(57)【要約】  本発明は、第１の端部および第２の端部を有していて断面を画成する細長部材を備える構造要素である。この構造要素は、前記細長部材に固定されて、少なくとも１個の予め選択された指標を検出する検出器をさらに備える。有利な実施形態においては、この細長部材は、予め選択された指標に対して応答性がある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部および第２の端部を有していて断面を画成する細長部材と、
前記細長部材に固定されて少なくとも１個の予め選択された指標を検出する検出器とから成り、
前記細長部材が、前記予め選択された指標に対して応答性がある構造要素。
【請求項２】
前記細長部材が、少なくとも１個の開口された端部を有する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項３】
前記細長部材が、少なくとも１個の閉じられた端部を有する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項４】
前記断面の１つまたは複数の形状が、正方形、長方形、台形、円、楕円形、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項１に記載の構造要素。
【請求項５】
前記予め選択された指標の１個または複数個の構成要素が、気体構成要素、蒸気構成要素、液体構成要素、固体構成要素、微粒子構成要素、細菌構成要素、ウイルス構成要素、電気的構成要素、力構成要素、熱力学的構成要素、圧力構成要素、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項１に記載の構造要素。
【請求項６】
前記細長部材が建設要素である、請求項１に記載の構造要素。
【請求項７】
前記細長部材が、屋根要素、基礎要素、隔壁要素、壁要素、およびそれらの組合せから成る群から選択される建設要素である、請求項６に記載の構造要素。
【請求項８】
前記細長部材が外側面を画成する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項９】
前記細長部材の前記外側面が１個または複数個の開口部を有する、請求項８に記載の構造要素。
【請求項１０】
前記細長部材がキャビティおよび内側面を画成する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項１１】
前記外側面における前記１個または複数個の開口部が、前記キャビティと前記外側面との間の良好な連絡関係を達成する、請求項８、９または１０に記載の構造要素。
【請求項１２】
前記１個または複数個の開口部が、１個の前記細長部材の前記内部キャビティと１個または複数個の他の細長部材の間の良好な連絡関係を達成する、請求項８、９または１０に記載の構造要素。
【請求項１３】
前記細長部材が、木材、コンクリート、煉瓦、瓦、金属、ガラス繊維、パーティクルボード、フレークボード、合板、断熱板、セルロース、鋸屑、天然繊維、無機繊維、ドライ壁、しっくい、塗壁材料、およびそれらの組合せから成る群から選択される材料から作製される、請求項１に記載の構造要素。
【請求項１４】
前記検出器が、前記細長部材の前記外側面に固定される、請求項８に記載の構造要素。
【請求項１５】
前記検出器が、前記細長部材の前記内側面に固定される、請求項１０に記載の構造要素。
【請求項１６】
前記検出器が、前記細長部材と１個または複数個の他の細長部材との間の通信を可能にする、請求項１に記載の構造要素。
【請求項１７】
前記検出器が、前記細長部材に実質的に隣接して起きる環境変化を検出する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項１８】
前記検出器が、前記細長部材に実質的に隣接して起きる環境変化を監視する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項１９】
前記細長部材を１個または複数個の他の細長部材に固定するための、少なくとも１個の連結具をさらに備える、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２０】
前記連結具が、前記細長部材の少なくとも１方の端部に固定される、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２１】
前記連結具が、前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２２】
前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される少なくとも１個の送信機をさらに備え、前記送信機が前記検出器と通信する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２３】
前記検出器と通信する少なくとも１個の遠隔の処理装置をさらに備える、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２４】
前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される少なくとも１個の受信機をさらに備え、前記受信機が前記検出器と通信する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２５】
前記送信機が、前記検出器によって検出される前記予め選択された指標を前記処理装置に送信する、請求項２２乃至２４のいずれかに記載の構造要素。
【請求項２６】
前記処理装置が、前記予め選択された指標の変化を分析して前記受信機と通信する、請求項２２乃至２４のいずれかに記載の構造要素。
【請求項２７】
前記受信機が、前記処理装置と通信して前記細長部材に対する動的変化に影響を与える、請求項２２乃至２４のいずれかに記載の構造要素。
【請求項２８】
前記細長部材の一部に取外し可能に固定された少なくとも１個のマニホルドをさらに備え、前記マニホルドが、１個または複数個の前記細長部材間の良好な連絡関係を達成する、請求項１に記載の構造要素。
【請求項２９】
前記マニホルドが、前記細長部材の前記内部キャビティと連通している、請求項１または２８に記載の構造要素。
【請求項３０】
第１の端部および第２の端部を有し、断面、内側面および外側面を画成する少なくとも１個の細長部材と、
前記細長部材の前記内側面の少なくとも１つの面に固定されて、１個または複数個の前記細長部材と通信することができる、少なくとも１個の予め選択された指標を検出するための検出器と、
少なくとも１個の前記細長部材を少なくとも１個の別の細長部材に固定するための連結具とを備え、
前記細長部材が、前記予め選択された指標に対して応答性がある構造物。
【請求項３１】
少なくとも１個の前記細長部材を少なくとも１個の別の前記細長部材に連結するマニホルドをさらに備え、前記マニホルドが、前記細長部材間の良好な連絡関係を達成する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３２】
前記細長部材が、少なくとも１個の開口された端部を有する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３３】
前記細長部材が、少なくとも１個の閉じられた端部を有する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３４】
前記断面の１つまたは複数の形状が、正方形、長方形、台形、円、楕円形、三角形、五角形、六角形、七角形および八角形から成る群から選択される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３５】
前記予め選択された指標の１個または複数個の構成要素が、気体構成要素、蒸気構成要素、液体構成要素、固体構成要素、微粒子構成要素、細菌構成要素、ウイルス構成要素、電気的構成要素、力構成要素、圧力構成要素、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３６】
前記少なくとも１個の細長部材が、屋根要素、基礎要素、隔壁要素、壁要素、およびそれらの組合せから成る群から選択される建設要素である、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３７】
前記少なくとも１個の細長部材の前記外側面が、１個または複数個の開口部を有する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項３８】
前記細長部材によって画成された内部キャビティを備え、前記１個または複数個の開口部が前記内部キャビティに開口する、請求項３７に記載の構造物。
【請求項３９】
前記１個または複数個の開口部が、１個の前記細長部材の前記内部キャビティと１個または複数個の他の前記細長部材の間の良好な連絡関係を達成する、請求項３８に記載の構造物。
【請求項４０】
前記少なくとも１個の細長部材が、木材、コンクリート、煉瓦、瓦、金属、ガラス繊維、パーティクルボード、フレークボード、合板、断熱板、セルロース、鋸屑、天然繊維、無機繊維、ドライ壁、しっくい、塗壁材料、およびそれらの組合せから成る群から選択される材料から作製される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４１】
前記検出器が、前記細長部材の前記内側面に固定される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４２】
前記検出器が、前記細長部材の前記外側面に固定される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４３】
前記検出器が、前記細長部材と１個または複数個の他の細長部材の間の通信を可能にする、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４４】
前記検出器が、前記細長部材に実質的に隣接して起きる環境変化を監視する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４５】
前記検出器が、前記細長部材に実質的に隣接して起きる環境変化を監視して検出する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４６】
前記連結具が、前記細長部材の前記第１の端部に固定される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４７】
前記連結具が、前記細長部材の前記第２の端部に固定される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４８】
前記連結具が、前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される、請求項３０に記載の構造物。
【請求項４９】
前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される少なくとも１個の送信機をさらに備え、前記送信機が前記検出器と通信する、請求項３０に記載の構造物。
【請求項５０】
前記検出器と通信する少なくとも１個の遠隔の処理装置をさらに備える、請求項３０に記載の構造物。
【請求項５１】
前記細長部材の少なくとも１つの面に固定される少なくとも１個の受信機をさらに備え、前記受信機が前記検出器と通信する、請求項５０に記載の構造物。
【請求項５２】
前記送信機が、前記検出器によって選択された前記予め選択された指標を前記処理装置に送信する、請求項５０に記載の構造物。
【請求項５３】
前記処理装置が、前記予め選択された指標の変化を分析して前記受信機と通信する、請求項５０に記載の構造物。
【請求項５４】
前記受信機が、前記処理装置と通信して前記細長部材に対する動的変化に影響を与える、請求項５０に記載の構造物。
【請求項５５】
内部環境を保護するための方法であって、
複数の細長部材および少なくとも１個の予め選択された指標を検出することができる少なくとも１個の検出器を用意するステップと、
前記検出器が少なくとも１個の前記細長部材に固定されるように前記細長部材を組み立てて構造物にするステップと、
前記検出器が、前記構造物内の所望の内部環境の維持を可能にするように少なくとも１個の予め選択された指標を検出して前記指標に応答するために前記検出器を連動させるステップと
を含む方法。
【請求項５６】
少なくとも１個の予め選択された指標を検出するために前記検出器を連動させる前記ステップが、前記構造物の外部の環境から１個の予め選択された指標の少なくとも１つの変化を検出するために前記検出器を使用するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
複数の細長部材を用意する前記ステップが、正方形、長方形、台形、円、楕円形、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形、およびそれらの組合せから成る群から選択される断面形状を有する細長部材を用意するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
複数の細長部材を用意する前記ステップが、
少なくとも１個の前記細長部材に固定される少なくとも１個の検出器を用意するステップを含み、
前記検出器が少なくとも１個の予め選択された指標を検出することができ、
前記予め選択された指標の１個または複数個の構成要素が、気体構成要素、蒸気構成要素、液体構成要素、固体構成要素、微粒子構成要素、細菌構成要素、ウイルス構成要素、電気的構成要素、力構成要素、熱力学的構成要素、圧力構成要素、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
前記細長部材を組み立てて構造物にする前記ステップが、
マニホルドを用意するステップと、
前記細長部材間における連絡関係を良好にするために前記細長部材を前記マニホルドに連結するステップと
を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６０】
前記細長部材を組み立てて構造物にする前記ステップが、前記細長部材を組み立てて住宅、集合住宅、コンドミニアム、商業施設、貯蔵容器、病院、官庁建物、学校、競技施設、およびそれらの組合せから成る群から選択される構造物にするステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６１】
前記細長部材を組み立てて構造物にする前記ステップが、機械的締付け具、融着装置、接着剤、巻付け端子、結合具、クリップ、拘束具、加圧装置、真空装置、重力装置、電磁装置、静電装置、およびそれらの組合せから成る群から選択される少なくとも１個の連結具で、前記細長部材を互いに連結するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６２】
前記検出器を連動させる前記ステップが、外部環境の中の有害な物質が前記内部環境へ入り込むことを阻止するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６３】
前記検出器を連動させる前記ステップが、外部環境から前記内部環境への熱転移速度を変えることによって前記内部環境の中で実質的に一定の温度を維持するステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６４】
前記検出器を連動させる前記ステップが、前記細長部材の中の少なくとも１個のキャビティを化学的気体、蒸気、液体、電磁エネルギー、光子エネルギー、プラズマまたは音響エネルギーで充満させることにより、前記外部環境での細菌兵器の放出に動的に応答して、前記細菌兵器が前記内部環境の中に入り込むことを阻止するようにするステップを含む、請求項５５乃至６３のいずれかに記載の方法。
【請求項６５】
前記細長部材を組み立てて構造物にする前記ステップが、
前記細長部材および筐体を有する入れ子構造を組み立てるステップと、
保護された内部環境を備えた構造物を形成するために２個以上の入れ子構造を結合するステップと
を含む、請求項５５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は構造要素の分野に関する。より具体的には、本発明は、建設用途に使用するための新規な構造要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００５年４月１２日に出願され、共同所有され係属中の米国仮出願第６０／６７０，５６９号、「Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ（ｓ）」の利益をこの記載によって主張する。
【０００３】
一般には、基礎、床、壁、隔壁、天井および屋根の建設で使用される要素は、構造要素または建設要素と呼ばれる。典型的な構造要素としては、木材、コンクリート、煉瓦、瓦、ブロック、金属、合板、パーティクルボード、フレークボード、断熱板、ガラス繊維、セルロース、鋸屑、天然繊維、無機繊維、ドライ壁、しっくい、塗壁材料、および当分野で知られる他の同様な材料を挙げることができる。
【０００４】
典型的な構造要素は、それらの環境に対して静的または非応答的である。例えば、典型的な構造要素は、有害な気体、蒸気、細菌、ウイルスおよび胞子が構造要素の中に留まり、構造物内の内部環境の中へ構造要素を貫いて入り込むことを可能にする。当分野の技術者に知られるように、この貫入は、構造物の居住者の健康および快適な暮らしに影響を与える可能性がある。この貫入はまた、構造物中の物体を損傷させる可能性がある。さらに、この貫入は、構造物を弱体化させ、最終的には構造欠陥を招く恐れがある。
【０００５】
典型的な構造要素を使用する上での別の欠点は、これら構造要素が環境変化に動的に応答して環境変化を補うことができないことである。これらの環境変化としては、温度、圧力、電磁放射、可視光線、核放射線、気体、蒸気、液体、微粒子状物質、生物因子、ウイルス、細菌、毒物、爆発性の過度の圧力、および他の変化した外部条件の１つまたは複数の変化が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【０００６】
一般的には、周知の構造要素は、有害な物質が内部環境へ入り込むことを阻止または吸収すること、あるいは、環境変化に適応することができないので、強化されて安心で安全な層を実現し得ない。例えば、典型的な構造要素は、建物の居住者を細菌兵器の攻撃から保護することができない可能性がある。同様に、多くの住宅は、破壊または改築されることが必要になるまで、それ自体がゆっくりと現れるかびの侵入に悩まされる。
【０００７】
周知の構造要素はまた、上述の環境変化に応答することができないので、非効率的である。例えば、典型的な構造要素は、水の浸入を効果的に阻止することができない。同様に、典型的な構造要素は剛性を有するが故に、構造体の強風に耐える能力が低下する。この適応不能の結果、住宅は、それらの静的であり且つ不撓性である性質により、竜巻、ハリケーン、地震および洪水などの主要な気候事象の前に破壊される可能性が高い。
【特許文献１】米国仮出願第６０／６７０，５６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の典型的構造要素の持つ欠点を解決することを企図してなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様では、本発明は、第１の端部および第２の端部を有していて断面を画成する細長部材を備える構造要素である。この構造要素は、細長部材に固定される、少なくとも１個の予め選択された指標を検出するための検出器をさらに備える。好ましくは、この細長部材は、予め選択された指標に対して応答性を有するものとされる。
【００１０】
別の態様では、本発明は、第１の端部および第２の端部を有し、断面、内側面および外側面を画成する少なくとも１個の細長部材を備える構造物である。この構造物は、細長部材の少なくとも１つの面に固定される検出器をさらに備える。この検出器は、１個または複数個の細長部材と通信することができ、少なくとも１個の予め選択された指標を検出することができる。この構造物はまた、少なくとも１個の細長部材を少なくとも別の１個の細長部材に固定するための連結具を備えることができる。好ましくは、構造物を形成する細長部材は、予め選択された指標に対し応答性があるものとされる。
【００１１】
別の態様では、本発明は内部環境を保護するための方法である。この方法は、複数の細長部材および少なくとも１個の検出器を用意するステップと、検出器が少なくとも１個の細長部材に固定されるように細長部材を組み立てて構造物にするステップとを含む。この方法は、検出器が構造物内の所望の内部環境の維持を可能にするように、少なくとも１個の予め選択された指標を検出し、この指標に応答するために検出器を連動させるステップをさらに含む。
【００１２】
本発明の上述したおよび他の目的および利点、並びに、これらが達成される方法を以下の詳細な説明およびその添付図面の中でさらに説明する。ここで本発明の全部ではないが、いくつかの実施形態を示す添付図面を参照して、本発明を以下に十分に説明する。実際には、本発明は、多くの相異なった形で実施することができ、本明細書で示す実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これら実施形態は、そのように開示することで、適用される法上の要求を満たすようにするために提供されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、構造物の建設および建設の際に用いられる要素に関する。より具体的には、本発明は、構造性能を改善させ、安全性を増大させ、快適さを改善させ、運転経費を低減させるための、動的応答性があって相互に作用する構造要素に関する。
【００１４】
本明細書で用いられる専門用語は、特定の実施形態だけを説明する目的のためのものであり、本発明を限定するように意図されたものではない。本明細書で用いられるように、用語「および／または」は、１つまたは複数の、関連して記載された項目の任意および全ての組合せを含む。本明細書で用いられるように、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「この（ｔｈｅ）」は、文脈の中でその他の方法で明らかに示されない場合、複数形および単数形を含むように意図されたものである。用語「備える」および／または「備えること」は、本明細書で用いられるとき、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素および／または構成要素が存在することを明確に示すが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および／またはその群が存在すること、または追加されることを除外するものではない。
【００１５】
別に規定しない限り、本明細書で用いられる全ての用語（技術的および科学的用語を含む）は、本発明が属する分野の技術者によって通例に理解されるものと同じ意味を有する。通例用いられる辞書で規定される用語などの用語は、当分野および本開示の文脈の中でのこれらの意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明確に規定されなければ、理想化されまたは過度に形式的な意味に解釈されるべきでないことがさらに理解されよう。
【００１６】
本発明を説明する上で、いくつかの技術およびステップが開示されていることが理解されよう。これらのそれぞれは個別の利点を有し、それぞれはまた、他の開示された技術の１つまたは複数、あるいは場合によっては全てと共に用いられることができる。したがって、この説明では、分かりやすくするために、不必要な方法でこの個別のステップの全ての可能な組合せを繰り返すことを控える。それでも、本明細書および請求項は、これら組合せが本発明および請求項の範囲の中に完全にあるものと理解して読まれるべきである。
【００１７】
説明を容易にするために、本発明に係る方法および装置を、住宅建設要素に関連して説明する。当分野の技術者ならば、本発明が商業用建物および当分野で知られる他の建物など、住宅構造物以外の構造物のための建設要素にも適用できることが分かるであろう。同様に、説明を容易にするために、本方法を住宅建設に関して説明する。当分野の技術者ならば、本発明が商業用構造物など他の建物の建設にも適用できることが分かるであろうが、それに限定されるものではない。
【００１８】
一態様では、本発明は単独の構造要素である。図１で示すように、構造要素１０は、第１の端部１４および第２の端部１６を有していて断面１８を画成する細長部材１２を備える。細長部材１２は、木材、コンクリート、煉瓦、瓦、金属、ガラス繊維、パーティクルボード、フレークボード、合板、断熱板、セルロース、鋸屑、天然繊維、無機繊維、ドライ壁、しっくい、塗壁材料、および当分野で知られる他の同様の建設材料を含むが、これらに限定されるものではなく、１個または複数個の材料など、任意の数の材料から作製することができる。
【００１９】
一実施形態では、細長部材１２は、屋根要素、基礎要素、隔壁要素、壁要素、およびその組合せを含む（これらに限定される訳ではない）、１個または複数個の建設要素などの建設要素であってもよい。
【００２０】
一例の実施形態では、この細長部材は、少なくとも１個の開口された端部を有する。例えば、細長部材１２は、開口された第１の端部１４および開口された第２の端部１６を有することができる。別例の実施形態では、この細長部材は、少なくとも１個の閉じられた端部を有する。例えば、細長部材１２は、開口された第１の端部１４および閉じられた第２の端部１６、または逆の場合も同様に有することができる。別例の実施形態では、細長部材１２は、共に閉じられた第１の端部１４および第２の端部１６を有する。
【００２１】
上述したように、細長部材１２は、多くの任意の形状となし得る断面１８を画成する。即ち、断面１８は、正方形、長方形、台形、円、楕円形、三角形、五角形、六角形、七角形、八角形または星形を含め、当分野で知られる全ての他の幾何学形状の形状を有することができる。
【００２２】
一実施形態では、細長部材１２は、図６に示すように、１個または複数個の開口部２４を有することのできる外側面２２を画成する。開口部２４は、ドリルで穴を開け、機械加工し、成形し、または細長部材１２と一体に鋳造することによって形成することができる。細長部材１２はまた、キャビティ２６および内面２８を画成することができる。一例の実施形態では、開口部２４は、外側面２２から細長部材１２の本体を通ってキャビティ２６内に開口するものとされる。この実施形態では、開口部２４は、キャビティ２６と外側面２２の間の良好な連絡関係を達成、即ち、連通可能にすることができる。さらに、開口部２４は、１個の細長部材１２のキャビティ２６と追加の細長部材の間の良好な連絡関係を達成、即ち、連通可能にする働きをする。例えば、開口部２４は、流体、気体、微粒子、蒸気、固体、細菌、ウイルス、およびそれらの複数が、細長部材間を移動することを促進することができる。
【００２３】
図２を参照すると、構造部材１０は、細長部材１２に固定される検出器２０をさらに備える。検出器２０は、少なくとも１個の予め選択された指標を検出することができる。本明細書で用いられるように、用語「指標」は、環境変化を立証する（すなわち、表す）任意の数の事象を指す。当分野の技術者ならば、環境の構成が多くの構成要素（すなわち環境の態様）を有することを理解するであろう。これら構成要素のいくつかは、環境の物質に基づく構成要素（例えば、気体構成要素、ウイルス構成要素）を表し、また、それらのいくつかは、環境の物理的構成要素（例えば、電気的構成要素、圧力構成要素）を表す。例えば、環境の中の１個または複数個の構成要素が変化することにより、環境変化が起こったことを立証することができる。
【００２４】
本発明による特定の指標の構成要素は、物質または物理に基づくことができる。例えば、１個または複数個の構成要素は、気体構成要素、蒸気構成要素、液体構成要素、固体構成要素、微粒子構成要素、細菌構成要素、ウイルス構成要素、電気的構成要素、力構成要素、熱力学的構成要素、圧力構成要素、およびそれらの組合せであり得る。例えば、この検出器は、圧力の変化、ウイルス作用物質の導入、温度の変化、環境の構成の変化、および環境条件の他の変化を検出することができる。
【００２５】
一例の実施形態では、検出器２０は、予め選択された指標に晒されることができるような位置で、細長部材１２に固定される。例えば、検出器２０は、細長部材の内側面２８、外側面２２、第１の端部１４、第２の端部１６、またはいくつかのその組合せ個所に固定することができる。１つの限定されない例では、検出器２０は、細菌兵器の存在を検出し、細菌兵器を無効にすることができる物質で内部キャビティ２６を充満させることができる。
【００２６】
本発明の新規の実施形態では、細長部材１２は、予め選択された指標に対して応答性がある。本明細書で用いられるように、用語「応答性がある」は、予め選択された指標の検出への全ての積極的または消極的反応を含むことを意図している。別の一例の実施形態では、細長部材１２は、予め選択された指標に対し動的応答性がある。本明細書で用いている用語「動的応答性がある」は、予め選択された指標の検出に対する生産的な反応を指す。例えば、細菌兵器の感知への動的応答は、この細菌兵器を無効にすることができる物質を、細長部材１２の内部キャビティ２６内に充満させることを含むことができる。
【００２７】
検出器２０は、細長部材１２と少なくとも１個の追加の細長部材の間の通信を可能にすることができる。例えば、検出器２０は、検出された指標の所望の応答を、この追加の細長部材に送信することができる。
【００２８】
一例の実施形態では、検出器２０は、細長部材１２に実質的に隣接して起きる環境変化を検出する。別の一例の実施形態では、検出器２０は、細長部材１２に実質的に隣接して起きる環境条件を監視する。「実質的に隣接して」は、接触という意味を含んでも含まなくてもよいが、中間には同種のものが何も存在しないという意味を常に含む。
【００２９】
図２をまた参照すると、構造要素１０は、構造物の中に組み込まれる１個または複数個の他の細長部材に細長部材１２を固定するための、少なくとも１個の連結具３０を、（例えば、恒久的または取外し可能に）さらに備えることができる。一実施形態では、連結具３０は、細長部材１２の一端が別の細長部材（例えば、第１の端部が別の細長部材の第１の端部に接続されている細長部材）の他端に連結されるようにして、細長部材１２の第１の端部１４に固定することができる。別の実施形態では、連結具３０は、細長部材１２の第２の端部１６に固定することができる。例えば、１個の細長部材１２の第１の端部１４を、別の細長部材の第２の端部１６に連結することができる。別の実施形態では、連結具３０は、細長部材１２の外側面２２または内側面２８に固定することができる。
【００３０】
別の実施形態では、図２に示すように、構造要素１０は、少なくとも１個の送信機３２を備えることができる。送信機３２は、図示したように、この構造要素から離れていてもよく、または細長部材１２の１つの面に固定されていてもよい（例えば、送信機３２は細長部材１２の外側面２２または内側面２８に固定することができる。）。送信機３２は検出器２０と通信し得ることが好ましい。例えば、送信機３２は、無線ネットワークまたは通例のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を介して、検出器２０と信号通信することができるようにする。構造要素１０はまた、検出器２０と通信（例えば、上述のような信号通信）をする、少なくとも１個の遠隔処理装置３４を備えることができる。処理装置３４と検出器２０の間の通信は、送信機３２によって可能にすることができる。
【００３１】
図２を参照すると、構造要素１０は、検出器２０および処理装置３４と通信（例えば、信号通信）する、少なくとも１個の受信機３６を備えることができる。この受信機３６は、細長部材１２の少なくとも１つの面（すなわち、内側面２８または外側面２２）に固定することができる。
【００３２】
一例の実施形態では、送信機３２は、処理装置３４に検出器２０によって検出された予め選択された指標の変化を送信する。次いで、処理装置３４は、予め選択された指標の全ての変化を分析し、受信機３６と通信する。この実施形態では、処理装置３４は、細長部材１２に対する動的変化をもたらすために、受信機３６に所望の処置を送信することができる。
【００３３】
図５を参照すると、構造要素１０はまた、細長部材１２の一部に、取外し可能または恒久的に固定されるマニホルド３８を備えることができる。マニホルド３８は、１個または複数個の細長部材１２間の良好な連絡関係（連通）を達成する。マニホルド３８はまた、細長部材１２間の良好な連絡関係（連通）を達成するために、１個または複数個の細長部材１２の内部キャビティ２６と連通することができる。例えば、マニホルド３８は、２個の以上の細長部材１２を通って実質的に均一に流体を分布させることができる。別に述べたように、マニホルド３８はまた、１個または複数個の細長部材１２を通って気体、蒸気、液体、微粒子、プラズマ、光子、電磁界および／または電界を分布させ、それによって複数の細長部材に亘り、分布された構成要素を供給し、または供給の促進をすることができる。
【００３４】
別の態様では、図３に示すように、本発明は、第１の端部１４および第２の端部１６を有する少なくとも１個の細長部材１２を備える構造物４０である。さらに、細長部材１２は断面１８、内側面２８および外側面２２を画成する。構造物４０はまた、細長部材１２の１つの面に固定することができる検出器２０を備える。例えば、この検出器２０は、細長部材１２の外側面２２、内側面２８、第１の端部１４、第２の端部、またはそれらのうちの複数の部分に固定することができる。上述のように、この検出器２０は、少なくとも１個の予め選択された指標を検出するように働く。構造物４０は、少なくとも１個の細長部材１２を、少なくとも１個の追加の細長部材に固定するための少なくとも１個の連結具３０をさらに備える。
【００３５】
図４に示すように、構造物４０は、相異なった形状を有する細長部材１２を有する構造断面４６を有する壁４４を備えることができる。一実施形態では、図４に示すように、細長部材１２の各列は異なった形状を有することができる。代替的には、各細長部材１２を同じ形状とし、または不規則な分布の形状とすることができる。
【００３６】
相異なった機能のために、相異なった形状の細長部材１２を形成することが望ましい場合がある。この実施形態では、構造物４０は、異なる予め選択された指標を見分け、検出した指標の独自性に応じて異なる応答をもたらすように構成された細長部材１２および検出器２０を備えることができる。限定的でない例では、物質に基づいた構成要素を検出することができる正方形の細長部材４８、環境の物理的構成要素を検出することができる円形の細長部材５０、およびやはり物理的構成要素を検出することができる楕円形の細長部材５２を、壁４４の中に含めることができる。
【００３７】
この構造物はまた、図５に示すように、少なくとも１個の細長部材１２を、少なくとも１個の追加の細長部材に接続するためのマニホルド３８を備えることができる。このマニホルドはまた、細長部材間の連絡関係（例えば、流体連通、気体連通、信号通信）を良好にする。別の実施形態では、マニホルド３８は、１個または複数個の検出器２０、送信機３２、受信機３６および処理装置３４の間の通信を良好にする。マニホルド３８は、相異なった細長部材に外部環境の変化を伝達することができる。マニホルド３８はまた、１個または複数個の細長部材１２を通って気体、蒸気、液体、微粒子、プラズマ、光子、電磁界および／または電界を分布させ、それによって、複数の細長部材に亘って分布する構成要素を供給し、または供給の促進をすることができる。
【００３８】
細長部材１２は、少なくとも１個の連結具３０で互いに連結することができる。例えば連結具３０としては、機械的締付け具、接着剤、巻付け端子、結合具、クリップ、拘束具、圧力装置、溶着装置、真空装置、重力装置、電磁装置、静電装置、およびその組合せを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
一例の実施形態では、構造物４０は、１つまたは複数の住宅、集合住宅、コンドミニアム、商業施設、貯蔵容器、病院、官庁建物、学校、競技施設、空港、格納庫、貯蔵庫、およびその組合せであり得る。
【００４０】
図６で示すように、検出器２０は、構造物の一部を形成する細長部材１２上の複数の任意の位置に配置することができる。例えば、この検出器２０は、１つまたは複数の細長部材１２の内側面２８、外側面２２、第１の端部１４、または第２の端部１６に配置することができる。さらに限定されない例では、検出器２０は、細長部材１２の中で開口部２４を通して延ばしたり、細長部材１２のキャビティ２６内に吊下させるなどのようにして配置することができる。
【００４１】
別の態様では、本発明は、内部環境を保護するための方法である。この方法は、上述したように、複数の細長部材１２、および少なくとも１個の予め選択された指標を検出することができる、少なくとも１個の検出器を用意するステップを含む。この方法は、検出器２０が少なくとも１個の細長部材１２に固定されるように細長部材を組み立てて構造物４０にするステップをさらに含む。この態様では、この方法はまた、検出器２０が構造物４０内の所望の内部環境の維持を容易にするように、少なくとも１個の予め選択された指標を検出し、この指標に応答するために検出器２０を連動させるステップを含む。例えば、検出器２０は、細菌兵器の存在を検出することができ、細菌兵器を無効にし、細菌兵器の内部環境への貫入を防止する物質で内部キャビティ２６を充満させることができる。
【００４２】
この細長部材１２を組み立てて構造物４０にするステップは、細長部材間における連通を可能にするために、マニホルド３８が細長部材に連結されるように細長部材を組み立てるステップを含むことができる。
【００４３】
この組み立てるステップは、１個または複数個の機械的締付け具、融着装置、巻付け端子、拘束具、加圧装置、真空装置、重力装置、電磁装置および静電装置から選択される少なくとも１個の連結具３０を用い、細長部材を互いにおよび／またはマニホルドに取り付けることによって実施することができる。他の連結具３０は、１個または複数個のアンカー、ボルト、ねじ、釘、接着剤、ストラップ、結合具、陥凹、刻み目、クリップ、テープ、縛り付け具、埋込材料、板、綱、針金、電線、おすめす型プラグ、エポキシ、ウレタン、ポリアクリレート、ビニール、セメント、セラミック・セメント、溶接物、ねじが切られまたは機械加工された部分に対応するようにねじが切られまたは機械加工された物、並びに、これらの組合せなどを挙げることができる。
【００４４】
さらに、この組み立てるステップは、全ての他の材料、要素、または構造物に細長部材１２を取り付けるステップを含むことができる。この全ての他の材料、要素、または構造物に細長部材１２を取り付けるステップは、１つまたは複数の機械的締付け具、融着装置、巻付け端子、拘束具、加圧装置、真空装置、重力装置、電磁装置および静電装置から選択される連結具３０を用いることを含むことができる。他の連結具３０としては、アンカー、ボルト、ねじ、釘、接着剤、ストラップ、結合具、陥凹、刻み目、クリップ、テープ、縛り付け具、埋込材料、板、綱、針金、電線、おすめす型プラグ、エポキシ、ウレタン、ポリアクリレート、ビニール、セメント、セラミック・セメント、溶接物、ねじが切られまたは機械加工された部分に対応するようにねじが切られまたは機械加工された物、並びに、これらの組合せなどを挙げることができる。
【００４５】
図７および図８を参照すると、この組み立てるステップはまた、入れ子構造５４の中で細長部材１２を組み立てるステップを含むことができる。この例では、この入れ子構造は、筐体５６の中に２個以上の細長部材１２を有する。この入れ子構造は、細長部材間の連通および組立の容易さの改善をもたらすことができる。
【００４６】
同様の実施形態では、異なった機能性を有する細長部材１２は、機能性および組立の容易さの改善をもたらすために、図４に示すように、共に入れ子にすることができる。
【００４７】
一実施形態では、この少なくとも１個の予め選択された指標を検出するために検出器を連動させるステップは、構造物の外部の環境から上述の指標など、予め選択された指標の１個の構成要素の少なくとも１つの変化を検出するために検出器を連動させるステップを含む。
【００４８】
一例では、この予め選択された指標を検出して、この指標に応答するために検出器を連動させるステップは、外部環境の有害な物質が内部環境へ入り込むことを阻止するステップを含む。この有害な物質は、有害な物質を無効または中和させることのできる組成物で細長部材１２のキャビティ２６を充填することによって、その侵入を阻止することができる。この組成物は、使用前に外部タンクに貯蔵しておくことができ、そこでタンクは、１個または複数個のマニホルド３８、検出器２０、送信機３２、受信機３６、およびそれらの組合せとの間で連係を取る。
【００４９】
別の例では、この少なくとも１個の予め選択された指標を検出し、この指標に応答するために検出器を連動させるステップは、外部環境から内部環境への熱転移速度を変えることによって、内部環境の中で実質的に一定の温度を維持するステップ、を含むことができる。
【００５０】
別の例では、この少なくとも１個の予め選択された指標を検出し、この指標に応答するために検出器を連動させるステップは、細長部材の中のキャビティを化学的気体、蒸気、液体、電磁エネルギー、光子エネルギー、プラズマまたは音響エネルギーで充満させることによって外部環境での細菌兵器の放出に動的に応答し、細菌兵器が内部環境の中に貫入することを阻止するようにするステップを含む。
【００５１】
先に述べたように、本発明の方法は、１つまたは複数の気体、蒸気、液体、細菌、ウイルス、胞子、およびそれらの組合せなどの内部環境への貫入に対する障壁となり得る構造物を形成することを含む。この構造物の構成はまた、猛烈な気象事象（例えば、ハリケーン、竜巻または洪水）および環境が被る伝染病または汚染（例えば、風邪、ウイルス、細菌または毒物）を含むが、これらに限定し切れない危険な環境変化に対し、構造物の中の居住者および／または物体を保護することができる。大まかには、この構造物は、火災、熱、寒さ、風、水、汚染物および研磨材に対する障壁となり得る。
【００５２】
一実施形態では、構造物４０のそれぞれは、特定の環境変化を無効にするように構成されていてもよい。例えば、大都市の構造物は、細菌兵器が検出されるとキャビティに適切な組成物が注入されることにより、細菌兵器の攻撃を無効にするように構成することができる。洪水区域の構造物４０は、内部環境の中へ水が浸入することを防止するために、水を吸収しかつ／または水を押し返す細長部材１２を備えて構成することができる。細長部材は、耐火、耐風、または特定の必要性に基づく他の環境変化に耐性があるように構成することができる。
【００５３】
別の実施形態では、検出器２０、送信機３２、処理装置３４および受信機３６は、情報伝達および保管、他の装置の作動、環境状態の感知、ならびに動的応答の目的のために、追加の処理装置３４など、他の装置と通信が可能なものとされる。
【００５４】
別の実施形態では、この構造物は、水を加熱するための過剰のエネルギーの使用、過剰のエネルギーの電気への変換、または外部環境の中の圧力差の貯蔵エネルギーの形への変換など、環境変化の有効なフォーマットへの変換に備えることができる。
【００５５】
本明細書、図面および例では、本発明の典型的な実施形態が開示されており、特定の用語が用いられているが、それらは包括的および記述的な意味でのみ用いられ、限定の目的のために用いられている訳ではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲で説明されるとおりのものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による代表的な細長部材を示す斜視図である。
【図２】本発明による細長部材間の通信方法を示す図である。
【図３】本発明による構造物の代表例を示す図である。
【図４】本発明により形成された構造物の壁の代表的な断面を示す図である。
【図５】本発明によるマニホルドを備えた典型的な構造物を示す図である。
【図６】本発明による検出器の様々な位置の選択肢を示す図である。
【図７】本発明による入れ子構造の典型例を示す図である。
【図８】本発明による入れ子構造の典型例を示す分解図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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