ES2644355A1

ES2644355A1 - Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos

Info

Publication number: ES2644355A1
Application number: ES201600456A
Authority: ES
Inventors: Fº JAVIER PORRAS VILA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2036-05-24
Also published as: ES2644355B1

Abstract

El sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, es un sistema formado por unas lámparas de tubos circulares concéntricos (1), que se ordenan en un extremo del hueco existente entre cada dos tubos concéntricos (2) con microsemiesferas (5). Estas microsemiesferas (5) sólo se situarán en una de las dos superficies de cada tubo concéntrico (2), ya que, como estos tubos (2) son espejos, habrá que acoplar dos de los tubos (2) por su superficie plana, dejando que las microsemiesferas (5) se muestren por su superficie exterior o interior, según el caso. Una lupa (3), concentrará en un foco, la luz que se multiplique en todas las microsemiesferas (5). En ese foco pondremos un colimador (4).

Description

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DESCRIPCION

Sistema concentrator de luz con tubos concentricos.

Objeto de la invencion

El principal objetivo de la presente invencion es el de construir un sistema calentador, muy sencillo de construir, que pueda conseguir elevadas temperaturas en un punto determ inado alejado del foco de una lupa (3). En ese foco pondremos un objeto, -un cristal, grafito, piedras, silicatos, marmol, o pedernal, etc...-, para que lo caliente lo suficiente y lo convierta en una piedra preciosa. La invencion puede tener otros muchos usos en la industria, asl como en la defensa de la nacion, en tanto que, cuando con el formemos un sistema de mayores dimensiones y mayor potencia, lo podremos instalar en varios puntos distintos de un avion, o, de un barco, para defenderlo de los ataques de misiles ballsticos que se dirijan hacia ellos, asl como de otros aviones y barcos del enemigo.

Antecedentes de la invencion

El principal antecedente de mi invencion del dla (23.05.16) se encuentra en mi Patente n° P2005003229, titulada: Lampara de espejos divergentes multiples, en la que presentaba unos espejos con semiesferas convexas y concavas como las microsemiesferas (S) que presento hoy aqul, que son el elemento multiplicador de la intensidad de la luz que sale de las lam paras (1). En cuanto al efecto de la concentracion de la luz, es ya conocido desde la famosa anecdota de Arqulmedes en la que se cuenta que quemo las naves del enemigo de su ciudad, el general Marcelo, con los famosos espejos ustorios, que eran espejos planos, que enfocaron la luz del sol hacia un mismo punto. Pensando en este recurso, se me ha ocurrido hoy cambiar los espejos ustorios planos, por unos espejos con microsemiesferas (5), que no concentran la luz sobre un mismo punto, sino que, por el contrario, la multiplican en su intensidad, y, la dirigen, despues, hacia la lupa (3) que sera la encargada de concentrar todos los rayos de luz en el foco de la lupa. Un colimador (4), se encargara despues, de dirigir mucho mas lejos la luz concentrada en el foco lo que, hoy en dfa, si permitirla quemar las naves del general Marcelo aun a pesar de que el uso principal al que, en principio, estara destinado este sistema, es el de la industria, en sus multiples facetas, y, especialmente, en la creacion de cristales de elevada dureza que se puedan comparar, al menos en su brillo y en sus funciones, a los diamantes. Y, tambien se podra destinar a la formacion de metales, que puedan resistir muy elevadas temperaturas.

Descripcion de la invencion

El Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, es un sistema que comienza en unas lamparas (1) situadas en la zona de la izquierda, tal como se observa en la figura n° 1. Estas lamparas (1) son tubos cillndricos concentricos que emiten luz hacia cada uno de los espacios existentes entre cada dos tubos concentricos (2) que se ponen a continuacion. Estos tubos concentricos (2) son cristales con microsemiesferas convexas (5) que forman un espejo, -tal como se presentan en la figura n° 2. En la figura n° 1 se representa una seccion de tres de estos tubos concentricos (2) que, en realidad, seran cinco tubos (2), porque tendran microsemiesferas (5) solo en una cara, de manera que, -como se observa en la figura n° 2-, las microsemiesferas (5) de un tubo (2) se pondran hacia el interior, y, las microsemiesferas (5) del tubo (2), -que se acopla al anterior por su cara plana-, se pondran hacia el exterior. El tubo exterior (2) solo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior. Los tubos concentricos (2) pueden adquirir formas distintas, ya que pueden ser cillndricos, o, como se presentan en la figura n° 1, pueden tener forma

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troncoconica o tetraedrica. En la base ancha de los tubos concentricos (2) pondremos una lupa (3) que ocupara toda la superficie de esa base ancha de los tubos concentricos troncoconicos (2). Y, en el foco, -o, dos centfmetros mas alla del foco-, situaremos un colimador (4) que hara que los rayos de luz concentrados en el foco de la lupa, se situen en paralelo para extenderse longitudinalmente. De la lupa (3) hay que anadir que, tambien tendra microsemiesferas (5) en sus dos superficies, aunque, obviamente, no formaran espejo. En la superficie anterior, las microsemiesferas (5) seran convexas, y, en la superficie de salida, seran concavas.

Descripcion de las figuras

Figura n° 1: Vista lateral de una seccion del sistema de luz multiplicada y concentrada (lmyc) con tubos concentricos, que tiene las lamparas (1) en la zona de la izquierda. En el centro hay tres tubos concentricos (2) cuyas microsemiesferas (5) no estan representadas. El tubo exterior (2) solo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior. En la base ancha de los tubos concentricos (2) se situa la lupa (3), y, dos centfmetros mas alla del foco, se situa el colimador (4).

Figura n° 2: Vista lateral de dos caras unidas de dos de los tubos concentricos de espejo

(2) , que tienen microsemiesferas (5).

Figuras n° 1-2:

1) Lamparas de tubos circulares

2) Conos de espejo con microsemiesferas, concentricos

3) Lupa

4) Colimador

5) Microsemiesferas

Descripcion de un modo de realizacion preferido

El Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, esta caracterizada por ser un sistema, inventado, especialmente, para funcionar como un calentador para un objeto, como el grafito, el carbono, el marmol, los silicatos o el cristal que exigen elevadas temperaturas para formar cristal de alta dureza, o, piedras preciosas. Otras aplicaciones del sistema se hallan en la defensa nacional, en tanto que se podra situar en varios lugares de los barcos y los aviones, para que puedan repeler los ataques de los misiles balfsticos que se dirijan hacia ellos. La sencillez para fabricarlo, su bajo costo, y, su elevada potencia en un muy reducido espacio, lo hace especialmente util para este objetivo. Este sistema, tambien se puede multiplicar y unir en sistemas paralelos, para formar un sistema mucho mas potente, cuando todos los rayos concentrados en las lupas

(3) y redirigidos por los colimadores (4) de cada sistema, se dirijan todos hacia el mismo punto. Esto puede permitir que el objeto situado en ese punto pueda alcanzar muy elevadas temperaturas. Sin embargo, en principio, su uso principal se halla en la industria, y, especialmente, lo he inventado para crear cristal de elevada dureza. Lo que muestra sus cualidades para elevar la temperatura del objeto contra el que impacte el rayo concentrado despues de atravesar la lupa (3) y el colimador (4), es el hecho de que la simple luz de una bombilla, cuando la hacemos atravesar una lupa, puede conseguir quemar un papel, lo que implica una temperatura minima de 162°C, que, al convertirse de inmediato en fuego, se eleva hasta los 500°C. Si, ahora multiplicamos ese valor mfnimo

de temperatura en el que el papel comienza a arder, por el numero (n) de veces en que se multiplica la luz de origen que se concentra en la lupa (3) del sistema descrito, -la que se habra multiplicado, en primer lugar, en las microsemiesferas convexas (5) de todos los espejos de los tubos concentricos (2), y, que aun se multiplicara mas en las 5 microsemiesferas de la lupa (3)-, el valor de temperatura total sera muy elevado, similar o incluso superior al de una luz laser de un sistema de iguales dimensiones que el descrito. La sencilla ecuacion que puede determinar el valor de la temperatura que se podra alcanzar en el foco, sera esta: (TTotai = n • T(162°C)), en donde (n) sera el numero de veces en que se habra multiplicado la luz de las lamparas (1) en las microsemiesferas, que se 10 multiplicara por la temperatura que hace arder al papel, en tanto que todas estas luces atravesaran la lupa (3). Es probable que el valor que se obtiene con la ecuacion anterior no sea el mas real que se pueda conseguir, en tanto que, la diferencia entre las superficies de la lupa (3) y las microsemiesferas (5), debe causar una reduccion en el valor final. Si, ahora, llamamos (sm) a la superficie de las microsemiesferas (5), y, (si) a la 15 superficie de la lupa, la reduccion de la temperatura total podrfa calcularse con esta otra ecuacion:

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REIVINDICACIONES

1. Sistema concentrator de luz con tubos concentricos, caracterizado por ser un sistema que comienza en unas lamparas (1) situadas en uno de sus extremos; estas lamparas (1) son tubos cillndricos concentricos que emiten luz hacia cada uno de los espacios existentes entre cada dos de los tubos concentricos (2) que se ponen a continuacion; estos tubos concentricos (2) son cristales con microsemiesferas convexas (5) que forman un espejo; situamos, entonces, en el sistema, por lo menos tres de estos tubos concentricos (2) que, en realidad, seran cinco tubos (2), porque tendran microsemiesferas (5) solo en una cara, de manera que las microsemiesferas (5) de un tubo (2) se pondran hacia el interior y las microsemiesferas (5) del tubo (2), -que se acopla al anterior por su cara plana-, se pondran hacia el exterior; el tubo exterior (2) solo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior; los tubos concentricos (2) tendran forma troncoconica; en la base ancha de los tubos concentricos (2) pondremos una lupa (3) que ocupara toda la superficie de esa base ancha de los tubos concentricos troncoconicos (2); y, en el foco, -o, dos centimetres mas alla del foco-, situaremos un colimador (4); la lupa (3) tambien tendra microsemiesferas (5) en sus dos superficies, -que no formaran espejo-; en la superficie anterior, las microsemiesferas (5) seran convexas, y, en la superficie de salida, seran concavas.
2. Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, -segun reivindicacion primera-, caracterizada por ser una variante para la forma de los tubos concentricos (2), que seran cillndricos.
3. Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, -segun reivindicacion primera-, caracterizada por ser una variante para la forma de los tubos concentricos (2), que seran tetraedricos.
4. Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, -segun reivindicacion primera-, caracterizada por ser una aplicacion en barcos y aviones, para la defensa nacional, en la que el sistema descrito se situara en varios lugares distintos del espacio de estos barcos y aviones.
5. Sistema concentrador de luz con tubos concentricos, -segun reivindicacion primera-, caracterizada por ser otra aplicacion en la que se uniran varios sistemas como el descrito para formar un sistema de mayores dimensiones que enfocara hacia un mismo punto todos los rayos que canaliza el colimador (4).