KR100675783B1 - 팽창 가능한 다기능 포물형 반사기 장치 및, 그것의 제조방법 - Google Patents

팽창 가능한 다기능 포물형 반사기 장치 및, 그것의 제조방법 Download PDF

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Abstract

팽창 가능한, 다기능, 다목적의 파라볼라 반사기 장치는 라디오 주파수 방사(RF)로부터 자외선 방사(UV)와 태양열 에너지에 이르기까지 전자기 에너지의 초점을 맞추기 위하여, 팽창 가능한 고리(12)의 압력 변형 가능한 반사 덮개로부터 제작된 복수개의 제조된 파라볼라 미러(14,16)를 가짐으로써, (1) 가열 및 요리, (2) 전력 발전, (3) 라디오 신호의 송신과 수신 향상, (4) 낮은 광의 환경에서의 시야 향상, 그리고 (5) 광 신호 또는 이미지의 투사를 이루게 된다. 장치는 또한 물의 수집과 같은 비자기적인 용도로도 사용된다. 제 1 의 주 구현예는 2 개의 멤브레인(14,16)을 이용하는데, 여기에서 적어도 하나는 전자기 복사에 대하여 반사성이다. 제 2 의 주 구현예는 반사 멤브레인과 투명 멤브레인을 이용한다. 휴대성은 팽창 가능 장치의 완전한 접힘에 의해 향상된다.

Description

팽창 가능한 다기능 포물형 반사기 장치 및, 그것의 제조 방법{Inflatable multi-function parabolic reflector apparatus and methods of manufacture}
본 발명은 전체적으로 방사성 전자기 에너지를 집중시키고, 초점을 맞추고, 비임을 발생시키는 장치 및, 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 바람직한 구현예들의 일 예에서, (1) 가열이나 또는 조리, (2) 전기 동력 발생, (3) 라디오 신호의 송수신, (4) 어두운 광의 환경에서의 시야 향상, 그리고/또는 (5) 광학적 신호 또는 이미지의 투사를 위하여 라디오 주파수 방사(RF)로부터 태양 에너지를 포함하는 자외선 복사(UV)를 통하여 전자기 에너지의 초점을 맞추는 일체형의 팽창 가능한 고리(ring)에 의해 지지되는 압력-변형 가능 반사 멤브레인(membrane)으로부터 제조된 팽창 가능한 파라볼라 반사기 장치이다.
제 1 의 주 구현예는 2 개 또는 그 이상의 압력-변형 가능한 멤브레인을 이용하는데, 이들중 적어도 하나는 중앙의 반사기 챔버를 형성하도록 반사성이고, 반사기 챔버는 반사 멤브레인을 전개시키도록 주위 압력 이하의 압력(대부분의 적용예에 필요함)이나 또는 주위 압력 이상의 압력으로 팽창될 수 있다. 제 2 의 주 구현예는 중앙의 반사기 챔버를 형성하도록 적어도 하나의 반사 멤브레인과 적어도 하나의 투명한 멤브레인을 이용하는데, 중앙의 반사기 챔버는 단지 주위 압력 이상의 압력으로만 팽창될 수 있다.
본 발명은 또한 (1) 물의 수집 및/또는 저장, (2) 물에 뜨는 장치로서의 용도 (3) 병상 또는 깁스로서의 사용, (4) 휴대용 발효기 장치, 또는 (5) 음향의 방향성 증폭과 같은, 전자기적이 아닌 기능을 위해서 사용될 수 있다는 점을 고려한다. 본 발명은 이후에 설명되고 장치의 사용자들에 용이하게 이해되는 다양한 다른 용도들을 고려한다.
a. 상세 설명
관계 있는 관련 기술은 다양한 전자기 에너지 동력화 장치들을 설명하고 있지만, 이들은 본 발명을 개시하고 있지 않다. 많은 상이한 목적을 위하여 유용하고 그리고 운반과 저장을 위해서 수축될 수 있는 경제적인 장치들에 대한 필요성이 있다.
미국 특허 제 3,326,624 호 (1967. 6. 20. Wladimir von Maydell 등에 허여됨)는 팽창 가능한 파라볼라 미러(mirror)를 설명하는데, 이것은 우주 정거장과 비행체를 위한 태양열 에너지를 수집하도록 외계 공간에서 영구적으로 단단한 구조체로 형성될 수 있다. 미러는 판상의 환상 고리, 반경 방향의 부분적인 덮개 또는 스트립 스프링, 반경 방향의 히팅 와이어, 그리고 반사성 물질로 코팅된 폴리에스터 포말로 형성된 판상의 이중벽 미러를 가진다. 고리와 미러는 내부의 단단한 간격자(spacer)를 가진다.
미국 특허 제 5,920,294 호 (1999.7.6. Bibb B. Allen 에 허여됨)는 우주용 안테나를 설명하는데, 이것은 제 1 구현예에서 전자기와 태양열 에너지의 적용을 위한 Mylar(등록 상표)를 사용하는 기구안에 내부적인 장력이 가해진 다중 코드 (cord)의 부착을 가지는 것이다. 제 2 의 구현예는 전자기와 태양열 에너지의 적용을 위해서 Mylar (등록 상표)를 사용하는 팽창된 환상체 지지 기구의 내측에 금으로 도금된 몰리브데늄 또는 흑연의 와이어 메쉬(wire mesh)의 안테나 반사기에 관하여 외부적인 장력을 받는 다중 코드(cord)로써 우주선에 부착되는 것을 이용한다.
미국 특허 제 4,352,112 호 (1982.9.28. Fritz Leohhardt 등에 허여됨)는 대형의 반사기를 설명하는데, 이것은 만곡된 오목한 표면과 중앙의 개구를 가지는 단단한 포말 받침의 개별 멤브레인 부분에 의해 지원되는, 폴리싱(polishing)된 알루미늄 시이트 또는 플라스틱 시이트의 내부를 가진다. 오목하거나 또는 볼록한 반사기로서 형성된 2 개의 멤브레인들은 열 흡수기, 열 교환기등으로 태양 광선을 반사시키고 집중시키도록 사용된다.
미국 특허 제 2, 977,596 호 (1961. 3.28. Harold D. Justice 에 허여)는 송신기 또는 수신기 베이스상에 팽창 가능한 원형의 안테나 받침을 개시한다.
미국 특허 제 3,005,987 호 (1961.10.24. Kent M. Mack 등에 허여됨)는 팽창 가능한 안테나 조립체를 설명하는데, 이것은 유연성의 비 도전성 시이트의 2 개의 오목한 시이트들과 구조상의 레이싱(lacing)을 가진 팽창 가능한 타원 튜브형 멤브레인 지지부를 덮는 레이돔(radome)을 구비하며, 하나의 시이트는 증착된 알루미늄으로 코팅된다.
미국 특허 제 3,056,131 호 (1962.9.25. Ralph L. McCreary 에게 허여됨)는 유연성 플라즈틱 재료의 오목한 2 개의 시이트를 구비하는 전자기 방사를 위한 팽 창 가능 반사기를 설명하는데, 여기에서 적어도 하나의 시이트는 파라볼라의 형상을 가진다.
미국 특허 제 3,221,333 호 (1965.11.30. Desmond M. Brown 에게 허여됨)는 팽창 가능한 라디오 안테나를 설명하는데, 이것은 용량형의 플레이트 안테나를 형성하도록 평행하게 장착된 2 개의 안테나 요소들을 가지고 중간 부분에 연결된 한쌍의 이격된 평행한 절연성 평탄 표면을 구비한 편원형 백 안테나(bag aerial)를 설명한다.
미국 특허 제 3,413,645 호 (1968.11.26 Richard J. Koehler에게 허여됨)는 신장된 팽창 가능 파라볼라 레이더 안테나를 개시하는데, 이것은 일 평면에 단파장 에너지의 통공을 제공하고 수직의 평면에 장파장 에너지의 통공을 제공한다.
미국 특허 제 3,471,860 호 (1969. 10. 7. Floyd D. Amburgey 에게 허여됨)는 가변적이거나 또는 유연한 표면을 가진 반사기 안테나를 설명하는데, 그것의 기하학적 형상은 이러한 안테나 유형으로부터 최선의 수신을 획득할 목적으로 유연성 멤브레인의 뒤에서 공기 압력 또는 부분적인 진공에 의해 변화될 수 있다.
미국 특허 제 4,672,389 호 (1987.6.9. David N. Ulry 에게 허여됨)는 원형의 프레임상에 장착된 멤브레인을 가지는 신장된 멤브레인 일광 반사 장치를 개시하는데, 여기에는 멤브레인에 장력을 가하도록 팽창될 수 있는 블래더(bladder)를 형성하도록 멤브레인의 외주에 근접한 원 안에 연장된 멤브레인의 2 중 벽 부분이 있다.
미국 특허 제 4,755,819 호 (1988.7.5. Marco C. Bernasconi 등에게 허여됨) 는 우주선에 적용되도록 의도된 파라볼라 형상의 반사기 안테나를 개시한다. 장치는 단단해진 원환체에 의해서 안정화된 안테나 레이돔과 안테나 반사기를 형성하도록 우주에서 개스로 팽창된다. 덮개 재료는 수지로 충전된 직물인데, 이것은 태양에 의해서 가열되었을 때 반사기 안테나를 안정화시키도록 중합되며 그것의 형상을 유지하는데 개스 압력이 필요하지 않다.
미국 특허 제 5,276,600 호 (1994.1.4 Takase Mitsuo 등에게 허여됨)는 베이스와 유연성 폴리머 플라스틱 기판으로 구성된 평탄한 반사기를 개시하는데, 이것은 2 개의 층들 사이에 배치된 접착층과 함께 베이스상에 중첩되고 그 위에 형성된 높은 반사성의 은(silver)을 가지는 것이다.
미국 특허 제 5,486,984 호 (1996.1.23. Jack V. Miller 등에게 허여됨)는 파라볼라 광섬유 광 가이드 발광 장치를 개시하는데, 이것은 광을 수용하는 일 단부와 파라볼라의 면 반사기의 초점에 근접하여 동축선상으로 배치된 광축상에 광을 방사하는 반대편의 다른 단부를 가지는 신장된 광섬유 광 가이드를 구비한다.
미국 특허 제 5,836,667 호 (1998.11.17. Glenn Baker 등에게 허여됨)는 오목한 환상체 반사 표면의 광축으로부터 변위된 지점에 위치되어 있는 전자기 방사원 또는 아크 램프를 개시한다. 목표물은 광섬유이다. 제 2 의 오목한 반사기는 작은 목표물에 의해서 수집된 전체적인 플럭스를 향상시키도록 제 1 의 반사기에 반대로 배치된다.
미국 특허 제 5,893,360 호 (1999.4.13. O'Malley O. Stoumen 등에게 허여됨)는 가장자리에서 시일된 유연성 재료의 2 개 시이트를 구비하는, 팽창 가능한 태양광 오븐을 개시한다. 상부의 시이트는 투명하며 저부의 시이트는 반사층을 가진다.
미국 특허 제 5,947,581 호 (1999.9.7. Michael L. Schrimmer 등에게 허여됨)는 개스를 포함하는 개스 불투과성 멤브레인과 자체 포함된 조명용 LED를 구비하는 광 방사 다이오드(LED)로 조명된 기구를 개시한다.
미국 특허 제 5,967,652 호 (1999.10.19)와 미국 특허 제 6,238,077 호 (2001.5.29. David P. Ramer 등에 허여됨)는 구형의 부문에 걸쳐서 주문된 강도를 가지고 전자기 방사를 투사하기 위한 장치를 개시한다.
미국 특허 제 6,106.135 호 (2000.8.22. Robert Zingale 등에 허여됨)는 AC 광원 또는 광섬유에 의해 매어져서 내측으로 매달리게 부착된 광원을 가지는 팽창 가능한 반투명의 기구를 설명한다. 광원은 내부 백열 램프, LED, 레이저, 섬광 제논 램프 또는 DC 배터리일 수 있다.
미국 특허 제 6,150,995 호(2000.11.21. L. Dwight Gilger 등에게 허여됨)는 결합된 광전지 장치와 전개 가능한 페리메터 트러스 RF 반사기(perimeter truss RF reflector)를 개시한다.
미국 특허 제 6,219,009 호(2001.4.17. John Shipley 등에게 허여됨)는 팽창 가능한 트러스(truss) 지지 구조에 대한 접철 가능한 안테나 반사기의 장력이 가해진 코드(cord)와 매듭에 의한 부착을 개시한다.
영국 특허 출원 제 758,090 호(1956.9.26. 공고. Charles T. Suchy 등이 출원)는 라디오 안테나 안에 배치된 팽창 가능한 기구를 개시한다.
프랑스 특허 출원 제 1.048.681 호(1953. 12.23. 공고. Adnan Tarcici 출원)는 캠핑시에 요리를 위해서 태양 에너지를 집중시키는 반사기를 개시한다.
일본 특허 출원 제 59-97205 호 (1984.6.5.공고 Yasuo Nagazumi 출원)는 질소로 충전되고 방사용 알루미늄 케이징과 구분된 공기 밀폐 챔버와 단열 미러를 가지는 파라볼라 안테나를 개시한다.
b. 장점
본 발명의 장치는 적어도 6 가지의 매우 중요한 측면에서 종래 기술보다 우수하다. 첫째, 본 발명의 장치는 그것의 다기능, 다목적 특성의 결과로서 관련 기술보다 우수하다. 본 발명 장치의 제 1 및, 제 2 구현예들 모두는 다수의 전가기적인 유용성과 비전자기적인 유용성을 가진다는 점이 주목되어야 한다. 대조적으로, 모든 관련 기술은 그것의 유용성과 적용성에 있어서 현저하게 제한적이다.
둘째, 본 발명의 장치는 그것의 극히 가볍고 집약적으로 접을 수 있는 구조의 결과로서 관련 기술보다 우수하며, 이것은 운반과 저장을 매우 용이하게 한다. 예를 들면, 완전하게 접혀졌을 때 단지 9.0 cm X 12.0 cm X 1.0 cm 의 크기와 대략 125 그램의 질량을 가지는 포켓 크기인 본 발명의 장치는 120 cm 직경의 주 반사기를 가지는 완전히 전개된 장치를 산출하도록 팽창될 수 있어서 태양열 집중 장치로서 지구상에서 사용되었을 때 1000 와트의 고도로 집중된 광 스펙트럼의 방사 에너지를 제공한다는 점이 주목되어야 한다. 그러한 장치는 대략 킬로그램당 8000 와트 인 전례 없는 비질량(mass-specific)의 동력을 제공할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
셋째, 본 발명의 장치는 그것의 정확하게 미리 형성된 반사 멤브레인과 다른 광학적 특성의 결과로서 관련 기술보다 우수한데, 상기 특성들은 장치의 작동상의 안정성을 향상시킨다. 보다 상세하게는, (관련 기술에서 일반적으로 사용된 평탄한 멤브레인 대신에) 미리 형성된 파라볼라 반사 멤브레인을 사용함으로써 장치는 상대적으로 짧은 초점 거리를 가질 수 있으며 (그리고 장치를 상대적으로 짧은 초점 거리에 제한할 수 있으며) 그에 의해서 사용자는 잠재적으로 위험한 그 어떤 방사 에너지의 고도 집중의 위치에 대하여 보다 우수한 제어성을 유지할 수 있다.
더욱이, 미리 형성된, 파라볼라가 아닌 반사 멤브레인들이 에너지 집중의 정도를 보다 안전한 수준으로 제한하도록 사용될 수 있다. 또한, 선택적인 일체화된 안전 케이지(safety cage)와 덮개의 사용은 전자기 방사의 고도 집중에 대한 우발적인 노출의 위험성을 감소시킨다.
넷째, 본 발명의 장치는 미리 형성된 반사 멤브레인의 결과로서 보다 쉽게 전개(팽창)된다는 점에서 관련 기술에 비하여 우수하다. 미리 형성된 반사 멤브레인을 사용함으로써, 그러한 반사 멤브레인은 멤브레인을 가로질러 현저하게 작은 편차 압력을 사용함으로써 완전하게 전개될 수 있으며, 그에 의해서 적절한 팽창이 용이해진다는 점이 주목되어야 한다.
다섯째, 본 발명의 제 1 구현예는 관련 기술의 주위 압력보다 높은 반사기 챔버에 고유한 다수의 손실들을 제거한다는 점에서 보다 효과적이다. 주위 압력보 다 작은 반사기 챔버를 본 발명의 제 1 구현예에 채용함으로써, 태양광 또는 다른 전자기 방사가 에너지원으로부터 반사기로 그리고 다음에 목표물로 방해받지 않고 이동할 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 따라서, 본 발명의 장치의 제 1 구현예는 그러한 에너지가 반사기로 그리고 그로부터 이동하므로 방사되는 전자기 에너지의 손실을 야기하지 않는다. 대조적으로, 관련 기술에서는, 태양광 또는 다른 전자기 방사가 반사기로 가거나 또는 그로부터 오는 과정에서 주위 압력 보다 높은 반사기 챔버의 투명한 멤브레인을 통과하여야 하며, 그에 의해서 여러 가지 손실을 초래한다. 그러한 손실들은 전자기 방사가 반사기로 가거나 그로부터 올 때 전자기 방사의 반사, 흡수 및, 확산을 포함한다.
보다 상세하게는, 광이 반사기로 이동할 때, 일부의 광이 투명한 멤브레인의 외측 표면에 의해서 반사되며, 광은 투명한 멤브레인을 통하여 반사기로 통과된다. 나머지의 광은 투명한 멤브레인의 두께를 통하여 이동하므로, 부가적인 에너지가 분자의 상호 작용의 결과로서 흡수되고 그리고/또는 확산된다. 다음에, 나머지의 광이 투명한 멤브레인의 내측 표면에 도달하므로, 부가적인 광은 반사기 챔버 내측 개스(통상적으로 공기)와 투명한 멤브레인의 굴절률들 사이의 편차 때문에 멤브레인을 통하여 뒤로 반사된다. 이러한 세 과정은 거울에서 반사되었던 광에 대해서 반복되며, 따라서 전체적으로 6 번의 현저한 투과 손실을 초래한다. 더욱이, 투명한 멤브레인을 성공적으로 통과하게 된 광은 투명한 멤브레인의 선택적으로 불완전한 표면들에 기인하여 소망되지 않은 확산 또는 산란을 여전히 받게 된다. 궁극적으로는, 관련 기술의 주위 압력 이상의 반사기 챔버의 투명한 멤브레인은 그러한 장치의 효율 감소에 대하여 통상적으로 20 퍼센트 또는 그 이상의 책임이 있다.
여섯째, 본 발명의 장치는 그것의 극단적으로 단순하고, 고도로 일체화된 구조의 결과로서 관련 기술에 비해 우수하며, 그러한 점은 장치를 매우 경제적으로 한다. 관련 기술에서 특정된 디자인은 본원 발명의 장치에 대하여 여기에서 특정된 구성의 고도의 일체화 및, 결과적인 단순성을 나타내지 않는다는 점이 주목되어야 한다. 또한 본 발명의 장치의 상대적인 단순성은 부분적으로, 그것의 반사 멤브레인이 오직 둘러싸는 주변의 압력 (그리고 반사기 챔버의 부분적인 진공화)을 사용하여 정확하게 오목한 파라볼라 표면으로 변형됨으로써 그것의 반사 멤브레인을 오목하게 변형시킬 수 있다는 사실에 기인한다. 대조적으로, 관련 기술은 복잡한 기계 장치나 또는 정전기 시스템에 의존하여 반사 멤브레인을 오목하게 변형시킨다.
본원의 다음 부분을 읽음으로써 본 발명 장치의 제 1 과 제 2 구현예가, 다른 대상물 중에서 다양한 제조 방법을 포함하는 다양한 여러 방법에 있어서 관련 기술보다 우수하다는 점이 명백해질 것이다.
본 발명은 바람직한 구현예들에서 압력 변형이 가능한 멤브레인으로부터 제작된 휴대용, 다기능, 다목적, 팽창 가능의 파라볼라 반사기 장치(기구)이며, 멤브레인들중 적어도 하나는, (1) 가열과 요리, (2) 열 또는 전기적인 동력의 발전, (3) 라디오 신호들의 송신 또는 수신의 향상, (4) 낮은 광의 환경에서의 시야 향상, 그리고/또는 (5) 광학적 신호 또는 이미지의 투사를 위하여, 라디오 주파수(RF)로부터 넓은 스펙트럼의 태양 에너지를 포함하는 자외선(UV) 복사에 이르기까지 전자기 에너지의 초점을 맞추기 위하여 팽창 가능한 고리에 의해 지지되는 반사성이다.
제 1 의 주 구현예는 2 개의 압력 변형 가능한 멤브레인을 이용하는데, 이들중 적어도 하나는 반사성이어서, 중앙의 반사기 챔버를 형성하고, 이것은 반사 멤브레인을 전개하도록 (바람직하게는) 주위 압력보다 낮거나 또는 주위 압력보다 높은 압력으로 팽창될 수 있다. 제 2 의 주 구현예는 적어도 하나의 반사 멤브레인과 적어도 하나의 투명 멤브레인을 이용하여 중앙의 반사기 챔버를 형성하는데, 이것은 오직 주위 보다 높은 압력으로 팽창될 수 있다. 양측 구현예들은 안정성을 향상시키고 그리고 작동을 용이하게 하도록 파라볼라(parabola)의 형상으로 미리 형성되는 반사 멤브레인을 채용한다. 그러나, 미리 형성된, 즉, 평탄한 반사 멤브레인의 사용은 가변적인 초점 길이가 가능하도록 고려된다. 더욱이, 미리 형성된, 파라볼라가 아닌, 즉, 구형, 물결형, 또는 일련의 원추 부분들인 반사 멤브레인의 사용은 최대의 집중도를 제한하여 안전을 더욱 향상시키도록 고려된다.
특정의 파라볼라 장치와 기구들이 제 1 과 제 2 구현예들에 대하여 도시되었는데, 이들은 (1) 요리, 가열, 증류 및, 발전을 위한 광범위 스펙트럼의 태양열 에너지의 집중과 수집; (2) 라디오 신호의 수신과 송신; (3) 실내, 지하 및, 수중 환경에서의 조명; (4) 물 또는 다른 액체의 수집과 저장; 그리고/또는 (5) 음향의 방향성 증폭과 같은 광범위의 유용한 적용을 가능하게 하고 더욱 용이하게 한다. 다중의 압력-변형 가능한 멤브레인을 가진 제품을 형성하기 위한 제조 공정이 개시된다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 휴대성이 좋으며, 다기능 다목적의 장치와 제조 방법을 제공하는 것으로서, 이것은 통상적으로 라디오 주파수 방사(RF)로부터 태양열 복사를 포함하는 자외선 복사(UV)에 이르기까지 전자기 에너지의 초점을 맞추도록 파라볼라 반사기로서 사용되기 위하여 구성되지만, 다양한 다른 전자기 및, 비전자기의 용도를 위하여 사용될 수도 있는 것이다. 본 발명의 다기능 특성에 관련하여, 본 발명의 특정한(그러나 선택적인) 목적과 장점은 다음과 같다.
(a) 요리, 가열, 살균, 증류, 물질의 처리 및, 방사열의 적용을 필요로 하거나 또는 그로부터 수혜를 받는 다른 목적을 위해서 넓은 스펙트럼(즉, 태양열)의 복사를 집중시키기 위한 고도로 휴대성이 있는 다기능 장치를 제공하는 것으로서, 이것은 예를 들면 고도의 복사능인 (전체적으로 흑체화된) 에너지 흡수용 외측 표면을 가진 태양열 오븐 또는 고압 용기(autoclave)를 포함하는, 집중된 태양열 복사를 흡수하도록 특별하게 구성된 다양한 장비를 선택적으로 이용할 수 있다;
(b) 터보전기(turboelectric), 열전기 및/또는 광전기 소자를 이용하는 전력을 발생시키기 위한 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(c) 가로등과 같이 상대적으로 어두운 광원으로부터 방사되는 광을 집중시켜서, 휴대용 계산기와 같이 광이 없으면 작동될 수 없는, 저전력의, 광전지 소자를 작동시키도록 (또는 재충전시키도록) 사용될 수 있는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(d) 전파 망원경 뿐만 아니라 라디오, 마이크로웨이브 및, 위성 통신을 향상시키거나 또는 가능하게 하기 위한 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(e) 초승달과 같이 어두운 광원으로부터 관찰되어야 하는 대상물로 복사되는 가시광을 집중시킴으로써 어두운 환경에서 시야를 향상시키는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(f) 양초와 같이 집속되지 않은 광원으로부터의 광을 어두운 환경으로 투사하여 어두운 환경에서의 시야를 향상시키기 위한 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(g) 신호용 광선을 형성하도록 집속되지 않은 광원을 초점에서 유지시켜서 사용되는 때와 같이, 광신호 통신을 가능하게 하고 향상시키기 위한 높은 휴대성을 가진 다기능 장치를 제공한다;
(h) 시야를 향상시키거나, 또는 광 이미지 프로젝터와 같은 장비를 작동시키도록 전색성의(pan-chromatic) 가시광( 또는 방사의 다른 유용한 스펙트럼 범위)을 포획하여 실내, 지하 및/또는 수중으로 전달하도록 도파관 시스템을 채용하는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(i) 사람이나 목적물을 보호하는 정전기와 전자기 에너지 차폐부 뿐만 아니라, 다층의 비상용 열 담요(thermal blanket)로서의 역할을 할 수 있지만, 사람 또는 목적물이 적외선(IR) 카메라로부터 은폐될 수 있거나 또는 그와는 다르게 전자기 이미지 또는 검출 장치로부터 보호될 수 있는 휴대용 다기능 장치를 제공한다;
(j) 병상(gurney) 또는 팽창 가능한 깁스로서의 용도를 포함하는, 사람 또는 목적물을 위한 부드럽고 순응되는 지지부로서의 역할을 할 수 있는 휴대용 다기능 장치를 제공한다;
(k) 물에서 부상하는 장치, 배, 또는 눈썰매로서 사용될 수 있는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(l) 물, 다른 액체들 및/또는, 특정의 고체 재료를 포획하고, 저장하고, 처리하고 그리고/또는 분배하는데 사용될 수 있는 휴대용 다기능 장치를 제공하는 것으로서, 다양한 장구들 (예를 들면, 집수용 고리, 홈통, 깔때기, 여과기, 튜브, 밸브, 펌프등과 같은 것들)이 일체로 또는 제거 가능하게 장치내에 포함될 수 있다;
(m) 야간에 응축 과정에 의해서 물을 수집하도록 사용될 수 있는 높은 복사능의 표면(예를 들면, 윤이 없는 표면)을 일체화시킨 휴대용 다기능 장치를 제공한다;
(n) 발효기로 사용될 수 있는 휴대용의 다기능 장치를 제공하여, 상기 장치가 위에서 주목된 증류 기능과 관련하여 연료, 의료 및, 다른 목적을 위한 높은 등급의 정제물을 생산할 수 있게 한다;
(o) 음향의 방향성 증폭을 위한 휴대용 다기능 장치를 제공한다; 그리고/또는,
(p) 장치가 가변적인 초점 길이를 가질 수 있도록 하나 또는 그 이상의 압력-변형 가능하고, 평탄하며, 반사성이 있는 멤브레인을 선택적으로 포함하는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 통상적인 (그렇지만 선택적인) 목적은 운반과 저장을 매우 용이하게 하기 위하여 극히 가볍고, 완전히 접을 수 있으며, 집약적으로 포개질 수 있는 다기능의 장치를 제공하는 것으로서, 그에 의하여 높은 비질량(mass-specific) 그리고/또는 높은 비체적(volume-specific)의 성능이 중요한, 캠핑, 배낭, 피크닉, 유선(遊船), 비상 용도, 재난 구조 및, 다른 상황(지상에서나 또는 우주)에 이상적으로 적절한 고성능의 장치를 제공한다. 운반과 저장에 관련하여, 본 발명의 특정한 (그러나 선택적인) 목적은 다음과 같다.
(a) 중량을 최소화시키도록 전적으로 매우 얇고, 고강도인 멤브레인을 구비하는 주된 구조를 가진 다기능 장치를 제공한다;
(b) 일반적으로 장치와 함께 운반될 필요가 없는, 가압된 개스를 사용함으로써 팽창이 가능한 (단단해질 수 있거나 그렇지 않으면 완전히 전개될 수 있는) 다기능의 장치를 제공한다;
(c) 체적을 최소화시키도록 불사용시에 완전히 접힐 수 있고 집약적으로 포개질 수 있는 다기능의 장치를 제공한다;
(d) 넓은 스펙트럼의 태양열 집중기로서 지상에서 사용되었을 때, 극히 가벼운 중량과 저장 (전개되지 않은) 체적에 기인하여 대략 킬로그램당 8000 와트와 입방 미터당 10 메가와트를 각각 산출하는 다기능의 장치를 제공한다; 그리고/또는
(e) 맴브레인 재료로 제작되고 그리고 "짚-잠금(ziplock)"(즉, 삽입부-및-홈(tongue-and-groove), 클램프 또는 매듭(tie), 또는 자체 시일되는 유형의 폐쇄 메카니즘을 포함하는 극히 가볍고 집약적인 팽창 밸브를 가진 다기능 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 통상적인 (그러나 선택적인) 목적은 작동, 운송 및, 저장이 보다 안전한 다기능 장치를 제공하는 것이다. 안전성에 관해서, 본 발명의 특정한 (그러나 선택적인) 목적은 다음과 같다.
(a) 초점 부근에서 물리적인 방벽을 형성하는 일체화된 안전 케이지를 가짐으로써, 전자기 방사의 잠재적으로 위험한 집중에 대한 우발적인 노출을 방지하는 휴대용 다기능 장치를 제공한다;
(b) 장치가 사용되지 않을 때 반사 멤브레인에 부딪히는 방사를 차단하는 일체형 안전 덮개를 가짐으로써, 초점에서 전자기 방사가 잠재적으로 위험스럽게 집중되는 것을 방지하고 따라서 그것에 우발적으로 노출될 위험성을 방지하는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(c) 완전하게 전개(가압)되지 않았을 때 반사 멤브레인을 왜곡시키는 일체형 반사기의 구겨짐 메카니즘을 가짐으로써, 전자기 에너지의 그 어떤 의도되지 않은, 잠재적으로 위험한 집중의 형성을 다시 방지하는 휴대용의 다기능 장치를 제공한다;
(d) 장치를 짧은 초점 길이로 제한하는, 미리 형성된 파라볼라 반사 멤브레인을 가짐으로써, 작업자에게 초점에서 고도로 집중된 에너지의 위치 제어를 보다 크게 부여하여 안전성을 향상시키는 휴대용 다기능의 장치를 제공한다; 그리고/또는,
(e) 에너지 집중의 정도를 안전 레벨로 제한하도록, 미리 형성된, 파라볼라가 아닌 반사 멤브레인을 가지는 휴대용 다기능 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 통상적인(그러나 선택적인) 목적은 전개와 작동이 보다 용이한 휴대용의 다기능 장치를 제공하는 것이다. 사용의 용이성에 관하여, 본 발명의 특정한 (그러나 선택적인) 목적들은 다음과 같다.
(a) 핸들, 관통된 탭(tab), 매듭(tie), 하중 및 저장 주머니와 같은 다양한 일체형의 고정 및 저장 특징들(특히 이들은 가볍고 집약적이며 장치를 구성하는 멤브레인의 연장부로부터 이루어질 수 있다)을 가지는 장치가 제공된다;
(b) U 자형 갈고리, 클립, 브래킷, 소켓, 후크-및-루프 패치(hook-and-loop patch) 및, 다른 통상적인 고정 메카니즘과 같은 다양한 일체형의 액세서리 하드웨어 부착부를 가지는 장치를 제공한다;
(c) 예를 들면, 팽창 가능하고 조절 가능한 2 개 다리의 지지부, 팽창 가능하고 테이퍼진 지지부/수평화 고리의 적재부, 또는 분리되고 선택적인 팽창 가능(부유하는)의 지지용 고리를 가지는 팽창 가능한 반구형 장착 요소인, 장치를 지지하고 배향시키기 위한, 가볍고 휴대용인 메카니즘을 가지는 장치를 제공한다;
(d) 접을 수 있는, 다목적의 구이 기구/주전자 지지부, 접을 수 있는 다리가 많은 초점 지지부 및/또는 팽창 가능한 초점 지지부를 구비하는, 다양한 품목들 및/또는 장구들을 초점에서 또는 그에 근접하여 유지하기 위한 경량의, 휴대용 메카니즘을 가진 장치를 제공한다;
(e) 평탄한 반사 멤브레인을 채용하는 장치들보다 현저하게 낮은 편차 압력을 멤브레인을 가로질러 사용함으로써 완전하게 전개될 수 있어서 적절한 팽창이 용이한, 미리 형성된 압력 변형 가능한 반사 멤브레인을 가지는 장치를 제공한다;
(f) 전자기적인 광원 및/또는 목표물과의 정렬을 용이하게 하거나, 또는 다른 목적을 위해서 장치를 배향시키기 위하여, 시각적인 정렬 안내부, 경사계, 수준계 및/또는, 자기 콤파스와 같은 일체화된 배향 및, 정렬 특징부들을 가진 장치를 제공한다;
(g) 수동적으로 또는 자동적으로 제어되는 루버(louver) 또는 홍채(iris) 메카니즘과 같은 광/열 강도 조절기를 가진 장치를 제공한다. 그리고/또는
(h) 광전지, 전기 펌프, 팬(fan), 구동기, 타이머, 자동 온도 조절 장치, 콘트롤러 및, 다른 유용한 장치들을 포함하지만, 그에 제한되지 않는 다양한 적용예들을 용이하게 하도록 일체화되거나 또는 분리되어 부착된 다양한 전자적인 그리고/또는 기계적인 요소들을 가지는 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 전형적인 (그러나 선택적인) 목적은 극히 단순하고 고도로 집적화된 구성의 덕분에 매우 경제적이고, 따라서 교육적인 목적뿐만 아니라 일상적인 용도를 위해서도 범용으로 사용될 수 있게 제작될 수 있는 휴대용의 다기능 장치를 제공하는 것이다. 경제성에 관하여, 본 발명의 특정한(그러나 선택적인) 목적은 다음과 같다.
(a) 제조 공구 세공 및, 처리를 현저하게 단순화시키는 평탄 패턴 제조 방법을 사용하여 얇고, 고강도이며, (바람직스럽게는) 고탄성 모듈러스(modulus)인 복수의 시이트로부터 제조된 장치 (제 1 및, 제 2 의 주 구현예)를 제공함으로써, 제조 비용을 감소시킨다; 그리고/또는
(b) 단순하고 확립된 제조 방법을 사용하여 고 강도의 상업적으로 이용 가능한 재료의 2 개 시이트(sheet)와 같이 적은 시이트로부터 제조할 수 있는 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 통상적인 (그러나 선택적인) 목적은 고도로 낙하에 내성이 있거나 또는 손상에 내성이 있는 휴대용의 다목적 장치를 제공하는 것이다. 낙하/손상에 대한 내성에 관해서, 본 발명의 특정한 (그러나 선택적인) 목적은 다음과 같다.
(a) 하나의 반사기 챔버가 손상되더라도 장치가 여전히 작동할 수 있는 하나 또는 그 이상의 여분의 반사기 챔버들을 가진 장치를 제공한다.
(b) 의도적으로나 (즉, 공중 낙하되거나 ) 또는 비의도적으로 (즉, 우발적으로) 낙하될 수 있지만 감지할 수 있는 정도의 손상을 가지지 않도록 기본적으로 고도로 유연성이 있는 재료로 구성된 장치를 제공한다.
본 발명의 목적은, 장치가 작동하는데 연료를 필요로 하지 않는 덕분으로 친환경적이 되는 휴대용의 다기능 장치를 제공하는 것이다. 대신에, 본 발명은 통상적으로 단지 복사 태양 에너지에만 의존하여, 공기, 물 또는 지상의 오염을 야기하지 않아서, 탄화수소 연료의 연소에 주로 의존함으로써 연소 과정과 연료 누출을 통해 본래부터 오염을 야기하는 다른 통상의 휴대용 요리 및 가열 장비에 대하여 두드러진 대조를 이룬다.
본 발명의 다른 목적은 의도된 목적들을 달성하는데 저렴하고, 신뢰성 있으며 그리고 완전하게 효과적인 상기의 목적을 위한 향상된 요소들과 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및, 다른 목적들은 다음의 명세서와 도면들을 참고함으로써 용이하게 명백해질 것이다.
도 1 은 오목한 반사 표면이 있는 전방 멤브레인과 후방 멤브레인을 가진 2 개의 압력 변형 가능 멤브레인을 가지는 팽창 가능 지지부의 제 1 의 구현예에 대한 평면도이다.
도 2 는 제 1 의 구현예의 측면도로서 반사 표면을 가지고 은선으로 도시된 2 개의 내측 압력 변형 가능 멤브레인을 가진 팽창 가능한 지지부를 도시한다.
도 3a 는 장치의 초점 길이를 조절하는 작동의 예로서, 단축된 거리를 가진 초점을 형성하는 약간 팽창된 멤브레인 부분이 있는 반사기 표면을 가지는 제 1 의 구현예의 개략적인 직경상의 도식화된 단면도이다.
도 3b 는 보다 긴 거리를 가진 초점을 형성하는 멤브레인 부분이 팽창되는 반사기 표면을 가지는, 제 1 의 구현예의 개략적인 직경상의 도식화된 단면도이다.
도 4 는 여분의 반사기 챔버를 형성하는 역할을 하는 2 개의 반사 외측 멤브레인과 비반사의 중앙 멤브레인을 가지는 압력-변형 가능 장치의 제 1 의 구현예에 대한 개략적인 도식화된 단면도이다.
도 5 는 부가적으로 선택 가능한 고정 및 저장 요소들이 있는 팽창 가능한 지지부를 가진 제 1 의 구현예 장치의 평면도이다. 선택적인 주변 요소들은 제 1 구현예의 장치를 위해서도 이용될 수 있다.
도 6 은 일체화된 플라스틱 플러그 밸브의 개략적인 단면도이다.
도 7a 는 삽입부-및-홈 (예를 들면 ziploc (등록상표)) 유형의 개략적인 부분 평면도이다.
도 7b 는 밸브에 대한 클램프 또는 매듭(tie)에 의한 폐쇄에 대한 개략적인 부분 평면도이다.
도 8 은 걸쇠, 클립, 브래킷, 장착용 스터드, 갈고리, 후크와 루프 고정용 패치(loop and loop fastening patches)와 같은 부착 장치의 개략적인 측면 단면도로서, 제 1 의 주 구현예 장치에 대한 정면 멤브레인의 중심 소켓에 고정된 안테나를 구비한다.
도 9 는 제 1 구현예 장치의 개략적인 측면 단면도로서, 중량체로서의 물, 바위 또는 모래를 부가하거나 또는 염소를 물에 부가하기 위한 고리 지지부와 전면 멤브레인을 위한 유연성 힌지를 가지는 공기 밀폐의, 정사각형, 원형 또는 사각형 덮개를 채용하는 것이다.
도 10 은 멤브레인들 사이의 공동 안에 수집되는, 빗물과 같은 낙하 재료를 수집하도록 정면 멤브레인의 중앙에 있는 깔때기를 가지고 개량된 제 1 구현예 장치의 개략적인 측면 단면도이다.
도 11 은 수집용 깔때기, 배수용 튜브 및, 수집용 용기를 구비하는 빗물 수집을 위한 제 1 구현예 장치의 개략적인 측면 단면도이다.
도 12 는 물과 같은 물질을 수집하고 유지하기 위한 제 1 구현예 장치의 개략적인 측면 단면도이다. 보다 작은 크기의 다른 물 수집용 고리는 고리들 사이의 선택적인 공기 통과 포트를 가지는 제 1 지지부에 연결된다.
도 13 은 침전수 또는 응축수를 수집하기 위한 것이고 주위의 홈통, 배수로 및, 물 수집용 탱크가 제공된 제 1 구현예 장치의 개략적인 측면 단면도이다.
도 14a 는 장치가 사용되고 있지 않을 때 반사기 표면의 왜곡이나 구겨짐(wrinkling)을 야기하도록, 양쪽 멤브레인의 내측 표면에 포함되어 있는, 신장된 반경 방향이거나 또는 연속적으로 신장되어 있는 원형의 (대쉬로 나타낸) 탄성 밴드를 가지고 개량된 제 1 의 구현예 장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 15 는 장치가 사용되지 않을 때 전개될 수 있는, 감을 수 있고 원형이며 불투명한 안전 덮개를 가진 제 1 구현예 장치의 개략적인 측방향 단면도이다.
도 16 은 양쪽 멤브레인들의 중앙의 투명한 패치 영역(patch region)을 가지고 개량된 제 1 구현예 장치의 개략적인 평면도로서, 각각의 멤브레인은 중심의 밸브를 둘러싸는 십자선으로 구성된 부재의 정렬된 쌍을 가진다. 지지부는 또한 십자 선으로 구성된 부재의 정렬된 쌍들과 함께 투명한 패치를 가진다. 이러한 특징들은 장치가 전자기 소스(source)와 정렬될 수 있게 한다.
도 17 은 수신 장치를 형성하도록 개량된 제 1 구현예 장치의 개략적인 정면도이다.
도 18 은 한쌍의 팽창 가능한 지지용 튜브에 의해 후방에서 지지된 제 1 구현예 장치의 경사진 개략적인 사시도이다. 지지용 튜브들은 저부에 충전될 수 있는 중량체의 주머니와, 서로에 대하여 그리고 장치의 베이스에 대하여 부착되는 장력 케이블에 의하여 더욱 안정화된다.
도 19a 는 바람직한 접합 영역을 도시하는 팽창되지 않은 제 1 구현예 장치의 제 1 평탄 패턴에 대한 개략적인 단면도이다.
도 19b 는 팽창된 상태에서 도 19a 의 제 1 구현예의 개략적인 측면 단면도이다.
도 20 은 귀로 듣거나 또는 선택적인 마이크 시스템의 도움을 가지고 새의 지저귐을 집중시킬 수 있도록 채용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 21 은 누설 마이크로웨이브 오븐 또는 음극선관 장치에 대한 차폐를 위한 전자기 에너지 차폐부로서 채용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 22 는 비상용 침대 또는 담요로서 채용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 사시도이다. 유연성 장치가 사람의 위를 덮거나 또는 그 둘레를 감싼다.
도 23 은 도파관 획득 장치, 광섬유 케이블 및 광 이미지 투사기 또는 슬라이드 투사기를 가지고 채용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 사시도이다.
도 24 는 전파 망원경 시스템의 일부로서 사용된 우주에서의 투명한 구체의 개략적인 단면도로서, 이것은 주위 압력보다 높은 내부 압력 챔버에서 라디오 주파수와 마이크로웨이브 방사를 수신하도록 부착용 케이블이나 로드에 의해 중앙에 위치된 안테나와 함께 일측상에서 내부에 고정된 제 1 구현예 장치를 가진다.
도 25 는 계산기와 같은 저전력 광전자 장치를 작동시키거나 또는 재충전시키도록 나트륨 증기 가로등으로부터의 광을 반사시키게끔 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 26 은 태양열 복사를 도파관 광 취득 장치를 통하여 잠수부의 램프에 대한 광섬유 케이블로 송신함으로써 잠수부를 위한 전색성의 광 형태인 조명을 발생하게끔 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 27 은 태양열 복사를 광 섬유 케이블 시스템으로 집중시킴으로써 건물 또는 대피소 안의 내부 램프에 대한 내부 조명을 발생시키도록 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 28 은 독서를 하기 위한 것과 같은 어두운 환경에서 원거리의 목적물 또는 면적을 조명하도록 초점에서 연소되는 촛불과 함께 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 29 는 나침반 또는 지도와 같은 다른 자료나 또는 책을 읽도록 달의 복사를 포획하고 집중시키게끔 초승달의 도움과 함께 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 30 은 다른 사람이 관찰하는 원거리의 나무들에 초점을 맞춘 광 신호의 집중으로써 통신하는 섬광라이트(flashlight)와 같은 저전력의 광원과 함께 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 31 은 정상적인 범위 바깥의 송신 스테이션으로부터 신호를 수신하도록 장치의 초점을 따라서 장착된 중앙의 안테나를 부가함으로써 파라볼라의 라디오 주파수(RF) 또는 마이크로웨이브의 송신기/수신기 장치로서 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 32 는 상승되고 흑체화된 물 탱크를 가열하도록 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 33 은 추운 날씨에 따뜻해지거나 또는 살아남기 위해서 캠프 파이어, 야외 취사장 또는 태양으로부터 복사 에너지를 초점이 아닌 곳에 있는 사람에게 반사시키게끔 사용된 단일의 장치 또는 다중의 장치들로서 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 34 는 태양 복사로부터의 종이, 나무 그리고 그와 유사한 것과 같은 연소 재료를 점화시키는데 사용된 제 1 의 구현예 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도 35 는 태양열 복사로 광전지 장치에 전류를 흐르게 하는데 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 36 은 전기적인 송신을 위해서 태양열 복사에 의하여 열전자 전지 장치에 전류를 인가하도록 이용된 제 1 구현예 장치에 대한 개략적인 단면도이다.
제 37 은 증기 터빈에 동력을 제공하도록 배출수로부터 증기를 형성하게끔 흑체화 탱크안에 있는 물과 같은 액체를 태양열 복사로 가열하는데 사용된 제 1 구 현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 38 은 산업용 재료를 제조하도록 외부가 흑체화된 열 반응 용기를 태양열 복사로 가열하게끔 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 39a 는 태양열 복사로 액체를 증류하도록 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도로서, 개시용 액체를 포함하고 도관에 의해서 응축 코일과 증류액 수집 용기로 연결된 흑체화된 탱크 또는 압력 용기를 도시한다.
도 39b 는 발효 장치로서 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 단면도이다.
도 40 은 태양열 복사로부터 열을 획득하도록 4 개의 원호형 로드에 의해 형성된 결합 구이 기구(rotisserie)와 리지(ridge) 또는 노치(notch)로 이루어진 주전자 지지부를 형성하게끔 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 사시도이다.
도 41 은 전개 가능하고 수축 가능한 안전 케이지(cage)를 형성하도록 이용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 사시도로서, 상기 케이지는, 4 개의 유연성이 있는 금속 또는 플라스틱의 케이블에 의해 안정되게 유지되고 그들의 단부상에서 장치에 있는 한쌍의 직경 방향 핀 조인트에 부착된 복수개의 단단한 금속 또는 플라스틱의 반원형의 지지용 다리를 부가함으로써 고도로 집중된 에너지의 타격으로부터 보호되기 위한 것이다.
도 42 는 전기 코드(cord)로 수신기 장치에 연결된 전자기 복사 장치와 같이 초점에 있거나 또는 초점에 근접한 그 어떤 장치 또는 재료를 지지하도록 그에 고정된 다중의 다리 지지부를 형성하게끔 사용된 제 1 구현예 장치의 개략적인 도면이다.
도 43 은 지지용 고리를 위한 제 1 밸브와 도관이 지지용 고리를 통하여 반사기 멤브레인들 사이의 챔버 안으로 통과되는 제 2 의 반사기 챔버를 이용하는 제 1 구현예 장치의 개략적인 도면이다.
도 44 는 가열 용접되거나 또는 접착제로 함께 접합된 테이퍼진 고어(gore)에 의한 지지용 고리의 구성 방법에 대한 사시도이다. 반사기 챔버는 명확성을 위해서 생략되었다.
도 45a 는 2 개의 반사 멤브레인과 원환체(torus)가 각각의 부분을 위한 밸브를 가지는 2 개의 고리형 시이트로부터 제작된 제 1 구현예 장치의 제 1 종을 팽창된 상태에서 도시한 개략적인 단면도이다.
도 45b 는 4 개의 고리형 시이트와 금속성 반사 재료로 피복된 2 개의 원형 플라스틱 (예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 시이트를 결합함으로써 이루어진 제 1 의 하위종(subspecies)의 평탄 패턴으로 도시된, 도 45a 의 종(species)의 개략적인 단면도이다.
도 45c 는 2 개의 외측 원형 반사형 멤브레인을 2 개의 내측 고리형 비반사 시이트와 결합함으로써 전체적인 장치를 둘러싸는 반사 멤브레인을 초래하는, 제 2 의 하위종 평탄 패턴으로 도시된, 도 45a 의 종의 개략적인 단면도이다.
도 46a 는 제 1 구현예 장치의 제 2 종의 개략적인 측면 단면도로서, 4 개 시이트의 고리형 지지 구조와 한쌍의 반사 멤브레인들이 2 개의 밸브가 구비된 것으로 도시된 평탄 패턴으로부터 형성된다.
도 46b 는 제 1 하위종의, 6 개 시이트 평탄 패턴으로 도시된 도 46a 의 제 2 종에 대한 개략적인 단면도로서, 2 개의 원형이면서 평탄한 내측의 반사층들은 외측의 비반사 고리의 층에 접합되며, 비반사 고리의 층은 내측 가장자리에서 내측으로 이중화된다.
도 46c 는 제 2 하위종의, 6 개 시이트의 패턴으로 도시된 도 46a의 제 2 종에 대한 개략적인 단면도로서, 2 개의 원형 반사기 멤브레인 층들은, 외측 고리의 층들의 접합과 이중의 내측 고리의 지지 층들의 접합을 가지고 평탄한 표면을 형성하도록 2 개의 고리 층들에 접합된다.
도 46d 는 제 3 하위종의, 4 개 시이트의 평탄한 패턴으로 도시된 도 46a의 제 2 의 종에 대한 개략적인 단면도로서, 2 개의 원형 반사 멤브레인 층들은 그들의 주위 가장자리에서 함께 접합되고, 반사기 층의 내측 표면을 가진 고리 지지부를 형성하도록 한쌍의 고리형 멤브레인에 접합된다.
도 47a 는 제 1 구현예 장치의 제 3 종의 개략적인 단면도로서, 6 개의 시이트들은 팽창된 상태로 도시된 2 개의 반사 멤브레인과 고리의 지지부를 형성하도록 사용된다.
도 47b 은 내측, 중간 및, 외측의 고리형 멤브레인 부분들을 가지는 제 1 하위종의 평탄한 패턴으로 도시된 도 47a 의 제 3 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 47c 는 지지용 고리의 2 개 멤브레인 형태 부분을 가지는 제 2 의 하위종의 평탄한 패턴으로 도시된 도 47a 의 제 3 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 47d 는 제 3 의 하위종의 평탄한 패턴으로 도시된 도 47a 의 제 3 종의 개략적인 단면도로서, 지지용 고리의 중간층들은 반사 멤브레인의 연장부이다.
도 47e 는 제 4 의 하위종의 평탄한 패턴으로 도시된 도 47c 의 제 3 종의 개략적인 단면도로서, 8 개 시이트의 전체적인 구조를 형성하도록 지지용 고리 구조에서 2 개 많은 시이트를 부가하게끔 지지용 구조의 외측 단부를 개량한 것이다. (도 47b-d 의 제 4 종들 각각에 단부 구조를 부가한 예시적인 것이다.)
도 48a 는 지지용 고리를 위한 2 개 시이트들과 2 개 멤브레인 시이트들의 완전하게 미리 형성되거나 또는 팽창된 상태로 제 1 구현예 장치의 바람직한 제 4 종을 제 1 의 하위종(sub-species)으로 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 48b 는 부분적으로 미리 형성된 반사기 멤브레인과 고리형 지지부가 있는 4 개의 시이트를 가지는 제 2 하위종으로 도시된 도 48a 의 제 4 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 48c 는 2 개의 미리 형성된 반사 멤브레인과 2 개의 편향되고 미리 형성된 고리형 멤브레인이 있는 4 개의 시이트를 가진 제 3 의 하위종으로 도시된 도 48a 의 제 4 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 48d 는 2 개의 미리 형성된 반사 멤브레인과 고리 지지부가 있는 4 개의 시이트를 가진 제 4 의 하위종으로 도시된 도 48a 의 제 4 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49a 는 제 5 종의 제 1 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49b 는 제 5 종의 제 2 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49c 는 제 5 종의 제 3 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49d 는 제 5 종의 제 4 하위종의 개략적인 단면도이다.
도 49e 는 제 5 종의 제 5 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49f 는 제 5 종의 제 6 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49g 는 제 5 종의 제 7 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49h 는 제 5 종의 제 8 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49i 는 제 5 종의 제 9 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49j 는 제 5 종의 제 10 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49k 는 제 5 종의 제 11 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 49l 는 제 5 종의 제 12 하위종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 50a 는 방사된 에너지가 집중되고 있는 것으로 도시된 제 2 구현예의 개략적인 단면도이다.
도 50b 는 방사된 에너지가 투사되고 있는 것으로 도시된 제 2 구현예의 개략적인 단면도이다.
도 51 은 제 2 구현예의 제 1 종에 대한 개략적인 단면도이다.
도 52 는 제 2 의 구현예의 제 2 종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 53 은 제 2 의 구현예의 제 3 종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 54 는 제 2 의 주 구현예의 제 4 종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 55 은 제 2 의 주 구현예의 제 5 종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 56 은 제 2 의 주 구현예의 제 6 종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 57a 는 제 2 구현예의 제 2 종에 대한 제 1 종으로서 도 52 의 구현예에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 57b 는 제 2 구현예의 제 2 종에 대한 제 2 하위종의 개략적인 측부 단면도이다.
도 57c 는 제 2 구현예의 제 3 하위종에 대한 개략적인 측부 단면도이다.
도 57d 는 제 2 구현예의 제 4 하위종의 개략적인 측부 단면도이다.
도 57e 는 제 2 구현예의 제 5 하위종의 개략적인 측부 단면도이다.
도 57f 는 제 2 구현예의 제 6 하위종의 개략적인 측부 단면도이다.
도 57g 는 제 2 구현예의 제 7 하위종의 개략적인 측부 단면도이다.
바람직한 구현예에 있어서, 기본적인 장치는 전자기 에너지를 집중시키고, 초점을 맞추고, 비임을 발생시키는 유형의 장치로서, 이것은 적어도 2 개의 압력 변형 가능한 멤브레인의 작용을 통해서 방사성 에너지를 조작하게 되며, 변형 가능한 멤브레인들중 적어도 하나는 팽창된 환상체(toroid) 또는 고리에 의해 지지된 반사성의 것이어야 한다. 장치는 라디오 주파수(RF)로부터 자외선(UV)에 이르는 전자기 스펙트럼의 넓은 범위에 걸쳐서 효과적이다. 이러한 고도의 다기능 장치는 전자기적이 아닌 다양한 적용예에서도 수용될 수 있다.
도 1 내지 도 49l 에 도시된 기본적인 장치의 바람직한 제 1 의 주된 구현예는 적어도 하나의 반사 멤브레인을 가지는데, 이것은 팽창 가능한 환상체 또는 고리에 의해 지지된 오목-오목의 반사기 구성을 형성하도록 주위 압력 이하로 팽창된, 팽창 가능한 압력 엔벨로프(반사기 챔버)의 일부이며, 90% 를 초과하는 유효 효율과 10,000을 초과하는 인자로써 태양광을 집중시키는 성능을 가진다. 도 50a 내지 도 57g 에 도시된 기본 장치의 제 2 의 주 구현예는 적어도 하나의 반사 멤브레인과 적어도 하나의 투명 멤브레인을 가지는데, 이것은 팽창 가능한 고리에 의해 지지된 볼록-볼록 렌즈 구성을 형성하도록 주위 압력 이상으로 팽창된 압력 엔벨로프(반사기 챔버)를 구비한다. 이러한 구현예는 75 -85 % 의 유효 효율을 가진다. 상이한 수의 단편들을 접합시킴으로써 멤브레인과 고리 지지부를 제조하는 것은 상기의 두가지 구현예들에 도시되어 있다. 상기 장치의 두가지 구현예들은 훌륭하게 확립된 제조 공정을 이용하여 상업적으로 이용 가능한 재료로부터 제조될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 제 1 의 주 구현예에 대하여 도시된 다양한 적용예의 대부분을 제 2 의 주 구현예에도 적용한다.
도 1 및, 도 2에서, 단지 반사 멤브레인만을 가진 제 1 의 주된 구현예(10)는 상부 전방의 탄성 반사 멤브레인(14)과 하부 후방에 있는 여분의 탄성 반사 멤브레인(16)을 지지하고 원형의 단면을 가지는 환상체 또는 고리 지지 요소(12)로서 도시되어 있다. 도면은 지지 요소(12)가 원형인 것을 도시한다. 그러나, 본 발명은 6 각형, 정사각형, 직사각형, 타원형 및, 다른 것들의 단면 형상을 가지는 것을 포함하는 다른 유형의 지지부를 사용하여 실시될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 멤브레인(14)은 (반사기 챔버를 팽창시키기 위한 팽창 수단의 예로서) 중앙의 팽창 밸브(18)를 가진다. 팽창 가능한 환상형 지지 구조(12)는 또한 단단한 고리를 형성하도록 (지지용 고리를 팽창시키기 위한 팽창 수단의 예로서) 팽창을 위한 개스 밸브(18)를 가진다 (2 개의 밸브들이 링 지지부와 중앙의 반사기 챔버의 분리 팽창을 위해서 도시되어 있다).
반사 멤브레인(14,16)은 (제조되는 동안에) 파라볼라(parabolic) 형상으로 미리 형성되어서 안전 목적을 위한 짧은 초점 거리를 제공하고, 그리고 반사 멤브레인(14,6)을 완전하게 변형시켜서 매끄럽게(smooth) 하는데 필요한 편차 압력을 감소시킨다. 그러나, 이후에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 반사 멤브레인(14,16)을 가로질러서 부과되는 편차 압력의 함수로서 가변적인 초점 거리를 제공할 수 있는 장치를 생산하도록 평탄한 (미리 형성되지 않은) 멤브레인을 사용하여 실시될 수 있다.
환상체 지지 구조의 내측 부분과 연관된 반사 멤브레인(14,16)은 반사기 챔버(20)에 2 중의 파라볼라의 오목-오목 반사기 구성을 제공한다. 환상체를 형성하는 하나의 예로서 환상체(12)를 형성하는 솔기(22)가 도시되어 있다. 멤브레인(14,16)은 환상체(12)에 접착제로 또는 열로 접합된다. 이와는 달리, 이하에서 도시된 바와 같이, 반사 멤브레인과 환상체 요소들이 각각의 측상에서 일체로 될 수 있다. 멤브레인(14,16)은 예를 들면 Mylar 의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 플라스틱 조성물로부터 제조된다. 반사 표면(24)은 멤브레인(14,16)의 외측면을 증기 증착 알루미늄과 유사한 반사성 물질로써 코팅함으로써 제공된다. 플라스틱 반사 멤브레인은 균질되게 편입된 반사성 입자들을 가질 수 있거나 또는 일체형의 도전성 와이어 또는 메쉬를 구비할 수 있다.
환상체(12)는 비닐과 같은 고 신장이 가능한 재료 (즉, 높은 강도와 낮은 탄성 모듈러스를 가진 재료)의 얇은 시이트로부터 제조되며, 이것은 환상체 고리 구조의 완전한 팽창을 저해하지 않도록 평탄한 고리형 시이트로부터 제조된 환상체의 내측 부분이 충분하게 신장(연장)될 수 있게 하는데 필요하다.
도 3a 와 도 3b에 도시된 바와 같이, 태양 복사(28)의 초점 조절은 초점 거리(30)를 증가시키도록 반사기 챔버(20) 안의 팽창 압력을 증가시킴으로써 이루어지는 것으로 도시되어 있다.
도 4 는 여분의 반사기 챔버를 형성하는 역할을 하는 2 개의 반사 외측 멤브레인과 비반사 중심 멤브레인(15)을 가지는 압력 변형 가능 장치를 가지는 제 1 구현예를 도시한다.
도 5 는 안정된 위치를 달성하고 다른 요소들을 부착시키도록 환상체(12)에 부가될 수 있는 부착물을 도시한다. 한쌍의 핸들(32)은 환상체(12)의 측부에 직경 방향으로 위치된다. 보관이나 또는 그와 유사한 상황에서 걸 수 있도록 관통된 탭(34)이 핸들(32) 사이에서 일측에 등간격으로 제공된다. 한쌍의 매달린 끈(strap;36)이 관통된 탭(34)의 측부에 부착된다. 수축되고 접힌 장치(10)를 저장하기 위하여 저장 주머니(38)가 제공된다. 한쌍의 저부 주머니(40)는 직립의 장치(10)를 안정화시키기 위하여 밀도 높은 재료로 채워지도록 제공된다.
도 6 은 반사 멤브레인(14)을 위한 밸브의 예로서 환상체(12)상에 일체화된 플러그(44)를 가지는 유연성의 플러그 밸브(42)를 도시한다. 이러한 밸브들은 낮은 외관의 밸브들일 수 있으며 시일의 완전성을 향상시키도록 나사화될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 도 7a 는 환상체(12)상에 통상의 삽입부-및-홈의 짚-잠금(zip-lock) 부분(48)을 가지는 삽입부-및-홈의 짚-잠금 유형의 밸브(46)를 도시한다. 도 7b 는 매듭(52)이나 또는 클램프에 의해서 폐쇄되도록 클램프된 밸브(50)를 도시한다.
도 8 은 지지부(56)를 묶기 위한 U 자형 갈고리, 걸쇠, 클립 또는 브래킷과 같은, 제 1 의 주 장치의 구현예(10)상의 다양한 부착 장치와, 다른 요소들을 부착시키기 위한 후크-및-루프 고정용 패치(hook-and-loop patch, 58) 및 장착 스터드(60)를 도시한다. 중심의 소켓(62)은 안테나(64)를 상부 전방의 반사 멤브레인(14) 안에 삽입하는 것으로 도시되어 있다.
도 9 는 제 1 구현예 장치(10)에 대한 상이한 용도를 도시하는데, 상기 장치는 물을 운반하거나 또는 중량을 부가하도록 4 개의 (또는 그 어떤 다른 개수의) 포트(port)를 부가함으로써 장치(66)를 형성하도록 수정된 것이다. 반사기 챔버(30)에 맞닿는 환상체(12) 안의 내측 포트(68)는 물이 환상체(12)로부터 반사기 챔버(20) 안으로 유동할 수 있게 한다. 환상체(12)와 상부 멤브레인(14) 상의 커다란 적재용 덮개(70)는 정사각형, 사각형 또는 원형으로 형상화되고, 72 에서 힌지로 결합되어, 주위의 갈고리와 고리의 고정구(58)(또는 그 어떤 다른 유형의 고정구)에 의해서 폐쇄 상태로 고정된다.
도 10 은 빗물 수집용 장치(74)를 도시하는데, 이것은 중심의 유출 도관(76), 즉, 수정된 밸브 및/또는 배수를 용이하게 하도록 상부 멤브레인 안에서 깔때기 같이 형상화된 멤브레인을 가져서 빗물 유출수(78)가 반사기 챔버(20)를 통과하게 한다.
도 11 은 수정된 빗물 수집 장치(80)를 도시하는데, 중심의 깔때기(82)는 하부 멤브레인(16)을 통하여 도관(84)과 집적 콘테이너(86)로 통과된다. 이러한 구성은 장치가 다양한 작동 모드 사이에서, 즉, 빗물 수집과 요리 모드 사이에서 전환될 수 있게 한다. 이러한 구성은 사용자가 반대편의 반사 멤브레인(14,16)에 포함된 깔때기/밸브의 반대편 쌍을 연결함으로써 이루어질 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 빗물 수집을 위하여 (또는 본원 출원에 설명된 그 어떤 다른 목적을 위하여) 장치의 체적을 증가시킬 필요가 있는 경우에, 부가적인 고리(12)들이 사용되어 벽 의 높이를 증가시킬 수 있다.
도 12 는 빗물 (R0 또는 다른 액체를 장치(88) 안에 수집하는 것을 도시하는데, 상기 장치는 환상체(12)의 상부에 부착되어 팽창되는 전체적으로, 그러나 반드시 그러할 필요는 없는 작은 직경을 가진 부가적인 팽창 수집 고리(90)를 가진다. 고리(90)는 물의 수집 체적을 증가시킨다. 이것은 충격에 의해 튀기는 것 때문에 발생하는 손실을 감소시키고 엎질러지는 것을 감소시키며, 특히 경사 표면(언덕)이나 움직이는 표면 (흔들리는 배의 갑판)에 위치되는 경우에 그러하다.
수집용 고리(90)의 대직경은 유효한 포획 부위를 증가시키도록 확대될 수 있다. 액체 수집을 위한 장치의 외부 체적을 증가시킬 필요가 있는 경우에 (또는 고리(90)에서 직경 방향으로 걸쳐지는 로드(rod)상의 초점에 대상물을 지지하는 것과 같은, 본원 출원에 설명된 그 어떤 다른 목적이 있는 경우에) 벽의 높이를 증가시키도록 부가적인 수집 고리(90)가 장치에 부착될 수 있다. 액체 저장을 위해 장치의 내부 체적을 증가시킬 필요가 있는 경우에, 부가적인 환상체 지지 구조의 고리들(12)이 반사 멤브레인(14,16) 사이에서 장치내에 편입될 수 있다.
도 13 은 주위의 홈통(96)안에 물(94)을 수집하고 도관(84)을 통하여 물을 수집용 콘테이너(86) 안으로 배수시키는 장치(92)를 도시한다. 주위의 홈통(96)은 환상체(12)의 외측 가장자리에 위치될 수 있으며, 환상체(12)를 구비하는 멤브레인의 연장부로부터 제조될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 14a 및, 도 14b 는 표면을 왜곡시킴으로써 장치(100)가 잠재적으로 위험한 에너지의 집중을 발생시키는 것을 방지하기 위한 안전 인자로서 고무와 같은 몇 개의 원형 탄성 밴드(band, 98)를 멤브레인(14,16)에 부가하는 것을 도시한다. 도 14b 는 공간을 형성하는 플라스틱 띠(102)에 의해서 반사기 챔버 안에 고정된 탄성 밴드(98)를 도시하는데, 이것은 반사 멤브레인의 내측 표면에 열 접합되거나 또는 다른 방식으로 접합된다.
도 15 는 환상체(12)상의 부착 지점(108)에 말아 올려질 수 있는 원형의 플라스틱 덮개(106)를 가진 장치(104)를 도시한다. 덮개(106)는 선택적으로 후크와 루프 패치(patch)를 가져서 말려지거나 또는 전개된 상태로 유지될 수 있다. 덮개의 목적은 거울을 보호하고 사용중이 아닐 때 에너지의 의도되지 않은 위험한 집중을 방지하는 것이다.
도 16 은 장치(110)와 전자기 소스를 정렬하는 것을 보조하도록 양쪽 멤브레인(14,16) 내에 있는 다른 한쌍의 부재(114) 뿐만 아니라 십자선으로 구성된 한쌍의 부재(114)를 가지는 중심의 투명한 패치(112)를 환상체(12) 안에 삽입하도록 수정된 장치(110)를 도시한다.
도 17 은 위성 접시 수용 장치(116)를 도시하는데, 이것은 고어(gore, 122)로부터 제작된 반구형의 장착 및, 안정화 성분 요소(120)를 지지하는 팽창된 베이스 고리(118)를 구비하며, 그 안에 제 1 의 주 장치의 구현예(10)가 놓여진다. 이러한 장치(116)는 위성 송신을 수신하도록 사용될 때 액세서리 수신기(미도시)를 필요로 할 수 있다. 반사기는 여러개의 고어(gore)로 제작될 수도 있다는 점이 주목되어야 한다.
또한 다른 지지 방법은, 모래를 파낸 지면의 오목한 곳에 반구형 장착부를 안착시키거나, 또는 소스 및/또는 목표물에 대한 적절한 배향을 위해서 장치를 경사지게 하도록 사용된 복수개의 테이퍼진 지지용 고리를 구비한다는 점이 주목되어야 한다. 지지용 고리는 장치가 경사진 표면이나 또는 언덕에 안착되었을 때 수평화시키는 기능도 한다.
도 18 은 개별의 개스 팽창 밸브(18)와 함께 팽창 가능한 구획부(128)를 가진 2 개의 지지용 튜브(126)에 의해 제 1 의 주된 장치(10)를 지지하기 위한, 팽창 가능하고, 높이 조절될 수 있는 2 개 다리의 지지용 구조체(124)를 도시한다. 따라서, 이러한 지지용 튜브(126)들은 각각의 지지용 튜브의 각각의 구획부 안에 주입되는 공기의 양을 조절함으로써 고르지 않은 지역에 배치되도록 높이를 조절할 수 있다. 지지용 튜브(126)들은 도 5 에 도시된 바와 같은 걸기 위한 끈(36)에 의해서 경사진 장치(10)의 상부에 매여있거나, 또는 그 어떤 다른 공지의 고정 수단에 의해서 매여있다. 지지용 튜브(126)의 반대편 단부들은 튜브를 저장하거나 그리고/또는 튜브를 내리눌러서 장치(124)를 안정화시키도록 주머니(130)를 가진다. 코드(cord, 132)는 장치의 위치를 유지시키도록 장치(10)와 각각의 튜브(126)의 저부에 부착된다.
도 19a 및, 도 19b 는 환상체(12)와 중첩되어 있는 특대의 반사 멤브레인(14,16)을 가진 팽창된 장치(136)의 수축된 평탄 패턴(134)을 각각 도시한다. 필요한 밸브들이 팽창을 위해서 설치될 것이다. 본 발명의 다른 많은 장치들과 같이, 이러한 팽창된 장치는 물에 뜨는 배나 또는 눈 덮힌 경사(미도시) 아래로 미끄러지는데 사용될 수 있다.
도 20 은 전방의 반사 멤브레인(14)의 중심에 있는 포켓(144)안에 꽂힌 샤프트(142)상에 마이크(140)를 두거나 또는 사용자의 귀(미도시)를 초점 지점에 배치함으로써 지저귀는 새(138)의 소리와 같은 원거리의 음향을 들을 수 있도록 사용된 제 1 의 구현예 장치(10)를 도시한다.
도 21 은 위험한 전자기파(150)에 근접해야 하는 사람(148)(점선으로 도시됨)을 보호하도록 전자기 에너지 차폐부(146)로서 사용된 제 1 의 구현예(10)를 도시하며, 이것은 컴퓨터(152)와 같은 음극선관이나 또는 누설되는 전자 렌지(154)로부터 회피하게 한다. 이러한 보호는 장치가 팽창되었는지의 여부에 상관 없이 제공된다.
도 22 는 비상용의 열적 침상(thermal bed) 또는 담요(156)로서 채용된 제 1 구현예의 장치(10)를 도시하는데, 사람(148)은 반사된 체온으로 자신을 보온하게 됨, 따라서 신체 에너지를 보존한다. 담요(156)는 사람(148)을 덮을 수 있다. 이러한 기능의 수행은 장치가 팽창될 필요가 없다. 또한 장치는 부상을 당한 사람을 지지하는 병상(病床) 또는 깁스로서 사용될 수 있다는 점이 더 주목되어야한다.
도 23 은 태양열 복사(28) 또는 달의 복사를 사용하는 제 1 의 구현예 장치(10)를 도시하는데, 이것은 장치(10)에 부착된 트러스 지지부(168)에 의해 지지된 도파관 획득 장치(166)로부터 태양열 복사(28)를 수신하여 광섬유 케이블(164)을 통하여 태양열 복사(28)를 송신함으로써 건물(162)의 내부에서 투사 스크린(160)상에 이미지를 투사하도록 광학적 이미지 투사기(158)를 위한 조명을 제공한다.
도 24 는 제 1 구현예의 장치(10)를 구비하는 외계 공간(172)의 투명한 구체 (170)를 도시하는데, 상기 장치(10)는 버팀대(176)로 지지된 주위 압력 이상의 환경(174)내에 설치되어, 4 개의 케이블 또는 로드(182)에 의해서 초점의 위치에 고정된 안테나(180)로부터 라디오 주파수와 마이크로웨이브의 방사(178)를 수신하도록 되어 있다.
도 25 는 휴대용 계산기(184)와 같은 전력 소비가 적은 광전자 장치를 도시하는데, 이것은 처음에 거리의 나트륨 증기 램프(186)로부터 수신되어 제 1 의 구현예 장치(10)로부터 반사된 복사에 의해서 전기가 인가되고/재충전된다. 계산기(184)의 광전지는 장치(10)의 초점 위치에 배치된다.
도 26 은 바다(190)의 배(188)에 하우징된 제 1 구현예의 장치(10)를 도시하는데, 이것은 태양열 복사(28)를 도파관 획득 장치(166)와 광섬유 케이블(154)로 반사시키고 집중시켜서 물 아래에 있는 잠수부(미도시)가 사용하는 램프(192)를 조명하게 된다.
도 27 은 다층 건물(196) 안의 방(194)을 조명하는 제 1 구현예 장치(10)의 사용을 도시하는데, 이것은 태양 복사(28)를 수신하고, 복사를 도파관 획득 장치(166), 광섬유 케이블(164) 및, 개별의 램프(192)로 송신시킴으로써 이루어진다. 이러한 시스템은 지하의 대피소에도 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 28 은 어둠으로부터 대략 45 피트 떨어져서 위치된 책(200)을 읽도록 불켜진 양초(198)로부터의 조명에 조첨을 맞추는 제 1 의 구현예 장치(10)를 사용하는 것을 도시한다.
도 29 는 초승달(2004)로부터의 달의 복사(202)로 책(200)을 읽을 수 있는 제 1 의 구현예 장치(10)를 도시한다. 나침반 또는 지도를 이러한 방법으로 읽을 수 있다.
도 30 은 손전등(206)의 광 신호를 송신하는 것을 도시하는데, 손전등은 모르스 부호에 대한 지식과 함께 제 1 의 사람(208)에 의해 조작되어 광 이미지(210)를 집속시켜서 원거리의 나무(212) 또는 그와 유사한 불투명 대상물에 투사함으로써 제 2 의 사람(214)에 의해 관찰된다. 예를 들면, 양초, 성냥, 담배 라이터와 같은 다른 광원이 신호를 송신하는 광원의 역할을 하도록 대체될 수 있다.
도 31 은 파라볼라의 라디오 주파수 또는 마이크로웨이브 수신기 장치(216)를 형성하는 제 1 의 구현예 장치(10)의 수정예를 도시하는데, 이것은 정상적으로는 수신 영역 밖에 있는 송신 스테이션(220)으로부터 신호를 수신하도록 장치의 초점 라인을 따라서 멤브레인(14) 안의 중심 포켓(144)에 고정된 중심의 안테나(218)를 부가함으로써 이루어진다. 장치는 송신의 범위를 연장하고 라디오 통신을 향상시키는데 사용될 수도 있다.
도 32 는 탑(224)에 올려진 흑체화된 탱크(222)에 초점을 맞춰서 태양열 복사(28)로 건물(196)을 가열하는 제 1 의 구현예 장치를 도시하며 이것은 건물 안으로 통과하고 재가열을 위해서 탑으로 복귀하는 도관(226)을 통과하는 물 또는 공기를 포함한다.
도 33 은 추운 날씨 동안에 캠프 파이어(230)로부터 복사된 열로 목욕하는 사람을 따뜻하게 하도록 제 2 장치(10)와 협조하거나 또는 단독으로 제 1 의 구현예 장치(10)를 사용하는 것을 도시한다. 전자기 복사를 여과시키고 그리고/또는 반 사시키기 위한 전도성 메쉬(mesh)가 반사 멤브레인상에서 사용될 수 있다는 점이 주목된다.
도 34 는 태양열 복사(28)로 종이, 나무 및 그와 유사한 것과 같은 연소 재료(232)를 점화하는 제 1 구현예 장치(10)의 사용을 도시한다.
도 35 는 장치(234)가 제 1 구현예의 장치(10)의 초점 위치에 배치되었을 때 제 1 구현예 장치(10)로 태양열 복사(28)의 초점을 맞춤으로써 광전지 장치(234)가 전류를 발생하는 것을 도시한다.
도 36 은 제 1 구현예의 장치(10)로 태양열 복사(28)의 초점을 맞춤으로써 열전기 전지 장치(236)의 전류를 발생시키는 것을 도시한다.
도 37 은 가열용 액체 매체를 가진 흑체 탱크(244) 안의 파이프(242)로부터 유입된 물과 같은 유출 액체(240)를 태양열 복사(28)로 가열하는 제 1 구현예 장치(10)의 사용을 도시하는데, 이것은 전력을 발생시키도록 유출 파이프(252)를 통하여 인접한 터빈(미도시)으로 통과되는 코일(250)내 유출 증기(248)를 발생시킨다.
도 38 은 흑체화된 열 반응 용기(254)로 태양열 복사(28)를 집중시킴으로써 열을 제공하는데 사용되는 제 1 구현예 장치(10)를 도시하는데, 상기 열 반응 용기(254)는 산업용 제품(256)을 생산하고 트러스 지지부(168)상에서 원거리에 지지되어 있다. 반응이 일어난 제품을 운송하는 배관은 생략되어 있다. 반응은 일괄 처리 또는 연속적인 방식으로 이루어질 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 39a 는 태양열 복사(28)를 이용하여 액체(258)를 증류시키도록 사용된 제 1 구현예 장치(10)를 도시한다. 액체를 포함하는 플라스크(260)는 코일로 이루어진 중류 기둥(262)에 부착되는데, 상기 기둥은 상부에서 개방되어 있고 그리고 응축된 액체를 도관(84)을 통하여 도 11 에 도시된 바와 같은 수집 콘테이너(86)로 흐르게 한다.
장치는 태양열 압력 용기 장치나 또는 발효 장치로서 사용될 수 있다. 압력 용기로 사용될 때, 장치는 의료용, 치과용 또는 다른 장비를 살균하는데 사용될 수 있다. 발효 장치로 사용될 경우에, 도 39b 에 도시된 바와 같이, 장치는 덮개(85)를 가지며 압력 해제 밸브(87)나 또는 혐기성 공기 잠금부를 가질 수 있다.
도 40 은 구이 기구 장치(rotisserie device, 268)를 지지하도록 구성된 4 개의 원호형 로드(rod, 266)가 부착된 요리 기구(264)에 편입된 제 1 구현예의 장치(10)를 도시한다. 봉(266)은 물 주전자(272)와 같은 다른 요리 용구를 지지하기 위한 일련의 갈고리 또는 톱니(270)를 가진다. 제 1 구현예의 장치(10)는 태양열 복사에 의해서 에너지가 주어진다. 장치는 팽창 가능한 구이 기구로서 사용될 수 있다는 점도 주목되어야 한다.
도 41 은 태양열 복사의 위험한 집중에 대한 우발적인 노출로부터 자신을 보호하도록 전개와 접힘이 가능한 안전 케이지(274)를 형성하도록 사용된 제 1 구현예의 장치(10)를 도시한다. 안전 케이지(274)는 복수개의, 예를 들면 9 개의 단단한 금속 또는 플라스틱 반원형 지지용 다리(276)를 구비하는데, 이것은 그들의 단부가 장치(10)에 있는 한쌍의 직경 방향에 있는 핀 조인트(278)에 부착되고, 각각의 지지용 다리(276)를 이격시키도록 부착된 복수개의 유연성 금속 또는 플라스틱 케이블(280)에 의해서 안정되게 유지된다.
도 42 는 3 각대 지지부(282)를 도시하는데, 이것은 제 1 구현예 장치(10)의 3 개 핀 조인트(278)에 부착된 봉으로 이루어지고, 초점 지점에 고정된 전자기 방사 수신 장치(284)를 지지한다. 장치(284)는 도전성 와이어(238)에 의해서 수신기 지시 장치(286)에 연결된다.
도 43 은 환상체(12)를 위한 제 1 의 밸브(18)를 가진 제 1 구현예 장치(10)를 도시하는데, 이것은 반사기 챔버(20)로 진입하도록 환상체를 통과하는 (반사기 챔버를 팽창시키기 위한 팽창 수단의 다른 예로서) 제 2 의 연장된 밸브(288)를 가지고 개량된 것이다.
도 44 는 복수개의 고어(122)(도 17)로 제작된 다른 환상체(290)를 도시하는 것으로서 반사기 멤브레인이 생략된 것이다.
도 45a-c 는 상이한 플라스틱 층들의 4 개 또는 6 개 시이트로부터 평탄한 패턴으로 제작된 제 1 종(292)의 제 1 구현예 장치(10)를 도시하는 것으로서, 여기에서 원들은 솔기 또는 접합부(22)를 나타낸다. 6 개의 층들로 이루어진 도 45b 의 제 1 종의 제 1 의 하위종(sub-species, 293)에서, 환상체(12)는 Mylar (등록상표)와 같이 고강도와 고 모듈러스(Modulus)를 가진 재료(294)의 2 개의 고리형 외부 시이트로부터 형성된다. 환상체(12)의 내측 고리형 부분(296)은 평탄해졌을 때 반사기 챔버(20) 안에 위치되며, 비닐과 같은 낮은 탄성의 모듈과 고강도의 재료로부터 형성된다. 낮은 탄성 모듈과 높은 강도를 가진 재료는 원환체(torus)의 완전한 팽창을 방해하지 않도록 충분히 신장되는 (늘어나는) 성능을 가진다. 반사기 챔버(20)를 형성하는 원형의 반사용 멤브레인(14,16)은 알루미늄, 금 그리고 그와 유사한 것으로 코팅된 Mylar (등록상표)로 제작된다. 단지 4 개의 층만을 가진 도 45c 의 제 1 의 하위 종(295)에서, 반사용 부재(14,16)는 원형이며 환상체(12)의 일부를 형성한다.
도 46a 에 도시된 바와 같이, 제 2 의 종(298)은 평탄한 패턴으로부터 형성된 4 개 또는 6 개의 시이트의 배치로써 제 1 의 종과 유사한 팽창된 구조를 구비한다. 내측의 고리형 시이트(294)는 이제 평탄화된 환상체 영역(12) 안에 있다. 도 46b 에 도시된 제 1 의 하위 종(300)에 있어서, 6 개의 시이트들이 사용된다. 도 46c 와 도 46d 의 제 2 및, 제 3 의 하위 종(302,204)에서, 단지 4 개의 시이트들이 사용된다. 제 2 의 하위 종(302)에서, 반사기 멤브레인(14,16)은 환상체(12)의 외부 부분을 형성한다. 제 3 의 하위 종(304)에서, 반사기 멤브레인(14,16)은 이제 환상체(12)의 내측 부분을 형성한다. 장치(10)의 반사기 표면 부위의 양에서 다기능성을 허용하는 이러한 평탄한 배치의 패턴은 특정한 상황에 대하여 최고가 된다.
도 47a 에 도시된 제 3 의 종(306)에서, 도 47b-e 는 6 개, 8 개 또는 10 개 시이트의 평탄한 배치의 패턴에 기초한다. 도 47b 의 제 1 의 하위 종(308)에서, 환상체(12)는 2 개의 외측 고리형 시이트(310), 2 개의 중간 고리형 시이트(312) 그리고 2 개의 내측 고리형 시이트(314)를 구비하는 6 개의 시이트로 구성된다. 반사용 멤브레인(14,16)은 6 개 시이트의 구조(308)를 완성한다. 도 47c 의 제 2 하위 종에서, 반사용 멤브레인(14,16)은 각각 상부와 하부 표면을 구성하여, 6 개 시이트의 평탄한 배치의 구조체(316)을 형성한다. 도 47d 는 제 3 의 하위 종으로서 6 개 시이트의 평탄한 배치의 구조체(318)를 도시하는데, 여기에서 반사 멤브레인과 중간의 고리형 시이트가 결합된다. 도 47e 는 상기 언급된 하위 종들중 그 어느 것의 환상체 부분(12)에 대하여 2 개 이상의 고리형 단부 층(322)을 부가하는 것에 기초한 제 4 의 하위 종(320)이지만, 10 개 시이트 배치의 패턴을 형성하도록 도 47c 의 8 개 시이트 배치의 패턴을 수정한 것으로서 도시되어 있다.
도 48a-d 는 모든 하위종들에 대하여 단지 4 개의 시이트만을 사용하는, 전체적으로 또는 부분적으로 미리 형성된 상태의 제 4 의 종(324)을 도시한다. 도 48a 는 제 1 종의 제 1 하위종(324)을 도시하는데, 여기에서 반사용 멤브레인(14,16)은 완전하게 미리 형성된 2 개 부분의 환상체 요소(12)에 부착된다. 도 48b 에 도시된 제 2 의 하위 종(326)은 미리 형성된 멤브레인(14,16)을 가져서 제한된 반사기 챔버(20)를 초래한다. 또한, 환상체(12)는 부분적으로 미리 형성된 단면이 타원형인 구성(328)을 가진다. 도 48c 의 제 3 의 하위 종(330)은 단면이 원추형 외부 팁(332)을 가진 미리 형성된 편향의 환상체 요소(12)를 가진다. 도 48d 의 제 4 의 하위 종(334)은 단면이 미리 형성되지 않거나 또는 평탄화된 외부 단부(336)를 가지는 환상체 요소(12)의 미리 형성된 내측 부분을 가진다.
도 49a 는 제 5 종의 제 1 의 하위 종(338)으로서, 2 개의 시이트(14,16)와 함께 6 각형의 단면(340)을 가지는 지지용 고리 또는 환상체(12)를 형성하도록 8 개의 시이트를 가진 제 1 의 바람직한 구현예 장치(10)의 3 차원의 구성을 도시한다. 이러한 부가적인 하위 종은 미리 형성되지 않으면서도 멤브레인의 구부림을 최소화시킴으로써 보다 단단한 구조를 제공한다.
도 49b 는 제 5 종의 제 2 의 하위 종(342)으로서, 5 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하며, 5 개 시이트들중 3 개는 3 각형의 단면(344)을 가진 지지용 고리(12)를 형성한다.
도 49c 는 제 5 종의 제 3 의 하위 종(346)으로서, 6 개 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는데, 시이트들중 4 개는 정사각형 또는 직사각형 단면(348)을 가진 지지용 고리(12)를 형성한다.
도 49d 는 제 5 종의 제 4 의 하위 종(350)으로서, 4 개 변의 다각형(352)을 가진 단면으로 지지용 고리(12)를 형성하도록 6 개의 시이트를 가진 제 1 의 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하며, 상기 다각형은 동일한 길이의 경사진 상부와 하부 변과, 긴 내부 변에 평행한 수직의 외부 변을 가진다.
도 49e 는 7 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 5 의 하위 종(354)인데, 시이트들중 5 개는 5 각형(356)을 가진 단면으로 지지용 고리(12)를 형성하고, 상기 5 각형은 수직의 내측 시이트에 부착된 2 개의 수평이고 평행한 변에 부착된 2 개의 동일한 길이이고 경사진 외측의 시이트를 가진다.
도 49f 는 9 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 6 의 하위종(358)인데, 시이트들중 7 개는 7 각형(360)의 단면을 가진 지지용 고리(12)를 형성하고, 상기 7 각형은 3 각형 형상의 외측 형상과, 2 개의 경사진 상부와 2 개의 경사진 저부의 평행한 변과, 수직의 내측 변을 가진다.
도 49g 는 6 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 7 의 하위종(362)으로서, 시이트들중 4 개는 외부의 삼각형 구성과 내부의 삼각형 구성을 가지는 단면으로 4 개 변의 다각형(364)을 가진 지지용 고리(12)를 형성하며, 여기에서 외부의 삼각형은 뾰족하다.
도 49h 는 7 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 8 의 하위종(366)으로서, 시이트들중 5 개는 5 각형(368)을 가진 단면으로 지지용 고리(12)를 형성하며, 상기 5 각형은 내측 부분이 삼각형이고 외측의 시이트는 수평이고 평행한 상부와 저부 시이트에 대하여 직각이다.
도 49i 는 7 개의 시이트를 가지는 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 9 의 하위 종(370)으로서, 수직의 외측 시이트에 연결되도록 하방향으로 경사진 2 개의 외측 시이트와, 원추형인 내측의 부분을 가지고 단면이 5 각형(372)인 지지용 고리(12)를 형성한다.
도 49j 는 8 개의 시이트를 가진 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 10 의 하위종(374)으로서, 선택적으로는 동일한 변을 가지는 6 각형 단면(376)의 지지용 고리(12)를 형성한다.
도 49k 는 8 개의 시이트를 가지는 지지용 고리(12)를 형성하도록 제 1 의 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 11 의 하위 종(378)으로서, 직경 방향으로 반대인 외측과 내측 시이트들이 지점을 형성하면서 단면이 8 각형인 지지용 고리(380)를 형성한다.
도 49l 은 8 개의 시이트를 가진 지지용 고리(12)를 형성하도록 제 1 구현예 장치(10)의 3 차원의 다른 구성을 도시하는 제 5 종의 제 12 의 하위 종(382)으로서, 직경 방향으로 반대인 외측과 내측 시이트들이 수직이고 평행한 상태로 단면이 8 각형(384)을 형성한다.
도 50a 는 전자기 방사선 집중 모드에 있는 제 2 의 주 구현예(386)로서, 태양을 면하는 투명한 멤브레인(388)과 볼록한 반사기 구조체(392)를 형성하도록 내 측 표면에서 주위의 가장자리가 지지용 고리(12)에 부착된 후방의 반사성 금속 멤브레인(390)을 가진다. 방사되는 태양 광선(28)은 장치(386)의 초점에 배치된 에너지 흡수 대상물(394)상에 초점을 맞추도록 반사되는 것으로서 도시되어 있다.
도 50b 는 동일한 반사기 구조체(392)를 가지는, 방사되는 광선의 투사 모드인 제 2 의 주 구현예(386)이지만, 초점 위치에 배치된 광 전구, 섬광등 또는 램프와 같은 광원(396)으로부터 원거리의 목적물에 대하여 전자기 광선을 투사하는 것이다. 집중 모드 또는 투사 모드의 선택은 광원의 위치에 달려 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 51 은 제 2 구현예(386)의 제 1 종(398)으로서, 이것은 측부들에서 솔기(22)로 시일된 2 개 부분의 고리형인 투명 또는 반사성 (타원형 단면) 멤브레인으로써 지지용 고리(400)를 미리 형성하고, 후방의 반사 멤브레인(390)과 상부의 또는 방사되는 광원을 면하는 투명한 멤브레인(388)으로써 형성된 볼록의 주위 압력 이상의 요소(392)의 주위 가장자리에 고리(400)를 부착시킴으로써 이루어진다. 제 1 의 밸브(18)는 투명한 멤브레인의 중앙에 위치되며 제 2 의 밸브(18)가 팽창을 위해서 지지용 고리(400) 안에 필요하다.
도 52 는 제 2의 주 구현예(386)의 제 2 종(402)의 개략적인 측면도인데, 이것은 원형의 중앙 부분의 가장자리를 죄어서 시일하고, 다음에 지지용 고리(400)의 외측 솔기를 시일함으로써 반사 멤브레인(390)에 부착된 상부의 투명한 멤브레인(388)을 가진 2 개의 시이트들 만으로 제작된 것이다.
도 53 은 제 1 종(398)에서와 같이 4 개의 시이트로 제작된 제 2 의 주 구현예(386)의 제 3 종(404)의 개략적인 측면도이지만, 방사되는 광원을 면하는 반사기 챔버를 확대하도록 지지용 고리에 대한 주위 압력 이상의 반사기 챔버의 오프셋 부착부(offset attachment; 406)를 가진 것이다.
도 54 는 제 2 의 주 구현예(386)의 제 4 종(408)의 개략적인 측면도로서, 내부에 위치된 각각의 챔버의 반사 멤브레인과 함께 2 개의 독립적인 주위 압력 이상의 반사기 챔버(410)를 가진다. 저부의 반사기 챔버(410)는 여분의 챔버로서 상부 챔버의 손상시에 유용하다.
도 55 는 제 2 의 주 구현예(386)의 제 15 종(412)의 개략적인 측면도이며 내부에 배치된 반사 멤브레인(390)(대쉬선으로 표시)과 함께 2 개의 밸브를 가지는 반사기 챔버(410,410)을 형성하는 2 개의 외측 투명 멤브레인(388,388)을 가진다. 이러한 구조는 투명한 멤브레인(388)들중 하나가 작동될 수 없을 경우에 장치(412)가 여전히 작동될 수 있기 때문에 매우 유익하다.
도 56 은 제 2 의 주 구현예(386)의 제 6 종(414)의 개략적인 측면도로서, 3 개의 반사기 챔버(416,418,420)를 가지며, 그들 각각은 환상체(400)에 의해서 지지된 개별의 밸브(18)를 가진다. 상부의 3 개 멤브레인(388)은 투명하며 하부의 멤브레인은 각각의 반사 멤브레인(390)의 일측 또는 양측에서 반사성이 있다.
도 57a 는 도 51 의 제 1 종의 제 2 하위종(422)이며, 둥근 환상체(400)의 내측에 부착된 반사기 챔버(392)를 다이(die) 또는 3 차원적인 공구 세공에 의해 제조하도록 4 개 시이트를 사용하는 것을 도시한다. 단편들이 적을수록 제조 비용이 저렴한 것으로 해석된다는 점이 이해되어야 한다. 도 57b 내지 도 57g 는 지지용 고리를 가지는 하위종들을 나타내는데, 이것은 다이 세트 안에서 열적으로 미리 성형될 필요가 없는 것이다.
도 57b 는 4 개의 측부가 있는 고리(425)를 가진 제 2 의 주 구현예 장치를 제조하도록 6 개의 시이트들을 사용하는 제 2 의 주 구현예(386)의 제 2 하위 종(424)이다.
도 57c 는 2 개의 평행한 측부와 함께 5 개의 측부가 있는 고리(427)를 가진 제 2 의 주 구현예 장치를 제조하도록 7 개의 시이트를 이용하는 제 2 구현예(386)의 제 3 의 하위 종(426)이다.
도 57d 는 5 개의 측부가 있는 고리(429)를 가진 제 2 의 주 구현예 장치를 제조하도록 7 개의 시이트를 이용하는 제 2 구현예(386)의 제 4 의 하위 종(428)이다.
도 57e 는 6 각형 단면을 가진 고리(431)를 형성하도록 6 개의 시이트를 이용하는 제 2 구현예(386)의 제 6 의 하위 종(430)이다.
도 57f 는 8 각형 단면을 가진 고리(433)를 형성하도록 8 개의 시이트를 이용하는 제 2 구현예(386)의 제 6 하위 종(432)이다.
도 57g 는 제 2 의 주 구현예의 장치를 제조하는데 다이를 필요로 하지 않으면서 고리(435)를 평탄한 패턴으로 형성하도록 6 개의 시이트를 이용하는 제 2 구현예(386)의 제 7 하위 종(434) 이다.
따라서, 방사되는 전자기 에너지의 집중, 초점 맞춤 및, 비임 발생을 위한 장치로서 사용되기 위하여 최적화된 기본적인 다목적, 다기능 장치의 광범위한 적 용성이 개시되었다.
본 발명의 장치는 태영열 복사와 같은 전자기적 에너지의 초점을 맞추고 집중시키는데 사용될 수 있으며, 물의 수집등에서도 광범위하게 이용될 수 있다.

Claims (75)

  1. 방사되는 전자기적 에너지를 집중시키고, 초점을 맞추거나 또는 비임으로 발생시키는 장치로 사용되기 위한 다기능, 다목적의 장치로서,
    튜브형이고 팽창 가능하며, 비어있는 원형의 중심을 한정하는 고리;
    상기 고리를 팽창시키도록 상기 고리 안에 배치된 제 1 의 팽창 밸브;
    상기 고리의 중심을 가로질러 연장되는 적어도 2 개의 압력-변형 가능 멤브레인으로서, 상기 멤브레인과 상기 고리는 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버를 한정하고, 상기 멤브레인들중 적어도 하나는 상기 반사기 챔버를 팽창시키도록 그것을 통해 연장된 제 2 의 팽창 밸브를 가지는, 적어도 2 개의 압력 변형 가능 멤브레인;을 구비하는 다기능, 다목적 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 밸브는 플러그, 유연성의 삽입부-및-홈(tongue-and-groove) 밸브, 클램프 및 매듭(tie)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 폐쇄 수단에 의해서 폐쇄되는 유연성의 튜브인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치에 부착된 적어도 하나의 액세서리 장치를 더 구비하고,
    액세서리 장치는:
    하나 또는 그 이상의 핸들;
    관통된 탭(tab);
    하나 또는 그 이상의 매듭용 끈;
    수축되어서 접혀진 장치를 저장하기 위한 저장 주머니; 및,
    하나 또는 그 이상의 주머니;로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치에 부착된 적어도 하나의 고정구를 더 구비하고,
    고정구 장치는 U 자형 갈고리, 클립, 브래킷, 장착용 스터드(stud), 줄 및, 후크-및-루프 고정용 패치(hook-and-loop patch)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력-변형 가능한 멤브레인들중 하나는 액세서리 장비를 수용하기 위한 소켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    복수개의 압력 변형 가능 멤브레인은 주위 보다 낮게 가압된 반사기 챔버를 한정하는 2 개의 반사 멤브레인인 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리는 적어도 하나의 접근 포트(access port)를 가지고 상기 멤브레인들 각각은 장치를 물질로 충전시키기 위한 적어도 하나의 포트를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤브레인들중 하나는 빗물을 수집하기 위한 중앙의 포트(port)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중앙의 포트는 수집용 콘테이너 안에 삽입된 도관을 가지는 깔때기인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리 지지부에 대하여 그리고 그 위에 부착된 하나 또는 그 이상의 부가적인 고리들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리에 부착된 홈통을 더 구비하고, 상기 홈통은 액체를 수집하기 위한 배수 도관을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    안전상의 특징으로서 구김(wrinkle)을 야기하도록 상기 멤브레인들중 적어도 하나의 표면에 부착된 하나 또는 그 이상의 탄성 밴드들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치의 적어도 하나의 지점에 부착된 덮개를 더 구비하고, 상기 덮개는 수축될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    조준(aiming)과 정렬(alignment)을 위해서 위치된 십자선(cross-hairs)을 가진 패치(patch)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리를 지지하기 위한 반구형의 공동 지지부(hollow support)를 더 구비하기 위한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치를 지지하는 하나 또는 그 이상의 팽창 가능한 라이너 튜브들을 가지는 지지부를 더 구비하는 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리에 부착되고 주전자나 또는 구이 기구(rotisserie) 로드를 지지하기 위한 고리 또는 리지(ridge)를 가지는 지지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리에 부착된 안전 케이지(safety cage)를 더 구비하고, 상기 안전 케이지는 접을 수 있는 골격을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    와이어 트러스(wire truss)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리와 상기 멤브레인들은 적어도 4 개 시이트의 평탄 패턴으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    적어도 2 개의 멤브레인들은 주위보다 높게 가압된 반사기 챔버를 한정하는 적어도 하나의 투명한 멤브레인과 적어도 하나의 반사 멤브레인을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 각각의 밸브는 플러그, 유연성 삽입부-및-홈 밸브, 클램프 및, 매듭으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 폐쇄 수단에 의해 폐쇄된 유연성 튜브인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 고리에 부착된 적어도 하나의 액세서리 장치를 더 구비하고,
    액세서리 장치는:
    하나 또는 그 이상의 핸들;
    관통된 탭(tab);
    하나 또는 그 이상의 묶는 끈;
    저장 주머니; 및,
    장치를 안정화시키도록 밀도 높은 재료를 충전시키기 위한 하나 또는 그 이상의 주머니;로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    투명한 멤브레인은 중앙의 제 1 밸브를 가지고 상부에 위치되고, 반사 멤브레인은 볼록-볼록 반사용 렌즈 챔버를 형성하도록 아래에 위치되며, 고리 지지부는 제 2 의 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 고리는 2 개의 미리 형성된 절반의 고리 단편으로 제작되고 접합된 절반의 고리 단편의 접합부에서 투명 멤브레인과 반사용 멤브레인에 접합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 21 항에 있어서,
    장치의 상부 절반은 하나의 투명한 멤브레인으로부터 제작되고 하나의 반사 멤브레인의 저부 절반에 접합되어서 반사기 챔버와 상기 고리 지지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 반구형 지지부를 지지하기 위한 제 2 의 지지용 고리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 1 항에 있어서,
    반사 물질이 하나 또는 그 이상의 압력 변형 가능한 멤브레인상에 배치된 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 접근 포트(access port)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 튜브형이고 팽창 가능하며, 비어있는 중심이 형성되어 있는 고리를 구비하는 지지용 요소;
    고리 안에 배치되며, 고리를 팽창시키도록 작동될 수 있는 제 1 의 팽창 조립체;
    고리에 부착되고 비어있는 중심을 가로질러 연장된 복수개의 압력-변형 가능한 멤브레인으로서, 고리와 멤브레인은 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버를 한정하는, 복수개의 압력 변형 가능한 멤브레인;
    반사기 챔버 안으로 연장되도록 배치되고, 반사기 챔버를 팽창시키도록 작동될 수 있는 제 2 의 팽창 조립체; 및
    복수개의 멤브레인들중 하나 또는 그 이상의 위나 또는 안에 배치된 반사 물질;을 구비하는 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    제 1 팽창 조립체와 제 2 팽창 조립체의 하나 또는 그 이상은 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    밸브는 삽입부-및-홈 장치, 클램프되거나 또는 매듭으로 되어 있는 장치 및 자체 시일링 메카니즘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    고리와 비어있는 중심은 각각 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 30 항에 있어서,
    고리는 환상체(toroid)를 형성하도록 서로 접합된 4 개 또는 6 개의 시이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    시이트는 높은 강도, 높은 모듈러스(modulus) 물질인 2 개의 고리형 외측 시이트 및, 낮은 탄성 모듈러스, 낮은 강도의 물질인 2 개의 고리형 내측 부분들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    고리는 함께 접합된 4 개의 시이트들을 구비하고 압력 변형 가능한 멤브레인들은 환상체의 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 34 항에 있어서,
    시이트는 높은 강도, 높은 모듈러스의 물질인 2 개의 고리형 외측 시이트들 및 높은 탄성 모듈러스, 높은 강도의 물질인 2 개의 내측 고리형 부분들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    고리는 함께 접합된 6 개의 시이트를 구비하고, 압력 변형 가능한 멤브레인들은 환상체에 접합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 30 항에 있어서,
    압력 변형 가능한 멤브레인들은 고리와 겹쳐지고 그리고 고리의 원주에서 고리에 부착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 30 항에 있어서,
    상기 장치는 비어있는 공간의 내부에 위치된 2 개의 독립적인 반사기 챔버들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제 30 항에 있어서,
    반사 멤브레인들중 적어도 하나는 포물면의 형상으로 미리 성형되는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 30 항에 있어서,
    반사 멤브레인들중 적어도 하나는 비포물면(non-paraboloid)의 형상으로 미리 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 30 항에 있어서,
    반사 멤브레인들중 적어도 하나는 미리 형성되지 않으며 반사 멤브레인들을 가로질러 부과된 편차 압력의 함수로서 가변적인 초점 거리를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제 30 항에 있어서,
    반사 물질은 하나 또는 그 이상의 반사 멤브레인들에 부과된 반사 물질의 코팅인 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제 30 항에 있어서,
    반사 물질은 상기 하나 또는 그 이상의 반사 멤브레인들에 균질되게 포함된 반사 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제 30 항에 있어서,
    반사 물질은 상기 하나 또는 그 이상의 반사 멤브레인들에 일체로 포함된 도전성 와이어 또는 메쉬(mesh)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제 30 항에 있어서,
    제 2 의 밸브 조립체는 고리를 통과하여 반사기 챔버 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 장치.
  48. 제 30 항에 있어서,
    지지용 요소에 부착된 하나 또는 그 이상의 제 2 의 팽창 가능한 고리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제 30 항에 있어서,
    장치에 의해서 한정된 초점 지점이나 또는 그에 근접하게 물품(item)을 유지하는 제 1 조립체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    제 1 조립체는 복수개의 로드(rod)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  51. 제 49 항에 있어서,
    물품은 용기(vessel)인 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 제 49 항에 있어서,
    물품은 전자기 방사를 수용하는 장치인 것을 특징으로 하는 장치. ㅇ
  53. 제 49 항에 있어서,
    물품은 터보 전기 장치, 열전기 장치 및 광전기 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택된 발전용 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  54. 제 49 항에 있어서,
    물품은 전자기 광선을 사출하는 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  55. 제 49 항에 있어서,
    물품은 도파관 획득 장치인 것을 특징으로 하는 장치.
  56. 제 30 항에 있어서,
    액체를 포집(capture)하기 위한 하나 또는 그 이상의 장구를 구비한 액체 포집 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  57. 제 56 항에 있어서,
    물을 수집하기 위한 고 복사능(high emissivity) 표면을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  58. 제 30 항에 있어서,
    반사 멤브레인들중 하나에 배치된 압력 배출 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  59. 제 30 항에 있어서,
    고리는 적어도 2 개 시이트들의 평탄한 패턴으로부터 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
  60. 제 59 항에 있어서,
    압력 변형 가능한 멤브레인들은 부가적인 2 개의 시이트들로부터 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
  61. 제 60 항에 있어서,
    압력 변형 가능한 멤브레인들중 적어도 하나는 미리 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
  62. 제 59 항에 있어서,
    각각의 압력 변형 가능한 멤브레인은 복수개의 겹쳐진 천(gores)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  63. 튜브형의, 팽창 가능하고, 비어있는 중심이 형성된 고리를 구비하는 지지용 요소;
    고리에 연결되어 고리를 팽창시키는 제 1 의 팽창 수단;
    고리에 부착되고 그리고 비어있는 중심을 가로질러 연장되는 복수개의 압력변형 가능한 멤브레인으로서, 고리와 멤브레인들이 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버를 한정하는, 복수개의 압력 변형 가능한 멤브레인;
    반사기 챔버를 팽창시키는 것으로서, 반사기 챔버 안으로 연장되도록 배치된 제 2 의 팽창 수단; 및
    고리와 하나 또는 그 이상의 복수개의 멤브레인들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 구성 요소들의 안이나 또는 위에 배치되어 있는 전자기 방사의 반사 수단;을 구비하는 다기능, 다목적 장치.
  64. 제 30 항에 기재되어 있으며 초점을 한정하는 다목적 장치; 및
    초점이나 또는 그에 근접하여 배치되어 있는 마이크로폰(microphone)을 구비하는 오디오 마이크로폰(auditory microphone).
  65. 제 30 항에 기재된 다목적 장치; 및
    다목적 장치로부터 집중되거나, 초점이 맞춰지거나, 또는 비임이 발생된 전자기 에너지를 수용하도록 배치된 광전지 장치 또는 열전기 장치;를 구비하는 전력 발전 장치.
  66. 제 30 항에 기재된 다목적 장치;
    가열용 액체 매체가 배치되어 있는 탱크로서, 다목적 장치로부터 집중되거나, 초점이 맞춰지거나, 또는 비임이 발생된 전자기 에너지를 수용하도록 배치된 탱크; 및
    증기를 근접한 터빈으로 통과시키도록 탱크에 연결된 파이프;를 구비하는 터보 전기 장치.
  67. 방사성의 전자기 에너지를 집중시키거나, 초점을 맞추거나, 반사시키거나, 또는 비임을 발생시키는 방법으로서,
    (a) 전자기 에너지를 집중시키거나, 초점을 맞추거나, 또는 비임을 맞추기 위한 다기능, 다목적 장치를 제공하는 단계로서, 상기 장치가,
    i. 튜브형의 팽창 가능하며 비어있는 중심이 형성되어 있는 고리를 구비하는 지지용 요소;
    ii. 고리 안에 배치되며, 고리를 팽창시키도록 작동될 수 있는 제 1 의 팽창 조립체;
    iii. 고리에 부착되고 그리고 비어있는 중심을 가로질러 연장되는 복수개의 압력 변형 가능한 멤브레인으로서, 고리와 멤브레인들이 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버를 한정하는, 복수개의 압력 변형 가능한 멤브레인;
    iv. 반사기 챔버 안으로 연장되도록 배치되며, 반사기 챔버를 팽창시키도록 작동될 수 있는 제 2 의 팽창 조립체; 및
    v. 고리와 반사기 챔버는 각각 팽창된 상태에서, 하나 또는 그 이상의 복수개의 멤브레인들 위나 또는 안에 배치된 반사 물질;을 구비하는 단계;
    (b) 전자기 에너지의 소스(source)로부터 전자기 방사를 수용하도록 장치를 배향시키는 단계; 및
    (c) 반사 물질을 사용하여 전자기 에너지를 반사시킴으로써 소스로부터 수신된 전자기 방사를 집중시키고 초점을 맞추는 것을 특징으로 하는 단계;를 구비하는 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사는 초점에서 집중되고 초점이 맞춰지는 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사는 태양으로부터의 복사 에너지이고, 상기 방법은,
    (d) 태양으로부터의 전자기 복사를 집중시키고 초점을 맞춰서 목적물을 가열하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사의 소스는 위험한 전자기 방사를 발생시키고, 상기 방법은,
    (d) 목적물로부터 이격된 소스에 의해서 발생된 전자기 방사를 반사시킴으로써 목적물을 차폐하는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사의 소스는 광원이고, 전자기 방사는 광이며, 상기 방법은,
    (d) 광원에 의해 발생되어 집중되고 초점이 맞춰진 광을 이용하여 목적물을 조명하는 단계를 더 구비하는 방법.
  72. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사의 소스는 전자기 방사를 송신하는 송신기이고, 상기 방법은,
    (d) 송신기에 의해서 송신된 전자기 방사를 집중시키고 초점을 맞춤으로써 송신된 신호를 향상시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 제 67 항에 있어서,
    전자기 방사는 태양에 의해 발생된 태양 복사이며, 상기 방법은,
    (d) 집중되고 초점을 맞춘 태양 복사를 이용하여 목적물에 전기를 발생시키는 단계로서, 목적물은 광전지 장치와 열전기 전지 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  74. 적어도 하나의 실질적으로 튜브형이고 팽창 가능한 고리를 구비하고, 비어있는 중심을 한정하는 지지용 고리;
    지지용 고리를 팽창시키기 위한 적어도 하나의 수단;
    비어 있는 중심을 가로질러 연장된 적어도 2 개의 압력 변형 가능한 멤브레인으로서, 멤브레인은 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버의 적어도 하나의 실질적인 소정 부분을 한정하며, 압력 변형 가능 멤브레인들중 적어도 하나는 복사 전자기 에너지를 반사시키는 적어도 하나의 수단을 구비하는, 적어도 2 개의 압력 변현 가능한 멤브레인;
    반사기 챔버를 팽창시키기 위한 적어도 하나의 팽창 수단; 및
    집중된 전자기 복수에 대한 우발적이거나 또는 의도되지 않은 노출의 위험성을 감소시키기 위한 적어도 하나의 안전 수단;을 구비하는, 휴대 가능하고 야외에서 전개될 수 있는 전자기 에너지 집중 장치.
  75. 전자기 에너지 집중 장치를 작동시키면서 집중된 전자기 방사에 대한 우발적이거나 또는 의도되지 않은 노출의 위험성을 감소시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    (a) i. 적어도 하나의 실질적으로 튜브형이고 팽창 가능한 고리를 구비하며, 비어있는 중심을 한정하는 지지용 고리;
    ii. 지지용 고리를 팽창시키는 적어도 하나의 수단;
    iii. 비어있는 중심을 가로질러 연장된 적어도 2 개의 압력 변형 가능한 멤브레인들로서, 멤브레인들은 적어도 하나의 팽창 가능한 반사기 챔버의 적어도 하나의 실질적인 소정 부분을 한정하며, 압력 변형 가능한 멤브레인들의 적어도 하나는 복사 전자기 에너지를 반사시키기 위한 적어도 하나의 수단을 가지는, 적어도 2 개의 압력 변형 가능한 멤브레인들;
    iv. 반사기 챔버를 팽창시키기 위한 적어도 하나의 팽창 수단; 및
    v. 집중된 전자기 방사에 대한 우발적이거나 또는 의도되지 않은 노출의 위험성을 감소시키기 위한 적어도 하나의 안전 수단으로서, 여기에서 전개된 장치의 적어도 하나의 반사기 챔버와 고리가 팽창되는, 적어도 하나의 안전 수단;을 구비하는 휴대 가능하고 야외에서 전개될 수 있는 전자기 에너지 집중 장치를 전개시키는 단계;
    (b) 복사 전자기 에너지를 집중시키도록 전개된 장치를 작동시키는 단계; 및
    (c) 적어도 하나의 안전 수단을 이용하여 실질적으로 고정된 초점에 대한 근접부에 대한 복사 전자기 에너지의 집중을 제한하는 단계로서, 고정된 초점은 장치에 의해서 한정되는 단계;를 구비하는 집중된 전자기 방사에 대한 우발적이거나 또는 의도되지 않은 노출의 위험성을 감소시키는 방법.
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