(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光の中でも最もエネルギーが高い可視光を効率的に利用して、水を早く乾かすことができるエネルギー供給材料を提供する。【解決手段】部材２０の表面２０ａに対して太陽光αを照射すると、半球状の水滴３０が凸レンズとして機能し、波長変換材料１１に太陽光αを集光する。すると、波長変換材料１１は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）を発する。そして、波長変換材料１１から発せられた波長７００ｎｍ以上の光は、エネルギー供給材料１０の表面に付着した水滴３０に吸収され、その光の熱により水滴３０が温められて、水滴３０が蒸発する。【選択図】図４
2015010763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換材料を含むことを特徴とするエネルギー供給材料。
【請求項２】
前記波長変換材料は媒質中に含まれてなることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー供給材料。
【請求項３】
親水性を有することを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー供給材料。
【請求項４】
溝状の部位を有する部材と、前記溝状の部位内に形成された請求項１〜３のいずれか１項に記載のエネルギー供給材料からなる層と、を有することを特徴とする防錆部材。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエネルギー供給材料を有してなり、可視光を受光し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換部と、
前記波長変換部に隣接され、前記波長７００ｎｍ以上の光を吸収する溶媒が収容されたエネルギー変換部と、を有することを特徴とするエネルギー変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー供給材料、防錆部材、エネルギー変換装置、スターリングエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
降雨後、家の屋根や外壁、自動車、太陽電池等に雨水が付着したままでは、これらが腐食しやすい。そのため、従来、前記の屋外用途のものには、撥水加工を施したりして、表面に雨水が残留しないようにしている。
また、降雨等により、道路の表面が湿っていると、自動車等がスリップする原因となる。そのため、道路表面を早く乾かすことが望まれているが、従来、道路表面から水を排除するために、透水性の舗装を施す方法等が採用されている。
また、濡れた衣服を乾燥しやすくするためには、従来、衣服の布地として、メッシュ状のものを採用したり、疎水性の繊維からなるものを採用したりしている。
【０００３】
このように、従来、太陽光を効率的に利用して、水を効率的に蒸発（乾燥）させる方法が知られていなかった。
従来、波長７００〜９００ｎｍの範囲内の近赤外光により励起されたとき、波長７００〜２０００ｎｍの範囲内の近赤外光を発光する近赤外発光蛍光体が知られている（例えば、特許文献１参照）。この近赤外発光蛍光体は、生体物質標識剤として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３８１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の近赤外発光蛍光体は、専ら生体物質識別剤として用いられるだけであり、依然として、太陽光を効率的に利用して、水を効率的に蒸発（乾燥）させる方法は知られていなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、太陽光の中でも最もエネルギーが高い可視光を効率的に利用して、水を早く乾かすことができるエネルギー供給材料、並びに、エネルギー供給材料を用いた防錆部材、エネルギー供給材料を用いたエネルギー変換装置、および、エネルギー変換装置を備えたスターリングエンジン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】
本発明のエネルギー供給材料は、可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換材料を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明のエネルギー供給材料において、前記波長変換材料は媒質中に含まれてなることが好ましい。
【０００９】
本発明のエネルギー供給材料において、親水性を有することが好ましい。
【００１０】
本発明の防錆部材は、溝状の部位を有する部材と、前記溝状の部位内に形成された本発明のエネルギー供給材料からなる層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のエネルギー変換装置は、本発明のエネルギー供給材料を有してなり、可視光を受光し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換部と、前記波長変換部に隣接され、前記波長７００ｎｍ以上の光を吸収する溶媒が収容されたエネルギー変換部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のエネルギー変換装置において、前記波長変換部に対して可視光を集光するためのレンズが設けられたことが好ましい。
【００１３】
本発明のスターリングエンジンは、本発明のエネルギー変換装置からなる高温部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、太陽光の中でも最もエネルギーが高い可視光を効率的に利用して、水を早く乾かすことができるエネルギー供給材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】Ｙｂ（ＩＩＩ）錯体［Ｙｂ（ｈｆａ）３（ｔｐｐｏ）２］が可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収したときの発光のピーク波長を示すグラフである。
【図２】量子切断蛍光体：Ｐｒ３＋−Ｙｂ３＋添加オキシフロライドが可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収したときの発光のピーク波長を示すグラフである。
【図３】量子切断蛍光体：Ｐｒ３＋−Ｙｂ３＋添加オキシフロライドが可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収したときの発光のピーク波長を示すグラフである。
【図４】エネルギー供給材料の第一実施形態を示す概略断面図である。
【図５】エネルギー供給材料の第二実施形態を示す概略断面図である。
【図６】防錆部材の一実施形態を示す概略断面図である。
【図７】エネルギー変換装置の第一実施形態を示す概略構成図である。
【図８】エネルギー変換装置の第二実施形態を示す概略構成図である。
【図９】スターリングエンジンの一実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のエネルギー供給材料、防錆部材、エネルギー変換装置、スターリングエンジンの実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１７】
「エネルギー供給材料」
本実施形態のエネルギー供給材料は、可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換材料を含むものである。
【００１８】
可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換材料としては、蛍光体が挙げられる。
蛍光体としては、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収し、近赤外から赤外領域の光（波長７００ｎｍよりも長波長の光）を発するものが好ましい。特に、本実施形態のエネルギー供給材料を水の乾燥に適用する場合には、水の吸収係数が大きい、波長９１０ｎｍ〜１０７０ｎｍの近赤外光を発するものが好ましい。
このような蛍光体としては、例えば、下記式（Ｉ）で表される、Ｙｂ（ＩＩＩ）錯体［Ｙｂ（ｈｆａ）３（ｔｐｐｏ）２］が挙げられる。
【００１９】
【化１】
2015010763.tif 000003
【００２０】
Ｙｂ（ＩＩＩ）錯体［Ｙｂ（ｈｆａ）３（ｔｐｐｏ）２］は、図１に示すように、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収したときの発光のピーク波長が９８８ｎｍである。
【００２１】
この他にも、蛍光体としては、量子切断蛍光体：Ｐｒ３＋−Ｙｂ３＋添加オキシフロライド（３２ＳｒＦ２−０．１ＰｒＦ３−２．９ＹｂＦ３−４２ＳｉＯ２−２３Ａｌ２Ｏ３）も好適に用いられる。
量子切断蛍光体：Ｐｒ３＋−Ｙｂ３＋添加オキシフロライドは、図２、３に示すように、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を吸収すると、波長９７０〜１０５０ｎｍの光を発する。なお、図２、３において、丸で囲んだ部分が発光のピーク波長９７０〜１０５０ｎｍを示している。
【００２２】
エネルギー供給材料の表面に沿って、水が配置するようにするためには、波長変換材料は親水性を有することが好ましい。
波長変換材料に親水性を付与するためには、波長変換材料に親水性の表面処理を施すことが挙げられる。
親水性の表面処理としては、例えば、特開２００１−１３９９４１号公報に開示されているＣＶＤ法、特表２００９−５２４７３６号公報に開示されているプラズマ法、特開２００８−１１１０８０号公報に開示されているゾル・ゲル法等が挙げられる。
【００２３】
エネルギー供給材料が、上記の波長変換材料のみから構成されると、所定の場所に固定され難い場合には、エネルギー供給材料は、波長変換材料が媒質中に含まれてなるものであることが好ましい。
【００２４】
媒質としては、波長変換材料を固定できるものであれば特に限定されないが、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）の透過率が高い（例えば、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）の透過率が９０％以上）のものが好ましい。
【００２５】
このような媒質としては、エネルギー供給材料が固形物である場合、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂からなる基材、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン樹脂、ナイロン６、ナイロン６，６などのポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
エネルギー供給材料が繊維である場合、媒質としては、各種繊維が挙げられる。
【００２６】
エネルギー供給材料が塗料である場合、媒質としては、アクリル樹脂系接着剤、アクリル樹脂嫌気性接着剤、アクリル樹脂エマルジョン接着剤、α−オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、ウレタン樹脂エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、エポキシ樹脂エマルジョン接着剤、塩化ビニル樹脂溶剤系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤、スチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤、スチレン−ブタジエンゴムラテックス系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、ニトロセルロース接着剤、フェノール樹脂系接着剤、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液系接着剤、ポリスチレン樹脂溶剤系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリビニルピロリドン樹脂系接着剤、ポリビニルブチラール樹脂系接着剤、ポリベンズイミダゾール接着剤、ポリメタクリレート樹脂溶液系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、レゾルシノール系接着剤などが挙げられる。
【００２７】
また、エネルギー供給材料の表面に沿って、水が配置するようにするためには、媒質としては、親水性のものを用いることが好ましい。
親水性の媒質としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ）またはシリカ（ＳｉＯ２）が挙げられる。
【００２８】
次に、エネルギー供給材料を用いた具体的な実施形態を説明する。
【００２９】
（１）第一実施形態
図４は、エネルギー供給材料の第一実施形態を示す概略断面図である。図４では、本実施形態のエネルギー供給材料１０が、自動車のボディ、家屋の屋根・壁、太陽電池、衣服の繊維などの部材２０の表面２０ａに配設されている場合を示す。
本実施形態のエネルギー供給材料１０は、上記のような蛍光体から構成される波長変換材料１１と、その表面（部材２０の表面２０ａと接している面とは反対側の面）１１ａを被覆する親水性の被膜（以下、「親水性被膜」と言う。）１２とから概略構成されている。
エネルギー供給材料１０は、半球状の波長変換材料１１の表面１１ａに沿って親水性被膜１２が設けられ、全体として、半球状をなしている。
【００３０】
波長変換材料１１は、蛍光体粒子の単体（一次粒子）から構成されていてもよく、複数の蛍光体粒子が集合（凝集）した集合体（凝集体、二次粒子）であってもよい。
【００３１】
親水性被膜１２は、上述のように、波長変換材料１１に対して親水性の表面処理を施すことによって形成される。
【００３２】
親水性被膜１２の厚みは、波長変換材料１１の大きさ（粒子径）などに応じて適宜調整されるが、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００３３】
次に、図４を参照して、本実施形態のエネルギー供給材料１０の作用を説明する。
部材２０の表面２０ａに設けられたエネルギー供給材料１０に水滴３０が付着する場合、エネルギー供給材料１０の表面には、親水性被膜１２が存在しているので、表面張力により、水滴３０が親水性被膜１２の表面１２ａに沿って付着し、水滴３０は半球状をなす。
この状態で、部材２０の表面２０ａに対して太陽光αを照射すると、半球状の水滴３０が凸レンズとして機能し、波長変換材料１１に太陽光αを集光する。
すると、波長変換材料１１は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）を発する。
そして、波長変換材料１１から発せられた波長７００ｎｍ以上の光は、エネルギー供給材料１０の表面に付着した水滴３０に吸収され、その光の熱により水滴３０が温められて、水滴３０が蒸発する。
【００３４】
このように、エネルギー供給材料１０の表面に付着した水滴３０を集光レンズとして利用することにより、その水滴３０を効率的に乾燥させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、波長変換材料１１の表面が親水性でない場合を例に挙げて、親水性被膜１２を波長変換材料１１の表面に固定したが、波長変換材料１１自体が十分に親水性を有する場合、必ずしも親水性被膜１２を設けなくてもよい。
【００３６】
（２）第二実施形態
図５は、エネルギー供給材料の第二実施形態を示す概略断面図である。図５では、本実施形態のエネルギー供給材料４０が、自動車のボディ、家屋の屋根・壁、太陽電池、衣服の繊維などの部材５０の表面５０ａに配設されている場合を示す。
本実施形態のエネルギー供給材料４０は、上記のような蛍光体から構成される波長変換材料（図示略）と、この波長変換材料を分散させる親水性の合成樹脂からなる媒質４１とから概略構成されている。
エネルギー供給材料４０は、部材５０の表面５０ａに沿って形成された膜状（層状）をなしている。
【００３７】
部材５０の表面５０ａに沿って膜状（層状）にエネルギー供給材料４０を設ける場合、エネルギー供給材料４０の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、２０μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。
【００３８】
次に、図５を参照して、本実施形態のエネルギー供給材料４０の作用を説明する。
部材５０の表面５０ａに設けられたエネルギー供給材料４０の表面（部材５０の表面５０ａと接している面とは反対側の面）４０ａに水６０が付着すると、エネルギー供給材料４０は、親水性の合成樹脂からなる媒質４１を含有しているので、水６０がエネルギー供給材料４０の表面に沿って展開し、水６０は膜状となる。
この状態で、部材５０の表面５０ａに対して太陽光αを照射すると、エネルギー供給材料４０に含まれる波長変換材料は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）βを発する。
【００３９】
そして、波長変換材料から発せられた波長７００ｎｍ以上の光βは、エネルギー供給材料４０の表面に付着した水６０の膜に吸収され、その光の熱により水６０が温められて、水６０が蒸発する。
また、水６０の膜内に入射した光βは、水６０の膜と空気との界面（水６０の膜の表面６０ａ）、および、水６０の膜とエネルギー供給材料４０との界面（エネルギー供給材料４０の表面４０ａ）で反射を繰り返して、部材５０の表面５０ａに沿って水６０の膜内を伝搬していく。これにより、光βにより、エネルギー供給材料４０の表面に付着した水６０を効率的に温めることができる。
【００４０】
このように、エネルギー供給材料４０の表面に付着した水６０の膜を、光導波路として利用することにより、その水６０を効率的に乾燥させることができる。
【００４１】
「防錆部材」
図６は、防錆部材の一実施形態を示す概略断面図である。
本実施形態の防錆部材７０は、Ｖ字状の溝８０ａを有する部材８０と、溝８０ａ内に形成された、上記のようなエネルギー供給材料からなる層８１と、部材８０の溝８０ａが設けられている側の面（以下、「一方の面」と言う。）８０ｂを被覆する撥水性の被膜（以下、「撥水性被膜」と言う。）８２とから概略構成されている。
【００４２】
部材８０としては、溝が設けられているものであれば特に限定されないが、例えば、屋根瓦のつなぎ部分を構成するもの、ガードレールや公園の遊具のネジ山部分を構成するもの、自動車のボディと窓との間、自動車のボディとドアとの間、家屋の外壁と窓との間などのシール部分を構成するもの、排水溝の入り口部分を構成するものなどが挙げられる。
また、部材８０に設けられる溝８０ａの形状は特に限定されない。
【００４３】
溝８０ａの表面に沿ってエネルギー供給材料からなる層８１を設ける場合、エネルギー供給材料からなる層８１の厚みは、溝８０ａの大きさ（幅、長さ）などに応じて適宜調整されるが、例えば、１０μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。
【００４４】
撥水性被膜８２は、撥水性を有するものであれば特に限定されないが、フッ素樹脂からなる膜が挙げられる。
なお、溝８０ａ内には、撥水性被膜８２は設けられていない。
【００４５】
次に、図６を参照して、本実施形態の防錆部材７０の作用を説明する。
部材８０の溝８０ａ内に水滴９０が入り込んだ状態で、部材８０の表面８０ｂに対して太陽光を照射すると、エネルギー供給材料からなる層８１に含まれる波長変換材料は、太陽光に含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）を発する。
そして、波長変換材料から発せられた波長７００ｎｍ以上の光は、エネルギー供給材料からなる層８１の表面に付着した水滴９０に吸収され、その光の熱により水滴９０が温められて、水滴９０が蒸発する。
【００４６】
部材８０の表面８０ｂに撥水性被膜８２を設ければ、撥水性被膜８２が水滴９０を弾いて、部材８０の表面８０ｂから水滴９０を排除することができるものの、部材８０の溝８０ａ内に入り込んだ水滴９０を除去することはできない。そこで、本実施形態のように、部材８０の溝８０ａ内にエネルギー供給材料からなる層８１を設けることにより、部材８０の溝８０ａ内に入り込んだ水滴９０を効率的に乾燥させることができる。したがって、部材８０の溝８０ａに水が溜まって、錆が生じることを防止できる。
【００４７】
「エネルギー変換装置」
（１）第一実施形態
図７は、エネルギー変換装置の第一実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態のエネルギー変換装置１００は、上記のエネルギー供給材料を有してなり、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を受光し、波長７００ｎｍ近傍の光を発する第一の波長変換部１０１と、第一の波長変換部１０１に隣接され、上記のエネルギー供給材料を有してなり、波長７００ｎｍ近傍の光を受光し、波長９８８ｎｍの赤外光を発する第二の波長変換部１０２と、第二の波長変換部１０２に隣接され、波長９８８ｎｍの赤外光を吸収する溶媒が収容されたエネルギー変換部１０３と、溶媒を貯蔵する液体貯蔵槽１０４と、エネルギー変換部１０３と液体貯蔵槽１０４との間に介在するポンプ１０５とから概略構成されている。
【００４８】
第一の波長変換部１０１は、上記の媒質中に、上記の波長変換材料を分散させてなるエネルギー供給材料から構成される。
第一の波長変換部１０１は、光入射面１０１ａから入射した太陽光αに含まれる可視光を、エネルギー供給材料に含まれる波長変換材料によって吸収し、波長変換材料から発せられた波長７００ｎｍ近傍の光を伝搬させて、光入射面１０１ａよりも面積の小さい光射出面（第一の波長変換部１０１の第二の波長変換部１０２に隣接する側の端面）１０１ｂから射出させる。
【００４９】
第二の波長変換部１０２は、上記の媒質中に、上記の波長変換材料を分散させてなるエネルギー供給材料から構成される。
また、第二の波長変換部１０２の大きさ、特に、第一の波長変換部１０１と接する面の大きさは、第一の波長変換部１０１の光射出面１０１ｂとほぼ等しいことが好ましい。
【００５０】
エネルギー変換部１０３は、波長９８８ｎｍの赤外光を透過する材質からなり、その形状は、溶媒が収容可能な形状であれば特に限定されない。また、エネルギー変換部１０３の大きさ、特に、第二の波長変換部１０２と接する面の大きさは、第二の波長変換部１０２のエネルギー変換部１０３に隣接する側の端面１０２ａとほぼ等しいことが好ましい。
液体貯蔵槽１０４は、溶媒によって腐食しない材質からなり、その形状は、溶媒が収容可能な形状であれば特に限定されない。
なお、エネルギー変換部１０３や液体貯蔵槽１０４に収容される溶媒は、波長９８８ｎｍの赤外光を吸収するものであれば特に限定されないが、例えば、水、２−プロパノール、エタノール、アセトンなどが挙げられる。
【００５１】
ポンプ１０５は、液体貯蔵槽１０４からエネルギー変換部１０３へ所定量の溶媒を供給することができるものであれば特に限定されず、公知のポンプが用いられる。
【００５２】
次に、図７を参照して、本実施形態のエネルギー変換装置１００の作用を説明する。
第一の波長変換部１０１の光入射面１０１ａから太陽光αが入射すると、第一の波長変換部１０１を構成するエネルギー供給材料に含まれる波長変換材料は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ近傍の光γを発する。
第一の波長変換部１０１で発した光γは、第一の波長変換部１０１内を伝搬して、光射出面１０１ｂから射出し、第二の波長変換部１０２に入射する。
第二の波長変換部１０２に光γが入射すると、第二の波長変換部１０２を構成するエネルギー供給材料に含まれる波長変換材料は、光γを吸収し、波長９８８ｎｍの赤外光を発する。
第二の波長変換部１０２で発した波長９８８ｎｍの赤外光は、第二の波長変換部１０２の端面１０２ａから射出し、エネルギー変換部１０３に入射する。
エネルギー変換部１０３に波長９８８ｎｍの赤外光が入射すると、エネルギー変換部１０３に収容されている溶媒は、波長９８８ｎｍの赤外光を吸収し、その光の熱により溶媒が加熱され、加熱された溶媒や、溶媒の蒸気が生じる。
エネルギー変換部１０３にて発生した、加熱された溶媒や、溶媒の蒸気は、エネルギー変換部１０３外に排出されて熱源、暖房などに利用される。
また、エネルギー変換部１０３から水またはアルコールが排出されて、エネルギー変換部１０３内に溶媒がなくなった時には、ポンプ１０５を作動させて、液体貯蔵槽１０４からエネルギー変換部１０３へ溶媒を供給する。
【００５３】
このように、第一の波長変換部１０１に入射した太陽光αを、第一の波長変換部１０１にて波長７００ｎｍ近傍の光γに変換し、その光γを、第二の波長変換部１０２にて波長９８８ｎｍの赤外光に変換し、その赤外光を、エネルギー変換部１０３に収容されている溶媒に吸収させることにより、溶媒を加熱して、光エネルギーを熱エネルギーとして取り出すことができる。
【００５４】
（２）第二実施形態
図８は、エネルギー変換装置の第二実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態のエネルギー変換装置１１０は、上記のエネルギー供給材料を有してなり、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を受光し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換部１１１と、波長変換部１１１に隣接され、波長７００ｎｍ以上の光を吸収する溶媒が収容されたエネルギー変換部１１２と、溶媒を貯蔵する液体貯蔵槽１１３と、エネルギー変換部１１２と液体貯蔵槽１１３との間に介在するポンプ１１４と、波長変換部１１１に対向して配置され、波長変換部１１１に対して可視光を集光するための集光レンズ１１５とから概略構成されている。
【００５５】
波長変換部１１１、エネルギー変換部１１２、液体貯蔵槽１１３、ポンプ１１４としては、上述の第一実施形態と同様のものが用いられる。
【００５６】
集光レンズ１１５としては、波長変換部１１１に対して可視光を集光することができるものであれば特に限定されず、例えば、一般的な凸レンズが用いられる。
【００５７】
次に、図８を参照して、本実施形態のエネルギー変換装置１１０の作用を説明する。
まず、集光レンズ１１５により、波長変換部１１１に対して太陽光αを集光する。
波長変換部１１１の光入射面１１１ａから太陽光αが入射すると、波長変換部１１１を構成するエネルギー供給材料に含まれる波長変換材料は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）を発する。
波長変換部１１１で発した波長９８８ｎｍの赤外光は、波長変換部１１１の光出射面１１１ｂから射出し、エネルギー変換部１１２に入射する。
エネルギー変換部１１２に波長９８８ｎｍの赤外光が入射すると、エネルギー変換部１１２に収容されている溶媒は、波長９８８ｎｍの赤外光を吸収し、その光の熱により溶媒が加熱され、加熱された溶媒や、溶媒の蒸気が生じる。
エネルギー変換部１１２にて発生した、加熱された溶媒や、溶媒の蒸気は、エネルギー変換部１１２外に排出されて熱源、暖房などに利用される。
また、エネルギー変換部１１２から溶媒が排出されて、エネルギー変換部１１２内に溶媒がなくなった時には、ポンプ１１４を作動させて、液体貯蔵槽１１３からエネルギー変換部１１２へ溶媒を供給する。
【００５８】
このように、波長変換部１１１に入射した太陽光αを、波長変換部１１１にて波長７００ｎｍ以上の光に変換し、その光を、エネルギー変換部１１２に収容されている溶媒に吸収させることにより、溶媒を加熱して、光エネルギーを熱エネルギーとして取り出すことができる。
【００５９】
「スターリングエンジン」
図９は、スターリングエンジンの一実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態のスターリングエンジン１２０は、高温部１２１と、高温部１２１と離隔して設けられた低温部１２２と、高温部１２１と低温部１２２を接続するパイプ１２３とから概略構成されている。
高温部１２１は、上述のエネルギー変換装置の第二実施形態と同様に、上記のエネルギー供給材料を有してなり、可視光（波長４００〜７００ｎｍの光）を受光し、波長７００ｎｍ以上の光を発する波長変換部１２４と、波長変換部１２４に隣接され、波長７００ｎｍ以上の光を吸収する媒質が収容されたエネルギー変換部１２５と、波長変換部に対向して配置され、波長変換部に対して可視光を集光するための集光レンズ１２６とから概略構成されている。
低温部１２２は、媒質が収容された液体収容部１２７から概略構成されている。
また、高温部１２１と低温部１２２を接続するパイプ１２３には、高温部１２１および低温部１２２と同様に媒質が充填されている。
なお、エネルギー変換部１２５に収容される媒質は、波長７００ｎｍ以上の光を吸収するものであれば特に限定されないが、例えば、水、２−プロパノール、エタノール、アセトンなどの溶媒が挙げられる。
【００６０】
エネルギー変換部１２５内には、媒質の膨張収縮に伴って可動する第一のピストン１２８が設けられている。
また、液体収容部１２７内には、媒質の膨張収縮に伴って可動する第二のピストン１２９が設けられている。
さらに、第一のピストン１２８と第二のピストン１２９とが、クランク１３０を介して接続されている。
【００６１】
次に、図９を参照して、本実施形態のスターリングエンジン１２０の作用を説明する。
まず、集光レンズ１２６により、波長変換部１２４に対して太陽光αを集光する。
波長変換部１２４の光入射面１２４ａから太陽光αが入射すると、波長変換部１２４を構成するエネルギー供給材料に含まれる波長変換材料は、太陽光αに含まれる可視光を吸収し、波長７００ｎｍ以上の光（例えば、９８８ｎｍの赤外光）を発する。
波長変換部１２４で発した波長９８８ｎｍの赤外光は、波長変換部１２４の光出射面から射出し、エネルギー変換部１２５に入射する。
（１）エネルギー変換部１２５に波長９８８ｎｍの赤外光が入射すると、エネルギー変換部１２５に収容されている媒質は、波長９８８ｎｍの赤外光を吸収する。
その光の熱により、媒質が加熱されて、膨張または気化して体積が増加する。
（２）体積が増加した媒質は、第一のピストン１２８をクランク１３０側へ押して移動させる。同時に、パイプ１２３を通って液体収容部１２７に媒質が移動する。
（３）低温部１２２側に移動した媒質は縮小または液化し、体積が減少する。すると、第二のピストン１２９内の圧力が低下して、第二のピストン１２９を引き下げる。
（４）第二のピストン１２９が下がったことにより、媒質が高温部１２１側に移動する。
（５）高温部１２１側で波長変換部１２４から射出した光によって、再び媒質が加熱される。
このような一連のプロセスを通して上下運動を回転運動に変えることにより、運動エネルギーを取り出すことができる。
【００６２】
このように、高温部１２１として、上述のエネルギー変換装置を用いることにより、スターリングエンジン１２０を実現することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、高温部１２１として、上述のエネルギー変換装置の第二実施形態と同様のものを用いた場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、高温部１２１として、上述のエネルギー変換装置の第一実施形態と同様のものを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、家の屋根や外壁、自動車、太陽電池に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０，４０・・・エネルギー供給材料、１１・・・波長変換材料、１２・・・親水性被膜、７０・・・防錆部材、８１・・・エネルギー供給材料からなる層、８２・・・撥水性被膜、１００・・・エネルギー変換装置、１０１・・・第一の波長変換部、１０２・・・第二の波長変換部、１０３・・・エネルギー変換部、１０４・・・液体貯蔵槽、１０５・・・ポンプ、１１０・・・エネルギー変換装置、１１１・・・波長変換部、１１２・・・エネルギー変換部、１１３・・・液体貯蔵槽、１１４・・・ポンプ、１１５・・・集光レンズ、１２０・・・スターリングエンジン、１２１・・・高温部、１２２・・・低温部、１２３・・・パイプ、１２５・・・エネルギー変換部、１２６・・・集光レンズ、１２７・・・液体収容部、１２８・・・第一のピストン、１２９・・・第二のピストン、１３０・・・クランク。
【図１】
2015010763.tif 000004
【図２】
2015010763.tif 000005
【図３】
2015010763.tif 000006
【図４】
2015010763.tif 000007
【図５】
2015010763.tif 000008
【図６】
2015010763.tif 000009
【図７】
2015010763.tif 000010
【図８】
2015010763.tif 000011
【図９】
2015010763.tif 000012