ES2644355B1

ES2644355B1 - Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos

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Publication number: ES2644355B1
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: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2036-05-24
Also published as: ES2644355A1

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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DESCRIPCIÓN

Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos.

Objeto de la invención

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

Antecedentes de la invención

El principal antecedente de mi invención del día (23.05.16) se encuentra en mi Patente n° P2005003229, titulada: Lámpara de espejos divergentes múltiples, en la que presentaba unos espejos con semiesferas convexas y cóncavas como las microsemiesferas (S) que presento hoy aquí, que son el elemento multiplicador de la intensidad de la luz que sale de las lámparas (1). En cuanto al efecto de la concentración de la luz, es ya conocido desde la famosa anécdota de Arquímedes en la que se cuenta que quemó 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 éste 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, después, hacia la lupa (3) que será la encargada de concentrar todos los rayos de luz en el foco de la lupa. Un colimador (4), se encargará después, de dirigir mucho más lejos la luz concentrada en el foco lo que, hoy en día, si permitirla quemar las naves del general Marcelo aún a pesar de que el uso principal al que, en principio, estará destinado éste sistema, es el de la industria, en sus múltiples facetas, y, especialmente, en la creación de cristales de elevada dureza que se puedan comparar, al menos en su brillo y en sus funciones, a los diamantes. Y, también se podrá destinar a la formación de metales, que puedan resistir muy elevadas temperaturas.

Descripción de la invención

El Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, es un sistema que comienza en unas lámparas (1) situadas en la zona de la izquierda, tal como se observa en la figura n° 1. Estas lámparas (1) son tubos cilíndricos concéntricos que emiten luz hacia cada uno de los espacios existentes entre cada dos tubos concéntricos (2) que se ponen a continuación. Éstos tubos concéntricos (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 sección de tres de éstos tubos concéntricos (2) que, en realidad, serán cinco tubos (2), porque tendrán microsemiesferas (5) sólo en una cara, de manera que, -como se observa en la figura n° 2-, las microsemiesferas (5) de un tubo (2) se pondrán hacia el interior, y, las microsemiesferas (5) del tubo (2), -que se acopla al anterior por su cara plana-, se pondrán hacia el exterior. El tubo exterior (2) sólo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior. Los tubos concéntricos (2) pueden adquirir formas distintas, ya que pueden ser cilíndricos, o, como se presentan en la figura n° 1, pueden tener forma

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troncocónica o tetraédrica. En la base ancha de los tubos concéntricos (2) pondremos una lupa (3) que ocupará toda la superficie de esa base ancha de los tubos concéntricos troncocónicos (2). Y, en el foco, -o, dos centímetros más allá del foco-, situaremos un colimador (4) que hará que los rayos de luz concentrados en el foco de la lupa, se sitúen en paralelo para extenderse longitudinalmente. De la lupa (3) hay que añadir que, también tendrá microsemiesferas (5) en sus dos superficies, aunque, obviamente, no formarán espejo. En la superficie anterior, las microsemiesferas (5) serán convexas, y, en la superficie de salida, serán cóncavas.

Descripción de las figuras

Figura n° 1: Vista lateral de una sección del sistema de luz multiplicada y concentrada (lmyc) con tubos concéntricos, que tiene las lámparas (1) en la zona de la izquierda. En el centro hay tres tubos concéntricos (2) cuyas microsemiesferas (5) no están representadas. El tubo exterior (2) sólo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior. En la base ancha de los tubos concéntricos (2) se sitúa la lupa (3), y, dos centímetros más allá del foco, se sitúa el colimador (4).

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

(2) , que tienen microsemiesferas (5).

Figuras n° 1-2:

1) Lámparas de tubos circulares

2) Conos de espejo con microsemiesferas, concéntricos

3) Lupa

4) Colimador

5) Microsemiesferas

Descripción de un modo de realización preferido

El Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, está caracterizada por ser un sistema, inventado, especialmente, para funcionar como un calentador para un objeto, como el grafito, el carbono, el mármol, 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 podrá situar en varios lugares de los barcos y los aviones, para que puedan repeler los ataques de los misiles balísticos que se dirijan hacia ellos. La sencillez para fabricarlo, su bajo costo, y, su elevada potencia en un muy reducido espacio, lo hace especialmente útil para éste objetivo. Este sistema, también se puede multiplicar y unir en sistemas paralelos, para formar un sistema mucho más 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 im pacte el rayo concentrado después 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 mínima de 162°C, que, al convertirse de inmediato en fuego, se eleva hasta los 500°C. Si, ahora multiplicamos ese valor mínimo

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de temperatura en el que el papel comienza a arder, por el número (n) de veces en que se multiplica la luz de origen que se concentra en la lupa (3) del sistema descrito, -la que se habrá multiplicado, en primer lugar, en las microsemiesferas convexas (5) de todos los espejos de los tubos concéntricos (2), y, que aún se multiplicará más en las microsemiesferas de la lupa (3)-, el valor de temperatura total será muy elevado, similar o incluso superior al de una luz láser de un sistema de iguales dimensiones que el descrito. La sencilla ecuación que puede determinar el valor de la temperatura que se podrá alcanzar en el foco, será ésta: (TTotai = n • T(162°C)), en donde (n) será el número de veces en que se habrá multiplicado la luz de las lámparas (1) en las microsemiesferas, que se multiplicará por la temperatura que hace arder al papel, en tanto que todas éstas luces atravesarán la lupa (3). Es probable que el valor que se obtiene con la ecuación anterior no sea el más real que se pueda conseguir, en tanto que, la diferencia entre las superficies de la lupa (3) y las microsemiesferas (5), debe causar una reducción en el valor final. Si, ahora, llamamos (sm) a la superficie de las microsemiesferas (5), y, (si) a la superficie de la lupa, la reducción de la temperatura total podría calcularse con ésta otra ecuación:

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Claims

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ES 2 644 355 A1

REIVINDICACIONES

1. Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, caracterizado por ser un sistema que comienza en unas lámparas (1) situadas en uno de sus extremos; éstas lámparas (1) son tubos cilíndricos concéntricos que emiten luz hacia cada uno de los espacios existentes entre cada dos de los tubos concéntricos (2) que se ponen a continuación; éstos tubos concéntricos (2) son cristales con microsemiesferas convexas (5) que forman un espejo; situamos, entonces, en el sistema, por lo menos tres de éstos tubos concéntricos (2) que, en realidad, serán cinco tubos (2), porque tendrán microsemiesferas (5) sólo en una cara, de manera que las microsemiesferas (5) de un tubo (2) se pondrán hacia el interior y las microsemiesferas (5) del tubo (2), -que se acopla al anterior por su cara plana-, se pondrán hacia el exterior; el tubo exterior (2) sólo tiene microsemiesferas (5) por su cara interior; los tubos concéntricos (2) tendrán forma troncocónica; en la base ancha de los tubos concéntricos (2) pondremos una lupa (3) que ocupará toda la superficie de esa base ancha de los tubos concéntricos troncocónicos (2); y, en el foco, -o, dos centímetros más allá del foco-, situaremos un colimador (4); la lupa (3) también tendrá microsemiesferas (5) en sus dos superficies, -que no formarán espejo-; en la superficie anterior, las microsemiesferas (5) serán convexas, y, en la superficie de salida, serán cóncavas.
2. Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, -según reivindicación primera-, caracterizada por ser una variante para la forma de los tubos concéntricos (2), que serán cilíndricos.
3. Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, -según reivindicación primera-, caracterizada por ser una variante para la forma de los tubos concéntricos (2), que serán tetraédricos.
4. Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, -según reivindicación primera-, caracterizada por ser una aplicación en barcos y aviones, para la defensa nacional, en la que el sistema descrito se situará en varios lugares distintos del espacio de estos barcos y aviones.
5. Sistema concentrador de luz con tubos concéntricos, -según reivindicación primera-, caracterizada por ser otra aplicación en la que se unirán varios sistemas como el descrito para formar un sistema de mayores dimensiones que enfocará hacia un mismo punto todos los rayos que canaliza el colimador (4).