JPH02230061A - フリーディスプレーサ型スターリング冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスプレーサの往復動によりシリンダ内膨
張室で冷媒ガスを膨張させてシリンダ先端のコールドヘ
ッドに寒冷を発生させるようにしたフリーディスプレー
サ型スターリング冷凍機に関する。

（従来の技術） 従来より、このフリーディスプレーサ型スターリング冷
凍機は、極低温レベルの寒冷を発生させる小型冷凍機の
一柾として知られている。この冷凍機は、冷媒ガスを圧
縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された冷媒ガスを膨
張させる膨張機とを組み合わせたものであり、上記圧縮
機は、冷媒ガスをガス圧が例えばサインカーブ等の特性
をもって所定周期で経時変化するように圧縮するものが
使用される。一方、膨張機は、先端が閉塞されたシリン
ダと、該シリンダ内に往復動自在に嵌装され、シリンダ
内を先端側の膨張室及び基端側の作動室に区画形成する
フリーディスプレーサと、該ディスプレーサを往復動可
能に弾性支持するスプリングとを備えてなるもので、上
記作動室は上記圧縮機に接続されており、圧縮機からの
冷媒ガス圧によりディスプレーサを往復動させて冷媒ガ
スを膨張室で膨張させることにより、シリンダ先端のコ
ールドヘッドに寒冷を発生させるようになされている（
例えば’Ａ　ＳＩＩｌａｌｌ　Ｆｒｅｅ−Ｐｉｓｔｏｎ
　Ｓｔｌｒｌｌｎｇ　Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｏｒ　　，
　Ａ．Ｋ．Ｊｏｎｇｅ等参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種のスターリング冷凍機においては、上
記スプリングのばね定数は、ディスプレーサを含んだ可
動部分の質ｆｆｉ（マス）に応じてその可動部分が最大
の冷凍能力の得られる最適チュニング周波数で共振する
よう一定値に設定される。しかるに、クールダウン運転
によりシリンダ先端のコールドヘッド温度が低下するの
に伴い、上記最適チューニング周波数が変化して、この
最適チューニング周波数のずれにより冷凍能力が低下し
、その結果、クールダウン時間を短くするのに限度があ
った。

さらに、同様の理由によって、クールダウン後の単位電
気入力当りの冷凍能力の向上にも限界があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記最大の冷凍能力が得られる最適チュ
ーニング周波数を可変とする手段を講じることにより、
コールドヘッド温度が変化してもそれに応じて最適チュ
ーニング周波数を維持できるようにして、冷凍機のクー
ルダウンを迅速に行い得るようにするとともに、単位電
気入力当りの冷凍能力の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、請求項（１）記載の発明では
、ディスプレーサを弾性支持する弾性支持手段のばね定
数を可変とする。すなわち、第１図及び第２図に示すよ
うに、上記の如く、先端が閉塞されたシリンダ（１８）
と、該シリンダ（１８）内に往復動自在に嵌装され、シ
リンダ（１６）内を先端側の膨張室（２１）及び基端側
の作動室（２２）に区画形成するフリーディスプレーサ
（Ｉ８）と、該ディスプレーサ（１８）を往復動可能に
弾性支持する弾性支持手段（２３）とを備え、上記作動
室（２２）は所定周期で冷媒ガスを圧縮する圧縮機（１
）に接続されており、圧縮機（１）からの冷媒ガス圧に
よりディスプレーサ（１８）を往復動させて冷媒ガスを
膨張室（２１）で膨張させることにより、シリンダ（１
６）先端のコールドヘッド（１７）に寒冷を発生させる
ようにしたフリーディスプレーサ型スターリング冷凍機
において、上記弾性支持手段（２３）のばね定数を可変
とするばね定数可変手段（３０）を設ける。

また、同じ目的の達成のために、請求項（４）記載の発
明では、第４図に示す如く、圧縮機（１）の駆動電源の
周波数を可変とする電源周波数可変手段（３３）を設け
る。

さらに、最適チューニング周波数の維持を自動化するた
めに、請求項（２）記載の発明では、シリンダ（１６）
先端のコールドヘッド（１７）の温度を検出する温度検
出手段（３２）と、該検出手段（３２）の出力を受け、
コールドヘッド温度が低くなるのに伴って弾性支持手段
（２３）のばね定数が高くなるようにばね定数可変手段
（３０）を制御する制御手段（３１）とを設ける。また
、請求項（３）記載の発明では、冷凍機の運転開始から
の経過時間を検出する時間検出手段と、該検出手段の出
力を受け、冷凍機の運転時間の増大に応じて弾性支持手
段（２３）のばね定数が高くなるようにばね定数可変手
段（３０）を制御する制御手段とを設ける。

また、同目的から、請求項（５）記載の発明においては
、上記シリンダ（１６）先端のコールドヘッド（１７）
の温度を検出する温度検出手段（３２）の出力を受け、
コールドヘッド温度が低くなるのに伴って圧縮機（１）
の電源周波数が低くなるように電源周波数可変手段（３
３）を制御する制御手段（３１）を設ける。

また、請求項（６）記載の発明では、冷凍機の運転開始
からの経過時間を検出する時間検出手段と、該検出手段
の出力を受け、冷凍機の運転時間の増大に応じて圧縮機
（１）の電源周波数が低くなるように電源周波数可変手
段（３３）を制御する制御手段とを設ける。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）記載の発明では、コー
ルドヘッド（１７）の温度が変化した場合、それに応じ
て弾性支持手段（２３）のばね定数をばね定数可変手段
（３０）によって変化させることで、最適チューニング
周波数を得ることができる。また、請求項（４）記載の
発明では、コールドヘッド（１７）の温度の変化に応じ
て圧縮機（１）の電源周波数を電源周波数可変手段（３
３）により変化させて最適チューニング周波数を得るこ
とができる。よって、コールドヘッド温度の変化に拘ら
ず、常に最適チューニング周波数を維持して、請求項（
１）記載の発明では、冷凍機のクールダウンを速くする
ことができ、また、請求項（４）記載の発明では、冷凍
機の単位電気入力当りの冷凍能力を最大に保つことがで
きることとなる。

そして、請求項（２）記載の発明では、上記コールドヘ
ッド（１７）の温度が検出手段（３２）により検出され
、この検出手段（３２）の出力を受けた制御手段（３１
）によりばね定数可変手段（３０）が制御されて、コー
ルドヘッド温度の低下に応じてばね定数が大きくなる。

また、請求項（３）記載の発明では、冷凍機の運転Ｄｎ
始からの経過時間が時１ｉｊｌ検出手段により検出され
、この検出手段の出力を受けた制御手段によりばね定数
可変手段（３０）が制御されて、冷凍機の運転時間が増
大するのに応じてばね定数か増大する。さらに、請求項
（５）記載の発明では、」二記の温度検出手段（３２）
の出力を受けた制御手段（３１）により電源周波数可変
手段（３３）が制御されて、コールドヘッド温度の低下
に応じて圧縮機（１）の電源周波数が低下する。さらに
、請求項（６）記載の発明では、冷凍機の運転開始から
の経過時間の増大に応じて圧縮機（１）の電源周波数が
低くなる。よって、これらの発明では、最適チューニン
グ周波数を自動的に確保することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の第１実施例に係るフリーディスプレー
サ型スターリング冷凍機の全体構成を示し、この冷凍機
は圧縮機（１）と膨張機（Ｉ３）とで構成されている。

上記圧縮機（１）は、密閉状のハウジング（２）と、該
ハウジング（２）内に嵌装固定されたシリンダ（３）と
、該シリンダ（３）内に往復動自在に嵌装され、シリン
ダ（３）内空間に圧縮室（４）を区画形成するピストン
（５）と、該ピストン（５）を往復駆動する駆動源とし
てのりニアモータ（６）とを備えている。このリニアモ
ータ（６）はシリンダ（３）周りに配置された環状の永
久磁石（７）を有し、この磁石（７）により、シリンダ
（３）の中心と同心の円筒状の間隙（８）に磁界を発生
させる。

上記間隙（８）には中心部にて上記ピストン（５）に一
体固定された略カップ状の可動体（９）の円周部が往復
動可能に配設され、該可動体（９）の外周にはドライブ
コイル（■０）が巻き付けられている。また、上記可動
体（９）の底面外側（ビス１・ン（５）と反対側）とハ
ウジング（２）内底而との間にはピストン（５）を往復
動可能に弾性支持するためのコイルスプリングからなる
ピストンスプリング（１ｌ）が架設されており、ドライ
ブコイル（ｌＯ）に所定周波数の交流を通電することで
、間隙（８）内を通る磁界との作用によりコイル（１０
）及び可動体（９）を駆動してピストン（５）をシリン
ダ（３）内で往復移動させることにより、圧縮室（４）
で所定周期のガス圧を発生させるようになされている。

一方、上記膨張機（ｌ３）は、第１図に拡大詳示するよ
うに円筒状空洞部（１４）が開口されたハウジング（１
５）を有する。このハウジング（１５）の空洞部（１４
）開口には円筒状シリンダ（Ｉ６）が空洞部（１４）と
同心状に基端部にて気密状に嵌合固定され、該シリンダ
（１６）の先端は閉塞されてコールドヘッド（１７）と
されている。このシリンダ（１８）内にはフリーディス
プレーサ（■Ｂ）が往復動自在に嵌装され、ディスプレ
ーサ（１８）によりシリンダ（１６）及びハウジング（
ｌ５）内の空洞部（ｌ４）がシリンダ（１６）先端側の
膨張室（２１）とハウジング（ｌ５）側（シリンダ（１
６）基端側）の作動室（２２）とに区画形成されている
。このディスプレーサ（Ｉ８）は、円筒体（Ｉ９）内に
金属製蓄冷材（２０）　（熱交換器）を充填したもので
、上記円筒体（１９）にはその内部の空間を作動室（２
２）及び膨張室（２１）にそれぞれ連通させる連通孔（
１．９ａ）　，　（１９ｂ）が開口されており、膨張室
（２１）で膨張した低温の冷媒ガスが作動室（２２）に
向かうときには、該冷媒ガスにより蓄冷材ぐ２０）を冷
却して蓄冷材（２０）に冷熱を蓄え、逆に常温の冷媒ガ
スが作動室（２２）から膨張室（２１）に向かうときに
は、蓄冷材（２０）によりガスを冷却するようになされ
ている。また、上記作動室（２２）内には、ディスプレ
ーサ（１８）を往復動可能に弾性支持する弾性支持手段
としてのコイルスプリングからなるディスプレーサスプ
リング（２３）が配設されている。さらに、上記作動室
（２２）は連絡配管（２４）を介して上記圧縮機（１）
の圧縮室（４）に接続されており、圧縮機（１）からの
冷媒ガス圧によりディスプレーサ（１８）を往復動させ
て冷媒ガスを膨張室（２１）で膨張させることにより、
シリンダ（１６）先端のコールドヘッド（１７）に寒冷
を発生させるようになされている。

上記ハウジング（１５）の空洞部（ｌ４）内の底部には
プラグ（２５）が気密状に嵌合固定されている。このプ
ラグ（２５）はその中心部に空洞部（１４）の中心線方
向に延びるねじ孔（２６）が貫通形成され、該ねじ孔（
２６）のねじビッチは上記ディスプレーサスプリング（
２３）の螺旋ピッチと略同じとされている。このねじ孔
（２６）にはねじ棒（２７）が螺動可能に螺合され、そ
のねじ棒（２７）の先端（ディスプレーサ（１８）側端
部）にはばね止め（２８）が一体に形成され、該ばね止
め（２８）の外周にはディスプレーサスプリング（２３
）を摺動可能に嵌合する螺旋溝（２８ａ）が形成されて
おり、ねじ棒（２７）の螺動によりそのばね止め（２８
）をスプリング（２３）内で螺旋溝（２８ａ）内にスプ
リング（２３）を係合させながら前後移動させるように
なされている。

さらに、空洞部（工４）の奥底部にはステップモータ（
２９）が配置され、該モータ（２９）の出力軸（２９ａ
）は上記ねじ棒（２７）の基端部に回転一体にかつ摺動
可能に係合されており、ステップモータ（２９）の回転
駆動にてねじ棒（２７）を螺動させることにより、ばね
止め（２８）をディスプレーサスプリング（２３）に対
し相対移動させてスプリング（２３）の有効長を変化さ
せ、そのばね定数Ｋを可変とするようにしたばね定数可
変機構（３０）が構成されている。

そして、第２図に示す如く、上記ばね定数可変機構（３
０）のステップモータ（２９）は制御装置（３１）によ
り作動制御されるようになされている。この制御装置（
３１）には上記シリンダ（１６）先端のコールドヘッド
（１７）の温度を検出する温度センサ（３２）の出力信
号が入力されており、制御装置（３１）により、コール
ドヘッド（１７）の温度が低くなるのに伴ってディスプ
レーサスプリング（２３）のばね定数Ｋが高くなるよう
、ステップモータ（２９）を制御するようにしている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

冷凍機の運転開始に伴い、圧縮機（１）のりニアモータ
（６）が作動してピストン（５）がシリンダ（３）内で
往復動し、このピストン（５）の往復動により圧縮室（
４）内に所定周期の圧力波が生じる。この圧縮室（４）
は連絡配管（２４）を介して膨張機（１３）の作動室（
２２）に連通しているため、ピストン（５）が前進して
圧縮室（４）の圧力が高くなったときには、加圧された
冷媒ガスが作動室（２２）に供給されて該作動室（２２
）内の圧力が高くなる。この圧力の上昇により作動室（
２２）と膨張室（２１）との間に差が生じ、この圧力差
によってディスプレーサ（１８）がディスプレーサスプ
リング（２３）を伸長させながらシリンダ（１６）先端
側（第１図で左側）に移動する。

この作動室（２２）はディスプレーサ（１８）内の空間
を介して膨張室（２１）に連通しているため、次の段階
では作動室（２２）のガスがディスプレーサ（１８）内
を通って蓄冷材（２０）により冷却されながら膨張室（
２１）に流れ、両室（２１），　（２２）の差圧がなく
なり、ディスプレーサ（１８）はスプリング（２３）の
収縮力によりシリンダ（１６）基端側に移動して元の位
置に戻る。

この後、直ちに、圧縮機（１）のピストン（５）が後退
して圧縮室（４）の圧力が低下する。このため、作動室
（２２）内の冷媒ガスが連絡配管（２４）を介して圧縮
室（４）に戻り、作動室（２２）内の圧力が膨張室（２
１）よりも低下する。この作動室（２２）と膨張室（２
１）との圧力差によってディスプレーサ（１８）が今度
はディスプレーサスプリング（２３）を収縮させながら
シリンダ（１６）基端側（第１図で右側）に移動し、膨
張室（２１）内の冷媒ガスが断熱膨張して寒冷が発生す
る。次の段階では上記膨張後のガスが膨張室（ｚｒ）か
らディスプレーサ（１８）内を通って蓄冷材（２０）に
冷熱を与えながら作動室（２２）に流れ、両室（２１）
，　　（２２）の差圧がなくなり、ディスプレーサ（１
８）はスプリング（２３）の伸長力によりシリンダ（１
８）先端側に移動して元の位置に戻る。以上により１サ
イクルが終了し、以後、同様のサイクルを繰り返すこと
で、シリンダ（１８）先端のコールドヘッド（１７）が
徐々に極低温レベルまで冷却される。

そして、この冷凍機の運転中、上記コールドヘッド（１
７）の温度が温度センサ（３２）により検出され、この
センサ（３２）の出力信号に基づき制御装置（３１）に
より膨張機（ｌ３）におけるステップモータ（２９）が
作動制御され、ねじ棒（２７）の移動により上記デイス
プレーサスプリング（２３）のばね定数Ｋが調整される
。すなわち、冷凍機の運転開始から間もない段階では、
上記コールドヘッド（１７）の温度が室温近くで高いの
で、上記ねじ棒（２７）は後退位置（第１図で右側位置
）にあり、このためにスプリング（２３）の有効長が長
くなってそのばね定数Ｋは低くなっている。そして、冷
凍機の運転の継続に伴ってコールドヘッド（１７）の温
度が低下すると、それに応じてステップモータ（２９）
の作動によりねじ棒（２７）が螺動し、その先端のばね
止め（２８）がスプリング（２３）を係合しながら前進
し、この前進移動によりねじ止め（２８）とディスプレ
ーサ（１８）との間のスプリング（２３）の有効長が短
《なり、そのばね定数Ｋが増大する。

このようにして、コールドヘッド（１７）の温度降下に
応じて自動的にディスプレーサスプリング（２３）のば
ね定数Ｋが大きくなるので、そのばね定数Ｋとスプリン
グ（２３）により支持されるディスプレーサ（１８）の
質ｉＭとで決まるディスプレーサ（１８）１／２ の振動周波数ωｄ　｛−２π（Ｋ／Ｍ）　　　　ｌ　は
上昇する。これに対し、圧縮機（１）の振動周波数ωは
一定であるので、両者の比ωｄ／ωは増大する。そして
、第３図に示すように、膨張室（２■）内の冷媒ガスの
圧力及び体積の関係を示すＰ−Ｖ線図により算出される
冷凍能力の最大値はコールドヘッド（１７）の温度降下
に伴いディスプレーサ（１８）の振動周波数ωｄの高い
側に移動することから、冷凍能力の最大値が得られる冷
凍機の最適チューニング周波数を自動的に確保すること
ができ、よって冷凍機のクールダウンを速くすることが
できる。

第４図は本発明の第２実施例を示し（尚、第２図と同じ
部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略
する）、ディスプレーサ（１８）のチューニング周波数
ωｄを決定するスプリング（２３）のばね定数Ｋを可変
とする代りに、冷凍能力の最大値を決定するいま１つの
要素である圧縮機振動周波数ωを可変としたものである
。

すなわち、この実施例では、圧縮機（１）の電源にはそ
の電源の周波数を可変とする電源周波数可変手段として
のインバータ（３３）が設けられている。

また、このインバータ（３３）は制御装置（３１　’　
）の出力信号に基づいて制御されるように構成されてい
て、コールドヘッド温度の低下に応じて圧縮機（１）の
電源周波数ωが低くなるように制御される。

したがって、この実施例では、コールドヘッド（１７）
の温度が降下した場合、それに応じて圧縮機（１）の電
源周波数ωがインバータ（３３）によって下げられるの
で、ディスプレーサ（１８）の振動周波数ωｄと圧縮機
電源周波数ωとの比ωｄ／ωは大きくなって、冷凍機の
最適チューニング周波数を自動的に得ることができ、よ
って上記第１実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

また、この実施例では、特に、クールダウン後の定常運
転時であっても、最適チューニング周波数の設定により
圧縮機（１）の電源周波数ωを低下できるので、その定
常運転状態での入力電力を低く保つことができる利点が
ある。

尚、上記各実施例において、コールドヘッドｌＨ度に代
え、冷凍機の運転開始時（圧縮機（１）のスイッチＯＮ
時点）からの経過時間をタイマ（時間検出手段）によっ
て検出し、その冷凍機運転時間の増大に応じてディスプ
レーサスプリング（２３）のばね定数Ｋが高くなるよう
ばね定数可変機構（３０）を制御し、又は圧縮機（１｝
の電源周波数が低くなるようインバータ（３３）を制御
するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）又は（４）記載の発
明によると、シリンダ内でディスプレーサを往復動させ
て寒冷を発生させるフリーディスプレーサ型スターリン
グ冷凍機において、ディスプレーサを往復動可能に弾性
支持する弾性支持手段のばね定数又は圧縮機の電源周波
数を可変としたことにより、冷凍機のチューニング周波
数を常に最適チューニング周波数に維持することができ
、よって請求項（１）記栽の発明では冷凍機のクールダ
ウンを速くすることができ、請求項（４）記載の発明で
は冷凍機の単位電気入力当りの冷凍能力を最大に保つこ
とができる。

また、請求項（２）又は（３）記載の発明によれば、シ
リンダ先端のコールドヘッドの温度を検出し、その温度
が低くなるのに伴って弾性支持手段のばね定数を高く変
化させ、又は圧縮機の電源周波数を低く変化させるよう
にしたことにより、上記最適チューニング周波数を自動
的に確保することができる。

さらに、請求項（５）又は（６）記載の発明によれば、
圧縮機の運転時間を検出し、その運転時間が長くなるの
に伴って弾性支持手段のばね定数を高く礎化させ、又は
圧縮機の電源周波数を低く変化させるようにしたことに
より、上記と同様に最適チュニング周波数の自動確保を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
膨張機の要部拡大断面図、第２図は冷凍機の全体構成を
示す断面図、第３図はディスプレーサの振動周波数と圧
縮機の電源周波数との比に対する冷凍能力変化の特性を
示す特性図である。 第４図は第２実施例における冷凍機の全体構成を示す断
面図である。 （１）・・・圧縮機 （１３）・・・膨張機 （１６）・・・シリンダ （１７）・・・コールドヘッド （１８）・・・ディスプレーサ （２１）・・・膨張室 （２２）・・・作動室 （２３）・・・スプリング（弾性支持手段）（２９）・
・・ステップモータ （３０）・・・ばね定数可変機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　先端が閉塞されたシリンダ（１６）と、該シリ
   ンダ（１６）内に往復動自在に嵌装され、シリンダ（１
   ６）内を先端側の膨張室（２１）及び基端側の作動室（
   ２２）に区画形成するフリーディスプレーサ（１８）と
   、該ディスプレーサ（１８）を往復動可能に弾性支持す
   る弾性支持手段（２３）とを備え、上記作動室（２２）
   は所定周期で冷媒ガスを圧縮する圧縮機（１）に接続さ
   れており、圧縮機（１）からの冷媒ガス圧によりディス
   プレーサ（１８）を往復動させて冷媒ガスを膨張室（２
   １）で膨張させることにより、シリンダ（１６）先端の
   コールドヘッド（１７）に寒冷を発生させるようにした
   スターリング冷凍機において、上記弾性支持手段（２３
   ）のばね定数を可変とするばね定数可変手段（３０）を
   設けたことを特徴とするフリーディスプレーサ型スター
   リング冷凍機。
2. （２）　シリンダ（１６）先端のコールドヘッド（１７
   ）の温度を検出する温度検出手段（３２）と、該検出手
   段（３２）の出力を受け、コールドヘッド温度が低くな
   るのに伴って弾性支持手段（２３）のばね定数が高くな
   るようにばね定数可変手段（３０）を制御する制御手段
   （３１）とを設けたことを特徴とする請求項（１）記載
   のフリーディスプレーサ型スターリング冷凍機。
3. （３）　冷凍機の運転開始からの経過時間を検出する時
   間検出手段と、該検出手段の出力を受け、冷凍機の運転
   時間の増大に応じて弾性支持手段（２３）のばね定数が
   高くなるようにばね定数可変手段（３０）を制御する制
   御手段とを設けたことを特徴とする請求項（１）記載の
   フリーディスプレーサ型スターリング冷凍機。
4. （４）　先端が閉塞されたシリンダ（１６）と、該シリ
   ンダ（１６）内に往復動自在に嵌装され、シリンダ（１
   ６）内を先端側の膨張室（２１）及び基端側の作動室（
   ２２）に区画形成するフリーディスプレーサ（１８）と
   、該ディスプレーサ（１８）を往復動可能に弾性支持す
   る弾性支持手段（２３）とを備え、上記作動室（２２）
   は所定周期で冷媒ガスを圧縮する圧縮機（１）に接続さ
   れており、圧縮機（１）からの冷媒ガス圧によりディス
   プレーサ（１８）を往復動させて冷媒ガスを膨張室（２
   １）で膨張させることにより、シリンダ（１６）先端の
   コールドヘッド（１７）に寒冷を発生させるようにした
   スターリング冷凍機において、上記圧縮機（１）の駆動
   電源の周波数を可変とする電源周波数可変手段（３３）
   を設けたことを特徴とするフリーディスプレーサ型スタ
   ーリング冷凍機。
5. （５）　シリンダ（１６）先端のコールドヘッド（１７
   ）の温度を検出する温度検出手段（３２）と、該検出手
   段（３２）の出力を受け、コールドヘッド温度が低くな
   るのに伴って圧縮機（１）の電源周波数が低くなるよう
   に電源周波数可変手段（３３）を制御する制御手段（３
   １）とを設けたことを特徴とする請求項（４）記載のフ
   リーディスプレーサ型スターリング冷凍機。
6. （６）　冷凍機の運転開始からの経過時間を検出する時
   間検出手段と、該検出手段の出力を受け、冷凍機の運転
   時間の増大に応じて圧縮機（１）の電源周波数が低くな
   るように電源周波数可変手段（３３）を制御する制御手
   段とを設けたことを特徴とする請求項（４）記載のフリ
   ーディスプレーサ型スターリング冷凍機。