(57)【要約】本発明は、生物学的溶媒と接触して配置するアクチュエータにおいて、溶媒を浸透させ、第１の溶質を浸透させない壁を有し、第２の溶質を第１の溶質に変える微生物を含むハウジング（１２）を備え、ハウジングに連結され、溶媒が浸透作用によりハウジングに入ることにより容積を増加させることができる変形可能なチャンバー（３１）を更に備えるアクチュエータに関する。本発明は、更に前記アクチュエータを利用するエンジンに関する。
2005518849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的溶媒と接触して配置されるアクチュエータにおいて、
溶媒を浸透させ、第１の溶質を浸透させない壁を有し、第２の溶質を前記第１の溶質に変えることが可能な微生物を含むエンクロージャ（１２）と、
前記エンクロージャに連結され、浸透作用により前記エンクロージャに浸透する前記溶媒の作用で容積増加が見られる変形可能なチャンバー（３１）と、
を備えたアクチュエータ。
【請求項２】
前記エンクロージャ（１２）は、前記微生物によりコロニー形成された中空糸束を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記エンクロージャ（１２）は、前記第２の溶質を浸透させる壁を有することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記エンクロージャ（１２）は、前記第２の溶質を浸透させない壁を有し、
前記微生物は前記第２の溶質の多数の粒子を前記第１の溶質のより多数の粒子に変える能力を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
モータ（１０，４０，６０）において、
請求項１のアクチュエータを備え、
前記チャンバー（３１）は、前記チャンバーの容積増加に対抗する復元手段（３２）と、
前記チャンバー内の浸透圧を減少させる可制御手段（３４）と、
を有することを特徴とするモータ。
【請求項６】
モータ（４０）において、
請求項４のアクチュエータを備え、
前記溶媒を浸透させ、前記第１及び前記第２の溶質の粒子を浸透させない部分を有し、前記第２の溶質の多数の粒子を前記第１の溶質のより少数の粒子に変える能力を備えた微生物を含む２次エンクロージャ（４２）を更に備え、
前記２次エンクロージャはバルブ（３４）によって前記チャンバー（６１）へ連結されるモータ。
【請求項７】
前記エンクロージャ（１２）は、前記溶媒及び前記第１の溶質を含む変形可能なエンベロープ（６１）に配置され、前記チャンバー内の浸透圧を減少させる手段（３４）は、前記チャンバー（３１）と前記エンベロープとの間の連通を可能にするバルブ（３４）である請求項５又は６に記載のモータ（６０）。
【請求項８】
前記エンベロープ（６１）は、前記第２の溶質の多数の粒子を前記第１の溶質のより少数の粒子に変える能力を備えた微生物を含む請求項７に記載のモータ（６０）。
【請求項９】
前記エンベロープ（６１）と前記微生物の代謝に必要な物質を供給する供給源との間の連通を可能にする手段（６２）を有する請求項８に記載のモータ（６０）。
【請求項１０】
前記連通手段（６２）は、前記エンベロープ（６１）を横断する中空糸束を含み、その中で前記物質を含む流体が循環可能であることを特徴とする請求項９に記載のモータ（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ又はモータとして使用可能であり、容易に構成でき、低価格の燃料を使用し、廃棄物を殆ど又は全く放出しない装置に関する。
【０００２】
更に、本発明は、人体又は動物体のような生体媒質の内部で動作可能なアクチュエータ又はモータとしての使用に適した装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
前述のアクチュエータ又は前述のモータは、例えば、自然な筋肉の欠陥を軽減するため、医療分野で適用される。一時的又は完全に取り替え又は補助可能な筋肉は、例えば、心筋、呼吸筋、括約筋、及び、横紋筋又は非横紋筋、特に、骨格筋である。
【０００４】
前述のアクチュエータ及び前述のモータは、医療分野以外の分野でも適用される。特に、前述のモータは、少量の廃棄物の発生がモータの選択において重要な要因である全ての分野に使用される。それは、例えば、車輪の駆動用モータによって発生する汚染廃棄物が可能な限り削減されることが望ましい自動車分野であってもよい。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
本出願人に譲渡された未公開仏国特許出願第０１０９５２６号明細書に、生体媒質に入れることを目的とし、半透膜を有する変形可能なエンクロージャを備え、前記エンクロージャは浸透圧性活性溶質を含む浸透アクチュエータが記載されている。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０２５９０１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、長期間動作可能であり、その動作がより正確に制御され得る浸透アクチュエータ及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
より詳細には、本発明は、生物学的溶媒と接触して配置することを意図したアクチュエータにおいて、溶媒を浸透させ、第１の溶質を浸透させない壁を有し、第２の溶質を第１の溶質に変えることが可能な微生物を含むエンクロージャと、エンクロージャに連結され、浸透作用によりエンクロージャに浸透する溶媒の作用でその容積の増加が見られる変形可能なチャンバーとを備えたアクチュエータを提供する。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、エンクロージャは、微生物によりコロニー形成された中空糸束を備える。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、エンクロージャは、第２の溶質を浸透させる壁を有する。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、エンクロージャは、第２の溶質を浸透させない壁を有し、微生物は第２の溶質の多数の粒子を第１の溶質のより多数の粒子に変える能力を備える。
【００１１】
本発明は、前述の如きアクチュエータを備えたモータも提供し、その中において、チャンバーは、チャンバーの容積増加に対抗する復元手段とチャンバー内の浸透圧を減少させる可制御手段とを有する。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、モータは、溶媒を浸透させ、第１及び第２の溶質の粒子を浸透させない部分を有し、第２の溶質の多数の粒子を第１の溶質のより少数の粒子に変える能力を備えた微生物を含む２次エンクロージャを更に備え、前記２次エンクロージャはバルブによりチャンバーに連結される。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、エンクロージャは溶媒及び第１の溶質を含む変形可能なエンベロープに配置され、チャンバー内の浸透圧を減少させる手段はチャンバーとエンベロープとの間の連通を可能にするバルブである。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、エンベロープは、第２の溶質の多数の粒子を第１の溶質のより少数の粒子に変えることが可能な微生物を有する。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、モータは、エンベロープと微生物の代謝に必要な物質を供給する供給源との間の連通を可能にする手段を含む。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、連通手段は、エンベロープを横断する中空糸束を備え、その中において前記物質を含む流体は循環可能である。
【００１７】
本発明の前述並びにその他の目的、特徴及び効果は、添付図面と関連した以下の具体的な実施例の非限定的な説明において詳細に解説される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１Ａ及び１Ｂにおいて、本発明による浸透圧モータ１０は、例えば、透析処置に使用されるタイプの半透性壁１４を有する中空糸束により形成されたエンクロージャ１２を備える。糸１４の壁は約２００ダルトンのカットオフ閾値を備え、すなわち、壁１４は、実質的に２００ダルトン、すなわち、２００ｇ／ｍｏｌより小さいモル質量を有する粒子を通す。各糸は、例えば、約２００μｍの直径を有する。糸束１４は、例えば、接着エリア１８を介して、第１の接合リング１６により第１の端に支持される。リング１６は、プラグ２１によって閉じられた開口２０を備える。糸束１４の第２の端は、例えば、接着エリア２４を介して、第２の接合リング２２によって支持される。約１０００ダルトンのカットオフ閾値を有する膜２５は、第２のリング２２を閉じる。
【００１９】
エンクロージャ１２は、第２の接合リング２２の位置で、可動ピストン３０が摺動可能な円筒体２８の端に取り付けられる。可動ピストン３０及び円筒体により、膨張チャンバー３１を定める。復元手段３２、例えば、スプリングは、ピストン３０を待機位置へ戻す傾向がある引張負荷をピストン３０に加える。円筒体２８は、モータ１０の外側と連通する排出バルブ３４を備える。
【００２０】
浸透圧性活性物質Ｘを作る能力を備えた細菌性、植物性、又は、動物性細胞の集団を糸１４内に配置される。糸１４のカットオフ閾値は、物質Ｘの通過を阻止するように設定される一方、膜２５のカットオフ閾値は、物質Ｘを通過可能にするが、細胞を阻止するように設定される。本実施例において、物質Ｘはジヘキソースであり、細胞はジヘキソースを作るため遺伝子操作された大腸菌細胞で構成されてもよい。様々な遺伝子操作手段により、遺伝子操作された細胞にジヘキソースを作らせ、それを細胞の外へ運び出す。
【００２１】
初期段階では、遺伝子操作された細胞を糸１４内に配置するため、エンクロージャ１２は、浸透圧的に中性の周囲媒質に単独で設置され、遺伝子操作された細胞を含む培養液は、開口２０を介して、糸束１４内部でゆっくりと循環させられる。膜２５及び糸１４の壁のカットオフ閾値は、十分に低いので細胞を糸１４内に保持可能である。周囲媒質は、細胞代謝に不可欠な栄養物質、（約１８０ダルトンのモル質量を有する）グルコース及び酸素が溶解した溶媒である。周囲媒質から細胞へ栄養物質を通し、細胞代謝によって発生した廃棄物を周囲媒質へ通すように、糸１４のカットオフ閾値は決められる。従って、遺伝子操作された細胞は、糸１４の内部にコロニー形成し得る。細胞は、例えば、単分子層の形で、糸１４の内壁に沈着及び付着するように処理される。コロニーが形成されたとき、開口２０はプラグ２１によって閉じられる。
【００２２】
細胞は、モータの長期間にわたる動作に有利な特性を得るため更に処理される。装置の長期間にわたる動作を助けるため「不死化」細胞を得ることが望ましい。又、細胞集団全体を、特に、栄養物質及び異化物質を良好に循環させ得る調和の取れた状態に置くため、「接触阻害」を示す細胞を得ることが望ましい。
【００２３】
モータ１０の動作サイクルを以下に説明する。
【００２４】
正常動作では、モータ１０を、細胞代謝に不可欠な栄養物質、特に、グルコースを溶解した溶媒を含む周囲媒質に配置される。
【００２５】
図１Ａはサイクルの開始時のモータ１０を示す。ピストン３０はその待機位置にあり、膨張チャンバー３１の容積は最小であり、排出バルブ３４は閉じている。遺伝子操作された細胞は、グルコースからジヘキソース分子を生成し、これは糸束１４内の浸透圧を増加させる傾向がある。周囲媒質の溶媒は、糸１４と、膨張チャンバー３１に浸透し、ピストン３０を動かす。ピストン３０の移動はスプリング３２を伸ばし、機械的動力の蓄積を可能にする。
【００２６】
図１Ｂは、最大膨張状態にある膨張チャンバー３１を示す。このとき、排出バルブ３４は開く。膨張チャンバー３１の内部の圧力を周囲媒質の圧力と同一にする。スプリング３２は、排出バルブ３４を介して膨張チャンバー３１から周囲媒質へ溶媒を排出することにより、ピストン３０をその待機位置へ戻す。スプリング３２に蓄積された機械的動力は、このとき、回収される。バルブ３４は最終的に閉じ、これにより、モータのストロークが終了する。
【００２７】
ピストン３２は、望ましくは機械的動力が伝達される外部要素に連結してもよい。
【００２８】
第１実施例によれば、膨張チャンバー３１は、ピストンが摺動する円筒体から形成される。本発明によるモータ１０の望ましい用途によれば、膨張チャンバー３１は異なって形成される。
【００２９】
図２Ａ及び２Ｂは、第１実施例のモータ１０の膨張チャンバー３１の他の選択しうる構造を示す図である。この変形によれば、膨張チャンバー３１は、内側エンベロープ３６と外側エンベロープ３７との間にエアチャンバーとして定められた空間に相当する。内側エンベロープ３６は、変形可能であり、伸張性があり、変形可能な本体３８を囲む。外側エンベロープ３７は、柔軟性があり、伸張性がない。外側エンベロープは、内側エンベロープ３６を後方で閉じ込め、エンクロージャ１２の接合リング２２に連結される。排出バルブ３４は接合リング２２に配置される。一例として、本発明による浸透圧モータ１０の医療用において、変形可能な本体３８は人の心臓であり、エンベロープは心臓を取り囲むフランジ形状の膨張チャンバー３１と定めてもよい。
【００３０】
第１実施例のこの変形によるモータ１０のサイクルは以下の通りである。
【００３１】
図２Ａはサイクルの開始時のモータ１０を示す。膨張チャンバー３１の容積は最小であり、変形可能な本体３８は最大の膨張状態にあり、これは拡張した心臓に相当する。排出バルブ３４はこのとき閉じている。遺伝子操作された細胞はジヘキソースを生成し、浸透作用により、溶媒を膨張チャンバー３１に取り込ませる。内側エンベロープ３６は変形し、変形可能な本体３８を圧縮する。
【００３２】
図２Ｂにおいて、変形可能な本体３８は最大限に圧縮され、これは、収縮した心臓に相当する。排出バルブ３４が開いているとき、溶媒は膨張チャンバー３１から出て、変形可能な本体３８の膨張を可能にさせ、このサイクルを終了させる。
【００３３】
本発明の他の変形によれば、膨張チャンバーは、例えば、螺旋状に配置された糸を囲む弾性エンベロープにより形成され、二つの接合リングは堅固である。細胞が浸透圧性活性物質を作るとき、糸は真っ直ぐになり、弾性エンベロープを変形させる傾向がある。排出バルブは接合リングの位置に設けられる。バルブが開いているとき、糸内の圧力は低下し、エンベロープはその初期形状を復元する傾向がある。
【００３４】
本発明の他の変形によれば、エンクロージャは、柔軟性のあるダクトによって膨張チャンバーに連結してもよい。これは、溶媒及びグルコースの供給に適した周囲媒質にエンクロージャを配置し、望ましくは機械的動力を利用できる位置に膨張チャンバーを設置できる点で有利である。医療用については、エンクロージャは脂肪組織又は、血管系に配置される。後者の場合、糸は中空管を形成するように配置され、その中心に血液のような流体の循環を可能にさせる円筒状空間を残す。接合リングはＯ型でもよく、心臓血管の壁に配置してもよい。Ｏ型接合リングの一方は、血管を貫通する柔軟性のあるダクトによって、膨張チャンバーと連通する。
【００３５】
図３Ａ乃至３Ｃは、本発明による浸透圧モータの第２実施例を示す。モータ４０は第１実施例のモータの部品を備え、それらに関連した参照番号は維持される。
【００３６】
モータ４０は、前述のタイプの第１のエンクロージャ１２と、第２のエンクロージャ４２とを備える。第２のエンクロージャ４２は、接着エリア４７、４８を介して接合リング４５、４６によってその端が支持された第２の糸束４４を含む。第２のエンクロージャ４２は、膨張チャンバー３１を第２の糸４４から分離する膜４９を含む接合リング４５によって、バルブ３４の位置で円筒体２８に取り付けられる。第２のエンクロージャ４２は、リング４６の位置で、膜５２を介して、堅固な変形可能な容器５４と連通する。
【００３７】
第１の糸束１４は、物質Ｙ（例えば、ジラクトース）から物質Ｘ（例えば、ラクトース）を作る遺伝子操作された細胞の第１の集団Ｐ1  によってコロニー形成されるので、物質Ｙの基本粒子から、物質Ｘの２個以上の基本粒子が作られる。第２の糸束４４は、物質Ｘから物質Ｙを作る遺伝子操作された細胞の第２の集団Ｐ2  によってコロニー形成されるので、物質Ｙの基本粒子を作るため、物質Ｘの２個以上の基本粒子が使用される。
【００３８】
糸束１４、４４の壁は、物質Ｘ及びＹのモル質量よりも小さいカットオフ閾値を有する。一例として、物質Ｘはラクトースであり、物質Ｙはジラクトースであるので、カットオフ閾値は約２００ダルトンである。膜２５、４９及び５２は、１０００ダルトンより大きいカットオフ閾値を有し、物質Ｘ及びＹを通し、遺伝子操作された細胞を夫々糸１４、４４に保持する。
【００３９】
正常動作中に、モータ４０は、細胞代謝に不可欠な栄養物質、特に、グルコースが溶解した溶媒を含む周囲媒質に置かれる。本発明による浸透圧モータ４０の動作サイクルは以下の通りである。
【００４０】
図３Ａはサイクルの開始時におけるモータ４０を示す。バルブ３４は閉じている。物質Ｘの濃度は、容器５４と膨張チャンバー３１とで同一であり、又、物質Ｙ及びグルコースの濃度も同一である。第１の糸束１４において、集団Ｐ1  は物質Ｘを作り、膨張チャンバー３１の浸透圧を上昇させる。周囲媒質の溶媒は、第１の糸束１４に浸透し、次に、膨張チャンバー３１に浸透し、これによりピストン３０を動かし、スプリング３２の伸長により機械的動力を蓄積する。同時に、第２の糸束４４において、集団Ｐ2  は物質Ｙを作り、容器５４の浸透圧を低下させる。容器５４は、有効な仕事を生み出すことなく、その容積が減少する。なぜなら、この減少に対抗するものは何もないからである。
【００４１】
図３Ｂは前述のステップの終了時におけるモータ１０を示し、膨張チャンバー３１は最大容積を有する。
【００４２】
次にバルブ３４が開く。物質Ｘと物質Ｙとの濃度は、糸束１４、４４と、膨張チャンバー３１と、容器５４とにおいて等しい。同様に、浸透圧は、異なる区画で等しい。ピストン３０は、かくして、スプリング３２の作用で、図３Ｃに示される位置へ下に動く。更に、容器５４は、液体で満たされることにより膨張し、容器５４を膨張させるために必要な仕事はスプリング３２によって行われる仕事と比べると無視することができ、周囲媒質の圧力は膨張チャンバー３１に存在する圧力と比較して低い。次にバルブ３４が閉じ、サイクルを終了させる。
【００４３】
第２実施例において、糸１４、４４の壁は、周囲媒質の溶媒、並びに、遺伝子操作された細胞の代謝に関わる物質、特に、グルコース、酸素、又は、二酸化炭素だけを通過させる。
【００４４】
第２実施例は、モータ４０と周囲媒質との間の交換が第１実施例よりも減少しているので、特に有利である。実際、第１実施例では、浸透圧性活性物質であるジヘキソースは、周囲媒質に存在するグルコースから作られる。更に、モータサイクルの最後に、排出バルブ３４が開き、細胞によって作られた殆どのジヘキソースは周囲媒質へ放出される。医療用に関して言えば、生成されたジヘキソースは人体に放出されることは問題になる。第２実施例では、実際に細胞によりグルコースが消費されるが、正常な代謝のために限られるので、すなわち、第１実施例のグルコースの消費分よりも遙かに少ない。
【００４５】
第２実施例の変形によれば、物質Ｘはグルコースでもよく、物質Ｙはラクトースでもよい。糸１４、４４の膜のカットオフ閾値は、グルコースの閾値、例えば、１００ダルトンよりも小さい閾値に設定される。従って、細胞代謝に必要なグルコースはこれらの膜を通過することが不可能である。そこで、容器５４は、容器を周囲媒質と連通させる手段を有する。それは、例えば、２００ダルトンのカットオフ閾値を有する膜と関連付けたバルブでもよい。このバルブは、例えば、容器が最小の容積であるときの短期間に開く。これにより、周囲媒質のグルコース分子を容器に浸透させることができる。グルコース分子は、細胞代謝に関連した損失を補償することができる。
【００４６】
図４Ａ乃至４Ｄは、本発明による浸透圧モータ６０の第３実施例を示す図である。モータ６０は第１実施例のモータ１０の部品を含み、それらに関連付けられた参照番号は維持される。
【００４７】
エンクロージャ１２は、接合リング２２及び排出バルブ３４の裏側で閉じた堅固な変形可能なエンベロープ６１に配置される。エンクロージャは生物学的液体で満たされる。第２の糸束６２はエンベロープ６１に配置される。エンベロープ６１は、エンベロープ６１の変形を妨げることがないように有孔剛性カーター６４に配置してもよい。糸束６２は、例えば、接着エリア７０、７２を用いて、接合リング６６、６８によってその端が支持される。接合リング６６、６８は、エンベロープ６１と交わり、剛性カーター６４に取り付けられる。接合リングは、各々糸６２の内部空間とカーター６４の外部との連通を可能にさせるバルブ７４、７６を備える。
【００４８】
第１の糸束１４は、物質Ｙ（例えば、４−ヘキソース）から物質Ｘ（例えば、ジヘキソース）を作る遺伝子操作された細胞の第１の集団Ｐ1  によってコロニー形成されるので、基本Ｙ粒子から、２個以上の基本Ｘ粒子が作られる。エンベロープ６１の内側に配置された遺伝子操作された細胞の第２の集団Ｐ2  は、物質Ｘから物質Ｙを作ることができるので、物質Ｙの基本粒子を作るため、物質Ｘの２個以上の基本粒子が使用される。細胞の第２の集団Ｐ2  は、糸６２の外壁に沈着させてもよい。
【００４９】
糸束１４、６２の膜は、グルコースのモル質量よりも大きく、物質Ｘ及びＹのモル質量よりも小さいカットオフ閾値を有する。一例として、カットオフ閾値は、物質Ｘがジヘキソースであり、物質Ｙが４−ヘキソースであるとき、約２００ダルトンである。
【００５０】
剛性カーター６４は、バルブ７４、７６が開いているとき、生物学的流体が第２の糸束６２に流入するように、生体媒質に配置してもよい。流体供給及び排出ダクトは、又、接合リング６６、６８の位置で直接連結してもよい。糸束６２の膜の、例えば、約１００ダルトンのカットオフ閾値は、細胞集団Ｐ1  、Ｐ2  の代謝に必要な物質を通過させることが可能である。
【００５１】
第３実施例によるモータ６０の動作サイクルは次の通りである。
【００５２】
図４Ａはサイクルの開始時におけるモータ６０を示す。バルブ３４、７４、７６は閉じている。エンベロープ６１は、その最大容量の状態にある。全ての区画は、物質Ｘ及びＹが溶解している溶媒を含む。細胞の第１の集団Ｐ1  は物質Ｘの生成を開始し、束１４及び膨張チャンバー３１の浸透圧を上昇させる。第２の集団Ｐ2  は物質Ｙの生成を開始し、これによりエンベロープ６１内部の浸透圧を低下させる。液体の交換が行われ、液体が第１の糸束１４へ向かって流れ、そこから、膨張チャンバー３１へ流れ、ピストン３０を動かす。ピストンは上昇段階にある。
【００５３】
図４Ｂは前述のステップの終了時のモータ６０を示す。物質Ｙの濃度は、第１の糸束１４内で最小であり、エンベロープ６１の内部で最大である。逆に、物質Ｘの濃度は、第１の糸束１４内で最大であり、エンベロープ６１内で最小である。種々の区画は、サイクルの開始時と比較して酸素濃度が減少し、二酸化炭素濃度はサイクルの開始時の濃度よりも高い。
【００５４】
図４Ｃでは、バルブ７４、７６は開かれ、第２の糸束６２と剛性カーター６４への外部流体との連通が可能になる。その結果、ガス濃度が全ての区画で等しい。同様に、グルコース濃度は、エンベロープ６１と外部流体との間で等しく、ピストン位置は変化しない。
【００５５】
次に、バルブ７４、７６は閉じ、出口チャンバー３４が開き、膨張チャンバー３１とエンベロープ６１との間を直接的に連通させることが可能である。膨張チャンバー３１内の圧力は降下し、復元スプリングはピストン３０をその初期位置へ戻し、溶媒を膨張チャンバー３１からエンベロープ６１へ排出する。ピストンは、いわゆる下降段階にある。第１の糸束１４は、かくして、エンベロープ６１の内部と連通する。物質Ｘ及びＹの濃度は二つの区画の間で同一になる。
【００５６】
図４Ｄはピストン３０の下降段階の終了時のモータ６０を示す。このとき、バルブ６４は閉じ、サイクルは終了する。
【００５７】
浸透圧モータの第４実施例の変形は、自動車車両の車輪を駆動するモータとして使用される。この変形によれば、例えば、車輪ドライブシャフト、同様に、サーマルモータのピストンとクランクシャフトとの間の連結部へのロッドによって、スプリングは抑圧され、ピストンは連結される。駆動力は、ピストンの上昇段階、すなわち、膨張チャンバーの膨張段階に対応する。下降段階では、膨張チャンバーの容積が減少するとき、ピストンには、溶媒が膨張チャンバーの排出バルブを通過する時に相当する小さい抵抗力が加わる。有利には、少なくとも二つの浸透圧モータは、一方が膨張段階にあり他方が収縮段階にあるモータの膨張チャンバーが逆に動作するように、ドライブシャフトを駆動するため平行に配置される。
【００５８】
前述のモータは、更に、車両の制動中に出力を回収するためにも使用される。この事例では、モータは、供給バルブと呼ばれ、第１の糸束と膨張チャンバーとの間に配置された補助的なバルブを備える。車輪を駆動するモータの動作中に、供給バルブは開いているので、モータは前述の如く動作する。
【００５９】
制動の場合、ピストンが上昇段階にあるとき、供給バルブは閉じ、排出バルブは開くので、膨張チャンバーはあまり苦労を要することなく液体で満たされる。変形可能なエンベロープに収容された液体の大部分は、種々の区画の濃度を変化させることなく、膨張チャンバーに浸入する。次に、供給バルブが開き、排出バルブが閉じる。ピストンが車輪によって駆動されるドライブシャフトの作用で下降するとき、膨張チャンバーに収容された液体は、糸束を通して追い出され、エンベロープに達する。このように発生した仕事は、車両の減速と、物質Ｘ及びＹの濃度の変化の両方を可能にする。実際上、第１の糸束のオスモル濃度は、変形可能なエンベロープ内のオスモル濃度が減少するときに増加する。
【００６０】
従って、モータが再び車輪駆動モータとして動作し、供給バルブが開くとき、モータサイクルはより高い効率で再開される。実際上、区画間の濃度差は、圧力差を生じ、それにより、サイクルはより速く終了するであろう。
【００６１】
当然ながら、本発明は、当業者によって容易に種々の代替、変形、及び、改良がなされる可能性がある。特に、モータの第２及び第３実施例に関して、膨張チャンバーは、前述の第１実施例の変形に従って形成してもよい。
【００６２】
更に、各エンクロージャ１２、４２、６２は、糸束以外で形成してもよい。エンクロージャは、エンクロージャ壁の両側で溶質と溶媒との十分な交換を可能にさせ、遺伝子操作された細胞の集団によるエンクロージャのコロニー形成を簡単化する形状であればどのような形状でもよい。
【００６３】
その上、各バルブ３４、７４、７６は、あらゆる公知の構造タイプでもよい。各バルブの開閉は、例えば、モータの外部装置によって、同期式若しくは非同期式に制御されてもよく、又は、モータの区画内の圧力が所定値を上回るときバルブのその構造によって自動的に始動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】本発明によるモータの第１実施例の動作の２ステップを示す図である。
【図１Ｂ】本発明によるモータの第１実施例の動作の２ステップを示す図である。
【図２Ａ】本発明によるモータの第１実施例の変形の動作の２ステップを示す図である。
【図２Ｂ】本発明によるモータの第１実施例の変形の動作の２ステップを示す図である。
【図３Ａ】本発明によるモータの第２実施例の動作の３ステップを示す図である。
【図３Ｂ】本発明によるモータの第２実施例の動作の３ステップを示す図である。
【図３Ｃ】本発明によるモータの第２実施例の動作の３ステップを示す図である。
【図４Ａ】本発明によるモータの第３実施例の動作の４ステップを示す図である。
【図４Ｂ】本発明によるモータの第３実施例の動作の４ステップを示す図である。
【図４Ｃ】本発明によるモータの第３実施例の動作の４ステップを示す図である。
【図４Ｄ】本発明によるモータの第３実施例の動作の４ステップを示す図である。
【図１Ａ】
2005518849.tif 000003
【図１Ｂ】
2005518849.tif 000004
【図２Ａ】
2005518849.tif 000005
【図２Ｂ】
2005518849.tif 000006
【図３Ａ】
2005518849.tif 000007
【図３Ｂ】
2005518849.tif 000008
【図３Ｃ】
2005518849.tif 000009
【図４Ａ】
2005518849.tif 000010
【図４Ｂ】
2005518849.tif 000011
【図４Ｃ】
2005518849.tif 000012
【図４Ｄ】
2005518849.tif 000013
【国際調査報告】
2005518849.tif 000014
2005518849.tif 000015
2005518849.tif 000016
2005518849.tif 000017
2005518849.tif 000018
2005518849.tif 000019