(57)【要約】【課題】熱遷移流を利用するポンプ及びアクチュエータにおいて、熱遷移流を効率よく発生させる。【解決手段】多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す波長帯の赤外光４４を光源２４から多孔体の表面１０ａに照射することで、照射した赤外光４４のエネルギーを多孔体膜１０にその表面１０ａから効率よく吸収させることができ、多孔体膜１０の表面１０ａを効率よく加熱することができる。その結果、多孔体膜１０内部に熱遷移流４０を効率よく発生させることができ、第１空間１６と第２空間１８との間に圧力差を効率よく発生させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長帯に対する光吸収性を有し、気孔を有する多孔体と、
前記所定波長帯に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射することで、多孔体の第１面を加熱する加熱部と、
を備え、
多孔体の第１面は第１空間に接し、
多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、
第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、
第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能な、ポンプ。
【請求項２】
前記多孔体の有する気孔は、第１空間もしくは第２空間に充填された気体の平均自由行程の５倍の長さ以下の孔径である、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記所定波長帯に対する光透過性を有する透過窓を介して電磁波が多孔体の第１面に照射される、請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項４】
多孔体の第２面の放熱を行うための放熱部を備える、請求項１〜３のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項５】
多孔体は、赤外光に対する光吸収性のピークを有し、
加熱部は、赤外光領域に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射する、請求項１〜４のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項６】
多孔体は、可視光に対する光吸収性のピークを有し、
加熱部は、可視光領域に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射する、請求項１〜５のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項７】
多孔体は二酸化珪素からなり、
前記所定波長帯は、２．３μｍ以上である、請求項１〜６のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項８】
多孔体は二酸化珪素からなり、
前記所定波長帯は、２．３〜４．０μｍである、請求項１〜６のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項９】
多孔体は二酸化珪素からなり、
前記所定波長帯は、２．５〜３．８μｍ、または４．８μｍ以上である、請求項１〜６のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記第２空間の気体分子は、前記気孔内部に生じる熱遷移流により第１空間へ移送される、請求項１〜９のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１に記載のポンプにより第１空間と第２空間との間に発生する圧力差に基づく駆動部を有する、アクチュエータ。
【請求項１２】
第１空間は、液体排出口を有する第３空間と連通し、
前記ポンプは、第３空間を加圧することにより、第３空間内の液体を液体排出口から排出することが可能な、請求項１〜１０のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項１３】
第２空間は、液体吸引口を有する第４空間と連通し、
前記ポンプは、第４空間を減圧することにより、液体吸引口から第４空間内に液体を吸引することが可能な、請求項１〜１０のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項１４】
液体移送口を有する第５空間と第１空間との連通を許容または遮断する第１弁と、
第５空間と第２空間との連通を許容または遮断する第２弁と、
を備え、
前記ポンプは、
第１弁により第５空間と第１空間との連通を許容し、第２弁により第５空間と第２空間との連通を遮断することで、第５空間内の液体を液体移送口から排出する排出機能と、
第１弁により第５空間と第１空間との連通を遮断し、第２弁により第５空間と第２空間との連通を許容することで、液体移送口から第５空間内に液体を吸引する吸引機能と、
を有する、請求項１〜１０のいずれか１に記載のポンプ。
【請求項１５】
気孔を有する多孔体と、
多孔体の第１面の温度を、多孔体の第１面と異なる第２面の温度よりも高くするための手段と、
を備え、
多孔体の第１面は第１空間に接し、
多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、
第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、
第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能であり、
第１空間は、液体排出口を有する第３空間と連通し、
第３空間を加圧することにより、第３空間内の液体を液体排出口から排出することが可能な、ポンプ。
【請求項１６】
気孔を有する多孔体と、
多孔体の第１面の温度を、多孔体の第１面と異なる第２面の温度よりも高くするための手段と、
を備え、
多孔体の第１面は第１空間に接し、
多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、
第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、
第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能であり、
第２空間は、液体吸引口を有する第４空間と連通し、
第４空間を減圧することにより、液体吸引口から第４空間内に液体を吸引することが可能な、ポンプ。
【請求項１７】
請求項１〜１０，１２〜１６のいずれか１に記載のポンプを用いて発電を行うことが可能な、発電施設。
【請求項１８】
第１面は多孔体の一主面であり、
第２面は多孔体の一主面と反対側の面である、請求項１〜１０，１２〜１６のいずれか１に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱遷移流を利用するポンプ及びアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱遷移流とは、希薄気体特有の流れで、希薄気体中に温度勾配のある壁が存在するとき壁に沿う一方向の流れが低温部から高温部に誘起される。これを熱遷移流という。そして、希薄気体とは、ある領域を考えたとき、その中で平衡状態が保たれないほど気体分子間の衝突が少ない場合の気体のことをいう。希薄気体の具体例としては、１ｃｍ3程度の領域内の圧力が１Ｐａ程度に低い場合や、１０×１０×１０ｎｍ程度の空間の狭い領域内の圧力が大気圧程度である場合等が挙げられる。後者のように、大気圧下でも小さいスケールの領域内では希薄気体となり、大気圧程度の条件でも熱遷移流を発生させることは可能である。
【０００３】
大気圧程度の条件で熱遷移流を発生させるために、周囲気体の平均自由行程（大気圧下では６０ｎｍ程度）の５倍の長さ以下の小さい孔径を有する気孔が内部に多数形成された多孔体が用いられる（例えば下記非特許文献１）。非特許文献１においては、多孔体膜内部に熱遷移流を発生させるために、多孔体膜の片面側の空気をヒータによって加熱することで、多孔体膜の片面を間接的に加熱している。これによって、多孔体膜の片面とその裏面との間に温度差を発生させ、多孔体膜内部に温度勾配を発生させている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】N.K.Gupta他,"Thermal transpiration in mixed cellulose ester membranes:Enabling miniature, motionless gas pumps",Microporous and Mesoporous Materials Vol.142,pp.535-541,2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多孔体内部に熱遷移流を発生させるためには、多孔体内部に温度勾配を発生させる必要がある。非特許文献１では、多孔体膜内部に温度勾配を発生させるために、多孔体膜の片面側の空気をヒータによって加熱している。しかし、静止空気は熱伝導率が低く（０．０２［Ｗ／(ｍ・Ｋ)］）、ヒータの熱が対象物である多孔体膜の片面に伝わりにくいため、加熱効率が低い。したがって、非特許文献１では、多孔体膜内部に熱遷移流を効率よく発生させることは困難である。
【０００６】
本発明は、熱遷移流を利用するポンプ及びアクチュエータにおいて、熱遷移流を効率よく発生させることを目的の１つとする。
【０００７】
また、熱遷移流を利用するポンプにおいては、気体を移送することができるが、原理的に液体を移送することはできなかった。本発明は、熱遷移流を利用するポンプにおいて、液体の移送を可能にすることも目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るポンプ及びアクチュエータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明に係るポンプは、所定波長帯に対する光吸収性を有し、気孔を有する多孔体と、前記所定波長帯に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射することで、多孔体の第１面を加熱する加熱部と、を備え、多孔体の第１面は第１空間に接し、多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能なことを要旨とする。
【００１０】
本発明の一態様では、前記多孔体の有する気孔は、第１空間もしくは第２空間に充填された気体の平均自由行程の５倍の長さ以下の孔径であることが好適である。
【００１１】
本発明の一態様では、前記所定波長帯に対する光透過性を有する透過窓を介して電磁波が多孔体の第１面に照射されることが好適である。
【００１２】
本発明の一態様では、多孔体の第２面の放熱を行うための放熱部を備えることが好適である。
【００１３】
本発明の一態様では、多孔体は、赤外光に対する光吸収性のピークを有し、加熱部は、赤外光領域に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射することが好適である。
【００１４】
本発明の一態様では、多孔体は、可視光に対する光吸収性のピークを有し、加熱部は、可視光領域に放射強度のピークを有する電磁波を多孔体の第１面に照射することが好適である。
【００１５】
本発明の一態様では、多孔体は二酸化珪素からなり、前記所定波長帯は、２．３μｍ以上であることが好適である。
【００１６】
本発明の一態様では、多孔体は二酸化珪素からなり、前記所定波長帯は、２．３〜４．０μｍであることが好適である。
【００１７】
本発明の一態様では、多孔体は二酸化珪素からなり、前記所定波長帯は、２．５〜３．８μｍ、または４．８μｍ以上であることが好適である。
【００１８】
本発明の一態様では、前記第２空間の気体分子は、前記気孔内部に生じる熱遷移流により第１空間へ移送されることが好適である。
【００１９】
また、本発明に係るアクチュエータは、本発明に係るポンプにより第１空間と第２空間との間に発生する圧力差に基づく駆動部を有することを要旨とする。
【００２０】
本発明の一態様では、第１空間は、液体排出口を有する第３空間と連通し、前記ポンプは、第３空間を加圧することにより、第３空間内の液体を液体排出口から排出することが可能なことが好適である。
【００２１】
本発明の一態様では、第２空間は、液体吸引口を有する第４空間と連通し、前記ポンプは、第４空間を減圧することにより、液体吸引口から第４空間内に液体を吸引することが可能なことが好適である。
【００２２】
本発明の一態様では、液体移送口を有する第５空間と第１空間との連通を許容または遮断する第１弁と、第５空間と第２空間との連通を許容または遮断する第２弁と、を備え、前記ポンプは、第１弁により第５空間と第１空間との連通を許容し、第２弁により第５空間と第２空間との連通を遮断することで、第５空間内の液体を液体移送口から排出する排出機能と、第１弁により第５空間と第１空間との連通を遮断し、第２弁により第５空間と第２空間との連通を許容することで、液体移送口から第５空間内に液体を吸引する吸引機能と、を有することが好適である。
【００２３】
また、本発明に係るポンプは、気孔を有する多孔体と、多孔体の第１面の温度を、多孔体の第１面と異なる第２面の温度よりも高くするための手段と、を備え、多孔体の第１面は第１空間に接し、多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能であり、第１空間は、液体排出口を有する第３空間と連通し、第３空間を加圧することにより、第３空間内の液体を液体排出口から排出することが可能なことを要旨とする。
【００２４】
また、本発明に係るポンプは、気孔を有する多孔体と、多孔体の第１面の温度を、多孔体の第１面と異なる第２面の温度よりも高くするための手段と、を備え、多孔体の第１面は第１空間に接し、多孔体の第１面と異なる第２面は第２空間に接し、第１空間と第２空間は気孔を介して連通しており、第２空間の気体を連通している気孔を介して第１空間へ移送することが可能であり、第２空間は、液体吸引口を有する第４空間と連通し、第４空間を減圧することにより、液体吸引口から第４空間内に液体を吸引することが可能なことを要旨とする。
【００２５】
また、本発明に係る発電施設は、本発明に係るポンプを用いて発電を行うことが可能なことを要旨とする。
【００２６】
本発明の一態様では、第１面は多孔体の一主面であり、第２面は多孔体の一主面と反対側の面であることが好適である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、多孔体が光吸収性を有する波長帯を含む電磁波を多孔体の一主面に照射することで、照射した電磁波のエネルギーを多孔体にその一主面から効率よく吸収させることができ、多孔体の一主面を効率よく加熱することができる。その結果、多孔体内部に熱遷移流を効率よく発生させることができ、圧力差を効率よく発生させることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、多孔体内部に発生する熱遷移流により、第１空間と連通する第３空間を加圧して第３空間内の液体を排出する、または、第２空間と連通する第４空間を減圧して第４空間内に液体を吸引することができる。したがって、多孔体内部に発生する熱遷移流を利用して液体を移送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るポンプの概略構成を示す図である。
【図２Ａ】二酸化珪素の光透過スペクトルを示す図である。
【図２Ｂ】９００℃の物質の黒体放射スペクトルを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図４Ａ】フッ化カルシウムの光透過スペクトルを示す図である。
【図４Ｂ】塩化ナトリウムの光透過スペクトルを示す図である。
【図４Ｃ】シリカエアロジェルの光透過スペクトルを計測した実験データを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るアクチュエータの概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るポンプにおいて、多孔体膜の表面に与えるエネルギーと液体の移送流量との関係の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るポンプの他の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る冷却装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る冷却装置の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る発電施設の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る発電施設の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に係るポンプの概略構成を示す図である。本実施形態に係るポンプは、熱遷移流を利用して気体を加圧または減圧することが可能な熱駆動型分子流ポンプである。
【００３２】
ケーシング２０内に配置された多孔体膜１０は、熱伝導率の低い（０．２［Ｗ／(ｍ・Ｋ)］以下）材料、例えば二酸化珪素（シリカ、ＳｉＯ2）材料の内部に気孔１２が多数形成されたシリカエアロジェル膜により構成される。ケーシング２０と多孔体膜１０の表面（第１面、一主面）１０ａ間には、第１空間１６が形成されており、ケーシング２０内に配置されたヒートシンク（放熱部）１４と多孔体膜１０の裏面（第１面（一主面）と異なる反対側の第２面）１０ｂ間には、第２空間１８が形成されている。つまり、多孔体膜１０の表面１０ａは第１空間１６に接し、多孔体膜１０の裏面１０ｂは第２空間１８に接する。ヒートシンク１４と多孔体膜１０の裏面１０ｂ間における第２空間１８の周囲には、気密シール２２がヒートシンク１４及び多孔体膜１０の裏面１０ｂと密着して設けられている。第２空間１８はヒートシンク１４内に形成された流入路１９を介して流入口１７と連通し、第１空間１６は流出口１５と連通する。さらに、第２空間１８と第１空間１６は、多孔体膜１０内部の多数の気孔１２を介して連通する。多孔体膜１０内部の各気孔１２の孔径は、第１空間１６もしくは第２空間１８に充填された周囲気体の平均自由行程（大気圧下では６０ｎｍ程度）の５倍の長さ以下に形成され、例えば１０ｎｍ程度に形成される。
【００３３】
ケーシング２０と多孔体膜１０の表面１０ａ間（第１空間１６内）には、電磁波（光）４４を多孔体膜１０の表面１０ａに照射する光源２４が設置されている。光源２４は支持部材２５を介してケーシング２０に支持されている。ここでの光源２４は、光４４として赤外光を多孔体膜１０の表面１０ａに照射する赤外光源であり、赤外光源として例えば赤外線ヒータ等を用いることが可能である。
【００３４】
多孔体膜１０の材料である二酸化珪素の光透過スペクトルを図２Ａに示す。図２Ａに示すように、二酸化珪素は、２．３μｍより短い波長の光に対して光透過率が高いが、２．３μｍ以上の波長の光に対して光透過率が低下する。このように、二酸化珪素は、２．３μｍより短い波長帯で光透過性を示し、例えば可視光領域の波長帯で光透過性を示すが、２．３μｍ以上の波長帯で光吸収性を示し、例えば赤外光領域の波長帯で光吸収性を示し、赤外光に対する光吸収性のピークを有する。そのため、多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す２．３μｍ以上の波長帯を含む電磁波（光）４４を光源２４から多孔体膜１０の表面１０ａに照射することで、照射された光４４のエネルギーが多孔体膜１０にその表面１０ａから吸収される。例えば２．３μｍ〜４．０μｍの光吸収波長帯の赤外光４４を多孔体膜１０の表面１０ａに照射することで、照射された赤外光４４のエネルギーが部分的に多孔体膜１０にその表面１０ａから吸収される。これによって、光源２４を加熱部として利用して、多孔体膜１０の表面１０ａを加熱することができる。
【００３５】
９００℃の物質の黒体放射スペクトルを図２Ｂに示す。図２Ｂに示すように、９００℃での黒体放射スペクトルは、２．５μｍ程度の波長において放射照度（強度）が最大となり、２．３μｍ〜４．０μｍの赤外光領域の波長帯において高い放射照度を示す。そのため、９００℃での黒体放射スペクトルは、二酸化珪素が光吸収性を示す２．３μｍ以上の波長帯内に放射照度のピークを有し、高い放射照度を示す２．３μｍ〜４．０μｍの光放射波長帯が二酸化珪素の光吸収波長帯に合致する。さらに、黒体放射スペクトルは温度に応じて変化し、温度上昇に対して、放射照度が増加し、さらに、放射照度が最大となる波長が短くなる。そこで、二酸化珪素が光吸収性を示す２．３μｍ以上の波長帯内に黒体放射スペクトルのピークを有する条件が成立する温度（例えば９００℃）に、光源２４のフィラメント温度を加熱調整することで、光源２４は、二酸化珪素が光吸収性を示す波長帯内（フィラメント温度が９００℃の場合は２．５μｍ程度）に強度のピークを有する電磁波（光）４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射することができる。これによって、光源２４の放射照度が高くなる光放射波長帯を二酸化珪素の光吸収波長帯に合致させることができる。なお、光源２４のフィラメント温度については、光源２４への供給パワーを調整することで、その調整が可能である。
【００３６】
本実施形態に係る熱駆動型分子流ポンプを作動させる場合は、多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す赤外光領域の波長帯内に黒体放射スペクトルのピークを有する条件が成立する温度（例えば９００℃）に、光源２４のフィラメント温度を加熱調整する。これによって、二酸化珪素材料が光吸収性を示す赤外光領域の波長帯内に強度のピークを有する電磁波（赤外光）４４が光源２４から放射され、放射された赤外光４４のエネルギーが多孔体膜１０にその表面１０ａから吸収される。これによって、多孔体膜１０の表面１０ａが加熱されると、多孔体膜１０の表面１０ａの温度が裏面１０ｂの温度よりも高くなって温度差が発生し、多孔体膜１０内部に厚さ方向の温度勾配が発生する。この温度勾配の発生に伴い、多孔体膜１０内部に第２空間１８側（低温側）から第１空間１６側（高温側）への熱遷移流４０が発生する。その際には、ヒートシンク１４により多孔体膜１０の裏面１０ｂの放熱を行うことで、多孔体膜１０の表面１０ａと裏面１０ｂの温度差を増加させて多孔体膜１０内部の温度勾配を大きくすることができ、多孔体膜１０内部の気孔１２を通過する熱遷移流４０を増加させることができる。この熱遷移流４０の発生によって、多孔体膜１０の裏面１０ｂに面する第２空間１８の気体分子が多孔体膜１０内部の気孔１２を介して表面１０ａに面する第１空間１６へ移送され、第１空間１６内の気体の圧力が第２空間１８内の気体の圧力よりも高くなって圧力差が発生するため、この圧力差を利用して気体を加圧または減圧させる気体ポンプとして機能させることができる。第２空間１８が大気圧（大気開放）の場合は、熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されるため、加圧ポンプとして機能させることができる。一方、第１空間１６が大気圧（大気開放）の場合は、熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されるため、減圧ポンプとして機能させることができる。
【００３７】
多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流４０を発生させるためには、多孔体膜１０の表面１０ａを加熱して多孔体膜１０内部に厚さ方向の温度勾配を発生させる必要がある。本実施形態では、光源２４の放射照度が高くなる光放射波長帯を多孔体膜１０の二酸化珪素材料の光吸収波長帯（赤外光領域の波長帯）に合致させることで、光源２４から放射された光４４（赤外光）のエネルギーを多孔体膜１０にその表面１０ａから効率よく吸収させることができ、多孔体膜１０の表面１０ａを非接触で効率よく加熱することができる。その際には、光４４のエネルギーが多孔体膜１０自体に吸収されるため、多孔体膜１０の表面１０ａに光４４を吸収する膜を形成する等の表面処理を行う必要が無く、多孔体膜１０内部の気孔１２を塞ぐことも無い。したがって、本実施形態によれば、多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流４０を効率よく発生させることができ、第１空間１６と第２空間１８との間に圧力差を効率よく発生させることができる。その結果、流量、揚程の面から高い性能を有する熱駆動型分子流ポンプを実現することができる。
【００３８】
なお、赤外光は一般に０．７μｍ以上の全ての波長の光を含む。そのため、例えば１μｍに放射照度のピークを有する赤外光を光源２４から放射した場合は、放射照度の高い１μｍ付近の光は、多孔体膜１０の二酸化珪素材料の光吸収波長帯から外れるため、多孔体膜１０を透過して多孔体膜１０の表面１０ａの加熱に寄与しないことになる。さらに、多孔体膜１０を透過した光がヒートシンク１４等、多孔体膜１０以外の物質に吸収されると、多孔体膜１０内部の温度勾配の減少にもつながり、熱駆動型分子流ポンプの性能低下にもつながる。多孔体膜１０内部に熱遷移流４０を効率よく発生させるためには、多孔体膜１０の材料の光吸収波長帯を調べ、その光吸収波長帯に放射照度のピークが存在するように光源２４が放射する光４４の波長帯（光源２４の温度）を調整することで、光源２４から放射された光４４が多孔体膜１０を透過するのを抑制して、多孔体膜１０の表面１０ａの加熱に寄与させる必要がある。
【００３９】
本実施形態に係る熱駆動型分子流ポンプの出力を定量的に評価するために、図１に示す構成において、第１空間１６を大気圧（大気開放）、第２空間１８を閉鎖空間とした実験装置を構築し、光源２４（赤外線ヒータ）のフィラメントを９００℃に加熱することで多孔体膜１０（厚さ１ｍｍ程度、気孔率９０％程度のシリカエアロジェル膜）の表面１０ａに赤外光４４を照射した場合に、第２空間１８内の圧力を計測する実験を行った。その実験結果では、第２空間１８内の圧力を、大気圧に対して２５．５ｋＰａ（大気圧の２５％程度）減圧させることができた。非特許文献１に示されている最高値は、１．０５ｋＰａであるため、本実施形態における２５．５ｋＰａは、その２４倍以上に相当する。なお、１０Ｐａにつき、液体を１ｍｍ持ち上げることができるので、２５．５ｋＰａは、ポンプ性能に換算すると揚程２．５５ｍに相当する。
【００４０】
本実施形態では、赤外線ヒータ以外の光源２４により、多孔体膜１０の表面１０ａに光４４を照射して加熱することも可能である。例えば図５に示す構成では、光源２４が、真空封入したカーボン、もしくは輻射率が黒体に近い材料で凡そ輻射率が０．７以上である材料を用いた光源で構成される。ケーシング２０における多孔体膜１０の表面１０ａと対向する位置には、太陽光４６（凡そ０．３μｍから１．２μｍの波長からなる光）を集光するための集光レンズ２６（例えばフレネルレンズ）が設置されており、集光レンズ２６の焦点は多孔体膜１０の表面１０ａ上の空間に位置する。光源２４（例えば真空封入カーボン）は、集光レンズ２６と多孔体膜１０の表面１０ａ間に配置され、且つ集光レンズ２６の焦点位置に配置されていることで、集光レンズ２６で集光された太陽光４６は、光源２４に集光される。
【００４１】
カーボンは、可視光及び赤外光をほぼ１００％吸収するため、光源２４（真空封入カーボン）は、集光レンズ２６で集光された太陽光４６のエネルギーを吸収することで加熱される。その際に、カーボンは、真空封入で周りに酸素が無ければ、高温になっても燃え尽きることはない。黒体放射スペクトルが赤外光領域の波長帯において高い放射照度を有する温度（例えば９００℃）に、光源２４（真空封入カーボン）の温度を加熱調整することで、光源２４は、多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す波長帯の赤外光４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射する赤外光源として機能することができる。これによって、集光レンズ２６及び光源２４を加熱部として利用して、多孔体膜１０の表面１０ａを非接触で効率よく加熱することができ、多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流４０を効率よく発生させることができる。さらに、図５に示す構成例では、多孔体膜１０の表面１０ａを加熱するためのエネルギーとして太陽光４６のエネルギーを利用することで、熱駆動型分子流ポンプの駆動に電気エネルギー等、太陽光４６以外のエネルギーを必要としないため、エネルギー効率を高めることができる。ただし、図５に示す構成例では、光源２４（真空封入カーボン）を加熱するためのエネルギーとして、太陽光４６以外の可視光のエネルギーを利用することも可能である。その場合は、光源２４（真空封入カーボン）は、可視光のエネルギーにより加熱されることで、赤外光４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射する赤外光源として機能する。
【００４２】
また、本実施形態では、例えば図３に示すように、光源２４と多孔体膜１０の表面１０ａとの間に光透過窓２７を設けて、多孔体膜１０を光源２４に対して封止することも可能である。光透過窓２７は、光源２４から放射される電磁波（光）４４の波長帯に対して光透過性を示す。つまり、光透過窓２７は、多孔体膜１０の材料が光吸収性を有する波長帯に対して光透過性を示し（光吸収性を示さず）、光源２４からの光４４の放射波長帯及び多孔体膜１０の材料の光吸収波長帯とは異なる光吸収波長帯を有する。そのため、光源２４からの光４４が光透過窓２７を介して多孔体膜１０の表面１０ａに照射され、多孔体膜１０の表面１０ａが加熱される。多孔体膜１０の材料が二酸化珪素である例では、光透過窓２７の材料として、図４Ａに示す光透過スペクトルを有するフッ化カルシウム（ＣａＦ2）や、図４Ｂに示す光透過スペクトルを有する塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等を例示することができ、例えば２．３μｍ〜４．０μｍの波長帯の赤外光４４がフッ化カルシウムまたは塩化ナトリウムの光透過窓２７を透過して多孔体膜１０の表面１０ａに照射される。
【００４３】
なお、例えば光透過窓２７と多孔体膜１０とで同じ材料（例えば二酸化珪素）である場合は、光透過窓２７と多孔体膜１０とで光透過波長帯及び光吸収波長帯が一致することになる。その場合は、多孔体膜１０の光吸収波長帯の光（例えば２．３μｍ〜４．０μｍの赤外光）を光源２４から放射しても、光透過窓２７をほとんど透過することなく吸収されてしまい、多孔体膜１０の表面１０ａの加熱に寄与しないことになる。多孔体膜１０内部に熱遷移流４０を効率よく発生させるためには、光透過窓２７の光透過波長帯と多孔体膜１０の光吸収波長帯とに共通する波長帯が存在するように光透過窓２７と多孔体膜１０とで材料を異ならせ、多孔体膜１０の光吸収波長帯及び光透過窓２７の光透過波長帯（共通する波長帯）に放射照度のピークが存在するように光源２４が放射する光４４の波長帯（光源２４の温度）を調整することで、光源２４から放射された光４４が光透過窓２７を透過し且つ多孔体膜１０を透過するのを抑制して、多孔体膜１０の表面１０ａの加熱に寄与させる必要がある。
【００４４】
以上の実施形態では、光源２４の温度は９００℃以外であっても、多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す赤外光領域の波長帯内に黒体放射スペクトルのピークを有する条件を成立させることは可能であり、光源２４は、二酸化珪素材料が光吸収性を示す赤外光領域の波長帯内に強度のピークを有する赤外光４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射することが可能である。例えば光源２４の温度が１２００℃以下の場合は、黒体放射スペクトルが赤外光領域の波長帯において高い放射照度を有し、赤外光４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射することが可能である。なお、黒体放射スペクトルは、温度上昇に対して放射照度が増加するので、光源２４から多孔体膜１０への吸収エネルギーを増加させるためには、多孔体膜１０の二酸化珪素材料が光吸収性を示す波長帯において黒体放射スペクトルが高い放射照度を有する条件が成立する範囲内で、光源２４の温度を高くすることが好ましい。また、光源２４の放射照度（黒体放射スペクトル）が高くなる光放射波長帯を多孔体膜１０の材料の光吸収波長帯に必ずしも完全に合致させる必要はなく、例えば、光源２４の放射照度が高くなる光放射波長帯を多孔体膜１０の材料の光吸収波長帯に部分的に合致させることも可能であるし、光源２４の放射照度が高くなる光放射波長帯を多孔体膜１０の材料の光吸収波長帯に近接させることも可能である。
【００４５】
また、二酸化珪素を含むシリカエアロジェルの他の例として、ＪＦＣＣ製の製品名「ＳＰ３０」の光透過スペクトルを計測した実験データを図４Ｃに示す。図４Ｃに示すように、２．５μｍ〜３．８μｍ、及び４．８μｍ以上の波長帯でシリカエアロジェルの光吸収性が特に好適であることがわかる。この理由としては、２．５μｍ〜３．８μｍについては、ＯＨ基やアルキル基の吸収帯であり、二酸化珪素に含まれるＯＨ基やアルキル基等が貢献していると考えられ、４．８μｍ以上については、二酸化珪素の吸収帯であり、二酸化珪素が貢献していると考えられる。そして、上記製品以外の一般的な二酸化珪素からなるシリカエアロジェル膜であれば、同様の光吸収特性を備えていると考えられる。そこで、本実施形態では、シリカエアロジェルが光吸収性を示す２．５μｍ〜３．８μｍの赤外光領域の波長帯内に強度のピークを有する電磁波（赤外光）４４を光源２４から放射することで、放射された赤外光４４のエネルギーを多孔体膜１０（シリカエアロジェル膜）にその表面１０ａから効率よく吸収させることができる。したがって、より少ないエネルギーで多孔体膜１０の表面１０ａを効率的に加熱することができ、熱遷移流４０を効率的に発生させることができる。その結果、効率的な熱遷移流ポンプを実現することができる。あるいは、本実施形態では、シリカエアロジェルが光吸収性を示す４．８μｍ以上の赤外光領域の波長帯内に強度のピークを有する電磁波（赤外光）４４を光源２４から放射することによっても、より少ないエネルギーで多孔体膜１０（シリカエアロジェル膜）の表面１０ａを効率的に加熱して熱遷移流４０を効率的に発生させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、光源２４として波長０．４μｍから０．８μｍの可視光源（例えばハロゲンランプ）を用いることも可能である。その場合は、多孔体膜１０の材料として、可視光領域の波長帯で光吸収性を示し、可視光に対する光吸収性のピークを有する材料を用いる。その場合の多孔体膜１０の材料としては、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等を用いることが可能であるが、その他の黒色や濃い青色の材料を用いることも可能である。光源２４として可視光源を用いる場合は、多孔体膜１０の材料が光吸収性を示す可視光領域の波長帯内に黒体放射スペクトルのピークを有する条件が成立する温度に、光源２４（可視光源）の温度を加熱調整する。これによって、光源２４は、多孔体膜１０の材料が光吸収性を示す可視光領域の波長帯内に強度のピークを有する電磁波（可視光）４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射する。例えば光源２４の温度が１２００℃より高い場合は、黒体放射スペクトルが可視光領域の波長帯において高い放射照度を有し、可視光４４を多孔体膜１０の表面１０ａへ放射することが可能である。多孔体膜１０の材料が光吸収性を示す波長帯の可視光４４を光源２４から多孔体膜１０の表面１０ａに照射することで、照射された可視光４４のエネルギーが多孔体膜１０にその表面１０ａから吸収される。これによって、多孔体膜１０の表面１０ａを非接触で効率よく加熱することができ、多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流４０を効率よく発生させることができる。
【００４７】
また、多孔体膜１０の材料として、炭化珪素等、可視光領域の波長帯で光吸収性を示す材料を用いる場合は、太陽光４６を多孔体膜１０の表面１０ａに照射することで、多孔体膜１０の表面１０ａを加熱して、多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流を発生させることも可能である。その場合の構成については、図５に示す構成例において、光源２４（例えば真空封入カーボン）を省略し、集光レンズ２６で集光された太陽光４６を多孔体膜１０の表面１０ａに照射する構成を考えればよい。
【００４８】
以上の実施形態では、多孔体膜１０の裏面１０ｂの放熱を行うためのヒートシンク１４を省略することも可能である。その場合でも、多孔体膜１０内部に第２空間１８側から第１空間１６側への熱遷移流４０を発生させることが可能である。
【００４９】
また、以上の実施形態では、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６と第２空間１８との間に発生する圧力差を利用して、アクチュエータの駆動部を駆動することも可能である。つまり、以上の実施形態の構成を用いて、アクチュエータを構成することも可能である。例えば図６に示す構成のアクチュエータでは、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６と第２空間１８との間に圧力差が発生すると、駆動部３４が低圧側に移動する。
【００５０】
また、以上の実施形態では、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６と第２空間１８との間に発生する圧力差を利用して、液体を移送することも可能である。つまり、以上の実施形態の構成を用いて、液体ポンプを構成することも可能である。例えば図７に示す構成の液体ポンプでは、第２空間１８が大気開放され、第１空間１６が流路５１を介して液体タンク３０の内部空間３０ａと連通する。さらに、液体タンク３０内には液体排出口３０ｂが設けられており、液体タンク３０の内部空間３０ａが液体排出口３０ｂを介して液体タンク３０外と連通する。液体タンク３０の内部空間３０ａには、液体３２が収容されている。多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されると、流路５１を介して第１空間１６と連通する液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも加圧される。これによって、液体タンク３０の内部空間３０ａに収容された液体３２が加圧され、液体３２が液体排出口３０ｂから液体タンク３０外へ排出される。
【００５１】
また、図８に示す構成の液体ポンプでは、第１空間１６が大気開放され、第２空間１８が流路５２を介して液体タンク３０の内部空間３０ａと連通する。さらに、液体タンク３０内には液体吸引口３０ｃが設けられており、液体タンク３０の内部空間３０ａが液体吸引口３０ｃを介して液体タンク３０外に配置された液体容器３１内と連通する。液体容器３１内には、液体３２が収容されている。多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されると、流路５２を介して第２空間１８と連通する液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも減圧される。これによって、液体容器３１内の液体３２が液体吸引口３０ｃから液体タンク３０の内部空間３０ａに吸引される。
【００５２】
また、図９Ａに示す構成の液体ポンプでは、第１空間１６が流路５１を介して流路５３と連通可能であり、第２空間１８が流路５２を介して流路５３と連通可能であり、流路５３が液体タンク３０の内部空間３０ａと連通する。さらに、液体タンク３０内には液体移送口３０ｄが設けられており、液体タンク３０の内部空間３０ａが液体移送口３０ｄを介して液体タンク３０外に配置された液体容器３１内と連通する。流路５１には、第１空間１６と流路５３（液体タンク３０の内部空間３０ａ）との連通を許容または遮断する第１弁６１が設けられている。第１弁６１は三方弁により構成され、第１弁６１により第１空間１６と流路５３との連通が遮断されているときは、第１空間１６が大気開放される。流路５２には、第２空間１８と流路５３（液体タンク３０の内部空間３０ａ）との連通を許容または遮断する第２弁６２が設けられている。第２弁６２は三方弁により構成され、第２弁６２により第２空間１８と流路５３との連通が遮断されているときは、第２空間１８が大気開放される。
【００５３】
図９Ａに示すように、第１弁６１により第１空間１６と流路５３との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）場合は、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されると、流路５１，５３を介して第１空間１６と連通する液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも加圧される。これによって、液体タンク３０の内部空間３０ａに収容された液体３２が加圧され、液体３２が液体移送口３０ｄから液体タンク３０外の液体容器３１内へ排出される。
【００５４】
一方、図９Ｂに示すように、第１弁６１により第１空間１６と流路５３との連通を遮断する（第１空間１６を大気開放する）とともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３との連通を許容する場合は、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されると、流路５２，５３を介して第２空間１８と連通する液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも減圧される。これによって、液体容器３１内の液体３２が液体移送口３０ｄから液体タンク３０の内部空間３０ａに吸引される。このように、図９Ａに示す構成の液体ポンプは、液体タンク３０の内部空間３０ａの液体３２を液体移送口３０ｄから排出する排出機能と、液体移送口３０ｄから液体タンク３０の内部空間３０ａに液体３２を吸引する吸引機能を有する。なお、液体タンク３０内の液面が液体容器３１内の液面よりも低ければ、第１弁６１により第１空間１６を大気開放する（第１空間１６と流路５３との連通を遮断する）とともに、第２空間１８を大気開放する（第１空間１６と流路５３との連通を遮断する）ことで、サイフォンの原理を利用して液体容器３１内の液体３２を液体タンク３０の内部空間３０ａに移送することが可能である。
【００５５】
以上の実施形態に係る液体ポンプによれば、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０を利用して液体３２を移送することができる。また、ギアポンプ等の液体ポンプと異なり、液体３２の脈動が無く、振動・騒音を大幅に低減することができる。さらに、液体３２がポンプ機構に触れることが無いため、腐食等の問題も生じない。したがって、様々な用途で好適に用いることができる。
【００５６】
なお、前述のように、非特許文献１に示されている熱遷移流による圧力差の最高値は、１．０５ｋＰａであり、この圧力差を利用して液体を移送しようとしても、揚程１０ｃｍ程度（圧力差１０Ｐａにつき揚程１ｍｍ）の性能しか得られず、液体ポンプとして十分な性能が得られない。これに対して本実施形態では、熱遷移流４０により第１空間１６と第２空間１８との間に２５．５ｋＰａの圧力差を得ることができ、液体ポンプとして十分な揚程２．５５ｍの性能を得ることができる。
【００５７】
以上の実施形態に係る液体ポンプにおいて、多孔体膜１０の表面１０ａに与えるエネルギーと液体３２の移送流量との関係を図１０に示す。図１０に示すように、多孔体膜１０の表面１０ａに与えるエネルギーが大きいほど、液体３２の移送流量が大きくなる。したがって、多孔体膜１０の表面１０ａに与えるエネルギーを調整することで、液体３２の移送流量を調整することができる。
【００５８】
なお、液体３２を移送する液体ポンプにおいて、多孔体膜１０内部に熱遷移流４０を発生させるために、多孔体膜１０の表面１０ａの温度を裏面１０ｂの温度よりも高くするための手段は、光源２４からの電磁波（光）４４の放射に限られるものではなく、それ以外の熱源を利用して多孔体膜１０の表面１０ａを加熱して、多孔体膜１０の表面１０ａの温度を裏面１０ｂの温度よりも高くすることも可能である。熱源として例えば装置の排熱を利用して多孔体膜１０の表面１０ａを加熱する場合は、電気を用いないで液体３２を移送することが可能である。そのため、例えば宇宙船（衛星）や船や深海艇や深海の建造構内や地下構内や車（特にＥＶ）やトンネル内部や人体内部等、送電線が届かない隔離された空間であっても、液体ポンプの使用が可能となる。また、送電線が届く範囲において使用する場合にも、液体３２の移送のために外部電源を必要としないことや、熱源が高温になると自動的に液体３２の移送が始まる等の利点がある。また、液体ポンプによる液体３２の移送を、例えば冷却水循環やエアコン冷媒循環や発電や移動体の推進力等に適用することも可能である。
【００５９】
また、図１１に示す構成の液体ポンプでは、複数の液体タンク３０−１〜３０−３が並列に設けられている。第１空間１６が流路５１を介して流路５３−１〜５３−３と連通可能であり、第２空間１８が流路５２を介して流路５３−１〜５３−３と連通可能であり、流路５３−１〜５３−３が液体タンク３０−１〜３０−３の内部空間３０ａ−１〜３０ａ−３とそれぞれ連通可能である。さらに、液体タンク３０−１〜３０−３には液体移送口３０ｄ−１〜３０ｄ−３がそれぞれ設けられており、液体タンク３０−１〜３０−３の内部空間３０ａ−１〜３０ａ−３が液体移送口３０ｄ−１〜３０ｄ−３を介して液体容器３１内と連通可能である。流路５３−１〜５３−３には、流路５１，５２と液体タンク３０−１〜３０−３の内部空間３０ａ−１〜３０ａ−３との連通を許容または遮断する開閉弁６３−１〜６３−３がそれぞれ設けられている。液体移送口３０ｄ−１〜３０ｄ−３には、液体容器３１内と液体タンク３０−１〜３０−３の内部空間３０ａ−１〜３０ａ−３との連通を許容または遮断する開閉弁６４−１〜６４−３がそれぞれ設けられている。液体タンク３０−１〜３０−３の内部空間３０ａ−１〜３０ａ−３には、別の種類の液体３２−１〜３２−３がそれぞれ収容されている。
【００６０】
図１１に示す構成例によれば、開閉弁６３−１〜６３−３，６４−１〜６４−３の開閉により、複数の種類の液体３２−１〜３２−３を移送することが可能である。例えば図１１に示すように開閉弁６３−２，６４−２を開けて開閉弁６３−１，６３−３，６４−１，６４−３を閉じた場合は、流路５１，５２と液体タンク３０−２の内部空間３０ａ−２との連通、及び液体容器３１内と液体タンク３０−２の内部空間３０ａ−２との連通が許容されるとともに、流路５１，５２と液体タンク３０−１，３０−３の内部空間３０ａ−１，３０ａ−３との連通、及び液体容器３１内と液体タンク３０−１，３０−３の内部空間３０ａ−１，３０ａ−３との連通が遮断される。その場合は、液体タンク３０−２の内部空間３０ａ−２に収容された液体３２−２の移送が可能となる。図１１に示すように、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）ときは、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されることで、液体タンク３０−２の内部空間３０ａ−２の液体３２−２が液体移送口３０ｄ−２から液体容器３１内へ排出される。一方、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を遮断する（第１空間１６を大気開放する）とともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を許容するときは、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されることで、液体容器３１内の液体３２−２が液体移送口３０ｄ−２から液体タンク３０−２の内部空間３０ａ−２に吸引される。
【００６１】
また、以上説明した液体ポンプを利用して冷却装置を構成することも可能である。図１２に示す構成の冷却装置では、液体タンク３０の内部空間３０ａは、高温物（冷却対象物）６０付近を通る冷却流路５４と液体移送口３０ｄを介して連通し、液体タンク５０の内部空間５０ａは、冷却流路５４と液体移送口５０ｄを介して連通する。さらに、液体タンク５０の内部空間５０ａは、大気開放口５０ｅを介して大気開放されている。液体タンク３０，５０には、冷却フィン３０ｆ，５０ｆがそれぞれ設けられており、液体タンク３０の液体移送口３０ｄと冷却流路５４とを繋ぐ流路５５には、ラジエータ５７が設けられている。液体タンク３０，５０の内部空間３０ａ，５０ａには、冷却用の液体３２が収容されている。
【００６２】
図１２に示すように、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）と、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されることで、液体タンク３０の内部空間３０ａに収容された液体３２が加圧され、液体３２が液体移送口３０ｄから冷却流路５４へ供給される。これによって、高温物６０の冷却を行うことができる。冷却流路５４を通過した液体３２は、液体移送口５０ｄから液体タンク５０の内部空間５０ａに流入する。
【００６３】
液体タンク３０の内部空間３０ａの液体３２が減ってきたら、図１３に示すように、第１弁６１及び第２弁６２を切り替えて、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を遮断する（第１空間１６を大気開放する）とともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を許容する。その場合は、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されることで、液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも減圧され、液体３２が液体移送口３０ｄから液体タンク３０の内部空間３０ａに吸引される。これによって、液体タンク５０の内部空間５０ａに収容された液体３２が冷却流路５４へ供給され、高温物６０の冷却を行うことができる。
【００６４】
液体タンク５０の内部空間５０ａの液体３２が減ってきたら、図１２に示すように、第１弁６１及び第２弁６２を切り替えて、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）。以上の動作を繰り返すことで、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０を利用して、冷却流路５４を介して液体タンク３０の内部空間３０ａと液体タンク５０の内部空間５０ａとの間で冷却用の液体３２を往復移送することができ、高温物６０の冷却を行うことができる。なお、多孔体膜１０内部に熱遷移流４０を発生させるために、高温物６０自体が発生する熱エネルギーを利用して多孔体膜１０の表面１０ａを加熱して、多孔体膜１０の表面１０ａの温度を裏面１０ｂの温度よりも高くすることも可能である。その場合は、高温物６０が高温になると自動的に液体３２の移送が始まり、高温物６０の異常昇温を自動的に防止することが可能である。
【００６５】
また、以上説明した液体ポンプを利用して発電施設を構成することも可能である。図１４に示す構成の発電施設において、液体タンク３０の液体移送口３０ｄと液体タンク５０の液体移送口５０ｄとを繋ぐ流路５６には、プロペラ（水車）５８が設けられており、流路５６を液体３２が流れることで、プロペラ５８が回転して動力が発生する。プロペラ５８は発電機５９と機械的に連結されており、発電機５９はプロペラ５８の回転による動力を利用して電力を発生する（発電を行う）。
【００６６】
図１４に示すように、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）と、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第１空間１６内の気体が大気圧よりも加圧されることで、液体タンク３０の内部空間３０ａに収容された液体３２が加圧され、液体３２が液体移送口３０ｄから流路５６（プロペラ５８）へ供給される。これによって、プロペラ５８が回転駆動して動力が発生し、発電機５９が電力を発生する。流路５６を通過した液体３２は、液体移送口５０ｄから液体タンク５０の内部空間５０ａに流入する。
【００６７】
液体タンク３０の内部空間３０ａの液体３２が減ってきたら、図１５に示すように、第１弁６１及び第２弁６２を切り替えて、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を遮断する（第１空間１６を大気開放する）とともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を許容する。その場合は、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０により第２空間１８内の気体が大気圧よりも減圧されることで、液体タンク３０の内部空間３０ａが大気圧よりも減圧され、液体３２が液体移送口３０ｄから液体タンク３０の内部空間３０ａに吸引される。これによって、液体タンク５０の内部空間５０ａに収容された液体３２が流路５６へ供給され、プロペラ５８が回転駆動して動力が発生し、発電機５９が電力を発生する。
【００６８】
液体タンク５０の内部空間５０ａの液体３２が減ってきたら、図１４に示すように、第１弁６１及び第２弁６２を切り替えて、第１弁６１により第１空間１６と流路５３−２との連通を許容するとともに、第２弁６２により第２空間１８と流路５３−２との連通を遮断する（第２空間１８を大気開放する）。以上の動作を繰り返すことで、多孔体膜１０内部の熱遷移流４０を利用して、流路５６を介して液体タンク３０の内部空間３０ａと液体タンク５０の内部空間５０ａとの間で液体３２を往復移送することができ、プロペラ５８の回転による動力を発生させることができ、発電機５９による発電を行うことができる。
【００６９】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  多孔体膜、１２  気孔、１４  ヒートシンク、１５  流出口、１６  第１空間、１７  流入口、１８  第２空間、１９  流入路、２０  ケーシング、２２  気密シール、２４  光源、２５  支持部材、２６  集光レンズ、２７  光透過窓、３０，５０  液体タンク、３０ａ，５０ａ  内部空間、３０ｂ  液体排出口、３０ｃ  液体吸引口、３０ｄ，５０ｄ  液体移送口、３１  液体容器、３２  液体、３４  駆動部、４０  熱遷移流、４４  電磁波（光）、４６  太陽光、５１，５２，５３，５５，５６  流路、５４  冷却流路、５８  プロペラ（水車）、５９  発電機、６０  高温物、６１  第１弁、６２  第２弁、６３−１〜６３−３，６４−１〜６４−３  開閉弁。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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