TW200821516A - Inflatable solar concentrator balloon method and apparatus - Google Patents

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200821516 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於可膨脹之太陽光集光器氣球方法及裝置。 【先前技術】 太陽輻射係地球上最豐富的能源。然而，大規模利用太 陽能之嘗試迄今未能在經濟性上與大多數化石燃料能源競 爭0 未能大規模採用太陽能源的一個原因在於化石燃料能源 具有外部經濟效果（諸如，低成本或無成本污染及排放）的 優勢。長期已來-直在尋找政治解決方案來糾正此等不平 衡。 未能大規模採用太陽能源之另_原因在於太陽通量不足 夠強烈來在單一太陽通量 、， 里r運订直接轉換以實現成本效 盈。太陽能集光技術已設法解決此問題。 詳言之，太陽輕射為最容易操縱及集中之能量形式之 二= 吏用普通材料來將其折射、繞射，或反射成初始 通ΐ的數千倍。 利用如此多可能的古、土 成本太陽&隹土 ' 存在許多先前嘗試以實施低 成…Γ 然而，迄今為止，太陽光集光器系統 無補貼的情況下與化石燃料競爭。雖然 == 脹之鏡面及集光器，但其架構、裝配之 電。之困難使其*適料大規模太陽光發 此外 集光為需要大量安裝及對準。此等設計為材 123974.doc 200821516 ==因為其必須抵抗強風負載下的偏轉。習知太陽 二：亦必須忍受暴露於陽光、雨水、㈣、灰塵、風 ::動物等’且常常被規定要在維護之間的長週期 甲保持有效。 ::二此項技術上需要易於製造、安裝及維護的太陽光 木九态的設計〇 【發明内容】 =本發明之實施例大體係關於太陽輻射能集中。本發 =實施例係關於使用至少一透明薄膜及一反射性薄 、綠破配件來集中太陽輻射，該裝配件膨脹成-將平行 、:，射至該裝配件之内部或緊接附近的一集中焦點的形 艮據本發明之實施例可以—大體上平坦堆疊來裝配， 在^之間進行結合絲接，與習知高產量薄膜製造 呈 根據本發明之實施例可使用外圓周環或一，，裝 配件來支樓及指向氣球以抵抗風力及其類似物，而 —嚴重應力集中。根據本發明之實施例亦可使用薄膜 ^者構件來促進饋通、減小應力集中，及修改膨脹形狀。 :象本’X月之貫施例亦可使用薄膜改質劑，包括層合薄 ^網m金屬薄膜、黏著劑、印刷品等來促進安 農、饋通、修改於， 少膨騰之薄膜形狀來調整光學性質，及其他 :，根據本發明之實施例亦可使用暫時或永久薄膜變形 ^疋製该膨脹之薄膜形狀。 / :據本^明之太陽能集中方法之實施例可使用最少材料 $狀及木構使得集光器不需要過多材料。此外，該系統架 123974.doc 200821516 構之實施例可在嚴重負載下提供彈性撓曲，而非塑性彎曲 或屈曲。 一設計中之材料的量大體上由標準操作方式中之穩定性 規格來指定。為了抵消人工成本，根據本發明之實施例使 用新穎設計來簡化及加速維護。 根據本發明之實施例之最少材料結構使用膨脹空氣作為 集光器之主要結構元件，從而允許使用比任何習知集光器 薄得多的集光器材料。 、° 根據本發明之實施例之架構亦獲得不具有任何不想要的 結果的外部經濟效果。詳言之，根據本發明之實施例之系 統中的以重量計的最多材料之一為空氣。而空氣為不需要 任何開採或分配之豐富且免費的化合物。 根據本發明之一裝置之一實施例包含：一上部橢 膜面板’其被構造成以透射入射光；及一下部橢圓形薄膜 參 面板，其被構造成以反射入射光且具有-大體上接合至該 上部薄膜面板之-圓周的圓周。接合之上部及下部薄膜面 板之私脹形成-氣球，該氣球將透射穿過上部薄膜之入射 光反射至該球内部的一焦點。 士據本毛月之收集太陽能之方法的一實施例包含··利用 一膨脹之氣球之一反射性下部面板將入射至該氣球的一透 明上部面板的光反射至氣球内部之一焦點。 权據本明之一膨脹之氣球的一實施例包含·· 圓形薄膜面板，農被邛橢 ，、被構仏成以透射入射光；及一下部橢圓 、面反其被構造成以反射入射光且具有—大體上接 123974.doc 200821516 合至該上部薄膜面板之一圓周的圓周，使得一膨脹壓力賦 予該氣球-剛性，從而確保透射穿過上部薄膜之入射光被 反射至氣球内部的一焦點。 根據本發明之製造一太陽能收集器之—方法的一實施例 包含：將被構造成以透射入射光之一上部圓形薄膜面板的 =圓周與被構造成以反射入射光之一下部圓形薄膜面板的 圓周…合，以便形成一氣球。將氣體引入該上部薄膜與 该下部薄膜之間以使該氣球膨脹，使得穿過該上部薄膜面 板之入射光由該下部面板反射至位於氣球内部的一焦點。 ^結合以下本文及附圖更詳細描述本發明之此等及其他實 知例，以及其特徵及一些潛在優勢。 【實施方式】 根據本發明之實施例大體係關於太陽輕射能#中。本發 明之特定實施例係關於使用至少一透明薄膜及至少一反射 ㈣膜之一裝配件來集中太陽輻身士，該$配件主要經由由 一諸如空氣之流體所提供之膨脹壓力，而非至少一薄膜之 剛性來膨脹成且保持一形狀，該形狀將平行光線反射至該 裝配件之内部或緊接附近的一集中焦點。根據一實施例， 本發明可裝配成-大體上平坦的堆疊，其中在薄膜之間沿 圓周進行結合、黏著或炫接’本發明與習知高產量薄膜製 造方法相容。 ~ 或者，可經由-中間環並藉由結合、黏著、炫接、摩 擦’及其類似者來接合薄膜。在膨脹塵力下，彈性薄膜變 仏或塑性與彈性薄膜變形之一組合產生透明及反射性表面 】23974.doc 200821516 之一者或兩者的所要的表面幾何形狀。替代地或與膨脹壓 力結合’可藉由將空氣壓力差、機械施力、衝壓，或精細 間距”皺折”或較大尺度壓痕之模壓應用至至少一薄膜或藉 由該薄膜裝配件之膨脹來部分地形成塑性薄膜變形。 根據本發明之實施例可使用外圓周環或一，，裝具”裝配件 來支撐及指向氣球以抵抗風力及其類似物，而不發生嚴重 應力集中。詳言之，使用一裝具以及一與一剛性定位器接 觸之繫栓可用來將來自該剛性定位器接觸點之應力分布於 該裝具與該氣球之間的複數個接觸點冬 〜丄 田烈，讀裝具 可與多個繫栓連接，每一繫栓具有至少一剛性定位器。 根據本發明之實施例亦可使用薄膜附著構件來促進饋 通、減小應力集中，及修改該膨脹的形狀。根據本發明之 她，j亦：使用薄膜改質劑，包括層合薄膜、網眼、織 品、金屬薄膜、黏著劑、印刷品等，來促進安裝、饋通， 及其他功能。

根據本發明之某些實施例之區別性特徵為： ^光器氣球為至少一透明薄膜及至少一反射性薄膜之 2·、集光器氣球係由平坦原料建構而成且在未膨脹時及 製仏期間大體上平坦’根據替代性實施例 性的且可由並非平坦的原料建構而成； 為丰 =當膨脹時’該等薄膜之在1%至45%之間的—應變形 所要的反射器形狀；及 •田知脹時’峰值光集中度之區域在薄膜之内部。 123974.doc 200821516 根據本發明之某此眚& B 例之一目標為一待併入至用於* %能發電之系統中的經濟 ； 二A 1可鈿放之太陽光 集光器被分解成：一可賸 /、先益此4 J·恥脹溥膜集光器，其 性或偶然更換的元件·隹1 ^而要週期 年的右f人 集光11裝具，其具有無限或許多 年的有效哥命；及一女塔业 %先追蹤器機構的繫栓。將安裝夾

具及工具用於安裳及長時期維護許多集：W 允許風險及成本之同步最小化。兴上^ 4刀解

於暴露於環境、動物等而Μ / ，衫脹之薄膜由 w二間自然地降級。根據本發明 尋求最小化材料使用及成本、裝配成本，及 其薄膜之分配成太以芬+甘 在/、使用週期内的環境影響。 =設树現低成本及剛性，及分配、安裝及維護的簡 工来1另外考慮到了壽命及耐久性。安裝及服務夾具及 ，、(未揭示)將減小人工成本及薄膜與裝 複雜度。 取夺次 可膨脹集光器 根據本發明之一實施例之一可膨脹集光器使用一經設叶 以膨脹成一大體上橢圓形或印形軸向橫截面的裝配件配 置°橫截面之偏心率使得長轴長度與短軸長度之比較佳小 於1〇·1且自強度及材料使用之觀點而言，最佳幾乎等於 1。較咼離心率可能有利於(例如)允許由具有一有限寬度之 塑膠或金屬卷筒來建構較大面積氣球，或允許氣球之：密 /、、卜列而不會使氣球過度遮蔽彼此。為簡單起見，剩餘 的淪述在圓形橫截面之氣球的背景下進行，但意欲擴展至 更一般的橢圓形或卵形幾何形狀。 123974.doc 10 200821516 原則上，任何流體可用於使根據本發明之實施例的隼光 可根據本發明之實施例有利地加以使用之流體通 吊貝貝上對所關注的光譜範圍内的光透明。 -稍密流體之重量可能影響集光器輪廓。為了避免稠穷 流體使集光器變形，可將集光器浸人在具有相同或類似: 度的流體中。可交替地利用正浮力或負浮力來影響集光二 形狀或影響效能之其他態樣。在一些情況下，包括具有；

同密度之氣體的流體可用於經由晃動之動作來穩定:集光 器、0 ’、 在一些 實施例中 或多個膨脹流體之折射率可影響集 光器之光學特性。在許多情況下，預期根據本發明之實施 例之集光器將用實質上空氣或其他在環境中可得的氣體來 填充。此填充可發生於一或多個乾燥處理之後。 ? —

根據某些實施例，亦可能將化學品添加至膨脹流體以實 現-功能。由此等添加，之化學品所執行之此等功能的實： 包括塑化或修復聚合物或金屬表面、塗覆、重密封、顯示 洩漏，及其他功能。對提供膨脹壓力之該或該等流體之性 質木存在限制。 根據本發明之實施例之氣球可在操作期間膨脹至在近似 1%與34%之間的平均彈性及塑性薄膜應變及在與牝％之 間的峰值應變。在此等應變下，氣球薄膜之外部大約1 40%可自發形成（經由起皺折、屈曲，及彈性變形之過程） 一在軸向方向中賦予氣球深度的近似實質性圓柱弧，從而 允許氣球之焦點位於氣球之内部，及為氣球薄膜及諸如裝 123974.doc 200821516 具之其他裝備提供結構剛性。或者，可經由薄膜之塑性變 形產生此區域之所有或部分。 在此外部近似圓柱區域上之膨脹壓力亦可徑向牵拉薄膜 之内口P大約30-50〇/〇。在一些實施例中，此徑向牵引提供一 力支拉其使得-内部區域拉伸及偏轉成一大體上抛物面 形狀的凹面以實現太陽能之高度集中。不需要任何額外裝 配件或結合或機械部分來產生或保持此形狀。 “接收器為所收集之輕射的接受者。接收器之實例為吸 收輪射或以其它方式將韓射轉換成另一形式之能量⑼ 如熱t、化學、或機械能量）的設備，或成像、部分 成像，及非成像光學元件。舉例而言，一接收器可包含一 或多個鏡面、折射光學元件、費叩re·!)光學元件、繞 射光學元件、光_击、也g 一截束+官、或光管之陣列、太陽能吸收 ^ "電早7^或模組、光化學或光熱化學處理裝置，及此 等之混合，以及此項技術上熟知之轉播、轉 陽電磁輻射的其他設備。 飞W用太 A光穿過並藉以有效反射至接收器之薄膜區域在本文中被 稱為收集器區域。對於一大接 或一具有特定定製之形 、收器而言，此區域近似與氣球之無皺折範圍—致。 對於小接收或平接收器（flat reeeiver)(例如，大多數光電 ，收器）而言，收集效率隨集中因子而反向變化。舉例而 5 ’在初始平坦薄膜〜1〇%之標稱平均應變下，落到氣球 2向橫截面之32%的近軸光可在〜咖集中的光點中被 心，而軸向橫截面之51%處的最大集中度為〜ί6χ。 J23974.doc -12- 200821516 收集效率及集中因子可藉由在30與80%之間的圓周及未 膨脹之初始薄膜圓周之標稱〜5〇_6〇%的圓周處將一能夠抵 抗弱壓縮負载下的屈曲的環（本文稱為"壓條結合或安裝 至反射性薄膜上而同時得到改良。當膨脹時， 已知技術之若干改良而起作用。 “於 第一 ’由於在㈣外部之薄膜可起皺折以形成氣球之很 大程度上的圓柱擴展’該膨脹之氣球之焦點可在氣球内部 而不需要反射性薄膜之超彈性應變或塑性。第^，壓條所 需之黏結強度及I㈣度可遠小於必須支撐整個徑向膨脹 負載的圓周環，進而允許壓條使用最少材料。 由根據本發明之實施例所展現之第三改良在於由於氣球 自由膨脹力及薄膜之彈性所保持的適度爲球體形狀得到其 大部分硬度’因此麼條僅需要抵抗高階屈曲不穩定性。此 必須抵抗由風負載直接驅動之低階不穩定性的習知 圓周壤。 舉例而言’根據本發明之實施例可使用由氣球内部之膨 脹厂\力完全或部分保持氣球之剛性的氣球。根據一實施 例，氣球之總剛性之一半嗖爭 Θ 卞4更大的夏可歸因於膨脹壓力。 此可藉由量測經受以下各猶 絲认& 卜各種風的風力之集光器&射器之偏 轉的峰值量值來量測，該等 ,_“、、， u匕括·沿一繫栓集光器之直 仏U人送之風，自反射器側，

Ba,, 工1於直徑吹送的風；自透 月側，正垂直於直徑吹送的 — 几，及與此4方向成45度吹送 勺風。根據此實施例，針對 _ 盔於 負载之最大峰值移位係為 …、恥脹壓力之相同集光器所 里列的最大峰值移位的至多一 123974.doc 200821516 二種:！φ°Α_Τ在“越至少—半氣球垂直橫戴面而在 :Γ位中大體上均一分布之靜態靜重所提供的負载下執 订相同移位測試。 卜執 由本發明之實施例所提供之第四改良在於使 :變的厂嶋球設計可在73%的收集轴向橫截面處提： 供二内部聚焦集中度，及在61%的收集軸向橫截面處提

安η: Γ中度。此經改良效能之成本係額外的製造或 女虞禝雜性及額外的材料制，儘管可將氣球設計成支持 可再用壓條。 ' 可使用沿用已久並非常自動的技術來製造該氣球設計。 可有效地堆疊及分配所得氣球薄膜，尤其係無壓條氣球或 使用一分離的、可再用壓條的氣球。 根據本發明之實施例產生一可與前（透明）薄膜良好分離 的内部焦點。由於若干原因，此配置優於具有_外部焦點 之設計。 第一，可膨脹集光器可產生超過1000_2000χ之峰值隼中 因子。在此等通量下，纟多數吸光、可燃材料將自燃：非 被有效地冷卻。一單一集光器之意外未對準或瞬時錯定位 可此引起野火或建築火災。簡單地讓集光器膨脹而不配備 追縱機構是危險的。本發明之氣球設計之前薄膜防止將氣 球外部的任何物無意中曝露於危險地集中的光。 第二，光僅穿過透明薄膜一次。最初的覆蓋膜將反射、 吸收，及散射入射光之近似10%。隨著灰塵積累及與風相 關的砂粒磨蝕，散射及吸收之光的量可能顯著更高。一外 123974.doc •14- 200821516 部聚焦集光器使光穿禍+端尬 過此溥膜兩次，從而與一内部聚焦集 光器的損耗相比增加了損耗。 最後，一内部聚隹隹水 ^ “、、木先益之接收器被定位於透明與反射 性溥膜之間的通常赫你 k吊破保濩而不受昆蟲、自然力量 (elements)、灰塵，乃苴 、 ，、他/9在危害、損害及損失源影響 的區域中。 具有Θ部焦點之若干態樣需要仔細考慮。第一，當氣 球膨Μ捕獲或弓1導集中之光時’至少-it件通常必須包 各在亂球裝g&件内部。此可經由氣球料及使用—如稍後 所描述之”裝具”的組合來解決。 第一除非使用主動冷卻或擾掉，否則僅自然對流可用 於冷卻p部接收器。通f需要在接收㈣統設計中解決 ']題大夕數接收斋將已經需要在靜止空氣中安全操 作。然而，限制來自接收器之熱氣的羽流之溫度作用於薄 膜上的需要可對接收器設計強加額外約束。

裝具 集光器氣球將被固持並精確對準太陽而抵抗風、重力、 慣性力及其類似物。可在薄膜之周邊上使用調整片及加強 索％作為安裝及指向元件。此安裝機制與可膨脹及織品裝 配件普遍同時存在，且對於熟習此項技術者顯而易見。 本务月中可使用凋整片及加強安裝孔來指向及約束可膨 脹集光器。然而，此安裝配置可產生降低最大安全風速且 可使氣球形狀變形的應力集中，從而降低了風負載下的效 率可補償或加強此等應力集中，但如此做使裝配及設計 123974.doc -15- 200821516 ^複雜，尤其在考慮到氣球之應變形狀對冑&器效能 要性時。 里 因此，有助於指向及安裝之一較佳設計元件為一相對剛 性材料之外部環，其鄰接膨脹氣球之赤道圓周或一或多個 同“圓形區域。環或"裝具"經由環與氣球之間的界面處之 摩擦力、黏著力’及内聚力之組合來將力轉移至氣球及自 =球轉移力。此裝具將區域化力自位置控制及角控制裝置 分布至氣球薄膜之一延伸區域及將力自氣球薄膜之一延伸 區域分布至位置控制及角控制裝置，$而實現使用較薄薄 膜及一較不昂貴的氣球裝配件。 ,不應將根據本發明之裂具與操作於壓縮中且為建立氣球 形狀之基本元件的習知邊緣混淆。根據本發明之實施例之 裝”通吊在無I缩及可能的—適當張力下操作，以提供鱼 氣球薄膜之改良的黏著力或摩擦力及抑制裝具的屈曲:、； 同於習知邊緣，裝具主要用於安裝、指向，及薄膜接點加 強。 栌據貝施例，除由包含在氣球薄膜内之膨脹壓力所提 供之復原力以外，裝具(如-桶箍)可具有對徑向移位之極 小剛性。在此實施例中’此壓力在裝具中產生抵抗屈曲及 其他不良裝具變形的張力。 :-實施例中’裝具裝配件可包含一或多個薄的、可撓 ^ °亥或邊等薄的、可撓性帶經由扣件黏著性地，藉由 ^接、、硬焊或焊接或此項技術上熟知的其他接合方法而機 /地連接或接合至—或多個（較佳兩個）剛性金屬件或"帶扣"。 123974.doc • 16 -

或者，可藉由由一個或兩個物件之偏轉所引起之彈箬力 來保持配合。此配置可類似於-般電㈣帶而進行配合。 s、者物件之間的維可牢（Velcr〇)狀配合係可能的。以上 配合特徵之任何組合可用 σ』用於滿足實現可在現場快速並精確 裝配及（可能）拆卸的帶盘册4 g 與f扣之間的強固的、張力及抗轉 動接合的目的。 雖然結合平坦堆疊中 自動化及標準大量製造 薄膜之間的相對弱的刻 械粗糙化、金屬化剝除 200821516 :扣之-目的係在將大多數負載分布至氣球薄膜及自氣球 薄膜分布負載之薄的、可撓.性帶與切裝置或繫栓之間提 供一剛性中間物。 根據某些實施例’該等可撓性帶通入帶扣中之配合槽及 通道’該等配合槽及通道限制該帶及該帶扣之相對轉動。 一類似結構之一實例為在一可調整狹條上的帶扣。 -經裝配之帶及帶扣可經由使用扣件、結合、溶接等， 或較佳經由機械f子而允許限制該等帶而不會被拉出帶 扣。此掣子可包含一或多件材料’其自該帶或帶扣之表面 延伸且在與其他元件之—或多個配合表面裝配時發生抵 觸，使得帶及帶扣不會在無干預的情況下在張力下被彼此 拉開。此配合可類似一般皮帶帶扣的作用，其中該延伸部 分通入且可能穿過其他物件之材料中的孔或_:，且經定 向使得系統之張力保持延伸部分及間隙之相對位置。 之溥膜是實用、可縮放，及與簡單 方法相容的，但此裝配方法依賴於 落結合力來抵抗内部氣球壓力。機 、電暈處理、（例如，使用基於聚 123974.doc 200821516 乙烯亞胺（PEI)的底塗劑）上底漆、反應性聚胺基曱酸酯錄 合，或用非晶形聚酯（APET)、EVA、聚乙烯或天然材料之 熱封可改良黏結強度。相關薄膜之間的最強剝落結合力通 常在每吋10 lbs力之範圍内且普遍為每吋1 lb力或更少。裝 具可楚設計以橋接此剝落結合及（例如）經由氣球薄膜與裝 具之間的搭接黏接來提供加強。甚至一中等的搭接結合也 可超過薄膜之撕裂強度。

接收器設置 根據本發明之實施例之氣球（單獨或結合 .....方雕的农穴/ 集中光且提供指向及安裝。氣球亦允許安裝或併入用以.收 集或轉播或轉換經集中之光的物品（本文稱為n接收器”）。 “接收裔”可包含一或多個次級鏡面、光纖束、光管、或 光吕之陣列、太陽能吸收器、光電單元或模組、光化學或 光熱化學處理裝置，及此等之混合以及此項技術上熟知之 轉播、轉換’或利用太陽電磁輕射的其他設備。如本文所 使用，該接收H裝配件包括接收器及在氣球㈣的直相關 f撑及輔助裝置（例如，支柱、座架、電線及導管、冷卻 誚軟管等）。雖然接收器 藏 ΰ仟自身之結構在本發明之範 可之外，但接收器安裝、梦执 u ^ 及裝具設計之細節。^ ’及㈣要求通常影響氣球 如本文所使用，接收器裝配件之”併人 造期間將接收器裝配件裝配月大體上在象 收器裝配件之”安裝，’意謂在 β彳使用’接 驟中將接收哭# g 4 σ在現场執行的裝配步 肝接收态裝配件之至少部 置於乳球中。接收器裝配 I23974.doc 200821516 件之女裝可在薄膜未膨脹、部分膨脹，或完全膨服時執 行°具有—併人之接收器裝配件之系統可能更易於設計、 裝配’及安裝’但必須使用一便宜的接收器或一工廠可回

收接收器以便為絲漭沾。‘ aL 、、二A的此外’一併入之接收器可能難以 在現場維護。具有一安f w 女表之接收态裝配件之系統可能更難 於设汁及裝配，作旦古χΒ 1Θ AK ^ — 1一具有現场維護及薄膜更換較為簡單的優 勢0 鏆逋 々；/氣求A有一内部焦點且通常將需要在現場充氣，因 :虱,^ 6十通常需要在氣球薄膜之間或穿過氣球薄膜的 辑、=Μ及互連可穿過該等蟑。包括各種形狀之 曰、、’孔或非密封或結合的薄膜介面的此埠在本文中被 Γ料。可將饋通在製造期間併人至氣球中或在未膨 可脹或完全膨脹時在現場安裝。饋通之現場安裝 包括撕開薄膜材料之—預穿孔的縫或補綴 綴。』。開’或使用局部化加熱溶化薄膜之一縫或補 饋,將-應力集中點引入至薄膜，常必須藉由 藉由(:二=，(例如’使用-比別處所需更厚的薄膜)； 著劑 二層來局部加厚薄膜;藉由⑷如)… 集^二^如裝具之其他加強物等來補償該應力 知作期間，饋通不應過度洩漏空氣。 圈此：各種饋通密封設計’包括密封塾、密封 、及索壤。若將接收器裝配件設計成在氣 123974.doc • 19· 200821516 球膨脹時安裝及移除， 、7此存在诸如"閘門”及"隐暄”菸 其類似物之元件，其在未完 、 當穷封以*垃々位& 文裝接收益'凌配件時提供適 田山封以支持或保持膨脹。 % pe 饋通及相關聯之應力補償及洩 限制或防止材料在本文巾被稱㈣通裝配件。

可：饋通裝配件定位及定向於氣球裝配件中之任何地 玄’只要其應力集中之補償適當便可’但由於保持光學效 率之需要及由於膨脹之薄財的非均—應力分布，一些位 置及方位為有利的及_些位置及方位為不利的。在反射性 薄膜上，尤其在收集區域内部之饋通裝配件由於1且有使 薄膜變形及影響光學效能的高可能性而為不利的。在透明 /專膜之收集區域中之饋通裝配件可藉由阻斷或散射光而降 低收集效率。 氣球中之應力之狀態隨位置、膨脹壓力，及負載而變 化。膨脹之氣球产極點為旋轉對稱軸線與氣球薄膜相交的 兩個點。氣球赤道為氣球表面上的最寬圓周圓。子午線為 穿過氣球之旋轉對稱軸線的平面與氣球之表面的相交。在 極點處，薄膜處於雙軸均一應力之狀態且具有最大應變。 自極點沿一子午線向外移動，子午線主應力及張應力分量 增加且圓周張應力分量減小。氣球薄膜之彎曲或皺折始於 圓周應力分量變成輕微壓縮的圓周附近，且終止於氣球之 赤道。在此皺折區域中，薄膜經受一弱的壓縮圓周應力及 一集中的子午線張應力。在較高内壓力下，由於圓周及子 午線薄膜應變，皺折區域之邊界比在低壓下更接近赤道。 由於收集橫截面最多與敵折區橫截面近似互補，因此由實 123974.doc -20- 200821516 質上彈性及或塑性變形之平坦薄膜裝配之氣球可在較高壓 力下為更有效之光學收集器。此外，在高内壓力下，集光 7效能最少受風負載之影響。因此，除了在足夠高而使氣 球變形及威脅到薄膜材料的風中，大部分薄膜應力將通常 由内部膨脹壓力產生。 由於氣球之極區之均一.姑；^ 士 严 Ί雙軸應力，氣球之極區最適用於 大體上圓形的饋通裝配件。一長轴與一子午線對準之狹長 饋通裝配件在-具有旋轉對稱性之氣球中產生最小岸力^ 中。在該氣球之鈹折區内部，與子午線對準之縫狀璋不: Γ膨脹應力。因此，彼位置及方位對於—狹長饋通為i 仏的。若使用裝具，難具為饋通之另—最佳位置，因為 =對硬的裝具可經由㈣性搭接結合及其類似者來釋放薄 =應力集中。類似地’一併入之編為一用 的物品之適當饋通。 可使用饋通來促進接收器裝配件與裝具或其他外部硬體 之間的連接。此等連接可包括機械支掾、電連接、於 監視連接、冷卻劑導管，及膨脹氣體導管。 一饋通可詩在安裝_之後支撐氣《具。謂件之一 線、桿’或橫桿，其穿過氣球之直徑或弦以防止 二、及力矩撓曲、_曲，及防止安裝裝置之㈣ 至氣球薄膜及裝具。 寻 =用饋通以被動地保持内部氣球屢力。當在 膨脹的情況下’此組合膨脹埠及止回閥可能（例如） 女、期㈣於促進快速充氣或對於在安裝其他饋通之前 123974.doc 200821516 使氣球膨脹有用。 亦可將破動壓力或薄臈應變調節器用作饋通。圓周張應 力及其相關聯之應變之子午線遞增提供—便利的實體機構 來被動地致動此應變調節器：#氣球已經受應變，使得在 一特定位置處的薄藤:且古 ^ m h寻膜具有一圓周張力時，一縫打開而溢出 過量膨脹氣體。可將一弋夕μ a a出 ^ 』將或夕個缝安置於一氣球圓周周圍， 可能結合一或多個額外磕^才 貝外溥膜來防止膨脹氣體過度洩漏 於應變臨限值。應變調節可具有優於Μ力調節之可觀件 =因為，學性質直接取決於薄膜應變。在與塵力相關： 同時’溥膜應變通常亦視薄臈之溫度、濕度、㈣歷史 (潛變)’及累積損傷而定。壓力與應變之間 次之間變數諸如薄膜厚度及密度以及雙轴度= 火、交聯，及結晶性。 薄膜附著構件 如本文所使用，一薄膜附英 、者構件為任何材料裝配件或為 至少一功能目的而經由結合、炫读 … I接 #者劑、摩擦，或機 至氣球薄膜之材料。薄膜附著構件之實例包括 裝具、歸、用於密封饋通之射1及隔膜、止回間裝配 件、纜線及管支撐物、接收器裝 " >说此· 配件物印、顫動控制及熱 父換物品及支撑物，及外部安裝調整片。 … 薄膜改質劑 如本文所使用，一薄膜改質劑 疋為改變物理、機械、彈 性、化學、光學或電薄膜性質、 泮 .^ ^ ^ 加強/專螟，或釋放薄臈内 或堵如饋通、結合、熔接、接合 口 I痕、孔、裂縫等之不 123974.doc -22- 200821516 連續處的應力集中之目的的經安置、沈積、擴散、插人、 機械樵二結合’或層屋在—氣球薄膜上的任何材料裝配 件、材料’或化學品，或對—氣球薄膜之機械或化學處 理。改：劑包括膠帶、補綴、結合薄膜、薄片金屬、纖 '’隹黏著劑、熱塑性黏著劑、熱固性黏著劑、接觸黏著 劑、壓敏性黏著劑、B級（B-sUge)黏著劑、底塗劑（諸如基 於聚乙烯亞胺的化合物、墨水、染料、蒸汽及防水劑）、 I外線吸收|外線保護劑、紅外線吸收劑及反射劑、 抗反射塗層、滑爽塗層、電漿，火焰或電暈處理、自行復 原及U塗層及其類似物。改f劑亦包括機械穿孔及用以 ，進氣體滲透之構件。改質劑可在製造期間併人或在現場 安裝。環繞饋通之層合應力加強補綴為併人之改質劑的實 例；在現場應用於孔及裂缝之上的膠帶補綴為安裝之改質 劑的實例。如滑爽塗層及電漿或電暈處理之薄膜改質劑在 此項技術上已熟知用於促進製造及黏著。 、-較佳薄膜改質劑為一用於將氣球結合、黏著、黏附， 或以其匕方式保持至裝具的補綴。—個此補綴為—壓敏 性、接觸’或其他黏性或膠帶補綴，其被圖案化在外部氣 =表面上以促進安裝及在薄膜與裳具之間分布負載。:黏 者性補綴之-實施例為—或多個圓周冑，其被安置於薄膜 上使得當部分或完全膨脹時，該環附著至裝具。安置H 球之相對侧或跨越氣球之結合接缝之此環或此等環為有= 的’因為其可形成與裝具之搭接，該等搭接除分布風及发 他負載以外釋放薄膜之間的剝離結合上的應力。此二 1季父 123974.doc -23- 200821516 ^ ^ ^ _黏著性可撓性條帶覆蓋該等黏著性補 "双’使得氣球薄膜不彼此 被剝離黏著劑為止。ί:附者或不附著至裝具，直至條帶 、，， 允許在藉自㈣自裝具與氣球之 而露出黏著劑之前，氣球部分或完全膨膜及被 立於裝具中’此等條帶有助於運輸及裝卸及尤其係 :二::佳的係’黏著劑、氣球薄膜，及裝具表面經配置 ^二者劑大體上保持在氣球薄臈上而非裝具之表面上， 在收縮之後，可將氣球完整_裝具 上 :黏性殘餘物。此黏性殘餘物可干擾其他氣球薄膜之安 且氣球可為部分或完全膨脹的且被定位至裝具中， 多：：ΓΓ以重疊裝具與氣球薄膜之間的-個或較佳 物:::::著劑㈣^ 餘物將不會過度干擾下—氣球薄膜之安裝。 縫;：Τ:::氣球與裝具之間的-接縫或多個接 較佳乾μ硬=Γ、溶劑，或其他結合劑。此黏著劑應 “知或硬化成一薄的、大體上無黏性表 劑之另一較佳實施例為一補磁，其將氣球薄联固 " 支攩氣球薄膜，及(例如)在膨脹之前或在薄膜 錯膨脹時，促進安裝期間之對準。對於在操作中 氣球固持$驻1 ΛΑ、士4 乍中用於將 等，但二、 K殘餘物之組成、量，及位置仔 123974.doc -24- 200821516 細考慮。 溥膜變形 4本文所使用’一薄膜變形為-薄膜之-機械拉伸此 變形可為-塑性或彈性變 鐵拉伸。此 或單軸的，且复可在繫'… 何組合。其可為雙軸 使用在製造期間。 n視中或主要被 一個變形為一薄膜之雔4丄仏丄 ^ . v 、又軸的或（更一般化地）各向里料沾 張拉以補償或減小薄 /、、 碍胰中之早軸性或表面不均 σ，凹陷）。此補償可用於確保薄 狀。以t卜古^ 〇 隹诉溥膜裝配件膨脹至精確形 工膜可結合其他技術使用以減小薄膜單 軸性對膨脹之薄膜报辟从4 /寻膜早 大體…、 效應，諸如不同地定向(例如， 加埶計Γ頂、部及底部薄m。此拉伸可單獨執行或結合 膜仃^_間確保在對—薄膜之操作期間的對準或使 二形。舉例而言’一或兩個薄膜可在彼此結合或 开^更接2或固持—㈣之構件時被拉伸，使得膨脹之 7狀更接近無拉伸的理想情況。 、、另夂％為對薄膜之平面外彎m紋。如先前所描 述’可以包括跨越薄膜施加壓力差、機械擠壓及壓紋之 種方式單獨或結合熱來產生此等變形。此等平面外變形之 目的可為凋整氣球之深度(例如)以更好地容納一接收器， 或c改恥脹之薄膜光學元件。一個變形為一與氣球之軸線 粗略同。之大體上圓形區域的彎曲。另一變形為與氣球軸 線粗略料之兩個大體上同心圓之間的區域之f曲。 另-變形為薄膜表面中影響膨脹之薄膜形狀㈣纹的,， 123974.doc •25· 200821516 皺折此等敏折之l紋為氣球設計者提供定製光學效处 的相當大的餘地而無需沈積額外材料(例如，添： 質劑)。可機械地及結合加熱以此項技術上熟知之呼多方 式快速及重複執行H不同於㈣之薄膜，此等㈣可 足夠小而不影響捲繞薄膜或使薄膜平坦堆疊的能力。 實施例1

圖1A-B展示根據本發明之一可膨脹太陽能集光 施例的視圖。圖1A及請分別展示大體上平坦、未^ 之薄膜的正視圖及平面圖。未膨脹之薄膜之相對平扭及薄 的性質有助於製造及分配，。圖lc及圖⑴分別展示膨服之 薄膜的正視圖及平面圖。此等視圖係基於實際量測且精確 描繪薄膜形狀及起敏折之範圍。圖⑽示向下平行於=球 之軸線(未圖示)傳播之光線在照射至反射性薄膜之後：射 的情況。光線沿氣球轴線集中，帛中度峰值出現在氣球之 中心附近。光線在離開氣球時快速發散且因此不會引起 何外部火災。 p 皺折區之輪廓及邊界視氣球應變而.定。圖2展示對於各 種量之平均應變所量測得之氣球橫截面的輪靡。隨應變之 量增加（例如，在較高内壓力下），皴折區朝向氣球接缝（轴 向位置=〇)前進。膨脹氣球具有在未膨脹氣球直徑的〜_ 與〜93%之間的直徑。徑向應變在氣球之軸線處達到峰值 且朝向氣球之邊緣逐漸降低。圓周應變在氣球之軸線附近 最大且隨距軸線之距離增加而快速下降。 自氣球薄膜反射之光線之位置及分布隨#向薄膜應變而 123974.doc -26- 200821516 ’交化。圖3 A-B展示近軸光線如何反射離開各種凹面。詳言 之，圖3 A-B分別展示抛物面及球形表面。圖3B_L展示對 於同軋球之不同畺之應變或加壓，來自所量測之氣球輪 廓的光線跡線。圖3C中之氣球在實際零應變下輕微膨服。 薄膜應變自圖3D中之〜1%增加至圖3L中之〜45%峰值，接 近氣球之耐綸薄膜之破裂應變。在所有情況下，最大光線 集中度之區域位於氣球内。反射性表面之聚焦像差明顯比

球面之聚焦像差差得多。 接收器之尺寸及形狀應肖氣球直捏及膨服應冑共同加以 最佳化以實現最佳效能。舉例而言，沿軸較位之圓柱體 接收器將接收入射於反射性表面上的所有光線(除了由非 圓形氣球形狀或皺折偏轉離開徑向執道之光線以外卜多 種其他形狀可用於有效接收器，例如，球體、㈣體或錐 體、扁的或長的球體或半球體’或特定匹配之幾何形狀 等。然而’普通接收器具有-為平坦圓盤或正方形的有效 儘官有像差，可用此等接收器獲得詞氣球之中心部分 之光的高集中因子。圖4A展示膨脹至〜15%之應變之氣球 中之各種位置處的集中因子。圖彻示氣球中之光線落在 集中區域中的平面面積之百分比。顯 之集中因子與收集效率之間的嚴重取捨，== 球直徑的函數加以量測。 /、——、、、7、 氧 至率之間的取料^ )而改良。圖5展示9·2%應變下的氣球之效 123974.doc -27- 200821516 月匕使200χ集中度之接收器可能自圖$中之氣球之近似 30%接收光。 由於若干原因，對於根據本發明之實施例而言，浪費之 光之大部分可能不會引起—嚴重缺點n，膨脹之氣球 在平面面積方面上可能比習知剛性鏡面便宜400Χ以上。太 1%光收木器之地產或土地使用成本類似地比接收器裝置 之成本更小。對於一給定發電量而言，此低效率之主要成 本可包括： 1 ·增加之風負載及支撐系統要求； 2·增加之薄膜材料及裝具材料成本； 3 ·增加之地產要求；及 4·較低之每集光器發電量（增加之每瓦特人卫成本及追縱 系統成本）。 此低放率存在抵消此等成本之一些優勢。舉例而言，浪 費的光線使集中之光束之邊緣變柔和，從而允許較低的指 向穩定性及精確度要求。 圖6Α-Β展示5%傾斜指向誤差對光線之效應。在虛線接 缝線之下的水平桿描繪一接收器。圖6八展示一具有5%指 向傾斜决差的氣球。此等誤差可能由（例如）隨風擺動或機 械撓曲而弓Ί常"浪費"之光線中之—些光線入射於接 收益上，從而減小了此等指向誤差之效能的降級。在圖 之實施例中’通常浪費之光線變成人射於接收器上，從而 在太陽追蹤並未最佳時增加效能。 可膨脹氣球設計可有助於對集中區之形狀的即時控制及 123974.doc -28- 200821516 最佳化。舉例而言，圖6B展示在較低膨脹壓力下與圖6a 中相同的氣球、指向誤差’及接收器。在此等條件下，操 作者可選擇減小膨脹壓力來增加時間平均發電效能。操作 者可減小膨脹壓力以在指向穩定性不良時（例如，在大風 中）獲传圖6B中所展示之輪廓。集中輪廊之柔軟度及調節 集中輪廓以適應環境條件之能力將有助於使用精確性及剛 性小得多的氣球指向裝置，同時具有顯著的系統成本節 約。 一壓條氣球之一實施例 薄膜附著構件可用於以額外製造複雜度、材料要求，或 安裝要求為代價來改良集中因子及收集效率。用於改良氣 球外形之此等附著構件之最重要的類別被稱為"壓條"。如 本文所使用，一”壓條"為一抵抗壓縮應力下的屈曲及起皺 折的薄膜附著構件。可在製造期間(例如)藉由熱結合或黏 接來將-Μ條併人至薄膜上，可將—袋或套管併入在薄膜 上以容納一在現場安裝（及可能再用）之麼條，或可在現場 將-壓條簡單地黏著安H薄膜。Μ條可被定位於反射 性薄膜之内部或外部。壓條之一較佳實施例為—被安裝至 氣球之反射性側中的環狀袋中的條帶、擠製件，或桿。由 於壓條可被再用，因此此實施例較佳。一替代性實施例為 -具有-經設計以實現最少材料使用且在製造期間結合至 薄膜的橫截面的塵條或可自薄膜移除且由製造商再使用的 壓條或一再循環之歷條。 圖7Α-Ε展不在反射性薄膜上具有一圓形屢條之可膨服集 123974.doc -29- 200821516 光°。之一貫施例的各種視圖。圖7A_B分別以正視圖及平面 圖展不未％脹之薄膜及壓條。圖7C及圖D分別以正視圖及 平面圖展示膨脹之薄膜及壓條。虛線展示在壓條情況下的 反射改核之形狀。® 7E將來自壓條反射ϋ之光線跡線重 疊在膨脹的氣球上。

Ζ-壓條置放於透明薄膜上提供較少優勢或無優勢，除 ^而要將f、點移至氣球外部，或除非在前薄膜上之壓條有 助於氣球裝具之功能。圖7C中之虛線曲線展示在無壓條情 況下的反射H之陡Λ肖輪廓。利用壓條，在壓條内之實際薄 膜形狀近似球形。如圖7(^D展示，皺折未自條大體上 控向向内傳播。圖7以之設計之集中因子在73%之氣球面 積上為〜870χ。若未膨脹直徑相同，則圖7α·ε中之設計之 膨脹壓力類似於圖3G中的膨脹麼力(其展現 率）〇 壓條顯著改良可同時達成之集中因子及收集效率。然 而，使用壓條之成本包括： 1 ·額外之裝配及安裝以及應力集中； 2·額外之材料/集光器； 3·額外之應力集中；及 4 ·較嚴格之指向要求。 壓條氣球亦在最接近透 、π叫处罘甲光，此可；〕 ㈣薄M#命 '增加接收^配件之設計的複雜度，) 氣球外部之物品或人員曝露於非常集中的太陽光下。 圖8展示使用壓條以達成之集中因子的兩個設言 123974.doc -30 - 200821516 圖8A之實施例將相同硬度薄膜用於透明薄膜及反射性薄 膜。圖8B之實施例使用硬度為反射性薄膜之硬度的約一半 的透明薄膜。A 了各種工程目的’可將不同薄膜硬度類似 地用於壓條氣球及無壓條氣球兩者。 在圖8B之實施例的情況下，可根據將前薄膜移離集中之 焦點之需求來進行選擇。某些金屬化薄膜（例如，聚醋薄 膜或PET)可展現比其他物（例如，耐綸或B〇pA)更好的反 射性質及穩定性，且.微更硬及支援更低的極限應變。使 用不同材料可能在將焦點保持於氣球内部的同時將反射性 薄膜置於較小應變下。最後，在根據材料使用、成本或壽 命而最佳化氣球的強度過程中，不同硬度自然地由使用不 同薄膜而引起。 透明薄膜材料應能夠耐受紫外線光照射。為了長期之集 光器壽命，透明薄膜可抵抗在此照射下其光學及機械性質 之降級，或最初擁有額外容量（例如，負載承載）。丙烯酸 材料為合理的透明薄膜材料，其提供相對高的成本及不良 強度及溫度效能下的良好之預期使用壽命。紫外線穩定或 抑制聚德薄勝提供在良好強度及溫度效能以及中等至高成 本下的中等的預期使用壽命。紫外線穩定之聚醯胺在稍微 較高成本及較低硬度下具有類似性質。聚氟乙烯（pVF)及 其他含氟聚合物薄膜（TEDLAR、TEFZEL等）提供高成本及 低強度下的突出且可能過長的壽命。值得注意的其他薄膜 包括：基於聚乙烯之塑膠，其便宜，但光學效能不良及強 度、溫度，及壽命效能低下；APET(非晶形聚酯）；聚碳酸 123974.doc -31 - 200821516 S二及：丙稀。可使用雙轴薄膜，因為此簡化了用以形成 至一所要幾何形狀的薄膜的裝置設計。 亦可能需要使用在低及中 '中荨I力下具有一大體上線性、 Hoolaan應力.應變關# 、 糸的4膜。此外，薄膜潛變是不當 的’因為其使得有必要隨時間流逝而降低膨脹壓力或以其 =補償演變中的集光器特性。具有-相對高的玻璃轉 受 >孤度之未經增塑或輕微 攸《塑的I合物，特定言之，仍缺 光學透明之結晶性变人你祖仏 …' Γ象口物對於限制潛變而言較佳。 壓條之一實施例 壓條附著構件之-實施例為_塑膠袋，其藉由至少沿一 現場安襄—厂堅條之至少一開口的圓形邊緣將- 、、寻膘上而製作’如圖11Α中所展示。除 了為壓條提供一套管，此壤腊風同 Α/4膜層壓物可為反射性薄膜提供 名員外強度及防水性。可兹山（ 、了猎由印刷、或輥塗，或以其它方式 塗覆一抵抗套管區域中之黏著— 々们材枓’或稭由在共擠壓 期間遮罩黏著劑（例如，執封） 十Μ丄 、 …、釕）材科，或糟由在共擠壓之前

> 口所要的套管壤塗覆一益需旦虛A A ^ …、而過里應力可剝離之犧牲層，或 猎由避免將足夠的熱及壓力施加 L Q木形成套管的非結 ά區域。一缺陷在於壓條之外側 的剝落結合。 卜側具有—承受相對高的張力 由於結合之強度及低成本’熱封為結合薄膜附著構件之 另一較佳方法。或者，可使用 u·、 ㈣仏接、射頻熔接（rf —g)’及超音波溶接以及此項技術上熟知之其他结人 技術。舉例而言，壓條附著構件之一 口 口 又1土只她例為一塑 123974.doc -32 · 200821516 膠、金屬，或複合物條帶之圓形箍，在該薄膜之外表面或 内表面上，沿-個邊緣將壓條附著構件熱封或黏著性地結 合（可能使用先前所列出之用以改良黏結強度之方法中^ 一或多者）至反射性薄膜，分別如圖11B及圖uc中所描 儍努隹於不需要在製造主氣球 將壓條併入在外表面

—今、丁 平 L

密封部分之前安裝塵條。此外，壓條可更易於被設計以實 現低材料用量及機械附著至裝具，因為其不需要滑動至: 受力接縫中。壓條由承受相對少量之張力的剝離結合來固 持0 如圖UC之貫施例中將壓條併人在氣球内部可自結合移 =:::1，設計—理想擠出形狀之能力被在裝配期間 ’“条夾在未膨脹薄膜之間的需要調節。内部壓 且 之間的機械連接通常可能需要-或多個薄膜饋通，; 旦壓條 之相對低應力搭接結合易於提供加強。 /、 一半剛性氣球之一實施例 替於完全可撓性或壓條氣球。根據- =二： 厚度足以抵抗—些彎曲或屈曲，但不 足乂抵抗由風負載所產生之大應 ^ , 叩…、相壞或過量變形的 賴开乂成1球。膨脹空氣可充t i他加％胳,, 關鍵結構兀件以消除 /、他加強物，例如支撐件及肋 剛性*而+ π。 V脹空乳亦可調節半 J性表面之形狀且因此調節氣球之光學性質。 由於材料之相對厚度，膨脹M 當 膜變形成—具 q將不會使此缚 曲羊以達成在氣球内部之焦點的形 I23974.doc -33 · 200821516 狀。因此’此等氣球通常將需要永久薄膜變形。

可在工廠中或在現場由設備施加此變形。若在一場外工 廠中施加變形，則可以其弓狀組態堆疊該等薄膜以用於分 配。或者，可以一卷筒形式將薄膜原料運輸至現場及在現 %使用一攜帶型或現場型（fieldable)機器使其變形以避免 包袤效率低下及以其變形形狀輸送半剛性薄膜的困難。或 者可使用可大體上平坦運輸及藉由膨脹壓力、藉由手等 在現場”變化”成適當形狀之結構來使薄膜原料變形。 在此等實施例中，薄膜之半剛性亦提供藉由相對小的脊 來形成多面體”費淫（Fresnel)鏡"的機會。此多面體鏡可改 良錢之有效收集面積而不會累積自—自然穩定之膨服薄 膜形狀的大偏差，該等偏差可使半剛性鏡在膨脹應力下易 於受到圓周屈曲。可能的半剛性薄膜包括金屬薄膜，例 ^ i光鋁、鍍敷或金屬化塑膠、金屬薄膜及保護性阻擋 膜之積層，或塗覆之薄膜及其類似物。 田 裝具裝配件之實施例 圖9展示-裝具裝配件之典型元件，可在製造期間完全 :七分併入其或在現場大體上安裝其。在此特定實施例 使=體上相對側上之鏡像而重複繫栓介面。可替代性 使用母-者僅具有一個繫栓點的三個或三個以上繫栓介 一個，9之裝具裝配件之元件包括環繞氣球之圓周的至少 個^或弧及與氣球薄膜之一介人 至严曰* A 。此，1面為將氣球固持 ^且在氣球薄膜之上分布負载的介面。此介面 包括外加膠帶、黏著劑及預 几 貝鈿例 預圖案化黏著劑、機械聯鎖或撼 123974.doc -34- 200821516 合特徵、摩捧力，M u * 氣球介面較佳跨越或：：：物。若氣球接縫比薄膜弱’則 包括諸如槽、二Γ縫以用於加強。接縫可視需要 膜對準及氣球=小孔’及其類似物之元件以輔助薄 、卩力之Λ 例為在現場換曲成形的-薄的薄片金 屬、塑膠’或複合物條帶。由於氣球圓周可較大，為：

=，可提供待安袭以在現場形成環之多個條帶J 二個此條帶12〇°之各種視圖。_示該條 視圖，圖12B展示一邊視圖，及圖】2 ， 細正視圖。 1 评 :圖UC中所展示，元件·為—有助於與裝具裝配件 之八他兀件配合的特徵。亦可在平面外形成帶以適應或促 進與其他裝具元件的配合。元件12〇4為一促進集光器薄膜 之初始對準及置放的特徵之一實例。元件U06為促進裝具 圓周之調整的元件之一實例。元件12〇8為一用以耐受二 集中之機械加強物（例如，一捲邊或層壓加強物）之一者 例。 貝 圖13及圖15(下文描述）中分別展示之元件1302及1502描 緣此條帶處於其撓曲及安裝狀態中的樣本實施例。或者， 環可在一操作中由包含在一卷筒上之原料形成，該操作亦 叮包括產生一所要之橫截面及箍形狀的成形步驟。 圖15A-B展示一使用一剛性配合零件15〇2之裝具裝配件 woo之實施例，該剛性配合零件1502併入有樞軸15〇6以介 面連接至一追蹤裝置，及提供一饋通1508。 123974.doc -35- 200821516 圖13A-B展示一# 忒具裝配件1300之一實施例，該裝 配件1300使用本文 忒，、裒 入蚺马贡扣”之一剛性元件13〇4以 成環1302之帶。此册4扭 ^ 贡扣麩供一饋通埠13 10且確實地約束該 等V。在此實施例中，册 ^ u 〒 ▼之凝轉被緊密配合導槽1316及調 正片1312之系統抑制。當安裝時，調整片進入孔、槽、塵 $或八他此等形狀1314，使得抵抗張力作用而約束該等 帶0 :此實施例中’調整片之角度及帶之彈性均有助於約束 的安全性。又，每丄 、皇 在此貝轭例中，以一些方式對帶進行捲 、例如將材料摺豐於自身上或在帶之末端附近層塵一 加強板以將額外強度提供給應力集中之此等區域。帶扣自 身不含有枢軸來將集光器繫栓至一追蹤裝配件，且因此必 須配合至提供此繫栓的另_烫 、的另零件。使用一單獨繫栓所帶來 之複雜性是合理的，因為盆雜 U馮其間化了快速連接/斷開系統之 設計。， 圖14A-C展示此連接/斷開系統14〇〇之一實施例之視圖。 .元件刚為-組合繫栓、密封板，及㈣裝配件。元件 剛為一電纔’及元件1406為-彈簧負載槓桿。在彈出位 置中’元件1404鬆弛’槓桿將問鎖指狀物撤回至槽· 中。集光器裝配件（為清楚起見，僅由帶扣ΐ4ι〇描緣）隨後 能夠自由沿元件刚2之導向表面1412及固持接收器之支柱 的（在此實施例中，電㈤滑動1集光器就位時，導向件 約束帶扣使得其相對位置且尤其係方位得以精確保持。 在此實施例中，it件！402之導向表面與帶扣之_痒i4i4 123974.doc -36- 200821516 =’但可能配合任何適當特徵。—旦在適當位置中，則 電繞剛❹f，旋轉槓桿錢㈣ 狀 物，該等指狀物約束开^ 貝M16之才曰狀 元#141ημ… 兀件1402且可能將元件1402預加載在 ’伙而形成一不透空氣及水的墊圈密封部分。 此連接/斷開系绩之甘 ^ 八他貫施例包含各種不同可逆配合 味、/ ，匕括其他機械配置、磁性、電磁配置、螺線 官致動閂鎖及非閂鎖機構 /… A傅寻無娜什麼方法，希望有以機

械方式⑽如，财、捍，或其他專用卫具）、電子方式（經 由一開關，包括無線信號之信號，或軟體命令)來遠端致 動問鎖的能力’以減小集光器之維護及更換時間，因為此 可允許操作者在僅接近裝配件之—側時絲或移除氣球。 遙&側可正好具有接近危險性（例如，高®、熱或熱水、 π度等）’且遙控器因而使維護技師與此等危險隔離。 Θ 6 A C展示根據本發明之一實施例1 6⑽之集光器、裝 具、繫栓介面1612及遙控閂鎖裝置1622，並且具有控制電 纔1624、接收器支柱（1614、1616及1618)，及支柱耦合器 1620。繫栓介面在16〇2處樞轉。一延伸臂能夠自由圍繞 1604樞轉，使得欖線或追蹤裝置1624之平面外運動不會使 集光器偏轉。為了最佳化其他設計元件，在此設計中將成 對之集光器|禺合在一起。 在一天之部分期間，為了維護接近而便利地定位一個或 另一集光器之外部繫栓。電、水及空氣互連沿集光器之間 的軸線延伸。 已構想對根據本發明之集光器之維護包括以下步驟之一 123974.doc -37- 200821516 或多者，但不限於所呈現之順序： 1 ·等到白天或夜晚，此時旋轉陣列以方便接近外部繫 栓結構（圖16A : 1606)。 2·在集光器之便於接近側處進行斷開，例如在（圖 16A : 1610)處斷開機械扣件及自其位置（圖16A : 1608)釋放電纜（圖16C : ι626)。此步驟可需要使用 工具來分路纜線張力。

3·(例如）藉由放鬆纜線（圖16A: 16〇4;圖16(：·· 1626) 來釋放集光器之遠端側之閂鎖或配合（圖〗6C : 1622)。 4.將集光為裝配件移離閂鎖（圖16c : 1622)及接收器支 柱（圖16C: 1614、1616、1618)使得集光器及裝具擺 脫追縱及指向裝配件。 5·自集光器裝配件移除舊薄膜，例如，剝離薄膜與裝 具之間的黏性結合。 0·(例如）經由黏著劑 新集光器薄膜裝配件上之對準特徵對準及固定至 裝/、上之其相應元件（例如，圖12C: 1204)。 將該等薄膜密封至包圍裝具中之待用於填充之大饋 通的區域。若需要，則（例如）藉由穿透此饋通内之 相以允許充氣來準備膨脹。或者，可預㈣膜中 或可將—止回閥裝配件併入至薄膜中以幫 — '。為了避免具有額外饋通，較佳使用 —些其他功能(例如，將接收器載入薄膜中)：琿相 123974.doc -38- 200821516 同之埠（例如，圖13B : 13 1 〇)來初始填充薄膜。 8·稍微對薄膜充氣使得集光器接近其最終組態，但使 接合及接缝不受過應力。 9·知：需要調整膨脹之薄膜對準。 ι〇·塗覆黏著劑或以其它方式將對準之氣球薄膜配合至 裴具以跨越薄膜分布負載及將薄膜中之所有埠密封 至裝具裝配件。如其他地方所描述，此可能包含使 ❿ 用壓敏性㈣等。在—較佳實施例中，薄膜與裝具 之配合使用-液體黏著劑，該液體黏著劑具有若干 =至若干分鐘或更長的形時間，因此在塗覆黏 著劑之後，一些重調整係可能的。 穿過一饋通（例如，圖16A: 161〇)插入一工具以引導 電繞等穿過集光ϋ裝配件之内部且將此等電繞暫時 附著至該工具。 I2·當將集光器裝配件引導回追蹤裝配件（圖16C : 瞻 14 1616 1618)上時抽出工具。如圖14B中所展 不，導向特徵1412可有助於此階段期間裝配之對準 及平滑運動。 •· η.當集光器裝配件在適#位置中時，致動遠端閃鎖。 - 在集光器之易接近側（圖MA: 16〇6)處進行連接以完 成重安裝。 應注意，集光H裝配件具有—相對A的埠，接收器支柱 ^其：閃鎖設備必須穿過該埠。空氣洩漏出此埠可能使安 衣又複雜。冑補救係在裝配期間連續將空氣吹進集光器 123974.doc -39- 200821516 中另種係經由使用可撓性隔胺^ 門等來限制退出氣流。_被:二、圈、止回闕、閘 來以類似方式限制H ㈣以再用之栓塞工具 元括諸如槽、調整片、小孔，及其類似物之 ==對準及氣球安裝。裝具必須進-步提供至 4及疋向虱球的機械繫栓之介面。 此繫检介面，及隹止壯 么夕 及木先益裝配件上之繫栓之配置，可採取 :::式。然而，通常存在安置於氣球周圍之總計至少三 is ^ m ΛΛ 分曰，、有兩個蘩栓點之兩個 止… 介面。一個繫拴點在運動學上冗餘，但防 虫^载“球及褒具上產生過量扭力’該等力可影塑 光器效能及氣球穩健性。或者，安置於 ;；…： 栓介面（例如，以〜12〇戶門 圍之二個繫 度間隔或〜90及90度間隔）可能各含 〆㈣栓點。—僅具有—個繫栓點之 2地為Μ環上之—加強的或在其它情況下正常的Γ 或者’各具有至少一個繫栓點之四個繫检介面可(例如） =0度間隔而安置於裝具周圍。使用四個此等繫检介面 :替運動學上最少的三個繫栓介面的優勢係減小由風負載 所j生之氣球之彎曲及促進一正交氣球指向系統的能 、二：成本係額外材料，其可在額外繫栓介面減小該環 或該等環之強度要求的情況下被抵消。 可使用額外之繫栓介面（例如）以介面連接至五足或丄 定位系統。許多繫栓冗餘繫栓介面之使用可分布負载= 123974.doc -40- 200821516 然而此系統之成本及機 際上避免在裝具上使用一連續環 械複雜度可能不合理。

嫩義’繫栓介面上之繫栓點連接至繫栓。在一些較 佳貫細例中’此等繫栓點能夠在有限的或無限的角度範圍 ㈣由旋轉° ® 9中之實施例之繫栓點相對於氣球傾斜30 度。此傾斜偏差可藉由改良槓桿臂而提供減小之應力及在 較高緯度下㈣好㈣㈣。此傾斜之較㈣圍㈣度與 3〇度之間，但可能為0度（垂直於圓周對準）至90度（與圓周 對準）之高’因為除緯度以外的考慮事項可影響最佳化， 例如’最小化成本或避免機械干擾。亦展示裝具裝配件， 其具有用於接收器裝配之位置。此等位置包括饋通(已展 不）、接收器裝配件栓系件，例如，小孔、孔、槽、調整 片鉚釘，及此項技術上廣泛已知的其他構件。 ，環之較佳實施例為在現場撓曲成形的薄的薄片金屬、塑 膠，或複合物條帶。由於此等氣球之圓周可較大，為了分 =目的，較佳的係提供待安裝以在現場形成環之多個2 f。或者，環可在一操作中由包含在一卷筒上之原料形 成°亥操作亦可包括產生一所要之橫截面及箍形狀的成形 步驟。 ^ 來自繫栓點之力被傳達至環。繫栓點可能在環上，從而 消除一單獨的繫栓介面支撐元件。然而，除了在高緯度以 外，通常將需要環更寬且因此使用比必需的更多的材料。 繫栓介面支撐元件之較佳實施例包括 1 ·薄片金属、塑膠、或複合物凸緣，如所展示； 123974.doc -41 - 200821516 2· 一構架網路，其由此凸緣衝壓或模製而成以最小 料使用， w 3·複數個剛性橫桿，其裝配在一構架中以支撐 點，或 牙，、才王 4· 一或多個壓縮橫桿及拉伸索纜之一組合。 此等支撐元件可包括經由（例如）孔或槽之弧對傾斜偏差 角之離散調整，其中銷、彈簧調整片、柳釘、螺桿、螺釘 或其他機械扣件通入到該等孔或槽之一或多者中，以 ，的偏差角。亦可能(例如)使用槽或夾鉗連續調整傾 乂’只要其充分強固能經受得住風負載而不損 位。離散調整及精確連續調整 /、 彳〜壯 、、且σ可用於適應由製造 或文政不準確性所產生之少量指向誤差。 不同繫栓介面上之墼於點r $ 1_ 適”心… 位置可能類似地需要調整以 =9卜，調整之設計可^夠粗糙以保留其隨 秩代之Γ形。為了實現減小之機械複雜度及成本，一較佳 曰方法係在完全嚙合(例如，用帶缚住、膠人 一黏著劑保護層）氣 乡口，或剝離 1敕丨之别相對於環對薄膜位置i隹行 1。此相整亦可由太陽追㈣統之元件提供。 圖10展不根據本發明t 一氣球裝 例。圖10展示—壓侔 八、配件之另一實施 1條氣球’但此配罟介 球。兩個環用於固持該氣球’二於無壓條氣 對環位置。環聨¥ 、 衣聯動裝置來保持相 模製或成形之塑膠，$…入榀# /4片至屬（如所展示）、 办或複合物製成。 由複數個構架構件或至 、置可曰代地 ^構架構件與拉伸繩索、纜 】23974.doc -42- 200821516

線或導線之一組合裝配而成，或者裝配件可僅使用氣球對 環之間的拉伸繩索、纜線或導線之膨脹壓力。繫栓點可直 接位於環上或環聯動裝置之元件上。一較佳環幾何形狀為 由官或擠製件所形成之箍。此外，——較佳氣球與環之介 面為一膠帶條帶、氣球薄膜上之一預裝配黏著劑，或一 膠。若兩環聯動裝置與一壓條氣球一起使用，則較佳使用 壓條作為一裝配件導引器及可能直接機械地連接至壓條而 非連接至-單獨的黏著接點。或者，環可經由附著至薄膜 之機械特徵（如用於機械可重密封塑膠袋中者）而連接至氣 塑性薄膜之裝配 薄膜或箔氣球及其他塑膠薄膜之裝配為已知的，但可膨 脹集光器之若干態樣使裝配方法變複雜。習知箱氣球係藉 由在用於氣球之薄膜之基f聚合物（通常耐綸）上丑擠壓二 熱封聚合物(通常為聚乙稀/乙稀基摻合物)建構而成。隨後 將黏著劑側-起鋪開並進行熱封。因&，黏接層完全覆蓋 氣球之㈣的薄膜4黏接層通常漫射經反射的光，^過 _射透射光而不能為一可行的裝配方法。可能(例如) 精由熱回流黏著劑或依著—拋光表面對其進行輥軋、調整 ，著劑配方’或優於現有技術之此等改良之組合來減小黏 著劑的散射之量。 -個替代性解決方案係僅將黏著劑塗覆至反射性薄膜， 正常裝配氣球，從而為熱封黏著劑提供—些額外時間及壓 力以在結合處擴散至透明薄膜’且隨後反轉氣球(將内侧 I23974.doc •43 - 200821516 翻出)。然而’此製造方法對於批量生產不利。

- ？佳替代方法係在一滾塗、噴塗，或絲網印刷塗佈中 汾：者劑塗覆至一或兩個薄膜上的環，詳言之，在薄膜被 塗覆：情況下塗覆至彼薄膜之金屬化面。隨後可將薄膜夾 :在·、起’其中金屬化面在内部，且藉由在邊緣周圍施加 :、、、：壓力來進行結合。由於此等氣球之大直徑(例如，高 達右干米）’可經由在一旋轉臂或電腦控制之橫動裝置上 的熱滾筒或超音波熔接器來最佳地施加熱及壓力。 據本發明之一結合程序之一實施例包括以下步驟的一 或多者’該等步驟以不限於所展示之順序執行： l沿待結合之表面而電暈、電漿、火焰，或研磨處理 透明薄膜； 2. 將一底塗劑（例如，基於聚乙烯亞胺（PEI))塗覆至透 明薄膜表面； 3. 將一熱塑性熱熔或熱封黏著劑（例如，聚乙烯、 EVA、丙烯酸系聚合物等）塗覆至表面。在必要的情況 下，可將此黏著劑調配成主動地結合至反射性薄臈之金 屬化面或反射性或透明薄膜之本來的聚合物。其亦可在 單一步驟中與底塗劑分子一起塗覆，且可將黏著劑分散 為微粒懸浮液。或者，可噴塗或沈積呈熔融狀態之黏著 劑混合物； 4·電暈、電漿火焰、化學，及/或研磨處理反射性薄膜 以增強結合強度。在使用具有弱金屬化結合之薄膜的情 況下，此處理可能足夠強而完全移除該金屬化面；及 123974.doc -44- 200821516 5·將製備之薄膜熱封在一起。 其他可施的黏著劑包括反應性聚胺基甲酸酯熱熔融物。 其他結合技術（例如，超音波及射頻熔接等）為此項技術上 所热知，且可替代熱封使用或結合熱封一起使用。 a =同材料之積層常常比單一組份薄膜更有禾j於作為蒸氣 =壁^。已構想了使用經料的薄膜積層來實現改良之效 能及壽命。適當薄膜包括PET(聚酯）、APET(非晶形聚 酉旨）、ΒΟΡΑ(耐綸）、B0pp(聚丙稀）、乙烯基、丙稀酸系聚 °物K〇RAD、聚碳酸_，及氟化薄膜（例如，TEFZEL、 LAR，聚i乙稀）。用於反射性表面之適當金屬包括 鋁、銀、金、鉑。或者，薄膜可使用多層介電質鏡面。使 用uv抑制劑、受阻胺光穩定劑（hals)，及其他保護劑之 舞命益處可使其成本物有所值。 :此：描述本發明之例示性實施例’熟習此項技術者應 …本文之揭示内容僅為例示性的，且 臂内進行各種其他替代、改變，及修改。因此，^4 :於本文所描述之實施例，而僅由以下申請專利範圍所限 【圖式簡單說明】 之一實施例之一未 膨脹的太陽能集 圖1A展示根據本發明 光器之一簡化正視圖。 圖1B展示圖IA之該未膨脹的太陽能集光器 面圖 圖1C展示根據本發明 之一簡化平 之一實施例之一 膨脹的太陽能集光 123974.doc -45- 200821516 器之一實施例的簡化正視圖。 圖 圖1D展示圖1 C之該膨脹的太 陽能集光器 之一簡化平面 的入射光線的經反

圖1E展示來自平行於膨脹之氣球軸線 射之光線之跡線的簡化示意圖。 圖2繪製量測之氣球輪廓對平均徑向應變⑷。 圖3A-L展示由平行於各㈣球表面輪廓之垂錄線的入 射光線（未圖示）反射的光線之執跡： 圖4 A展示膨脹至〜1 5 %摩轡之一名人 々應艾之軋球的一平接收器（flat_ receiver)集中因子。 圖4B展示膨脹至〜j ·5%應變之氣球的該平接收器收集效 率的平面圖。 圖5展示膨脹至9.2%之應變之氣球的平接收器之集中因 子及收集效率。 圖6Α展示一具有5%指向傾斜誤差的氣球。圖沾展示在 較低膨脹壓力下與圖6Α中相同的氣球、指向誤差，及接收 器。 圖7Α展示根據本發明之一具有一壓條之未膨脹的太陽能 集光器之一簡化正視圖。 圖7Β展示圖7Α之具有一壓條之未膨脹的太陽能集光器 之一簡化平面圖。 圖7C展示根據本發明之一實施例之一具有—壓條的膨脹 的太陽能集光器之簡化正視圖。 圖7D展示圖7C之具有一壓條之膨脹的太陽能集光器之 123974.doc -46 - 200821516 一簡化平面圖。 圖7E展示來自膨脹之氣球上之壓條反射器的光線跡線的 簡化示意圖。 圖8A展示以相同硬度之透明薄膜及反射性薄膜產生 1.2kx集中度的壓條氣球。 圖8B展示以較低硬度之透明薄膜產生12kx集中度的壓 條氣球。

圖9展示根據本發明之一實施例之裝具裝配件的元件。 圖10展示根據本發明之雙環裝具之一實施例。 圖11A展示安裝於層合薄膜之間的套管中之壓條的附 著。 、 圖11B展示在外部併入之壓條的附著。 圖11C展示在内部併入之壓條的附著。 圖12A-C展示根據一裝具裝配件之一實施例之_可撓性 帶的視圖。

圖13A展示根據本發明之一實施例之利用 裝配件之透視圖。 一帶扣的裝具 圖13B展示圖13A之該帶扣之一放大圖。 圖14A-C展示根據本發明之一實施例之利用一遙押致動 閃鎖機構裝配-帶扣及一分離的繫栓之方法的透視圖。 圖1 5 A-B分別展示根據本發明之一實施例之 配件、遙控操作閂鎖，及繫栓點，連同包括一 及搞合為的頭外元件的透視圖及放大圖。 一集光器裝 接收器支柱 圖16A-C展不根據本發明之一實施例之利用一組合之帶 123974.doc •47- 200821516 扣及繫栓的裝具裝配件之視圖。 【主要元件符號說明】 1200 條帶 1202 元件 1204 元件 1206 元件 1208 元件 1300 裝具裝配件 1302 元件/環 1304 剛性元件 1310 饋通璋 1312 調整片 1314 形狀 1316 緊密配合導槽 1400 連接/斷開系統 1402 元件/組合繫栓/密封板/閂鎖裝配件 1404 元件/電纜 1406 元件/彈簧負載槓桿 1408 槽 1410 帶扣/預載元件 1412 導向特徵 1414 埠 1416 閂鎖 1500 裝具裝配件 123974.doc -48· 200821516

1502 1506 1508 1604 1606 1608 1610 1614 1616 1618 1620 1622 1624 1626 元件/剛性配合零件 樞軸 饋通 纜線 外部繫栓結構 位置 饋通 接收器支柱 接收器支柱 接收器支柱 支柱I馬合器 閂鎖 纜線 纜線

123974.doc -49-

Claims (1)

1. 200821516 十、申請專利範圍·· 1· 一種裝置，其包含： —丨爾圓形溥膜面板，其被 _ ^^ ^ m 饭稱w成以透射入射光，· 7 下#橢圓形薄膜面板，其 ^ 曼古丄4 稱乂成以反射入射光j ^ 粗上接合至該上部薄膜面板之 使得該等接合之上部及下部㈣二之―0周的固周’ 球，_裹& 厲面板之膨脹形成一翕 球4乳球將透射穿過該上部^

   球内部之一焦點。 、入射光反射至該義 2.如睛求項1之裝置 一膨脹壓力保持。 3·如請求項2之裝置 力0 /、中忒氣球之剛性由該氣球内部之 〃中u亥nj丨生可單獨歸因於該膨脹壓

   4·如請求項2之裝置， 該膨服壓力。 5·如請求項1之裝置， 面板展現一圓形形狀 其中該剛性之_ 其中該上部薄膜 半或更多可歸因於 面板及該下部薄膜 6·如請求項！之裝置， 造成以將該氣球繫栓 7.如凊求項6之裝置， 接觸。 其進一步包含一裝具’該裝具被構 至一物件。 其中該裝具在複數個點處與該氣球 8 ·如請求項7之裝 氣球接觸且與_ 構造成以將來自 上0 置，其進一步包含一繫栓，該繫栓與該 剛性定位器接觸，其中該裝具及繫栓被 该剛性定位器的力分布於該複數個點之 123974.doc 200821516 9·如請求項6之裝置，其中該裝I ，、為可撓性的且被構造成 M低柷該氣球内之一膨脹壓力。 10·如請求項1之裝置，其進一 夕_土 乂包含一壓條，其在該氣球 之一赤道下方之一點處圍繞該氣球延伸。 11·如請求項10之裝置，苴進一牛 ^ , ’、 乂匕s位於該壓條之上的該 氣球之一敵折區域。 12 ·如請求項J 〇之裝置， /、τ δ亥壓條為剛性的、處於壓縮

   中’及抵抗向内的力。 13·種收集太陽能之方法，发句人.4 ϊ m . 一 八包3 ·利用一膨脹之氣球之 一反射性下部面板將入Μ δ #々丄 一 η射至该乳球之一透明上部面板的 光反射於該氣球内部的一焦點上。 14.如睛求項13之方 ^ — 力沄其進一步包含經由一裝具及一剛性 定位器將該膨脹之氣球敎至地面，該裝具及該剛性定 :tM皮構造成以將來自該繫拴與該剛性定位器之間的一 早一接觸點之應變分布於該裝具與該氣球之間的複數個 接觸點上。 ，求項13之方法，其進一步提供一可撓性裝具，該可 撓丨生裝具在I氣球周圍且被構造成以抵抗該氣球内之一 膨脹壓力。 16· 一種膨脹氣球，其包含： 上^擴圓形薄膜面板，其被構造成以透射入射光；及 下部橢圓形薄膜面板，其被構造成以反射入射光且 百有女 'J=L^ a 體上接合至該上部薄膜面板之一圓周的圓周， 使仔膨脹壓力將一剛性賦予該氣球，確保透射穿過該 123974.doc 200821516 上部薄膜之入射光被反射至該翁找 次礼埭内部之一隹點。 17. 如請求項16之膨脹氣球，其中H 脹歷力。 ⑽生可早獨歸因於該膨 18. 如請求項16之膨脹氣球，其中 "既或更多可歸 因於該膨脹壓力。 ， 19. 一種製造一太陽能收集器之方法，^法包含： 將被構造成以透射入射光之一上 ^ 工H國形溥膜面板的一 * 圓周與被構造成以反射入射光之一 。 卜冲®形薄膜面板的 一圓周結合，以便形成一氣球；及 將氣體引入該上部薄膜與該下部薄膜之間以使該氣球 膨脹’使得穿過該上部薄膜面板之入射光由該下部面板 反射至位於該氣球内部的一焦點。 20.如請求項19之方法’其中該氣體之引入形成—保持該氣 球之一剛性的膨脹壓力。 21.如請求項20之裝置，其中該剛性單獨由該膨脹壓力保 φ 持。 22.如請求項20之裝置，其中該剛性之—半或更多由該膨脹 壓力保持。 123974.doc