(57)【要約】【課題】気体分子の熱運動による運動量を利用する。【解決手段】弁付き構造体１は、表面２ａおよび裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂに開口し気体分子が通過できる通過路２２と、を有する基礎体２と、通過路２２を通過した気体分子が衝突する、表面２ａに配置された開閉可能な弁部４とを備える。弁部４が閉じた状態において、（１）裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子が熱運動して弁部４に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子が熱運動して弁部４に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2である。【選択図】図１
2009045709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路と、を有する基礎体と、
前記通過路を通過した前記気体分子が衝突する開閉可能な弁部と、
を備え、
前記弁部が閉じた状態において、
（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過した前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、
（２）前記通過路を通過しないで前記表面に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、
P1＞P2である、
弁付き構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の弁付き構造体であって、
前記弁部は、
前記表面の一領域において支持され、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する可動部材を有し、
前記可動部材が前記表面の開口と二領域において交わるときに、前記弁部は閉じており、
前記可動部材が前記表面から遠ざかるときに、前記弁部は開く、
弁付き構造体。
【請求項３】
請求項１に記載の弁付き構造体であって、
前記弁部は、
前記表面の一領域において支持され、前記基礎体から離れる方向に延伸し、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、
前記一組の可動部材の各々が前記基礎体から離れて接触するときに、前記弁部は閉じており、
前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開く、
弁付き構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の弁付き構造体であって、
前記表面に向かって押し付けられた押し付け部材を備え、
前記一組の可動部材は、
前記表面の一領域において支持され互いに平行な方向に前記基礎体から離れるように延伸する平行部材が、前記押し付け部材により押されることにより、生成される、
弁付き構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記表面と交差しない方向に延伸する繊維である、
弁付き構造体。
【請求項６】
請求項４に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記表面と交差する方向に延伸する繊維である、
弁付き構造体。
【請求項７】
請求項４に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記平行部材が前記押し付け部材により押される前に延伸する方向に通気路を有する通気体である、
弁付き構造体。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の弁付き構造体であって、
前記基礎体は多孔質体である、
弁付き構造体。
【請求項９】
請求項２ないし７のいずれか一項に記載の弁付き構造体であって、
前記可動部材はカーボンナノチューブまたは薄膜である、
弁付き構造体。
【請求項１０】
表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路と、を有する基礎体と、
前記通過路内部に配置され、前記通過路内部を通過する前記気体分子が衝突する、開閉可能な弁部と、
を備え、
前記弁部が閉じた状態において、
（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、
（２）前記表面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、
P1＞P2である、
弁付き構造体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の弁付き構造体であって、
前記弁部は、
前記通過路の一領域において支持され、前記裏面から離れる方向に延伸し、前記裏面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、
前記一組の可動部材の各々が接触するときに、前記弁部は閉じており、
前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開く、
弁付き構造体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の弁付き構造体であって、
前記可動部材はカーボンナノチューブまたは薄膜である、
弁付き構造体。
【請求項１３】
表面を有する基礎体と、
気体分子が衝突する開閉可能な弁部と、
を備え、
前記弁部は、
前記表面の一領域において支持され、前記基礎体から離れる方向に延伸し、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、
前記一組の可動部材の各々が前記基礎体から離れて接触するときに、前記弁部は閉じており、
前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開くものであり、
前記弁部が閉じた状態において、
（１）前記一組の可動部材の内側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、
（２）前記一組の可動部材の外側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、
P1＞P2である、
弁付き構造体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の弁付き構造体であって、
前記表面は溝を有している、
弁付き構造体。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の弁付き構造体であって、
前記表面に向かって押し付けられた押し付け部材を備え、
前記一組の可動部材は、
前記表面の一領域において支持され互いに平行な方向に前記基礎体から離れるように延伸する平行部材が、前記押し付け部材により押されることにより、生成される、
弁付き構造体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記表面と交差しない方向に延伸する繊維である、
弁付き構造体。
【請求項１７】
請求項１５に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記表面と交差する方向に延伸する繊維である、
弁付き構造体。
【請求項１８】
請求項１５に記載の弁付き構造体であって、
前記押し付け部材は、前記平行部材が前記押し付け部材により押される前に延伸する方向に通気路を有する通気体である、
弁付き構造体。
【請求項１９】
請求項１３ないし１８のいずれか一項に記載の弁付き構造体であって、
前記可動部材はカーボンナノチューブである、
弁付き構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体分子の熱運動による運動量を利用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
気体の流れ、すなわち風を受けて風車を回し電力を生成することが知られている（例えば、特許文献１の要約を参照）。これは、気体分子の（流れによる）運動量を利用し、風車を回すという運動を行わせ、さらに電力を生成するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術における風車は、気体分子の（流れによる）運動量を利用することはできても、気体分子の熱運動による運動量を利用することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、気体分子の熱運動による運動量を利用することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる第一の弁付き構造体は、表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路と、を有する基礎体と、前記通過路を通過した前記気体分子が衝突する開閉可能な弁部と、を備え、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過した前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記通過路を通過しないで前記表面に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2であるように構成される。
【０００７】
上記のように構成された第一の弁付き構造体は、基礎体と、弁部とを備える。基礎体は、表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路とを有する。弁部は、前記通過路を通過した前記気体分子が衝突する開閉可能なものである。
【０００８】
さらに、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過した前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記通過路を通過しないで前記表面に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2である。
【０００９】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記弁部が、前記表面の一領域において支持され、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する可動部材を有し、前記可動部材が前記表面の開口と二領域において交わるときに、前記弁部は閉じており、前記可動部材が前記表面から遠ざかるときに、前記弁部は開くようにしてもよい。
【００１０】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記弁部が、前記表面の一領域において支持され、前記基礎体から離れる方向に延伸し、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、前記一組の可動部材の各々が前記基礎体から離れて接触するときに、前記弁部は閉じており、前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開くようにしてもよい。
【００１１】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記表面に向かって押し付けられた押し付け部材を備え、前記一組の可動部材は、前記表面の一領域において支持され互いに平行な方向に前記基礎体から離れるように延伸する平行部材が、前記押し付け部材により押されることにより、生成されるようにしてもよい。
【００１２】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記表面と交差しない方向に延伸する繊維であるようにしてもよい。
【００１３】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記表面と交差する方向に延伸する繊維であるようにしてもよい。
【００１４】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記平行部材が前記押し付け部材により押される前に延伸する方向に通気路を有する通気体であるようにしてもよい。
【００１５】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記基礎体は多孔質体であるようにしてもよい。
【００１６】
なお、本発明にかかる第一の弁付き構造体は、前記可動部材はカーボンナノチューブまたは薄膜であるようにしてもよい。
【００１７】
本発明にかかる第二の弁付き構造体は、表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路と、を有する基礎体と、前記通過路内部に配置され、前記通過路内部を通過する前記気体分子が衝突する、開閉可能な弁部と、を備え、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記表面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2であるように構成される。
【００１８】
上記のように構成された第二の弁付き構造体は、基礎体と、弁部とを備える。基礎体は、表面および裏面と、前記表面および前記裏面に開口し気体分子が通過できる通過路とを有する。弁部は、前記通過路内部に配置され、前記通過路内部を通過する前記気体分子が衝突する、開閉可能なものである。
【００１９】
さらに、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記裏面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記表面の開口から、前記通過路を通過して前記弁部に向かう前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2である。
【００２０】
なお、本発明にかかる第二の弁付き構造体は、前記弁部が、前記通過路の一領域において支持され、前記裏面から離れる方向に延伸し、前記裏面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、前記一組の可動部材の各々が接触するときに、前記弁部は閉じており、前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開くようにしてもよい。
【００２１】
なお、本発明にかかる第二の弁付き構造体は、前記可動部材はカーボンナノチューブまたは薄膜であるようにしてもよい。
【００２２】
本発明にかかる第三の弁付き構造体は、表面を有する基礎体と、気体分子が衝突する開閉可能な弁部と、を備え、前記弁部は、前記表面の一領域において支持され、前記基礎体から離れる方向に延伸し、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、前記一組の可動部材の各々が前記基礎体から離れて接触するときに、前記弁部は閉じており、前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開くものであり、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記一組の可動部材の内側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記一組の可動部材の外側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2であるように構成される。
【００２３】
上記のように構成された第三の弁付き構造体は、基礎体と、弁部とを備える。基礎体は、表面を有する。弁部は、気体分子が衝突する開閉可能なものである。
【００２４】
さらに、前記弁部は、前記表面の一領域において支持され、前記基礎体から離れる方向に延伸し、前記表面から遠ざかるまたは近づく方向に移動する一組の可動部材を有し、前記一組の可動部材の各々が前記基礎体から離れて接触するときに、前記弁部は閉じており、前記一組の可動部材の各々が接触しないときに、前記弁部は開くものである。
【００２５】
しかも、前記弁部が閉じた状態において、（１）前記一組の可動部材の内側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP1とし、（２）前記一組の可動部材の外側に位置する前記気体分子が熱運動して前記弁部に衝突することにより開く確率をP2とすると、P1＞P2である。
【００２６】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記表面が溝を有しているようにしてもよい。
【００２７】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記表面に向かって押し付けられた押し付け部材を備え、前記一組の可動部材は、前記表面の一領域において支持され互いに平行な方向に前記基礎体から離れるように延伸する平行部材が、前記押し付け部材により押されることにより、生成されるようにしてもよい。
【００２８】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記表面と交差しない方向に延伸する繊維であるようにしてもよい。
【００２９】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記表面と交差する方向に延伸する繊維であるようにしてもよい。
【００３０】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記押し付け部材は、前記平行部材が前記押し付け部材により押される前に延伸する方向に通気路を有する通気体であるようにしてもよい。
【００３１】
なお、本発明にかかる第三の弁付き構造体は、前記可動部材はカーボンナノチューブであるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００３３】
第一の実施形態
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図（図１（ａ））、平面図（図１（ｂ））、底面図（図１（ｃ））である。
【００３４】
弁付き構造体１は、基礎体２、弁部４を備え、気体のなかに置かれる。基礎体２は、例えば直方体であり、表面２ａおよび裏面２ｂと、表面２ａおよび裏面２ｂに開口し気体分子が通過できる通過路２２を有する。通過路２２が表面２ａに開口している開口２２ａと、裏面２ｂに開口している開口２２ｂとは、細長い長方形である。
【００３５】
通過路２２の幅Ｗは、弁部４を表面２ａに数多く形成するために、狭くすることが好ましく、例えば、数ナノメートルから数十ナノメートルとする。ただし、幅Ｗを数十ナノメートルよりも大きくすることも可能である。基礎体２の厚さは、基礎体２の強度を確保するために充分な厚さがあればよく、例えば1mmから2mm程度とする。
【００３６】
カーボンナノチューブ（気体分子の熱運動により動くことが要求されるので、直径は小さく、例えば0.7ナノメートルとする）が表面２ａに多数設けられている。カーボンナノチューブは、その一端が表面２ａに固定されている。表面２ａに設けられたカーボンナノチューブのなかには、表面２ａの開口２２ａを横断するものがあり、それを弁部４という。表面２ａに設けられたカーボンナノチューブのなかでも、表面２ａの開口２２ａを横断しないものは、偽弁部５という。
【００３７】
図２は、本発明の第一の実施形態にかかる弁付き構造体１のII−II断面図（図２（ａ））、弁部４付近の拡大平面図（図２（ｂ））である。なお、図１および図２は、弁部４が閉じている状態を図示している。また、図２（ｂ）においては、図示の便宜上、弁部４を透視して、二領域２４ａ、２４ｂ、一領域２６を図示している。
【００３８】
弁部４は、表面２ａの一領域２６において支持され、一領域２６を中心として、表面２ａから遠ざかるまたは近づく方向に回転移動する（または、「しなる」）可動部材である。
【００３９】
弁部（可動部材）４が、表面２ａの開口２２ａと二領域２４ａ、２４ｂ（ただし、本実施形態において、領域は、点、線および面を含む概念であり、図２では直線である）において交わる。この状態が、弁部４が閉じている状態である。
【００４０】
なお、図１、図２においては、表面２ａが上方に、裏面２ｂが下方に図示されているが、表面２ａが裏面２ｂよりも上方にある必要は無い。図１、図２に図示する弁付き構造体１の上下関係を逆転させてもよく、斜めにしてもよい。
【００４１】
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
【００４２】
弁付き構造体１の周囲の気体の気体分子Ｇは、熱運動している。
【００４３】
図３は、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のII−II断面図である。
【００４４】
気体分子Ｇが通過路２２を通過する前は、図３（ａ）に示すように、弁部４は閉じている。
【００４５】
ここで、気体分子Ｇが通過路２２を通過すると、気体分子Ｇが弁部４に衝突する。弁部４は、その一端である固定端４ａの近傍が、表面２ａの一領域２６に固定されている。しかし、弁部４は、固定端４ａとは反対側の自由端４ｂは表面２ａに固定されていない。しかも、弁部４は軽く、例えば直径0.7ナノメートルのカーボンナノチューブである。よって、気体分子Ｇが弁部４に衝突すると、弁部４の反対側の自由端４ｂが、表面２ａから離れるように一領域２６を中心として回転移動する（図３（ｂ）参照）。この状態（すなわち、弁部（可動部材）４が表面２ａから遠ざかるとき）が、弁部４が開いている状態である。なお、自由端４ｂが「回転移動する」と記載したが、弁部４自体が「しなる」ことも充分に考えられる。かかる場合であっても、弁部４が開くことにかわりは無い。
【００４６】
そして、気体分子Ｇは弁部４により反射される（図３（ｃ）参照）。このようにして、気体分子Ｇが弁付き構造体１を通過していく。
【００４７】
なお、実際には、弁付き構造体１の周囲の気体が一様な温度であっても、気体分子Ｇの各々の熱運動による運動量は、それぞれ異なる。気体分子Ｇのなかには、熱運動による運動量が小さいものもある。このため、気体分子Ｇが弁部４を開くことができない場合もある。だが、気体分子Ｇが弁部４を開くことができる場合が多い。ここで、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く確率をP1とする。
【００４８】
図４は、通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のII−II断面図である。
【００４９】
気体分子Ｇは表面２ａに向かい、表面２ａにより反射される。ここで、弁部４は表面２ａに配置されているので、表面２ａに向かう気体分子Ｇが、閉じている弁部４に衝突することがある。弁部４の自由端４ｂが、気体分子Ｇの衝突の衝撃により移動しようとしても、表面２ａに阻まれ動くことができない。よって、気体分子Ｇが弁部４に衝突しても閉じたままである。よって、気体分子Ｇは弁付き構造体１を通過できず、弁部４により反射される。
【００５０】
なお、実際には、弁付き構造体１の周囲の気体が一様な温度であっても、気体分子Ｇの各々の熱運動による運動量は、それぞれ異なる。気体分子Ｇのなかには、熱運動による運動量が大きいものもある。このため、気体分子Ｇが弁部４を開いてしまう場合も、まれにあるかもしれない。ここで、通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く確率をP2とする。
【００５１】
ここで、確率P1は確率P2よりも大きくなる。
【００５２】
表面２ａにかかる気圧と、裏面２ｂにかかる気圧とは等しい。よって、裏面２ｂの開口２２ｂから表面２ａの開口２２ａへ、通過路２２を通過しようとする気体分子Ｇの個数X1と、表面２ａの開口２２ａから裏面２ｂの開口２２ｂへ、通過路２２を通過しようとする気体分子Ｇの個数X2とは等しいとみなすことができる。
【００５３】
ここで、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇのうちで、熱運動して弁部４に衝突する気体分子Ｇの個数をY1とする。また、通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇのうちで、熱運動して弁部４に衝突する気体分子Ｇの個数Y2とする。X1=X2とみなすことができるため、Y1とY2とは等しいとみなすことができる。
【００５４】
すると、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く現象（「第一現象」という）が生じる回数はP1×Y1となる。通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く現象（「第二現象」という）が生じる回数はP2×Y2となる。確率P1は確率P2よりも大きいので、P1×Y1がP2×Y2よりも大きくなる。すなわち、第一現象の生じる回数は、第二現象の生じる回数よりも大きい。
【００５５】
気体分子Ｇが弁部４に衝突することにより、弁部４に気体分子Ｇの熱運動による運動量が与えられる。与えられた運動量は、弁部４が閉じたままであれば、基礎体２を押す運動に使われる。与えられた運動量は、弁部４が開く場合は、主に弁部４を開く運動に使われ、基礎体２を押す運動には一部しか使われない。よって、第一現象が生じた場合は、弁部４に与えられた運動量のうちの一部しか、基礎体２を裏面２ｂから表面２ａに向かって押す運動量（「第一運動量」という）には使われず、第一運動量が小さくなる。第二現象が生じた場合は、弁部４に与えられた運動量のうちの一部しか、基礎体２を表面２ａから裏面２ｂに向かって押す運動量（「第二運動量」という）には使われず、第二運動量が小さくなる。第一現象の生じる回数は、第二現象の生じる回数よりも大きいので、基礎体２を裏面２ｂから表面２ａに向かって押す第一運動量は、基礎体２を表面２ａから裏面２ｂに向かって押す第二運動量よりも小さいことになる。よって、弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになる。この力Ｆは、例えば、図５を参照して、弁付き構造体１を回転軸１０に接続した場合、回転軸１０回りのトルクＴに変換することができる。図５は、弁付き構造体１を回転軸１０に接続した状態を示す図である。
【００５６】
気体分子Ｇが上向きに移動するときの、気体分子Ｇの衝突前の運動量の絶対値と、気体分子Ｇの衝突後の運動量の絶対値との差が、基礎体２に与える上向きと下向きの運動量の絶対値の差におおよそ等しいものと思われる。
【００５７】
第一の実施形態によれば、気体分子Ｇの熱運動による運動量を、弁部４を裏面２ｂから表面２ａへ向かう方向に押す運動に使うことができる。この運動は、さらに、弁付き構造体１に、裏面２ｂから表面２ａへ向かう方向の力Ｆとなる。この力Ｆはトルクとして取り出すことができる。すなわち、気体分子Ｇの熱運動による運動量を色々な形で利用することができる。
【００５８】
なお、第一の実施形態においては、開口２２ａ、開口２２ｂは細長い長方形である。しかし、開口２２ａ、開口２２ｂの形状は長方形に限定されず、円または楕円でもよい。
【００５９】
図６は、開口２２ａ、開口２２ｂの変形例を示す図であり、図６（ａ）は開口２２ａおよび開口２２ｂが円であるときの弁付き構造体１の平面図、図６（ｂ）は開口２２ａおよび開口２２ｂが楕円であるときの弁付き構造体１の平面図である。
【００６０】
また、基礎体２に長方形、円、楕円などの形状の孔があいているように説明してきた。しかし、基礎体２が多孔質（多孔質セラミック、多孔質アルミナ、多孔質カーボンなど）である場合、特に孔を開けなくても、多孔質の基礎体２が有する孔が通気路２２の機能を果たす。すなわち、基礎体２を多孔質とすれば、特に通気路２２の機能を有する孔を基礎体２に切削などにより開けなくてもすむ。
【００６１】
第二の実施形態
第二の実施形態にかかる弁付き構造体１は、弁部４を一組の可動部材４１、４２とする点が第一の実施形態と異なる。
【００６２】
図７は、本発明の第二の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【００６３】
第二の実施形態にかかる弁付き構造体１は、基礎体２、可動部材４１、４２を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
【００６４】
基礎体２は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００６５】
可動部材４１、４２が弁部４を構成する。可動部材４１、４２は基礎体２から離れる方向（斜め上方）に延伸する、一組の可動部材である。可動部材４１、４２は、例えばカーボンナノチューブである（気体分子の熱運動により動くことが要求されるので、直径は小さく、例えば0.7ナノメートルとする）。
【００６６】
図８は、本発明の第二の実施形態にかかる弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。なお、図７および図８は、弁部４が閉じている状態を図示している。
【００６７】
可動部材４１、４２は、表面２ａの面取り領域２８（例えば、表面２ａから４５度傾いている）において支持され、表面２ａから遠ざかるまたは近づく方向に移動する。可動部材４１、４２をカーボンナノチューブとした場合、可動部材４１、４２を面取り領域２８に取り付ければ、可動部材４１、４２は面取り領域２８に垂直な方向、すなわち基礎体２から離れる方向（斜め上方）に延伸する。
【００６８】
なお、可動部材４１、４２により構成される弁部は、一組の可動部材４１、４２の各々が基礎体２から離れて、各々の先端付近で接触している（または、離れてはいるが、接触しているとみなすことができる程度に接近している）。この状態が、弁部４が閉じている状態である。
【００６９】
次に、第二の実施形態の動作を説明する。
【００７０】
弁付き構造体１の周囲の気体の気体分子Ｇは、熱運動している。
【００７１】
図９は、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【００７２】
気体分子Ｇが通過路２２を通過する前は、図９（ａ）に示すように、弁部４は閉じている。
【００７３】
ここで、気体分子Ｇが通過路２２を通過すると、気体分子Ｇが弁部４に衝突する。例えば、気体分子Ｇが、弁部４の可動部材４１に衝突する。可動部材４１は、その一端である固定端４１ａが、表面２ａの面取り領域２８に固定されている。しかし、可動部材４１は、固定端４１ａとは反対側の自由端４１ｂは固定されていない。しかも、可動部材４１は軽く、例えば直径0.7ナノメートルのカーボンナノチューブである。よって、気体分子Ｇが可動部材４１に衝突すると、可動部材４１の自由端４１ｂが、表面２ａから離れるように面取り領域２８を中心として回転移動する（図９（ｂ）参照）。すると、可動部材４１と可動部材４２とが離れる。この状態（すなわち、一組の可動部材４１、４２の各々が接触しないとき）が、弁部４が開いている状態である。なお、自由端４１ｂが「回転移動する」と記載したが、可動部材４１自体が「しなる」ことも充分に考えられる。かかる場合であっても、弁部４が開くことにかわりは無い。
【００７４】
そして、気体分子Ｇは弁部４により反射される（図９（ｃ）参照）。このようにして、気体分子Ｇが弁付き構造体１を通過していく。
【００７５】
なお、実際には、弁付き構造体１の周囲の気体が一様な温度であっても、気体分子Ｇの各々の熱運動による運動量は、それぞれ異なる。気体分子Ｇのなかには、熱運動による運動量が小さいものもある。このため、気体分子Ｇが弁部４を開くことができない場合もある。だが、気体分子Ｇが弁部４を開くことができる場合が多い。ここで、裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く確率をP1とする。
【００７６】
図１０は、通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【００７７】
気体分子Ｇは表面２ａに向かい、表面２ａにより反射される。ここで、弁部４は表面２ａに配置されているので、表面２ａに向かう気体分子Ｇが、閉じている弁部４に衝突することがある。例えば、気体分子Ｇが、弁部４の可動部材４１に衝突する。可動部材４１の自由端４１ｂが、気体分子Ｇの衝突の衝撃により移動しようとしても、可動部材４２に阻まれ動くことができない。よって、気体分子Ｇが弁部４に衝突しても閉じたままである。よって、気体分子Ｇは弁付き構造体１を通過できず、弁部４により反射される。
【００７８】
なお、実際には、弁付き構造体１の周囲の気体が一様な温度であっても、気体分子Ｇの各々の熱運動による運動量は、それぞれ異なる。気体分子Ｇのなかには、熱運動による運動量が大きいものもある。このため、気体分子Ｇが弁部４を開いてしまう場合も、まれにあるかもしれない。ここで、通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く確率をP2とする。
【００７９】
ここで、確率P1は確率P2よりも大きくなる。
【００８０】
すると、第一の実施形態と同様に、弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになるので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００８１】
なお、第二の実施形態においては、弁部４を可動部材４１、４２により構成している。しかし、可動部材４１、４２にかえて薄膜４３、４４を用いてもよい（図１１参照）。
【００８２】
図１１は、第二の実施形態における可動部材４１、４２にかえて薄膜４３、４４を用いた変形例における弁付き構造体１の斜視図である。薄膜４３、４４は、例えば、グラフェン、金箔といった厚さが０．１ナノメートル〜１０００ナノメートル程度の薄膜である（気体分子の熱運動により動くことが要求されるので、厚さが薄いことが好ましい）。
【００８３】
なお、開口２２ａ、開口２２ｂは細長い長方形であるが、それに限定されず、しかし、開口２２ａ、開口２２ｂの形状は長方形に限定されず、図６と同様に、円または楕円でもよい。
【００８４】
また、可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）を表面２ａに配置していたが、通過路２２の内部に配置してもよい。図１２は、可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）を通過路２２の内部に配置した弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【００８５】
基礎体２は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００８６】
気体分子Ｇは通過路２２の内部を通過する際に、可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）により構成される弁部４に衝突する。可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）は、裏面２ｂから離れる方向（斜め上方）に延伸する。なお、図１２においては、一組の可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）の先端が互いに接触している。この状態が、弁部４が閉じている状態である。
【００８７】
可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）は、通過路２２のある一領域２７において支持され、裏面２ｂから遠ざかるまたは近づく方向に移動する。
【００８８】
裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過して弁部４に向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く（一組の可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）の各々が離れて、接触していない状態）確率をP1とする。なお、気体分子Ｇが弁部４を開くことができる場合が多い。これは、図９の場合と同様である。
【００８９】
表面２ａの開口２２ａから、通過路２２を通過して弁部４に向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突することにより弁部４が開く確率をP2とする。気体分子Ｇが弁部４を開いてしまう場合も、まれにあるかもしれないので、確率P2は0とはいえないかもしれないが、比較的小さい。これは、図１０の場合と同様である。
【００９０】
ここで、図９および図１０を参照して説明したものと同様に、確率P1は確率P2よりも大きくなる。
【００９１】
すると、第一の実施形態と同様に、弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになるので、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００９２】
第三の実施形態
第三の実施形態にかかる弁付き構造体１は、第二の実施形態における可動部材４１、４２と同様な機能を有する弁部を、表面２ａに設けた平行部材６を繊維（押し付け部材）７により押し付けて形成したものである。
【００９３】
図１３は、基礎体２の表面２ａに平行部材６を設けたものの斜視図である。平行部材６は、表面２ａのある領域において支持され互いに平行な方向（例えば、表面２ａに垂直な方向）に基礎体２から離れるように延伸する。平行部材６は例えばカーボンナノチューブである（気体分子の熱運動により動くことが要求されるので、直径は小さく、例えば0.7ナノメートルとする）。基礎体２は多孔質である。例えば、多孔質セラミック、多孔質アルミナ、多孔質カーボンなどである。基礎体２が有する孔が通気路２２の機能を果たす。
【００９４】
図１４は、本発明の第三の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。図１３に示す基礎体２の表面２ａに向かって押し付けられた繊維（押し付け部材）７を備える。平行部材６はその先端（自由端）付近で互いに接触する。第二の実施形態における可動部材４１、４２もその先端（自由端）付近で互いに接触するので、平行部材６は第二の実施形態の弁部４と同様な構造となり、作用する。繊維（押し付け部材）７は、丈夫で太い繊維（例えば、多層カーボンナノチューブ）であることが好ましく、表面２ａと交差しない方向に延伸する。なお、図１４においては、繊維７の間にある平行部材６は図示しているが、それ以外の部分にある平行部材６は図示の便宜上、図示省略している（図１７（ａ）、図１８も同様）。
【００９５】
第三の実施形態の動作は、第二の実施形態の動作とほぼ同様である。ただし、気体分子Ｇは多孔質の基礎体２が有する孔（通気路２２の機能を果たす）を通過して、平行部材６に衝突する。平行部材６は上記のように第二の実施形態の弁部４と同様に作用するので、裏面２ｂから表面２ａへと多孔質の基礎体２が有する孔を通過した気体分子Ｇが熱運動して平行部材６に衝突することにより平行部材６が開く確率をP1、多孔質の基礎体２が有する孔を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して平行部材６に衝突することにより平行部材６が開く確率をP2とすれば、確率P1は確率P2よりも大きくなる。
【００９６】
すると、第一の実施形態と同様に、弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになる。
【００９７】
よって、第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【００９８】
なお、繊維（押し付け部材）７は、表面２ａと交差する方向（例えば、表面２ａに垂直）に延伸するようにしてもよい（図１５参照）。図１５は、表面２ａに垂直方向に延伸する繊維７を表面２ａに向かって押し付けた状態の弁付き構造体１の斜視図である。なお、図１５においては、繊維７の間にある平行部材６は図示しているが、それ以外の部分にある平行部材６は図示の便宜上、図示省略している。
【００９９】
また、繊維７が表面２ａと交差しない方向に延伸する場合、基礎体２が多孔質でなくても（すなわち、表面２ａと裏面２ｂとを結ぶ通気路が無くても）、平行部材６を長くすれば、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【０１００】
図１７は、繊維７が表面２ａと交差しない方向に延伸する場合の弁付き構造体１において基礎体２が多孔質ではないものの図であり、図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は一組の平行部材６の内側に位置する気体分子Ｇ１、Ｇ２が一組の平行部材６に衝突する状態を図示した正面断面図、図１７（ｃ）は一組の平行部材６の外側に位置する気体分子Ｇが一組の平行部材６に衝突する状態を図示した正面断面図である。ただし、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）においては図示の便宜上、繊維７を図示省略している。
【０１０１】
一組の平行部材６の内側に位置する気体分子Ｇ１、Ｇ２が熱運動して平行部材６（弁部）に衝突する（図１７（ｂ）参照）ことにより開く確率をP1とする。一組の平行部材６の外側に位置する気体分子Ｇが熱運動して平行部材６（弁部）に衝突する（図１７（ｃ）参照）ことにより開く確率をP2とする。すると、第二の実施形態と同様にP1＞P2である。平行部材６を長くすれば、一組の平行部材６の内側に位置する気体分子Ｇ１、Ｇ２の個数を多くできるので、第三の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、気体分子Ｇ１は、溝２ｇの内部にある。溝２ｇは表面２ａに設けられており、その方向、本数は任意である。溝２ｇを設けることにより、一組の平行部材６の内側に位置する気体分子がＧ２だけではなく、Ｇ１も含まれるので、一組の平行部材６の内側に位置する気体分子の個数を多くでき、第三の実施形態と同様の作用効果を奏しやすくなる。
【０１０２】
さらに、繊維７が表面２ａと交差する方向に延伸する場合において、基礎体２が多孔質でなくても（すなわち、表面２ａと裏面２ｂとを結ぶ通気路が無くても）、平行部材６を長くすれば、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【０１０３】
図１８は、繊維７が表面２ａと交差する方向に延伸する場合の弁付き構造体１において基礎体２が多孔質ではないものの斜視図である。繊維７が表面２ａと交差する方向に延伸することを除けば、図１７に図示したものと同様であり、同様な効果を奏する。
【０１０４】
第四の実施形態
第四の実施形態にかかる弁付き構造体１は、第三の実施形態における繊維（押し付け部材）７を通気体（押し付け部材）８にかえたものである。
【０１０５】
図１６は、本発明の第四の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。通気体（押し付け部材）８は、平行部材６が通気体８により押される前に延伸する方向（例えば、表面２ａに垂直な方向）に開いた通気路８２を有する。平行部材６はその先端（自由端）付近で互いに接触する。第二の実施形態における可動部材４１、４２もその先端（自由端）付近で互いに接触するので、平行部材６は第二の実施形態の弁部４と同様な構造となり、作用する。なお、通気路８２の開口は、長方形として図示しているが、円または楕円でもよい。なお、図１６においては、通気路８２の内部にある平行部材６は図示しているが、それ以外の部分にある平行部材６は図示の便宜上、図示省略している（図１９も同様）。
【０１０６】
第四の実施形態の動作は、第三の実施形態の動作とほぼ同様である。ただし、気体分子Ｇは多孔質の基礎体２が有する孔（通気路２２の機能を果たす）を通過して、平行部材６に衝突する。平行部材６は上記のように第二の実施形態の弁部４と同様に作用する。そこで、裏面２ｂから表面２ａへと多孔質の基礎体２が有する孔を通過した気体分子Ｇが熱運動して平行部材６に衝突することにより平行部材６が開く確率をP1、多孔質の基礎体２が有する孔を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して平行部材６に衝突することにより平行部材６が開く確率をP2とすれば、確率P1は確率P2よりも大きくなる。
【０１０７】
すると、第一の実施形態と同様に、弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになる。
【０１０８】
よって、第四の実施形態によれば、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０９】
さらに、基礎体２が多孔質でなくても（すなわち、表面２ａと裏面２ｂとを結ぶ通気路が無くても）、平行部材６を長くすれば、第一の実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【０１１０】
図１９は、第四の実施形態において基礎体２が多孔質ではないものの斜視図である。図１７に図示したものと同様であり、同様な効果を奏する。
【０１１１】
第五の実施形態
第一の実施形態においては、気体分子Ｇが弁部４を下から突き上げる（図３参照）、または、気体分子Ｇが弁部４に上から衝突して弁部４を表面２ａに押し付ける（図４参照）態様を説明した。しかし、第一の実施形態の構成をとる弁付き構造体１において、弁部４の脇をかすめるように気体分子Ｇが移動することもあり、かかる場合でも第一の実施形態と同様な効果を奏するので、第五の実施形態として説明する。
【０１１２】
図２０は、本発明の第五の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【０１１３】
弁付き構造体１の構成自体は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１４】
次に、第五の実施形態の動作を説明する。
【０１１５】
図２１（ａ）は図２０のａ−ａ断面図（ただし、気体分子Ｇが下から弁部４を通過する）、図２１（ｂ）は図２０のｂ−ｂ断面図（ただし、気体分子Ｇが下から弁部４を通過する）である。
【０１１６】
まず、（１）気体分子Ｇが弁部４の脇に衝突する。弁部４は、その一端である固定端４ａの近傍が、表面２ａの一領域２６に固定されている。しかし、弁部４は、固定端４ａとは反対側の自由端４ｂは表面２ａに固定されていない。しかも、弁部４は軽く、例えば直径0.7ナノメートルのカーボンナノチューブである。よって、（２）気体分子Ｇが弁部４に衝突すると、弁部４の反対側の自由端４ｂが、表面２ａから離れるように一領域２６を中心として回転移動する（または、「弁部４がしなる」）。この状態（すなわち、弁部（可動部材）４が表面２ａから遠ざかるとき）が、弁部４が開いている状態である。そして、（３）気体分子Ｇは弁部４の脇に衝突しながら上へ通過していく。このようにして、弁部４が開く確率をP1とする。
【０１１７】
図２２（ａ）は図２０のａ−ａ断面図（ただし、気体分子Ｇが上から弁部４を通過する）、図２２（ｂ）は図２０のｂ−ｂ断面図（ただし、気体分子Ｇが上から弁部４を通過する）である。
【０１１８】
まず、（１）気体分子Ｇが弁部４の脇に衝突する。弁部４の自由端４ｂが、気体分子Ｇの衝突の衝撃により移動しようとしても、表面２ａに阻まれ動くことができない。よって、気体分子Ｇが弁部４に衝突しても閉じたままである。そして、（２）気体分子Ｇは弁部４の脇に衝突しながら下へ通過していく。このようにして、弁部４が開く確率をP2とする。
【０１１９】
第一の実施形態と同様にP1＞P2となるため、第一の実施形態と同様に弁付き構造体１に、表面２ａから裏面２ｂへ向かう方向に力Ｆが働くことになる。よって、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２０】
第六の実施形態
第一の実施形態においては、弁部４が、表面２ａの開口２２ａと二領域２４ａ、２４ｂと交わっている状態を、弁部４が閉じている状態であると説明した。しかし、弁部４の自由端４ｂが表面２ａから少し離れるように弁部４を表面２ａに取り付け、この状態およびこの状態よりも自由端４ｂが表面２に近づく場合を弁部４が閉じている状態としてもよい。これを第六の実施形態として説明する。
【０１２１】
図２３は、第六の実施形態にかかる弁付き構造体１のII−II断面図である。第六の実施形態にかかる弁付き構造体１の構成は第一の実施形態とほぼ同様である。ただし、弁部４の自由端４ｂが表面２ａから少し（Δｄ）離れるように、弁部４を表面２ａに取り付けている。この状態を定常状態という。ここで、弁部４が表面２ａから遠ざかるときを、弁部４が開く状態とする（第一の実施形態と同様）。さらに、定常状態および定常状態よりも弁部４が表面２ａに近づくときを、弁部４が閉じる状態とする。
【０１２２】
第六の実施形態の動作は第一の実施形態と同様である。なお、気体分子Ｇが熱運動して上から弁部４に衝突することにより（図４、図２２参照）、弁部４に気体分子Ｇの熱運動による運動量が与えられる。このとき、自由端４ｂが表面２ａから少し（Δｄ）離れているので、与えられた運動量の一部は、弁部４を表面２ａに向かって動かす運動に使用される。しかし、与えられた運動量の多くは、基礎体２を表面２ａから裏面２ｂに向かって押す運動に使われる。
【０１２３】
第六の実施形態によっても、第一の実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図（図１（ａ））、平面図（図１（ｂ））、底面図（図１（ｃ））である。
【図２】本発明の第一の実施形態にかかる弁付き構造体１のII−II断面図（図２（ａ））、弁部４付近の拡大平面図（図２（ｂ））である。
【図３】裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のII−II断面図である。
【図４】通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のII−II断面図である。
【図５】弁付き構造体１を回転軸１０に接続した状態を示す図である。
【図６】開口２２ａ、開口２２ｂの変形例を示す図であり、図６（ａ）は開口２２ａおよび開口２２ｂが円であるときの弁付き構造体１の平面図、図６（ｂ）は開口２２ａおよび開口２２ｂが楕円であるときの弁付き構造体１の平面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態にかかる弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【図９】裏面２ｂの開口２２ｂから、通過路２２を通過した気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【図１０】通過路２２を通過しないで表面２ａに向かう気体分子Ｇが熱運動して弁部４に衝突するときの弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【図１１】第二の実施形態における可動部材４１、４２にかえて薄膜４３、４４を用いた変形例における弁付き構造体１の斜視図である。
【図１２】可動部材４１、４２（薄膜４３、４４）を通過路２２の内部に配置した弁付き構造体１のVIII−VIII断面図である。
【図１３】基礎体２の表面２ａに平行部材６を設けたものの斜視図である。
【図１４】本発明の第三の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【図１５】表面２ａに垂直方向に延伸する繊維７を表面２ａに向かって押し付けた状態の弁付き構造体１の斜視図である。
【図１６】本発明の第四の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【図１７】繊維７が表面２ａと交差しない方向に延伸する場合の弁付き構造体１において基礎体２が多孔質ではないものの図であり、図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は一組の平行部材６の内側に位置する気体分子Ｇ１、Ｇ２が一組の平行部材６に衝突する状態を図示した正面断面図、図１７（ｃ）は一組の平行部材６の外側に位置する気体分子Ｇが一組の平行部材６に衝突する状態を図示した正面断面図である。
【図１８】繊維７が表面２ａと交差する方向に延伸する場合の弁付き構造体１において基礎体２が多孔質ではないものの斜視図である。
【図１９】第四の実施形態において基礎体２が多孔質ではないものの斜視図である。
【図２０】本発明の第五の実施形態にかかる弁付き構造体１の斜視図である。
【図２１】図２１（ａ）は図２０のａ−ａ断面図（ただし、気体分子Ｇが下から弁部４を通過する）、図２１（ｂ）は図２０のｂ−ｂ断面図（ただし、気体分子Ｇが下から弁部４を通過する）である。
【図２２】図２２（ａ）は図２０のａ−ａ断面図（ただし、気体分子Ｇが上から弁部４を通過する）、図２２（ｂ）は図２０のｂ−ｂ断面図（ただし、気体分子Ｇが上から弁部４を通過する）である。
【図２３】第六の実施形態にかかる弁付き構造体１のII−II断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２  気体分子
１  弁付き構造体
２  基礎体
２ａ  表面
２ｂ  裏面
２ｇ  溝
２２  通過路
２２ａ、２２ｂ  開口
２６  一領域
２８  面取り領域
４  弁部
４１、４２  可動部材
４１ａ  固定端
４１ｂ  自由端
４３、４４  薄膜
５  偽弁部
６  平行部材
７  繊維（押し付け部材）
８  通気体（押し付け部材）
８２  通気路
【図１】
2009045709.tif 000003
【図２】
2009045709.tif 000004
【図３】
2009045709.tif 000005
【図４】
2009045709.tif 000006
【図５】
2009045709.tif 000007
【図６】
2009045709.tif 000008
【図７】
2009045709.tif 000009
【図８】
2009045709.tif 000010
【図９】
2009045709.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009045709.tif 000014
【図１３】
2009045709.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2009045709.tif 000017
【図１６】
2009045709.tif 000018
【図１７】
2009045709.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2009045709.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2009045709.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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