[发明专利]双压充气结构和方法

说明书

技术领域

本申请总体上涉及充气结构。

背景技术

充气结构比实体结构具有优点，如更易移动并且存储体积明显更小。充气结构用于临时的紧急掩蔽所、快速部署的军事结构以及砖石建筑框架。在圆顶剧场领域有两类气动结构，纯充气结构和充气/实体结构混合体。

在纯充气结构中，通过正气压提供结构完整性。例如，利用正气压给单球形缝制型织物壳层(sing1e spherically tai1ored fabricshell)充气，像一个充气的气球。这个结构用在现有的移动圆顶剧场装置中(即，来自Learning Technologies的Star1ab，来自e-Planetarium^TM的GoDome^TM)。当提供平滑的凹形屏幕表面时，这种设计的主要缺点就是需要气塞来阻止正气压在人们进入或离开该壳层时泄漏。

有许多不需要气塞的纯充气结构。例如，充气帐篷结构包括充气支撑管，在该管上覆盖有织物壳层。另一个实例具有两个通过一系列肋连接的同心织物壳层，当施加正气压时所述肋以固定间隔保持所述壳层。在美国专利3,742,658、4,288,947以及4,807,405中示出了其他结构。虽然所有这些纯充气结构提供了敞开门的能力，但它们都没有获得平滑的凹形屏幕表面。

在充气/实体结构混合体中，利用位于屏幕和外壳之间的负气压来拉紧和拉平凹形屏幕。外壳层可以是如在美国专利3,998,522中的实体结构，或者是如在美国专利4,022,522中的绷紧在实体框架网格上的织物膜。这种设计形式不是纯充气的，因此不宜移动并且存储起来不紧凑。

因此，需要改进的充气结构和方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种设备，包括：

一个充气支撑结构，所述充气支撑结构包围一个可充满大于大气压的正压流体的区域；和

一个连接到该支撑结构的柔性屏幕，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个位于所述柔性屏幕和所述支撑结构之间的可充满小于大气压的负压流体的区域，所述负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：

利用大于大气压的正压流体给一个充气支撑结构充气；和

从位于该支撑结构和与该支撑结构连接的柔性屏幕之间的区域排走流体，以通过位于该柔性屏幕和该支撑结构之间的小于大气压的负压流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状，该支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边。

根据本发明的另一方面，提供了一种设备，包括：

一个充气支撑结构，该充气支撑结构包围可充满第一压力流体的区域；和

一个柔性屏幕，该柔性屏幕连接到该充气支撑结构，该充气支撑结构完全包围该柔性屏幕的凸边，一个该位于该柔性屏幕和该充气支撑结构之间的可充满第二压力流体的区域，该第二压力流体将该柔性屏幕保持在适于图像投影的形状。

根据本发明的还一方面，提供了一种设备，包括：

用于利用大于大气压的正压流体支撑柔性屏幕的装置；和

用于利用小于大气压的负压流体使柔性屏幕保持适合图像投影的形状的装置，该柔性屏幕包括一个位于两个不同的几何平面的周界。

附图说明

图1显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；

图2A显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；

图2B显示根据不同实施方案的图2A中显示的充气圆顶剧场的横截面图；

图3显示根据不同实施方案的充气圆顶剧场；

图4显示根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场的视图；

图5是根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场中板上张力的示意图；

图6显示根据不同实施方案的图3中显示的充气圆顶剧场的横截面图。

具体实施方式

在下面对不同实施方案的详细说明中，参考了构成这些详细说明的一部分的附图，并且示出了可在其中实践本主题的具体实施方案，这些具体实施方案仅是为了示例，而不是为了限制。附图中，相同的数字描述所有视图中基本相似的部件。对所示例的实施方案进行了十分详细的描述以使本领域的技术人员能够实践本说明书中所公开的教导。可采用其他实施方案，以及可从本说明书中得到其他实施方案，从而可以在不脱离本公开内容的范围内进行组成、结构以及逻辑上的替代和改变。因而，下面的详细描述不具有限制的意义。