(57)【要約】  オブジェは、地上に連結された錨泊点を必要とすること無く、空気より低い比重のもつガスを、異なる重量のオブジェのための充分な浮揚力を提供する制御圧力で充填するときに、オブジェを、空中に浮遊させるために適している支持構造物に取付けることによって、空中に自由に支持されている。支持構造物は、取付られたオブジェとともに、支持構造物の浮揚力がエンクロージャおよび取付られたオブジェの混合重量と釣り合う平衡位置に到達するように解放される。オブジェは、支持構造物と一体化されかつバッテリまたは太陽エネルギーによって作動させられる自己動力電気装置である。エンクロージャは、浮遊プラットフォームまたはオブジェの一部である。
2009509803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気より低い比重のガスを充填したときに空中に浮揚させるために適応されるオブジェであって、前記オブジェは、圧力調節手段に連結された入口を有する中空エンクロージャを含んでおり、圧力調節手段は、前記エンクロージャの浮揚力だけを前記オブジェの重量に釣り合わせることを確実にするように、前記エンクロージャ内における前記ガスの圧力を調節するためのものであるオブジェ。
【請求項２】
請求項１に記載のオブジェが、電気装置であるオブジェ。
【請求項３】
請求項２に記載のオブジェが、これに含まれたバッテリによって自己動力であるオブジェ。
【請求項４】
請求項３に記載のオブジェが、前記電気装置に伝搬される放射エネルギーによって電力を供給されるオブジェ。
【請求項５】
請求項４に記載のオブジェが、太陽エネルギーによって電力を供給されるオブジェ。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれか１つに記載のオブジェが、取付けられた物品を浮揚的に支持するための支持構造物であるオブジェ。
【請求項７】
請求項６に記載のオブジェであって、前記支持構造物が、ガスを充填するのに適している中空壁を有しているオブジェ。
【請求項８】
請求項1〜7のいずれか１つに記載のオブジェであって、前記入口が、外部ガス源に連結するために適しているオブジェ。
【請求項９】
請求項1〜8のいずれか１つに記載のオブジェであって、前記入口が、多量のガスを含んでいるシールユニットに連結するために適しており、ガスは、オブジェの外面からアクセスしうるガスシールを壊すことによって解放されるオブジェ。
【請求項１０】
請求項1〜9のいずれか１つに記載のオブジェであって、前記圧力調節手段が、調節可能な圧力弁であるオブジェ。
【請求項１１】
請求項10に記載のオブジェが、取付られた物品を浮揚的に支持するための支持構造物であり、ここにおいて、調節可能な圧力弁が、前記取付られた物品の重量の関数として較正されたスケールをもつダイヤルを有しているオブジェ。
【請求項１２】
請求項1〜11のいずれか１つに記載のオブジェであって、前記圧力調節手段が、周囲の温度および空気湿度のような周囲条件に応答するオブジェ。
【請求項１３】
請求項1〜11のいずれか１つに記載のオブジェであって、さらに、周囲温度を測定するための温度センサと、前記エンクロージャ内のガス質量を調整するように前記ガスの圧力を調節するために前記温度センサに連結されている補償ユニットとを備えているオブジェ。
【請求項１４】
請求項1〜10のいずれか１つに記載のオブジェであって、前記圧力調節手段が、前記中空支持構造物内の有効容積を調整するため容積調節手段を含んでいるオブジェ。
【請求項１５】
請求項14に記載のオブジェであって、前記容積調節手段が、前記中空エンクロージャ内の可撓性ダイアフラムと、前記可撓性ダイアフラムの変位によって、前記中空エンクロージャ支持構造物の有効容積を調節するように前記可撓性ダイアフラムを変位させる手段とを含んでいるオブジェ。
【請求項１６】
地上に連結された錨泊位置を必要とすることなく、空中にオブジェを自由に支持するための方法であって、前記方法が、オブジェを、空気より低い比重を有するガスを充填した中空エンクロージャを有する支持構造物に取付ることと、エンクロージャの浮揚力だけを前記支持構造物および取付られたオブジェの重量と釣り合わせるように、前記エンクロージャ内の前記ガスの圧力を調整することを備えている方法。
【請求項１７】
請求項16に記載の方法であって、前記支持構造物が、浮揚性プラットフォームである方法。
【請求項１８】
請求項16または17に記載の方法であって、前記支持構造物が、ガスシール可能な風船である方法。
【請求項１９】
請求項16〜18のいずれか１つに記載の方法であって、前記ガスが、ヘリウムである方法。
【請求項２０】
請求項16〜19のいずれか１つに記載の方法であって、前記エンクロージャ内の前記ガスの圧力を調整することが、前記浮揚力を発生するために適当な圧力でガスを供給するために取付けられたオブジェの周知の重量にしたがって取付けられたオブジェの重量の関数として、較正された圧力ゲージをセットすることを含んでいる方法。
【請求項２１】
請求項16〜19のいずれか１つに記載の方法であって、前記エンクロージャ内の前記ガスの圧力を調整することが、周囲温度を測定することと、前記エンクロージャ内のガス質量を調整するように測定された周囲な温度に応答して前記ガスの圧力を調整することを含んでいる方法。
【請求項２２】
請求項16〜19のいずれか１つに記載の方法であって、前記エンクロージャ内の前記ガスの圧力を調整することが、前記中空支持構造物の有効容積を調整することを含んでいる方法。
【請求項２３】
請求項16〜22のいずれか１つに記載の方法が、前記浮揚力を達成するために前記支持構造物に前記ガスの量を充填することを含んでいる方法。
【請求項２４】
請求項23に記載の方法であって、前記ガスが、前記支持構造物内に予め貯蔵される方法。
【請求項２５】
請求項23に記載の方法であって、前記ガスが、前記支持構造物内のシールユニットに予め貯蔵されかつシールを壊すことによって解放される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空中にオブジェを錨泊させるための方法およびアタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連性にもかかわらず、我々は、ニュートンの学説の信奉者界に住み続けており、そこでは、ニュートンの運動の第三法則は、我々の考え方および解釈を口述している。このように、作用を受けるボディのバランスが等しくて逆の反作用を示すという実感は、丁度、ニュートンの学説の信奉者界の説明では無く、それは安全で役立つ環境を作成するための青写真である。具体的には、本発明に関する限り、空中に支持されるべきことを要求される如何なるオブジェも、通常、それが静止する支持面を必要とすると見なされる。それで、例えば、ランプは、テーブルまたは床に載せてあるか、または壁にまたは天井に係着され、絵画は、フックを経て展示され、通知は、壁にピンで留められるかまたは天井その他のフックから懸下される。確かに、主電源上で作動する電気機器は、電源への電気接続を必要とする。そして、概して、電気接続は、また、壁または天井により構成される支持面に機械的結合を遂行するのに役立つ。しかしながら、事実、電気接続は、機械的支持も、電気的ポイントに接続することに役立つ機械化支持も必要としない。このように、電気接続を必要としない時計のような携帯用バッテリ式電気機器は、例えば、適切な壁のような支持面で支えられなければならない。
【０００３】
機械的支持面が、必ずしも望ましくない摩擦を条件とする限り、支持面上のオブジェを上昇させる試みが従来技術においてあった。これは、ホバークラフトおよび磁気浮上の原理であり、Prof. Eric Laithwaite of Imperial College，London UKによって擁護され、結局、磁気浮上列車において実現された。
【０００４】
これらの原理は、以下の特許文献において、常に同一または類似した結果として、開示されている。
【０００５】
特許文献１は、上昇および下降する風船アクション玩具を開示し、これは、空気より軽いガスを充填したエンベロープを含んでおり、エンベロープは、上昇および下降を交互に限界まで繰り返す。
【０００６】
特許文献２は、脚の長い宇宙船を下方に有する照らされた頭上の月をシミュレーションする玩具を開示している。玩具は、緊張下のストリングによって風船に固着された照明装置を備えている。照明装置は、風船の外側に完全に位置させられ、風船が輝くように見えるように、風船の内部を照らす。
【０００７】
照明装置は、ロッキングファスナを有するボディから伸びている少なくとも3本のアームを備えている。ロッキングファスナは、緊張下のストリングによって、風船の首に取付けられている。各腕は、風船の皮に接触しかつ皮を通して光を風船の内部に伝達するためのウインドウで終わっている。実施例において、照明装置は、玩具が空中を浮揚するのに十分低い重量である。
【０００８】
特許文献３および特許文献４は、空気より軽いガスにより膨張させれられた予め定められた正味持上力を有している膨張可能な半透明の風船本体を開示している。光源は、光伝送限界によって膨張させられて風船に取付けられている。光伝送限界に取付られるとともに、浮揚性風船を浮いたままで保つために、光伝送限界は、空気より軽いガスで膨張させられた状態の風船の正味持上力より少ない正味重量を有している。
【０００９】
特許文献５には、管の一端に取付られかつ電球の他端に接続された外部のエネルギー源によって照らされる電球を有する風船膨張装置が記載されている。管は最初にライトを風船の首にはめ込み、メカニカルシールはガスを風船フランジおよびステムの間で通過させることを防止する。電球のエネルギー源は管から取り除かれることができ、そして、ガス流れは風船に投入されてそれを膨らませるが、風船のガスが管を通じて風船から流れることができないように、管は配置構成されている。
【００１０】
上述の参照文献は、とくに、地上に連結した錨泊点として役立つ支持面に取付けること無く、空中にオブジェを錨泊する必要性に言及するものは無い。しかし、例えば、支持柱に向かうこと無くオブジェクトを外側を支持することが必要であるとき、または利用できる支持面が満杯であるか到達できないときは、支持面は必ずしも利用できるとは限らない。
【００１１】
幾つかの上述の参照文献が、ランプのようなオブジェを空中に支持する程度まで、それは、照らされた玩具の風船の単なる副産物であり、ランプは風船内に適合することを強いられる。風船がランプを空中に支持する特別のケースでさえ、これは、ランプの大きさおよび強度に幾つかの制限を課す。ランプは、風船内に適合しかつ風船を裂く危険が無く、その首を通して差し込まれるためには、物理的に十分に小さくなければならない。さらに、結果として、生じる熱が風船を爆発させないように、それはあまり明るくてはならない。
【００１２】
これらの欠点は、上述した特許文献２において、回避されるようであり、そこにおいて、ランプは、風船の半透明の表面を通じて照らすために風船に外部的に添付される。風船は浮遊するためにヘリウムで満たされるが、しかし、それは、その流動を予防するためにストリングでつながれなければならない。実際、風船がヘリウムで満たされる実施例を使用するときに、玩具の流動を妨げるためにストリングの自由端は重いオブジェにまたはユーザ手首または腕に結ばれることが特に推薦される。
【００１３】
上述した特許文献３および特許文献４は、自由浮遊であるが、非常に限られた持上げ能力強度の風船について言及している。このように、高さが約12インチ（30cm）、直径が10インチ（25cm）を計測する、伝統的な、肉感的に膨張したヘリウム充填風船がほぼ1/2オンス（14グラム）の正味持上力を有していることに、注目される。これらの2つの特許は、光ファイバを使用しており、これは、その長さが、重量14グラム未満で、膨張したヘリウム充填風船によって支持されうるものであり、その一方で、ライトが光ファイバ限界を経て風船内部に導入することができるものである。このように、これらの参照文献は、オブジェを空中に支持することを示唆するものではないことは、明らかである。さらに、この種の風船は、一回の使用だけを考慮するものであり、異なるオブジェを支持するのに適していなくて、風船の浮力を制御するための如何なる方法も欠いている。通常、この種の風船が一回だけの使用を考慮するので、それは、Mylar（商標）のような材料で形成され、最小限の体積によって充分な浮力を得ることを可能としている。しかしながら、この種の材料は、非使い捨ての用途のために必要とする、厳しい取り扱いまたはぶつかりに耐えるためには不適である。
【００１４】
特許文献６は、風船装置を開示しており、これは、互いに関して移動可能である内側容器および外側容器を備えている。装置は、内側容器内に搭載された加圧容器と、装置を卓上等の固い面に叩きつけることにより作動される発射機構とを含んでいる。発射機構によって、高圧容器を穿刺して、ガスが装置に漏れることを許容し、そして、このガスは、Ｏリング・タイプ要素によって、装置に密封して保たれる風船にオリフィスを経て導かれる。
【００１５】
特許文献７は、無重量玩具オブジェを開示しており、玩具オブジェクトボディ内の空気より軽いガスの上向き浮揚力は、玩具オブジェクトを配置された空間における一定の高さおよび方位に滞在させうる釣合重量および方位重量のシステムを使用して、玩具オブジェクトの自重を慎重に釣り合わされている。
【００１６】
特許文献８は、長期間の地理静的位置に高々度プラットフォームを維持するために日中加熱および夜間冷却サイクルに対応するための周期的熱管理システムを開示している。
【００１７】
特許文献９は、玩具飛行船を開示しており、これは、部材のような膨張可能なヘリウム風船飛行船の頂部側に搭載された少なくとも１つのエンジンを有しており、そして、その底部側には、赤外線制御回路および電源が搭載されている。飛行船は、自己充足的電源から作動させられ、送信機から制御信号を受け取る自己充足的な制御系により制御される。  結論として、上述の参照文献のいずれも、ストリングでつないでいるか他の地上に置かれた支持体を必要とすること無く、空中に支持する方法で、電灯および他の家庭またはオフィス・アクセサリのようなオブジェの浮遊支持に関するものはない。
【００１８】
さらにまた、従来技術は、異なるオブジェが同じプラットフォームで支えられることを可能とするモジュラ浮遊支持に関するように見えない。このように、従来技術装置は、装置の固定された浮揚力に対応する重量のオブジェを持ち上げるように設計されている。より重いオブジェを支持する試みは、装置を下降させる。
【特許文献１】米国特許No. 4,693,695（Cheng、1987年9月15日発行）
【特許文献２】米国特許No. 6,390,651（Bertrand、2002年5月21日発行）
【特許文献３】米国特許No. 6、106、135（Zingale et al.）
【特許文献４】米国特許No. 6,371,638（Zingale et al.）
【特許文献５】米国特許No.5,499,941（Penjuke、1996年3月19日発行）
【特許文献６】米国特許No. 5,014,757（Donaldson et al.、1991年5月14日発行）
【特許文献７】米国特許No. 6,099,376（Singhal et al.、2000年8月8日発行）
【特許文献８】米国特許No. 6,425,552（Lee et al.）
【特許文献９】米国特許No. 4,931,028（Jaeger et al.、1990年6月5日発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
したがって、本発明の目的は、支持面または柱のような錨泊を必要とすることなく、オブジェを空中に自由に支持するための方法および装置を提供することにある。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、多用途に使用できるこの種の装置を提供することにある。
【００２１】
それでも、本発明の更なる目的は、モジュール式で、異なるオブジェを同一の前記浮揚性プラットフォームで支持することを可能とするこの種の装置を提供することにある。必要なときに、装置が浮遊することができることを完全に含むこの種の装置を提供することは、なお更なる本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
これらの目的は、本発明による第１の態様にしたがって、地上に連結された錨泊点を必要とすること無く、オブジェを空間に自由に支持するための方法によって実現され、その方法は、
前記オブジェを、空気より低い比重を有するガスを充填したときに、空中に浮遊するのに適している中空支持構造物に取付ること、
前記支持構造物および取付られたオブジェの混合重量に釣り合う、前記支持構造物の浮揚力を達成するために適応した制御圧力にセットされる圧力ゲージを経てガス供給を支持構造物に連結すること、
前記支持構造物の前記中空部を、前記制御圧力で前記ガスを充填すること、
前記支持構造物の浮揚力が前記支持構造物および取付られた前記オブジェの混合重量に釣り合う平衡位置に到達するように、取付られたオブジェとともに前記ガス充填支持構造物を開放すること、
を備えているものである。
【００２３】
本発明の別の態様では、オブジェを空中に自由に支持するための支持構造物があり、
前記支持構造物は、エンクロージャの浮揚力が支持構造物および取付られたオブジェの混合重量に釣り合うことを確実とするように、空気より低い比重をもつガスを充填したときに、空中に浮遊するのに適しかつ使用の前にガス充填機構を経由してガスを制御圧力で充填されるのに適している。
【００２４】
前記ガス充填機構は、前記支持構造物と一体化されかつガス供給およびガス圧を調節するための調節可能な圧力弁に連結されるための入口を含んでいる。
【００２５】
本発明の一実施例において、前記支持構造物は、オブジェを浮揚性プラットフォームに取付るための錨泊点を有する浮揚性プラットフォームであり、使用中に、取付られたオブジェともに浮揚性プラットフォームは、プラットフォームの浮揚力がプラットフォームおよび取付られたオブジェの混合重量に釣り合う平衡位置に到達する。
【００２６】
このような実施例では、オブジェは、浮揚性プラットフォームと一体化されていもよくて、バッテリまたは太陽エネルギーで作動させられる自己動力型電気装置であってもよい。さらに一般的にいえば、オブジェは、支持構造物と分離されていても、一体化されていてもよい。それはまた、オブジェのハウジング内の必要な大きさの中空壁のようなオブジェの一部であってもよく、そこに、予め定められた量のガスを充填するときに、オブジェは空中に浮遊する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明を理解しかつそれが実際にはどのように実行されるかを見るために、添付の図面に関して、非限定的実施例として、若干の例示的実施形態が、以下に記載されている。
【００２８】
以下の説明では、複数の図面において現れる特徴は、同じ参照番号により識別される。
【００２９】
図1aおよび図1bは、携帯型自己動力電気ランプ11または他のオブジェを空中に支持するための、本発明による浮揚性プラットフォーム10の絵画的ワイヤフレームおよび立体的表現を示している。浮揚性プラットフォーム10は、中空支持構造物を構成し、これは、破裂することなく、ぶつかりやそのようなものに耐えるほど十分に強く、一方では、ヘリウムガスが充填されると、ランプ11を支持する間に、空間に浮遊しうる、半硬性、ガス不浸透性のプラスチック材料によって形成されている。バルブシート12は、アダプタ14を介して、ランプ11に形成された対応するバルブシート13に適応するために浮揚性プラットフォーム10の下面に形成され、異なるオブジェを浮揚性プラットフォーム10に密封状に連結されるべき異なる着座を許す。
【００３０】
図2aおよび図2bは、ランプ11の絵画的ワイヤフレーム表現を示しており、これは、図1bおよびより詳細には図5aおよび5bに示されるように、浮揚性プラットフォームに連結されたガスコネクタ16によって連結されたガス充填機構に適応する外側エンベロープ15で囲まれている。エンベロープ15は、また、ランプを作動させるための電気回路（図示せず）を、勿論、ランプ自体（また図示せず）をも囲んでいる。１つ以上の電池に対応するためのバッテリハウジング17は、外側エンベロープ15のハウジング内において、下端を下部封止キャップ19によって封止した軸孔18に差し込まれていてもよい。説明および添付の請求の範囲のために、エンベロープ15およびその付随部品は、浮揚性プラットフォーム10で支えられるべきオブジェを構成する。他の機器がエンベロープ15内に収められることが可能であると明らかに認められ、そして、上記の如く、異なる付属品を有する異なるエンベロープは、適当なアダプタを経て浮揚性プラットフォーム10に結合されるために提供される。この構成では、ランプは、浮揚性プラットフォーム10の内部を照らすために、軸孔18の上端部に載置され、それは、図に示すように風船形である。そして、表層は、光伝送材料で形成される。しかしながら、別の実施例によれば、浮揚性プラットフォーム10が浮かんでいるように設定されるときは、ランプは、下向きに照射するために、軸孔18の下端部に載置される。この種の実施形態は、図3を参照しながら、以下に更に詳細に記載されている。さらに別の実施形態では、電気的接続部は、いずれの端部でもランプの接続を許すために、軸孔18の両端部に形成することができる。
【００３１】
図3は、バッテリハウジング17の構成要素を詳述しており、これは、バッテリハウジング17の下端に適合する下部封止キャップ19と、バッテリハウジング17の上端に適合する上部封止キャップ20とを示している。下部および上部封止キャップ19、20は、両方とも、それぞれの内部表層上に電気的バッテリコンタクト（図示せず）を含んでいる。バッテリハウジング17は、ランプハウジングおよびランプ自体と同様に、ランプと関連する何らかの電子機器も更に含むことができる。上部封止キャップ20は、光で浮揚性プラットフォーム10の内部を照らせるように、光透過材料で形成されている。
【００３２】
図4は、浮揚性プラットフォーム10および図5aおよび5bの拡大詳細図に示されるガス充填機構の拡大画像的表現を示している。特に、ガスコネクタ16が調節可能な圧力弁21を経て連結される点に留意する必要があり、それによってガスは、浮揚性プラットフォーム10に制御圧力で供給されうる。この種の手段によって、プラットフォームの浮揚力は、浮揚性プラットフォーム10および取付けられたオブジェの混合重量を正確に釣合わるために調整することができ、それによって、異なるオブジェが取り付けられるときに、プラットフォームの浮揚力が調整されうる。望ましくは、圧力弁21は、取付けられたオブジェの重量の関数として較正されたスケールをもつダイヤルを有し、その結果、ダイヤルは、所望の浮揚力を発生するために正確に正しい圧力で浮揚性プラットフォーム10にガスを供給するために取付けられたオブジェの重量にしたがってセットされうる。ガスコネクタ16は、車両のタイヤを充填するために使用されるのに類似した一方向バルブシートを備えており、それは、ガス供給ノズルによって押下げられたときに、ガスの流入を許すために開かれ、ガス供給ノズルが引っ込められたときに、自動的に閉じられ、それによって、ガスの漏出を予防する。
【００３３】
ダイヤルは、物理的原理に基づいて較正されており、空気よりも濃くないヘリウムのようなガスを充填した中空支持体を含むオブジェは、オブジェの配置された空気よりも小さいヘリウムガスの重量によって浮揚することができる。この必要条件は、中空支持体内ガス圧力が適切に調整されかつガスの揮発性が無視しうることをによって現実のものとなる。また、他の要因、空気の周囲温度および周囲温度および水分含有量（湿度）の条件を考慮に入れることを必要とし、これらは、ガス密度、従って、浮揚力を達成することに必要とするガスの質量に影響を及ぼす。支持および／または浮揚される異なるオブジェが変化する周囲条件下で達成されるならば、調節可能な圧力弁21を経由するガス圧力の動的調節が必須であることは、支持体の浮揚の不確定性のためによることそのものである。
【００３４】
７
調節可能な圧力弁21の較正は、以下の原理に基づく。空気密度は、支持体およびオブジェ一緒の有効的または平均的密度に等しくなければならない。
【数１】
2009509803.tif 000003
【００３５】
支持構造物およびオブジェ一緒の有効的または平均的密度は、以下の数式によって与えられる。
【数２】
2009509803.tif 000004
【００３６】
ここに、
MHE  =  ヘリウムの質量
MObject  =  オブジェの質量
VTotal  =  支持体およびオブジェの全容積
である。
【００３７】
中空支持構造物内のヘリウム（または他の軽いガス）の質量MHEは、以下によって、与えられる。
【数３】
2009509803.tif 000005
【００３８】
空気密度ρair は、絶対温度、即ち、Ｋに反比例する。
【数４】
2009509803.tif 000006
【００３９】
中空支持構造物内のヘリウムの周囲圧力が以下によって与えられることが分かる。
【数５】
2009509803.tif 000007
【００４０】
ここに、
ａ  =  3.46 * 10-3
b  =  23.71 * 10-6
R  =  ガス定数= 8.314472
n  =  250*MKg
Mkg  ＝  ヘリウムの質量Ｋｇ
上記の説明は、調節可能な圧力弁を調整するために用いてもよく、圧力はオブジェの所望の質量のために自動的に設定される。必要に応じて、温度センサは周囲温度を測定するために用いてもよく、そして、中空支持構造物内部のガスの質量が確実に正しくなるように、補償ユニットがヘリウム（または他の）ガスの圧力を調整するために用いられてもよい。このような方法で、予め定められた質量のオブジェは、支持構造物に固定され（またはその構成要素となる）、そして、調節可能な圧力弁21はガス圧が正確に浮揚力を達成するために正しいことを確実にするためにオブジェの質量に対応する予め調整された設定にセットされる。
【００４１】
より簡単には、オブジェを支持構造物に固定するかその構成要素とするために正しいガス圧力となるように、調節可能な圧力弁21は試行錯誤でセットするように使用してもよい。別法として、ランプおよびその他のようなオブジェは、特に本発明による浮揚性支持構造物に取付るために特に供給されると、ユーザは、使用されている浮揚性ガス、予想される周囲条件および支持されるべきオブジェの質量に基づいて、浮揚支持構造への供給に適切なガス圧を知ることができる。同様に、支持構造物がオブジェに固定的に取付けられ、そして、周囲条件、例えば温度、圧力および湿度が実質的に一定の条件下、しばしば、ショッピングセンターおよびその他のケースのような領域を囲まれているような所では、ガス圧の調整は必要ではない。
【００４２】
調節可能な圧力弁を使用している中空支持構造物のガス圧の調整は1つの方法であることは理解し得よう。他の方法は、中空支持構造物内に可撓性ダイアフラムを提供し、可撓性ダイアフラムを変位させることによって、中空支持構造物内の有効ガス容積を調整することである。いうまでもなく、添付の請求の範囲の前後関係の範囲内で、この種のダイヤフラムは、中空支持構造物内の有効容積を調整することによって圧力ゲージを構成し、ガス圧力は、支持構造の浮揚力を達成するのに適している制御圧力にセットされる。
【００４３】
ガスコネクタ16は、ガス充填機構を浮揚性プラットフォーム10に流動的に連結するために浮揚性プラットフォーム10内で上下端部を開口したチューブ22に流動的に連結されている。取外し可能な封止キャップ23は、チューブ22の下端に固定されかつガス充填機構からのガス洩れを防いでいる。図面は、外側エンベロープ15の下部から突出しているチューブ22を分解した形態のガス充填機構を示していることに注意すべきである。しかしながら、実際には、チューブ22は外側エンベロープ15内に完全に含まれ、そして、浮揚性プラットフォーム10からパージガスが要求されるときに、封止キャップ23だけが取り除かれることができるようにエンベロープ15の下面から近づける。このために、放出弁24は、封止キャップ23の除去の後、チューブ22の開放端を経て、浮揚性プラットフォーム10からガスを発散させる。ガスコネクタ16はエンベロープ15を貫通してのびており、それで、オブジェ11を浮揚性プラットフォーム10に連結するときに、後者には、取付られたオブジェを浮かせて空中をつるすために制御圧力で、ヘリウムのようなガスで満たされる。上部封止キャップ20もまた、ガス充填機構をバッテリハウジング17およびランプハウジング17およびランプ自体と同様に、ランプと関連する電子機器から封止するために役立ち、このようにして、ガスと接触することによるスパークの危険を回避する。
【００４４】
図6aおよび図6bは、浮揚性プラットフォーム10にヘリウムガスを充填するために適応される専用のガス容器25の異なる透視図を示す。ガス容器25は、実質的に平面平行上下の面27および28を有する中空ハウジング26を備えている。円弧状スロット29は、ハウジングの、上下の面27および28間に形成されかつ使用の間、ガス容器25を握持するためのハンドルとして役立つ。実質的に半円形の開口部30は、ハウジングの内側壁31に形成され、その中間点に、図4および5aを参照しながら上記したガス充填機構のガスコネクタ16に結合するための密封ガス出口32が形成されている。同様に、密封ガス入口33は、使用の前にガス容器25を充満状態にするようにガス供給を接続するために、ハウジングの外側壁34の中間点に形成されている。
【００４５】
図7aおよび7bは、使用の間、ガスコネクタ16に接続するときの、ガス容器25の異なる透視図を示す。ガス出口32は、突出しているピンを有しており、それは、ガス出口32に挿入されるときに、一方向弁を開き、このことにより、ガスがガスコネクタ16および圧力弁21を経てガス機構に高圧で容器に流入する。圧力弁21は、ガス圧を予め設定された較正圧力に下げ、それは、前述したように、所望の圧力で浮揚性プラットフォーム10をガスで満たすために調節可能である。一旦充分なガスが注入されると、ガス容器25は取り除かれ、一方向弁は自動的に閉じられる。ガス容器25は、ガスの携帯用供給物として役立って、重い高圧ガス容器を輸送する必要性を不要にする。
【００４６】
図8aおよび図8bは、浮揚性プラットフォームおよび元の位置のオブジェの異なる透視図を示す。特に、外側エンベロープ15の反対側に示されているガス入口および放出弁が２つの図面において見られる。
【００４７】
図9は、空中にオブジェ11a、11b、11cおよび11dを支持する浮揚性プラットフォーム10の使用を示している絵画的表現である。オブジェ11a、11b、11cおよび11dは、それぞれの重量およびそれぞれのプラットフォームのガス圧にしたがって異なる高さに浮く点に注目されうるであろう。
【００４８】
図6および7を参照しながら記載されたガス容器25は、当該技術分野における通常の知識内において変化させうることは、明らかである。上記の如く、支持構造物が他の如何なる適切な供給源によってガスで満たされうるのであるから、ガスの携帯用供給物は必須の本質的構成要素でない。
【００４９】
図10a、10bおよび10cは、本発明の第2の例示的実施形態によるガス容器40を示している絵画的表現である。ガス容器40は、取り替え可能なガスカートリッジ41を備えており、それは、トリガー43を有するガス充填機構を含んでいるボディ42に結合されており、トリガーは、ヘリウムのような空気よりも低い比重を有するガスを放出するため押下げられる。使いきったカートリッジ41は、ボディ42から取外され、充填カートリッジと交換される。ヘッド44は、図4および5を参照しながら上記したオブジェ11のガスコネクタ16に係合するためのガス出口45を備えている。ガス圧は圧力弁46により調整され、その結果、ガス出口45がオブジェ11のガスコネクタ16に挿入されるときに、それは自動封止バルブを開いて、浮揚性プラットフォーム10に予め設定された圧力でガスを注入する。ガス容器40は、特にガス出口44を係合するための適切なガスコネクタ16が提供される限り、浮遊性オブジェの如何なる構成にも用いられうる独立型ユニットとして有用である。
【００５０】
図11aは、図11bに破砕断面として示す中空壁52を有する支持構造物51を一体的に形成した時計50の典型的な形をした装置の絵画的表現を示している。ガスは、例えば、図10に示されるガス容器40を使用して、中空壁52に、ガス容器の圧力弁46により制御される圧力で、ガスコネクタ53を経て注入され、放出弁54によって、中空壁52から放出される。あるいは、ガスは、中空壁52内の、シール（図示しない）を有するシールユニットに予め格納され、シールを壊すことによって中空壁52からガスを放出するようにシールに外部からアクセス可能である。この種の装置は、中空支持構造物を構成し、オブジェと一体化されかつシールされた他のユニットのガスの量に係わらずに、予め設定された圧力でガスを放出するのに適している内部ガス供給物を有している。
【００５１】
図12aは、絵画的表現であり、図12bは、シールされたガスユニットが壊されたときに浮揚する別の実施形態による使い捨ての装置60を示している絵画的分解半断面図である。多くの点で、装置60は、図1、4および8を参照しながら上記した装置10と構造上良く似ており、オブジェ62が取付られる浮揚性風船形プラットフォーム61を備えている。しかしながら、第１実施形態とは異なり、オブジェ62は、シールユニット（図示せず）を含んでおり、シールユニットには、オブジェ62の外面からアクセス可能であるガスシール63を壊すことによって放出されるガスが入れられている。図12bに、明らかに示されるように、オブジェ62は、その下端でシールされかつオブジェ62の外側エンベロープ64内の軸孔18に対し空的間関係に示されているバッテリハウジング17に入れられている。また、ガス充填機構のガスコネクタ16および浮揚性プラットフォーム10の開口35に係合するチューブ22がより明確に示されている。
【００５２】
若干の特定実施形態が記載される一方で、添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、例証として、唯一および多数の変形例がなされうる。例えば、上記実施形態では、ガス充填機構はランプハウジングと一体のものとして示されている。この程度まで、浮揚性プラットフォーム10のバルブシート12は、オブジェのバルブシート13およびアダプタ14を経由して、オブジェを浮揚性プラットフォームに取付るための錨泊点として役立っている。しかし、オブジェは、また、浮揚性プラットフォーム10に、または他の適切なガス充填またはガス充填可能な支持構造物に、一体型ユニットとして、また適切なガスシール継手を経て直接的に連結することが可能である。この場合、フックまたは他の等価なアタッチメントは、オブジェを支持するための錨泊点として役立つものとして、浮揚性プラットフォーム10に、または、ランプ、結果として直接的にランプまたはその付随物のより単純な構造のような、他の適切な支持構造物に提供される。さらに、支持構造物が異なるオブジェを支持するように構成される場合には、本発明による構造は、異なる構成要素を別々に、またはキットとして販売されるモジュール方法を考慮に入れる。例えば、浮揚性プラットフォーム10のような支持構造物は、また、別に利用できる種々のオブジェを支持するために構成された別々の部材として販売されうる。同様に、本発明は、浮揚性プラットフォーム10または他の浮揚性支持構造物に取付けられることを可能とするように既存のオブジェに適切な変更態様を遂行することを考慮する。
【００５３】
図11a、11bおよび11cに示されるガス容器40は、ガス容器40のガス出口44と相補的である支持構造物においてガスコネクタが提供されることだけが必要である点をすでに注意した。この必要条件から離れて、支持構造物の特殊構造は、必要でない。このように、この種のガス容器の使用は、支持構造物またはオブジェのどちらにおいても、とくに、モジュール構造を必要とするところで、ガス充填機構の必要性を不要にする。
【００５４】
好ましくは、ヘリウムガスは、空気より軽いうえに不活発で安全であるから、支持構造物に浮揚力を提供するために使用される。しかしながら、本発明の原則は、空気より軽い他の適切なガスを適用しうる。
【００５５】
記述した特定実施形態は、携帯用バッテリ式ランプまたは時計の使用に関する。しかしながら、そのことに限定されるものではなく、本発明は、電気的、非電気式の双方によって、他の多くのオブジェの空中自由支持の使用を見いだすことを理解し得よう。また、多くの携帯用電気装置が太陽エネルギーのような適切な放射エネルギーによってエネルギーが与えられ、この点に関し、１つ以上の太陽セルが、バッテリに付加または代わって提供される。
【００５６】
この種のオブジェは、児童用3次元玩具および付属物、インテリア・デザイン製品、貴重品用ケースまたはディスプレイ、または収集品または芸術品を空中に舞わせることを含みうる。ビルボード、フラグ、スクリーンのような広告産業用製品は、救出のための非常信号製品と同様に、本発明の原則を使用して支持されうる。本発明は、また、特に非常に大きいスペースにおいて、または、アクセスが制限され、基盤がない領域において、監視およびセキュリティ用カメラのような製品を支持するために応用される。本発明のさらにもう１つの使用は、キャンピングおよび非常時用照明、または、例えば、建築または保守作業（例えば、非照領域におけ故障自動車の修理）のためのオブジェの外部支持である。  また、本発明は、完全自立構造に特定して考慮にするとともに、浮揚性エンクロージャが必要な領域においてつながれる場合があってもよいと認められる。
【００５７】
記載した実施形態は、例えば、つながれない限り、気流のためにさまよい易い。多くの場合、それがオブジェが支持されるところに関しては不確定性の程度を提供するので、このことが要求され、そして、それは美感を増すことができる。必要に応じて、遠隔制御プロペラは、支持されたオブジェの空中移動を制御するように支持されたオブジェまたは支持構造物に加えられることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態による、オブジェを空間に自由に支持するためのプラットフォームの絵画的ワイヤフレームおよび立体的表現である。
【図２】浮揚性プラットフォームに連結されるガスコネクタに対応している外側エンベロープ内で囲まれた自己動力型電気ランプの絵画的ワイヤフレーム表現である。
【図３】図２ａおよび２ｂに示されるランプおよびガスコネクタの構成要素の絵画的ワイヤフレーム表現である。
【図４】浮揚性プラットフォームおよびガスコネクタの関連する構成要素の分解絵画的ワイヤフレーム表現である。
【図５】ガスコネクタの構成要素の異なる透視図である。
【図６】浮揚性プラットフォームにヘリウムガスを充填する適している、第１実施形態によるガス容器の異なる透視図である。
【図７】使用の間、ガスコネクタに接続されるときの、図6aおよび6bに示されるガス容器の異なる透視図である。
【図８】浮揚性プラットフォームおよび取付られたオブジェの異なる透視図である。
【図９】空中にオブジェを支持するための浮揚性プラットフォームの使用である絵画的表現である。
【図１０】第２実施形態によるガス容器を示している絵画的表現である、
【図１１】中空壁を有する浮揚性ケースと一体化された装置の全体と、その中空壁の破断を示す絵画的表現である。
【図１２】シールガス装置が壊されるときに、浮遊する使い捨ての装置の外観全体の絵画的表現と、その装置の詳細を示している絵画的分解半断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
10  プラットフォーム
11  ランプ
15  エンベロープ
16  ガスコネクタ
17  バッテリハウジング
21  圧力弁
25  ガス容器
32  ガス出口
33  ガス入口
40  ガス容器
50  時計
60  使い捨て装置
61  プラットフォーム
62  オブジェ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【国際調査報告】
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