JP2003294330A - スターリング冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膨張ピストン９３の内部空間に蓄熱材１７６
を効率的に収納し、またその動きを規制する。 【解決手段】 膨張ピストン９３を蓄熱材１７６を内設
した上部膨張ピストン９３ａと、該上部膨張ピストン９
３ａと係合する下部膨張ピストン９３ｂとから形成し、
かつ、上部膨張ピストン９３ａの下端部が下部膨張ピス
トン９３ｂの内側に挿入されて、当該上部膨張ピストン
９３ａの下端部と下部膨張ピストン９３ｂの底面とが当
接し又は略当接して係合されるようにする。そして、上
部膨張ピストン９３ａにおける両方の開口近傍の内筒面
に、蓄熱材１７６を支持するための蓄熱材支持リング１
１２を装着して、２つ該蓄熱材支持リング１１２で蓄熱
材１７６を挟み込んで支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作動ガスの熱を効
率的に蓄熱することができるようにしたスターリング冷
凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】スターリング冷凍機は、小型化が可能、
成績係数や冷凍効率が高い、発生する温度範囲が広い、
近年の地球環境問題におけるフロン代替が容易等の多く
の優れた特徴を持っている。

【０００３】このため冷凍庫、冷蔵庫、投げ込み式クー
ラー等の業務用又は家庭用の冷熱利用機器を始めとし
て、低温液循環器、低温恒温器、恒温槽、ヒートショッ
ク試験装置、凍結乾燥機、温度特性試験装置、血液・細
胞保存装置、コールドクーラ、その他各種の冷熱装置等
のあらゆる産業分野における冷熱利用機器への適用が検
討されている。

【０００４】このようなスターリング冷凍機は、圧縮シ
リンダ内を往復運動して圧縮空間内の作動ガスを圧縮す
る圧縮ピストン、膨張シリンダ内を往復運動して膨張空
間内の作動ガスを膨張させる膨張ピストン、圧縮空間と
膨張空間とを連通してこれらの間で作動ガスが行き来で
きるようにするガス流路、該ガス流路に設けられて流動
する作動ガスの熱を蓄熱する蓄熱材等を有している。

【０００５】このような構成において、膨張ピストンの
内部を空洞として、この内部空間をガス流路として用い
ると共に、当該内部空間に蓄熱材を収納して、装置の小
型化を図った構成が知られている。

【０００６】この場合、膨張ピストン内に蓄熱材を収納
する必要等から、図５〜図６に示すように当該膨張ピス
トン５９３は上部膨張ピストン５９４と下部膨張ピスト
ン５９５とに２分割構成となっている。

【０００７】なお、図５は上部膨張ピストン５９４の構
成を示す図で、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側断
面図であり、図６は下部膨張ピストン５９５の構成を示
す図で、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側断面図で
ある。

【０００８】また、図７はこれら上部膨張ピストン５９
４と下部膨張ピストン５９５とを組立てた際の断面図を
示している。

【０００９】これらの図から分るように膨張ピストン５
９３における膨張空間側の筒頭面には、複数の孔６１０
が形成されて、この孔６１０を介して膨張ピストン５９
３内と膨張空間とが連通するようになっている。

【００１０】また、下部膨張ピストン５９５の下部にも
孔が設けられて、当該下部膨張ピストン５９５の内部と
圧縮空間とが連通するようになっている。

【００１１】そして、上部膨張ピストン５９４及び下部
膨張ピストン５９５には、それぞれ蓄熱材６７６が収納
されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、上部膨張ピストン５９４と下部膨張ピストン５
９５とにそれぞれ蓄熱材６７６が収納される構成である
ため、これらを組立てた際に図７に示すような大きな空
間Ｓが発生して、膨張ピストン５９３の内部空間に蓄熱
材６７６を効率的に収納することができず、冷凍効率を
高めることが困難である問題があった。

【００１３】また、このような蓄熱材６７６は膨張ピス
トン内で固定されていないので、膨張ピストンの往復運
動に伴い蓄熱材６７６も動き、摩擦による摩耗粉が発生
したり破損したりする問題があった。

【００１４】そこで、本発明は、膨張ピストンの内部空
間に蓄熱材を効率的に収納できるようにすると共に、そ
の動きを規制して冷凍効率を向上及び信頼性を向上させ
たスターリング冷凍機を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、圧縮空間の作動ガスを圧
縮する圧縮ピストンと、膨張空間の作動ガスを膨張させ
る膨張ピストンと、作動ガスが膨張空間と圧縮空間とを
行き来できるようにするガス流路と、該ガス流路を介し
て膨張空間と圧縮空間とを行き来する作動ガスの熱を蓄
熱する蓄熱材とを備えたスターリング冷凍機において、
膨張ピストンが、蓄熱材を内設した上部膨張ピストン
と、該上部膨張ピストンと係合する下部膨張ピストンと
から形成され、かつ、上部膨張ピストンの下端部が下部
膨張ピストンの内側に挿入されて、当該上部膨張ピスト
ンの下端部と下部膨張ピストンの底面とが当接し又は略
当接して係合されることを特徴とする。

【００１６】請求項２にかかる発明は、上部膨張ピスト
ンが、筒状部材により形成され、その両端が開口されて
いることを特徴とする。

【００１７】請求項３にかかる発明は、上部膨張ピスト
ンにおける両方の開口近傍の内筒面に、蓄熱材を当該上
部膨張ピストン内部に支持するための蓄熱材支持リング
が装着されて、２つ該蓄熱材支持リングで蓄熱材を挟み
込んで支持することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は本実施の形態の説明に適用されるス
ターリング冷凍機の側断面図で、当該スターリング冷凍
機は、冷熱を発生する冷熱発生部、該冷熱発生部を駆動
する駆動装置を主要構成としている。

【００１９】駆動装置１１は、内部がモータ室１３をな
すモータハウジング１２を有し、このモータ室１３にス
テータ１５及びロータ１６からなる正逆回転可能なモー
タ１４が設置されて、回転動力はモータ軸１７を介して
出力される。

【００２０】冷熱発生部３３は、駆動装置１１で発生し
た回転動力を往復動力に変換する動力変換部３４、作動
ガスを圧縮する圧縮部６４、作動ガスを膨張させる膨張
部９０、該膨張部９０で作動ガスが膨張することにより
発生した冷熱を冷熱利用機器に供給するコールドヘッド
部２１９、クランク空間３６のオイル２４８が圧縮空間
６６や膨張空間９２に侵入しないようにするオイルシー
ル部１４８等を有している。

【００２１】動力変換部３４は、内部がクランク空間３
６をなすクランクハウジング３５を有し、このクランク
ハウジング３５はモータハウジングトップ１９を介して
モータハウジング１２と接して設けられている。

【００２２】クランクハウジング３５の底部には、動力
変換部３４における摺動部分等を潤滑するオイル２４８
が貯留され、その貯留量はクランクハウジング３５の底
部側に形成されたガラス等の透明部材からなる覗窓５０
により確認できるようになっている。

【００２３】モータハウジングトップ１９の底部側に
は、オイル通路孔２０が形成されてモータ室１３とクラ
ンク空間３６とが連通している。

【００２４】これによりモータ室１３にもオイル２４８
が貯留されると共に、モータ室１３とクランク空間３６
との雰囲気が相互に行き来できるようになっている。

【００２５】モータハウジング１２及びクランクハウジ
ング３５は、それぞれ蓋で封止されており、これらモー
タハウジング１２、クランクハウジング３５、モータハ
ウジングトップ１９は鋳物により製造されている。

【００２６】従って、モータハウジング１２、クランク
ハウジング３５、モータハウジングトップ１９を一体物
として鋳造することが可能であり、この場合は製造コス
トを下がることができる利点がある。

【００２７】このような、スターリング冷凍機１では作
動ガスとして、ヘリウム、水素、窒素等を利用すること
が可能であり、この場合にはクランク空間やモータ室に
も封入しておくことが好ましい。

【００２８】これは、長時間の運転により、僅かながら
もクランク空間やモータ室内の雰囲気が圧縮空間や膨張
空間に侵入して、冷凍効率を低下させる事態を防止する
ためである。

【００２９】クランク空間３６には、モータ軸１７と連
結されたクランク軸３７、該クランク軸３７に装着され
たクランク３８、一端がクランク３８に連結されたコネ
クティングロッド４１、該コネクティングロッド４１の
他端に連結されたクロスガイドヘッド４４等が設けられ
ている。

【００３０】なお、圧縮側のクランク３８と膨張側のク
ランク３８とは、クランク軸３７の軸心に対して偏心し
て設けられ、かつ、モータ１４の正転時に膨張側のクラ
ンクが圧縮側のクランク３８より略９０度位相が先行し
て回転するように設けられている。

【００３１】ここでモータ１４の正転時とは、冷熱を発
生するようなサイクル運転を行うときのモータ１４の回
転方向を言う。

【００３２】このときスターリング冷凍機１において
は、膨張側のクランク３８と圧縮側のクランク３８との
位相差に伴い発生する回転アンバランスを抑制するため
にバランサ５１が設けられている。

【００３３】クランクハウジング３５の上には固定プレ
ート２４３が設けられ、この固定プレート２４３の上に
シリンダハウジング７４が設けられている。

【００３４】圧縮部６４は、シリンダハウジング７４を
穴開して形成された圧縮シリンダ６８、圧縮シリンダ６
８内を往復運動する圧縮ピストン６７、一端がクロスガ
イドヘッド４４に揺動自在に取付けられると共に他端が
圧縮ピストン６７に固着されて、これらを連結するピス
トンロッド６９、該圧縮ピストン６７の頭部側と圧縮シ
リンダ６８とで形成された圧縮空間６６を有している。

【００３５】圧縮ピストン６７の側筒面には、圧縮ピス
トンリング７０が装着されて、圧縮空間６６の気密性を
保っている。

【００３６】膨張部９０は、シリンダハウジング７４を
穴開して形成された膨張シリンダ９７、内部が空洞で膨
張シリンダ９７内を往復運動する膨張ピストン９３、一
端がクロスガイドヘッド４４に揺動自在に取付けられる
と共に他端が膨張ピストン９３に固着されて、このらを
連結するピストンロッド６９、該膨張ピストン９３の頭
部側と膨張シリンダ９７とで形成された膨張空間９２を
有して、膨張空間９２の外周部にコールドヘッド部２１
９が形成されている。

【００３７】そして、膨張シリンダの内部空間がガス流
路の一部をなすように形成されて圧縮空間と膨張空間と
を連通させている。

【００３８】この膨張ピストン９３は、上部膨張ピスト
ン９３ａと下部膨張ピストン９３ｂとにより形成され、
下部膨張ピストン９３ｂに膨張ピストンリング１０４が
装着されて、膨張空間９２の気密性を保っている。

【００３９】図２及び図３は、上部膨張ピストン９３ａ
及び下部膨張ピストン９３ｂの上面図及び側断面図を示
した図であり、図４はこれらを組立てた際の側断面図を
示している。

【００４０】この上部膨張ピストン９３ａにおける下端
部の外筒面及び下部膨張ピストン９３ｂにおける上端部
の内筒面には、ピストン結合ネジ溝１１０が形成され
て、これらを螺合させることにより、一体化した膨張ピ
ストン９３が形成されるようになっている。

【００４１】また、上部膨張ピストン９３ａは、上下が
開口された筒状部材で、両方の開口近傍の内筒面には、
蓄熱材１７６を上部膨張ピストン９３ａの内部で支持す
る脱着可能な蓄熱材支持リング１１２が装着されてい
る。

【００４２】なお、上部膨張ピストン９３ａの頭部（膨
張空間９２側）も開口されているため、作動ガスが膨張
空間９２と上部膨張ピストン９３ａの内部とを行き来す
る際の抵抗が最も小さくなり、このため圧縮又は膨張さ
れた作動ガスを有効に冷熱発生に用いることが可能にな
って冷凍効率の向上が図られる。

【００４３】そして上部膨張ピストン９３ａと下部膨張
ピストン９３ｂとを螺合させた際には、上部膨張ピスト
ン９３ａの下端部は、下部膨張ピストン９３ｂの底面に
当接し、又は略当接するようになり、当該膨張ピストン
９３の内部空間に蓄熱材１７６を有効に収納することが
可能になっている。

【００４４】このような膨張ピストン９３に収納される
蓄熱材１７６は、真鍮やステンレス鋼を材料とするメッ
シュ状の金属シートが多数積層されて形成されている。

【００４５】そして、膨張空間９２で膨張して温度の下
がった作動ガスが、圧縮空間６６に向って流動する際に
は、当該作動ガスの冷熱を貯えて、当該冷熱が圧縮空間
６６から膨張空間９２に流動する作動ガスの冷却に用い
られる。

【００４６】また、圧縮空間６６で圧縮されて温度上昇
した作動ガスが、圧縮空間６６から膨張空間９２に向っ
て流動する際には、当該作動ガスの温熱を貯えて、当該
温熱が膨張空間９２から圧縮空間６６に流動する作動ガ
スの加熱に用いられる。

【００４７】このような構成により、蓄熱材１７６が収
納された上部膨張ピストン９３ａを下部膨張ピストン９
３ｂと結合させても従来のように大きな空間が空くこと
がないので、冷凍効率を向上させることが可能になる。

【００４８】また、蓄熱材１７６はメッシュ状金属シー
トを積層して形成された積層体であるので、従来のよう
に単に膨張シリンダ内に収納しただけの構成にすると、
膨張シリンダの往復運動に伴い金属シートが躍り、シー
ト間で摩擦による摩耗粉が発生したり摩擦熱が発生した
り、破損を起したりする不都合があるが、本発明では蓄
熱材支持リング１１２により支持するようにしているの
で、このような不都合が防止できて信頼性が向上する。

【００４９】放熱部１９３は、圧縮部６４で圧縮されて
温度上昇した作動ガスの熱を外部に速やかに放出させる
ことを主目的として設けられたもので、圧縮室に近接し
た位置のシリンダハウジングに密着して設けられた放熱
フィン１９５を有している。

【００５０】スターリング冷凍機１では、クランク３８
が回転した際に、クランク空間３６の底部に貯留してい
るオイル２４８を掻上げて、クランク３８とコネクティ
ングロッド４１との摺動部分等に付着させて、これらの
摺動部分を潤滑している。

【００５１】このときクロスガイドヘッド４４の往復運
動により、オイル２４８が圧縮ピストン６７や膨張ピス
トン９３側に送込まれ、これが圧縮ピストン６７や膨張
ピストン９３の往復運動により圧縮空間６６や膨張空間
９２に送込まれて冷凍効率の低下をもたらす。

【００５２】そこで、本発明では、オイル２４８が圧縮
ピストン６７や膨張ピストン９３に付着しないようにす
るために、オイルシールベローズを主要構成とするオイ
ルシール部１４８を設けている。

【００５３】オイルシール部１４８は、固定プレート２
４３と膨張ピストン９３及び圧縮ピストン６７との間に
設けられたオイルシールベローズ１４９、該オイルシー
ルベローズ１４９の上端が溶着されたワッシャ状の上部
取付環１５０、該オイルシールベローズ１４９の下端が
溶着されたワッシャ状の下部取付環１５１を有してい
る。

【００５４】このオイルシールベローズ１４９は、金属
材料をプレス加工により一体成形した金属成形ベローズ
や溶接により組み立てた金属溶接ベローズが使用され
る。

【００５５】上部取付環１５０は、ピストンロッド６９
のピストン側フランジ１０３と圧縮ピストンや膨張ピス
トンとで挟まれピストン取付ネジ１０２を締めることに
より密着して固定される。

【００５６】また、下部取付環１５１は、固定プレート
を介してクランクハウジングに固定する際に、これらに
密着して固定される。

【００５７】これによりオイル２４８が圧縮ピストンや
膨張ピストンに付着して圧縮空間６６や膨張空間９２に
侵入する不都合が完全に防止できるようになる。

【００５８】なお、オイルシールベローズがピストンロ
ッド６９やクランクハウジング等と密着して気密に設け
られているので、圧縮ピストンや膨張ピストンとオイル
シールベローズとの間の空間（この空間を背圧室とい
う）は気密状態となる。

【００５９】背圧室１５４は、圧縮ピストン６７の背圧
側と膨張ピストン９３との背圧側にそれぞれ形成される
が、これらが互いに独立していると、圧縮ピストンや膨
張ピストンの往復運動により、当該背圧室の圧力も変動
するので、その分モータ負荷が増大して冷凍効率を低下
させてしまう。

【００６０】そこで、本発明では圧縮ピストン６７側の
背圧室と膨張ピストン９３側の背圧室とを連通して相互
で圧力緩和が行われるように背圧室連通孔１５５を設け
ている。

【００６１】次に、このような構成のスターリング冷凍
機１の動作を説明する。モータ１４が駆動されると、そ
の回転動力がモータ軸１７を介してクランク軸３７に伝
達される。

【００６２】このクランク軸３７にはクランク３８が偏
心して取付けられて、このクランク３８にコネクティン
グロッド４１を介してクロスガイドヘッド４４が連結さ
れているので、回転動力はクロスガイドヘッド４４の往
復動力に変換される。

【００６３】クロスガイドヘッド４４が往復運動する
と、ピストンロッドを介して接続された膨張ピストン９
３と圧縮ピストン６７は往復運動して作動ガスを圧縮、
膨張する。

【００６４】このときクランク３８によりオイル２４８
がクロスガイドヘッド４４等に付着するが、オイルシー
ルベローズ１４９によりクランク空間３６と背圧室１５
４とは完全に区画されているので、オイル２４８は背圧
室１５４に侵入できず圧縮空間６６や膨張空間９２に侵
入することがない。

【００６５】このようにして膨張ピストン９３と圧縮ピ
ストン６７が往復運動し、膨張ピストン９３が上死点に
近づいて動きが遅くなると、圧縮ピストン６７は中間付
近を上死点に向かって急速に動き、これにより作動ガス
は略断熱圧縮されて温度上昇する。

【００６６】圧縮された作動ガスは、ガス流路１７５を
流れて放熱部１９３で放熱して膨張ピストン９３の下部
孔１１３からその内部に流入し、当該膨張ピストン９３
内に収納された蓄熱材１７６を通過して頭部側の開口か
ら膨張空間９２に流入する。

【００６７】そして、圧縮ピストン６７は上死点に近づ
き、その速度も遅くなる。

【００６８】すると、膨張ピストン９３は急激に下死点
に向かって動き、これにより膨張空間９２が急激に拡張
して、当該膨張空間９２の作動ガスは断熱膨張して降温
する。

【００６９】これにより、コールドヘッド部２１９の温
度が下がり、その冷熱が冷熱利用機器に利用される。例
えば、コールドヘッド部２１９と熱交換できる循環回路
を構成することによって冷熱を負荷へ伝達させることが
できる。

【００７０】膨張ピストン９３が下死点から上死点に移
動する際は、圧縮ピストン６７は中間位置から下死点に
向かって動いており、これにより作動ガスは膨張空間９
２から膨張ピストン９３の頭部開口から当該膨張ピスト
ン９３の内部に流入し、蓄熱材１７６に蓄熱して下部孔
１１３からガス流路１７５を介して圧縮空間６６に流れ
る。

【００７１】このとき膨張して温度の下がった作動ガス
は、蓄熱材１７６に冷熱を蓄熱して放熱部１９３を経て
圧縮空間６６に流入して１サイクルが終了する。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、膨張ピストンを蓄熱材の内設された上部膨
張ピストンと、該上部膨張ピストンと係合する下部膨張
ピストンとから形成し、かつ、上部膨張ピストンの下端
部が下部膨張ピストンの内側に挿入して、当該上部膨張
ピストンの下端部と下部膨張ピストンの底面とが当接し
又は略当接して係合されるようにしたので、膨張ピスト
ンの内部空間を有効に利用でき、冷凍効率が向上する。

【００７３】請求項２にかかる発明によれば、上部膨張
ピストンを筒状部材により形成し、その両端を開口した
ので膨張ピストンの内部に出入りする作動ガス量が多く
なり圧縮・膨張されてた作動ガスが有効に冷熱発生に利
用できるようになって、冷凍効率が向上する。

【００７４】請求項３にかかる発明によれば、上部膨張
ピストンにおける両方の開口近傍の内筒面に、蓄熱材を
当該上部膨張ピストン内部に支持するための蓄熱材支持
リングを装着し、２つ該蓄熱材支持リングで蓄熱材を挟
み込んで支持するようにしたので、蓄熱材が振動したり
破損したりすることが防止できて信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用されるスター
リング冷凍機の側断面図である。

【図２】上部膨張ピストンの構成図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側断面図である。

【図３】下部膨張ピストンの構成図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側断面図である。

【図４】膨張ピストンの側断面図である。

【図５】従来の技術の説明に適用される、上部膨張ピス
トンの構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図で
ある。

【図６】従来の技術の説明に適用される、下部膨張ピス
トンの構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図で
ある。

【図７】従来の技術の説明に適用される、膨張ピストン
の側断面図である。

【符号の説明】

１ スターリング冷凍機 ３３ 冷熱発生部 ６６ 圧縮空間 ６７ 圧縮ピストン ６８ 圧縮シリンダ ９２ 膨張空間 ９３ 膨張ピストン ９３ａ 上部膨張ピストン ９３ｂ 下部膨張ピストン ９７ 膨張シリンダ １１０ ピストン結合ネジ溝 １１２ 蓄熱材支持リング １１３ 下部孔 １７５ ガス流路 １７６ 蓄熱材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年７月９日（２００２．７．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】膨張部９０は、シリンダハウジング７４を
穴開して形成された膨張シリンダ９７、内部が空洞で膨
張シリンダ９７内を往復運動する膨張ピストン９３、一
端がクロスガイドヘッド４４に揺動自在に取付けられる
と共に他端が膨張ピストン９３に固着されて、これらを
連結するピストンロッド６９、該膨張ピストン９３の頭
部側と膨張シリンダ９７とで形成された膨張空間９２を
有して、膨張空間９２の外周部にコールドヘッド部２１
９が形成されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６６】圧縮された作動ガスは、ガス流路１７５を
流れて放熱部１９３で放熱して膨張ピストン９３の下部
孔１０２からその内部に流入し、当該膨張ピストン９３
内に収納された蓄熱材１７６を通過して頭部側の開口か
ら膨張空間９２に流入する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】膨張ピストン９３が下死点から上死点に移
動する際は、圧縮ピストン６７は中間位置から下死点に
向かって動いており、これにより作動ガスは膨張空間９
２から膨張ピストン９３の頭部開口から当該膨張ピスト
ン９３の内部に流入し、蓄熱材１７６に蓄熱して下部孔
１０２からガス流路１７５を介して圧縮空間６６に流れ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空間の作動ガスを圧縮する圧縮ピス
   トンと、膨張空間の作動ガスを膨張させる膨張ピストン
   と、作動ガスが前記膨張空間と圧縮空間とを行き来でき
   るようにするガス流路と、該ガス流路を介して前記膨張
   空間と圧縮空間とを行き来する作動ガスの熱を蓄熱する
   蓄熱材とを備えたスターリング冷凍機において、 前記膨張ピストンが、前記蓄熱材を内設した上部膨張ピ
   ストンと、 該上部膨張ピストンと係合する下部膨張ピストンとから
   形成され、かつ、前記上部膨張ピストンの下端部が前記
   下部膨張ピストンの内側に挿入されて、当該上部膨張ピ
   ストンの下端部と前記下部膨張ピストンの底面とが当接
   し又は略当接した状態で係合されることを特徴とするス
   ターリング冷凍機。
2. 【請求項２】 前記上部膨張ピストンが、筒状部材によ
   り形成され、その両端が開口されていることを特徴とす
   る請求項１記載のスターリング冷凍機。
3. 【請求項３】 前記上部膨張ピストンにおける両方の開
   口近傍の内筒面に、前記蓄熱材を当該上部膨張ピストン
   内部に支持するための蓄熱材支持リングが装着されて、
   ２つ該蓄熱材支持リングで前記蓄熱材を挟み込んで支持
   することを特徴とする請求項１又は２記載のスターリン
   グ冷凍機。