NL9000025A

NL9000025A - Apparatus for radiating light under water.

Info

Publication number: NL9000025A
Application number: NL9000025A
Authority: NL
Original assignee: Kei Mori
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-01-04
Publication date: 1991-02-18
Also published as: JPH0362407A

Description

Inrichting voor het onder water uitstralen van licht.Device for radiating light under water.

Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voorhet onder water uitstralen van licht, en in het bijzonder op eeninrichting voor het uitstralen van licht die geschikt is om in watergebruikt te worden voor het in water uitstralen van licht teneindewaterdieren en -planten te kweken.The present invention relates to an underwater light emitting device, and in particular to a light emitting device suitable for use in water to emit light in water to breed aquatic animals and plants.

De laatste jaren is, met betrekking tot de noodzaak energie tebesparen, het effectieve gebruik van zonne-energie actief bestudeerd enontwikkeld in verschillende toepassingsgebieden. Het meest effectievegebruik van zonne-energie wordt gerealiseerd wanneer deze wordt gebruiktals lichtenergie zonder omzetting in thermische of elektrische energie.Vanuit dit oogpunt heeft de onderhavige aanvrager verschillendewerkwijzen en stelsels voorgesteld voor het in een kabel van optischevezels binnenleiden van zonnestralen, die zijn gebundeld door middelvan een lenzensysteem of dergelijke, en om deze via een kabel naar elkewillekeurige plaats over te brengen waar het licht nodig is voorverlichting.In recent years, with regard to the need to save energy, the effective use of solar energy has been actively studied and developed in various application areas. The most effective use of solar energy is realized when it is used as light energy without conversion to thermal or electrical energy. From this point of view, the present applicant has proposed various methods and systems for introducing solar beams bundled by means of an optical fiber cable lens system or the like, and to transfer it by cable to any place where the light is needed for front lighting.

Een inrichting voor het uitstralen van licht, die eerder werdvoorgesteld door de huidige aanvrager, heeft een lichtverstrooier en eentransparant of semi-transparant omhulsel.A light emitting device previously proposed by the current applicant has a light diffuser and a transparent or semi-transparent housing.

Het transparante of semi-transparante gesloten omhulsel is inwater geplaatst en de lichtstralen die door de kabel van optische vezelsworden overgebracht, worden door de lichtverstrooier verstrooid en doorde transparante of semi-transparante wand van het gesloten omhulsel inhet water uitgestraald. Bijgevolg kunnen algen op het buitenoppervlakvan het gesloten omhulsel aangroeien en zullen vissen, die wordenaangetrokken door het uitstraalde licht, zich verzamelen rond hetgesloten omhulsel en de algen op het oppervlak van het omhulsel opeten.De bovengenoemde inrichting voor het onder water uitstralen van licht isbestemd om in water te worden geplaatst voor het kweken van waterplantenen waterdieren, maar wanneer deze diep onder water wordt gebracht en,als het gesloten omhulsel van dunne kunststof is gemaakt, kan ditomhulsel door de toegenomen waterdruk worden samengedrukt, waardoor deinrichting niet voor het beoogde doel kan worden gebruikt.The transparent or semi-transparent closed casing is placed in water and the light rays transmitted by the fiber optic cable are scattered by the light scatterer and emitted through the transparent or semi-transparent wall of the closed casing in the water. As a result, algae can grow on the outer surface of the closed casing, and fish attracted by the light emitted will gather around the closed casing and eat the algae on the surface of the casing. water for growing aquatic plants and aquatic animals, but when it is deeply submerged and, if the closed envelope is made of thin plastic, this envelope can be compressed due to the increased water pressure, so that the device cannot be used for its intended purpose .

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Het is een oogmerk van de onderhavige uitvinding een inrichtingvoor het onder water uitstralen van licht te verschaffen die kan worden gebruikt in diep water zonder te worden samengeperst door de toegenomenwaterdruk.It is an object of the present invention to provide an underwater light emitting device that can be used in deep water without being compressed by the increased water pressure.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

Fig. 1 is een aanzicht ten behoeve van de uitleg van een voorbeeldvan een inrichting voor het uitstralen van licht die kan worden gebruiktin diep water, zoals eerder voorgesteld door de huidige aanvrager;Fig. 1 is a view for explaining an example of a light emitting device that can be used in deep water, as previously proposed by the present applicant;

Fig, 2 is een aanzicht ten behoeve van de uitleg van een inrichting voor het onder water uitstralen van licht volgens deonderhavige uitvinding.Fig. 2 is a view for explaining an underwater light emitting device according to the present invention.

Fig. 3 is een aanzicht ten behoeve van de uitleg van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het opvangen van zonnestralen,zoals voorgesteld door de huidige aanvrager;Fig. 3 is a view for explaining an embodiment of a sun ray collecting device as proposed by the present applicant;

Fig. 4 is een aanzicht ten behoeve van de uitleg van het principevoor het in een kabel van optische vezels binnenleiden van zonlicht.Fig. 4 is a view for explaining the principle of introducing sunlight into a fiber optic cable.

Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormenDescription of the Preferred Embodiments

Fig. 1 is een aanzicht ten behoeve van de uitleg van een inrichting voor het onder water uitstralen van licht, zoals eerder voorgesteld door de huidige aanvrager. In fig. 1 is 11 een kabel vanoptische vezels, is 1 een lichtverstrooier en is 2 een transparant ofsemi-transpasrant omhulsel, gen invoeruiteinde, niet getoond, van dekabel 1| νφ optische vezels is verbonden met een inrichting voor hetopvangen v'an zonnestralen zoals eerder voorgesteld door dé huidigeaanvrager (waarbij deze inrichting bedoeld is voor het via een lens ofdergelijke bundelen van zonnestralen en voor het in een kabel vanoptische vedels binnenleiden van de gebundelde zonnestralen via welke dezonnestralen worden overgebracht naar de plaats waar het licht nodigis), De zonnestralen die door de bovengenoemde inrichting voor hetopvangen van zonnestralen zijn verzameld, worden via de kabel 11 vanoptische vezels aan een inrichting voor het onder water uitstralen vanlicht toegevoerd. Het transparante of semi-transparante geslotenomhulsel 2 wordt in water geplaatst en de lichtstralen die door dekabel 11 van optische vezels worden overgebracht, worden verstrooid doorde lidfetvesistrooier 1 waarna de verstrooide lichtstralen door detransparant© of semi-transparante wand van het gesloten omhulsel 2 inhet water worden uitgestraald. Bijgevolg kunnen op het buitenoppervlakvan hef. g^loten omhulsel 2 algen groeien en vissen, die wordenaangetrokkén door het uitstraalde licht, zullen zich verzamelen rond hetgesloten omhulsel, en zullen de algen op het oppervlak van het omhulsel opeten. De bovengenoemde inrichting voor het onder water uitstralen vanlicht moet voor het kweken van waterplanten en waterdieren in waterworden geplaatst, maar wanneer het diep onder water wordt geplaatst enindien het gesloten omhulsel 2 dunne wanden van kunststof heeft, kan hetomhulsel 2 worden samengeperst door de toegenomen waterdruk, waardoorhet beoogde doel teniet wordt gedaan.Fig. 1 is a view for explaining an underwater light emitting device as previously proposed by the present applicant. In Fig. 1, 11 is a fiber optic cable, 1 is a light scatterer, and 2 is a transparent semi-transpasrant sheath, no input end, not shown, of cable 1 | optical fibers is connected to a device for collecting the sun's rays as previously proposed by the current applicant (wherein this device is intended for bundling the sun's rays via a lens or the like and for introducing the bundled sun's rays into a cable through which the sun's rays are transferred to the place where the light is needed. The sun's rays collected by the above-mentioned sun-ray collecting device are fed via the cable 11 of optical fibers to an underwater light-emitting device. The transparent or semi-transparent closed envelope 2 is placed in water and the light beams transmitted by the optical fiber cable 11 are scattered through the lidfvesve spreader 1, after which the scattered light rays are transferred into the water by the transparent or semi-transparent wall of the closed envelope 2 radiated. Consequently, on the outer surface of hef. closed casing 2 algae grow and fish, which are attracted by the light emitted, will gather around the enclosed casing and eat the algae on the surface of the casing. The aforementioned underwater light emitting device should be placed in water for aquatic plant and aquatic animal breeding, but when it is placed deep under water and if the closed case 2 has thin plastic walls, the case 2 can be compressed by the increased water pressure, thereby destroying the intended purpose.

In het licht van het voorgaande is het gewenst om een inrichtingvoor het onder water uitstralen van licht te verschaffen, die in diepwater kan worden gebruikt zonder te worden samengeperst door detoegenomen waterdruk.In light of the foregoing, it is desirable to provide an underwater light emitting device that can be used in deep water without being compressed by increased water pressure.

Fig. 2 is een constructietekening ten behoeve van de uitleg vaneen inrichting voor het onder water uitstralen van licht volgens deonderhavige uitvinding. In fig. 2 zijn elementen met een vergelijkbarefunctie als de elementen van de stand van de techniek, getoond in fig.1, aangegeven met gelijke verwijzingscijfers. Volgens de onderhavigeuitvinding heeft de inrichting een eerste gesloten omhulsel 2 en eentweede gesloten omhulsel 2a dat in verbinding staat met het eerstegesloten omhulsel 2 en dat buigzamer is dan het eerste omhulsel 2.Wanneer de inrichting voor het uitstralen van licht in diep water wordtgeplaatst, wordt het tweede omhulsel 2a dus eerst samengedrukt vanwegede toegenomen waterdruk en wordt de hierin aanwezige lucht overgebrachtnaar het eerste gesloten omhulsel 2, dat dankzij de toegenomen luchtdrukweerstand kan bieden aan de buiten het omhulsel aanwezige waterdrukzonder zelf te worden samengedrukt.Fig. 2 is a construction drawing for explaining an underwater light emitting device according to the present invention. In Fig. 2, elements having a similar function as the elements of the prior art shown in Fig. 1 are indicated by like reference numerals. According to the present invention, the device has a first closed case 2 and a second closed case 2a which communicates with the first closed case 2 and which is more flexible than the first case 2. When the light-emitting device is placed in deep water, it is The second casing 2a is therefore first compressed because of the increased water pressure and the air contained therein is transferred to the first closed casing 2, which, thanks to the increased air pressure resistance, can offer the water pressure present outside the casing without being compressed itself.

Zoals blijkt uit de voorgaande beschrijving is het volgens deonderhavige uitvinding mogelijk om een inrichting voor het onder wateruitstralen van licht te verschaffen, die, aangezien deze is voorzien vaneen verhoudingsgewijs buigzaam transparant of semi-transparant geslotentweede omhulsel, op effectieve wijze gebruikt kan worden in diep waterzonder te worden samengeperst door de waterdruk.As is apparent from the foregoing description, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus for emitting light under water, which, since it is provided with a relatively flexible transparent or semi-transparent closed second casing, can be used effectively in deep water without to be compressed by the water pressure.

Fig. 3 is een constructietekening die bij wijze van voorbeeld eeninrichting voor het opvangen van zonnestralen weergeeft, zoals eerderwerd voorgesteld door de huidige aanvrager. In fig. 3 is 30 eendoorschijnend beschermend omhulsel, 31 een Fresnel-lens, 32 eenlenshouder, 11 een kabel van optische vezels die bestaat uit een aantaloptische vezels die zijn geplaatst in het brandpuntvlak van de Fresnel-lens, is 35 een houder voor een optische kabel, is 36 een arm, is 37 eenstappenmotor, is 38 een horizontale omwentelingsas die wordtrondgedraaid door de stappenmotor 37. is 39 een voetstuk voor hetdaarop monteren van het beschermende omhulsel 30, is 40 een sta|f»eiMaötqr|È en is hl een verticale omwentelingsas die wordtrondgedraaid“fdoor de stappenmotor hO.Fig. 3 is a construction drawing illustrating, by way of example, a sun ray collecting device as previously proposed by the present applicant. In Fig. 3, 30 is a translucent protective sheath, 31 is a Fresnel lens, 32 is a lens holder, 11 is a fiber optic cable consisting of a number of optical fibers placed in the focal plane of the Fresnel lens, 35 is an optical holder cable, 36 is an arm, 37 is a stepper motor, 38 is a horizontal axis of rotation which is rotated by the stepper motor 37. 39 is a pedestal for mounting the protective casing 30 thereon, 40 is a rod »eiMaötqr | È and hl is a vertical rotation shaft which is rotated "by the stepper motor HO.

De richting van de zon wordt bepaald door middel van dezonnepositiesensor 33. waarbij diens detectiesignaal de stappenmotoren37 en 40 bestuurt voor het draaien van respectievelijk deomwentelingsassen 38 en hl op zodanige wijze, dat de zonnepositiesensor33 altijd naar de zon is gericht. Het zonlicht dat door elke lens 31: wordt g0un<$|ld, wordt de kabel 11 van optische vezels binnengeleid doordiens e^doig»ervlak, dat in bet brandpunt van die lens is geplaatst. Deoptisch# kalpels 11, waarvan de eindoppervlakken op de overeenkomstigebrandpuntsvlakken van de lenzèn zijn geplaatst, worden samengebundëld enuit de inrichting voor het opvangen van zonnestralen weg geleid en naarelke pl§ats gebracht waar hef licht nodig is voor verlichting, voor het. kweken van 'planten, voor het Verzorgen van dieren of voor het kweken vanvis, voör zotoebaderi etc.The direction of the sun is determined by means of the sun position sensor 33, its detection signal controlling the stepper motors 37 and 40 for rotating the revolution shafts 38 and hl, respectively, such that the sun position sensor 33 is always directed towards the sun. The sunlight passing through each lens 31 is introduced into the fiber optic cable 11, thereby effectively passing through the focal point of that lens. The optical ratchets 11, the end surfaces of which are placed on the corresponding focal planes of the lenses, are bundled together and guided away from the sun-ray collecting device and brought to any place where lifting light is required for illumination. breeding of plants, for the Care of animals or for the breeding of fish, for zotoebaderi etc.

Figuur, 4 een aanzicht ten behoeve van de uitleg van het in de, optisch# ksjfeel vil binnenle|den van de door de lens 31 verzameldelichtstralen*Figure 4 is a view for explaining the light rays collected by the lens 31 into the optical fiber skin *.

In fig. h is 31 een Fresnel-lens of dergelijke en is 11 eenoptische kabel voor het ontvangen van het zonlicht dat door de lens isgebundeld,1 egjs voor het overbjjpngen van dit zonlicht naar elke gewensteplaats. ,Waï^eer het zonlicht wordt gebundeld door het lenzensysteem,heeft hêt ld een centraal gedeelte dat bestaat uit vrijwel wit licht ..en ;-een gedeelte daaromheen dat een grote hoeveelheidli^tcc^ar^ttten bevat dat ||>lflengten heeft die overeenkomen met hetbryidpt^t --vitoa. het lenzensvstèem. Wanneer zonlicht wordt gebundeld dooreen lenzeüs^steem zullen namelijk het brandpunt en de afmeting van hetzonnebeeld Variëren overeenkomstig de samenstellende golflengten vanhet li#ïtvlicht bijvoorbeeld, dat een korte golflengte heeft,proöuceéirt i^en. zonnebeeld m#f ©en diameter Dl op een positie PI. Groenlicht peodbiiéerfc verder ee& zonnebeeld met een diameter D2 op eenpositi#^P2|ïn rood licht produceert een zonnebeeld met een diameter D3op een, ^osi^Le P3·In Fig. H, 31 is a Fresnel lens or the like and 11 is an optical cable for receiving the sunlight bundled by the lens, 1 for transmitting this sunlight to any desired location. Since the sunlight is bundled by the lens system, it has a central portion consisting of nearly white light and a portion around it containing a large amount of light having lengths which match the bryidpt ^ t - vitoa. the lens lens. Namely, when sunlight is bundled by a lens, the focal point and size of the solar image will vary according to the constituent wavelengths of the light, for example, which has a short wavelength. solar image m # f © and diameter Dl at a position PI. Green light peodbiiéerfc further ee & solar image with a diameter D2 on a position # ^ P2 | in red light produces a solar image with a diameter D3 on a, ^ osi ^ Le P3 ·

Wanneer het licht-ontvangende eindoppervlak van de optische kabelwordt geplaatst op positie PI, zoals getoond in fig. 4, is het dusmogelijk om zonlicht op te vangen dat een grote hoeveelheid blauwecomponenten bevat in het omtreksgedeelte, Wanneer het licht-ontvangendeeindoppervlak van de optische kabel wordt geplaatst op positie P2, ishet mogelijk· om zonlicht op te vangen dat een grote hoeveelheid groenecomponenten®;bevat in het omtreksgedeelte daarvan. Wanneer het licht- ontvangende eindoppervlak van de optische kabel wordt geplaatst oppositie P3 is het mogelijk om zonlicht op te vangen dat een grotehoeveelheid rode componenten bevat in het omtreksgedeelte daarvan. Inelk van deze gevallen kan de diameter van de optische kabel wordengekozen overeenkomstig de lichtcomponenten die moeten worden opgevangen.De vereiste diameters van de optische kabel zijn bijvoorbeeldrespectievelijk Dl, D2 of D3, afhankelijk van de gewenste kleur van delichtstralen, dat wil zeggen blauw, groen of rood. Op een dergelijkewijze hoeft alleen de voor een bepaalde kleur vereiste hoeveelheid kabelvan optische vezels te worden gebruikt en kan daardoor op zeereffectieve wijze zonlicht, dat een grote hoeveelheid gewenstekleurcomponenten bevat, worden opgevangen.Thus, when the light-receiving end surface of the optical cable is placed at position P1, as shown in Fig. 4, it is possible to capture sunlight containing a large amount of blue components in the peripheral portion, When the light-receiving end surface of the optical cable is placed at position P2, it is possible to catch sunlight containing a large amount of green components® in the peripheral part thereof. When the light-receiving end surface of the optical cable is placed opposite P3, it is possible to receive sunlight containing a large amount of red components in the peripheral portion thereof. In each of these cases, the diameter of the optical cable can be selected according to the light components to be received. For example, the required diameters of the optical cable are D1, D2 or D3, respectively, depending on the desired color of the light beams, i.e. blue, green or red. In such a manner, only the amount of fiber optic cable required for a given color has to be used, and therefore sunlight, containing a large amount of desired color components, can be very effectively captured.

Indien de diameter van het licht-ontvangende eindoppervlak van deoptische kabel wordt vergroot tot DO, zoals getoond in fig. 4, is hetmogelijk om licht op te vangen met daarin alle componenten metverschillende golflengten.If the diameter of the light-receiving end surface of the optical cable is increased to DO, as shown in Fig. 4, it is possible to receive light containing all components of different wavelengths.

Het is ook mogelijk dat de licht-ontvangende oppervlakken van deoptische kabel 11 vooraf door de fabrikant in het brandpuntsvlak van hetlenzensysteem worden bevestigd, of dat de licht-ontvangende oppervlakkenvan de optische kabel in de axiale richting van het lenzensysteemregelbaar zijn en door de gebruiker kunnen worden ingesteld om zo lichtmet de gewenste kleur te verkrijgen.It is also possible that the light-receiving surfaces of the optical cable 11 are pre-mounted in the focal plane of the lens system by the manufacturer, or that the light-receiving surfaces of the optical cable are adjustable in the axial direction of the lens system and can be adjusted by the user set to obtain light with the desired color.

Wanneer zonlicht wordt gebundeld door een lenzensysteem heeft hetzonnebeeld een centraal gedeelte en een gedeelte daaromheen waarvan dekleur afhangt van de afstand tot het lenzensysteem, zoals boven werdgenoemd. Op een korte afstand van het lenzensysteem wordt namelijk blauwlicht verzameld en op een grotere afstand van het lenzensysteem wordtrood licht verzameld. Door bijregeling van de instelpositie van delicht-ontvangende oppervlakken van de optische kabel is het mogelijk ominfrarode en ultraviolette stralen van het zonlicht uit te sluiten enderhalve zonlicht te verkrijgen dat geschikt is voor zonnebaden en voorhet kweken van dieren en planten.When sunlight is bundled through a lens system, the solar image has a central portion and a portion around it, the color of which depends on the distance to the lens system, as mentioned above. Namely, blue light is collected at a short distance from the lens system and red light is collected at a greater distance from the lens system. By adjusting the adjustment position of the light-receiving surfaces of the optical cable, it is possible to exclude infrared and ultraviolet rays from the sunlight and thus obtain sunlight suitable for sunbathing and for breeding animals and plants.

De bovengenoemde inrichting voor het opvangen van zonnestralen kanop een dak worden geplaatst en het zonlicht dat wordt opgevangen doordie inrichting kan door een kabel van optische vezels naar eenlichtstraler worden overgebracht, waarin het licht wordt uitgestraaldten behoeve van het kweken van vis, zoals eerder werd genoemd.The above-mentioned device for collecting the sun's rays can be placed on a roof and the sunlight received by the device can be transferred by a cable of optical fibers to a light radiator, in which the light is emitted for fish farming, as mentioned before.

Claims

1. Infrared light radiating underwater, comprising a first transparent or semi-transparent closed envelope, a second closed envelope which communicates with the first closed envelope and which resists the water pressure compared to the first envelope, and a optical fiber cable the light-emitting end of which is placed within the first closed casing, characterized in that the first and the second closed casing are placed in water so as to radiate light through the transparent or semi-transparent wall of the first closed casing . ^