルに保持するようにしている。

【０００３】ところで、このような超電導装置におい
て、超電導コイルへの通電中にコイルの一部が超電導状
態から常電導状態に転移すると、この転移部分に抵抗が
発生して発熱する。この発熱によって近接する部分も常
電導状態に転移し、この過程が次々と起こり、最終的に
コイル全体が常電導状態となる。この現象はクエンチと
呼ばれている。

【０００４】クエンチ発生時には多量の熱が発生する。
このため、クエンチ発生時には超電導コイルを冷却して
いる液体ヘリウムが蒸発して多量のヘリウムガスが発生
する。このヘリウムガスを冷凍機で速やかに再液化する
ことは通常困難である。液体ヘリウムが蒸発してヘリウ
ムガスになると、体積が非常に大きくなり、極低温容器
内の圧力が上昇する。そこで、通常は極低温容器内の圧
力が所定値まで上昇したとき、安全弁を開いてヘリウム
ガスの一部を大気中に放出する構成が採用されている。

【０００５】しかしながら、クエンチ発生時に多量のヘ
リウムガスを大気中へ放出する方式では、新たに次のよ
うな問題が発生する。すなわち、放出時に換気が十分で
ないときには周辺域の酸欠状態を招く危険性がある。ま
た、減少した液体ヘリウム分を極低温容器内に注ぎ足す
必要があるが、この注ぎ足しにはそれなりの設備と熟練
とが必要で、短時間に終了することは困難である。

【０００６】特に、最近では超電導コイルのクエンチ現
象を利用し、無誘導巻きの超電導コイルを用いて電力系
統の限流器を構成する試みがなされているが、液体ヘリ
ウムの注ぎ足しに長時間を要すると、電力系統の安定度
を確保することが困難となる。すなわち、この種の限流
器は、無誘導巻きの超電導コイルを用いて構成され、常
時は無誘導巻きの超電導コイルに負荷電流を流してお
き、短絡事故や地絡事故の発生によって超電導コイルに
流れる電流が臨界値を超えたときに超電導コイルをクエ
ンチさせ、超電導コイルの抵抗を瞬時に発生させて限流
させる。その後に、電源側に設けられている遮断器を開
く。この場合、遮断器が開くと、事故箇所の絶縁が回復
することがあるので、通常は一定時間内に遮断器を再投
入することが行われる。この再投入までの時間は、たと
えば系統間に設けられる限流器の場合には１分以内が望
まれる。このような短かい時間内に減少した液体ヘリウ
ム分を注ぎ足すことは非常に困難である。これは限流器
に限らず、超電導変圧器等においてもいえる。また、極
低温冷媒液として液体窒素を用いるものにおいてもいえ
る。

【０００７】そこで、このような不具合を解消するため
に、大掛かりな極低温冷媒液供給源や能力の大きい冷凍
機を設けることが考えられるが、このような手段を採用
すると設備費の増加を免れ得ないことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、超電導コ
イルのクエンチ時に極低温冷媒液の蒸発によって極低温
容器内の圧力が上昇したとき、極低温容器内を大気に開
放するようにした従来の超電導装置にあっては、開放時
に周辺域の酸欠状態を招く問題があるばかりか、減少し
た分の極低温冷媒液を短時間に極低温容器内へ注ぎ足す
ことが困難で、電力系統に設置した場合には系統の安定
度に影響を与える問題があった。

【０００９】そこで本発明は、超電導コイルがクエンチ
した場合でも、極低温容器内を大気に開放することな
く、圧力上昇を抑制でき、もって安全性の向上および応
用性の拡大に寄与できる超電導装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷
媒液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温
容器内に、前記極低温冷媒液の収容されている領域に通
じる圧力上昇抑制空間を設けている。

【００１１】なお、圧力上昇抑制空間は、極低温冷媒液
の液面上方空間によって形成された第１の圧力上昇抑制
空間と、極低温冷媒液中に開口部を下方にして配置され
た有底構造物の内部空間によって形成された容積可変の
第２の圧力上昇抑制空間とで構成されていてもよい。

【００１２】また、上記目的を達成するために、本発明
は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒液とを収
容してなる超電導装置において、前記極低温冷媒液の液
面上方空間に通じて圧力上昇抑制空間を形成するバッフ
ァタンクを設けている。

【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒液とを収
容してなる超電導装置において、前記極低温冷媒液中
に、少なくとも前記超電導コイルのクエンチ時において
上記極低温冷媒液を攪拌する攪拌手段を設けている。

【００１４】なお、攪拌手段は、前記超電導コイルを境
にして上方位置および下方位置の少なくとも一方の位置
に設けられて超電導コイルのクエンチ時に該超電導コイ
ルの表面に沿って前記極低温冷媒液を強制的に循環させ
る傾斜案内板で構成されていてもよいし、また前記超電
導コイルより下方位置に設けられて少なくとも超電導コ
イルのクエンチ時に該超電導コイルの表面に沿って前記
極低温冷媒液を強制的に循環させるスクリュー装置で構
成されていてもよい。さらに攪拌手段は、極低温冷媒液
中に開口部を下にして配置された有底構造物の内部空間
によって形成された容積可変の攪拌空間と、少なくとも
超電導コイルのクエンチ時に上記攪拌空間の容積を可変
して極低温冷媒液を攪拌する容積可変装置とで構成され
ていてもよい。

【００１５】また、上記目的を達成するために、本発明
は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒液とを収
容してなる超電導装置において、前記超電導コイルを多
層構造に形成している。

【００１６】また、上記目的を達成するために、本発明
は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒液とを収
容してなる超電導装置において、前記極低温冷媒液中に
良熱伝導部材を配置している。

【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
は、極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒液とを収
容してなる超電導装置において、前記極低温冷媒液中に
蓄熱材を配置している。

【００１８】上述した本発明に係る超電導装置は、次の
ような知見に基づいて構成されている。すなわち、図２
に示すように、密閉された極低温容器Ａ内に、超電導コ
イルＢと、これを冷却する極低温冷媒液である液体ヘリ
ウムＣとを収容した場合について説明する。

【００１９】超電導コイルＢがクエンチすると、前述の
如く超電導コイルＢにおいて発熱が起こり、この熱は液
体ヘリウムＣを蒸発させることによって消費される。こ
の熱エネルギの消費によって極低温容器Ａ内の圧力が上
昇する。

【００２０】この場合、発明者等の実験・解析による
と、液体ヘリウムＣ中での圧力の伝播はミリ秒オーダで
非常に速いが、液体ヘリウムＣ中での熱の伝播は100 秒
オーダと非常に遅いことが判った。このため、図２中、
２点鎖線で示す領域、つまり超電導コイルＢの周辺領域
Ｄに位置する液体ヘリウムのみ（以後、これを有効液体
ヘリウムと称す。）が熱吸収に供され、これ以外の領域
に位置している液体ヘリウム（以後、これを無効液体ヘ
リウムと称す。）と液面上に漂っているヘリウムガスと
は断熱圧縮される。断熱圧縮される無効液体ヘリウムは
エネルギをほとんど吸収せず、エネルギのほとんどは有
効液体ヘリウムによって吸収される。このため、密閉さ
れた極低温容器Ａ内の圧力上昇は、上述した有効液体ヘ
リウムの量によって左右される。

【００２１】図３には有効液体ヘリウムの量Ｘをパラメ
ータにして投入エネルギと圧力上昇との関係を求めた計
算例が示されている（なお、Ｘ＝0.3 については実測例
でもある）。一方、図４には有効液体ヘリウムの量Ｘを
一定にし、ヘリウムガス空間の容積をパラメータにして
投入エネルギと圧力上昇との関係を求めた計算例が示さ
れている。

【００２２】これらの図から、超電導コイルＢがクエン
チしたときに密閉された極低温容器Ａ内の圧力上昇を抑
えるには、次のように構成すればよいことが判る。 (1) 無効液体ヘリウムをガスヘリウムで置代えてガス空
間の比率を大きくする。外部のガス空間と連結してガス
空間の比率を大きくする。

【００２３】(2) クエンチ時に液体ヘリウムを攪拌して
有効液体ヘリウム量を増やす。液体ヘリウム中に良熱伝
導部材を配置して有効液体ヘリウム量を増やす。超電導
コイルを多層構造に形成して有効液体ヘリウム量を増や
す。

【００２４】(3) 熱容量の大きい蓄熱材を液体ヘリウム
中に配置して投入された熱エネルギを吸収する。これら
の手法は、極低温冷媒液が液体ヘリウムの場合に限ら
ず、液体窒素等の他の極低温冷媒液の場合にも適用でき
る。

【００２５】上述した本発明に係る超電導装置は、(1)
〜(3) のうちのいずれかの手法を採用している。したが
って、超電導コイルがクエンチした場合でも、極低温容
器内を大気に開放することなく、圧力上昇を抑制でき
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施形態を説明する。図１には本発明の一実施形態に係
る超電導装置の模式図が示されている。同図において、
１は極低温容器を示している。この極低温容器１は、非
磁性材で形成された外槽２と、この外槽２内に収容され
た非磁性材製の内槽３と、この内槽３と外槽２との間に
形成された真空断熱層４とで構成されている。

【００２７】内槽３の上壁には内槽内に通じる関係に注
液管５が接続してあり、この注液管５の上端側は外槽２
の上壁を気密に貫通して外部へ導かれている。そして、
注液管５の外部に位置する開口端は安全弁６によって閉
塞されている。なお、安全弁６の動作圧力は、従来の超
電導装置のそれと同程度かやや高い値に設定されてい
る。

【００２８】内槽３内には、超電導コイル７が配置され
ており、また超電導コイル７が没するレベルまで極低温
冷媒液である液体ヘリウム８が収容されている。さら
に、内槽３内で超電導コイル７の軸心部を含む領域に
は、非磁性材でコップ状に形成された有底構造物９が開
口部を下に位置させ、その大半を液体ヘリウム８中に差
し込む形態に配置されている。

【００２９】すなわち、この例では、液体ヘリウム８の
液面上に存在する空間１０を第１の圧力上昇抑制空間と
し、有底構造物９の内部に形成された容積可変の空間１
１を第２の圧力上昇抑制空間としている。この構造から
判るように、空間１１は、無効液体ヘリウムを置代えた
ものとなっている。

【００３０】内槽３内の空間１０には、この空間に漂っ
ているヘリウムガスを再液化するためのＧＭＪＴ冷凍機
１２の最終段熱交換器１３が配置されている。ＧＭＪＴ
冷凍機１２は、ギフォード・マクマホン冷凍機とジュー
ル・トムソン冷凍機とを組合わせたものである。

【００３１】このＧＭＪＴ冷凍機１２では、極低温容器
１の外部に設けられた圧縮機１４から吐出されたヘリウ
ムガスを真空断熱層４内に配置された第一段熱交換器１
５の一次側に通して冷却した後にＧＭ冷凍機１６の第一
段冷却ステージ１７でさらに冷却し、これを第二段熱交
換器１８の一次側に通した後にＧＭ冷凍機１６の第二段
冷却ステージ１９でさらに冷却し、次に第三段熱交換器
２０の一次側に通した後にＪＴ弁２１で断熱膨張させて
最終段熱交換器１３へと導いている。そして、最終段熱
交換器１３を出たヘリウムガスを第三段熱交換器２０の
二次側、第二段熱交換器１９の二次側、第一段熱交換器
１５の二次側に順次通して圧縮機１４の吸込み口に導い
ている。ＧＭ冷凍機１６は、蓄冷材を用いた公知のもの
と同様に構成されており、第一段冷却ステージ１７は40
K 程度に、第二段冷却ステージ１９は10K 程度に保持さ
れる。

【００３２】なお、図１中、２２は真空断熱層４に配置
された熱シールド板を示し、この熱シールド板２２はＧ
Ｍ冷凍機１６の第一段冷却ステージ１７に熱的に接続さ
れている。また、図１では超電導コイル７に通電するた
めのパワーリードや超電導コイル７がクエンチしたこと
を検出する手段やクエンチ時に超電導コイル７へのパワ
ー供給を遮断する手段等が省略されている。

【００３３】このような構成であると、定常運転状態に
おいては、液体ヘリウム８の冷却作用で超電導コイル７
が超電導状態を保持する。また、ＧＭＪＴ冷凍機１２の
冷凍作用で液体ヘリウム８の液面レベルが一定に保持さ
れる。

【００３４】このような状態において、超電導コイル７
がクエンチすると、多量の熱が発生し、この熱によって
液体ヘリウム８のうちの有効液体ヘリウムが蒸発して多
量のヘリウムガスが発生する。発生したヘリウムガスを
ＧＭＪＴ冷凍機１２で速やかに再液化することは困難で
ある。このため、極低温容器１の内槽３内の圧力が上昇
しようとする。

【００３５】しかし、この例の場合には、液体ヘリウム
８の液面上に存在する空間１０による圧力上昇抑制機能
と、無効液体ヘリウムを置換するように有底構造物９の
内部に形成された容積可変の空間１１による圧力上昇抑
制機能とが有効に作用して圧力上昇は安全弁６の動作圧
力以下の比較的小さい値に抑えられる。

【００３６】すなわち、この例では内槽３の容積に占め
るガス空間の比率を大きくしているので、クエンチ時の
圧力上昇を抑制できることになる。蒸発によって生成さ
れたヘリウムガスは、ＧＭＪＴ冷凍機１２によって徐々
に再液化される。また、超電導コイル７も徐々に冷却さ
れ、再び超電導状態へと復帰する。したがって、超電導
コイル７がクエンチした場合でも、極低温容器１内を大
気に開放させることなく、しかも短時間で超電導コイル
７を再び超電導状態へと復帰させることができる。

【００３７】図５から図１５には本発明の異なる実施形
態に係る超電導装置における要部の概略構成が示されて
いる。なお、これらの図では図１と同一部分が同一符号
で示されている。したがって、重複する部分の詳しい説
明は省略する。

【００３８】図５に示す超電導装置では、超電導コイル
７の軸心部を含む領域に、非磁性材でコップ状に形成さ
れた有底構造物９ａを開口部を下に位置させ、その全部
が液体ヘリウム８中に差し込まれる形態に配置し、この
有底構造物９ａの内部に形成された容積可変の空間１１
ａを第２の圧力上昇抑制空間としている。この例におい
ても、空間１１ａが無効液体ヘリウムと置換されてい
る。

【００３９】図６に示す超電導装置では、内槽３の内周
面に沿って環状の容器を形成するように構成された有底
構造物９ｂ，９ｃを開口部を下にし、液体ヘリウム８中
に差し込むように２段構成に配置し、これら有底構造物
９ｂ，９ｃの内部に形成された容積可変の空間１１ｂ，
１１ｃを第２の圧力上昇抑制空間としている。この例に
おいても、空間１１ｂ，１１ｃが無効液体ヘリウムと置
換されている。

【００４０】図５および図６に示す例では、無効液体ヘ
リウム量を減らしてガス空間の比率を高めている。した
がって、図１に示す例と同様に、超電導コイル７がクエ
ンチした場合においても、内槽３を大気に開放すること
なく、内圧上昇を抑えることができる。

【００４１】図７に示す超電導装置では、液体ヘリウム
８の液面上に形成された第１の圧力上昇抑制空間１０を
配管２９を介してバッファタンク３０に接続してガス空
間の比率を高めている。

【００４２】このような構成を採用しても、図１に示す
例と同様の効果を得ることができる。図８に示す超電導
装置では、内槽３の中に該内槽３より小さい内槽３１を
設け、この内槽３１内に超電導コイル７と液体ヘリウム
８とを収容することによって無効液体ヘリウムを減らす
とともにガス空間の比率を高めている。

【００４３】図９に示す超電導装置では、内槽３内を仕
切壁３２で水平方向に２つに区画し、一方の区画領域に
超電導コイル７と液体ヘリウム８とを収容することによ
って無効液体ヘリウムを減らすとともにガス空間の比率
を高めている。

【００４４】図８および図９に示す構成を採用しても、
図１に示す例と同様の効果を得ることができる。図１０
に示す超電導装置では、超電導コイル７の上方位置およ
び下方位置に、漏斗状に形成された傾斜案内板３３ａ，
３３ｂをそれぞれの頂部を上にして配置し、これら傾斜
案内板３３ａ，３３ｂによる攪拌機能によって前述した
有効液体ヘリウムの量を増やしている。

【００４５】すなわち、傾斜案内板３３ａ，３３ｂは、
内径が超電導コイル７のそれより小さく、外径が超電導
コイル７のそれより大きく形成されており、超電導コイ
ル７の軸心線に対して20〜70度傾けて設けられている。
このため、超電導コイル７がクエンチしてヘリウムガス
が発生し、このヘリウムガス上昇すると、この上昇力が
傾斜案内板３３ａ，３３ｂによって図中２点鎖線矢印で
示すように超電導コイル７の表面に沿って液体ヘリウム
を強制的に攪拌循環させる力に変換される。この結果と
して実質的な有効液体ヘリウムの量が増加し、クエンチ
時における圧力上昇が抑えられる。なお、下方に位置し
ている傾斜案内板３３ｂは省略することもできる。

【００４６】図１１に示す超電導装置では、超電導コイ
ル７の軸心線上で下方位置に、スクリュー装置３４を配
置し、このスクリュー装置３４の力で図中２点鎖線矢印
で示すように超電導コイル７の表面に沿って液体ヘリウ
ムを強制的に攪拌循環させ、これによって実質的な有効
液体ヘリウムの量を増加させている。なお、スクリュー
装置３４は、常時動作させておいてもよいし、超電導コ
イル７がクエンチした時点から動作を開始させてもよ
い。

【００４７】図１２に示す例では、図１に示した有底構
造物９の内部空間１１を配管２５を介して外部に配置さ
れた容積可変装置２６に通じさせている。なお、容積可
変装置２６は、シリンダ２７と、シリンダ２７内に往復
動自在に配置されたピストン２８と、超電導コイル７が
クエンチしたときにピストン２８を駆動する図示しない
駆動機構とで構成されている。この例ではピストン２８
を能動的に駆動することによって有底構造物９内に侵入
している液体ヘリウムを押し出したり、引き入れたり
し、これによって超電導コイル７の表面近くに液体ヘリ
ウムの流れを強制的に作り出して実質的な有効液体ヘリ
ウムの量を増加させている。したがって、この例では内
部空間１１が攪拌用の空間として利用されている。

【００４８】図１３に示す超電導装置では、超電導コイ
ル７を多層構成に形成することによって有効液体ヘリウ
ムの量を増加させている。このように構成しても、クエ
ンチ時における圧力上昇を抑えることができる。

【００４９】図１４に示す超電導装置では、液体ヘリウ
ム８中に銅やアルミニウムで形成された良熱伝導部材３
５を上下方向に延びる関係に複数配置することによって
実質的な有効液体ヘリウムの量を増加させている。

【００５０】図１５に示す超電導装置では、液体ヘリウ
ム８中に熱容量の大きいたとえばＥｒ₃ Ｎｉ等の蓄熱材
３６を配置し、超電導コイル７がクエンチしたときに発
生する熱を蓄熱材３６で吸収するようにしている。

【００５１】このように構成しても、クエンチ時におけ
る圧力上昇を抑えることができる。なお、上述した各例
では、極低温冷媒液として液体ヘリウムを用いている
が、液体窒素等の他の極低温冷媒液を用いる場合におい
ても本発明を適用できることは勿論である。また、超電
導コイルとしては磁場発生用、限流器用、変圧器用等の
いずれにも適用できる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超電導コイルがクエンチした場合でも、極低温容器内を
大気に開放することなく、圧力上昇を抑制でき、もって
安全性の向上および応用性の拡大に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る超電導装置の模
式的構成図

【図２】本発明に係る超電導装置の圧力抑制原理を説明
するための図

【図３】本発明に係る超電導装置の圧力抑制原理を説明
するための図

【図４】本発明に係る超電導装置の圧力抑制原理を説明
するための図

【図５】本発明の第２の実施形態に係る超電導装置にお
ける要部の模式的構成図

【図６】本発明の第３の実施形態に係る超電導装置にお
ける要部の模式的構成図

【図７】本発明の第４の実施形態に係る超電導装置にお
ける要部の模式的構成図

【図８】本発明の第５の実施形態に係る超電導装置にお
ける要部の模式的構成図

【図９】本発明の第６の実施形態に係る超電導装置にお
ける要部の模式的構成図

【図１０】本発明の第７の実施形態に係る超電導装置に
おける要部の模式的構成図

【図１１】本発明の第８の実施形態に係る超電導装置に
おける要部の模式的構成図

【図１２】本発明の第９の実施形態に係る超電導装置に
おける要部の模式的構成図

【図１３】本発明の第１０の実施形態に係る超電導装置
における要部の模式的構成図

【図１４】本発明の第１１の実施形態に係る超電導装置
における要部の模式的構成図

【図１５】本発明の第１２の実施形態に係る超電導装置
における要部の模式的構成図

【符号の説明】

１…極低温容器 ２…外槽 ３，３１…内槽 ４…真空断熱層 ５…注液管 ６…安全弁 ７…超電導コイル ８…液体ヘリウム ９，９ａ，９ｂ，９ｃ…有底構造物 １０…第１の圧力上昇抑制空間 １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…第２の圧力上昇抑制空
間 １２…ＧＭＪＴ冷凍機 １３…最終段熱交換器 ２１…ＪＴ弁 ２２…熱シールド板 ２６…容積可変装置 ２７…シリンダ ２８…ピストン ３０…バッファタンク ３２…仕切壁 ３３ａ，３３ｂ…傾斜案内板 ３４…スクリュー装置 ３５…良熱伝導部材 ３６…蓄熱材

フロントページの続き (72)発明者 原 築志 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 高橋 政彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 畠山 秀夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中込 秀樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒
   液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温容
   器内に、前記極低温冷媒液の収容されている領域に通じ
   る圧力上昇抑制空間が設けられていることを特徴とする
   超電導装置。
2. 【請求項２】前記圧力上昇抑制空間は、前記極低温冷媒
   液の液面上方空間によって形成された第１の圧力上昇抑
   制空間と、前記極低温冷媒液中に開口部を下方にして配
   置された有底構造物の内部空間によって形成された容積
   可変の第２の圧力上昇抑制空間とで構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の超電導装置。
3. 【請求項３】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒
   液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温冷
   媒液の液面上方空間に通じて圧力上昇抑制空間を形成す
   るバッファタンクが設けられていることを特徴とする超
   電導装置。
4. 【請求項４】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒
   液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温冷
   媒液中に、少なくとも前記超電導コイルのクエンチ時に
   おいて上記極低温冷媒液を攪拌する攪拌手段が設けられ
   ていることを特徴とする超電導装置。
5. 【請求項５】前記攪拌手段は、前記超電導コイルを境に
   して上方位置および下方位置の少なくとも一方の位置に
   設けられて上記超電導コイルのクエンチ時に該超電導コ
   イルの表面に沿って前記極低温冷媒液を強制的に循環さ
   せる傾斜案内板で構成されていることを特徴とする請求
   項４に記載の超電導装置。
6. 【請求項６】前記攪拌手段は、前記超電導コイルより下
   方位置に設けられて少なくとも上記超電導コイルのクエ
   ンチ時に該超電導コイルの表面に沿って前記極低温冷媒
   液を強制的に循環させるスクリュー装置で構成されてい
   ることを特徴とする請求項４に記載の超電導装置。
7. 【請求項７】前記攪拌手段は、前記極低温冷媒液中に開
   口部を下にして配置された有底構造物の内部空間によっ
   て形成された容積可変の攪拌空間と、この攪拌空間の容
   積を可変して前記極低温冷媒液を攪拌する容積可変装置
   とで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の
   超電導装置。
8. 【請求項８】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒
   液とを収容してなる超電導装置において、前記超電導コ
   イルが多層構造に形成されていることを特徴とする超電
   導装置。
9. 【請求項９】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷媒
   液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温冷
   媒液中に良熱伝導部材が配置されていることを特徴とす
   る超電導装置。
10. 【請求項１０】極低温容器内に超電導コイルと極低温冷
    媒液とを収容してなる超電導装置において、前記極低温
    冷媒液中に蓄熱材が配置されていることを特徴とする超
    電導装置。