(57)【要約】【課題】  冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、制御回路とを有する恒温冷凍装置及びその温度制御方法において、前記スターリング冷凍機からの騒音を抑えつつ、温度管理を精密に行うことができるようにする。【解決手段】  制御回路３の冷凍機制御回路部14によって粗い制御ステップの単位時間Ｔａ及び／又は単位電力Ｗａでスターリング冷凍機２への入力電力を制御すると共に、前記制御回路３のヒータ制御回路部15によって細かい制御ステップの単位時間Ｔｂ及び／又は単位電力Ｗｂでヒータ13への入力電力を制御することで、入力電力の微調整による冷却能力の微調整が困難なスターリング冷凍機２を用いながら、前記冷却庫１内の温度を精密に制御することができる【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置において、前記制御回路が、前記スターリング冷凍機を駆動制御するための冷凍機制御回路部と、この冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かい制御ステップのヒータ制御回路部とを有すると共に、前記ヒータ制御回路部によって制御されるヒータを前記冷却庫に設けたことを特徴とする恒温冷凍装置。
【請求項２】
前記制御ステップが時間であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間よりも前記ヒータの制御の単位時間を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置。
【請求項３】
前記制御ステップが電力であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位電力よりも前記ヒータの制御の単位電力を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置。
【請求項４】
冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置の温度制御方法において、前記冷却庫に冷却庫内温度調節用のヒータを設け、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機とヒータとを同時に作動させると共に、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間及び／又は単位電力よりも前記ヒータの制御の単位時間及び／又は単位電力を小さくして前記スターリング冷凍機とヒータとを作動させることを特徴とする恒温冷凍装置の温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療、医薬品、バイオ産業、半導体製造、或いは環境試験等理化学などの産業用或いは家庭用機器等のあるゆる産業分野に使用できるスターリング冷凍機を用いた恒温冷凍装置の温度制御及びその温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスターリング冷凍機を用いた冷凍装置としては、スターリング冷凍機が発生させる冷熱によって熱利用機器（本発明の冷却庫に該当する）を冷却するスターリング冷却装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。また、スターリング冷凍機が発生させる冷熱によって熱利用機器（本発明の冷却庫に該当する）を冷却すると同時に、ヒータをオンオフ制御あるいはインバータパルス制御することにより冷却温度を調整してヒータによって前記熱利用機器を加熱することで、この熱利用機器の温度を正確に制御することができるスターリング冷凍機利用恒温液循環装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２２３４０４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５５５１３号公報
【特許文献３】特許第３２８０９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１及び２のスターリング冷却装置においては、前記スターリング冷凍機の駆動制御を行うことで、このスターリング冷凍機の振動及び騒音が大きくなってしまうという問題があった。これは、熱利用機器の温度を調節するために前記スターリング冷凍機の冷凍能力を調節する場合、このスターリング冷凍機に入力する電力を調節して前記スターリング冷凍機のピストン及びディスプレイサーの振幅を変化させることで前記スターリング冷凍機の冷凍能力を調節する必要があるため、前記スターリング冷凍機の駆動期間中に、このスターリング冷凍機に入力される電力が頻繁に変化すると、前記ピストンの振幅が変化した際に、前記ディスプレイサーの振幅の追従に慣性による若干の遅れが生ずること等の理由で「うなり」が生ずるからである。
【０００４】
このような問題を解決するため、特許文献３ではヒータによって熱利用機器を加熱することにより、冷却と加熱を組み合せることで温度管理を精密に行うようにしている。
【０００５】
ところで、例えば少なくとも０．１℃の単位で温度管理をするような比較的温度管理が精密なこの種の恒温冷凍装置にあっては、ヒータをオンオフ制御あるいはインバータパルス制御するだけでは、冷却庫内の温度調節を行うには不十分であった。
【０００６】
本発明が解決しようとする問題点は、冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置及びその温度制御方法において、振動及び騒音を抑えつつ温度管理を精密に行うことができるようにする点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置において、前記制御回路が、前記スターリング冷凍機を駆動制御するための冷凍機制御回路部と、この冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かい制御ステップのヒータ制御回路部とを有すると共に、前記ヒータ制御回路部によって制御されるヒータを前記冷却庫に設けたことを特徴とする恒温冷凍装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記制御ステップが時間であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間よりも前記ヒータの制御の単位時間を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、前記制御ステップが電力であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位電力よりも前記ヒータの制御の単位電力を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、  冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置の温度制御方法において、前記冷却庫に冷却庫内温度調節用のヒータを設け、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機とヒータとを同時に作動させると共に、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間及び／又は単位電力よりも前記ヒータの制御の単位時間及び／又は単位電力を小さくして前記スターリング冷凍機とヒータとを作動させることを特徴とする恒温冷凍装置の温度制御方法である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かいヒータの制御ステップによる小刻みなヒータによる発熱により、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく庫内温度を精密に制御することができる。また、冷却庫内の温度の微調整に用いられるヒータが細かい制御ステップで小刻みに制御されることで、このヒータで消費される電力を小さく抑えることができ、これによって恒温冷凍装置全体としての消費電力の上昇を最小限に抑えることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、前記冷凍機制御回路部による前記スターリング冷凍機の制御の単位時間内に、前記ヒータ制御回路部による前記ヒータの制御が複数回行われることで、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく、前記ヒータの細かい制御で前記冷却庫内の温度の微調整を比較的容易に行うことができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を細かく制御することなく、前記ヒータ制御回路部によって前記ヒータに印加する電力を細かく制御することで、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく、前記ヒータの細かい制御で前記冷却庫内の温度の微調整を比較的容易に行うことができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かいヒータの制御ステップによる小刻みなヒータによる発熱により、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく庫内温度を精密に制御することができる。また、冷却庫内の温度の微調整に用いられるヒータが細かい制御ステップで小刻みに制御されることで、このヒータで消費される電力を小さく抑えることができ、これによって恒温冷凍装置全体としての消費電力の上昇を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【実施例１】
【００１６】
図１は実施例１を示しており、恒温冷凍装置は、冷却庫１と、この冷却庫１の内部を冷却するためのスターリング冷凍機２と、前記冷却庫１の運転を制御するための制御手段としての制御回路３とを有している。前記冷却庫１は上方に開口部４を有すると共に内側に収容空間部を有する容器５を断熱部材（図示せず）で囲むことで構成した断熱箱体６と、前記容器５の開口部４を閉塞可能な断熱性を有する蓋体７からなる。また、前記スターリング冷凍機２は、スターリング冷凍機本体８と、このスターリング冷凍機本体８に取り付けられた凝縮器９と、この凝縮器９に接続された液体管10と、この液体管10に接続された蒸発管11と、この蒸発管11と前記凝縮器９の間に接続された気体管12と、これら凝縮器９、液体管10、蒸発管11、気体管12によって形成される経路に封入された冷媒（図示せず）とで構成されている。そして、前記スターリング冷凍機本体８が発生させる冷熱によって、前記経路内に封入された冷媒を前記凝縮器９で凝縮させ、前記液体管10から排出させ、前記蒸発管11内で再び気化させる際に、前記容器５、ひいてはこの容器５の内部空間の熱を奪い、前記気体管12から再び凝縮器９に戻すことで、前記蒸発管11と接触した前記容器５、ひいてはこの容器５の内部空間を冷却するものである。
【００１７】
さらに、前記容器５の外周には、この容器５、ひいてはこの容器５の内部空間を加熱して温度調節するための、例えばバンド状の電気式のヒータ13を付設する。そして、前記制御回路３は、前記スターリング冷凍機本体８を駆動制御するための冷凍機制御回路部14と、前記ヒータ13の発熱を制御するためのヒータ制御回路部15を備え、さらに前記制御回路３には、前記容器５内の温度を測定する温度センサ16が接続されると共に、前記箱体６の外側に設けられた温度設定手段17が接続されている。前記冷凍機制御回路部14は、前記スターリング冷凍機本体８に設けられる後述する電磁コイルに交流電流を流すため等に設けられたものであり、この冷凍機制御回路部14による前記スターリング冷凍機８の前記容器５に対する単位時間当りの冷却容量をＱ(Ｊ／秒)としたとき、ヒータ制御回路部15によるヒータ13の容器５に対する単位時間当りの加熱容量をＰ(Ｊ／秒)とすると、加熱容量Ｐの数値を冷却容量Ｑの数値より小さく制御するようになっている。
【００１８】
前記スターリング冷凍機２について、図２を参照して説明する。21は略円筒状に形成された円筒部22と胴部23とで構成されるケーシングである。前記円筒部22はステンレス鋼などからなり、基部24と中間部25と先端部26が一体に構成されている。また、前記胴部23は上下ケーシング23Ａ，23Ｂに分割されていると共に、前記上ケーシング23Ａは前記円筒部22と一体に形成されている。前記円筒部22の内部には、前記胴部23まで延びるシリンダ27が前記円筒部22に対して同軸的に挿入されて設けられており、このシリンダ27の先端部26側には、このシリンダ27とは別体の延長シリンダ部27Ａが同軸状に接続されている。そして、前記胴部23側となる前記シリンダ27は、アルミニウム等の金属を用いてダイカスト等の鋳造を行うことによって形成されたものであり、鋳造後に前記シリンダ27の内外周等を切削加工したものである。そして、前記シリンダ27の先端側及び前記延長シリンダ27Ａの内側には、ディスプレイサー28が軸方向に摺動可能に収容されている。また、前記ディスプレイサー28の先端と前記円筒部22の先端部26の間には膨張室Ｅが形成されており、隙間29によって延長シリンダ27Ａの内外が連通されている。また、前記中間部25において、前記シリンダ27の外周との間に再生器30が設けられていると共に、前記基部24において、前記シリンダ27の内外を連通する連通孔31が前記シリンダ27自体に形成されている。また、前記円筒部22の先端部26の内周と前記延長シリンダ27Ａの先端外周との間には、吸熱フィン32が設けられると共に、前記再生器30と連通孔31の間において、前記円筒部22の内周と前記シリンダ27の外周との間に放熱フィン33が設けられている。そして、前記延長シリンダ27Ａの内部先端から前記隙間29、前記吸熱フィン32、前記再生器30、前記放熱フィン33、前記連通孔31を通って前記シリンダ27内の圧縮室Ｃに至る経路34が形成されている。更に、前記胴部23内において、前記シリンダ27の基端側の内側には、ピストン35が軸方向に摺動可能に収容されている。そして、このピストン35の基端部は、駆動機構36に対して同軸的に連結されている。
【００１９】
前記駆動機構36は、前記ピストン35の基端に接続体35Ａによって接続されていると共に前記シリンダ27の基端側の外周に同軸状に延設された短筒状の枠37と、この枠37の先端側に固定された短円筒状の永久磁石38と、この永久磁石38の外周に近接して設けられた環状の電磁コイル39と、前記永久磁石38の内周に近接して設けられた導磁部40とで構成されている。そして、前記ピストン35に枠37を接続させる接続体35Ａには、前記ピストン35の動作を制御するための第一の板バネ41が接続されている。更に、前記ディスプレイサー28の基端側には、このディスプレイサー28の動作を制御するためのロッド42の一端が接続されていると共に、このロッド42の他端には第二の板バネ43が接続されている。なお、前記ロッド42は前記ピストン35を貫通して延びている。また、前記一対の板バネ41，43は、前記胴部23内において前記シリンダ27の基端側の外部に配置されていると共に、前記第一の板バネ41よりも第二の板バネ43が前記シリンダ７の基端側から離れた位置に配置されている。なお、前記電磁コイル39は電磁コア44に巻かれるように設けられていると共に、この電磁コア44は前記電磁コイル39等と共に一体化されている。
【００２０】
なお、前記ケーシング21の円筒部22の基部24外周には、外部放熱フィン45が伝熱的に取り付けられている。また、前記円筒部22の先端部26外周には、前記凝縮器９が伝熱的に取り付けられている。更に、前記ケーシング21の胴部23の外側には、振動吸収ユニット46が前記シリンダ27、ディスプレイサー28及びピストン35と略同軸となるように設けられている。
【００２１】
次に、本実施例の作用について、図４に基づいて説明する。まず、使用者は前記温度設定手段17を操作して前記スターリング冷凍機本体８を作動させる。このスターリング冷凍機本体８の電磁コイル39に、前記冷凍機制御回路部14によって交流電流を流すと、交番磁界が発生し、この交番磁界によって、前記永久磁石38を軸方向に往復動させる力が発生する。この力によって、前記ピストン35が前記シリンダ27内で軸方向に往復動する。前記ピストン35が前記ディスプレイサー28に接近する方向に移動すると、前記ピストン35と前記ディスプレイサー28との間に形成された前記圧縮室Ｃ内の気体が圧縮されて前記連通孔31、前記放熱フィン33、前記再生器30、前記吸熱フィン32、前記隙間29を通って前記ディスプレイサー28の先端と前記円筒部22の先端部26の間に形成された前記膨張室Ｅに至ると共に、前記ディスプレイサー28を押し下げる。一方、前記ピストン35が前記ディスプレイサー28から離間する方向に移動すると、前記圧縮室Ｃの内部が負圧となり、前記気体が前記膨張室Ｅから前記隙間29、前記吸熱フィン32、前記再生器30、前記放熱フィン33、前記連通孔31を通って前記シリンダ27内の前記圧縮室Ｃに還流し、これにより、前記ディスプレイサー28を押し上げる。このような工程中において二つの等温変化と等体積変化とからなる可逆サイクルが行われて、前記シリンダ27の先端外周に取り付けられた前記吸熱フィン32は低温となり、前記凝縮器９を冷却する。一方、前記基部24の外周に取り付けられた外部放熱フィン45は高温となる。そして、前記スターリング冷凍機本体８は、前記電磁コイル39に入力する交流電流の周波数を保ったまま電力値を調節することで、前記ピストン35及びディスプレイサー28の振動数が所定値に保たれたまま、これらピストン35及びディスプレイサー28の振幅が変化し、前記スターリング冷凍機本体８の冷凍能力が調節される。そして、前記ピストン35及びディスプレイサー28の所定振動数の振動が、前記振動吸収ユニット46によって吸収できるようになっている。
【００２２】
そして、前記スターリング冷凍機本体８の先端部26に生じた冷熱は、前記凝縮器９に移動し、この凝縮機９内の冷媒を凝縮させる。この凝縮された冷媒は、前記液体管10から排出されて流下し、前記蒸発管11内で再び気化し、前記気体管12から再び凝縮器９に戻る。そして、前記冷媒が前記蒸発管11内で気化する際に、前記容器５、ひいてはこの容器５の内部空間の熱が気化熱として奪われることで、前記蒸発管11と接触した前記容器５、ひいてはこの容器５の内部空間が冷却される。
【００２３】
前記冷却庫１の容器５の冷却の初期段階においては、前記スターリング冷凍機本体８に最大定格電力Ｗａｍａｘが入力される。そして、前記制御回路３が前記温度センサ16からの庫内温度Ｄの温度信号を参照することで、前記冷凍機制御回路部14によって単位時間Ｔａ毎に、単位電力Ｗａ刻みという制御ステップで前記スターリング冷凍機本体８に入力される電力が制御される。例えば、単位時間Ｔａが６００秒、単位電力Ｗａが２Ｗ、最大定格電力Ｗａｍａｘが４０Ｗである場合、前記制御回路３は、冷却の初期段階において、前記スターリング冷凍機本体８に４０Ｗの交流電力を入力し、６００秒毎に前記温度センサ16からの温度信号を参照しながら入力電力を２Ｗ刻みで制御する。
【００２４】
そして、前記冷却庫１の容器５の温度が、前記温度設定手段17によって設定された温度近傍の恒温域になると、前記制御回路３のヒータ制御回路部15によって、前記ヒータ13に電力が入力される。そして、前記制御回路が前記温度センサ16からの庫内温度Ｄの温度信号を参照することで、前記ヒータ制御回路部15によって単位時間Ｔｂ毎に、単位電力Ｗｂ刻みという制御ステップで前記ヒータ13に入力される電力が制御される。なお、前記スターリング冷凍機本体８の制御の単位時間Ｔａ及び単位電力Ｗａは、前記ヒータの制御の単位時間Ｔｂ及び単位電力Ｗｂと比較すると、Ｔａ＝ｍＴｂ（ｍは自然数），Ｗａ＝ｎＷｂ（ｎは自然数）である。また、前記ヒータ13の最大定格電力Ｗｂｍａｘは、前記スターリング冷凍機本体８の制御の単位電力Ｗａと同じに設定されている。即ち、前記スターリング冷凍機本体８が上述のように制御される場合、例えば単位時間Ｔｂを６０秒、単位電力Ｗｂを０．１Ｗ、最大定格電力Ｗｂｍａｘを２Ｗと設定する。そして、この例では、前記冷凍機制御回路部14は、前記スターリング冷凍機２だけで冷却した場合に前記容器５内の温度が設定温度以下となる２Ｗ刻みで設定される電力のうち、最も小さい電力Ｗａｘで前記スターリング冷凍機本体８を駆動する。同時に、前記ヒータ制御回路部15は、０．１Ｗ刻みで設定される電力Ｗｂｘを前記ヒータ13に入力する。これによって、前記冷却庫１の容器５の内部空間は、恒温域において、前記スターリング冷凍機本体８に入力される電力と前記ヒータ13に入力される電力との差分の電力（Ｗａｘ−Ｗｂｘ）で、前記スターリング冷凍機２によって冷却されることとほぼ等価となる。そして、この例では、前記スターリング冷凍機本体８の制御の単位時間Ｔａ（＝６００秒）の間に、前記ヒータ13の制御の単位時間Ｔｂ（＝６０秒）が１０回あるので、前記スターリング冷凍機本体８に入力される電力を変動させる以前に、前記ヒータ13によって前記容器５内の温度を微調整して前記スターリング冷凍機本体８に入力する電力を変動させる必要がないように制御することで、恒温域において前記スターリング冷凍機本体８のピストン35及びディスプレイサー38の振幅をほぼ一定とし、前記スターリング冷凍機本体８のピストン35及びディスプレイサー38の振幅が変化する際に発生する「うなり」等の騒音を、少なくとも恒温域において抑えることができる。
【００２５】
即ち、前記スターリング冷凍機本体８の物理的に往復動する前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を電力によって細かく制御することは困難であり、仮に前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を電力によって細かく制御したとしても、制御回路３のコストが上昇するばかりでなく、前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅が変化する度に騒音が発生してしまうが、電力を細かく制御することが容易なヒータ13を前記ヒータ制御回路部15によって同時に作動させることで、安価な制御回路３によって、恒温域において前記スターリング冷凍機本体８の騒音を抑えると同時に、実質的に前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を細かく制御して前記冷却庫１の容器５内の温度を精密に制御することと同等の効果を得ることができる。そしてこの際、前記スターリング冷凍機本体８とヒータ13の制御の単位時間をＴａ＝ｍＴｂ（ｍは自然数）としたことで、前記スターリング冷凍機本体８の制御の単位時間Ｔａ内で前記ヒータが複数回制御されることになり、前記スターリング冷凍機本体８への入力電力をなるべく変動させないように前記ヒータ13によって前記容器５内の温度を精密に調節することができるので、恒温域において前記スターリング冷凍機本体８のピストン35及びディスプレイサー38の振幅をほぼ一定に保って騒音の発生を抑えることができる。
【００２６】
なお、本例では、前記スターリング冷凍機２とヒータ13との合計消費電力がＷａｘ＋Ｗｂｘとなり、冷却のための消費電力Ｗａｘ−Ｗｂｘに対して２Ｗｂｘ分の電力が余分に消費されていることになるが、Ｗｂｘ自体が最大２Ｗ（最小０．１Ｗ）程度であり、前記スターリング冷凍機２の消費電力に対して比較的小さいので、冷却に対する余分な消費電力を低く抑えることができる。
【００２７】
以上のように、前記実施例では、制御回路３の冷凍機制御回路部14によって粗い制御ステップでスターリング冷凍機２への入力電力を制御すると共に、前記制御回路３のヒータ制御回路部15によって細かい制御ステップでヒータ13への入力電力を制御することで、入力電力の微調整による冷却能力の微調整が困難なスターリング冷凍機２を用いながら、前記冷却庫１内の温度を精密に制御することができるものである。
【００２８】
また、前記実施例では、前記スターリング冷凍機２の制御の単位時間Ｔａよりも前記ヒータ13の制御の単位時間Ｔｂを小さく設定し、前記スターリング冷凍機２の制御の単位時間Ｔａ内で前記ヒータ13の制御が複数回行われるように構成したものであり、前記冷凍機制御回路部14が前記スターリング冷凍機２に入力される電力を変動させる以前に、前記スターリング冷凍機２への入力電力をなるべく変動させないように前記ヒータ制御回路部15によって前記ヒータ13で前記容器５内の温度を精密に調節することができるので、恒温域において前記スターリング冷凍機２からの騒音の発生を抑えることができるものである。
【００２９】
また、前記実施例では、前記スターリング冷凍機２の制御の単位電力Ｗａよりも前記ヒータ13の制御の単位電力Ｗｂを小さく設定することで、前記スターリング冷凍機２の粗い単位電力Ｗａ刻み以下の細かい単位電力刻みで前記冷却庫１内を冷却することができる。
【００３０】
なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例において、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間は前記ヒータの制御の単位時間の整数倍であるが、要は前記スターリング冷凍機の制御の単位時間内で前記ヒータの制御が複数回行われればよく、即ちＴａ＞２Ｔｂという条件を満たしていればよい。更に、上記実施例では、スターリング冷凍機の単位時間と単位電力という二つの制御ステップに対してヒータの単位時間と単位電力という二つの制御ステップを何れも細かく設定したが、図５のように、Ｗａ＝Ｗｂ，Ｔａ＞＞Ｔｂとしてもよく、また、図６のように、Ｗａ＞＞Ｗｂ，Ｔａ＝Ｔｂとしてもよい。さらに、単位電力Ｗａが単位電力Ｗｂの整数倍でなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例を示す全体の透視斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示すスターリング冷凍機本体の断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す制御ブロック図である。
【図４】本発明の実施例を示すタイムチャートである
【図５】本発明の他の実施例を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の更に他の実施例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  冷却庫
２  スターリング冷凍機
３  制御回路
13  ヒータ
14  冷凍機制御回路部
15  ヒータ制御回路部
Ｔａ  Ｔｂ  単位時間(制御ステップ)
Ｗａ  Ｗｂ  単位電力(制御ステップ)
【図１】
2005241113.tif 000003
【図２】
2005241113.tif 000004
【図３】
2005241113.tif 000005
【図４】
2005241113.tif 000006
【図５】
2005241113.tif 000007
【図６】
2005241113.tif 000008