(57)【要約】【課題】膜の機械的な破損を回避し、膜を均一に変形させる電気活性ポリマートランスデューサを提供することを目的とする。【解決手段】電気活性ポリマートランスデューサは、２つの電極に囲まれた電気活性ポリマー部分から形成されている膜を備えており、前記膜の少なくとも２箇所が、剛性支持体に支持されており、 前記トランスデューサは、前記膜が受け得る変形を制限するために少なくとも１つの変形可能な制限部を更に備えており、 前記制限部は、曲折する形状を有しており、略分配された複数の箇所で前記膜に設けられている。【選択図】図３
2010080959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気活性ポリマートランスデューサにおいて、
２つの平行電極間に、電気活性ポリマー部分から形成されている膜を備えており、
前記膜の少なくとも２箇所が、剛性支持体に支持されており、
前記トランスデューサは、前記膜の変形を制限するために少なくとも１つの変形可能な制限部を更に備えており、
前記制限部は、曲折する形状を有しており、略分配された複数の箇所で前記膜に設けられていることを特徴とするトランスデューサ。
【請求項２】
前記電極は、前記膜に重ねられていることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項３】
前記電極は、前記膜と同一の面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項４】
前記制限部は、前記膜が変形される面とは異なる面で変形されることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項５】
前記支持体は、２つ備えられており、前記制限部に対して略垂直に前記膜を支持していることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項６】
前記膜は、非活性領域に囲まれていることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項７】
前記非活性領域は、前記膜の変形方向に変形されないことを特徴とする請求項６に記載のトランスデューサ。
【請求項８】
平行な複数の前記制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項９】
前記制限部は、曲折部分から形成されており、該曲折部分は、前記膜の面に対して垂直な面に設けられていることを特徴とする請求項８に記載のトランスデューサ。
【請求項１０】
前記制限部及び前記支持体は、前記膜の周りの枠を形成する同一の構成要素であることを特徴とする請求項８に記載のトランスデューサ。
【請求項１１】
前記膜が、複数重ねられており、同一の支持体及び制限部を共有することを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項１２】
前記制限部の変形がストッパによって制限されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項１３】
前記電気活性ポリマー部分は、略矩形状であることを特徴とする請求項１に記載のトランスデューサ。
【請求項１４】
機械的な変形から電力を回収するためのシステムにおいて、
請求項１乃至１３のいずれかに記載の少なくとも１つのトランスデューサと、
該トランスデューサへの充電及び前記トランスデューサからの放電を管理するための電子回路と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
電場を生成するための電子回路と、
請求項１に記載の少なくとも１つのトランスデューサと
を備えることを特徴とするアクチュエータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、電気活性ポリマーを用いて機械的な変形を電力に又はその逆も同様に変換するためのシステムに関する。本発明は、更に具体的には、トランスデューサが受ける機械的な伸張を電力に変換することが可能な可撓誘電性ポリマーに基づくトランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
加えられた機械的な変形を電力に又はその逆も同様に変換することができる変形可能な可撓性構造体には、電気活性ポリマーが用いられており、更に具体的には誘電性ポリマーが用いられている。典型的には、ポリマー膜が、可変容量性素子の誘電体を形成し、２つの可撓性電極間に重ねられている。組み立てられた構造体が、その表面及び厚さの変更をもたらす変形（伸張／収縮）を有する電気活性構造体を形成し、その変更により、可変容量性素子の静電容量の変動が引き起こされる。前記構造体が取り付けられる一又は複数の対象物の動きにより、構造体が２つの状態（伸張状態及び収縮状態）をとることが可能になる。この変化が構造体の静電容量の２つの異なる値として解釈される。構造体の厚さが縮小されたときの所与のバイアス電圧の印加により、構造体の厚さが伸張されるにつれて、静電容量の減少(Q=CV)を受けて誘電体中の電荷の減少が引き起こされる。電荷は、構造体から蓄電部に移される。生じる電力は、適切なシステムによって回収され得る。様々なサイクルが構想されてもよく、最も公知であるサイクルは、一定の電場、一定の電荷又は一定の電圧でのサイクルである。充電サイクル及び放電サイクルは、電力の回収（静電容量の回収）を可能にする膜の２変形状態で、適合された電気管理回路によって同期される。
【０００３】
このような構造体は、外的応力を受ける対象物（例えば、布地、金網、漁網、テニスラケットの弦、船の帆等）の変形を変換するために用いられ得るか、又は互いに対して移動する２つの剛性要素（例えば、伸縮継手、ダンパ、ヒンジ等）が接続されるレベルでの機械的エネルギーを電力に変換するために用いられ得る。
【０００４】
このような構造体はまた、センサ機能として局所的変形を検出するために用いられてもよい。
【０００５】
適切に作動するために、電気活性膜は、一般的には変形を引き起こすシステムに少なくとも２箇所で取り付けられている。
【０００６】
様々な解決法が、例えば特許文献１及び特許文献２に述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６７６８２４６号明細書
【特許文献２】米国特許第７０３４４３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一問題は、構造体に加えられ得る機械的応力が制限されることにある。確かに、余りにも大きな応力は電気活性膜を破損する場合がある。
【０００９】
別の問題は、構造体の摩耗を均一化し、所与の量での電力回収を最適化するために、可能な限り均一に活性領域を変形させることである。
【００１０】
電気活性ポリマー、更に具体的には誘電性ポリマーは、人工筋肉としてアクチュエータモードで広く用いられている。電圧が構造体に印加されて、構造体は、該構造体内で生成される機械的エネルギーと電気的エネルギーとの平衡状態を得るべく変形する。膜の機械的な破損を回避するために、ポリマーが受ける変形を制限することも有用であり、又はより規則的な（例えば、より流動的な）動きを得るために均一に変形させることも有用である。従来では、機械的な伸張を減少させるために、ポリマーに印加される電圧が減らされている。
【００１１】
本発明は、可撓電気活性ポリマー、更に具体的には誘電性ポリマーに基づく構造体の不利な点の全て又は一部を克服することを目的とする。
【００１２】
本発明は、更に具体的には、構造体の活性部分（電気活性ポリマー及び電極）が受ける変形を均一化することを目的とする。
【００１３】
本発明は、更に、構造体での電力の回収を最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの目的及び他の目的の全て又は一部を達成するために、本発明は、電気活性ポリマートランスデューサにおいて、２つの平行電極間に、電気活性ポリマー部分から形成されている膜を備えており、前記膜の少なくとも２箇所が、剛性支持体に支持されており、前記トランスデューサは、前記膜の変形を制限するために少なくとも１つの変形可能な制限部を更に備えており、前記制限部は、曲折する形状を有しており、略分配された複数の箇所で前記膜に設けられていることを特徴とするトランスデューサを提供する。
【００１５】
本発明に係るトランスデューサは、前記電極は、前記膜に重ねられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るトランスデューサは、前記電極は、前記膜と同一の面に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るトランスデューサは、前記制限部は、前記膜が変形される面とは異なる面で変形されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るトランスデューサは、前記支持体は、２つ備えられており、前記制限部に対して略垂直に前記膜を支持していることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るトランスデューサは、前記膜は、非活性領域に囲まれていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るトランスデューサは、前記非活性領域は、前記膜の変形方向に変形されないことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るトランスデューサは、平行な複数の前記制御部を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るトランスデューサは、前記制限部は、曲折部分から形成されており、該曲折部分は、前記膜の面に対して垂直な面に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るトランスデューサは、前記制限部及び前記支持体は、前記膜の周りの枠を形成する同一の構成要素であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るトランスデューサは、前記膜が、複数重ねられており、同一の支持体及び制限部を共有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るトランスデューサは、前記制限部の変形がストッパによって制限されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るトランスデューサは、前記電気活性ポリマー部分が、略矩形状であることを特徴とする。
【００２７】
本発明は、更に、機械的な変形から電力を回収するためのシステムにおいて、少なくとも１つのトランスデューサと、該トランスデューサへの充電及び前記トランスデューサからの放電を管理するための電子回路とを備えることを特徴とするシステムを提供する。
【００２８】
本発明は、更に、電場を生成するための電子回路と、上記のような少なくとも１つのトランスデューサとを備えることを特徴とするアクチュエータシステムを提供する。
【００２９】
本発明の前述及び他の目的、特徴及び利点を、添付図面を参照して本発明を限定するものではない特定の実施形態について以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用されるタイプの電力回収システムの実施形態を示すブロック略図である。
【図２Ａ】通常の可撓性構造体の平面図である。
【図２Ｂ】電気活性膜を示す部分図である。
【図３】電気活性ポリマー構造体の実施形態を示す概略斜視図である。
【図４Ａ】収縮された状態での図３の構造体を示す断面図ある。
【図４Ｂ】伸張された状態での図３の構造体を示す断面図ある。
【図４Ｃ】図４Ａに対応する平面図である。
【図４Ｄ】図４Ｂに対応する平面図である。
【図５】電気活性ポリマー構造体の別の実施形態を示す斜視図である。
【図６】電気活性ポリマー構造体の別の実施形態を示す斜視図である。
【図７】電気活性ポリマー構造体の別の実施形態を示す平面図である。
【図８】電気活性ポリマー構造体を制御し同期するための回路を示す簡略化された電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
同一の要素は異なる図面において同一の参照番号で示されている。
【００３２】
明瞭化のために、本発明の理解に有用な要素のみが図面に示されて以下に説明される。特に、電気活性ポリマー膜及び集電電極をどのように求めるかは詳述されておらず、本発明は、通常の構造体と適合される。更に、説明された構造体によって回収される電力の用途もまた詳述されておらず、本発明は、通常の適用とここでも適合する。
【００３３】
図１は、電力回収システムの実施形態を示す機能ブロック図である。
【００３４】
電気活性ポリマー構造体1(TR) は、機械的応力MECHA を受けて、機械的応力を電力ELECT に変換する。得られた電力ELECT は、電子回路（ブロック２、GE）によって適合されて、一又は複数の電気的なアプリケーション3(EA) によって用いられるか、又はセル、電池又はコンデンサタイプの蓄電要素3'(ES)内に蓄電される。アクチュエータモードで作動する構造体については、電場の印加により、構造体の変形が引き起こされる。
【００３５】
図2A及び図2Bは、通常の電気活性ポリマー構造体を夫々示す平面図及び部分断面図である。膜11は、電子回路（2 、図１）に接続されるための２つの電極112,113 に囲まれた電気活性ポリマー111 （図2B）から形成されており、剛性支持体12,13 によって両端部で保持されている。支持体12,13 が剛性支持体である理由は、特に電気活性ポリマー111 に予応力が加えられている場合、支持体12,13 は電気活性ポリマー111 を略平坦に保持する必要があるためである。支持体12,13 のヤング率は、一般的には電気活性ポリマー111 のヤング率より1,000 倍大きい。支持体12,13 は、図2Aの例では接続要素4 に取り付けられており、接続要素4 は、主荷重を高めるために機械的応力を与える対象物に接続されている。しかしながら、接続部（図示せず）が、構造体に更なる自由度を与えるために、支持体12,13 と接続要素4 との間に設けられてもよい。
【００３６】
膜11は、任意の適合された手段によって支持体12,13 に取り付けられてもよい。例えば、膜11の両端部が支持体12,13 に接着されてもよく、膜11が、支持体12,13 とスペーサとの間に嵌められてもよい。
【００３７】
電極112,113 は、例えば導電性カーボン又は銀のグリース層である。電極112,113 には、ワイヤ、導電性トラック15,16 等、対象物に合った任意の他の電子回路2 に伝導する手段が接続されている。
【００３８】
膜11は、基本的に、構造体と移動する対象物又は変形する対象物との間の接続部によって可能とされる伸張−圧縮応力を受けることにより、膜が取り付けられている対象物の動きに追随する。一般的には、有効な応力に関して優先的な変形方向がある。構造体の可撓性と、構造体と対象物との間に配置されている接続部とにより、組合せ応力、又はねじり力も考えられるが重要ではない。
【００３９】
別の実施形態では、膜は、電極と重ねられる代りに、両方の電極と略同一の面に設けられている。例えば、電極は、互いに平行に設けられ、膜の中央領域が両方の電極から離れている矩形の膜の両端で、膜と同一の面に設けられている。このような構成により、電極は、膜の同一面、すなわち対向する面と接触することが可能である。
【００４０】
図３は、電気活性ポリマー構造体の実施形態を示す概略斜視図である。
【００４１】
図2A,2B の構造と比較すると、２個の剛性支持体12,13 が、膜11に加えられ得る伸張を制限するための制限部21,22 によって互いに接続されている。支持体12,13 及び制限部21,22 は、構造体が可能な限り同一平面上にあり、予想される機械的特性を有するように同一の構成要素から形成されてもよく、又は数個の構成要素から形成されてもよい。制限部21,22 は、構造体の前記面に対して三次元で設けられることが好ましい。本例では、制限部21,22 は、膜11に対して側部に配置されており、膜11の面に対して垂直な面に曲折部分を有する。曲折部分の形状が、ここでは直線の部分から形成されているが、任意の他の形状（例えば、正弦曲線、三角形等）を有してもよい。膜11は、膜11の面に存在する曲折部分の一部又は点に取り付けられている。膜11と制限部21,22 との（接着、嵌合等による）接続点が、制限部21,22 の長さ方向に分配されていることが好ましい。
【００４２】
図３では、支持体12,13 、膜11、制限部21の上部211,212 及び制限部22の上部221,222 は、略同一平面上にある。
【００４３】
膜11の面における制限部21,22 の幅及び性質は、前記制限部21,22 を形成する材料と、所望の機械的強度とに左右される。
【００４４】
図4Aは、収縮された状態での図３の構造体を示す断面略図であり、図4Bは、伸張された状態での図３の構造体を示す断面略図である。制限部21,22 は、アイドル状態（図4A）から伸張された状態（図4B）に移る。制限部21,22 は変形可能であり、曲折している形状を有する。
【００４５】
図4Cは図4Aに対応する平面図であり、図4Dは図4Bに対応する平面図である。
【００４６】
圧縮された状態（図4A及び4C）では、制限部21,22 の曲折部分が、断面で略三角形のパターンで続き、膜11の面と平行な部分（上部211,212,221,222 及び下部213,214,215,223,224,225 ）は、夫々の面で互いに近接している。
【００４７】
矢印f （図３）によって示された方向での支持体12,13 に対する張力を受けて、構造体は矢印f の方向に伸張される。制限部21,22 は、予め設定された幾何学的な制限形状に達するために、図4Aに示された形状から図4Bに示された形状に変形する。この制限形状に達すると、制限部21,22 は、張力の作用が存在する限り、これ以上変形せず、この制限形状を維持する。従って、制限部21,22 は、膜11の可能な伸張を制限し、機械的な破損の危険性を最小限に抑える。更に、制限部21,22 は、構造体に加えられ得る寄生応力（ねじり力）に対する剛性を追加しており、従って主方向への構造体の変形を容易にする。
【００４８】
伸張された状態（図4B及び4D）では、曲折部分が、例えば略矩形の形状を有しており、構造体の面と平行な部分は、夫々の面で互いにより大きな間隔が置かれる。
【００４９】
図4Dで示されているように、（ここでは活性部分に相当する）膜11の表面が、図4Cで示された膜11の表面より大きい。従って、静電容量がより大きい。最も伸張された状態が構造体の最大静電容量に相当する一方、最も圧縮された状態が構造体の最小静電容量に相当する。可能な伸張Le-Lr 、従って制限部21,22 の移動は、膜11の可能な伸張に応じて選択される。
【００５０】
制限部21,22 は、変形可能な膜11の面の外側で機械的なばねを形成する。三次元を用いることにより、特に膜11の活性表面、ひいては所与の表面積に応じて回収される電力を最適化することが可能になる。確かに、所与の表面積に関して、既知の解決法が膜の更に嵩高い台形の変形を利用している一方、膜は略矩形のままである。
【００５１】
膜11は、制限部21,22 が設けられているとき、制限部21,22 の（収縮状態の）最小の長さに対応する最小の伸張で予応力が加えられてもよい。
【００５２】
制限部の歯状突起又は曲折部分の数が多ければ多い程、膜と制限部との接続点の数が多くなり、活性領域で変形が更に均一に分配されることが可能であり、それによって膜がますます強く保持される。図4A乃至4Dは、制限部21,22 の区分が夫々一定の長さであり、制限部21,22 の形状のみ変化する実施形態を示す。制限部21,22 は、例えば剛性の熱可塑性且つ熱硬化性タイプのポリマーから形成されており、膜11のヤング率より大きなヤング率と、膜11の伸長度より小さな伸長度とを有する。変形例として、制限部21,22 を形成する材料が、エラストマーであり、既に述べられた材料より更に弾性があり、曲折部分の変形（伸長）を可能とする。この伸長度は、膜11の伸長度より小さいままであるが、膜11が受ける変形の均一化を容易にする。別の変形例によれば、制限部21,22 の水平部分が長さ方向に変形可能である一方、制限部21,22 の上部と下部とを接続する部分が変形されない。これらの変形例は言うまでもなく組み合わせられてもよい。
【００５３】
図５は、構造体の電気活性ポリマー膜11が支持体12',13' 間の全表面を覆っていない別の実施形態を示す簡略化された斜視図である。例えば、電極の表面積が膜11の表面積より小さい。別の例によれば、電気活性ポリマーが電極によって挟まれる構造が、異なってもよい材料からなる領域18によって変形方向に両側に続いている。この別の例では、領域18の材料は、効率を最適化すべく領域18での変形を集中的に増加させるために、伸長方向に変形されないことが好ましい。図５の例では、非活性領域18は、活性領域の周りで膜11と同一の材料から形成されており、制限部に点接続されている。膜11と領域18との組立体が電気活性膜を形成し、電気活性膜の中心部分11だけが活性であるとみなされ得る。
【００５４】
図５は、更に変形例を示しており、変形例によれば、制限部21,22 を形成する曲折部分自体の伸長が、棒又はワイヤ218,228 によって制限されており、主方向と平行な方向に曲折部分と交差している。図５の例では、棒218,228 は、２つのストッパ（例えば、ボール219,220 ）によって棒218,228 の両端で曲折部分の伸長を制限している。曲折部分は、棒又はワイヤ218,228 の長さ分のみ伸長することが可能である。ストッパは、変形を強制的に分配するために夫々の曲折部分間に設けられてもよい。曲折部分が開口している制限部、すなわち、部分223 乃至225及び部分213 乃至215 が設けられていない制限部が、伸長を制限しながら構造体のその他の部分との接続を確保する棒218,228 を用いて構想されてもよい。曲折部分の伸長を制限するための棒、ワイヤ又は別のストッパを用いることにより、曲折部分の製造公差、特に様々な部分の夫々の長さでの公差を克服することが可能になる。
【００５５】
更に、支持体12',13' は、膜11のサイズに適合された形状を有する。例えば、支持体12',13' は夫々Ｕ字形状を有し、支持体の両端が制限部21,22 を介して他の支持体の両端に夫々接続されている。支持体12',13' 及び制限部21,22 は、膜11の活性部分の高さに配置される制限部の曲折部分のために設けられる単一の構成要素を形成してもよい。
【００５６】
図５は、別の変形例を示しており、別の変形例によれば、補強部31,32 が構造体に追加されている。図５では、補強部31,32 は電気活性膜11,18 を把持するために用いられる。補強部31,32 は、領域18のための取付具として用いられてもよく、又は構造体を平坦に保持するために構造体を強化するために用いられてもよい。
【００５７】
しかしながら、制限部21,22 は、必ずしも構造体に対して側部に設けられなくてもよい。
【００５８】
図６は、制限部21乃至24が、膜11の４方向に設けられている別の実施形態を示す。このような実施形態は、更に具体的には、膜11が複数の方向に伸張／変形され得る場合を意図している。構造体の角部41,42,43,44 が、支持体を形成しており、変形を開始する対象物に接続されている。膜11は、制限部間の全空間を占めてもよく、又は図６に示されているように可撓性非活性領域18に囲まれてもよい。この場合、非活性領域18は全ての方向に変形可能である。
【００５９】
図３乃至６では、制限部は、支持体の延長部として示されている。実際には、制限部は、多くの場合、変形可能であるように異なる材料から形成されている。特に制限部は、ばね機能を有してもよい。ある場合には、特に領域18に予応力が加えられている場合、制限部が、ポリマーのための固定点として用いられてもよく、構造体の平坦な矩形形状を保証する。
【００６０】
図７は、変形方向に対して垂直な方向に分配された複数の制限部51乃至57が、活性領域を支持する２つの支持体12,13 を接続する別の実施形態を示す。制限部51乃至57は、例えば編まれた対象物の糸であり、支持体12,13 間のアイドル状態での間隔より大きい初期長を有する。これらの糸は、活性領域の最大伸長を決定し、先の実施形態と同様に、活性領域面の外側で変形を制限する制限部を形成する。支持体12,13 は生地のよこ糸であってもよい。
【００６１】
言うまでもなく、様々な変形例が組み合わせられてもよい。
【００６２】
本発明の実施が、実際の活性構造の修正を必要としないことが注目されるべきである。
【００６３】
図８は、電力回収システムの簡略化された電気回路図である。本例は、フライバックタイプのD.C./D.C. 変換器である。活性膜11によって形成されている可変静電容量素子C は、スイッチKsによって変圧器の二次巻線Lsに接続されている。変圧器の一次巻線Lpが、スイッチKpによって蓄電源として用いられる電圧源E に接続されている。巻線Lp,Ls の位相調整点は反転されている。スイッチKp,Ks は、構造体の位置に応じてスイッチの夫々の閉鎖期間を同期させる電子回路6 によって制御される。構造体の位置は、例えば膜11の伸張／収縮された位置の検出によって得られる２状態の位置信号POS の形で電子回路6 に与えられる。例えば、静電容量値（最小値及び最大値）が、活性部分の伸張された状態又は圧縮された状態を推定するために検出される。可変静電容量素子C を充電するために、電圧源E によって電力が供給される磁気回路が完全に充電されるまで、スイッチKpはオンされて、スイッチKsはオフされる。スイッチKpをオフしてスイッチKsをオンすることにより、磁気回路の電力が活性領域によって形成されている可変静電容量素子C に移されることが可能になる。構造体は、構造体の最大静電容量に基づき充電する。その後、両方のスイッチKp,Ks は電力回収段階を開始するためにオフされる。構造体（可変静電容量素子C ）は機械的に移動し、構造体の静電容量は、例えば最大値から最小値まで変わる。可変静電容量素子C を放電するために、スイッチKsは、電力が磁気回路に移される程十分長く閉じられる。最後に、スイッチKsはオフされて、スイッチKpはこの電力を蓄電部E に移すためにオンされる。電力回収サイクルの同期は、構造体の機械的な動きで行われる必要があり、このような同期はそれ自体現在行われている。アプリケーションによれば、回収された電力は、電池又はコンデンサタイプの要素に蓄電されるか、又はアプリケーションが電力を必要とするとき生成される。
【００６４】
同一の制御及び転送回路が、複数の構造体、例えば同一の支持体に接続された複数の重ねられた膜11を管理してもよい。
【００６５】
他の通常の制御及び転送回路が用いられてもよく、本発明は、トランスデューサを支持体に接続する構造体に作用するだけである。
【００６６】
本発明の実際の実施は、上述された機能的な表示に基づく当業者の技能の範囲内である。特に、制限部を形成するために用いられる材料の選択は、適用によって決定され、特に構造体を支持する対象物（生地、自己完結型対象物等）によって決定される。更に、矩形の曲折部分又は曲線状の曲折部分での制限部の形状の選択は、適用と利用可能な構造体とによって決定される。更に、固定手段及び接続手段の選択は、例えば支持体と膜との接続の場合と同一タイプの手段を用いることにより、適用に基づく当業者の技能の範囲である。最後に、本発明は、膜を支持する２つの支持体間での複数の制限部に関連して述べられているが、単一の制限部が設けられてもよく、従って２つの支持体間の中心に制限部が配置されることが好ましい。
【００６７】
様々な変更、調整及び改良は、本開示の一部であり、本発明の意図及び権利範囲内であると意図されている。従って、上記の説明は、単なる一例であり、本発明を制限することを意図していない。本発明は、以下の請求項及び該請求項の均等物にのみ制限されるだけである。
【符号の説明】
【００６８】
11,111  膜
12,13,12',13',41,42,43,44   支持体
21,22,23,24,51,52,53,54,55,56,57  制限部
112,113  電極
【図１】
2010080959.tif 000003
【図２Ａ】
2010080959.tif 000004
【図２Ｂ】
2010080959.tif 000005
【図３】
2010080959.tif 000006
【図４Ａ】
2010080959.tif 000007
【図４Ｂ】
2010080959.tif 000008
【図４Ｃ】
2010080959.tif 000009
【図４Ｄ】
2010080959.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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