JP2007513318A - モジュール式膨張可能多機能野外展張可能型装置および製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】膨張可能装置は完全に折りたためることで携帯性が向上するモジュール式膨張可能多機能野外展張可能型装置と製造方法を提供する。
【解決手段】モジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置
モジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置600であって、その好ましい実施態様で、膨張可能な反射装置610を有し、反射装置は(1)加熱および調理、(2)電力発電、(3)無線信号の送受信の強化、(4)低照度環境での視界の増強や(5)光学信号または映像の投射のための太陽エネルギーを含む紫外線(UV)放射を通しての無線周波数放射線(RF)からの電磁エネルギーを集束するために、膨張可能リングの加圧変形性反射カバーから作られる少なくとも1つの製造放物面鏡を具備するものである装置。装置はまた、例えば水の収集と保管、流体流エネルギーの利用および／または波エネルギーの利用といった非電磁的な使用法を有する。膨張可能反射装置610の第一の主な実施態様は通常2枚の加圧変形性膜を利用するもので、そのうちの少なくとも1つは反射性能を有する。第2の主な実施態様では、反射膜と透明膜を利用する。モジュール式の装置600は、反射器装置610に加えて、用途を広くし、使用を容易に、および／または、安全性を高めるため通常モジュール式の組立部品
例えば、モジュール式の支持と正位置配置用組立部品612、別の支持リング614、安全シールドまたはケージ616、焦点支持組立部品618、安全カバー620、安全ネットまたは安全網622、安定組立部品624などを更に含む。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、最も広く言えば、モジュール式多機能野外展張可能なツールまたは装置に関するものであり、携帯性に優れた太陽熱利用の料理、加熱、エネルギー供給装置として使用するために通常構成されるが、それ以外にもまた通常、使用者によって、周囲の環境から他の資源を利用するおよび／またはその他多数の生活向上または生命維持機能に役立てる(すなわち実行手段の提供)ため、野外において再構成および／または再展張できる。より詳しくは、本発明は機能改良膨張可能(または折りたたみ可能)多機能太陽エネルギー集中装置に関するものであって、電磁気集束、非電磁気集束、および／または、非電磁的機能の幅広い範囲から選んだ一つ以上の他の機能をまた効果的に確実に実行するよう典型的に構成することおよび／または再構成することも選択可能であり、それによって、発明には、広範囲にわたる地球上(すなわち、地上、地下、海上、海中、空中)の環境の範囲内および／または地球以外の(すなわち、宇宙に基盤を置くまたは惑星外)の環境での非常に実際的な幅広い範囲の応用が可能になっている。
a. 説明
本発明に関連のある技術として太陽エネルギー集束用のいくつかの装置を含む各種の電磁エネルギー利用装置を説明したものがあるが、そのうち一つとして本発明の開示事項を説明するものは存在しない。したがって、加熱、料理、および／またはエネルギー提供用に太陽エネルギー集束が可能なことに加えて、他の各種の生活向上または生命維持機能手段を提供し、運送と保管を容易にするのに大いに役立つ、完全に折りたたみ可能(すなわち収縮可能)で、経済的な野外展張可能な装置の必要性は依然として存在する。関連技術を検討した結果、それらの技術の限界と欠点が明らかになり、それ故、携帯性に優れ、多機能、野外展張可能な装置の必要は満たされていないままで、したがって前述の必要性を完全に独自に満たす本発明の価値が一層際立っている事実を明確に示している。
特に、1967年6月20日発行のウラジミール・フォン・マイデルほかの米国特許番号3,326,624は、宇宙ステーションおよび飛行物体用に太陽エネルギーを集束するためのいつまでも強固な構造体を宇宙で形成することができる膨張可能な放物面鏡を記述している。鏡は、弁の付いた環状リング、ラジアル・セグメント・カバーまたはストリップバネ、ラジアル加熱ワイヤと、反射性材料が被覆するポリエステルフォームで形成された弁の付いた二重壁に囲まれた鏡を有する。リングと鏡は、内部に強固なスペーサを有する。しかしこの装置は、野外展張可能なツールとしての使い方に十分には適していない。何故ならば、はじめに展帳したあと、折りたたんで再度展帳することが出来ない、また多機能でもなく、地球環境での使用を容易にする装置を支持して、正しい位置に置くための手段が提供されておらず、使用者が集束した電磁放射へ偶然露出することを防止する手段が提供されていないからである。しかもその機械的な構造と展帳の手段はともに通常複雑過ぎて、一般大衆が使用できるように装置を経済的に製作することは出来ない。
こうした限界と欠陥を数多く持つ他の関連技術には次のようなものがある。すなわち：
1999年7月6日発行のビブB.アレンの米国特許番号5,920,294は、電磁気および太陽エネルギー利用の第一の実施態様においてMylar（登録商標）を使用した気球内に内部張力付加多重コード付属品を有するスペース用アンテナを記述している。第2の実施態様では、金メッキのモリブデンまたは黒鉛製ワイヤーメッシュのアンテナ反射体の宇宙船に、電磁気および太陽エネルギー利用のためにMylar（登録商標）を使用する膨張した環状体支持気球の内部で、外部張力付加コード付属品を利用している。反射体を展帳するに使用する力学的な付属品(張力付加コード結束具)は概して複雑過ぎまた数が多すぎて、一般大衆が普通に使用できるように装置を安く構成することは出来ない。また、地球上の環境で装置を支持し正しい位置に置くための手段は提供されていないことに留意されたい。
1982年9月28日発行のフリッツ・レオンハルトほかの米国特許番号4,352,112は、その中央部に湾曲する凹面と開口部を有する硬質発泡体バッキングの別個の膜セグメントで裏打ちした、磨かれたアルミニウム・シートかまたはプラスチックシートの内部表面を有する大きな反射体を記述している。凹面もしくは凸面反射体として形成された2枚の膜が、熱吸収装置や熱交換器その他に太陽光線を反射させ集束するために使用されている。この特許は主に材料の平らな平面シートからパラボラ形状の反射体を製作するための手段であって、そうした反射膜を支持、操作する各種の剛性の手段を示したものであることに留意されたい。さらに、この特許は携帯用装置に相当しない。
1961年3月28日発行のハロルドD.ジャステスの米国特許番号2,977,596は、送信機または受信器の基部上に配置する膨張可能な円形のアンテナ円盤を記述している。装置の剛性の支持フレームは、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、反射体の構造には、製造が高くつく不必要な内部ひも材を含んでいることに留意されたい。
1961年10月24日発行のケントM.マックほかの米国特許番号3,005,987は構造レーシングと凹部形状の柔軟性のある不伝導性シート2枚を有し、その1枚のシートには、気化アルミニウムをコーティングした、膨張可能な楕円管状の膜支持体を包摂するレイドームを具備する膨張可能なアンテナ組立部品を記述している。装置は、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、反射体の構造には、太陽エネルギー集中装置としての使うには不必要な張力コードを含み、しかもレイドームは通常広域スペクトルの太陽エネルギー集中装置の使用法の邪魔になるか、妨げるものであることに留意されたい。
1962年9月25日発行、ラルフL.マクリアリーの米国特許番号3,056,131は、柔軟性のあるプラスチック材料の凹状の薄いシート2枚を具備し、そのうち少なくとも一枚のシートはパラボラ形状を有する、電磁放射用膨張可能な反射体を記述している。装置の剛性支持フレームは、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができないことに留意されたい。また地球上の環境で装置を調節可能に支持し正しい位置に置くための手段は提供されていない。
1965年11月30日発行デズモンドM.ブラウンの米国特許番号3,221,333は、中間部分に間隔をあけて平行に接続した一対の絶縁平面を含む扁円のバッグ・アンテナを具備し、静電性プレートアンテナを形成するため平行に装着した2つのアンテナ構成要素を有する、膨張可能なラジオアンテナを記述している。この装置は、主に静電性空中アンテナを製作するための手段であることに留意されたい。例えばパラボラ形状反射体などの太陽エネルギーを集中するための手段を備えていない。また、静電性空中アンテナとしてのその第一の(唯一の)使用法以外の他のいかなる機能を実行するためのいかなる手段も持っていない。
1968年11月26日発行リチャードJ.ケラー米国特許番号3,413,645は、1つの平面に小規模の波エネルギー開口部と、垂直な平面により大規模な波エネルギー開口部を提供する、細長の膨張可能なパラボラ形状レーダー・アンテナ環状体組立部品を記述している。この装置は、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、反射体の支持構造は、通常広域スペクトルの太陽エネルギー集中装置の使用法の邪魔になるか、妨げるものであることに留意されたい。
1969年10月7日発行フロイドD. Amburgey米国特許番号3,471,860は、可変的もしくは柔軟性の表面を有し、その幾何学的な形状はこの型のアンテナから最高の受信を得るため、柔軟性のある膜の後面の空気圧か部分的な真空によって変わりうる、反射体アンテナを記述している。この特許は主として、材料を平らにした平面シートから焦点距離を調節可能なパラボラ形状の反射体を製作する手段であることに留意されたい。この特許は、きれいに折りたためる携帯用の装置に相当しない。
1987年6月9日発行デイビッドN. Ulry米国特許番号4,672,389は、膨張可能な反射装置と製造方法を記述している。圧縮フレーム部材によって維持されている外囲容器の内は周囲より高圧に維持される。装置の剛性支持フレームは、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、周囲より高圧な反射体構造の透明な膜は、太陽エネルギー集中装置として使われるときは効率が制限されることに留意されたい。
1988年5月3日発行ダニエルＶサリス米国特許番号4,741,609は、膜の二重壁の部分である膜周辺部近くで、円形に延長する膜に帳力を付加するように膨張可能になっている内袋を形成する円形のフレームに装着された膜を有する、膜の伸びたヘリオスタットを記述している。この装置の剛性支持フレームは、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができないことに留意されたい。
1988年7月5日発行マルコC. Bernasconiほかの米国特許番号4,755,819はスペース車両への利用を目的とするパラボラ形状反射体アンテナを記述している。装置は、宇宙でガスによって膨張を行い、トーラス(環状体)を剛直化して安定させたアンテナ反射体とアンテナ・レイドームを形成する。被覆材料は樹脂含浸繊維で、太陽によって熱せられると重合し、反射体アンテナを安定させ、その形状を維持するのにガス圧力が不要になる。この装置は、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、複雑すぎて、一般大衆が使用できるような十分に経済的な野外展張可能なツールには成り得ず、レイドームは、通常広域スペクトルの太陽エネルギー集中装置の使用法の邪魔になるか、妨げるものであることに留意されたい。
1994年1月4日発行タカセ・ミツオほかの米国特許番号5,276,600は、基部と柔軟性のある重合プラスチック基材から成り、その上に高度に反射性の銀の層が形成され、2つの層の間に挿入された粘着層によって基部上に重ねられた平面反射体を記述している。この特許は主として、材料の多層平面シートから小曲率半径を持つ反射体を製作するための手段である。機能的に折りたためる反射体装置には相当しないことに留意されたい。
米1999年4月13日発行オマリー.O.Stoumenほかの米国特許番号5,893,360は、端をシールした2枚の柔軟性のある材料よりなる膨張可能な太陽熱オーブンを記述している。表面シートは透明で、底面シートは反射層を有する。この装置は、非常に面倒な扱いにくい料理方法を開示したもので、装置の機能性は、装置内で加熱または調理された食物が発する蒸気によって簡単に損なわれ、蒸気が装置の透明な膜上で凝結して、衝炎する太陽放射を拡散し、有効な集束を妨げることもある装置であることに留意されたい。さらに、装置は多機能ではない。
2000年11月21日発行 L.ドワイトGilgerの米国特許番号6,150,995は複合光電子アレイと展張可能な周辺部トラスRF反射体を記述している。この構造体は2つの単純な機能を有するが、非常に複雑で、地球上の野外展張可能なツールとして使用するには基本的に適していないことに留意されたい。
2001年4月17日発行ジョン・シプリーほかの米国特許番号6,219,009は、張力付加コードと膨張可能なラジアル・トラス支持構造物用の折りたたみ可能アンテナ反射体の結束付属品を記述している。ここでも反射体を展帳するに使用する力学的な付属品(張力付加コード結束具)は概して複雑過ぎて、一般大衆が普通に使用できるように装置を安く構成することは出来ないことに留意されたい。また地球上の環境で装置を支持し正しい位置に置くための手段は提供されていない。
2002年12月5日公開ジョンRエシッグJrおよびジェームズM.エシッグのPCT特許出願PCT/US02/16918は、典型的にただしオプションで、本発明の1つのモジュールを形成する膨張可能な反射装置を記載する。

1956年9月26日公開チャールズT. SuchyほかのU.K.特許出願番号第758090号はラジオアンテナ内に配置した膨張可能な気球を記述している。この装置は、集束用反射体を持たないことに留意されたい。
1953年12月23日公開AdnanTarciciのフランス特許出願番号第1.048.681号は、キャンピングでの料理用の太陽エネルギー集束反射体を記述している。この装置は、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができないことに留意されたい。
1984年6月5日公開ヤスオ・ナガズミの日本特許出願番号第59-97205号は、放射アルミニウム・ケースと断熱ミラーで区画分けをした窒素を満たした気密チャンバを有するパラボラアンテナを記述している。この装置は、運搬と保管のためにうまく折りたたむことができず、太陽エネルギーの集束に適していないことに留意されたい。
b.
従来の技術の不利点の要約
簡単にいえば、従来の技術の不利点は、通常下記の限界を、とりわけ一つまたはそれ以上含むことにある。
(a) デバイスまたは装置は、通例本質的に多機能でない、すなわち、単一の機能、またはおそらくは2つ以上の密接に関連した機能かのどちらかに多くは限られている。
(b) 装置は、野外へそして野外から簡単に運搬でき、不使用時に都合良く保管が出来るように、適切にまたは十分に折りたためない。
(c) 装置は、簡単に再使用できないか、または再展張が可能ではない、すなわち、装置は初めに展帳したあとは、別の場所に容易に運搬し、または将来使用するためにコンパクトに保存するために、折りたたむことができない。
(d) 装置は、地球上の環境で装置を支持し正しい位置に置くための軽量な折りたたみ手段を持たず、および／また限られた経験または知識しかない人が簡単に使用できる、例えば簡単な既知の膨張弁などの他の機能を採用していない。
(e) 装置は集中した電磁放射へ使用者が偶然露出することを防止する手段を具備しておらず、安全上の問題を引き起こす。
(f) 装置は、その光学経路に一つ以上の透明膜またはレイドームのような介入層が有る結果として、広域スペクトル太陽放射が集中するとき、限られた有効性を示すのみである。
(g) 装置は、不必要に構造が複雑で、一般大衆が広く使用できる装置としてはコストが高くなる。
および／または
(h) 装置は、一般に十分な強度がなく、また例えば空中投下などによって野外への急速な展帳を行うには耐久性が充分ではない、また、装置は野外で簡単に装置を修理するために、損傷の場合には必要不可欠な迅速な修理材料を使った手段を提供していない。
(i) 装置は、通常モジュール式でなく、他の機能を実行するために、使用者が設定方法を選択することが可能になっていない。
これとは対照的に、従来の技術のこうしたすべての不利点や制限は本発明によって解決が可能である。
米国特許番号3,326,624 米国特許番号5,920,294 米国特許番号4,352,112 米国特許番号2,977,596 米国特許番号3,005,987 米国特許番号3,056,131 米国特許番号3,221,333 米国特許番号3,413,645 米国特許番号3,471,860 米国特許番号4,672,389 米国特許番号4,741,609 米国特許番号4,755,819 米国特許番号5,276,600 米国特許番号5,893,360 米国特許番号6,150,995 米国特許番号6,219,009 PCT特許出願PCT/US02/16918 U.K.特許出願番号第758090号 フランス特許出願番号第1.048.681号 日本特許出願番号第59-97205号
c. 本発明の具体的な目的および利点
したがって一般的に言えば本発明(好ましい実施態様)の重要な目的は、実質的にパラボラ形状反射体として使用するため、太陽光放射(またはその所定のサブセット)を含む紫外線放射線(UV)による無線周波数放射線(RF)から電磁気エネルギーを集束することに一般的に最適化した、だが一般的に言って、その他の多数の電磁的および／または非電磁的目的にも使用できる、携帯性に優れ(すなわち、膨張可能もしくは折りたたみ可能)、モジュール式で、設定が選択可能な、多機能、多目的な野外展張可能な装置とその製造方法を提供することである。発明の多機能の性質に関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプションの)目的は、下記の通りである。
(a) 料理、加熱、殺菌、蒸留、材料処理用に、および／または集束した太陽放射を吸収するため特に構成された、たとえば、高輻射率(通常、黒色)エネルギー吸収外面を有するソーラーオーブンまたは圧力鍋などの各種携帯装備をオプションで利用することが出来る放射熱を応用して役立てることが必要な他の目的用の、広域スペクトル(例えば、太陽光)放射線を集束する、携帯性に優れたモジュール式多機能装置を提供すること。
(b) ターボ電気、熱電気、および／または、光電子装置を利用する電力発電用の携帯用モジュール式多機能機器を提供すること。
(c) それ以外では作動不能な、電卓などの低出力の光電子機器を作動させる(および／または再充電する)ため、街灯など比較的弱い光源から放射している光を集束するために利用できる、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(d)(一つ以上の装置を中継局として使用することを含めて)ラジオ、マイクロ波、衛星通信を向上もしくは可能にするために使用できる、および／または、電波望遠鏡観測を可能にするために使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(e)見る対象物へ弱い光源(例えば三日月形の月)から放射している可視光を集束することによって、暗い環境で視覚を高めるための携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(f) 非視準化光源(例えばロウソク)からの光を暗い環境に投射することによって暗い環境で視覚を高めるための携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(g)信号ビーコンを形成する焦点に保持された非視準化光源で使われる場合などに、光学信号通信を可能にするもしくは増強する、オプションで更に色つき、織地状の表面、偏光、または透明および／または反射膜を含む信号を増強または芸術的な照明または撮像を提供することを含む、携帯性に優れたモジュール式多機能装置を提供すること。
(h) 視覚を増強しおよび／または光学的画像プロジェクタなどの装置を操作するため、導波路システムを使用して全色性の可視光(または放射線の他の有用なスペクトル域)を捕捉して、内部、地下および／または水中の環境に供給する、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(i) 人または物体を保護する、多層式緊急用熱ブランケット、静電気絶縁体、電磁エネルギー・シールドとして利用できる、しかもまた、赤外線(ＩＲ)カメラから隠れる、もしくは電磁気撮像装置や探知装置から人または物体を守ることを可能にする、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(j) ベッド、揺りかご、座席、膨張可能なギブス(折れた手足を固定するための)、その他としての使用を含む、柔らかく、人もしくは物体に順応する支持体として利用できる、携帯用モジュール式多機能機器を提供すること。
(k) 水面浮遊装置、ボート、雪そりとして使用できる携帯用モジュール式多機能機器を提供すること。
(l) 水、他の液体、特定の固体物質をくみ取り、保存、処理、および／または分配に使用でき、各種のオプション携帯装備(例えば集水リング、側溝、漏斗、フィルタ、チューブ、弁、ポンプ、など)を装置に一体式か取り外し可能で組込みが可能な、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(m) 放射結露処理によって夜間水を収集するのに使用できる、無光沢黒色表面のような高輻射率表面を組み込んだ、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(n) 発酵用容器として使用でき上記の蒸留機能と連携して、装置が燃料用、医用その他の目的用の高純度な工業用アルコールを製作するのが可能になる、携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(o) 音の方向的増幅のための携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(p) オプションで一つ以上の加圧変形、平面、反射膜を組み込み、装置が可変的な焦点距離を持つことが出来るようにした携帯用モジュール式多機能機器を提供すること。
(q) 耐熱シェルター、保育器、水耕用水槽、温室、霜除け、または悪天候または他の環境要素全般(例えば、蚊、その他の刺虫、ちり、破片、日光、その他)に対するシェルターとして使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(r) 脱水器、ドライヤー、養生用チャンバ、および／または密封、通風作業室として使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(s) オプションで偽装を施した野生生物観察/狩猟用ブラインド、動物のおり、陸生動物飼育器、水槽、水生生育箱として使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(t) 電気および／または機械式エネルギーを生成するための風力または水力タービンとして使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
(u) 機械的エネルギーおよび／または電力を生成するために液体表面波エネルギー利用機器として使用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
および／または
(v) オプションで一つ以上の一方向弁を組込、装置が流体ポンプとして容易に応用または使用できるようにした携帯用モジュール式多機能装置を提供すること。
本発明の第2の主な典型的な(ただしオプション)目的は、モジュール式の多機能装置を提供することで、それにはオプションで極めて軽量、完全に折りたたみ可能、運送と保管を容易にするのに大いに役立つようコンパクトに折り畳み可能で、それによって高質量的および／または高体積的性能が重要な、キャンピング、バックパッキング、ピクニック、ボート遊び、緊急時用、災害救助、または他の状況(地球もしくは宇宙)に理想的に適している高性能装置を提供することである。
運搬と保管に関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプション)目的は、下記の通りである。
(a) 重さを最軽量化した薄いおよび／または非常に薄い高力膜で完全に構成した主要構造部分を有するモジュール式多機能装置を提供すること。
(b) 通常、機器で運送する必要はないが、運送可能ではある、高圧ガスを使用することにより膨張可能(すなわち、硬直化可能および／またはさもなければ展張可能)なモジュール式多機能装置を提供すること。
(c) 完全に折り畳み可能で、不使用時には形状を最小化できるようにコンパクトに折りたためるモジュール式多機能装置を提供すること。
(d) 極めて軽量で小さい保管用体積(展帳していない場合)のため、地上で広域スペクトル太陽エネルギー集中装置として使用したとき、それぞれ約1キログラムにつき10000ワットおよび1立方メートルにつき10メガワットの非常に高質量的、体積的性能を発揮する、モジュール式多機能装置を提供すること。
および／または
(e) 極めて軽量で小型の膨張弁たとえば膜材料製の弁、を有し、かみ合い溝形(すなわちZiploc（登録商標）-タイプ)締付け、結束、または自己密封式タイプ閉鎖機構を含む、モジュール式多機能機器を提供すること。
本発明の第3の主な典型的な(ただしオプションの)目的は、
オプションで操作、運送、および／または保管がより安全になるモジュール式の多機能装置を提供することである。安全性に関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプション)目的は、下記の通りである。
(a) 一体型安全ケージを有する(望ましくは膨張可能か、さもなければ完全に折りたたみ可能)、焦点周辺部に物理的な障壁を形成し、それによって、潜在的に危険な電磁放射の集中への偶然の露出を防止する携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(b) 機器の不使用時に放射線が反射膜に当たることを防止する一体型安全カバーを有し、それによって電磁放射の潜在的に危険な集中の形成を妨げ、したがって、焦点又はその近くの集中への偶然の露出のリスクを防止する携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(c) 完全に展帳されて(加圧されて)いないときに、反射膜を歪曲するための一体型反射体褶曲機構を有し、それによって再度、電磁気のエネルギーの意図しない潜在的に危険な集中が形成されるのを実質的に妨げる、携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(d) 機器を実質的に固定短焦点距離に限定する予め形成したパラボラ形状の反射膜を一つ以上有し、焦点における高度集中エネルギーの所在に対してオペレーターが大きな制御力を得ることによって安全性を高めた、携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(e) エネルギー最大集中度をより低い、したがって、より安全なレベルに限定するため、予め形成した一つ以上の非パラボラ形状の反射膜を有する、携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(f) 例えば、機器が軸はずれに位置したときのエネルギーを減らす軸はずれ光減衰格子、および／または実質的に軸はずれ状況から見るときの反射光を減衰させるための暗い透明フィルムなど、軸はずれ光減衰のために一つ以上の手段を有する、携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(g) 焦点の近くでエネルギーを遮断し、および／またはその方向を変えるための一つ以上の手段を有し、簡単なエネルギー遮断手段を提供し、および／または、迷走電磁線を捕捉し方向を変える(またこれによって性能を改善することができる)携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
(h) 全面的な倒壊または他の故障のリスクを軽減するため、余分な膨張可能(さもなければ折り畳み可能な)支持構造物(例えば、独立した圧力外層)を有する携帯用モジュール式多機能性装置を提供すること。
および／または
(i) 状況表示機器および／または前記装置の使用者またはオペレーターに過熱、火災、などのる危険な状況の発生を警告する警告警報機器を有する携帯用のモジュール式の多機能反射体装置を提供すること。
本発明の第4の主な典型的な(ただし、オプション)目的は、オプションで展帳および／または操作がより簡単になる携帯用モジュール式多機能性装置を提供することである。
使いやすさに関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプション)目的は、下記の通りである。
(a) ハンドル、孔のある革ひも、ひも、重量測定保管ポーチ(特に軽量、小型で、装置を構成する膜の延長部から作成できるもの)などの各種一体化固定および保管機能を有するモジュール式装置を提供すること。
(b) クレビス、クリップ、ブラケット、ソケット、フックとループ・パッチ、そして、他の共通の結合装置(特に折り畳み可能で運搬と保管を容易にするもの)などの各種一体化付属品ハードウェア取付け機器を有するモジュール式装置を提供すること。
(c) たとえば、膨張可能な調節可能な二歩格支持体、多数の膨張可能な先細支持体/整準リング、および／または膨張可能(さもなければ折り畳み可能)別のオプションで膨張可能な(浮遊)支持リングが付いた球状装着エレメントなどを含む、機器を支持し正しい位置に置くための各種軽量、携帯用機械装置を有するモジュール式装置を提供すること。
(d) 折り畳み可能な多目的回転式焼き肉器/湯沸かし支持器、折り畳み可能な脚が多数ある焦点支持体、膨張可能な焦点支持体、および／または斜張焦点支持体などを含む各種の物品を保持するための軽量携帯用の装置および／または焦点又はその近くの携帯装備を有するモジュール式装置を提供すること。
(e) 膜全体に平面反射膜を使用している機器よりかなり低い差圧を使用することで完全に展帳できる、したがって適当な膨張が容易になる一つ以上の予め形成された加圧変形性反射膜を有する、モジュール式装置を提供すること。
(f) 電磁源や目標に対する調整を容易にする、および／または他の目的のために機器を正しい位置に置くため、視覚配置ガイド、傾斜計、水準器および／または磁気コンパスなどの、一体化もしくは取り外し可能に取り付けられた方位確定、調整機能を有するモジュール式装置を提供すること。
(g) 手動もしくは自動制御のルーバーまたは虹彩機構などの光や熱の強度を制御する装置を有する、モジュール式装置を提供すること。
(h) 光電池、電気バッテリー、電気ポンプ、ファン、ドライバー、タイマー、サーモスタット、制御装置および／または他の有用な装置を含み、ただしこれのみに限定されない、各種の応用を容易にする、各種一体的もしくは別途取り付け電子および／または機械構成部品を有する、モジュール式装置を提供すること。
および／または
(i) 自動太陽追尾用の軽量な手段を有する、モジュール式装置を提供すること。
本発明の第5の主な典型的な(ただし、オプション)目的は、周囲より低圧の両凹反射体チャンバ構造を形成するため2枚の圧力変形可能膜を利用し、それによって光が焦点へ行くもしくは焦点から帰る途中に少なくとも一回通過しなければならない周囲より高圧の反射体チャンバの透明な膜などの光学経路に一つ以上の介入層を有する装置に固有の複数のロスをなくす、オプションでさらに効率的になる携帯用モジュール式多機能性装置を提供することである。
本発明の第6の主な典型的な(しかし、オプションの)目的は、オプションで極めて簡単に高度に一体化された構造によって、非常に経済的な、また、このように決まり切った使い方も教育的な目的の両方にも普遍的に利用できる携帯用モジュール式多機能装置を提供することである。
経済性に関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプション)目的は、下記の通りである。
(a) 複数(通常4以上)の薄い高強度のシート、高い弾性引張応力(望ましくは)の市販の材料プラス必要な弁からなる、製造加工ツーリングと加工処理を大幅に単純化し、したがって製造コストを低減する実質的に平坦なパターン製造方法を使用した、基本的な反射体装置を有する(第1および／または第2の主な実施態様)、モジュール式装置を提供すること。
(b) 確立した単純な製造工程を用いて2枚ほどの少数の薄い高強度のあるシートと市販の材料プラス必要な弁で製造できる基本的な反射体装置を有する(第2の実施態様)、モジュール式装置を提供すること。
および／または
(c) モジュール(またはその構成要素)の一つ以上が、実質的に他のモジュール(またはその構成部品)の大きさにマッチ(すなわち、同じサイズを有する)し、製作する必要がある(ただし、用途を広げ、修理を容易にもできる)異なる構成要素の数を最小にすることによって製造コストを低減したモジュール式の野外展張可能な装置を提供すること。
本発明の第7の主な典型的な(しかし、オプションの)目的は、 オプションで、落下耐性が高度な、さもなければ損傷許容性のある、損傷した場合には修繕するのが容易な、携帯用モジュール式多機能装置を提供することである。損傷許容性と修理容易度に関して言えば、本発明の具体的な(ただしオプション)目的は、下記の通りである。
(a) 1つの反射体チャンバが損害を受けた場合にも装置が依然として使用可能なように、余分な反射体チャンバを一つ以上の有するモジュール式装置を提供すること。
(b) 装置が故意に落下(例えば空中投下)、意図的でなく落下(すなわち偶然に)し、および／または、さもなければ過酷な操作条件に置かれながらこれといった損傷を受けないように、高度に柔軟性のある材料(オプションで、穿刺耐性、断裂耐性および／または摩耗耐性のある多層および／または繊維強化複合材料を含む)で主に製造されているモジュール式装置を提供すること。
および／または
(c) 一体化された迅速に修理可能な材料(例えば、自動接着性パッチその他)を有するモジュール式装置を提供すること。
本発明の第8の主な典型的な(しかし、オプションの)目的は、 装置は通常操作に燃料を必要としないことによって高度に環境にやさしい、モジュール式携帯用多機能装置を提供することである。それに代って、本発明は一般的には太陽エネルギー放射に完全に依存して、加熱、料理、などのために使用されるとき、それによって空気、水と土壌汚染を最小にしている。この点は、通常ハイドロカーボン燃料の燃焼に依存し、したがって本質的に燃焼処理と意図的ではない燃料放出(例えば流出、漏洩、蒸気発散、など)を通して汚染を起こす、他の一般的な携帯用料理・暖房設備との際立った相違である。
記述した発明の意図する目的を実現する上で、安価で、信頼でき、完全に有効な、改良された構成要素とその意図された目的のための装置を提供することは、本発明の更なる目的である。
上記および本発明の他の目的は、以下の仕様と図面を更に再検討することによって一層明瞭になる。しかし、ここに再度強調しなければならないことは、本発明のいかなる特定の実施態様または明示事項もかかる機能を全て実行する必要はなく、またさもなければここに記載した本発明の上述した目的を全て満たす必要はなく、その意味で上記の条項のいくつかで発明の各種目的を参照する際に用語「オプションの」および／または「オプションで」を使用してある、ということである。具体的には、本発明のいかなる特定の実施態様も、発明の基本的性質から逸脱することなく、これらの機能および／または目的を限られた数(またはサブセット)だけ実行および／または満たすように構成することができる。
a. 概要
本発明は、好ましい実施態様において、構成が選択可能かまたは再構成が可能なモジュール式、膨張可能、野外展張可能装置であって、主に周辺環境の資源を利用する経済的手段(例えば地上環境で加熱、調理および/またはエネルギーを供給するために太陽エネルギーを集中させるなど)を有するが、通常はその他の生活向上機能または生命維持機能を実施する様々な手段(例えば飲用水を提供するために雨水などの周辺環境資源を利用する)を備え、通常は完全に折りたたみ可能(例えば圧縮可能であるなど)で携帯および収納が極めて容易である。簡潔に言うならば、本発明のモジュール式膨張可能多機能野外展張可能装置は、通常その主な機能的モジュールとして先の出願で公開した基本膨張可能多機能放物型反射装置を有する。また、本発明はオプションで、望ましくは取り外し可能に取り付けられた基本膨張可能放物反射鏡機器を支持し、方向を合わせるための膨張可能(または折りたたみ可能)な手段、基本的な放物型反射装置の焦点またはその付近の集中した電磁波(又は太陽光線)に露出される事故を防止するための膨張可能(または折りたたみ可能)な手段、焦点付近の材料または付属要素を支持する膨張可能(または折りたたみ可能)な手段、および膨張可能(または折りたたみ可能)な保護カバーなど通常1つ以上の付属モジュールおよび/または要素を備える。
機能性について言うと、基本発明(本発明の発明者による関連発明)の基本膨張可能反射体装置および本発明のモジュール式野外展張可能装置双方の好ましい実施態様は、主に携帯可能な太陽エネルギーによる調理、加熱および/またはエネルギー供給装置として使用するために構成されていることに少し留意されたい。ただし、基本反射装置およびモジュール式野外展張可能装置はどちらも、典型的に、単体または様々なオプションの付属要素とともに集束電磁気機能、非集束電磁気機能、および非電磁気機能の広い範囲から選択した一つ以上の他の機能を効率的かつ確実に実施するために特別に構成されている(ただし、必ずしもそのように構成される必要はない)。
従って、基本反射装置およびモジュール式野外展張可能機器はどちらも携帯可能な多機能器具であって、いずれも実際的な応用の範囲に合わせて大幅に修正可能である。しかし、本発明のモジュラー式装置が有する再構成を選択できる特質は、基本反射装置に比べ非常に用途が広く、安全で使用法が簡単である。
より詳細に言えば、本発明は(基本発明と同様)通常、放射電磁エネルギーを集中、集束、照射する上で機能上最適であり、広帯域の太陽エネルギーを含め無線周波数(RF)から紫外線(UV)まで幅広い範囲の電磁波に対して有効である。しかし、上記のとおり、本発明(および基本発明)は放射電磁気エネルギーの集中、集束、照射とは関連しない他の多くの機能にも効率的かつ確実に実行できる。本発明には通常次のような集束電磁気的用途がある。1)広帯域(太陽光線など)放射物を集中させ、加熱、調理、滅菌消毒、蒸留、原料加工、発電などに使用する、2)無線信号その他電磁通信の送受信を向上させるために高周波および/またはマイクロ波周波数放射物を操作する、3)調査および安全のために視野を拡大するための凸面鏡として装置を使用するなど、薄暗い環境での視覚を高めたり、光信号や画像を投影したり、その他光学的目的で可視スペクトル放射物を操作する。非集束電磁気用途には通常次のようなものがある。1)非常用防寒毛布、シェルター、保育器、温室などとして使用、2)電磁エネルギー保護シールドとして使用、3)静電気絶縁体として使用。非電磁的用途には通常次のものがある。(1)水その他実質的に液体である原料の収集、保存および加工、(2)人、機器、原料その他の物を悪天候その他の環境要因から保護するためのシェルターとして使用、(3)ベッド、ゆりかご、エアギプス(骨折した四肢を固定する)など軟性または弾性支持体として使用する、(4)水面浮遊装置またはボートとして使用する、(5)燃料、薬剤、飲料その他の物質を製造する携帯発酵装置として使用、(6)電力または機械力を発生させる膨張可能なウィンド・タービンまたは水車として使用、(7)電力または機械力の発生、液体のくみ取り、海水の脱塩のための膨張可能波エネルギー利用装置として使用、(8)方向音増幅装置として使用。本発明には下記のとおりまた装置のユーザーにもすでに明らかなとおり、他にも多くの用途がある。しかし、強調されるべきなのは、本発明の特定の実施態様または表示事例は必ずしもこれらの機能すべてを実施する必要はない点である。すなわち、これらの機能のいくつかまたは一部を実施するために本発明の特質から逸脱せずに特定の実施態様を構成することができる。また、下記のとおり基本反射体装置は概ねモジュラー式野外展張可能装置の一次的機能モジュールであるが、本発明(すなわちモジュラー式野外展張可能装置)は基本反射体装置がなくても、例えば水面浮流機器として使用、ウィンド・タービン装置の一部として使用するなど本発明の特質から逸脱することなく、様々な非集束電磁気機能および/または非集束電磁気機能を実施するために野外にてオプションで再構成することができる。
物理的構成について言えば、第一に本発明の各モジュールの構成は概ね重量、非展張時の大きさおよび製造コストを最小限に抑えるよう最適化されており、同時に操作性、多用途性、安全性を最大限に高めてあることに留意されたい。そのような最適化を達成するため、本発明の一次モジュールは通常ひとつ以上の軽量の膨張可能な構造(膨張可能なリングなど)、薄い柔軟性のある(加圧展張可能な)膜、その他容易に折りたためる軽量の構造となっている。そのような構造上の最適化の最も良い例としては、少なくとも一つが反射し、加圧変形可能な(加圧展張可能な)2つの膜が膨張可能な支持リングの内側部分とともに利用されている好ましい第1の主要実施態様構成となっている基本膨張可能反射体装置であり、通常反射皮膜を展張するために周囲より低圧(大部分の用途において求められる)または周囲より高圧のいずれかで膨張する極めて効果的な中央反射チャンバを形成する。支持リングの内側部分を使用し、極めて効果的で周囲より低圧で圧力がかかる反射チャンバの一体部分を形成することにより、基本反射体装置の第1の実施態様は最小限の数の部品で極めて経済的に生産が可能であるにもかかわらず、最大限の重量特定の出力ができることに留意されたい。
もう一つの例としては、基本反射体装置の第2の主要実施態様は少なくとも一つの反射膜および少なくとも一つの透明膜を使用して通常は周辺より高圧の圧力でのみ膨張する中央反射チャンバを形成し、反射膜を展張する。基本反射体装置の第2の実施態様の一次構成は、広帯域電磁エネルギーの集中に使用する場合、第1の実施態様よりも通常効果が劣るが、わずか2枚の原料シートのみで極めて経済的に構成できる。また、基本反射体装置の実施態様はどちらも安全性を高め、操作を簡単にし、支持リングの膜にかかる構造上の負荷を軽減するために予め実質パラボラ形状に形成されているひとつ以上の反射膜を概ね使用している。(「予め形成した」加圧変形膜はその加圧変形形状、すなわち、膜に著しく異なる圧力をかける前の展張された表面凹凸を実質的に体現または有するために加工された膜のことである。)
上記のとおり、本発明の他のモジュールも通常同様の軽量で膨張可能な構成および/または加圧展張可能膜で構成され、構造上の最適化が図られているが、さらに、特定のモジュール(またはその構成要素)もモジュール式装置の構成に必要な様々な要素の数を最小限にすることによりさらに加工コストを軽減し、同じサイズのモジュールを容易に交換できるようにすることでモジュール式装置の使用性を高め、破損が生じた場合はひとつ以上モジュールを迅速に交換できるよう出来る限り本発明の他のモジュールまたは要素と実質的に同じ大きさになっている。
本発明の様々なモジュールがユニットとして動作するよう、各モジュールは通常、装置の他のモジュールに連結するため、付属要素を取り付けるため、また装置の安全な動作を確実にし、安定させるためのひとつ以上の取り付け手段を備える。さらに、装置の膨張可能および/または加圧展張可能モジュールはそれぞれ、例えば周知の単純なプラグバルブ、手動または自動ポンプ、ガスボンベなど少なくともひとつの膨張手段または圧力調整手段を必要とする。
性能、安全性をさらに高め、楽に使用できるようにし、製造コストを軽減し、またモジュラー式野外展張可能機器が追加機能を実施できるようにするため、本発明は、多くの代替構成、オプション機能を備え、付属要素は通常、本発明の様々なモジュールと交換でき、それに組み込み可能で、それと共に使用できる。
代替の構成について言うと、例えば、予め形成していない(平面の)弾性反射膜を使用すると、基本反射体装置は様々な焦点距離が得られるようになっていることに留意されたい。また、予め形成したパラボラ形状の反射膜(例えば球状、波状、複数の円錐状箇所、切子面などの表面を有する反射膜)の使用によって、最大集中量が制限され、安全性をさらに高めるように考えられている。加えて、本発明では様々なモジュールの様々な新規の製造方法が考えられる。より具体的にいうと、前出願(相互参照)で公開したものなど様々な加工工程を採用することで本発明を主に複数の薄い柔軟性のある(加圧変形可能)膜から経済的に製造できる。
オプション機能および/または付属要素について言えば、該付属要素は本発明の様々なモジュールに一体的に組み込むかまたは着脱可能に取り付けることができることに留意されたい。また、本装置の様々なモジュールは一体化され、連結されたモジュールが同時に膨張できるように一体化することができることにも留意されたい。
以下に用途の広い特定の携帯可能装置を示す。しかし、他の多くの携帯可能装置は、ひとつ以上のモジュール式野外展張可能装置(またはその代替構成)を本発明および/または基本発明のオプション機能および/または付属要素と組み合わせることにより様々な目的に合わせて提供されるようになっている。すなわち、本発明は本書に示され、および/または記載されている特定の目的に限定されない。
最終的に、本発明は極めて携帯に便利な野外展張可能、多機能、多目的の装置または器具であり、野外(その他インフラ整備に部分的にまたは著しく乏しい環境)において少なくともひとつの生活向上または生命維持機能または実用性を迅速かつ経済的に提供することができる。より具体的には、本発明は、はるかに大きい半携帯式装置および/または通常インフラ設備が十分に整った環境で見られるインフラの実質的に固定された要素が通常提供する多くの生命維持機能および/または設備の多くを実行することができる。従って、本発明である携帯に便利な多機能装置は一時的にも永久的にもこれらのインフラの生命維持装置および/または要素の多くに迅速、効果的かつ経済的にとってかわり、それらを補うことができる。その例として次のようなものが挙げられる。様々な屋内(家事)電気器具その他家庭用品、研究、商業、産業、レクリエーション、軍事などの機器、地方自治体の電力、水、通信のための設備、悪天候その他環境上の要因のための基本シェルターなど。そのため、本発明は例えば遠隔地での野外作業、非常時の対応、災害救助、野外レクリエーション(キャンプ、旅行、ボート遊びなど)、研修その他地上(例えば、地上、地下、海上、海面下、空中など)および/または非地上(例えば宇宙または惑星外など)環境での幅広い活動を理想的かつ独自的に容易にするのに適している。
b. 従来技術より優れた典型的な利点
このように、本発明を構成するモジュラー式膨張可能多機能装置は概ね、少なくとも7つの重要な点において関連技術よりも優れている。
第1に、本発明は本発明の構成または再構成を選択できるモジュールの性質により使用性、多機能性、多目的性が大いに高められているため、関連技術よりも優れている点である。本発明の好ましい代替構成は多くの電磁気的および非電磁気的用途があり、その多くは、本発明の再構成を選択できる性質によってのみ可能であることがわかる。それに対し、全ての関連技術は、実質的に固定された構成(再構成不能)になっており、その実用性および応用がより顕著に限られている。さらに具体的に言うと、従来の技術は通常、液体流動または水の収集および保存のエネルギーを利用するなどの非電磁気的機能の実施については触れておらず、それには適応していない点が重要である。しかし、これらは本発明を多機能地上延命器具として野外で展張する場合、重要な点のうちの2つである。さらに、本発明のモジュールの性質により、装置の様々なモジュールを同じおよび/またはまったく異なる機能のために同時に使用することができる。しかしながら、従来の技術にはこのような性質は備えられていない。
第2は、本発明は通常、携帯や収納に非常に便利な極めて軽量でコンパクトに折りたためる構成であることから関連技術よりも優れている。一例として、重さがおよそ100グラムで完全に折りたたんだ時の寸法がわずか8.5cmx12.0cmｘ1.0ｃｍのポケット型の基本膨張可能反射装置が膨張すると直径120cmの一次反射装置を有する完全に展張した装置となり、地上で太陽エネルギー集中装置として使用した場合、高度の1000ワットの広帯域放射エネルギーを供給することに留意されたい。このような装置は、特定の厚みおよび構成の素材(例えば厚み13ミクロンのナイロン/ポリエチレン同時押し出し膜など)によりおよそ1キログラムあたり10000ワットという前例のないほどの大量の電力を供給でき、非展張でコンパクトに折りたたんだ場合およそ1立方メートルあたり10メガワットの容量特定の電力(すなわち非展開の出力密度)を供給できることがわかる。その結果、例えば1台の貨物エアリフターが一度の充填で十分な量の装置を空中投下でき、100メガワット以上の太陽エネルギーを捕捉し集中させることが可能である。いくつかの膨張可能なモジュールを組み込んだモジュール式装置は通常基本膨張可能反射体装置よりも重量特定的および量特定的出力が小さいが、このようなモジュール式装置の膨張可能付属モジュールは、ひとつ以上の改造した基本反射体装置から選択的に構成でき、改造モジュラー式装置は一次基本膨張可能反射体装置の重量特定および量特定出力と同じ出力を実質的に出すことができる複数の基本膨張可能反射体装置として再構成できることに留意が必要である。
第3は、本発明はひとつ以上の好ましい実施態様において、その予め精密に形成された反射膜その他オプション機能により装置の操作上の安全性が大幅に高まっていることで通常関連技術よりも優れている点である。
より具体的には、改良された予め形成され、実質的にパラボラ形状の反射膜(関連技術において通常使用されている平面膜ではない)により、装置は比較的短く、実質的に固定された焦点距離を持つ(および限定する)ことができ、それにより高濃度の放射エネルギーが予測される危険な場所での十分な制御を維持することができる。さらに、オプションで一体化した安全ケージ、安全カバーおよび/または安全機能を使用することで、高度の電磁放射に露出する事故の危険性を大幅に軽減することができる。また、これらの機能およびその関連利点は、従来の技術では通常意図されていない。
第4は、本発明はひとつ以上の好ましい実施態様において、展張(例えば膨張)および操作が簡単なことにおいて通常、関連技術よりも優れている点である。予め形成された反射膜(その他予め形成した装置の要素)を使用することで、該反射膜は非常に少ない圧力差で膜全体を十分に展張できる。そうすることにより、適切な膨張が容易に行えることに留意されたい。さらに、展張および/または操作中の使用法がさらに簡単となるような様々なオプション(通常モジュール式)要素を装置に組み込むことができる。例えば、こうした要素には(1)装置を支持し、順応させる様々な新たな手段、(2)材料または付属要素を焦点付近に保持するための様々な新たな装置、(3)訓練をあまり受けていない人や、太陽エネルギー集中装置について経験のない人でも簡単に展張できる簡素でよく知られている膨張バルブを使用することなどがある。これに対し、従来の技術はよく知られた焦点支持を時折使用することを除き、通常はこのような要素またはその利点を意図しておらず、それらを期待してもいない。
第5は、本発明のモジュール式装置は、基本反射体装置の第1の実施態様を採用した場合、通常は密接に関連した全ての従来技術すなわち膨張可能リングにより支持された加圧変形性膜を採用した技術の光学経路内に含まれるような損失誘発介入層をすべて取り除くことにおいてより効果的な点である。基本反射装置の第1の実施態様で使用されている周囲よりも低圧の反射チャンバを採用することにより、太陽光線その他電磁放射はエネルギー源から反射装置そして対象へと邪魔されずに移動できることに留意されたい。従って、基本反射装置の第1の実施態様は、放射電磁エネルギーが反射装置を行き来するため、該エネルギーの損失がない(ゼロである)。これに対し、ほとんどの関連技術の場合、太陽光線その他電磁気放射が反射体装置を行き来する際に周辺より高圧の反射チャンバの透明膜を通過しなければならないため多くの損失が生じることになる。他の従来技術でも、周囲より低圧の反射チャンバを使用しても、電磁気エネルギーは少なくともひとつのラードームなどの介入層を通過しなければならないため多くの損失が生じる。一般的に言って、これらの損失には放射が反射体装置を行き来する際の介入層による電磁放射の反射、吸収及び拡散が含まれる。最終的に、従来技術の介入層は、衝突放射の波長および仲介層を構成する素材または素材の伝達特性により異なるが、通常このような装置の効率を20％以上も落とす原因になっている。
第6は、本発明は通常、本発明の様々なモジュール要素がそれぞれ通常非常に簡素でオプションで一体化された構造を有していることにおいて従来技術よりも優れている点である。これは大量生産をすばやく行うために特別に構成されたもので、非常に経済的に装置を生産できるようになっている。従来技術で行われている設計には典型的に高度な一体化はなく、本発明のモジュールについて本発明に記載されているほどの簡素な構造にはなっていない点に留意されたい。また、本発明が比較的簡素であることは、一部には基本反射装置の反射膜が周辺気圧(例えば大気圧)および簡易な手動(オプションで口頭による操作)バルブのみを使用して実質的にパラボラ形状の表面に変形できることによることにも留意されたい。これに対し、関連技術は反射膜を実質的にパラボラ形状表面に変形するために通常複雑な機械的処置、複雑な静電気機構または複雑な圧力調整機構に依存している。
第7は、本発明は典型的に非常に堅牢であることから、特に空中投下その他の高加速度を誘導する可能性のある輸送方法により野外で展張した場合、従来技術よりも優れている点である。この堅牢な設計は装置の様々なモジュールの製造に薄い柔軟性のある膜(剛構造の代わりに)をほぼ独占的に使用しているためであることに留意されたい。さらに、破損した場合も、装置が優れた保守性を備えている点で従来技術よりも優れている。この優れた保守性は野外で装置をすばやく修理するための一体修理組立部品や手段を組み込んでいるためである。これに対し、関連技術は野外で装置を保守する便利な手段を備えていない。
上記の本発明の各特長は、個別に見ると従来技術よりも顕著に進歩していることに留意する必要がある。しかし、本発明のこれらの優れた特長を合わせて見ると従来技術よりもはるかに大きく進歩しており、その意味は過少評価されるべきものではない。より具体的に言うと、従来技術よりも進歩しているすべての顕著な点をオプションで有しているため、本発明は非常に多機能で、携帯性に優れ、概ね安全に操作でき、使用法が簡単で、性能に優れ、極めて経済的な器具となっている。すなわち、この器具は、人類の多数が現在大きく依存している通常の生命維持施設またはインフラ要素が様々な理由によって無いに等しい、困難で厳しい自然環境で楽しみそして/もしくは生き残る能力を大幅に高める性能を持った器具である。特に、この装置は基本的食料準備施設、携帯飲料水システムその他現地インフラの重要要素が戦争、自然災害その他危機により破壊されたかまたは機能しない状態となっている地域に突然予期せず住むことを余儀なくされた人にとって大きな利益を提供するものである。このような状況で、被災地域内に災害用品および臨時インフラを再建する効果は、生活の質に直接影響し、より重要なことには被災地域の人々の生存率にも影響を及ぼす。最終的に、一般的な困難をできるだけ軽減するため、また死亡率を最小限に抑えるため、最小限の時間、労力、コストで被災地域全域に膨大な数の代用臨時施設を設置しなければならない。
ここに開示する多機能装置は、コストが安く、使用法が簡単で携帯性に優れているため、このような非常または災害救助活動を理想的かつ独自に楽に行なうのに適している。その結果、本発明は途絶えることの無いこの地球規模の需要を満たす極めて効果的な手段を提供する。これは従来技術では意図されておらず、期待されていなかった側面である。また、本発明は世界の発展途上地域または無視されたまま放置されている地域で生活、労働、旅行する人にも大きな恩恵がある。アウトドア好きの人または探検家には、本モジュラー式野外展張可能装置は非常に有益な多機能生存用器具となる。
さらに、上記のとおり、装置は携帯食料準備設備その他本発明の機能が必要または望ましい様々な野外レクリエーション活動に参加したいと考えている人に大きな恩恵を与える。
また、極めて経済的な装置は、太陽エネルギーに関心のある学習者その他関係者を教育するための補助教材に適していることにも大いに留意が必要である。
特に現在、世界のエネルギー需要がますます高まっていることに関連して、世界の化石燃料その他従来の燃料の供給が減少していることを考えると、太陽エネルギーについて世界各地で教育を行うことは環境保護、世界経済の維持、地球上のすべての生物の適度な生活の質の確保のためにますます必要となっている。繰返しになるが、これらの追加的目的と恩恵は従来技術では意図されていないし、期待されていない。本書の以下のセクションを読むことで、モジュール式野外展張可能装置がなによりも様々な新しい製造方法、展張方法、およびモジュール式装置の使用方法など他の様々な方法において従来技術よりも優れていることが極めて明白になろう。
図の詳細な説明
図1Ａ〜Ｄ：モジュール式膨張可能多機能装置
図1Ａは、典型的な選択的に展張可能、モジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能装置600を示したもので、上記は好ましい第1実施態様構成中にその第一の機能要素として基本膨張可能多機能反射体装置610を構成し、該装置はその下部を別の膨張可能環状体のリング614内部に可動に横たえた取り外し可能に取り付けられた膨張可能球状支持体612に支持され、その上部で取り外し可能に取り付けられた膨張可能防護壁616(部分破断図を示す)またはケージを支持し、上記はさらに基本反射体装置の焦点26に近接して様々な材料および／または付属要素(図示せず)を支えるための取り外し可能に取り付けられたケーブルで吊られた支持体618を支持する。
防護壁616に追加して焦点およびその近辺の、可能性として危険な、高度に集中した電磁エネルギーへの偶発的な露出から使用者を保護するために他に二つの安全手段が示されている。一番目は、取り外し可能に取り付けられた膨張可能保護安全カバー620が展張した(膨張した)状態の安全ケージ616の上部分に取り付けてある。保護安全カバーは装置600使用時に反射体14に当たる電磁エネルギー(図示せず)の量を減衰するか、または装置の不使用時に該電磁放射を完全に阻止するために迅速に展張可能である。
二番目は、保護安全ネットまたは網622(部分破断図を示す)を防護壁616の上部分に取り付け、焦点26への意図しない物理的な接近を制限する。安全ネット622はまた、一部または全部を展張した安全カバー620の好都合な支持を提供するため、および防護壁616の上端を構造的に安定化する、すなわち強化するために使えることに留意されたい。
これに加え、安全性は複数本の安定ケーブル624または紐によりさらに向上し、モジュール式装置の取り外し可能の上部分と装置600の下部支持リング614が据えられた表面(例えば地表)に係索したものを示す。
物理的構築に関しては、装置600の各モジュール610-624は通常主として一枚以上の薄い可撓性の(例えば加圧変形可能)膜、ひとつまたはそれ以上の軽量の膨張可能構造物、および／またケーブル、紐、ネット等のような他の可撓性の構造要素から構築されることに簡略に留意されたい。これに加え、各膨張可能および／またはさもなければ圧力展張可能モジュール610、612、614、616、620は、図示したひとつまたはそれ以上の膨張手段または簡単なプラグ型弁18のような圧力調整手段を含むが、しかし様々な他のよく知られた膨張または圧力調整手段が、例えば手動または自動ポンプ、加圧ガスキャニスター等を含めて、使用できる。
装置の膨張可能構造物は、口で膨らませる手段を含めて周囲の環境から空気を交換して膨張されうることに留意されたい。さらに、各モジュールは通常、モジュール式装置の様々なモジュールがユニットとして動作できるように、モジュールの他のモジュールへの取り付け用、付属要素の取り付け用、および／または上に述べた装置の確保および安定用としてひとつまたはそれ以上の取り付け手段34を、含んでいる。
図1Ｂは、モジュール式野外展張可能装置600を、鍋、やかん、オーブン等のようなエネルギー吸収用付属要素(図示せず)を過熱するために、ケーブル吊り型支持体618で焦点26近くに吊り下げ、放射電磁光線28(例えば太陽光放射)を集中している断面図である。モジュール式装置の取り外し可能の上部分は、実質的に基本反射体モジュール610の焦点軸30を入射太陽光放射28に合わせるよう下部の支持リング中に位置させ、または横たえて図示してあることに留意されたい。図では、安全カバー620は、部分的に展張し結索またはその他の取り付け手段(図示せず)で確保され、それにより焦点付近にある要素が受ける集中放射エネルギーの量を減衰(すなわち減少)させる調整手段を提供している。
図1Ｃは、より明確にモジュールおよびその基本的物理構造を示すモジュール式野外展張可能装置600の分解断面図である。該モジュール式構築により、装置600は、選択して構成可能となり、それにより、使用者によって野外においていつでも再構築でき以下に示すように、他の使用者が選ぶ機能を実行できる。さらに該モジュール式構築は余分の構造物を提供し、それにより、装置が全面的に崩壊するリスクを効果的に軽減して、安全性を向上させる。
装置600の各一次モジュールは、使用者が選び、使用者にて取り外し可能な複数個の副モジュールをオプションで具備することに留意すべきである。例えば下に示すように、基本反射体装置610は、代替として、基本反射体装置610および／またはモジュール式装置600の多機能性を高めるためにひとつまたはそれ以上の取り外し可能の中央膜および／または取り外し可能の反射体チャンバを有することができる。他の例として膨張可能安全ケージモジュール616は、複数個(例えば3個)の取り外し可能に取り付けられ、それぞれ膨張した、環状体のリング625、625、626を持つ例を示す。本複数リング構成では、リングを切り離すことも、および／または代替として他の機能に使うように、例えば、水浮遊機器として使うように、装置の他の要素と組み合わせられるため、多機能性を高めることができる。また、複数個の別々に膨張させたリングを防護壁として使用すれば、急速な全面的崩壊のリスクを軽減できる効果的な手段をも提供することに留意されたい。
図1Ｄは、カバー620を閉じた状態にした装置600を示したものである。
さらに、様々なモジュールおよび／またはその構成部品(すなわちサブ-モジュール)は、可能な場合、実質的に本装置のひとつまたはそれ以上の他のモジュールおよび／または構成部品のサイズと適合させた好ましいサイズとして示し、製造費用の削減と多様性を高めおよび／または維持を容易にするために同サイズのモジュールまたは構成部品を容易に交換できるようにしてあることに留意すべきである。
本発明はまた、全モジュール式装置中のひとつまたはそれ以上の一次モジュールを、一体的に取り付け、オプションで、一体的に取り付けられたモジュール間に相互に接続した空気ポートを提供することにより同時に膨張させられるように考慮している。該一体化と相互接続により構造的な冗長性が減ぜられることはあっても、それにもかかわらず例えば、防護壁を反射体装置と同時に展張させる場合のように安全性は高くなる。
本発明はさらに、一次モジュールの各々について様々な代替の構成を考慮しており、その数例を以下に示す。
図2Ａ〜Ｄ基本膨張可能反射体装置の態様-第1実施態様
図2Ａおよび2Ｂは、基本膨張可能反射体装置610の今日の好ましい第1実施態様構成を、円状の断面を有し、上部前面反射性膜14および下部透明反射性膜17を支持する膨張した環状体またはリング状支持要素12として図示したものである。環状体のリング支持要素12の内部で結合する2枚の中央反射性膜14、17は、周囲より低い圧力で膨張した時、すなわち、周囲より低圧モードで展張した時に、中央反射チャンバ(すなわち圧力エンベロープ)20に二重パラボラ形状、両凹構成を提供する。膜14、17は、各々中央膨張弁18を、反射体チャンバ20を膨張させるための圧力調整手段または膨張手段の一例として有する。膨張可能環状体のリング支持要素12もまた弁18を、リング支持要素を膨らませて剛性のリングを成形するための膨張手段の一例として有する。リング支持要素の内部部分を反射体チャンバの一体部分として使用するため、第1実施態様のデバイス610は、非常に経済的に最小限の部品数で製造することができることに留意すべきである。
環状体のリング支持要素12は、2枚のシート13から製造されており、本シートは膨張させる前は実質的に平らで環状をしており、環状体を成形する一例として、連続したシーム22に沿って内側および外側の周辺で互いに粘着によりまたは熱的に接着固定して膨張時に環状体を成形させることができる。環状体12を備える2枚のシート13は、高ひずみに耐える素材、すなわち、高強度と低い弾性率を有する素材、例えばビニール、から出来ているが、このことは平らな環状シートで形作られる環状体のない部分が十分にひずみ、(すなわち伸張し、)環状体のリング支持要素12の完全な膨張を妨げないようにするために必要である。
中心加圧変形性膜14、および17は、高強度、可撓性の素材、ナイロンまたはMylar（登録商標）、ポリエチレンテレフタレートプラスチック組成物のような素材からなる薄い円形シートで出来ている。反射性表面24は、好ましくは膜14の外面を蒸着アルミニウム、金等の反射性素材で被覆することにより提供される。反射性膜14は、熱的にまたは製造中に予め形成することによりパラボラ形状に成形され、安全のために短く、固定した焦点距離を提供し、また反射性膜14を完全に変形させ、平滑にするために必要な圧力差を減少し、それによって展張を容易にするとともに支持リングが反射性膜(機械的負荷)および反射体チャンバ(圧力)から受ける負荷を減少する。透明膜17もまた、支持リングに与える負荷を削減するためにオプションで予め形成しうる。
シーム22は、中央膜14および17の周囲を環状体12に、膨張時に中央膜14、17および環状体のリング支持要素12の間が接する輪状線となる場所またはその近くで粘着によりまたは熱的に固定接着するものとして示す。
上記で述べた数多くの代替の環状体構成を第1実施態様基本機器610に組み入れる(すなわち代替する)ことができる。図2Ａには、環状体のリング支持要素12が円状の平面図形を持つものを示す。しかし、本発明は、六角形、五角形、八角形、方形、矩形、楕円形、およびその他の平面図形を有する支持体を含め、他のタイプの支持体を用いても実施できることを述べておく。
(少なくとも一本のほぼ線状の周辺端部を有する平面図形は装置の定位化および／または安定化に役立つことが証明されていることに留意されたい)さらに上記では簡素なシート2枚による環状体の構築について述べたが、これは、より高い性能および安定を提供するが、ただし引き換えに概して複雑化する様々な代替の環状体のリング支持要素によって代替されうる。例えば、環状体12はオプションで、前の適用例(相互に参照された)中に述べたような係数の高い素材で出来た複数個(例えば概して4個またはそれ以上)の平らな環状シートから製造できる。適用例ではまた複数の他の代替の構成についても述べる。
付け加えて、留意すべきことだが、本発明は、環状体について上に指定した特定の素材および／または構成に制限されることを意図するものではない。構成に依存して、環状体は、適切な可撓性を持つ素材からも製造することができ、モノリシック、層状および/もしくは繊維強化複合材料も含めて様々な実質的に重合体の素材から製造することができる。
同様に、数多くの代替の中心加圧変形性膜構成を上記で述べた基本第1実施態様の機器に組み入れる(すなわち代替する)ことができる。例えば、本発明は、平面の(すなわち予め形成されていない)加圧変形可能反射性膜を用いて反射性膜14に渡ってかける圧力の差の機能により焦点距離を可変に提供できる機器を製作するよう実施が可能である。さらに予め形成された、非パラボラ形状反射性膜(例えば、球状、波状、ディンプルのある、小平面形状の、または一連の円錐形の部分等を具備する表面を有する反射性膜等)を使い、集中に上限を設けて、安全性を高め、および／またはより均一な加熱を提供することが考慮されている。本発明は、既存の相互参照された適用例(例えば透明膜17を反射性膜と代替し、オプションで焦点距離のような光学特性が類似のまたは大幅に異なる第2反射体を提供することができる)に述べたような余分の反射性膜を採用することもできる。本発明は、中心加圧変形性膜について上に述べたような特定の素材および／または構成に制限されることは意図していないことに留意すべきである。環状体と同様に、構成に依存して、中央膜は、いかなる適切な可撓性の素材、例えばモノリシック、層状、および／または繊維強化複合材料を含めた他の実質的に重合体の素材、からも製造できる。
付け加えて、反射性表面は、代替として均一に反射性粒子を含有するか、または一体の導電性ワイヤ又は網を含み、これらは全て、受ける放射光を選択的に反射またはフィルタするようなプラスチックの反射性膜により提供することができる。また、装置は、オプションで実用および／または装飾としての適用のために、選択透過性、透光性、不透明性、色、質感、パターン、および／または偏光特性のような、他の任意の有用な光学特性膜を備えることができる。
弁に関して言うと、予め形成された圧力展張可能中央膜は、液体の集水を容易にするために漏斗型の周囲をとりかこむ中央膨張弁を有するものとして示されていることに留意されたい。膜質の弁も、おもちゃの風船のようなセルフシール型手段またはジップロック（登録商標）型のさねはぎ継ぎシール手段を含めて採用できる。
基本第1実施態様の機器610を周囲より低圧モードで図2Ａおよび2Ｂに示すように完全に展張させるには、通常、携帯および保管用に小さく折り畳まれている機器を先ず広げ、膨張弁18にアクセスする。
次に、中央膜14、17を適切に支持し張力を持たせるために必要な周囲より高い圧力まで、環状体のリング支持要素12を膨張させ、剛性のリング支持要素12とする。それから反射体チャンバ20を、周囲より低い圧力(ほとんどの適用例において必要な)に膨張させ、反射性膜14を変形、平滑化して凹形状の実質的にパラボラ形状の反射体にする。最後に、パラボラ形状反射性膜の焦点軸を、エネルギー源および／または目標物に向かって特定の適用例または動作モードに必要なように、適切に定位する。前述したとおり、第1基本実施態様デバイス610は、後で本明細書に述べるように周囲より高圧のモードに展張できる。
図2Ｃは、基本膨張可能多機能反射体装置610の今日の好ましい第1実施態様構成を、さらに様々なオプションの他のモジュールの取り付け用、付属要素接続用、および／または装置610の固定および安定化用付属取り付け手段を含めて示したものである。一対のハンドル32が環状体12の両脇に、正反対に位置している。開口付きタブ34が、保管時等の吊り下げ用にハンドル32の間に等距離に備わっている。一対の結び用、または吊り下げ用ストラップ36が、開口付きタブ34の両側に取り付けられている。保管袋38がしぼませて折り畳んだ装置610の保管用に備わっている。一対の底袋40は、装置610を立てるときに濃密な物質で充填して安定させるために備わっている。
これらの付属物は、どのような有用な数量でも場所でも、又その組み合わせででも機器に組み入れることができることに留意すべきである。これら付属物は各々、薄い膜素材からの加工を極めて容易に、また携帯および保管を容易にするために大きさと重量を最小限にでき、また全部または一部を中央膜14、17および／または環状体支持要素12を備える膜の延在部から加工することができることにも留意すべきである。
図2Ｄはまた、他の様々なオプションでの概して剛性のまたは半剛性の、ただし携帯および保管を容易にするために好ましくは折りたたみ可能の取り付け機器を示したもので、例えば、支持ロッド56または紐を含めた様々な付属要素の取り付け用のＵ字形金具、シャックル、クリップまたはブラケット54等の例が挙げられる。様々な付属要素の取り付け用に、フックとループの留パッチ58および装着用止め金具60もまた備わっている。例えば、アンテナ64を含めた他の付属要素を支持するために上部前面反射性膜14中にある中央ソケット62を示す。
これらの取り付け機器は、どれも基本反射体装置610(いかなる代替の実施態様またはその構成を含め、本発明のいかなる他のモジュール、副モジュール、および／または付属要素も)に、いかなる数量、場所およびそれらの組み合わせでも組み入れることができることは、留意すべきである。さらに、これらの取り付け手段は、製造の簡素化または他の目的でひとつまたはそれ以上を本発明の他の様々な特徴と組み合わせ、またはさもなければ一体化することができ、例えば、膨張弁18は、装着ブラケット54、フックおよびループの留パッチ58、ソケット62、および／または同様のものと組み合わせることができる。
図3Ａ〜Ｆ 基本膨張可能反射体装置の動作-第1実施態様
図3Ａは、第1基本実施態様デバイス610を電磁放射線集中装置として周囲より低圧モードで展張し予め形成されたパラボラ形状反射性膜14の焦点軸30を太陽(図示せず)に向けて定位させたものを示す。太陽放射線28は、パラボラ形状反射性膜14によって反射され、焦点26に置かれたエネルギー吸収物(図示せず)上に集束される。
本発明のデバイスの電磁放射を捕捉し集束させる能力に関して、周囲より低圧モードで展張したデバイスでは、電磁線が障害を受けることなく反射体に対し入射・反射するため、それによって従来技術の多くおよび本発明の第2主要実施態様と比べて優れた捕捉効率を提供する(捕捉効率はここに焦点および局所周辺部分が受ける入射・放射エネルギーの量と定義される)ことを第一に留意すべきである。例えば、図3Ａに示すような地上据え置き式太陽熱集中装置として周囲より低圧モードで動作させると、第1基本実施態様デバイスは90%を超える効果的な捕捉効率を有し、周辺環境の膜および伝播および分散特性の反射性効率によってのみ制限される。二番目に、反射性パラボラ形状表面は全ての入射する平行な放射線を焦点に反射し、それによって非常に高い理論的なエネルギーの集中を生むには理想的形状ではあるが、本発明のデバイスのエネルギー集中能力は、反射性膜の形状的な精度、従って、それを支える環状体のリング支持要素、上述した捕捉効率、エネルギー源(例えば太陽)の見かけ有限角直径、および反射体直径に対する放射の波長を含むがそれのみとは限らないいくつかの要因によって制限される。これらおよび他の制限要因にも関わらず、精密に構築された第1実施態様デバイスを地上据え置き式太陽熱集中装置として使うと、10、000を上回る係数で太陽光を集中する能力を有する。
安全に関して言うと、予め形成された反射性膜14を有する結果として、デバイスは固定焦点距離を有する。すなわちその焦点は、反射体14の焦点軸30に沿って反射性膜から実質的に固定した距離に位置する。この固定焦点距離により、潜在的に危険性のある焦点の電磁放射が高度に集中する場所に対する使用者の制御力を高く維持できるため、安全性が大幅にたかまる。熱成形またはさもなければ予め形成された反射性膜を使う2番目の結果は、予め形成されていない平面膜により実現達成できるものと比べ、反射体がはるかに短い焦点距離を予め形成することにより実現できるが、その理由は平面膜では伸縮自在に変形する能力が限られるためである。まさにこの深く予め形成された反射性膜で実現される極短い焦点距離で、使用者の電磁放射の集中箇所に対する制御力が増進し、安全性はさらに高まる。
図3Ｂは、第1基本実施態様デバイス610を周囲より低圧モードで展張した、図3Ａに示したのと同じ反射体構造20の放射線プロジェクタであるが、離れた物体(図示せず)に対する焦点26に置かれた電球、ランプ、またはロウソクのような非並行光源(図示せず)から電磁線28の平行ビームが放射されるものを示す。集中モードまたは放射モードの選択は、光または他の電磁源のデバイスの焦点に対する位置次第であることに留意すべきである。
さらに留意すべきことだが、図3Ａおよび3Ｂに図示された予め形成されたパラボラ形状反射性膜14の焦点軸は、環状体の支持要素12の回転軸と一致し、それによりデバイスの焦点は、環状体の回転軸と一直線に並ぶため、直接反射性膜中央に位置するになる。しかし、反射性膜14は、デバイスの焦点610が支持リング12の回転軸から外れて位置するように予め形成し、および／または環状体支持要素12に取り付けることもできる。該「軸外れ」反射体は、適用例によっては、デバイスのエネルギー源および／または目標物に対する定位を容易にできることに留意されたい。
図3Ｃは、第1実施態様の基本反射体装置610が放射電磁エネルギー28を集中するために使われ、別法として反射体チャンバ20を周囲より高圧モードで展張した(すなわち、反射体チャンバを周囲より高い圧力で展張して反射性膜を外に展張させた)ものを示したものである。中央膜14、17が、焦点26が実質的に周囲より圧力が高い反射体チャンバ20の透明膜17の表面に位置するように予め形成され、それによって、透明膜17が適切な電磁付属デバイス(図示せず)が焦点近くに直接支持されるように予め形成されていることに留意されたい。
図3Ｄは、第1基本実施態様デバイス610を周囲より高圧モードで展張し、図3Ｃに示すのと同じ反射体構造20を持つ放射線拡散機だが、別法として監視や安全のために使用者の視野を拡張するために凸面鏡として使われているものを示したもので、より詳しく述べると、装置は例えば、車両の操縦者が死角を見通すことができるように使う経済的な野外展張可能凸面鏡として使うことができる。
図3Ｅは、修正第1実施態様の基本反射体装置630を放射電磁エネルギーを集中するために使い、反射体チャンバ20が周囲より高圧モードで展張され、中央膜14、17を予め変形し、焦点26が周囲より圧力が高い反射体チャンバ20の外側に位置するようにしたものを示す。
図3Ｆは、修正第1実施態様の基本反射体装置632が放射電磁エネルギーを集中するために使われ、反射体チャンバ20を周囲より高圧モードで展張し、中央膜14、17を予め変形し、焦点26が周囲より圧力が高い反射体チャンバ20の内側に位置するようにしたものを示す。
図4Ａ-Ｉ 基本膨張可能反射体装置の説明および動作--第2実施態様
図4Ａと4Ｂは、第2主要実施態様デバイス386を上部の透明膜388および下部の反射性膜390を支持する膨張した環状体またはリング支持要素400として図示する。透明膜388および反射性膜390は、周囲より高い圧力に膨張した時に中央反射体チャンバ(すなわち圧力エンベロープ)392に二重パラボラ形状凸面-凸面レンズ構成を提供する。透明膜388は、反射体チャンバ392を膨張するための中央膨張弁18を有するが、しかし、膨張弁18は別法として例えば反射性膜390中のように、他のどの有用な位置にも位置させることができることを述べておく。膨張可能環状体の支持要素400はまた、剛性のリングを成形するための膨張用弁18を有する。2つの弁は、リング支持体400用および反射体チャンバ392用という別個の膨張に供する。しかし、2つの圧力エンベロープ(環状体400および反射体チャンバ392)を内部接続させ、それによって二つの周囲より高い圧力エンベロープを一個の弁18によって膨張させることもできることを述べておく。
環状体の支持要素400は、2枚の薄いシート401から成形されており、その素材は半環状体形状に予め完全に形成され、環状体を成形する一例として粘着によりまたは熱的に内側および外側周辺の連続したシーム22に沿って互いに接着固定されている。環状体400を備える2枚のシート401は、可撓性、高強度の熱的加工またはさもなければ予め形成することが可能なビニール、ナイロン等を素材とする。
透明膜388は、透明、高強度、可撓性のMylar（登録商標）またはナイロンなどを素材とする薄い円形シートで出来ている。反射性膜390もまた透明、高強度、可撓性のＭｙｌａｒ（登録商標）またはナイロンなどを素材とする薄い円形シートで出来ているが、しかし反射性表面24は膜390(被覆前の膜素材がさらに透明であることは、好適だが必須ではない)の内側を蒸着アルミニウム等の反射性素材で被覆することにより提供される。反射性膜390は、製造の間に実質的にパラボラ形状に予め形成され、安全のため、および反射性膜390を完全に展張しおよび平滑にするために必要な圧力差を減らすために、実質的に固定の短い焦点距離を提供する。透明膜388もまた、オプションで予め形成され、その目的は第一には支持リングに課される負荷を減らすためであるが、しかし透明膜388は他の目的でも、例えば付属要素を下に示すように焦点に近接して支持する目的でも、予め形成することができる。しかし、透明膜を予め形成することは必須ではなく(または予め形成する際、反射性膜となる手前の異なる程度に留めることができ)、非対称の反射体チャンバを作ることもできる。シーム22は、反射性および透明膜388、390の外周面を環状体400の内側縁部に粘着によりまたは熱的に固定接着するものとして示す。この基本的な4枚のシートの完全に予め形成された構成は、第2主要実施態様デバイス386の第1種398である。
留意すべきだが、第1実施態様と同様、基本第2実施態様デバイスにも、上に述べた通りいくつかの代替の環状体、中央膜、および弁の構成を組み入れる(すなわち代替する)ことができる。代替の平面形状を持つことに加え、シンプルな2枚のシートの環状体の支持要素400を上に述べた通り、代替の支持リングに置き換えられるが、性能および／または安定性は増進しても、代償として、概してやや複雑になる。しかし該代替の第2実施態様用支持リング構成は、接着固定される支持リングの部分が膨張しても反射体チャンバが径方向にあまり動かないような特定の構成に限られる。さもなければ、反射体チャンバが概して環状体の適切な膨張を制限する結果リング構成がゆがめられるか、膨張したリングの張力が適切に反射性膜の全周にいきわたらないようになる。上述の通り数多くの代替の膜構成を基本第2実施態様デバイスに組み入れる(すなわち代替する)ことができ、それには第1実施態様で述べた、どの代替の形状、機能特性、光学特性、構成、および材料の膜も含まれる。多くのオプションで第1実施態様に可能であった弁または他の膨張手段が、第2実施態様でも使用可能である。既存の(相互参照された)適用例は、いくつかの有用な代替の構成が環状体、膜、弁、および他の要素について述べており、それらの全てが概して本発明に適用可能であることに留意されたい。
図4Ｃは、第2主要実施態様386を電磁放射線を集中するモードで、透明膜388を太陽(図示せず)に向けて示したもので、図では、太陽放射線は、透明膜388を通過して反射性膜390に至り、そこで膜に反射されて光線は透明膜388を通過して戻りデバイス386の焦点26に置かれたエネルギー吸収用物体(図示せず)上に集束する。図では、焦点が反射体チャンバの外側にあるように示してあるが、ここで留意すべきことは、反射性および透明膜はそれぞれ、予め形成させ、またはさもなければ変形させ、予め決められた形状や程度(例えば高度な予めの形成、中程度の予めの形成、予め形成しない等)にして、図4Ｄに示すように焦点が代替として反射性チャンバの内側、または図4Ｅに示すように透明膜の表面に位置するようにできる。しかし、後の例は、透明膜および／または透明膜表面の焦点上またはその近くに取り付けられた一体のまたは取り外し可能の要素の熱的損傷またはその他の損傷可能性を防ぐために(例えば無線周波数)のような低い熱力の適用例に制限されるべきであることを、警告しておく。付け加えて、反射性膜および透明膜を異なる程度に予め形成することにより、非対称の反射体チャンバが提供される。例えば、図4Ｆは、深く予め形成された反射性膜390と軽く予め形成された透明膜388とを持ち、極めて短い焦点距離を持つ非対称の反射体チャンバ392を成形した修正装置642を示す。対照的に、図4Ｇは、軽く予め形成された反射性膜390と深く予め形成された透明膜388とを持ち比較的長い焦点距離を持つ非対称の反射体チャンバ392を成形した修正装置644を示す。
図4Ｈは、基本第2実施態様反射体装置646を示し、その中で中央反射体チャンバ392の取り付け手段647が環状体支持リング400の内側円周から 逸れまたは外れており、より大きな反射性膜390を収容する。
図41は、修正基本第2実施態様反射体装置648を示したもので、反射体チャンバ392の中央膜388、390用取り付け手段22が、さらに大きな反射性膜390を収納するため環状体支持リング400の内側円周から逸れまたは外れた位置で正反対に位置する。本構成は、第1実施態様の構成と類似であるが、但し透明膜は図41の装置は周囲より低圧モードでは動作できない(すなわち中央膜にかなりの干渉を受けるだろう)程度まで高度に予め変形されていることに留意されたい。
図5Ａ〜Ｃ取り外し可能中央膜
図5Ａ〜Ｃは、修正第1実施態様の基本反射体装置650が取り外し可能の上部中央膜652を有し、該中央膜はさねはぎ継ぎ固定機構656のような迅速な取り付けおよび密封手段654を介して、環状体12に取り外し可能に取り付けられているものを示す。
図5Ｃは、取り外し可能な膜652が、貼り付けられた一体の複数の舌状の要素658を有し、該舌状の要素658が環状体12に貼り付けられた複数の溝要素660にはめ込まれているものを示す。複数の舌662および溝664が構造上および密封上の冗長性を提供するが、しかしより経済的にするために単一の舌および溝を使うこともできる。下部中央膜もまた、オプションでそのような手段により取り外し可能に取り付けられる様にできる。該中央膜を取り外し可能に取り付ける手段により、装置が他の機能を果たせるように、または膜が損傷した時に交換できるように使用者が膜の取り外しおよび交換できることに留意されたい。交換を容易にするため、取り外し可能の中央膜および環状体はオプションでさらに、しるし、位置決めタブ、留金具、アラインメントホール、スナップ等の補完的な視覚的および／または機械的アラインメント特性(図示せず)を備える。
図6Ａ〜Ｄ取り外し可能反射体チャンバ
図6Ａは、代替第1実施態様の基本反射体装置670が、取り外し可能に取り付けられた周囲より圧力を高くまた低く加圧可能な反射体チャンバ672を有し、該反射体チャンバを、クリップ型の取り付け手段677を用いて支持リング12に取り付けられたものを示す。追加の膜674が、取り外し可能の反射体チャンバ672に組み入れられ、シール可能なチャンバを提供する。
図6Ｂは、代替の基本第2実施態様反射体装置680が、取り外し可能に取り付けられた周囲より圧力を高く加圧可能な反射体チャンバ682を有し、該反射体チャンバがクリップ型の取り付け手段687を用いて支持リング400に取り付けられたものを示す。
図6Ｃは、第1実施態様型672の取り外し可能に取り付け可能の反射体チャンバを環状体支持リング12に迅速に固定するための典型的なフックまたはクリップ型取り付け手段676(クリップ676および678を具備する)を示す。図6Ｄは、第2実施態様型682の取り外し可能に取り付け可能の反射体チャンバを環状体支持リング400に固定するための類似のフックまたはクリップ型取り付け手段687(クリップ686および688を具備する)を示す。該取り外し可能の反射体チャンバの取り付けには、例えば、既に図2Ｃ(例えばフックとループのパッチ、複数個の個々に対応する穴付き装着用止め金具等)中に示したのと同様のひとつまたはそれ以上の取り付け手段を含めた他の通常の手段が使えることを述べておく。
図7Ａ〜17Ｂ 代替の偏心反射性膜
図7Ａは、代替第1実施態様の基本反射体装置700が、偏心(すなわち、非パラボラ形状の)反射性膜701を有し、その中で(第1種、第1亜種)、反射性膜701は球状の表面輪郭をもつよう予め形成されたものを示す。光線28は1点に集束せず、それによって集中度を制限して安全性を高めていることに留意されたい。
図7Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置704が偏心(すなわち非パラボラ形状の)反射性膜705(第1種、第2亜種)を有し、その中で反射性膜705は半径が均一でない回転面を備える表面輪郭を有するよう予め形成されたものを示す。図7Ｂは、光線28が1点に集束しないことを表している。
図8Ａおよび8Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置708が偏心反射性膜709(第1種、第3亜種)を有し、その中で反射性膜709は径方向に波状の(または径方向に段状の)形状の回転面に予め形成されたものを示す。図8Ｂは、ここでも光線28が1点に集束しないことを表す。
図9Ａおよび9Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置710が偏心反射性膜711(第2種、第1亜種)を有し、その中で反射性膜711に円周が円周上の山712および谷713が偶数(例えば2)である波状のまたはスカロップ型に予め形成されたものを示す。同様に、図9Ｃおよび9Ｄは、代替の基本第1実施態様の反射体装置716が偏心反射性膜717(第2種、第2亜種)を有し、その中で反射性膜717が予め形成する円周上の山712および谷713が奇数(例えば3)である波状スカロップ型に予め形成されたものを示す。図9Ｂおよび9Ｄ中で、破線28で示す電磁線は切断面中の光線を示し、点線29で示すものは切断面の外の光線を示す。図9Ｂの反射体は、垂直方向に拡散する光線の集束パターンを生じやすく、一方で図9Ｄの反射体は水平線方向に拡散しまたは環状光線の集束パターンを生じやすいことに留意されたい。いかなる山および谷の数も、該円周が波状のまたはスカロップ型の膜に組み入れることができることに留意されたい。
図10Ａ〜Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置720が、偏心反射性膜722(第3種、第1亜種)を有し、その中で反射性膜が複数(例えば12)の楔形状のディンプル724に予め形成され、オプションで裏側の放射状の支持溝725(すなわち複数個の放射状コード、ワイヤ、ケーブル等)で支持されるものを示す。図10Ｂは、各々のディンプル724で反射された電磁線28が拡散した、ほぼ線状の焦点位置728を形成し、その後反射体722の一次焦点軸30近くに拡散して集束するものを示す。
図11Ａおよび11Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置730が、偏心反射性膜732(第3種、第2亜種)を有し、その中で反射性膜732は複数(例えば18)の大きな予め形成されたほぼ円状および／または楕円形のディンプル734が組み込まれ、該ディンプルは収容密度を最大にするように概して実質的に六角形格子状のスタガ状のパターンまたは配列にされ、さらにオプションで、偏心反射性膜のディンプルのない領域を最小限にするように大きなディンプル734の周りは複数個(例えば、12)のより小さなディンプル(図示せず)を含むことができるものを示す。オプションの裏側の網735は、ディンプルのある膜を支持しおよび／または強化するために使うことができるが、しかし支持溝または網は下に示すように実質的に膜の全面を構成するディンプルを有する膜には必要である。
図11Ｃ〜11Ｈは、ディンプルを施された偏心反射体の様々な他のディンプルのパターンを示す。具体的には、図11Ｃは、デバイス740が、ディンプルパターン742(第3種、第3亜種)を有し、その中で複数個(例えば18)の予め形成された実質的に円状および／または楕円形ディンプルが組み込まれ、概して同心形のスタガ状の円状パターンまたは配列で、複数個の中型サイズのディンプル746(例えば6)が複数の(例えば12)小型ディンプ744および大型ディンプル748に取り囲まれ、所定の数の実質的に円状および／または楕円形ディンプルの収納密度を最大にするようにしたものを示す。図11Ｄは、デバイス750が、ディンプルのパターン752(第3種、第4亜種)を有し、概してスタガ配列の大きな754およびオプションで小さな(図示せず)予め形成された実質的に円状ディンプルが組み込まれ、反射性膜が複数個の線状のコード、ワイヤ、ケーブル等756(破線で示す)により3方向に強化されるようなやり方で配置してあるものを示す。図11Ｅは、デバイス760がディンプルのパターン762(第3種、第5亜種)を有し、その中でシンプルな、実質的に矩形配列の大きなおよびオプションで小さな(図示せず)予め形成された円状ディンプル764が組み込まれ、反射性膜が複数個の線状のコード、ワイヤ、ケーブル等766(破線で示す)により2方向に強化されるようなやり方で配置してあるものを示す。図11Ｆは、デバイス770が、ディンプルのパターン770(第3種、第6亜種)を有し、六角形状支持溝735で支持された概して六角形状配列の予め成形されたディンプル774が組み込まれ、その中で各ディンプルが実質的に六角形状支持溝内の関連するセルの全領域を構成するものを示す。
図11Ｇは、デバイス780がディンプルのパターン782(第3種、第7亜種)を有し、矩形支持溝766に支持された概して矩形配列の予め成形されたディンプル784が組み込まれ、その中で各ディンプルが実質的に矩形支持溝内の関連するセルの全領域788を備えるものを示す。同様に、図11Ｈは、デバイス790がディンプルのパターン792(第3種、第8亜種)を有し、先細形状の四辺形支持溝796に支持された同心円の環状配列の先細形状四辺形ディンプル794が組み込まれ、その中で各ディンプルが実質的に支持溝796内の関連するセルの全領域798を構成するものを示す。留意すべきだがディンプルはどの予め定められたサイズ数量、形状、および／またはその組み合わせであってもそれを使い、光の集中パターンを所定の強度および分散に調整することができる。すなわち本発明は、示された特定の例に限られるものではない。
図12Ａ〜Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置800が複合偏心反射性膜801(第4種、第1亜種)を有し、その中で複合反射性膜801が複数(例えば12)の放射状の線またはシーム22に沿って加圧変形可能膜基材803に選択的に密着固定された機械的に変形可能反射性膜802を構成して、等しい数の楔形状の小平面804が提供され、核小平面が径方向に曲がりおよび円周方向に実質的に平らであるものを示す。ひとつまたはそれ以上の開口部806が提供され、気体(例えば空気)が自由に反射性および膜状基材802、803の間のチャンバまたは空洞807を出入りできるようにする必要がある。該開口部806は、反射性膜802中および／または周辺に含まれうる。図12Ｂは、各小平面から反射される電磁線28が反射体801の一次焦点軸30に近くに拡散し、実質的に線状の焦点位置808(点線で示す)を形成するものを示す。
同様に、図12Ｃ〜Ｄは、代替第1実施態様の基本反射体装置810が複合偏心反射性膜811(第4種、第2亜種)を有し、その中で複合反射性膜811が放射状シーム22および平行・放射状シーム22の組み合わせに沿って加圧変形可能膜基材813に密着固定された機械的に変形可能反射性膜812を構成して、複数の(例えば24)の交互に楔形状の小平面814および円周上の先端を切り取った楔形状の小平面815を提供し、これらが各々径方向に曲がりおよび円周方向に実質的に平らであるものを示す。図12Ｄは、各小平面から反射される電磁線28が反射体811の一次焦点軸に近くに拡散し、実質的に線状の焦点位置818(点線で示す)を成形するものを示すが、しかし、本パターンは、図12Ｂ小平面形状の反射体801に提供されるものより均一だがより高度にエネルギーが集中するパターンを作る。
図13Ａ〜Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置820が複合偏心反射性膜821(第5種、第1亜種)を有し、その中で複合反射性膜821が複数(例えば5)の等間隔の円周上の線またはシーム22にそって選択的に加圧変形可能膜基材823に密着固定された機械的に変形可能反射性膜822を構成して、径方向の幅が等しく、これらが各々円周方向に曲がりおよび径方向に実質的に平らな複数(例えば4)の円錐状の小平面824を提供するものを示す。ひとつまたはそれ以上の開口部826が提供され、気体(例えば空気)が自由に反射性および膜状基材822、823の間のチャンバまたは空洞827を出入りできるようにする必要がある。図13Ｂは、各小平面から反射される電磁線28が反射体の一次焦点軸30に近くに集束し実質的に球状の光の集束パターン828を提供するものを示す。
*同様に、図13Ｃ〜Ｄは、代替第1実施態様の基本反射体装置830が複合偏心反射性膜831(第5種、第2亜種)を有し、その中で複合反射性膜831が複数(例えば5)の次第に径方向の間隔が狭くなる円周上の線またはシーム22に沿って加圧変形可能膜基材833に密着固定された機械的に変形可能反射性膜832を構成して、径方向の幅が次第に狭くなり、これらが各々円周方向に曲がりおよび実質的に径方向に平らな複数の(例えば4)の円錐状の小平面834を提供するものを示す。ここでも、ひとつまたはそれ以上の開口部836が提供され、気体(例えば空気)が自由に反射性および膜状基材832、833の間のチャンバまたは空洞837を出入りできるようにする必要がある。図13Ｄは、各小平面834から反射される電磁線28が反射体の一次焦点軸30近くに集束し実質的に平面の光の集束パターン838を提供するものを示す。
図14Ａ〜Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置840が複合偏心反射性膜841(第6種、第1亜種)を有し、その中で複合反射性膜841が複数個の別個の点23において環状パターンまたは配列(すなわち整った同心円状配列)で加圧変形可能膜基材843に選択的に密着固定された機械的に変形可能反射性膜842を構成して、径方向に一定の幅を有する複数(例えば96)の実質的に平面の四辺形小平面844を成形するものを示す。図14Ｂは、各小平面844から反射される電磁線28が関連する非集束光線を成形し、これら全てが反射体の一次焦点軸30に近くに集束し実質的に球状の光の集束パターン848を提供するものを示す。本平面小平面形状の構成により成形される集中エネルギーの実質的に球状のパターン848は、図13Ａ〜Ｂの円錐状の小平面形状の反射体によって提供されるものより均一であることに留意すべきである。
図14Ｃ〜14Ｆは、小平面形状の偏心複合反射体用の種々の他の小平面のパターンを示す。具体的には、図14Ｃは、デバイス850が小平面形状の複合偏心反射性膜851(第6種、第2亜種)を有し、その中で複合反射性膜851が加圧変形可能膜基材853に複数個の別個の点23において環状パターンまたは配列に密着固定された機械的に変形可能反射性膜852を構成して、径方向に幅が狭くなる複数(例えば96)の平面の四辺形小平面854を成形するものを示す。本平面の小平面形状の構成は、実質的に平面のエネルギー集束パターンを成形し、図13Ｃ〜Ｄの円錐状の小平面形状反射体によって提供されるものと類似だが、大幅に均一であることに留意すべきである。同様に、図14Ｄはデバイス860が小平面形状の複合偏心反射性膜861(第6種、第3亜種)を有し、同心円状配列のスタガ配列の複数の別個の点23において加圧変形可能膜基材863に密着固定された機械的に変形可能反射性膜862を構成し、オプションで径方向に一定幅の複数(例えば168)の平面の三角形状小平面864を成形するものを示す。
図14Ｅは、デバイス870が小平面形状の複合偏心反射性膜871(第6種、第4亜種)を有し、複数個の別個の点23において、概して三角形状のパターンまたは配列で加圧変形可能膜基材873に密着固定された機械的に変形可能反射性膜872を構成し複数(例えば、96)の平面の、実質的に正三角形状小平面874を成形するものを示す。図14Ｆは、デバイス880が小平面形状の複合偏心反射性膜881(第6種、第5亜種)を有し、複数個の別個の点23において概して環状パターンまたは配列で加圧変形可能膜基材883に密着固定された機械的に変形可能反射性膜882を構成し、複数(例えば、96)の径方向に実質的に一定の幅を有する平面の四辺形884および三角形885状小平面が入り組んでいるものを示す。
実質的に平らな小平面を使うことにより、光が集中する最大度数を優れて制御できることに留意されたい。より具体的には、光の集中係数は、平面の小平面の数を超えることができない。
さらに、予め決められたサイズ、数量、形状の、および／またはこれらを組み合わせた小平面を光の集束パターンを調節し、予め決められた強度および分散にするために、使うことができる。すなわち本発明は、示された特定な例に限られるものではない。
図15Ａおよび15Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置890が偏心反射性膜892(第7種)を有し、複数個の内部の線状の放射状リブ895および線状の(すなわちコードをつけた)円周上のリブ899またはシーツを介して対向する膜893に密着固定された機械的に変形可能反射性膜892を構成して、複数の(例えば96)の径方向に一定の幅を有する実質的に平面の四辺形小平面894を環状パターンに成形し、それによって反射性膜全体に圧力差を与えることなく反射体892を展張することができるものを示す。しかし、ひとつまたはそれ以上の開口部(図示せず)が提供され、気体(例えば空気)が自由に反射性および対向する膜892、893の間のチャンバまたは空洞897を出入りできるようにする必要がある。該開口部は、反射性および／または対向する膜892、893中(および／または円周上)に含めることができるが、中央チャンバ20内の区画897が相互接続できるように内部リブ899に含めることもできる。小平面のパターンは、本書中に前述したどの小平面形状のパターンも、放射状、円周状および／またはさもなければ、定位の内部リブを工夫して使用し、製作できることに留意されたい。
付け加えて言えば、本構成の中央反射体チャンバ20は加圧してエネルギー集中の度合いを調整することができる。
図16Ａおよび16Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置900が偏心反射性膜902、(第8種)を有し、その中で第2中心膨張可能圧力エンベロープ907が、上部および下部加圧変形可能膜902、903(すなわち反射体チャンバ20内の中央にある)の間に配置され、反射性膜902を穏やかにひずませ、環状焦点908を提供するものを示す。本構成は、第2中心圧エンベロープ907内の圧力を変えることにより光の集中および拡散の調整を可能にする。
図17Ａおよび17Ｂは、代替第1実施態様の基本反射体装置910が二重焦点、偏心の反射性膜、912を有し、その中で環状体12に対角線上にかけ、裏側の張力をかけたコード、ワイヤ、またはケーブル915が反射性膜912をひずませて、2つの偏心焦点918を提供し、それによって装置が同時に2個の明確な付属要素を同時に、各焦点918(図示せず)に各1を収容できるものを示す。
最後に、留意すべきだが、本発明は、上述しおよび図7Ａ〜17Ｂ中に描かれた型および構成に偏心反射体を限ることを意図するものではない。
図18Ａ〜Ｄ広帯域電磁エネルギー集中装置の操作：
図18Ａは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は太陽熱エネルギー28を集中し、ケーブルで吊られた焦点支持体618により焦点近くに支持された容器922に収納した材料920を加熱または調理するために使われている。調理をするための調理用付属品のいくつかは2面の調理用付属品、一体化しているかまたは取り外し可能に取り付けられた平らな溝付き皿、ワッフル用アイロン、および熱的に対流式および電動式断熱調理容器を含むがそれに限定されないことに留意されたい。
図18Ｂは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は太陽熱エネルギー28を集中し、ケーブルで吊られた焦点支持体618により焦点近くに支持された蒸留装置924の容器260に収納した液体258を蒸留するために使われている。導管84が凝縮物78を付属品容器86に溜める。
図18Ｃは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は日光28を集中し、ケーブルで吊られた焦点支持体618により焦点近くに支持された熱交換器926に熱エネルギーを提供するために使われ、流体廃液927は加熱および導管928を介した断熱エネルギー貯蔵容器929すなわち蓄熱機の間の往復循環を繰り返し行う。
図18Ｄは、モジュール式多機能装置600を示し、装置は日光28をケーブルで吊られた焦点支持体618により焦点近くに支持された液体冷却光電池930上に集中して電力を生成するために使われている。電気導管932が電力を必要とするデバイスに電気エネルギーを送る。熱電池もまたこの目的に使うことができることに留意されたい。
さらに、オプションで光電池デバイスの冷却に使われる熱交換器926が、図18Ｃのように効果的に熱を供給するために使われることに留意されたい。
図19Ａ〜Ｄ高感度無線周波アンテナとしての操作：
図19Ａは、モジュール式多機能装置600が、地球同期衛星935とポータブルコンピュータのような地上に置かれた通信デバイス936との間の電子通信を可能にするための高感度アンテナ934として使われ、ケーブルで吊られた焦点支持体618を介して基本アンテナ938を周囲より圧力が低い反射体チャンバ20の焦点に支持しているものを示す。電気導管932が、基本アンテナ938と地上におかれた通信デバイス936とを接続している。
図19Bは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は長距離ラジオ通信塔941および携帯用トランスシーバー機器942との間の電子通信を強化するために、高感度アンテナ940として使用されており、周囲より高圧の加圧反射体チャンバ20の透明膜17が焦点の近辺にある基本アンテナ938を支持するために代わりに使用されている。基本アンテナ装置938は、不可分の導線、メッシュまたはその他の適切な導体性要素(図示せず)のように、透明膜17に一体的に組み込んでも良いことに留意されたい。こうした利用およびその他の利用には、透明膜は本装置により処理された電磁放射能(たとえば、RF)の特定スペクトルのみを透す必要があることに留意されたい。したがって、本発明では、透明膜17がより高度のエネルギースペクトル(たとえば、広域スペクトル、太陽エネルギー、可視光、赤外線等)を通さない、通しにくくする、または破断できるようになることを意図し、装置が不用意に太陽などの高度なエネルギー電磁源と直線になった場合に、本装置に支持される透明膜および/または付属要素(携帯トランシーバー装置、携帯電話等)に予期せぬ被害が発生するのを防止することを意図している。
図19Cは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は二つの携帯トランシーバー機器928のうちの一つを球状装置612に直接取り付けることにより、電子通信の範囲を延長するための代替構成の高感度アンテナ945として使用されている。この構成により、本装置はさまざまな操作モードの迅速な切り換え、即ち高感度アンテナとしての利用とたとえば広域スペクトル集中装置としての利用との間での切り替えなど、が可能になっている。
図19Dは、2台の電気的に相互に接続されたモジュール式多機能装置600を示したもので、装置は山948の上に配置され、低地にある通信タワー941および山の反対側に置かれた第3のモジュール式装置934の間に位置する中継電子通信に通信中継装置950を提供するために、高感度アンテナ装置934(各々上記図19A-Cに示されている装置と類似)として使用されている。シングルモジュール式多機能装置は、二台以上の反射体モジュールを提供することができるように、ユーザーが再構成可能であり(取り外し可能な反射チャンバを、たとえば環状体支持リング614または安全シールドのリングに取り付けるなどの方法による)、したがって、シングル装置は非整列ステーション間の中継スケーションとしての役割を果たすことが可能になることがわかる。しかしながら、補助の取り外し可能な反射チャンバを支持する構成要素の選択によっては、本装置を支持するため代わりの手段を実行することが必要な場合もある。
図20A-Ｃ 可視スペクトル集中装置およびプロジェクタとしての操作
図20Aは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は視覚および信号発信等を向上させるため非平行光源954を周囲より低圧の反射体チャンバ20の焦点26に合わせることにより、光952の平行ビームを投じるのに使用されている。この利用目的にはさまざまな光源、たとえば、ガスまたはオイル・ランタン、電灯、ろうそく、松明、燐光性グロー・ステッキ等を使用することができる。本機器は、オプションで様々な色の反射体、透明なカバー、および/または透明膜(周囲より高圧モードで使用の場合)を使用し、広範囲の信号を発したり、または装置が芸術的な目的のためなどに、色つきの照明を発したりできるようにすることが可能であることに留意されたい。
図20Bは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は、三日月204からの月光202を、たとえば、地図またはコンパスなど夜間に見る必要のある品物955の方向に集束させるのに使用されている。この場合、周囲より高圧化した反射体チャンバ20の透明膜17によって、オプションで月光202を焦点近辺に維持する。この利用法には遠くの街灯または遠くの市街地からの光などその他の弱いまたは遠い光源も利用することができることに留意されたい。またここに開示されている上記の利用法にもその他の利用法に対しても代替として本装置は展帳できることにも同様に留意されたい。
図20Cは、モジュール式多機能装置600を示したもので、装置は付属品導波路機器166と一緒に使用され、太陽または月の放射光を集束しかつ集束した太陽または月の放射光28を、導波路164を介して水面下のランプ192に送り、ダイバー(図示せず)が使用するパンクロ照明を提供する。
この構成はまた、内部、地下および/またはその他の暗い環境に照明を提供するため、または、たとえば、映像映写装置、加熱器具または外科用装置など、光学装置にエネルギーを供給するにも利用できることに留意されたい。
図21A-D 支持体またはシェルターとしての操作
図21Aは、直立した状態で、隔離されたベビーベッド、揺りかごまたは保育器として、子供956を寝かせておくなどのために使用されているモジュール式多機能装置600を示している。反射性膜14に加えて、本発明では安全シールド616の内部および/または外壁など、本装置のその他構成要素の多くが反射性面24を備え本装置の断熱特性を向上させることができるよう意図している。
図21Bは、水平の状態で、(二人掛け以上の)座席または椅子として、また太陽、風および/または悪天候からのシールド957として、人958に利用されているモジュール式多機能装置600を示している。
図21Cは、逆の位置で、悪天候またはその他の環境要素から人を保護するシェルターとして利用されているモジュール式多機能装置600を示している。さらにオプションで偽装を施した外面960を取り付けることにより、装置は野生生物用ブラインドまたはハンティング用ブラインドとして効果的に使用できる。
図21Dは特に部分的に解体され、再構成された状態962のモジュール式の多機能装置600を示したもので、環状体のベースリング614が水の上に浮いている人958を支持する覆いのついていない浮力装置として利用されており、装置の残りは囲った浮力装置963として、またはギアー959を保護するための悪天候に強いギアークロゼットとして使用されている。
本装置は、携帯用のケージ、球形ガラス器、ガラス製の水槽、温室、霜除け等としても使用できる。これらの用途は、温室として利用できる透明なカバー(図示せず)または小動物もしくは昆虫の籠として利用できる目の細かいメッシュカバー(図示せず)など一体的または取り外し可能に取り付けたカバーを含めることにより、利用可能になる。かかる目の細かいメッシュカバーは、装置をシェルター、保育器などに使用する際には、虫よけ(たとえば、蚊帳)としても利用できることに留意されたい。上記に説明しかつ図22A-Dに示した装置はオプション膜でできた空間たとえばリング、反射体チャンバ、半球形支持体などを持たせることが可能で、それら空間には、乾燥したバイオマス、しわくちゃにした紙、布などの断絶材を詰め込んでも良いことにも留意されたい。
図22A-C集水、貯水および水処理装置としての操作
図22Aは、降雨74(またはその他水源からの水)を捕捉し、純化しおよび/または貯蔵することによって、飲料水78の提供に使われているモジュール式多機能600を示したもので、外側に向けて広がる安全カバー620をオプションで広げることにより、集水領域をさらに広げることができる。
図22Bは、飲料水を製造するために透明なカバー964および液体収集容器966と一緒に使用されているモジュール式多機能装置600を示したもので、最初に、本装置内に置かれ太陽放射光28により熱せられた濡れた材料970からの水蒸気968を透明膜の方向に凝縮し、しかる後に液体収集容器966に凝縮液972を集めることによって行われている。収集容器966は斜張焦点支持体618によって支持されているのを図示しているが、収集容器966は、たとえばそれを透明カバー964に取り付けることより、代わりの方法で支持することも可能となる。このようにすることは、濡れた素材がオプションで焦点に集中されたエネルギーにより熱せられるときには、とくに有用である。図22Bに示した装置はまた、脱水器、ドライヤーまたはそのチャンバから蒸気を排出する手段、たとえば部分的に開いたカバー964、または開いたバルブもしくは排出口などを設けることにより、養生用チャンバとして使用することができる。
図22Cは降雨74および/または露を収集することにより飲料水を提供するために使用されている分解し再構成したモジュール多機能装置600を示したもので、基本モジュール構成要素を切り離すことにより本装置の集水領域が大幅に増加している。
取り外し可能なカバー、取り外し可能な反射性膜、および/または取り外し可能な反射チャンバは、水収集用表面になるように、分解したモジュール式装置600のさまざまな環状体リング614、625、626に取り付けた状態を図示してあることに留意されたい。
図23A-P 風力タービンまたは水力タービンとしての操作
図23Aは、再構成のモジュール多機能装置980が風力エネルギーを利用するために使われるのを描いている、そこでは軽量付属風力タービン発電装置982が膨張可能な安全ケージ616内のケーブルだけでつながれている焦点支持体618を通じて装着されている、またその安全ケージ616は装置のその他モジュールにより、風に向かって、水平に支持されている。導管932は、電力および/または機械的動力をその他の付属装置に輸送するために装備される(図示せず)。
図23Bは、再構成の多機能装置984が風力エネルギーを利用するために使用されるのを描いている、そこではより低い膨張可能な支持リング614が軽量膨張可能な風力タービン986の一部として使用されている、これは非常に軽量な折りたたみ式(膜からなる)付属している風力タービン羽根996を構造的に安定化させるためのものである、さらにタービン羽根996は水平な付属棒988上の膨張可能な安全ケージ616の後ろの方に装備され風の方向を示しやすくしている。
図23Cは、風力エネルギーを利用するため使用されている再構成した多機能装置990を示したもので、付属風力タービン機器982は膨張可能な環状体支持リング614内で支持されており、(オプションの中央取付けハブ1022を持つ構造安全ネット622、および/または斜帳支持体618を介して)、この支持リング614はその側面が垂直ラインの支持992に移動可能に取り付けられ風の方向を示せるようになっており、さらに支持リング614はその後方に取り付けられた安全シールド616から膨張可能なリング626を利用してタービンによる空気の動きを活発化させると同時に、風の方向を示す能力がさらに向上している。
図23Dは、再構成した多機能装置994を示したもので、装置は図23Cに示した方法と類似したやり方で、ただしライン支持992および環状体支持リング614の風が吹いてくる側との間に位置する安全ケージ616から、さらにオプションで追加して取り付けられる膨張可能リング626を含む風力エネルギーを利用し、この膨張可能リング626によって風力タービンからのベンチェリー効果による流速の加速が促進され、かつ風の方向指示能力がさらに向上している。
図23Eは、折りたたみ可能軽量風力タービン986の風向方向の図を示したもので、タービンは弾力性のある膜からなる複数の羽根996を膨張可能な環状体の支持リング614のひとつに各羽根996がねじり方向に回転し(すなわち、半径が大きくなるにしたがい、羽根の角度が小さくなる)、航空力学的な性能が高められ、かつ軸の中心部998への接続を容易になるように取り付けることにより形成されている。
図23Fは、電力を発電するために使用されている図23Eに示した軽量風力タービン986を表したもので、水平なシャフト1002上に装備された発電機1000に風力タービンが取り付けられ、この水平軸1002は垂直のケーブル支持体1004に移動可能に取り付けられ、風の方向を示すことができるようになっており、さらに装置がより風速の早い風の位置にも対応できるようになっている。
図23Gは、折りたたみ可能の軽量風力タービン1006の風向きの図を示したもので、タービンは一枚の全体的にねじれのない柔軟性のある膜をもった羽根1010の先端部分1008を膨張可能な環状体支持リング614の1つに取り付けることにより形成されており、複数の羽根は主として一枚の柔軟性に富んだ膜から安いコストで製造される。
図23Hは図23Gに示された軽量ウィンド・タービン1006を示したもので、ウィンド・タービン1006は水平軸1002に取り付けられた発生装置1000に取り付けられており、水平軸1002は基本膨張可能反射体装置610に取り付けられ、複数のケーブル624で固定された垂直方向の付属軸1014で部分的に形成されたスタンド1012に着脱可能に連結されている。
図23Iは中央取り付けハブ1020を有する切込みのある予め形成された膜1018を膨張可能なドーナツ状支持リング614の前面側に取り付け、また中央ハブ1020を有する構造上の安全ネット1022を膨張可能なドーナツ状支持リング614の後部側に取り付けることにより形成された軽量ウィンド・タービン1016を風に向けた方向から見た図を示したもので、2つの中央ハブ1020はウィンド・タービンを発生装置(図示せず)の軸に安定的に取り付けるためのものである。
図23Jは図23Iに示されたスロット膜のウィンド・タービン1016を示したもので、タービン翼1024は局所的に切り込みを入れ、実質的に円錐状の膜1026を予め形成することにより形成されている。
図23Kは図23Iに示されているものと同様にスロット膜のウィンド・タービン1028を示したもので、タービン翼1030は局所的に切り込みを入れ、実質的に平面の膜1032を変形することにより形成されている。
図23Lは図23Iに示されているものと同様にスロット膜のウィンド・タービン1034を示したもので、タービン翼1036は局所的に切り込みを入れ、浅い窪みのある実質的に球状の膜1038を変形することにより形成されている。
図23Mは図23Iで示されているものと同様にスロット膜ウィンド・タービン1040を示したもので、タービン翼1042は局所的に切り込みを入れ、深い窪みのある、実質的に球状の膜1044を変形することにより形成されている。該膜は代わりにドーナツ状支持リング614の前面側および後面側に取り付けた構造上の安全ネット1022の安定性を妨げないようにドーナツ状支持リング614の後端部に取り付けることもできる。
図23N-Pは機械力および/または電力を発生させる水車またはウィンド・タービン装置の一部として構成され、使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の断面略図、正面図および側面図である。
図23Nは水面1608上部のケーブル支持体1604に取り付けられた水車体として再構成されたモジュール式装置を示す。支持リング12、614、626、626は水流1609に逆らうように用いられた膜状集水要素1602を支持する。発生装置1000は水車組立部品1600が発生装置1000にかける負荷(トルク)を反応させるための重量充填可能な袋体1605を備える。電力は溝932および電気的に接続されたスリップリング組立部品を介して電力を必要とする装置(図示せず)に送られる。
図23Oは水車組立部品1610として再構成されたモジュール式装置の構成要素を示したもので、翼1612は翼1612のリング614への取り付け地点により、接線流(矢印で表示)および軸流の液体流動エネルギーを利用するために支持リング614の外周に取り付けられている。
図23Pは軸流タービン1620として再構成されたモジュール式装置の構成要素を示したもので、翼1614は軸流水683のエネルギーを利用するために支持リング614の外周に取り付けられている。
本発明は液体流動エネルギーを最大限にとらえられるようにするために水中、水上、陸上および/または空中で使用される負、ニュートラルまたは正の浮力の浮力装置となる水を利用した、空気または空気よりも軽量のガスを充填した装置も意図している。
ウィンド・タービンはオプションで凧、風船、飛行船などにより空中に引き上げることができる。
図24A-D その他の用途のための操作
図24Aは高感度方向音アンプ装置1050として使用した場合のモジュール式多機能装置600を示したもので、斜張支持体618を介して焦点26に付属マイク140が取り付けられており、溝932を介して増幅ヘッドホン1052に連結されて、鳥138の鳴き声などを聞くものである。焦点付近に耳(図示せず)を近づけることにより遠方および/またはかすかな音を聞くこともできることに留意されたい。
図24Bは好気性エアロック/圧力除去バルブ87を上部中央膜14に取り付けることにより化学物質の化学エネルギーを利用してチャンバ20内におかれた原料を発酵させる発酵装置1054として使用した場合のモジュール式多機能装置600を示したものである。携帯可能な発酵装置はオプションで水上展張(すなわち浮遊)させて温度を一定にすることができることに留意されたい。
使用する注入物により、装置は様々なアルコール、酢酸液または水素、メタン、プロパン、エタンなどの可燃性ガスを生産するために使用することもできることにもまた留意されたい。
図24Cは適切な付属メッシュ1058その他ろ過媒体を装置600に取り付けることにより液体および/または固形物をこしたり、ろ過したりするろ過装置1056として使用した場合のモジュラー式多機能装置600を示したものである。装置は植物から放出される水分を収集した飲用に適さない水をろ過するための生体物質培養チャンバとしても使用できることに留意されたい。
図24Dは生きた魚1062を保持するための浮遊水中チャンバとして使用した場合のモジュラー式多機能装置600を示す。安全シールドリング616は水で膨張していることに留意されたい。
図24E-Gは機械エネルギーまたは水面に起こる波エネルギー(例えば海の波)を利用するために再構成され、使用された場合のモジュール式多機能装置を示したものである。
図24Eは波エネルギー利用装置1700を示したもので、回転可能に取り付けられた(図示されていない取り付け手段による)ガスで膨張させた2つの支持リング614(および/または12)は重量充填可能(例えば水充填可能)支持リング625を下部で支持し、膨張可能カバー620(および/または球状支持体612)を上部で支持する。カバー620は名目位置で機械エネルギー利用組立部品1702をさらに支持する。
図24Fは機械エネルギー利用組立部品1702が圧縮位置にある波エネルギー利用装置1700を示す。
図24Gは機械エネルギー利用組立部品1702が拡張位置にある波エネルギー利用装置1700を示す。機械エネルギー利用組立部品1702は発生装置、ポンプ、フィルタ、脱塩ユニット(例えば逆浸透ユニット)および/または適切な機会エネルギー活性装置から構成される。その他電力、くみ上げた液体、脱塩した水を通す適切な溝(図示せず)その他装置の製品などを保存または使用のために装置1700内部または外部の所定の場所に設置するなどして装置1700に組み込むことができることに留意されたい。
図25A-D 球状支持体、安全シールドおよび支持リングを構成する代替方法
図25Aは、低膨張の代替球状支持体1071および簡素化した代替膨張可能安全シールドまたは安全ケージ1072を有する代替モジュール式膨張可能多機能装置1070を示したもので、低膨張球状支持体1071は複数の小さい外径の膨張可能ドーナツ状リング1073、1074を連結することにより形成され、簡素化した膨張安全ケージは実質的に同じ小径および外径の複数の膨張可能リング1078を接続することにより形成されている。安全シールド1072内に位置する要素(図示せず)に接近する代替手段を提供するために安全シールド1072の壁内に供えられた開口部または窓1079も示されている。
図25Aは中央膜14、17をそれぞれ支持する低膨張代替膨張可能支持リング1075、1076および球状支持体1071を示し、代替支持リング1075、1076はそれぞれオプションで小さい外径の積み重なった複数の膨張可能ドーナツ状リングからなる。膨張しやすくするために少ない膨張量を提供する他、代替支持リング1075はリングの所定の外径に大きい反射体14を合わせてあり、代替安全シールドは安全シールドの所定の外周に対して大きい一次開口部(すなわち内径)を備えていることに留意されたい。
図25Bは中央膜14、17をそれぞれ支持する代替膨張可能球状支持体1081、代替膨張可能安全ケージ1082および代替膨張可能支持リング1083、1084および球状支持体1081を備えた代替モジュラー式膨張多機能器機1080を示したもので、これらの代替構成はひとつ以上の空間があり、継続した円周の膜性骨1088(すなわち円筒状、円錐状または環状膜)で結合した内部膜1086と外部膜1087からなり、各構成内にオプションで相互に連結した複数の膨張部分1089を形成する。
図25Cはそれぞれ中央膜14、17および球状支持体1091を支持するための代替膨張可能球状支持体1091、代替膨張可能安全ケージ1092、および代替膨張可能支持リング1093、1094を有する代替モジュール式膨張可能多機能装置1090を示したもので、これらの各代替構成は通常内部膜1086および外部膜よりなる。これらの膜は外端でそれぞれが結合して膨張圧力エンべロープ1095を形成し、内部の限定された外周に空間のある複数の膜骨1096(すなわち外周に分離して配置された実質的に平面の放射状膜)により結合されて外部および内部膜1086、1087を予め決められた形状に保持し、各構造内に通常相互に連結された複数の部分1098を形成する。骨1096は通常これらの各構造では局部的な外周の歪曲が生じるが、中央膜14、17を支持する支持リング1093の場合、外周の局部的歪曲は反射体14の外端に波形または波状模様を引き起こすために使用できることに留意されたい。それにより、上記の図9A-Dに記載された安全手段として反射膜が効果的に低性能化される。
図25Dは代替モジュール式膨張可能多機能装置1100を示したもので、球状支持体1102が周辺より高圧モード(図3Cで示されたものと同じ)で膨張した基本反射体装置610の小型版よりなり、球状支持体1102を支持する支持リング1104が周囲よりも低圧モードで膨張する第2基本反射体装置610よりなり、安全シールド1106が着脱可能な反射膜および/または着脱可能な反射チャンバ1109(点で表示)を有する複数の積み上げられた代替基本反射体装置1108(上記図5A-Bおよび/または6Bに示された装置650、670と同じ)からなり、これらが一次反射体14に光が当たるよう取り外され、格納される。代替装置1100の主な利点は、使用法を簡単にするために図25Dのように構成を選択でき、またはエネルギー利用、集水および/またはその他の装置の機能を最大限にするために分解および再構成し、複数の基本装置を提供することである。
図26A-B 一体的代替構成
図26Aは低膨張組み合わせ球状支持体および焦点支持体1112と一体化した反射膜14からなる代替モジュール式多機能装置1110を示したもので、反射膜14の内部は加圧膨張可能措置内で球状支持体1112の上部で支持され、反射膜14の外部は機械的に膨張可能な装置により球状支持体1112に断続的に取り付けられている。装置1110を回転させる軸1112も焦点26付近で付属要素を支持する手段の一例として示されている。
図26Bは反射膜全体が球状支持体に支持され、機械的に膨張可能装置内の球状支持体に取り付けられた低膨張組み合わせ球状支持体および焦点支持体1118と一体化した反射膜14からなる代替モジュラー式膨張可能多機能装置1116を示す。また、焦点26付近で付属要素を支持する手段の一例として装置1116を回転させる軸1112も示されている。低膨張安全シールド1119が球状支持体およびその上部に取り付けられているところが示されている。
図27A−D 代替安全ケージ
図27Aは一体化した代替膨張可能安全ケージ1121を備えた代替モジュラー式多機能装置1120を示したもので、複数(例えば6つ)の実質的に直線の膨張可能チューブ1122が基本反射体装置610のドーナツ状支持リング12および上部膨張可能ドーナツ状リング1123に一体的に接続されて軽量筒状構造1124をなし、該軽量筒状構造内のいくつかの開口部1125が柔軟性のあるメッシュまたは網1126で覆われ、焦点周辺の物理的防壁となり、一体化した安全ケージの構造上の安定性を高めている。安全ケージ1121をドーナツ体12と一体化することにより、どちらの構造も一つ以上の両構造を相互に接続するガス端子を備えることで同時に膨張可能であることに留意されたい。この構造は実質的に十分に膨張した安全ケージ1121がなくても装置1120が使用できないようにすることで大幅に安全性を高めている。
図27Bは着脱可能に取り付けられた代替膨張可能安全ケージ1132を備える代替モジュラー式多機能装置1130を示したもので、複数の直線(オプションで湾曲した)膨張可能チューブ1122が膨張可能ドーナツ状リング1123の上部および下部の両方に一体的に接続されて着脱可能な軽量筒状構造1134をなし、軽量筒状構造1126内のいくつかの開口部11125は柔軟なメッシュまたは網1126で覆われ、焦点周辺の物理的防壁となり、着脱可能な安全ケージ1131の構造上の安定性を高めている。
図27Cは着脱可能に取り付けられた代替膨張可能安全ケージ1142を備える代替モジュラー式多機能装置1140を示したもので、複数の連結された直線膨張可能チューブ1122が軽量組梁風構造1144を構成し、軽量三角構造1144内の開口部1125のいくつかが柔軟性のあるメッシュまたは網1126で覆われ、焦点周囲の物理的な防護壁となり、着脱可能安全ケージの構造上の安定性を高めている。
図27Dは複数の上部および下部両方の膨張可能ドーナツ状リング1123に一体的に接続された複数の直線膨張可能チューブ1122からなる着脱不能に取り付けられた代替膨張可能ケージ1152を有する代替モジュラー式多機能装置1150を示したもので、筒上構造1154の側面内にある開口部1125のいくつかは、柔軟性のある光減衰透明膜1156で覆われ、筒状構造の上部開口部1157は膜状マス目または膜状格子1158で覆われ、軸外の光減衰を行う。
図28A-D円錐支持および整準リング
図28Aは複数の膨張可能円錐支持および整準リング512に支持された基本膨張可能反射体装置610を示したもので、積み重ねられた先細リング512の最も細い箇所は1箇所の周囲位置に位置し、装置は先細リングを徐々に膨張させることによりほぼ垂直方向に徐々に傾斜させることができる。代替として、装置はリング512を図28Bのように実質的に収縮させることでほぼ水平位置に向けることができる。先細リングは図示されたとおりリング間のガス端子を相互に接続することによりバルブ18を使用して同時に膨張させることができるか、または個別ガスバルブ18を介して別々に膨張させることができることに留意されたい。
図28Cは複数の膨張可能円錐支持および整準リング512により支持された基本膨張可能反射体装置610を示したもので、基本反射装置の傾斜は近接の積み上げられたリングの最も細い部分を図示されたとおり交互に反対の周囲位置に置くことにより、実質的に最小限になっているが、基本反射装置の傾斜はオプションで積み重ねたリングの最も細い部分を一箇所の周囲に置くことで最大にすることもできる。リングは装置が図28Dに示すとおり丘や屋根など傾斜した面1164に置かれたときに装置を水平にするためにも使用されることに留意されたい。
図29A-D代替の組合せ/二通りに使える安全ケージおよび機器支持体：
図29Aは、代替の一体化膨張可能安全ケージ1172と実質的に同一の代替の一体化膨張可能球状支持体1174を有し、その両方がオプションで一体的に基本反射体装置に取り付けられた直交接続の半円形チューブ1175を2つ具備する、代替のモジュール式多機能装置1170を示したものである。また、ブラケット54を介して基本反射体装置610の直径に沿って渡したロッド520を支持するため基本反射体装置610に取り外し可能に取り付けた、2個の局所的あるいは個別的な膨張可能圧力容器1178を具備する、代替の膨張可能な焦点支持体1176も示してある。
図29Bは、代替のモジュール式多機能装置1180を示したもので、装置は代替の取り外し可能に取り付けられた膨張可能安全ケージ1182と実質的に同一の代替の取り外し可能に取り付けられた膨張可能球状支持体1184を有し、両方とも一体的に膨張可能な環状体のリング1186に取り付けられた2本の直角接続膨張可能半円形のチューブ1185を具備する。また、ロッド520がブラケット54あるいは他の締め付け手段を通して安全ケージ1182の膨張可能環状体のリング1186に、取り外し可能に取り付けられている、基本反射体装置610に直径に沿って渡したロッド520を支持するための代替の手段も示してある。
図29Cは、交互のモジュール式の多機能装置1190を示したもので、装置は装置1192と、実質的に同一の代替の膨張可能焦点支持体1194とを支持する代替の膨張可能な手段を有し、両方とも、取り外し可能に取り付けられた調節可能トラスよりなる複数(例えば、4本)の直線状の膨張可能チューブ126を具備しており、各膨張可能なチューブ126は、別の膨張弁(図示せず)が長さを調節する手段として付いた複数の個々に膨張可能な区画128を有する。
図29Dは、代替のモジュール式の多機能装置1200を示したもので、装置は、装置1200を支持する代替の膨張可能な手段1202と類似の代替膨張可能焦点支持体1204とを有し、その各々が複数本のぴんと張った線またはケーブルステイ132で固定した取り外し可能に取り付けられた膨張可能チューブ126を具備する。安定性を増強あるいは構造冗長性を提供するため2本またはそれ以上の膨張可能チューブを使用しても良いことに留意されたい。
図30A-B 代替の非膨張折り畳み可能な組合せ安全ケージと装置支持体。
図30Aは、代替のモジュール式多機能装置1210を示したもので、装置は代替の折り畳み可能な強固な安全ケージ274と、実質的に同一の代替の折り畳み可能な強固な球状支持体1212とを有し、その各々は、基本反射体装置610の膨張可能環状体支持リング12の一方に、直径の反対側のピン継ぎ手278部で、回転可能に( すなわち、ピンでとめる)取り付けられ、折り畳み可能な構造体274を安定するため半円形の強固な構成要素276と基本反射体装置610とに接続した複数のコードまたはケーブルステイ280を更に含む、複数(例えば5個)の半円形の強固な構成要素276を具備する。
図30Bは、複数(例えば、12)の1222半円形の強固な構成要素276からなる、代替の折り畳み可能な強固な安全ケージと球状支持体の球体形の組合せを有する代替のモジュール式多機能装置1120を示したもので、構成要素は基本反射体装置610の上下に装置の焦点軸30に沿って設置されたピン継ぎ手278を介して、互いに回転可能(すなわち、ピンでとめる)に取り付けられており、さらに、反射体装置610の支持と折り畳み可能構造体1220の安定をともに行う、基本反射体装置610の膨張可能環状体支持リング12に取り付けられている。
図31A-D 代替の「球状型」安全性ケージと装置支持体とを組合せた折り畳み可能な剛性の構成要素
図31Aと31Bは、モジュール式の多機能装置1230の代替の構造を示したもので、装置はフック1232、クリップ、などを介して、赤道部外輪1234と、オプションで折り畳み可能な球体形のトラス様の膨張可能環状体支持リング614に横たえた支持構造物1238の下部ポール1236とに、取り外し可能に取り付けられた周囲より圧力を低くした取り外し可能反射体チャンバ1231(第3の種)を具備する。
図31Cは、モジュール式の多機能装置1240の代替の構造を示したもので、その上側はフック1232、クリップ、などを介して赤道部外輪1234に取り外し可能に取り付けられ、その下側は同じようにオプションで折り畳み可能な球体形トラス様、膨張可能環状体支持リングに横たえた支持構造物の下部の平行した外輪1244に取り外し可能に取り付けられている、周囲より圧力を低くした取り外し可能な反射体チャンバ1242(第一の種)を具備する。
図31Dは、モジュール式の多機能装置1250の代替の構造を示したもので、球体形、トラス様、例えば砂に掘ったような地表面の凹み1239に代わりとして横たえた支持構造物1238の赤道部外輪1234に、フック1232、クリップなどを介して取り外し可能に取り付けられた、周囲より圧力を高くした取り外し可能な反射体チャンバ682(第2の種)を具備する。
図32A-H 代替の斜張焦点支持体：
図32Aは、代替の折り畳み可能な、斜張焦点支持体1260(第2の種)を示したもので、膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に取り外し可能に取り付けられた四角いフレーム1262を具備し、これにはコード、ワイヤー、または、ケーブルステイ1264を4対使用しており、それによって各種付属品構成要素を焦点近くで支持することが可能である。
図32Bは、ピン継ぎ手1273を介して円形のラーメン(剛結骨組)1274に移動可能に取り付けられ、継ぎ手は膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面にコード、ワイヤ、または、ケーブルステイ1264を4対使用して取り外し可能に取り付けられた、円形のgimbleギンブル1272(すなわち、自動水平回転フレーム)を具備する代替の折り畳み可能な焦点支持体1270(第3の種)を示したもので、焦点近くでgimbleギンブル1272で支えられる付属品構成要素は、車軸関節1273の一つの摩擦締め具などオプションの調整固定手段(図示せず)を使用し、示したように自動水平機能を持ち、またはオプションで、調節され所定の定位で保持されることができる。
図32Cは、円形のgimbleギンブル1272(すなわち、自動水平回転フレーム)を具備する代替の折り畳み可能な焦点支持体1280(第4の種)を示したもので、2個のピン継ぎ手1273を介して、4対のコード、ワイヤまたはケーブルステイ1264に移動可能に取り付けられている。ケーブルステイは膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に、取り外し可能に取り付けられており、焦点近くでgimbleギンブルによって支えられる付属品構成要素は自動水平機能を持つことが可能である。
図32Dは、代替の折り畳み可能な焦点支持体1290(第5の種)を示したもので、コード、ワイヤ、または、ケーブルステイ1264を4対使用して、膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に取り外し可能に取り付けられた強固な四角いフレーム1262を具備し、さらにラーメン(剛結骨組)1262の上側に取り付けられた内部反射性、多ジョイント構造体1292を含み、それによって、付属品構成要素は、横の(すなわち、水平)または他の所定の定位に支持されることが可能であり、反射性多ジョイント構造体1292の低い端部に入る放射エネルギーは、性能を改良するためパンなど付属品構成要素(図示せず)の下部に方向を変えられることができる。
図32Eは、4対のコード、ワイヤまたはケーブルステイ1264を介して、膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に、取り付けられる小ブラケットまたはリング1302を具備する代替の折り畳み可能な焦点支持体1300(第6の種)を示したもので、それによって各種付属品構成要素(図示せず)は、焦点近くで支持されることが可能である。
図32Fは、4対のコード、ワイヤまたはケーブルステイ1264を介して膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に取り付けられる、短いロッド、チューブまたはケーブル長1312を具備する代替の折り畳み可能な焦点支持体1310(第7の種)を示したもので、それによって湯沸かしなど各種付属品構成要素(図示せず)は、焦点近くに吊すまたはさもなければ支持することが可能である。
図32Gは、代替の折り畳み可能な焦点支持体1320(第8の種)を示したもので、支持体は実質的に固定した小ブラケットまたはリング1322を2個具備し、その各々は3対(または何対か)のコード、ワイヤまたはケーブルステイ1264を介して膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に取り付けられ、更に2個のブラケットまたはリング1322の間に取り付けられる調節可能なワイヤループ1324を含み、それによって料理用または加熱用容器など各種付属品構成要素は、焦点近くに自動水平式に支持されることができる。ワイヤループは、小型の付属品構成要素のまわりにケーブルを固定するため締め手段(図示せず)をオプションで有することができることに留意されたい。
図32Hは、代替の折り畳み可能な焦点支持体1330(第9の種)を示したもので、装置は6対のコード、ワイヤまたはケーブルステイ1264のを介して膨張可能な安全ケージ1263の上下の表面に取り外し可能に取り付けられる、柔軟なワイヤーまたはケーブル・バスケット1332を具備し、料理用容器、包装済みの食品材料および/または特定の固形状の食品などの熱を加える各種付属品構成要素および／または材料(図示せず)は、任意または所定の定位のどちらかででも、焦点近くに確実に支持されることができる。
図33A-B 導波管と第二の反射体：
図33Aは、装置610の焦点近くの透明膜17に接続した付属品導波管機器1342に、光線28の焦点を定めるため周囲より高圧のモードで操作する基本的第一実施態様の反射装置610を示したものである。
図33Bは、周囲より圧力を高くした反射体チャンバ20の透明膜17内の中心におかれた圧力展張可能な凸面第二の反射性膜1352を有する代替の基本的第一実施態様の反射装置1350を示したもので、装置1350に入る光線28は、一次と二次の反射体14と1352によって修正された(複合)反射装置1350の焦点近くで一次反射体14の中央に接続した付属品導波管機器1342に徐々に集中される。ここに述べた導波管は、従来の塗被したレンズまたはポリマー繊維の代わりに、軽量の流体で満たしたチューブにしても良いことに留意されたい。
図34A-D 流体ポンプとしての操作：
図34Aは、膨張を容易にし、偶発的な収縮を妨げ、手動液体ポンプ1364として装置の使用を容易にするため、一方向の流体弁1362(すなわち、逆止弁)で修正した基本的な第一の実施態様の反射装置610を示したものである。
図34Bは、流体吸気行程を例示する手動液体ポンプ1364として構成される修正基本的第一の実施態様の反射装置610を示したもので、上部の弁1362を通して中央の反射体チャンバ20に流体1370(一般的には空気)を引き出すため、中央の膜14、17は手動で分離される(すなわち、外側へ延長)。
図34Cは、流体排気行程を例示する手動流体ポンプ1364として構成される修正基本的第一の実施態様の反射装置610を示したもので、中央の膜14、17は、下部の弁1362を通して中央反射体チャンバ20から、流体1370(一般的には空気)を放出または排出するために、手動で強制的に一つに押しつけられる(すなわち、中側に)。
図34Ｄは、流体排気行程を例示する手動流体ポンプ1364として構成される、基本的な第一の実施態様の反射装置610を示したもので、中央の膜14、17は、中央反射体チャンバ20から、流体1370(一般的には空気)を下部の弁1362を通して取り付け付属品チューブ1372に放出または排出するため、手動で強制的に一つに押しつけられ(すなわち、中側に)、チューブは膨張を必要とする任意の適切な付属品機器(図示せず)に接続してもよい。
図35A-35E さらなる水収集および／またはシェルターのための付属品膜
図35Aは、装置1374を示したもので、基本的な第一の実施態様の反射装置610は、装置610の捕捉領域を広げて、液体の収集を増やす、複数(例えば6枚)の花びら状の配置に広げて表示した取り付けた膜またはカバー106を更に含むが、また各種の光学的特性(例えば色、透明度、不透明度、放射率、反射率、選択的な反射率、など)を有することが可能で、したがって、装置の多数の光学的機能を拡張または可能ならしめるため使用することができる。
図35Bは、装置1380を示したもので、基本的な第一の実施態様の反射装置610は、降雨、露あるいは、霜の形で液体収集を大いに増やす、多機能反射体装置610の上部表面に取り付けた大きな広げた長方形(または、他の形)の多層絶縁膜またはシート1384を更に含む。膜1384の周辺部を支えあるいは持ち上げるひも36が示されているが、下に示すように膜のカップ状構成を支持するため1つまたはそれ以上の膨張可能なチューブを使用しても良い。輻射結露によって夜に露または霜の収集を増やす目的で、膜1384(および／または本発明のモジュールの他の表面多数)の上部表面には高放射率の表面を有することが可能である。多層絶縁膜は、また緊急用熱ブランケット、絶縁地面被布、保護防水布またはカバーなどの役目を果たすことができることにもさらに留意されたい。追加の膜1384および/あるいは他の任意の実用的形状の膜を使用しても良い。
図35Cは、基本的な第一の実施態様の反射装置610を示したもので、その端を複数の膨張可能なチューブ126で支えた、大きく広げた、オプションで絶縁した、図29Cで上述したような、多層の膜またはシート1390を更に含み、水を容易に集めるためカップ状構成を有する修正された装置1392を設ける。同じように構成した装置1394は、図35Ｄに示したようにまたは図35Eで示したような傘1398を形成するよう吊り下げて自活シェルターとしても使用することができる。
図35Ｆ〜Ｋは、さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。
図35Fは、夜間に大気中の湿気をさらに多く集め、または、2枚の膜の間に含まれる流体を熱する、高放射率の上部の膜と低放射率の下部の膜から成る多層絶縁シート1800である。
図35Gは、放射広域スペクトラムの電磁エネルギーが上部の膜に当たる時に、夜間の大気中の湿気の放射結露を増やし、複合シートの上半分に含まれる流体を効率的に加熱するための、上部高放射率膜、中央部低放射率膜、下部低放射率膜を有する3層複合シート1810を示したものである。
図35Hは、上部の層は透明な膜で、次に下部の膜は高放射率の膜で、底部の2枚の膜は低放射率の膜である4層の複合シート1820を示したもので、複合シートの中央部分に含まれる流体は、上部の2枚のシート間のエアギャップとまた下部の2枚のシート間のエアギャップによって、隣接の環境から対流的に導電的に同時に絶縁されて、高放射率シートの放射熱吸収率の結果として効率的に加熱される。反射性低放射率の下部シートは、機器の中央部分に含まれる流体からの放射熱損失を低減する。4シートは全て同じ位置で直線的に接着してあることに留意されたい。
図35Iは、多層シートの下部分は底部低放射率膜から成り、上部の高放射率膜と複合シートの最上部は高放射率膜から成る3層の複合シート1830を示したもので、一番上の膜と中央の低放射率膜の間に含まれる流体は広域スペクトラムの電磁放射が機器の上部表面または一番上の膜に当たる時に効率的に加熱される。一番上のシートと機器下部の結合部は下部シート2枚の結合部の中間に配置することに留意されたい。
図35Jは、4層をなした複合物シート1840を示したもので、上部の2枚の層は高放射率膜で下部2枚の膜は低放射率膜であり、複合シートの中央部分に含まれる流体は、上部の2枚の膜の放射熱吸収率の結果として効率的に加熱され、上部の2枚の膜間のエアギャップとまた下部の2枚の膜間のエアギャップによって、周囲の空気から対流的に導電的に同時に絶縁されている。反射性低放射率の底部膜によって、機器の中央部分に含まれる流体からの下向きの放射熱損失が低減される。一番上の膜と上の中央の膜間の結合部は、最底部の膜と中間下部の膜の間の結合部のように、2枚の中央膜間の第2の結合部すべての中間に配置されていることに留意されたい。
図35Kは、4層の複合1850のシートを示したもので、上部の2枚の層は高放射率膜で下部2枚のシートは低放射率膜であり、複合シートの中央部分に含まれる流体は、上部の2枚の膜の放射熱吸収率の結果として効率的に加熱され、上部の2枚の膜間のエアギャップとまた下部の2枚の膜間のエアギャップによって、周囲の空気から対流的に導電的に同時に絶縁されている。反射性低放射率の下部膜によって、機器の中央部分に含まれる流体からの下向きの放射熱損失が低減される。中央の2枚の膜は定形平面間隔に沿って交互に接合され、ギャップを含む流体は、定型平面結合部間の中央の2枚の膜の間に配置されている。複合シートの一番上と一番下の膜は、中央の2枚の膜の間の間隙中に線形に接合されている。
図36-37 雑装置
図36は、修正第一実施態様の反射体装置1400を示したもので、導管84へ接続するための排水ポート85を持つ周辺側溝96を含むオプションの水の収集と保管を容易にする付属品構成要素を更に含み、導管は側溝96で収集された廃水94を保管のため反射体チャンバ20へ移すことが出来るように図示のように下部の弁18に更に接続されている。オプションで環状体12を通って延長する弁付き導管1402はまた保管のために反射体チャンバ20に廃水94を移すにつき使用可能である。
図37は、携帯用密封作業チャンバ1412として構成される取り付けた一対の手袋1414をオプションで取り外し可能に取り付けた上部透明膜17に組み込んだカバー付きアクセス・ポート70を有する、修正第一実施態様の反射体装置1410を示したものである。
図38A-B 自立式自動太陽追尾機器
図38Aは、モジュール式の多機能装置1420を示したもので、(明確にするため膨張可能な安全ケージと斜張焦点支持体は図から省略してある)、太陽の垂直の動きまたは上昇を追尾するオプションの自動手段1421(すなわち、一軸太陽追尾装置)を有し、モジュール式の多機能装置1420は、装置1420の上部とその支持環状体の基部リング614の間に接続したモーター駆動ケーブル1422、環状体の基部リング614に典型的に取り付けた少なくとも一つの動力付ドライブプーリ1423、動力付ドライブプーリ1423と充電式バッテリーおよび／または光電子パネルなどの電気電源装置1426の両方に電気導管1425を介して電気的に接続された太陽検知制御装置組立部品1424を更に含む。環状体の基部リング614は、一杯に成ったときには、水を満たした基部リング614に浮かぶ膨張可能な球状支持体モジュール612に対して実質的に摩擦のない支持を提供して、水94を支えるように構成されていることに留意されたい。基本反射体装置610の環状体の支持リング12の両側は、柔軟なコードまたはケーブル1427を介して、環状体の基部リング614に接続して、下部環状体の支持リング614に対して装置1420の上部を安定させるようになっていることに留意されたい。支持リング614はたとえば、図示の通り、ケーブル1428と杭1429または他の固定手段によって、地面に固定可能である。装置610を安定させために使用する柔軟なコードまたはケーブル1427はロッド(図示せず)とオプションで置き換えることができ、支持リング(または、地面)に取り付ける強固なトラス様構造体を形成し、反射体装置610を支持し、したがって、基部リング614に水で満たす必要がないようにすることに留意されたい。代りに、ケーブル1427は支持リング614に取り付ける膨張可能な支持体と置き換えて、反射体装置610を支持する膨張可能なヨーク構造体を形成することも可能である。
図38Bは、モジュール式の多機能装置1430を示したもので(明確にするため膨張可能な安全ケージと斜張焦点支持体は図から省略してある)、太陽の垂直および水平の動き両方を追尾するオプションの自動手段1431(すなわち、二軸太陽追尾装置)を有し、図38Aの一軸追尾装置1421を有するモジュール式多機能装置1420は、第一の基部リング614を浮かせる別の大きな水を満たした基部リング1434一次基部リング614とより大きな二次基部リング1434の間に接続された追加のモーター駆動ケーブル1432と、一つのノン・ドリブンプーリと一つのドリブンプーリ1436、1423、そのうちの後者は電気導管1425を介して太陽検知制御装置組立部品1424と電源供給装置1426に電気的に接続されているもの、とを更に含む。より大きな水で満たした基部リング1434と垂直軸を中心とする回転を可能にする関連位置決め装置は、上部リングが任意の駆動メカニズム(トラックとローラー位置決め組立部品、ケーブル位置決め組立部品など)によって下部のリングに対して回転する、回転可能に修正支持リング614の下部側に取り付けた代替の膨張可能なリング(支持リング614と類似の)と置き換えても良いことに留意されたい。
図39A-C 吊り下げ式自動化太陽追尾装置
図39Aは、モジュール式の多機能装置1440を示したもので(明確にするため膨張可能な安全ケージと斜張焦点支持体は図から省略してある)、太陽の垂直および水平の動き両方を追尾する代替の自動手段1441(すなわち、二軸太陽追尾装置)を有し、図38Aの一軸追尾装置1421を有するモジュール式多機能機構1421は、垂直軸1445まわりの実質的に摩擦のない動作を可能にするよう、ケーブル・システム1442を介して頭上の支持体1443例えば樹の枝、と杭で固定した地上支持体1429との間で回転可能に吊り下げられており、環状体基部リング614と一つのノンドリブン・プーリーおよび一つのモーター駆動プーリー1438、1423の間で接続された追加のモーター駆動ケーブル1432、を更に含み、両方のプーリーは地面上の杭1429で支えられており、そのうちの後者は電気導管1425を介して太陽検知制御装置1424と電源供給装置1426に電気的に接続されている。
図39Bは、二軸(すなわち、垂直と水平の)太陽追尾機構1451を有する基本的第一実施態様の反射装置1450を示したもので、基本反射体装置610は、垂直と水平の軸1445、1454まわりの実質的に摩擦のない動作を可能にするよう、ケーブル・システム1452を介して頭上の支持体1443、例えば樹の枝、と杭で固定した地上支持体1429との間で吊り下げられており、2本のモーター駆動ケーブル1422、1422(各旋回中心用に1本)、2個の動力付ドライブプーリ1423、1423(各旋回中心用に1本)を更に具備し、その両方ともが地面上の杭1429で支えられ、電気導管1425を介して太陽検知制御装置1424と電源供給装置1426に電気的に接続されている。
図39Cは、極配向(すなわち、追尾機構の軸は、極または地球の回転軸にオプションで合わせた)、1軸、太陽追尾機構1461を有する基本的な第一の実施態様の反射装置1460を示したもので、基本反射体装置610は、地球の旋回中心と平行して、軸1463まわりの実質的に摩擦のない動作を可能にするよう、ケーブル・システム1462を介して頭上の支持体1443(例えば樹の枝)と杭で固定した地上支持体1429との間で吊り下げられており、モーター駆動ケーブル1422一つと動力付ドライブプーリ1423一つを更に含み、そのうちの後者は地上杭1429で支えられ、電気導管1425を介して太陽検知制御装置1424と電源供給装置1426に電気的に接続されている。
図40Ａ-40Ｄ構築用の材料
図40Aは装置600の製造材料の、典型的、実質的に重合、多層複合材料1470を示したもので、材料は下から上までを構成する材料1472(例えばポリエチレン、など)のヒートシール可能な層、耐力構造の膜1474(例えばナイロン、Mylar（登録商標）、など)、なめらかな反射層1476( 例えば、蒸着アルミニウムなどによって提供されるもの)、保護上部被覆1478(例えばラッカー、ポリエチレンなど)を含み、オプションでヒートシール可能であっても良い。
図40Bは、代替の、実質的に重合、多層複合材料1480を表す装置600の製造材料を示したもので、材料は下から上までを構成する、ヒートシール可能なポリマー材料1472、長手方向に配置した耐力構造高分子膜1482、中間的な重合接着または界面材料1484、横方向配置の耐力構造高分子膜1486、反射性金属層1476、ヒートシール可能な層の役目も果たす保護ポリマー被覆1478を含み、それによって2枚の交互に積み重ねた定配向膜1482、1486は、複合膜の強さと裂け抵抗が大きくなっている。
図40Cは、装置600の製造材料の繊維強化多層複合材料1490を示したもので、材料は下から上までを構成する、ヒートシール可能なポリマー材料1472、双軸方向に配置した耐力構造高分子膜1492、中間的な重合接着または界面材料1484、たとえば双軸織布1494に示した強化繊維の層、第2の中間的な重合接着または界面材料1484、第2の双軸方向に配置した耐力構造高分子膜1492、反射性金属層1476、ヒートシール可能な層の役目も果たす保護ポリマー被覆1478を含み、その繊維の強化によって多層複合膜の強さと裂け抵抗が大幅に向上する。
図40Dは、装置の非反射性部分の製造材料となる繊維強化複合材料1500を示したもので、たとえば ヒートシール可能な高分子マトリックス材料1472に一体的に埋め込まれた二軸織布の強化繊維1494を1層具備し、装置の非反射性部分に経済的高強度断裂耐性複合膜が提供される。当材料には反射面をオプションで組み込むこともできることに留意されたい。
最後に、ここに記述した本発明のモジュール式膨張可能野外展張可能装置の沢山の応用を容易に行うには、各種の一般的な電子的および／または機械的付属品機器または装置は、本発明のいかなる装置にも、どのような効果的な量および位置およびその組合せによっても、一体的にも取り外し可能にも組み込むことが可能であることに留意する必要がある。かかるオプションの電気的および／または機械的付属品機器は、ポンプ、ファン、ドライブモータ、タイマー、サーモスタット、流れ制御装置、光電池、移動可能なルーバー、または、虹彩装置(流れまたは放射線を制御するため)、その他の有用な構成要素を含むがそれのみに限定されない。水または他の液体の収集、保管、処理、供給をさらに向上させるためには、各種の一般的な液体処理、加工機器は、本発明のいかなる装置にでも、どのような効果的な量および位置およびその組合せによっても、一体的にも取り外し可能にも組み込むことが可能であり、そうした装置には、液体ポンプ、パイプ、チューブ、漏斗、弁、圧力計、流量計、流れ制御装置、フィルタ、他の有用な構成要素が含まれるがそれのみに限定されないことに留意する必要がある。更に、有用な制御機構と状況指示計機器、例えば温度計、光度計、GPS受信器、電流電圧測定制御装置、化学分析指示計機器などを装置に組み込むことも出来る。
以上、基本的なモジュール式膨張可能多機能野外展張可能装置の広範囲な適用を開示した。
典型的なモジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置の部分破断透視図である。 典型的なモジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置の断面側面図である。 典型的なモジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置の分解断面図である。 典型的なモジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置の代替の透視図である。 今日の好ましい第1実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の平面図である。 今日の好ましい第1実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の側面図である。 様々な他のモジュールの取り付け用、他の付属要素の接続用、および／または装置の固定用取り付け手段のオプションを、この他のモジュールおよび／または付属要素として含まれうる様々な取り付け手段の例として示す基本膨張可能反射体装置の透視図である。 様々な他のモジュールの取り付け用、他の付属要素の接続用、および／または装置の固定用取り付け手段のオプションを、この他のモジュールおよび／または付属要素として含まれうる様々な取り付け手段の例として示す基本膨張可能反射体装置の側面図である。 放射電磁エネルギーの集中および投射用に使用される反射体チャンバを周囲より低圧なモードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 放射電磁エネルギーの集中および投射用に使用される反射体チャンバを周囲より低圧なモードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 放射電磁エネルギーを 操作するために使用される反射体チャンバを周囲より高圧モードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 放射電磁エネルギーを 操作するために使用される反射体チャンバを周囲より高圧モードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 放射電磁エネルギーを 操作するために使用される反射体チャンバを周囲より高圧モードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 放射電磁エネルギーを 操作するために使用される反射体チャンバを周囲より高圧モードで展張した第1実施態様の基本反射体装置の概略断面図である。 第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の平面図である。 第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の側面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 好ましい代替の反射体チャンバ構成の動作を図示する第2実施態様構成中の基本膨張可能反射体装置の直径に沿った断面図である。 取り外し可能に取り付けられた中心加圧変形性膜を有する修正第1実施態様の基本反射体装置の透視図である。 取り外し可能に取り付けられた中心加圧変形性膜を有する修正第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面図である。 取り外し可能に取り付けられた中心加圧変形性膜を有する修正第1実施態様の基本反射体装置の部分断面図である。 取り外し可能に取り付けられた反射体チャンバを有する代替の第一および第2実施態様の反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 取り外し可能に取り付けられた反射体チャンバを有する代替の第一および第2実施態様の反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 取り外し可能に取り付け可能の反射体チャンバを支持リングに確保するための典型的な取り付け手段の直径に沿った部分断面概略図である。 取り外し可能に取り付け可能の反射体チャンバを支持リングに確保するための典型的な取り付け手段の直径に沿った部分断面概略図である。 球状および非球状回転面に予め成形された偏心(すなわち非パラボラ形状)反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 球状および非球状回転面に予め成形された偏心(すなわち非パラボラ形状)反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 予め径方向に波状の(または径方向に段状の)回転面形状に成形された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 オプションで裏側の放射状の支持溝(すなわち複数個の放射状コード、ワイヤ、ケーブル等)で支持された、複数個の(例えば12個の)予め成形された楔形状のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の放射状の支持溝(すなわち複数個の放射状コード、ワイヤ、ケーブル等)で支持された、複数個の(例えば12個の)予め成形された楔形状のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 オプションで裏側の支持溝に支持された、複数個の予め成形された実質的に六角形状、円状、環状、または矩形配列のディンプルを具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 複数個の概して楔形状の小平面を具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 複数個の概して楔形状の小平面を具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 複数個の概して楔形状の小平面を具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 複数個の概して楔形状の小平面を具備する偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 複数個の円錐状の小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 複数個の円錐状の小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 複数個の円錐状の小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 複数個の円錐状の小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 実質的に円状、環状、または三角形状配列の複数個の実質的に平らな小平面を具備する偏心複合反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 代替として複数個の対向する膜に接着固定された内部リブまたはシートを介して交互に展張された、偏心の小平面形状の反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 代替として複数個の対向する膜に接着固定された内部リブまたはシートを介して交互に展張された、偏心の小平面形状の反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 反射性膜を穏やかにひずませるように上下の加圧変形可能膜の間に中心膨張可能圧力エンベロープが配置された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 反射性膜を穏やかにひずませるように上下の加圧変形可能膜の間に中心膨張可能圧力エンベロープが配置された偏心反射性膜を有する代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 二重焦点、偏心反射性膜を有する結果、使用可能な焦点を二つ有する機器となる代替第1実施態様の基本反射体装置の平面概略図である。 二重焦点、偏心反射性膜を有する結果、使用可能な焦点を二つ有する機器となる代替第1実施態様の基本反射体装置の直径に沿った断面概略図である。 調理、蒸留、加熱、エネルギー供給等用の広帯域電磁(例えば太陽熱)エネルギー集中装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 調理、蒸留、加熱、エネルギー供給等用の広帯域電磁(例えば太陽熱)エネルギー集中装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 調理、蒸留、加熱、エネルギー供給等用の広帯域電磁(例えば太陽熱)エネルギー集中装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 調理、蒸留、加熱、エネルギー供給等用の広帯域電磁(例えば太陽熱)エネルギー集中装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 電子通信を容易にしまたは可能にする高感度アンテナとして使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 電子通信を容易にしまたは可能にする高感度アンテナとして使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 電子通信を容易にしまたは可能にする高感度アンテナとして使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 電子通信を容易にしまたは可能にする高感度アンテナとして使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 視力拡張、光信号による通信等を可能とするよう可視スペクトラム放射(すなわち光)を操作するために使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 視力拡張、光信号による通信等を可能とするよう可視スペクトラム放射(すなわち光)を操作するために使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 視力拡張、光信号による通信等を可能とするよう可視スペクトラム放射(すなわち光)を操作するために使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 体に添う支持体、シェルター等として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 体に添う支持体、シェルター等として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 体に添う支持体、シェルター等として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 体に添う支持体、シェルター等として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 集水、貯水、水処理用装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 集水、貯水、水処理用装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 集水、貯水、水処理用装置として使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の正面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の正面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の正面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用風力タービン装置の一部として使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 機械力および／または電力生成用水車または風力タービン装置の一部として構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の断面概略図である。 機械力および／または電力生成用水車または風力タービン装置の一部として構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の正面図である。 機械力および／または電力生成用水車または風力タービン装置の一部として構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の側面図である。 高感度の方向音声増幅デバイス向け用途、発酵装置向け用途、ふるいまたはフィルタ向け用途、浮水中槽向け用途を含める種々の機能用に構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 高感度の方向音声増幅デバイス向け用途、発酵装置向け用途、ふるいまたはフィルタ向け用途、浮水中槽向け用途を含める種々の機能用に構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 高感度の方向音声増幅デバイス向け用途、発酵装置向け用途、ふるいまたはフィルタ向け用途、浮水中槽向け用途を含める種々の機能用に構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 高感度の方向音声増幅デバイス向け用途、発酵装置向け用途、ふるいまたはフィルタ向け用途、浮水中槽向け用途を含める種々の機能用に構成され使用されるモジュール式多機能装置(またはそのモジュール)の概略断面図である。 波状の液面(例えば波浪)からの機械エネルギーまたは波エネルギーを利用するために構成され使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 波状の液面(例えば波浪)からの機械エネルギーまたは波エネルギーを利用するために構成され使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 波状の液面(例えば波浪)からの機械エネルギーまたは波エネルギーを利用するために構成され使用されるモジュール式多機能装置の概略断面図である。 膨張可能球状支持体、膨張可能防護壁、および膨張可能支持リングを構築する代替の手段を図示するモジュール式多機能装置の概略断面図である。 膨張可能球状支持体、膨張可能防護壁、および膨張可能支持リングを構築する代替の手段を図示するモジュール式多機能装置の概略断面図である。 膨張可能球状支持体、膨張可能防護壁、および膨張可能支持リングを構築する代替の手段を図示するモジュール式多機能装置の概略断面図である。 膨張可能球状支持体、膨張可能防護壁、および膨張可能支持リングを構築する代替の手段を図示するモジュール式多機能装置の概略断面図である。 低膨張の複合球状支持体および焦点支持体と統合された反射性膜を具備する代替のモジュール式膨張可能多機能装置の概略断面図である。 低膨張の複合球状支持体および焦点支持体と統合された反射性膜を具備する代替のモジュール式膨張可能多機能装置の概略断面図である。 代替の安全ケージ(すなわちオプションで安全ネット付きの組梁風の防護壁)を図示する概略透視図である。 代替の安全ケージ(すなわちオプションで安全ネット付きの組梁風の防護壁)を図示する概略透視図である。 代替の安全ケージ(すなわちオプションで安全ネット付きの組梁風の防護壁)を図示する概略透視図である。 代替の安全ケージ(すなわちオプションで安全ネット付きの組梁風の防護壁)を図示する概略透視図である。 膨張可能、先細形状支持体および整準リングによって支持される基本膨張可能反射体装置の概略断面図である。 膨張可能、先細形状支持体および整準リングによって支持される基本膨張可能反射体装置の概略断面図である。 膨張可能、先細形状支持体および整準リングによって支持される基本膨張可能反射体装置の概略断面図である。 膨張可能、先細形状支持体および整準リングによって支持される基本膨張可能反射体装置の概略断面図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 代替の複合／二重用途の安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 取り外し可能の反射体チャンバを支持する様々な代替の折りたたみ可能複合安全ケージおよび機器支持体を図示する概略透視図である。 取り外し可能の反射体チャンバを支持する様々な代替の折りたたみ可能複合安全ケージおよび機器支持体を図示する概略断面図である。 取り外し可能の反射体チャンバを支持する様々な代替の折りたたみ可能複合安全ケージおよび機器支持体を図示する概略断面図である。 取り外し可能の反射体チャンバを支持する様々な代替の折りたたみ可能複合安全ケージおよび機器支持体を図示する概略断面図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 代替のケーブル吊型焦点支持体を図示する概略透視図である。 周囲より圧力が高い第1実施態様の基本反射体装置における導波管の用途を図示する概略透視図である。 周囲より圧力が高い第1実施態様の基本反射体装置における導波管の用途を図示する概略透視図である。 第1実施態様の基本反射体装置の液体ポンプとしての用途を図示する概略断面図である。 第1実施態様の基本反射体装置の液体ポンプとしての用途を図示する概略断面図である。 第1実施態様の基本反射体装置の液体ポンプとしての用途を図示する概略断面図である。 第1実施態様の基本反射体装置の液体ポンプとしての用途を図示する概略断面図である。 さらなる集水とシェルターの用途の更なる付属膜の使用を図示する概略透視図である。 さらなる集水とシェルターの用途の更なる付属膜の使用を図示する概略透視図である。 さらなる集水とシェルターの用途の更なる付属膜の使用を図示する断面概略図である。 さらなる集水とシェルターの用途の更なる付属膜の使用を図示する断面概略図である。 さらなる集水とシェルターの用途の更なる付属膜の使用を図示する断面概略図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらなる集水、シェルターまたは断熱材としての用途、および液体加熱器を提供するための追加の多層断熱付属膜の構造を図示する概略部分透視図である。 さらにオプションで集水および貯水を容易にする周辺樋のような付属要素を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 携帯可能の密閉作業チャンバとして構成された修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 さらに自立式の単一軸と二重軸の太陽追尾手段を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 さらに自立式の単一軸と二重軸の太陽追尾手段を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 さらに懸垂式単一軸と二重軸の太陽追尾手段を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 さらに懸垂式単一軸と二重軸の太陽追尾手段を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 さらに懸垂式単一軸と二重軸の太陽追尾手段を含む修正第1実施態様の反射体装置の概略透視図である。 装置の構築に使いうる典型的な、実質的に重合体の多層複合素材の概略透視図である。 装置の構築に使いうる典型的な、実質的に重合体の多層複合素材の概略透視図である。 装置の構築に使いうる典型的な、実質的に重合体の多層複合素材の概略透視図である。 装置の構築に使いうる典型的な、実質的に重合体の多層複合素材の概略透視図である。
符号の説明
６００ モジュール式、膨張可能、多機能、野外展張可能型装置
６１０ 反射装置
６１２ 組立部品
６１４ 支持リング
６１６ 安全シールドまたはケージ
６１８ 焦点支持組立部品
６２０ 安全カバー
６２２ 安全網
６２４ 安定組立部品

Claims (19)

  1. 主として装置を配置する周囲の地球環境から資源を利用するためのモジュール式多機能野外展張可能装置であって、
    少なくとも部分的に中空の中央部の境界を画定するかまたは有する少なくとも1つの支持要素と
    装置を配置する周囲の地球環境からの少なくとも1つの資源を利用するよう操作可能な少なくとも1つの資源利用組立部品で、少なくとも1つの前記資源利用組立部品が前記装置に取り外し可能に取り付けられた組立部品と
    を具備し、
    周囲の地球環境に存在する少なくとも1つのユーザーが選択可能な資源を利用するために、少なくとも1つの前記資源利用組立部品を前記装置の少なくとも1つの他の構成要素とのユーザーが選択可能な関係において選択可能に配置することによって、前記モジュール式多機能装置は前記装置の使用者またはオペレーターが選択可能に設定できる、モジュール式多機能野外展張可能装置。
  2. 少なくとも1つの前記資源利用組立部品は、前記環境からエネルギー利用に操作できる少なくとも1つのエネルギー利用組立部品であって、前記エネルギー利用組立部品が下記よりなるグループ、
    電磁エネルギー源から放射される放射電磁エネルギーを利用するよう操作可能な電磁エネルギー利用組立部品と、
    熱エネルギー源から熱エネルギーを利用するよう操作可能な熱エネルギー利用組立部品と
    流体流から機械的エネルギーを利用するよう操作可能な流体流エネルギー利用組立部品と
    波を伴う流体から機械的な波エネルギーを利用するよう操作可能な波エネルギー組立部品と
    音響エネルギーまたは音を増幅もしくは集束するよう操作可能な音響エネルギー利用組立部品、および
    化学物質から化学エネルギーを利用するよう操作可能な化学エネルギー利用組立部品
    よりなるグループから選ばれたものである請求項1に記載の装置。
  3. 請求項1に記載の装置であって、
    少なくとも1つの前記資源利用組立部品が、前記周囲環境から物質または材料を利用するよう操作可能な少なくとも1つの物質利用組立部品であり、前記物質利用組立部品は下記よりなるグループから、すなわち
    材料を捕捉もしくは収集するよう操作可能な材料収集組立部品と
    材料を保持もしくは保存するよう操作可能な材料格納組立部品と
    材料を処理、濾過もしくは殺菌するに使用可能な材料処理組立部品と
    材料を取扱、運送、もしくは供給するよう操作可能な材料取扱組立部品
    よりなるグループから選ばれたものである装置。
  4. 少なくとも1つの前記資源利用組立部品が、前記環境からエネルギー利用に操作できる少なくとも1つのエネルギー利用組立部品と前記周囲環境とから物質または材料を利用するよう操作可能な少なくとも1つの物質利用組立部品からなる、請求項1に記載の装置。
  5. 少なくとも1つの支持要素は、少なくとも1つの実質的に管状で膨張可能なリングを備え、前記支持リングが、前記支持リングを膨張させるよう操作可能な少なくとも1つの膨張組立部品を有する、請求項1に記載の装置。
  6. 少なくとも1つの膨張組立部品は、弁とポンプよりなるグループから選ばれる少なくとも1台の膨張装置を具備し、前記膨張組立部品が、支持リングの内部に周囲環境から流体を移すことによって前記支持リングを膨張させるよう操作可能か、あるいはオプションで、支持リングの内部から周囲環境に流体を噴出することによって、前記支持リングを収縮させるよう操作可能である、請求項5に記載の装置。
  7. 請求項1に記載の装置であって、少なくとも1つの資源利用組立部品が、
    前記支持リングの中央を越えて延長する少なくとも2つの圧変形可能または圧展張可能な膜で、前記の膜が少なくとも1つの膨張可能な反射体チャンバの少なくとも1つの部分の限界を画定し、放射電磁エネルギーを反射するよう操作可能な少なくとも1つの反射型材料を有する前記の膜のうちの少なくとも1枚を有する膜と、
    前記反射体チャンバ内部の圧力を調節するよう操作可能な、少なくとも1つの圧力調節または膨張組立部品と
    を具備する装置。
  8. 請求項7に記載の装置であって、
    少なくとも1つの圧力調節または膨張組立部品が、弁とポンプよりなるグループから選ばれる少なくとも1台の膨張装置を具備する、反射体チャンバの内部に流体を周囲環境から移すことによって、前記反射体チャンバを膨張させるよう操作可能な、あるいはオプションで、反射体チャンバの内部から周囲環境に流体を噴出することによって、前記反射体チャンバを収縮させるよう操作可能な前記膨張組立部品。
  9. 請求項1に記載の装置であって、
    使用者あるいはオペレーターの地球環境での使用を容易にする少なくとも1つの付属品構成要素を更に含み、
    少なくとも1つの付属品構成要素は下記よりなるグループ
    少なくとも1台の付属品モジュールまたは構成要素を取り外し可能に前記装置に取り付けるよう操作可能な取付けまたは締付け組立部品、
    前記装置を固定あるいは安定させるよう操作可能な安定組立部品、
    前記装置を支持または正しい位置に置くよう操作可能な支持または正位置決め組立部品、
    少なくとも1つの部材あるいは付属品装置を前記装置によって限界を画定された少なくとも1つの焦点の近くに維持するよう操作可能な焦点維持組立部品、
    少なくとも1つの膨張可能あるいは加圧可能な付属品構成要素を膨張させるよう操作可能な膨張組立部品、
    前記装置の少なくとも1つの構成要素を保存するよう操作可能な一体式保存組立部品、および、
    前記装置の少なくとも1つの構成要素を修理するよう操作可能な一体式修理組立部品、
    から選ばれたものである装置。
  10. 使用者が集中した電磁放射へ偶然あるいは意図的でなく露出することを防ぐよう操作可能な少なくとも1つの安全組立部品を更に含む、請求項1に記載の装置。
  11. 請求項10に記載の装置であって、
    前記安全組立部品が下記から成るグループから選ばれる少なくとも1つの構成要素を具備するもの、
    安全シールド、
    膨張可能な安全シールド、
    全面的な倒壊のリスクを低減するため、少なくとも1つの余分な、別に膨張可能な構成要素またはリングを有する安全シールド、
    安全ケージ、
    膨張可能な安全ケージ;
    安全カバー;
    膨張可能な安全カバー;
    安全メッシュ、ネット、スクリーンあるいは、格子、
    軸はずれ防護柵格子、
    迷走電磁波を捕捉および／または方向変える前記装置の焦点近くの急速エネルギー遮断装置、
    予め形成された反射性膜、
    非放物線状の予め形成された反射性膜、
    小平面の非放物線状の予め形成された反射体組立部品;
    意図的でないまたは偶発的な収縮のリスクを低減するための安全弁、および
    褶曲機構として使うための伸張した弾性材料の一片あるいは帯、
  12. 請求項1に記載の装置であって、
    前記装置が最低1つの機能を制御するよう操作可能な少なくとも1つの制御要素を更に具備し、
    制御要素は下記から成るグループから選ばれる少なくとも1つの構成要素を含む
    電磁エネルギーの少なくとも1つのソースの状況を検知するよう操作可能な検出組立部品、
    前記装置の少なくとも1つの構成要素の定位あるいは位置を検知するよう操作可能な検出組立部品、
    前記装置の少なくとも1つの構成要素の定位あるいは位置を指し示すよう操作可能な定位または位置指示計組立部品、
    前記装置の少なくとも一つの構成要素を正しい位置に置くように操作可能な位置制御組立部品、および、
    前記装置の少なくとも一つの構成要素の状態あるいは状況を指し示すよう操作可能な状態または状況指示計組立部品、
  13. 携帯用、設定選択可能式、モジュール式、多機能野外展張可能装置を利用して、地球環境に存在する少なくとも一つの資源を利用する方法であって、前記方法は、以下のステップを具備するもの
    i. 少なくとも部分的に中空の中央部の限界を画定するまたは有する少なくとも1つの支持要素を提供するステップと、
    ii. 装置が配置される周囲の地球環境からの少なくとも1つの資源を利用するよう操作可能な少なくとも1つの資源利用組立部品であって、少なくとも1つの前記資源利用組立部品が前記装置に取り外し可能に取り付けられ、少なくとも1つの前記資源利用組立部品を前記装置の少なくとも1つの他の構成要素とのユーザーが選択可能な関係で、選択可能に配置することによって、前記モジュール式多機能装置は前記装置の使用者またはオペレーターが選択可能に設定できる資源利用組立部品を提供するステップと、
    iii. 地球環境から少なくとも資源を利用するに有効な方法で前記装置を地球環境内で展帳するステップ、および
    iv. ユーザーが選択可能な地球環境に存在する資源を少なくとも1つ利用するために前記装置を操作するステップ。
  14. 請求項13に記載の方法であって、第2のステップの資源利用組立部品が以下を具備するもの、
    少なくとも2枚の前記支持要素の中央を越え延長する圧変形可能膜で、前記の膜は少なくとも1つの膨張可能な反射体チャンバの少なくとも1つの部分の限界を画定し、少なくとも前記圧変形可能膜の一つは、少なくとも一つの放射電磁エネルギーを反射する手段を有し、前記反射体チャンバは前記反射体チャンバ内の圧力を調節する圧力調整または膨張手段を少なくとも一つ有しており、
    展帳するステップあるいは第3のステップは、次のステップすなわち、
    前記圧変形可能膜の周辺部を支持し、張力をかけるために前記支持リングを展帳するステップと、
    放射電磁エネルギーを機能的凹状反射体に反射する手段を少なくとも一つ有する前記膜を少なくとも1枚変形させるため、前記反射体チャンバ内の圧力を調節する(ステップ)、および、
    ソースと目標の間の放射電磁エネルギーの透過を可能にするにつき有効な方法で、反射型膜を正しい位置に置くステップ、
    からなり、
    操作のステップにおいて地球環境から利用される資源は、電磁気源から放射される電磁放射であり、電磁放射は、反射性膜によって反射されて一点に集中されるものである、
    請求項13に記載の方法
  15. 請求項13に記載の方法であって、
    第2のステップの資源利用組立部品が以下を具備し
    前記支持要素の中央を越え延長する少なくとも2枚の膜で、前記の膜は少なくとも1つの中央チャンバの少なくとも1つの部分の限界を画定し、前記膜は実質的に流体の材料には不浸透性であり、前記チャンバは周囲の地球環境と中央のチャンバの間で実質的に流体の材料を移動させるよう操作可能な少なくとも一つのポートを有しており、
    展帳するステップあるいは第3のステップは、次のステップすなわち
    前記膜の周辺部を支持するために前記支持リングを展帳するステップと、
    少なくとも一つの前記膜を変形させ実質的に凹状の表面にするため前記チャンバを展帳するステップ、および
    前記装置を上向きの実質的に凹状の表面を持つ実質的に水平な定位に、正しく配置するステップ、からなり、
    さらに、
    操作ステップにおいて地球環境から利用される資源は、上向きの凹状の膜によって収集される降雨であり、降雨はオプションで前記チャンバを通って前記保存用ポートへ移される、
    請求項13に記載の方法
  16. 請求項13に記載の方法であって、第2のステップの資源利用組立部品が以下を具備し、
    支持要素に取り付けた複数の膜タービン翼、前記膜タービン翼が流体流に反応して、中央装着ハブまわりにタービン翼の回転を起こし、前記ハブはシャフトに取り付けられており、
    展帳するステップあるいは第3のステップは、次のステップすなわち、
    前記膜タービン翼の周辺部を支持し、張力をかけるために前記支持リングを展帳するステップと、
    エネルギーを流体流から引き出すのに適切な定位に前記装置を配置するステップ、からなり、
    地球環境から利用される資源は、流体流からのエネルギーである、
    請求項13に記載の方法。
  17. 請求項13に記載の方法であって、
    第2のステップの資源利用組立部品は以下の
    第2の膨張可能支持リングに回転可能に取り付けた第1の膨張可能な支持リング、前記第一および第二の支持リングは、高密度の材料で満たすために、各前記膨張可能な支持リングに取り付けられた、材料充填可能なチャンバまたはエンベロープを有しており、前記第一および第二の支持リングはさらに、所定の距離で前記第一および第二の支持リングを取り付ける回転可能付属部品を取り付けた機械的エネルギー利用組立部品を有しており、前記機械的エネルギー利用組立部品は、第一および第二の支持リングの波誘発相対回転によって起動される
    組立部品からなり、
    展帳するステップあるいは第3のステップは、次のステップすなわち、
    浮力を提供するため前記第一および第二の支持リングを膨張させるステップと、
    バラストを提供するため前記材料充填可能なチャンバを高密度材料で満たすステップと、
    前記装置を波を帯びた液体表面に浮かせる(ステップ)からなり、
    操作のステップにおいて地球環境から利用される資源は、波を帯びた液体表面から利用される機械的波エネルギーである、
    請求項13に記載の方法。
  18. 主として流体流からエネルギーを利用するための膨張可能野外展張可能装置であって、
    前記装置は、
    少なくとも部分的に中空の中央部の限界を画定または有する、少なくとも一つの膨張可能な支持体構成要素と
    流体流からエネルギーを利用するよう操作できる少なくとも一つの資源利用組立部品で、前記資源利用組立部品は前記支持要素に取り付けられており、前記資源利用組立部品が支持要素に取り付けられた複数の実質的に膜のタービン翼を具備し、
    前記膜状のタービン翼は、流体流に反応し、中央の装着ハブまわりにタービン翼の回転を起こし、前記ハブがシャフトに取り付けられている組立部品、
    を具備する装置。
  19. 主として流体表面から波エネルギーを利用するための膨張可能野外展張可能な装置であって、前記装置は第2の膨張可能な支持リングに回転可能に取り付けられた第1の膨張可能な支持リングを具備しており、前記第一および第二の支持リングは、高密度の材料で満たすために、各前記膨張可能な支持リングに取り付けられた、材料充填可能なチャンバまたはエンベロープを有しており、
    前記第一および第二の支持リングは所定の距離で前記第一および第二の支持リングを取り付ける回転可能付属部品を取り付けた機械的エネルギー利用組立部品を、さらに有しており、前記機械的エネルギー利用組立部品は、第一および第二の支持リングの波誘発相対回転によって起動される装置。
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