(57)【要約】【課題】  車両上にはパルス管冷凍機の低温生成部のみを搭載することにより、パルス管冷凍機の車両搭載部の軽量化、省エネルギー化を図ることができる車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムを提供する。【解決手段】  車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、クライオスタット２内に配置される高温超電導コイル３Ａ〜３Ｄと、蓄冷器５及びパルス管６からなる低温生成部４と冷端熱交換部７とからなる、車両の走行時に前記高温超電導コイル３Ａ〜３Ｄの伝導冷却を行う、パルス管冷凍機１の車両搭載部と、圧縮機１２、ガス位相制御機構及びバルブユニット１１からなる、前記車両の停車時に前記車両搭載部に接続して前記低温生成部４における低温生成を行う、前記パルス管冷凍機１の地上設備１０とを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）クライオスタット内に配置される高温超電導コイルと、
（ｂ）蓄冷器及びパルス管からなる低温生成部と冷端熱交換部とからなる、車両の走行時に前記高温超電導コイルの伝導冷却を行う、パルス管冷凍機の車両搭載部と、
（ｃ）圧縮機、ガス位相制御機構及びバルブユニットからなる、前記車両の停車時に前記車両搭載部に接続して前記低温生成部における低温生成を行う、前記パルス管冷凍機の地上設備とを具備することを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項２】
請求項１記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記車両が磁気浮上式鉄道車両であることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記高温超電導コイルが５０Ｋレベルの超電導状態を維持できるＲＥ系超電導コイルであることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項４】
請求項３記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記車両に搭載された高温超電導コイルが５０Ｋレベルの超電導状態となる温度まで冷却することを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項５】
請求項１から４記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管の外周に密着させてＦＲＰ円筒を嵌め込むことを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項６】
請求項５記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記ＦＲＰ円筒を接触状態で嵌め込んだ前記パルス管の上部を前記クライオスタットの常温部フランジに接触させ、前記パルス管の下部を前記低温生成部の冷端熱交換部に接触させることにより、前記ＦＲＰ円筒を上下方向荷重支持材として用いることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項７】
請求項６記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管と前記ＦＲＰ円筒との熱接触をとることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項８】
請求項１から７記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管冷凍機の２つ以上の車両搭載部を１台の圧縮機で運転して、該圧縮機の圧力を平滑化させることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【請求項９】
請求項１から７記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管冷凍機の地上設備のバルブ制御を逆位相で行うことにより、前記パルス管冷凍機の冷凍能力を高めることを特徴とする車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温超電導応用機器の冷却システムに係り、特に、車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄冷式冷凍機は、一般的に、１台の冷凍機に対して１台の圧縮機及び１組の制御機構で構成される（下記特許文献１，２参照）。
超電導応用機器を長時間運用するには、浸漬冷却として冷却用冷媒を途切れなく補給するか、伝導冷却で冷却システムを運転し続ける場合がほとんどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０７６３３号公報
【特許文献２】特開２００８−２４１０９０公報
【特許文献３】特開２００８−２８３８０３号公報
【特許文献４】特開２００８−２８３０２７号公報
【特許文献５】特開２００８−２７９９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
約２０Ｋ以下の温度域で超電導応用機器の超電導状態を長時間維持するためには、冷凍システム（圧縮機、冷凍機、制御機構、配管等々）を常時運転しなければならない（上記特許文献３〜５参照）。しかし、５０Ｋ以上の温度域で超電導を維持できる高温超電導体で超電導応用機器を構成できるようになると、超電導体の母材となる金属（銅、アルミニウム等）の比熱が桁違いに大きくなることから、一旦冷却すると、常電導転移するまで十分な時間がとれるようになる。本発明は、かかる知見に基づいて、５０Ｋレベルで超電導状態を維持できる高温超電導応用機器を想定している。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、車両上にはパルス管冷凍機の低温生成部のみを搭載することにより、パルス管冷凍機の車両搭載部の軽量化、省エネルギー化を図ることができる車両に搭載される高温超電導磁石冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、クライオスタット内に配置される高温超電導コイルと、蓄冷器及びパルス管からなる低温生成部と冷端熱交換部とからなる、車両の走行時に前記高温超電導コイルの伝導冷却を行う、パルス管冷凍機の車両搭載部と、圧縮機、ガス位相制御機構及びバルブユニットからなる、前記車両の停車時に前記車両搭載部に接続して前記低温生成部における低温生成を行う、前記パルス管冷凍機の地上設備とを具備することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記車両が磁気浮上式鉄道車両であることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記高温超電導コイルが５０Ｋレベルの超電導状態を維持できるＲＥ系超電導コイルであることを特徴とする。
【０００８】
〔４〕上記〔３〕記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記車両に搭載された高温超電導コイルが５０Ｋレベルの超電導状態となる温度まで冷却することを特徴とする。
〔５〕上記〔１〕から〔４〕記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管の外周に密着させてＦＲＰ円筒を嵌め込むことを特徴とする。
【０００９】
〔６〕上記〔５〕記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記ＦＲＰ円筒を接触状態で嵌め込んだ前記パルス管の上部を前記クライオスタットの常温部フランジに接触させ、前記パルス管の下部を前記低温生成部の冷端熱交換部に接触させることにより、前記ＦＲＰ円筒を上下方向荷重支持材として用いることを特徴とする。
【００１０】
〔７〕上記〔６〕記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管と前記ＦＲＰ円筒との熱接触をとることを特徴とする。
〔８〕上記〔１〕から〔７〕記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管冷凍機の２つ以上の車両搭載部を１台の圧縮機で運転して、この圧縮機の圧力を平滑化させることを特徴とする。
【００１１】
〔９〕上記〔１〕から〔７〕記載の何れか一項記載の車両に搭載されるパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムにおいて、前記パルス管冷凍機の地上設備のバルブ制御を逆位相で行うことにより、前記パルス管冷凍機の冷凍能力を高めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）車両へ搭載する極低温を保持するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの軽量化を図ることができる。
（２）メンテナンスの簡略化を図ることができる。
（３）高圧ガス保安法の対象外となり、法の規制を受けないで済む可能性がある。
【００１３】
（４）パルス管冷凍機のバルブ制御を逆位相で行うことにより、パルス管冷凍機の冷凍能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示す車両へ搭載するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの全体構成図である。
【図２】本発明の車両へ搭載するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの基礎特性試験装置の内部〔２台のＰＴＲ（パルス管冷凍機）〕を示す図面代用写真である。
【図３】本発明の車両へ搭載するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの基礎特性試験装置をトップフランジの上方から見た図面代用写真である。
【図４】本発明のＦＲＰ円筒外観とアルミニウムブロックとを示す図面代用写真である。
【図５】本発明の基礎特性試験装置におけるパルス管とＦＲＰ円筒の非接触取付け状態を示す図面代用写真である。
【図６】本発明の基礎特性試験装置におけるパルス管とＦＲＰ円筒の接触取付け状態を示す図面代用写真である。
【図７】本発明の基礎特性試験装置においてパルス管とＦＲＰ円筒が非接触状態となるように構成した場合のパルス管及びＦＲＰ円筒の温度を示す特性図である。
【図８】本発明の基礎特性試験装置においてパルス管とＦＲＰ円筒が接触状態となるように構成した場合のＦＲＰ円筒の温度を示す特性図である。
【図９】本発明の基礎特性試験装置のパルス管へのＦＲＰ円筒の取付け態様による冷凍能力を示す特性図である。
【図１０】本発明の実施例を示すガス位相制御機構及びバルブユニットの構成図である。
【図１１】本発明の実施例を示すバルブ開閉シーケンスを示す図である。
【図１２】本発明の冷凍システムの性能評価試験における、冷端熱交換部への金鉄−クロメル熱電対取付箇所を示す図である。
【図１３】本発明の冷凍システムの性能評価試験における、パルス管への熱電対取付箇所を示す図である。
【図１４】本発明の冷凍システムの冷凍能力とＣＯＰ（エネルギー消費効率）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の車両に搭載される高温超電導磁石冷却システムは、クライオスタット内に配置される高温超電導コイルと、蓄冷器及びパルス管からなる低温生成部と冷端熱交換部とからなる、車両の走行時に前記高温超電導コイルの伝導冷却を行う、パルス管冷凍機の車両搭載部と、圧縮機、ガス位相制御機構及びバルブユニットからなる、前記車両の停車時に前記車両搭載部に接続して前記低温生成部における低温生成を行う、前記パルス管冷凍機の地上設備とを具備する。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す車両へ搭載するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの全体構成図である。
この図において、１は蓄冷器５、パルス管６、冷端熱交換部（冷却部）７、ガス位相制御機構及びバルブユニット１１、圧縮機１２、磁気浮上式の鉄道車両を車庫にて冷却する際にガス位相制御機構及びバルブユニット１１とパルス管５とを接続する配管１３、ガス位相制御機構及びバルブユニット１１と圧縮機１２とを接続する配管１４とからなるパルス管冷凍機、２は磁気浮上式の鉄道車両（図示なし）に搭載されるクライオスタット、３Ａ〜３Ｄは高温（ＲＥ系）超電導コイル、４は蓄冷器５とパルス管６からなるパルス管冷凍機１の低温生成部、８はＦＲＰ円筒、１０は地上設備である。ここで、高温超電導コイル３Ａ〜３Ｄは、例えば、５０Ｋレベルの超電導状態を維持できるＲＥ系超電導コイルを用いることができる。
【００１７】
本発明では、図１に示すように、例えば超電導リニアモーターカーの超電導磁石（超電導コイル）３Ａ〜３Ｄにパルス管冷凍機１の低温生成部４を組み込み、超電導磁石３Ａ〜３Ｄを冷却するときだけ、地上設備１０の大型大容量圧縮機１２と配管を介して接続し、運転を行う冷却システムを構成する。このように構成することにより、圧縮機１２及び制御機構としてのガス位相制御機構及びバルブユニット１１を台車、車両に搭載する必要がなくなり、超電導リニアモーターカーの大幅な軽量化が可能となる。車両の軽量化は走行に要するエネルギーにとっての省エネルギー化にもなる。また、車両走行中は、低温生成部４としての蓄冷器５とパルス管６が「管」として存在するだけとなり、高圧ガス保安法の対象外となり得るといった利点もある。さらに、超電導磁石３Ａ〜３Ｄに低温生成部４を組み込み一体化することで、メンテナンスの簡略化も図ることができる。
【００１８】
上記したように、低温生成部４を鉄道車両に搭載する時、パルス管６は薄肉円筒状であるため、そのままで超電導磁石３Ａ〜３Ｄの荷重を負担することができない。そこで本発明では、パルス管６の外周にＦＲＰ円筒８を取り付けることにより、超電導磁石３Ａ〜３Ｄの上下方向荷重支持材とした。
以下、本発明においてパルス管にＦＲＰ円筒を取り付けた場合の基礎特性試験について説明する。
【００１９】
図２は本発明の車両へ搭載するパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの基礎特性試験装置の内部を示す図面代用写真、図３はその基礎特性試験装置をトップフランジの上方から見た図面代用写真、図４はＦＲＰ円筒外観とアルミニウムブロックとを示す図面代用写真である。
これらの図において、２１はパルス管冷凍機の冷端熱交換部（冷却部）、２２は蓄冷器、２３はパルス管、２４は２分割に形成されたＦＲＰ円筒、２５は常温部フランジ（トップフランジ）、２６はアルミニウムブロック固定部、２６Ａはアルミニウムブロック固定部２６に形成された固定用孔、２７は２分割に形成されたアルミニウムブロック、２７Ａはアルミニウムブロック２７に形成された固定用孔である。
【００２０】
本発明では、荷重支持のために、２分割に形成したアルミニウムブロック２７を上部に固定した２分割に形成したＦＲＰ円筒２４でパルス管２３を包み、その上部は常温部フランジ２５に、下部は冷端熱交換部２１に接触するように構成している。
ここでは、例えば、ＦＲＰ円筒２４の長さは２００ｍｍ、内径は５５ｍｍ、厚さは３ｍｍ、アルミニウムブロック２７の長さは５０ｍｍ、厚さは最大１３ｍｍとし、アルミニウムブロック２７とＦＲＰ円筒２４はエポキシ接着剤で接続するようにしている。
【００２１】
この基礎特性試験装置において、パルス管へのＦＲＰ円筒の取付け態様による冷凍能力特性を検討するため、以下のような取付け態様を採用する。
図５は基礎特性試験装置におけるパルス管とＦＲＰ円筒の非接触取付け状態を示す図面代用写真、図６はその接触取付け状態を示す図面代用写真である。
（１）図５では、パルス管２３とＦＲＰ円筒２４との間に隙間（空間）を設けて、パルス管２３とＦＲＰ円筒２４が非接触状態になるように構成している。なお、アルミニウムブロック２７の直下に第１の温度センサ２８Ａと、続いてその下部に各々５０ｍｍの間隔を空けて、第２の温度センサ２８Ｂと、第３の温度センサ２８Ｃと、第４の温度センサ２８Ｄとを取付けるようにした。
【００２２】
（２）図６では、パルス管２３とＦＲＰ円筒２４とをアピエゾングリスを介して密着させるようにした。その後、図５と同様に、第１〜第４の温度センサ（図示なし）を取付けるようにした。
図７は本発明の基礎特性試験装置においてパルス管とＦＲＰ円筒が非接触状態となるように構成した場合のパルス管及びＦＲＰ円筒の温度を示す特性図であり、ａはパルス管とＦＲＰ円筒とが非接触状態の場合のパルス管の温度、ｂはその場合のＦＲＰ円筒の温度を示している。図８は本発明の基礎特性試験装置においてパルス管とＦＲＰ円筒が接触状態となるように構成した場合のＦＲＰ円筒の温度を示す特性図であり、ｃはパルス管とＦＲＰ円筒とが接触状態の場合のＦＲＰ円筒の温度を示している。
【００２３】
これらの図から明らかなように、パルス管とＦＲＰ円筒が非接触状態の場合のパルス管の温度（図７のａ）と、パルス管とＦＲＰ円筒が接触状態の場合のＦＲＰ円筒の温度（図８のｃ）がほぼ等しいことから、ＦＲＰ円筒とパルス管の接触具合は十分であると考えられる。
図９は本発明の基礎特性試験装置のパルス管へのＦＲＰ円筒の取付け態様による冷凍能力を示す特性図であり、横軸に温度〔Ｋ〕、縦軸に冷凍能力〔Ｗ〕が示されている。
【００２４】
この図において、ｄはパルス管とＦＲＰ円筒が接触状態の場合、ｅはパルス管とＦＲＰ円筒が非接触状態の場合、ｆはＦＲＰ円筒を配置しない場合を示している。
例えば、温度５０Ｋにおいて、ＦＲＰ円筒とパルス管が非接触の場合の冷凍能力は６０Ｗであり、同じく温度５０Ｋにおいて、ＦＲＰ円筒とパルス管が接触している場合の冷凍能力は略７０Ｗであり、ＦＲＰ円筒とパルス管が密着している方が冷凍能力が高いことが分かる。
【００２５】
なお、パルス管に密着させてＦＲＰ円筒を配置した場合の常温域から侵入してくる熱は高温端に吸収され冷凍能力にほとんど影響を与えない。
また、ＦＲＰ円筒とパルス管が非接触の場合のＦＲＰ円筒とパルス管表面の間には温度差ができ、非接触状態では、その温度差による輻射熱の影響によって熱負荷が増えていると考えられる。
【００２６】
図１０は本発明の実施例を示す地上設備としてのガス位相制御機構及びバルブユニットの構成図、図１１はそのバルブ開閉シーケンスを示す図である。
図１とこれらの図１０及び図１１を参照しながら、本発明のパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムの全体構成について説明する。
図１０において、Ａは車載部である第１のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）、Ｂは車載部である第２のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）、３５は高圧側バッファタンク、３６は低圧側バッファタンクである。また、ＨＢ１，ＨＢ２は高圧側バッファタンク３５からの第１のＰＴＲ，第２のＰＴＲへの供給ガスを制御する高圧側制御バルブ、ＬＢ１，ＬＢ２は第１のＰＴＲ，第２のＰＴＲから低圧側バッファタンク３６への戻りガスを制御する低圧側制御バルブ、ＨＣ１，ＨＣ２は圧縮機１２から第１のＰＴＲ，第２のＰＴＲへの供給ガスを制御する高圧側制御バルブ、ＬＣ１，ＬＣ２は第１のＰＴＲ，第２のＰＴＲから圧縮機１２への戻りガスを制御する低圧側制御バルブである。
【００２７】
バルブ開閉シーケンスは、図１１のように行われる。すなわち、本発明では、２つ以上のパルス管冷凍機本体を１台の圧縮機で運転する際、冷凍機制御のバルブ開閉操作を図１１のようにすることで圧縮機の圧力を平滑化させている。  
まず、高圧側制御バルブＨＢ１，ＨＣ1 を開き、０〜ｔ／２の間に第１のＰＴＲに、高圧側バッファタンク３５と圧縮機１２からそれぞれ供給ガス（高圧）を入れる。この時、低圧側制御バルブＬＢ２，ＬＣ２を開いているので、第２のＰＴＲからは低圧側バッファタンク３６と圧縮機１２に戻りガス（低圧）が戻っていく。
【００２８】
ｔ／２〜ｔの間には上記と逆のバルブ開閉動作となる。すなわち、高圧側制御バルブＨＢ２，ＨＣ２を開き、第２のＰＴＲに高圧側バッファタンク３５と圧縮機１２からそれぞれ供給ガス（高圧）を入れる。また、この時、低圧側制御バルブＬＢ１，ＬＣ１を開いているので、第１のＰＴＲからは低圧側バッファタンク３６と圧縮機１２に戻りガス（低圧）が戻っていく。
【００２９】
このように、第１のＰＴＲ１に高圧ガスが流入しているときには、第２のＰＴＲ２は必ず低圧（膨張過程）になるようにバルブ開閉を行う。同様に、第２のＰＴＲに高圧ガスが流入しているときには、第１のＰＴＲは必ず低圧（膨張過程）になるようにバルブ開閉を行う。
このような構成の本発明の冷凍システムについて、その性能評価試験を行った。
【００３０】
図１２は本発明の冷凍システムの性能評価試験における、冷端熱交換部への金鉄−クロメル熱電対取付箇所を示す図、図１３はそのパルス管への熱電対取付箇所を示す図である。
図１０に示す第１のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）Ａの冷端熱交換部７Ａの４箇所に、図１２に示すように、第１の熱電対４１，第２の熱電対４２，第３の熱電対４３，第４の熱電対４４が配置され、それぞれ第１の温度，第２の温度，第３の温度，第４の温度が計測される。同様に、第２のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）Ｂの冷端熱交換部７Ｂの４箇所に第１の熱電対４５，第２の熱電対４６，第３の熱電対４７，第４の熱電対４８が配置され、それぞれ第１の温度，第２の温度，第３の温度，第４の温度が計測される。
【００３１】
さらに、図１０に示す第１のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）Ａのパルス管６Ａに、図１３に示すように、冷凍機フランジ５１から距離１５ｍｍの位置に第１の熱電対５２、同じく８０ｍｍの位置に第２の熱電対５３、１６０ｍｍの位置に第３の熱電対５４、２５５ｍｍの位置に第４の熱電対５５が配置され、それぞれ第１の温度，第２の温度，第３の温度，第４の温度が計測される。また、第２のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）Ｂのパルス管６Ｂに、冷凍機フランジ５１から距離１０ｍｍの位置に第１の熱電対５６、同じく８０ｍｍの位置に第２の熱電対５７、１６０ｍｍの位置に第３の熱電対５８、２４５ｍｍの位置に第４の熱電対５９が配置され、それぞれ第１の温度，第２の温度，第３の温度，第４の温度が計測される。
【００３２】
上記から、本発明の冷凍システムの冷凍能力とＣＯＰ（エネルギー消費効率）は、図１４のように示すことができる。この図１４において、ｇは逆位相の第１のＰＴＲの冷凍能力を、ｈは逆位相の第２のＰＴＲの冷凍能力を、ｉは同位相の第１のＰＴＲの冷凍能力を、ｊは同位相の第２のＰＴＲの冷凍能力を、ｋは逆位相の第１のＰＴＲのＣＯＰ（エネルギー消費効率）、ｌは逆位相の第２のＰＴＲのＣＯＰ（エネルギー消費効率）、ｍは同位相の第１のＰＴＲのＣＯＰ（エネルギー消費効率）、ｎは同位相の第２のＰＴＲのＣＯＰ（エネルギー消費効率）を示している。
【００３３】
この図から明らかなように、温度５０Ｋのとき、逆位相の場合は、第１のＰＴＲの出力は５７．２Ｗ，第２のＰＴＲの出力は６１．４Ｗであり、出力合計１１８．６Ｗであるのに対して、同位相の場合は、第１のＰＴＲの出力は４１．５Ｗ，第２のＰＴＲの出力は３４．５Ｗであり、出力合計７６Ｗである。すなわち、逆位相の場合に、同位相の場合よりも、冷凍能力を高めることができる。
【００３４】
なお、上記実施例では、車両に搭載されるものとして説明したが、バックアップシステムが整った船舶や航空機へも適用することができる。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のパルス管冷凍機による高温超電導磁石冷却システムは、車両上にはパルス管冷凍機の低温生成部のみを搭載することにより、車両に搭載される高温超電導磁石をパルス管冷凍機により冷却するシステムとして利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１    パルス管冷凍機
２    クライオスタット
３Ａ〜３Ｄ    高温（ＲＥ系）超電導コイル
４    低温生成部
５，２２    蓄冷器
６，６Ａ，６Ｂ，２３    パルス管
７，７Ａ，７Ｂ，２１    冷端熱交換部
８    ＦＲＰ円筒
１０    地上設備
１１    ガス位相制御機構及びバルブユニット
１２    圧縮機
１３，１４    配管
２４    ２分割に形成されたＦＲＰ円筒
２５    常温部フランジ（トップフランジ）
２６    固定金具
２６Ａ，２７Ａ    固定用孔
２７    ２分割に形成されたアルミニウムブロック
２８Ａ〜２８Ｄ    温度センサ
３１〜３４    流量調整弁
３５    高圧側バッファタンク
３６    低圧側バッファタンク
４１，４５，５２，５６    第１の熱電対
４２，４６，５３，５７    第２の熱電対
４３，４７，５４，５８    第３の熱電対
４４，４８，５５，５９    第４の熱電対
５１    冷凍機フランジ
Ａ    第１のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）
Ｂ    第２のパルス管冷凍機本体（ＰＴＲ）
ＨＢ１，ＨＢ２，ＨＣ１，ＨＣ２    高圧側制御バルブ
ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＣ１，ＬＣ２    低圧側制御バルブ
【図１】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１４】
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