(57)【要約】【課題】  ピストンの振動中心位置を制御することが可能なスターリング機関を提供する。【解決手段】  スターリング機関は、シリンダ１３と、シリンダ１３に組み付けられるピストン１４と、ピストン１４を駆動するリニアモータ２３と、ピストン１４に弾性力を付与するピストンスプリング２４と、ピストンスプリング２４を支持する支持部材２ａと、ピストンスプリング２４の支持位置を調節する支持位置調節手段として機能するコイルスプリング３ａ，３ｂとを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに組み付けられるピストンと、
前記ピストンを駆動するピストン駆動手段と、
前記ピストンに弾性力を付与するピストンスプリングと、
前記ピストンスプリングを支持する支持部材と、
前記ピストンスプリングの支持位置を調節する支持位置調節手段と、
を備えた、スターリング機関。
【請求項２】
前記ピストンスプリングが配置される背圧空間をさらに備え、
前記支持位置調節手段は、形状記憶合金を用いて作製され、前記背圧空間内の温度変化に応じて伸縮することにより前記ピストンスプリングの支持位置を調節する伸縮部材を含む、請求項１に記載のスターリング機関。
【請求項３】
前記ピストンスプリングが配置される背圧空間と、
前記背圧空間に設置された圧力センサと、
前記圧力センサにより検知された前記背圧空間内の圧力に応じて前記支持位置調節手段の動作制御を行なう制御手段と、をさらに備えた、請求項１に記載のスターリング機関。
【請求項４】
前記支持位置調節手段は、前記支持部材を加熱する加熱手段を含む、請求項３に記載のスターリング機関。
【請求項５】
前記支持部材に移動可能に設けられ、前記ピストンスプリングを保持する可動部材と、
前記支持部材を回動することで前記可動部材を前記ピストンの往復動方向に移動させる駆動手段と、をさらに備え、
前記支持位置調節手段は、前記可動部材と駆動手段とを含む、請求項３に記載のスターリング機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スターリング機関に関し、特に、ピストンの往復動中心位置を制御可能な構成を備えたスターリング機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スターリング機関の一例としてフリーピストン型スターリング機関は知られている。該フリーピストン型スターリング機関は、シリンダ、ピストン、ディスプレーサ、圧縮空間、膨張空間および背圧空間を有する。そして、シリンダ内にピストンとディスプレーサとを同軸上に設置し、ピストンとディスプレーサ間に圧縮空間を、ディスプレーサとシリンダの閉塞端との間に膨張空間を、ピストンに対し圧縮空間とは反対側に背圧空間を設けている。該背圧空間、圧縮空間および膨張空間には作動媒体が充填される。
【０００３】
ところで、圧縮空間と背圧空間との圧力バランスを保つことによりピストンの往復動中心位置の変動を防止することは重要であり、ピストンの往復動中心位置の変動を防止するために連通路を設ける等の工夫がなされている。この連通路については、たとえば特開２０００−３９２２２号公報や、特開２００３−３５２０３号公報などに記載されている。
【特許文献１】特開２０００−３９２２２号公報
【特許文献２】特開２００３−３５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようにピストンの往復動中心位置が変動するのを防止するという観点からは、ある程度の通路面積の連通路を設けることが望ましいが、スターリング機関の性能向上という観点からは、上記連通路の通路面積を小さくすることが望ましい。
【０００５】
しかし、連通路の通路面積を小さくすると、圧縮空間と背圧空間との圧力バランスを保つことが困難となるためピストンの往復動中心位置が変化し、ピストンとディスプレーサや、シリンダとピストン等が衝突し、これらが破壊する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ピストンの往復動中心位置を制御することが可能なスターリング機関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】
【０００７】
本発明に係るスターリング機関は、シリンダに組み付けられるピストンと、ピストンを駆動するピストン駆動手段と、ピストンに弾性力を付与するピストンスプリングと、ピストンスプリングを直接または間接的に支持する支持部材と、ピストンスプリングの支持位置を調節する支持位置調節手段とを備える。
【０００８】
上記スターリング機関は、ピストンスプリングが配置される背圧空間をさらに備える。この場合、支持位置調節手段は、形状記憶合金を用いて作製され、背圧空間内の温度変化に応じて伸縮することによりピストンスプリングの支持位置を調節する伸縮部材を含むものであってもよい。
【０００９】
上記スターリング機関は、ピストンスプリングが配置される背圧空間と、該背圧空間に設置された圧力センサと、圧力センサにより検知された背圧空間内の圧力に応じて上記支持位置調節手段の動作制御を行なう制御手段とをさらに備えるものであってもよい。
【００１０】
上記支持位置調節手段は、たとえば支持部材を加熱する加熱手段を含むものであってもよい。この場合、支持部材に直接通電するなどして支持部材自体を加熱してもよいが、ヒータなどの加熱装置を用いて支持部材を加熱してもよい。
【００１１】
上記スターリング機関は、支持部材に沿って移動可能に設けられピストンスプリングを保持する可動部材と、支持部材と可動部材の少なくとも一方を駆動することで可動部材を支持部材に対し相対的に移動させる駆動手段とをさらに備えるものであってもよい。この場合、支持位置調節手段は、上記可動部材と駆動手段とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスターリング機関によれば、ピストンスプリングの支持位置を調節することができるので、ピストンの往復動中心位置を制御することが可能となる。それにより、圧縮空間と背圧空間との連通路の通路面積を小さくした場合でもピストンの往復動中心位置が変動するのを防止でき、ピストンとディスプレーサや、シリンダとピストン等が衝突するのを回避することができる。つまり、ピストンやディスプレーサが他の要素と衝突するのを回避しながら、スターリング機関の性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスターリング機関１の断面図である。図１に示すように、本実施の形態におけるスターリング機関１は、ケーシング１２と、該ケーシング１２に組付けられたシリンダ１３と、シリンダ１３内で往復動するピストン１４およびディスプレーサ１５と、再生器１６と、圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとを含む作動空間１７と、放熱部１８（ウォームヘッド）と、吸熱部１９（コールドヘッド）と、ピストン駆動手段としてのリニアモータ２３と、ピストンスプリング２４と、ディスプレーサスプリング２５と、ピストンスプリング２４とディスプレーサスプリング２５をそれぞれ支持する支持部材２ａ，２ｂと、支持部材２ａ，２ｂに取付けられたコイルスプリング３ａ，３ｂと、ピストンスプリング２４を保持するホルダ４と、ピストンスプリング２４とピストン１４とを固定する固定部材８と、ディスプレーサロッド２６と、背圧空間２７とを備える。
【００１５】
ケーシング１２には、シリンダ１３、リニアモータ２３、ピストンスプリング２４およびディスプレーサスプリング２５をはじめとする種々の部品が組付けられる。また、スターリング機関１の内部には、ヘリウムガスや水素ガス、窒素ガスなどの作動媒体が充填される。
【００１６】
シリンダ１３は、略円筒状の形状を有し、内部にピストン１４とディスプレーサ１５とを往復動可能に受け入れる。シリンダ１３内において、ピストン１４とディスプレーサ１５とは同軸上に間隔をあけて配置され、このピストン１４およびディスプレーサ１５によってシリンダ１３内の作動空間１７が圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとに区画される。より詳しくは、作動空間１７は、ピストン１４におけるディスプレーサ１５側の端面よりもディスプレーサ１５側に位置する空間であり、ピストン１４とディスプレーサ１５との間に圧縮空間１７Ａが形成され、ディスプレーサ１５と吸熱部１９との間に膨張空間１７Ｂが形成される。圧縮空間１７Ａは主に放熱部１８によって囲まれ、膨張空間１７Ｂは主に吸熱部１９によって囲まれている。
【００１７】
圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとの間には再生器１６が配設されており、この再生器１６を介して圧縮空間１７Ａと膨張空間１７Ｂとが連通する。それにより、スターリング機関１内に閉回路が構成される。この閉回路内に封入された作動媒体が、ピストン１４およびディスプレーサ１５の動作に合わせて流動することにより、スターリングサイクルが実現する。
【００１８】
シリンダ１３の外側に位置する背圧空間２７にはリニアモータ２３が配設される。リニアモータ２３は、インナーヨーク２０と、可動マグネット部２１と、アウターヨーク２２と、該アウターヨーク２２を挟持する１組の挟持部材２８とを有する。このリニアモータ２３によって、シリンダ１３の軸方向にピストン１４を駆動する。また、一方の挟持部材２８は、支持部材２ａを支持するベース部材としても機能する。
【００１９】
ピストン１４の一端は、板バネなどの弾性部材で構成されるピストンスプリング２４と接続される。図１の例では、固定部材８を介してピストン１４の一端をピストンスプリング２４の中央部と接続している。ピストンスプリング２４は、ピストン１４に弾性力を付与する弾性力付与手段として機能する。該ピストンスプリング２４で弾性力を付加することにより、シリンダ１３内でピストン１４を安定して周期的に往復動させることが可能となる。なお、図１の例では、ピストン１４の往復動中心位置にてピストン１４とシリンダ１３とを貫通し、圧縮空間１７Ａと背圧空間２７とを連通させる連通路２９を設けている。
【００２０】
ピストンスプリング２４の周縁部は、図１に示すように、ホルダ４により保持され支持部材２ａによって支持されている。該支持部材２ａは、アルミニウムなどの金属で構成してもよいが、セラミックや樹脂のように金属以外の素材で構成することも可能である。ホルダ４は、支持部材２ｂの軸心方向に移動可能であり、ホルダ４の一端は支持部材２ａにより移動規制されている。
【００２１】
図１の例では、支持部材２ａの一端は、一方の挟持部材２８の表面に設けた凹部内に挿入され、支持部材２ａの外周部に、形状記憶合金で構成されるコイルスプリング３ａが設けられている。該コイルスプリング３ａによって、ホルダ４を一方の挟持部材２８上で弾性支持している。コイルスプリング３ａは、背圧空間２７の温度が所定温度以上となったときに所定量だけ伸びるように作製する。たとえば、Ｎｉ−Ｔｉ，Ｎｉ−Ｔｉ−Ｆｅ，Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕなどの材質でコイルスプリング３ａを作製することにより、５０℃〜１００℃程度の範囲内の所望の温度で所定量だけ伸びるように設定する。
【００２２】
ディスプレーサ１５の一端は、ディスプレーサロッド２６を介してディスプレーサスプリング２５と接続される。ディスプレーサロッド２６は、ピストン１４を貫通して配設され、固定部材を介してディスプレーサスプリング２５の中央部と接続される。ディスプレーサスプリング２５は板バネなどの弾性部材で構成される。該ディスプレーサスプリング２５の周縁部は支持部材２ｂにより支持される。
【００２３】
支持部材２ｂは、上記のホルダ４のガイドとしての機能をも有し、支持部材２ａと同様の材質で作製可能である。この支持部材２ａの外周部にも、形状記憶合金で構成されるコイルスプリング３ｂを設置する。コイルスプリング３ｂの一端はホルダ４を付勢し、コイルスプリング３ｂの他端は直接あるいは何らかの部材を介してディスプレーサスプリング２５の周縁部を付勢する。図１の例では、コイルスプリング３ｂの他端は、板状部材を介してディスプレーサスプリング２５の周縁部を付勢している。コイルスプリング３ｂは、コイルスプリング３ａが伸びる作動温度範囲では作動せず、コイルスプリング３ａの作動温度範囲よりも低い温度で伸びるように作製され、ホルダ４を挟持部材２８側に押圧する機能を有する。このコイルスプリング３ｂは、コイルスプリング３ａと同様の材質で構成可能である。
【００２４】
上記のように相対的に高温で作動するコイルスプリング３ａと、相対的に低温で作動するコイルスプリング３ｂとを設置することにより、背圧空間２７内の（圧力が上昇したりピストン１４の往復ストロークが大きくなって）温度が所定値以上となったときに、コイルスプリング３ａのみを伸ばすことができる。それにより、ホルダ４とともにピストンスプリング２４を背圧空間２７側へ移動させることができる。このとき、コイルスプリング３ｂのバネ定数等を適切に選択することにより、コイルスプリング３ａを所望量だけ伸ばすことができ、ピストンスプリング２４を所望量だけ背圧空間２７側へ移動させることができる。
【００２５】
他方、背圧空間２７内の（圧力が低下したりピストン１４の往復ストロークが小さくなって）温度が所定値より小さくなったときには、コイルスプリング３ａは初期状態に戻ろうとする一方で、低温で作動するコイルスプリング３ｂが伸びる。それにより、ホルダ４とともにピストンスプリング２４を挟持部材２８側（リニアモータ２３側）へ移動させることができる。このとき、コイルスプリング３ａのバネ定数等を適切に選択することにより、コイルスプリング３ｂを所望量だけ伸ばすことができ、ピストンスプリング２４を所望量だけ挟持部材２８側へ移動させることができる。
【００２６】
上記のように背圧空間２７内の温度変化に応じてピストンスプリング２４を背圧空間２７側あるいは挟持部材２８側（リニアモータ２３側）へ移動させることができるので、背圧空間２７内の温度変化に応じてピストンスプリング２４の支持位置を調節することができる。それにより、ピストン１４の往復動中心位置を制御することが可能となり、圧縮空間１７Ａと背圧空間２７との連通路２９の通路面積を小さくした場合でもピストン１４の往復動中心位置が変動するのを防止でき、ピストン１４とディスプレーサ１５やシリンダ１３とが衝突するのを回避することができる。つまり、ピストン１４やディスプレーサ１５や他の要素と衝突するのを回避しながら、スターリング機関の性能を向上することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態１では、ピストンスプリング２４の支持位置を調節する支持位置調節手段として形状記憶合金で構成されるコイルスプリング３ａ，３ｂを設置する場合について説明したが、コイルスプリング３ａ，３ｂ以外の形態（たとえば棒状や板状など）の形状記憶合金製の部材を採用することも可能である。また、支持部材２ａ自体を形状記憶合金で構成することも考えられる。つまり、背圧空間２７内の温度変化に応じて伸縮することによりピストンスプリング２４の支持位置を調節できる伸縮部材であれば、本実施の形態の支持位置調節手段として採用可能である。
【００２８】
再び図１を参照して、ピストン１４に対しディスプレーサ１５と反対側には、ケーシング１２によって囲まれた背圧空間２７が配設されている。背圧空間２７は、ケーシング１２内でピストン１４の周囲に位置する外周領域と、ケーシング１２内でピストン１４よりもピストンスプリング２４側（後方側）に位置する後方領域とを含む。この背圧空間２７内にも、作動媒体が存在する。放熱部１８、吸熱部１９には、それぞれ高温側熱交換器と低温側熱交換器とが設置される。
【００２９】
次に、上述のスターリング機関１の動作について説明する。なお、以下の説明では、スターリング機関１の一例であるスターリング冷凍機の動作について説明する。
【００３０】
まず、リニアモータ２３を作動させてピストン１４を駆動する。リニアモータ２３によって駆動されたピストン１４は、ディスプレーサ１５に接近し、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体（作動ガス）を圧縮する。
【００３１】
ピストン１４がディスプレーサ１５に接近することにより、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体の温度は上昇するが、熱交換器１Ａを介して当該熱が放熱部１８に伝達され、放熱部１８によってこの圧縮空間１７Ａ内に発生した熱が外部へと放出される。そのため、圧縮空間１７Ａ内の作動媒体の温度はほぼ等温に維持される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルにおける等温圧縮過程に相当する。
【００３２】
ピストン１４がディスプレーサ１５に接近した後にディスプレーサ１５は吸熱部１９側に移動する。他方、ピストン１４によって圧縮空間１７Ａ内において圧縮された作動媒体は再生器１６内に流入し、さらに膨張空間１７Ｂへと流れ込む。その際、作動媒体の持つ熱が再生器１６に蓄熱される。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容冷却過程に相当する。
【００３３】
膨張空間１７Ｂ内に流入した高圧の作動媒体は、ディスプレーサ１５がピストン１４側へ移動することにより膨張する。このようにディスプレーサ１５が後方側へ移動するのに伴い、ディスプレーサスプリング２５の中央部も後方側に突出するように変形する。
【００３４】
上記のように膨張空間１７Ｂ内で作動媒体が膨張することにより、膨張空間１７Ｂ内の作動媒体の温度は下降するが、吸熱部１９によって外部の熱が膨張空間１７Ｂ内へと伝達されるため、膨張空間１７Ｂ内はほぼ等温に保たれる。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等温膨張過程に相当する。
【００３５】
その後、ディスプレーサ１５がピストン１４から遠ざかる方向に移動し始める。それにより、膨張空間１７Ｂ内の作動媒体は再生器１６を通過して再び圧縮空間１７Ａ側へと戻る。その際に再生器１６に蓄熱されていた熱が作動媒体に与えられるため、作動媒体は昇温する。すなわち、本過程は、逆スターリングサイクルの等容加熱過程に相当する。
【００３６】
この一連の過程（等温圧縮過程−等容冷却過程−等温膨張過程−等容加熱過程）が繰り返されることにより、逆スターリングサイクルが構成される。この結果、吸熱部１９は徐々に低温になり、極低温を有するに至る。他方、放熱部１８の温度も徐々に上昇し、所定の高温に達する。
【００３７】
このとき、連通路２９の通路面積を小さく設定すると、ピストン１４とシリンダ１３の間隙やガスベアリング機能によって圧縮空間１７Ａから背圧空間２７に漏れた作動媒体（作動ガス）の作動空間１７への戻り量が少ないので背圧空間２７内の圧力が徐々に上昇し、ピストン１４の往復動中心位置が圧縮空間１７Ａ側に移動し背圧空間２７内の温度も上昇する。そして、背圧空間２７内の温度が所定値に達するとコイルスプリング３ａが伸びるので、ホルダ４とともにピストンスプリング２４を背圧空間２７側へ移動させることができる。それにより、ピストンスプリング２４を所望量だけ背圧空間２７側へ移動させることができ、ピストン１４の往復動中心位置を背圧空間２７側へ移動させることができる。その結果、ピストン１４とディスプレーサ１５等の衝突を回避することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、図２と図３を用いて、本発明の実施の形態２とその変形例について説明する。
【００３９】
図２に示すように、本実施の形態２のスターリング機関１は、ピストンスプリング２４の支持位置制御手段として機能し支持部材２ａと電気的に接続される給電手段７と、背圧空間２７内の圧力を検知する圧力センサ５と、圧力センサ５と給電手段７とに接続され給電手段７の動作制御を行なう制御手段６とを備える。これ以外の構成については実施の形態１の場合と基本的に同様である。
【００４０】
上記のように支持部材２ａに給電手段７を電気的に接続しているので、支持部材２ａに給電することができる。それにより、支持部材２ａを加熱することができ、支持部材２ａを軸方向に熱膨張させることができる。このように支持部材２ａを軸方向に熱膨張させることにより、ピストンスプリング２４の支持位置を背圧空間２７側へ移動させることができ、ピストン１４の往復動中心位置を背圧空間２７側へ移動させることができる。
【００４１】
本実施の形態では、支持部材２ａに給電することにより支持部材２ａを軸方向に熱膨張させるので、支持部材２ａの材質としては、給電することで発熱し熱膨張する金属などの導電部材を使用する。なお、支持部材２ａの熱膨張量は、支持部材２ａの加熱量と材質等によりほぼ決まるので、支持部材２ａへの給電量と、支持部材２ａの材質等を適切に選択することにより、所望の量だけ支持部材２ａを軸方向に熱膨張させることができる。
【００４２】
図２に示すように、本実施の形態２では、背圧空間２７内に圧力センサ５を設置しているので、背圧空間２７内の圧力を検知することができる。このように圧力センサ５によって検知された圧力値に応じて、制御手段６により給電手段７の動作制御（たとえばオン／オフ制御）を行なう。それにより、背圧空間２７内の圧力に応じて、支持位置制御手段としての給電手段７の動作制御を行なうことができる。つまり、背圧空間２７内の圧力に応じてピストン１４の往復動中心位置を制御することができる。その結果、実施の形態１の場合と同様に、ピストン１４とディスプレーサ１５や他の要素との衝突を回避しながら、スターリング機関１の性能を向上することができる。
【００４３】
次に、図３を用いて、実施の形態２の変形例について説明する。
【００４４】
実施の形態２のスターリング機関１では、支持部材２ａに直接給電して加熱するようにしたが、図３に示すように支持部材２ａにヒータ９を取付け、該ヒータ９によって支持部材２ａを加熱するようにしてもよい。この場合にも、上述の場合と同様の効果を期待できる。これ以外の構成については、図２に示す場合と同様である。
【００４５】
なお、図３の例では、支持部材２ａの外周部にヒータ９を設置しているが、支持部材２ａの内部にヒータ９を設置してもよい。また、図３に示すように、ヒータ９は、支持部材２ａを取り囲むように設けることが好ましいが、必ずしもヒータ９で支持部材２ａを取り囲む必要はない。さらに、支持部材２ａの加熱量を高精度に検知するために支持部材２ａに温度センサを取付けることも考えられる。この場合には、温度センサを制御手段６と接続し、温度センサの検知結果に基づいて給電手段７の動作制御を行なえばよい。また、本実施の形態２では、支持部材２ａを加熱して熱膨張させることができればよいので、上述の例以外の加熱手段を採用することも可能である。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、図４を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３では、背圧空間２７内の圧力に応じて支持部材等の要素を機械的に駆動してピストン１４の往復動中心位置を制御する。
【００４７】
図４の例では、ピストンスプリング２４およびディスプレーサスプリング２５の支持部材としてボールネジのネジ軸２ｃを使用し、該ネジ軸２ｃに螺着されたナット１１ａにピストンスプリング２４の周縁部を固定し、ナット１１ａと間隔をあけてネジ軸２ｃに螺着されたナット１１ｂにディスプレーサスプリング２５の周縁部を固定している。ナット１１ａ，１１ｂは、ネジ軸２ｃに沿って移動可能な可動部材であり、ナット１１ａ，１１ｂによりピストンスプリング２４とディスプレーサスプリング２５の周縁部がそれぞれ保持される。ネジ軸２ｃの一端は、挟持部材２８に軸心方向へ移動することなく回転可能に装着され、ネジ軸２ｃの他端には、ネジ軸２ｃの駆動手段であるモータ１０を設置している。
【００４８】
モータ１０は、該モータ１０への給電を行なう給電手段７と接続され、給電手段７は制御手段６を介して圧力センサ５と接続される。これ以外の構成については、上述の各実施の形態の場合と基本的に同様である。
【００４９】
図４に示すように、圧力センサ５が背圧空間２７内に設置されているので、背圧空間２７内の圧力を検知することができる。そして、背圧空間２７内の圧力が所定値に達したことが圧力センサ５によって検知されたのに応じて、制御手段６により給電手段７を作動させ、給電手段７を介してモータ１０に所定の電力を供給する。それにより、モータ１０を作動させ、該モータ１０によってネジ軸２ｃを回転させることができる。
【００５０】
ネジ軸２ｃを軸心方向に移動することなく回転させることによりナット１１ａ，１１ｂを軸心方向に移動させることができ、ピストンスプリング２４およびディスプレーサスプリング２５の支持位置を制御することができる。それにより、上述の各実施の形態の場合と同様に、ピストン１４やディスプレーサ１５と他の要素との衝突を回避しながら、スターリング機関１の性能を向上することができる。
【００５１】
なお、上述の例では、ボールネジ機構を利用したピストンスプリング２４の支持位置調節手段について説明したが、支持部材と、該支持部材に沿って移動可能な可動部材と、支持部材と可動部材の少なくとも一方を駆動することで可動部材を支持部材に対し相対的に移動させる駆動手段とを備えるものであれば、ボールネジ機構以外の任意の機構を採用可能である。
【００５２】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の各実施の形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスターリング機関の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２におけるスターリング機関の断面図である。
【図３】図２の変形例の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３におけるスターリング機関の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  スターリング機関、２ａ，２ｂ  支持部材、２ｃ  ネジ軸、３ａ，３ｂ  コイルスプリング、４  ホルダ、５  圧力センサ、６  制御手段、７  給電手段、８  固定部材、９  ヒータ、１０  モータ、１１ａ，１１ｂ  ナット、１２  ケーシング、１３  シリンダ、１４  ピストン、１５  ディスプレーサ、１６  再生器、１７  作動空間、１７Ａ  圧縮空間、１７Ｂ  膨張空間、１８  放熱部、１９  吸熱部、２０  インナーヨーク、２１  可動マグネット部、２２  アウターヨーク、２３  リニアモータ、２４  ピストンスプリング、２５  ディスプレーサスプリング、２６  ディスプレーサロッド、２７  背圧空間、２８  挟持部材、２９  連通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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