NL9000253A - Lichtverdelingsinrichting. - Google Patents
Lichtverdelingsinrichting. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9000253A NL9000253A NL9000253A NL9000253A NL9000253A NL 9000253 A NL9000253 A NL 9000253A NL 9000253 A NL9000253 A NL 9000253A NL 9000253 A NL9000253 A NL 9000253A NL 9000253 A NL9000253 A NL 9000253A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- light
- cable
- emitting
- annular surface
- coupling member
- Prior art date
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 29
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 27
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 description 6
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 6
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
- A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/249—Lighting means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/08—Means for providing, directing, scattering or concentrating light by conducting or reflecting elements located inside the reactor or in its structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/12—Rotating light emitting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2848—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers having refractive means, e.g. imaging elements between light guides as splitting, branching and/or combining devices, e.g. lenses, holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
- G02B6/3504—Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
- G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
- G02B6/3558—1xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S385/00—Optical waveguides
- Y10S385/901—Illuminating or display apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
Lichtverdelingsinrichting Achtergrond van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een lichtverdelings-inrichting en meer in het bijzonder op een inrichting die in staat is om licht te ontvangen dat door een enkele lichtgeleidende kabel is overgebracht en om het licht in de tijd over een groot aantal lichtgeleidende kabels te verdelen. Meer specifiek heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting die in staat is om op effectieve wijze licht te verschaffen dat nodig is voor de fotosynthese van levende organismen zoals algen (bijvoorbeeld chlorella, spirulina, enz.), gefotosynthetiseerde bacteriën en andere kunstmatig gefotosynthetiseerde substanties zoals bijvoorbeeld callus en levende wezens zoals planten, champignons, enz.
Een chlorella-kweekinrichting, als voorbeeld van een fotosynthetische reactor, waarin chlorella wordt gekweekt door het te voorzien van licht en kooldioxide om het fotosyntheseproces te bevorderen, is eerder voorgesteld. Als resultaat van nauwgezet onderzoek van het fotosyntheseproces is echter gevonden dat een cyclus van de fotosynthetische reactie bij chlorella een momentele lichtstralingsduur van ongeveer 10 microseconden vereist en dat in de resterende duur van ongeveer 200 microseconden een fotosynthetische reactie kan worden uitgevoerd zonder lichtstraling, meer precies, de reactie kan op meer effectieve wijze worden uitgevoerd zonder lichtstraling tijdens de resterende duur van de cyclus. Anderzijds is het bij het kweken van chlorella gebruikelijk om een fotosynthetische reactor (bijvoorbeeld een chlorella-kweekbad) te gebruiken waarin een groot aantal fluorescerende lampen is geplaatst om het mogelijk te maken dat fotosynthetische substanties door de openingen tussen de lampen kunnen passeren. Het conventionele bad is, vanwege het gebruik van een groot aantal fluorescerende lampen, groot en heeft een hoog elektriciteitsverbruik. Verder noodzaakt het tot maatregelen aangaande de door de lampen opgewekte warmte. Om deze problemen op te lossen heeft de huidige aanvrager eerder voorgesteld dat zonnestralen of kunstlichtstralen gebundeld worden en in een kabel van optische vezels worden binnengeleid en daardoor naar een lichtstraler worden overgebracht die wordt gebruikt als lichtbron voor een fotosynthetische reactor. Het is echter ook duidelijk dat wanneer een grote fotosynthetische reactor wordt gebouwd met gebruik van de bovengenoemde middelen voor lichtuitstraling, een groot aantal licht-stralers moet worden gebruikt of een inrichting voor het bundelen van de r a _ a a μ μ stralen van de zon en/of van kunstlicht van grote afmetingen noodzakelijk is.
Om de bovengenoemde problemen op te lossen heeft de huidige aanvrager ook een lichtverdelingsinrichting voorgesteld die in staat is om met tussenpozen lichteiiergie aan fotosynthetische substanties toe te voeren om op effectieve wijze het fotosyntheseproces te bevorderen en bijgevolg geschikt is om aan de behoefte van lichtenergie voor elke grootschalige fotosynthetische reactor te voldoen, bij een vaste capaciteit van de inrichting voor het bundelen van zonnestralen en/of kunsfelichtstralen.
Een lichtbron voor een fotosynthetische reactor, zoals eerder voorgesteld door de huidige aanvrager, heeft een lichtgeleidende staaf of een lichtgeleidende kabel voor het overbrengen van zonnestralen of kunstlichtstralen, die zijn gebundeld door lenzen, en een doorschijnende draaibare staaf. Het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleider is tegenover de draaias van de draaibare staaf geplaatst, en bij .de. draai--as van de draaibare staaf is tegen het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleider een weerkaatsende spiegel geplaatst. Het licht dat door de lichtgeleider wordt overgebracht en in de draaibare staaf wordt binnengeleid, wordt door.de spiegel weerkaatst en plant zich in de richting van het uiteinde van de draaibare staaf voort, terwijl het licht weer door één daarop aangebrachte spiegel wordt weerkaatst en dan vanaf het lichtuitstralende oppervlak van de draaibare staaf wordt uitgestraald. Een groot aantal lichtgeleidende staven is zo opgesteld dat zij een ring vormen, die tegenover het lichtuitstralende oppervlak van de draaibare staaf is geplaatst. Wanneer de draaibare staaf door een motor wordt rondgedraaid, worden de lichtontvangende vlakken van de lichtgeleidende staven afwisselend door het lichtuitstralende oppervlak van de draaibare staaf overlapt, zodat elke lichtgeleidende staaf bij iedere omwenteling een momentele uitstoot van lichtstraling ontvangt. Het eindgedeelte van iedere lichtgeleidende staaf dient als een lichtstraler. De lichtstralers kunnen op een zekere afstand van elkaar in een fotosynthetische reactor of op een grote onderlinge afstand in een plantenkweekruimte, een champignonkwekerij enzovoorts zijn geplaatst.
Zoals boven is beschreven wordt, in de lichtverdelingsinrichting die eerder werd voorgesteld door de huidige aanvrager, het door de lichtgeleider afgegeven licht kortstondig opeenvolgend aan de lichtgeleiders toegevoerd via de draaibare staaf die wordt rondgedraaid. Het verdeelde licht wordt aldus kortstondig vanaf het uitvoeruiteinde van elke lichtgeleidende staaf uitgestraald, één keer tijdens elke omwenteling van de draaibare staaf, bijvoorbeeld in een fotosynthetische reactor waarin een fotosynthetische substantie gedurende een zeer korte periode met het licht wordt bestraald, ongeveer 10 microseconden. Hierdoor start een cyclus van een fotosynthetische reactie en deze cyclus wordt voltooid zonder dat er verdere lichtstraling nodig is. Bij de volgende uitstoot van lichtstraling, door een volgende omwenteling van de draaibare staaf, start een nieuwe fotosynthetische reactiecyclus. Een reeks van fotosynthetische reacties in de reactor wordt aldus in stand gehouden door periodieke lichtbestraling van de fotosynthetische substanties. Voor het op gang brengen van de fotosynthese van het object is het nodig om niet minder dan een bepaalde hoeveelheid lichtenergie toe te voeren. In de bovengenoemde lichtverdelingsinrichting kan de noodzakelijke hoeveelheid lichtenergie op eenvoudige wijze worden verkregen door de dichtheid van het licht voor een zeer klein oppervlak dat overeenkomt met het lichtuitstralende oppervlak van de draaibare staaf te vergroten. Dankzij dit kenmerk vein de constructie kan de inrichting goed werken met een compacte inrichting voor het opvangen van zonnestralen of kunstlichtstralen. Verder kan de inrichting, aangezien het licht dat door het lichtuitstralende oppervlak van de draaibare staaf wordt uitgestraald in de tijd over vele lichtgeleidende staven wordt verdeeld, een voldoende hoeveelheid lichtenergie aan een fotosynthetische reactor met een grote capaciteit toevoeren.
De bovengenoemde lichtverdelingsinrichting heeft echter enkele nadelen, in die zin dat de draaibare staaf moeilijk is te vervaardigen en duur is.
Samenvatting van de uitvinding
Met het oog op de bovengenoemde nadelen van de stand van de techniek is het een oogmerk van de onderhavige uitvinding een verder verbeterde inrichting te verschaffen die in staat is om het licht, dat wordt overgebracht door een enkele lichtgeleidende kabel, te verdelen over een groot aantal lichtgeleidende kabels door het toepassen van eenvoudiger en goedkopere middelen.
Het is een ander oogmerk van de onderhavige uitvinding om een eenvoudige en goedkope lichtverdelingsinrichting te verschaffen die in staat is om op gelijkmatige en effectieve wijze lichtstralen, die zijn overgebracht door een eerste lichtgeleidende kabel, te verdelen over een groot aantal tweede lichtgeleidende kabels zonder extra kosten en moeilijk te vervaardigen lichtgeleidingskanalen.
Korte beschrijving van de tekeningen
Fig. 1 en 2 zijn aanzichten ten behoeve van de uitleg van een voorbeeld van een lichtverdelingsinrichting zoals eerder voorgesteld door de huidige aanvrager;
Fig. 3 is een bouwtekening ten behoeve van de uitleg van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;
Fig. 4 is een bovenaanzicht dat de relatie tussen een lichtkoppel-orgaan en het lichtontvangende oppervlak van de lichtgeleidende kabel weergeeft.;
Fig. 5(a) is een zijaanzicht dat- de relatie tussen het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel, het lichtkoppelorgaan en het lichtgeleidende oppervlak van de lichtgeleidende kabel weergeeft;
Fig. 5(b) is een zijaanzicht dat de situatie toont waarin het koppelorgaan is weggelaten in fig. 5(a);
Fig. 6 is een bouwtekening ten behoeve van de uitleg van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;
Fig. 7 is een vergroot detailaanzicht ten behoeve van de uitleg van een voorbeeld van de koppeling van het eindgedeelte van een aandrijfarm getoond in fig. 6 met een lichtgeleidende kabel.
Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen
Fig. 1 is een gedeeltelijke bouwtekening ten behoeve van de uitleg van de lichtbron van een fotosynthetische reactor zoals eerder voorgesteld door,de huidige aanvrager. In fig. 1 geeft het cijfer 1 een lichtgeleidende staaf of een lichtgeleidende kabel aan voor het overbrengen van zonnestralen of kunstlichtstralen, die zijn gebundeld door lenzen (niet getoond), en is 20 een doorschijnende draaibare staaf. Het lichtuitstralende uiteinde P van de lichtgeleider 1 is tegenover de draaias Q van de draaibare staaf 20 geplaatst, en een weerkaatsende spiegel 21 is bij de draaias Q van de draaibare staaf 20 tegen het lichtuitstralende uiteinde P van de lichtgeleider 1 geplaatst. Het licht dat wordt overgebracht door de lichtgeleider 1 en dat de draaibare staaf 20 wordt binnengeleid, wordt weerkaatst door de spiegel 21 en plant zich voort in de richting van het uiteinde van de draaibare staaf 20, waar het licht door een spiegel 22 opnieuw wordt weerkaatst die daar ter plaatse is aangebracht, waarna het licht wordt uitgestraald vanaf het lichtuitstralende oppervlak S van de draaibare staaf 20. Eén groot aantal lichtgeleidende staven 30 is zo geplaatst dat deze een ring II vormen die tegenover het lichtuitstralende oppervlak S van de draaibare staaf is geplaatst, zoals getoond in fig. 2. Wanneer de draaibare staaf 20 wordt rondgedraaid door een motor 40, worden de lichtontvangende oppervlakken van de lichtgeleidende staven 30 afwisselend door het lichtuitstralende oppervlak S van de draaibare staaf 20 overlapt en ontvangt tijdens elke omwenteling iedere lichtgeleidende staaf 30 een momentele uitstoot van lichtstraling. Het eindgedeelte van iedere lichtgeleidende staaf 30 dient als lichtstraler. De lichtstralers kunnen zijn aangebracht op een zekere afstand van elkaar in een fotosynthetische reactor of op grote onderlinge afstand in een plantenkweekruimte, een champignonkwekerij 50, enzovoorts.
Zoals boven is beschreven wordt in de lichtverdelingsinrichting het licht, dat wordt aangevoerd door de lichtgeleider 1, kortstondig opeenvolgend aan de lichtgeleiders 30 toegevoerd via de draaibare staaf 20 die wordt rondgedraaid. Het verdeelde licht wordt aldus kortstondig vanaf het uitvoeruiteinde van iedere lichtgeleidende staaf 30 uitgestraald, één keer tijdens elke omwenteling van de draaibare staaf 20, bijvoorbeeld in een fotosynthetische reactor waarin een fotosynthetische substantie gedurende een zeer korte periode met het licht wordt bestraald, ongeveer 10 microseconden. Hierdoor start een fotosynthetische reactiecyclus en deze cyclus wordt voltooid zonder dat er verdere lichtstraling nodig is. Bij de volgende uitstoot van lichtstraling, door een volgende omwenteling van de draaibare staaf 20, start een nieuwe fotosynthetische reactiecyclus. Een reeks van fotosynthetische reacties in de reactor 50 wordt aldus in stand gehouden door periodieke lichtbestraling van de fotosynthetische substanties. Voor het op gang brengen van de fotosynthese van een object is het nodig om niet minder dan een bepaalde hoeveelheid lichtenergie toe te voeren. In de bovengenoemde lichtverdelingsinrichting kan de benodigde hoeveelheid lichtenergie op eenvoudige wijze worden verkregen door de dichtheid van het licht voor een zeer klein oppervlak, dat overeenkomt met het lichtuitstralende oppervlak S van de draaibare staaf, te vergroten. Dankzij dit kenmerk van de constructie kan de inrichting goed werken met een compacte inrichting voor het opvangen van zonnestralen of kunst-lichtstralen (niet getoond). Verder kan de inrichting, aangezien het licht dat wordt uitgestraald vanaf het lichtuitstralende oppervlak S van de draaibare staaf 20 in de tijd over vele lichtgeleidende staven 30 wordt verdeeld, een voldoende hoeveelheid lichtenergie toevoeren aan een fotosynthetische reactor met een grote capaciteit.
De bovengenoemde lichtverdelingsinrichting heeft echter enkele nadelen, in die zin dat de draaibare staaf 20 moeilijk te vervaardigen is en kostbaar is.
Het hét oog op dë bovengenoemde nadelen van de stand van de techniek is de onderhavige uitvinding gedaan om een verder verbeterde inrichting te verschaffen die in staat is om het licht, dat wordt overgebracht door een enkele lichtgeleidende kabel, te verdelen over een groot aantal lichtgeleidende kabels onder toepassing van eenvoudigere en goedkopere middelen.
Fig. 3 is een bouwtekening ten behoeve van de uitleg van een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. In fig. 3 verwijst iiet cijfer 1 naar een eerste enkele lichtgeleidende kabel voor het overbrengen, van zonnestralen of kunstlichtstralen, die in diens lichtontvangende uiteinde (niet getoond) zijn binnengeleid, en verwijst het cijfer 2 naar een groot aantal tweede lichtgeleidende kabels, waarvan de lichtontvangende uiteinden 2a zodanig zijn gerangschikt, dat zij een ringvormig lichtontvangend vlak vormen. Een arm 4, die wordt rondgedraaid door een motor 3, heeft aan diens ene uiteinde een lichtkoppelorgaan 5 dat daaraan is bevestigd en een hulparm 6 die daaraan is bevestigd voor het vasthouden van het lichtuitstralende uiteinde van de eerste lichtgeleidende kabel 1, waarbij het uiteinde van de kabel los in een lager J is aangebracht. Een arm 8 ondersteunt het uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1, waarbij het uiteinde van de kabel los in een bolvormig lager is aangebracht aan het ene uiteinde van de arm, en bij voorkeur in lijn met de as van de aandrijfmotor. Wanneer de motor 3 in de situatie getoond in fig. 3 ronddraait, draait de arm 4 zodanig dat het lichtkoppelorgaan 5 en het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1 langs het ringvormige vlak gevormd door de lichtontvangende uiteinden van het aantal lichtgeleidende kabels 2 worden bewogen, en daarbij de sequentiële verdeling van het licht over de lichtgeleidende kabels 2 op dezelfde wijze als in de boven beschreven stand van de techniek bewerkstelligen. In de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan de lichtgeleidende kabel 1 worden gedraaid aangezien deze wordt ondersteund in het bolvormige lager 9* hetgeen de kans op beschadiging van de kabel door bovenmatige krachten uitsluit. Terwijl in het beschreven geval het bolvormige lager 9 de draaias van de geleidende kabel 1 ondersteunt, is het ook mogelijk om de kabel slechts los in een gat in de arm te ondersteunen zonder het bol vormige lager te gebruiken. In een dergelijk geval bestaat echter de kans dat het buitenoppervlak van de kabel 1 wordt beschadigd door wrijving van het oppervlak tegen het binnenoppervlak van het doorlaatgat. Op dezelfde manier kan het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1 los zijn aangebracht in een doorlaatgat van de hulparm zonder een steunlager 7 te gebruiken. In beide gevallen kan het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1 zonder te worden verdraaid worden rondgedraaid langs het ringvormige vlak dat wordt gevormd door de lichtontvangende vlakken 2a van een groot aantal lichtgeleidende kabels 2.
De fig. 4 en 5 zijn aanzichten ten behoeve van de uitleg van de relatie tussen het lichtuitstralende uiteinde van een lichtgeleidende kabel 1, het lichtkoppelorgaan 5. en de lichtgeleidende kabels 2. Fig. 4 is een bovenaanzicht dat de relatie toont tussen het lichtkoppelorgaan 5 en de lichtontvangende vlakken 2a van de lichtgeleidende kabels 2, fig. 5(a) is een zijaanzicht dat de relatie toont tussen het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1, het lichtkoppelorgaan 5. en het lichtontvangende vlak van een lichtgeleidende kabel 2, en fig. 5(b) is een zijaanzicht dat het geval toont waarin het koppelorgaan 5 is weggelaten in fig. 5(a). In de uitvoeringsvorm getoond in fig. 5(a), wordt het licht dat wordt uitgestraald vanuit de lichtgeleidende kabel 1 binnengeleid in het lichtkoppelorgaan 5» waarin het licht wordt weerkaatst door de zijwanden daarvan en in de lichtgeleidende kabels 2 wordt binnengeleid. Verder wordt de verhouding tussen het lichtkoppelorgaan 5 en de lichtontvangende vlakken van de lichtgeleidende kabels 2 constant gehouden. Met andere woorden, de draaiingsas van het lichtkoppelorgaan 5 en de as van de ring die wordt gevormd door de lichtontvangende vlakken van de lichtgeleidende kabels, vallen met elkaar samen op een gemeenschappelijk middelpunt (0). Het is mogelijk dat de relatie van het lichtkoppelorgaan 5 niet betrekking tot het ringvormige vlak zoals getoond door een onderbroken lijn in fig. 4 niet plaatsvindt, d.w.z. dat er geen verplaatsing van de as van het lichtkoppelorgaan 5 naar het punt (0') optreedt. De lichtstralen die worden uitgestraald vanuit de lichtgeleidende kabel 1 worden binnengeleid in het lichtkoppelorgaan 5 en worden dan weerkaatst door de zijwanden om een lichtbundel met een vrijwel uniforme dichtheid te vormen, die dan wordt uitgezonden vanaf het uitvoeruiteinde 5a van het lichtkoppelorgaan 5· Elk van de lichtgeleidende kabels 2 kan derhalve een in wezen gelijke hoeveelheid licht ontvangen. Dit betekent dat steeds een gelijke hoeveelheid licht kan worden verkregen wanneer een willekeurige van de lichtgeleidende kabels 2 wordt gekozen. Als het lichtkoppelorgaan 5 daarentegen wordt weggelaten, kunnen naar de zijkant verstrooide lichtstralen Lo, zoals getoond in fig. 5(b), niet de lichtgeleidende kabels 2 worden binnengeleid en kan een lichtbundel die door de lichtgeleidende kabel 1 wordt uitgestraald aan diens randen een verschillende intensiteit hebben, omdat de intensiteit van de lichtbundel geleidelijk afneemt van het middengedeelte naar de rand. In het geval getoond in fig. 5(b) , is een hoeveelheid licht die in elk van de lichtgeleidende kabels 2^ en 2^ wordt binnengeleid, kleiner dan van de lichtgeleidende kabel 22· De hoeveelheid licht hangt er dus vanaf welke van de lichtgeleidende kabels 2 is gekozen. Om te voorkomen dat de lichtgeleidende kabel 1 wordt getwist, kan diens lichtuitstralende uiteinde vrij worden gedraaid in het lager van het lichtkoppelörgaan 5· Als het koppelorgaan 5 wordt weggelaten, kan de lichtgeleidende kabel 1 dus worden getwist en wordt dientengevolge de hoeveelheid licht dié in de lichtgeleidende kabels 2 wordt binnengevoerd onstabiel. Een dergelijke lichtverdelingsinrichting kan niet worden gebruikt wanneer een optimale of gegeven hoeveelheid licht nodig is.
Fig. 6 is een bouwtekening ten behoeve van de uitleg van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. In fig. 6 is 1 een eerste lichtgeleidende kabel, 2 tweede lichtgeleidende kabels, 3 een motor, 4 een arm, 5 een lichtkoppelörgaan, 6 een hulparm, 7 een lager, 8 een steunarm en 9 een balvormige lager. Aangezien deze elementen een overeenkomstige functie' hebben als die van de uitvoeringsvorm beschreven met betrekking tot fig. 3* wordt een gedetailleerde beschrijving achterwege gelaten, In fig. 6 wordt een konisch tandwiel 10 aangedreven door de motor 3 en diens draaiing wordt overgebracht naar andere konische tandwielen 11a en 11b. Een draaiende schijf 12a is gemonteerd op de draaias van het conische tandwiel 11a, een aandrijf arm 13 heeft een uiteinde dat draaibaar is aangebracht op een excentrisch op de draaibare schijf 12 aangebrachte uitstekende pen 12a', en een ander uiteinde dat draaibaar is vastgemaakt aan het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1. Zoals in fig. 7 in detail is getoond, is het andere uiteinde van de aandrijfarm 13 draaibaar vastgemaakt aan de lichtgeleidende kabel 1 door middel van een lager 14 om het lichtkoppel-orgaan 5 te laten draaien langs een ringvormig vlak dat wordt gevormd door de lichtontvangende vlakken van de lichtgeleidende kabels 2. In fig. 7 is 15 een kraag die is aangebracht aan het lichtuitstralende uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1, is 16 een element voor het scheiden van de lagers 7 en 14, en is 17 een element voor het ondersteunen van het lager 7· Aan de andere kant wordt de draaiing van het konische tandwiel 11b overgebracht op een andere schijf 12b waar een pen 12b' excentrisch is geplaatst voor het draaibaar daarop bevestigen van een uiteinde van de arm 18. De arm 18 heeft een bol vormig lager 9' (dat gelijk is aan het lager 9) aan het andere uiteinde, voor het los passend doorlaten van de lichtgeleidende kabel 1. 19 is een steunelement voor het ondersteunen van de arm 18 aan diens bovenuiteinde dat draaibaar is in de richting getoond door de pijl. Wanneer de schijf 12b wordt rondgedraaid, beschrijft het uiteinde van de arm 18 dus een cirkelvormige beweging zoals getoond door de onderbroken cirkel A. Deze cirkelvormige beweging A wordt uitgevoerd in dezelfde richting als de beweging van het lichtkoppelorgaan 5 an is 180° uit fase ten opzichte van de cirkel vormige beweging van het lichtkoppelorgaan 5· In de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding maakt het uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1 (het lichtkoppelorgaan 5) een tollende beweging rond de as van het lager 9* De cirkelbeweging van het lager 9 helpt de vrij tollende beweging van het uiteinde van de lichtgeleidende kabel 1 door de daarop uitgeoefende kracht te reduceren. Terwijl in de bovengenoemde opstelling de enkele armen 13 en 18 worden gebruikt voor het vereenvoudigen van de uitleg, is het duidelijk dat andere aandrijf-middelen, bijvoorbeeld parallel-verbonden mechanismen en dergelijke ook toepasbaar zijn in de inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding.
Zoals blijkt uit de voorgaande beschrijving is het volgens de onderhavige uitvinding mogelijk om een eenvoudige en goedkope lichtver-delingsinrichting te verschaffen die in staat is om op gelijkmatige en effectieve wijze lichtstralen, die zijn overgebracht door een eerste lichtgeleidende kabel, te verdelen over een groot aantal tweede lichtgeleidende kabels zonder extra kosten en moeilijk te vervaardigen lichtverdelingskanalen.
Claims (3)
1. Lichtverdelingsinrichting omvattende een eerste lichtgeleldende kabel voor het overbrengen van lichtstralen, een aantal tweede lichtgeleldende kabels met lichtontvangende uiteinden die samen zodanig zijn opgesteld dat zij een lichtontvangend ringvormig vlak vormen, aandrijfmiddelen voor het vasthouden van het lichtuitstralende uiteinde van de eerste lichtgeleldende kabel tegenover het lichtontvangende ringvormige vlak en voor het ronddraaien daarvan langs het lichtontvangende ringvormige vlak, een lichtkoppelorgaan dat aan het lichtuitstralende uiteinde van. de eerste lichtgeleldende kabel is vastgemaakt om het licht dat door de eerste lichtgeleldende kabel wordt uitgestraald om te zetten in licht met een vrijwel gelijkmatige dichtheid en om dit licht in de tweede lichtgeleidende kabels binnen te leiden, met het kenmerk, dat het lichtkoppelorgaan een oppervlak heeft dat overeenkomt met dat van een deel dat het lichtontvangende ringvormige vlak van de tweede lichtgeleidende kabels vormt en tijdens bedrijf een cirkelvormige beweging uitvoert langs en met een constante afstand tot het lichtontvangende ringvormige vlak.
2. Lichtverdelingsinrichting volgens conclusie 1. met het kenmerk, dat het lichtkoppelorgaan een sector is die overeenkomt met een gedeelte van het lichtontvangende ringvormige vlak en coaxiaal ten opzichte van het lichtontvangende ringvormige vlak is gerangschikt, en naast de lichtuitstralende en lichtontvangende vlakken ook weerkaatsende of beklede vlakken heeft.
3» Lichtverdelingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen zijn voorzien van een arm die coaxiaal is aangebracht ten opzichte van het lichtontvangende ringvormige vlak en aan diens uiteinde een lichtkoppelorgaan heeft, tegenover het lichtontvangende ringvormige vlak, en een bovenste uitstekende hulparm, waarbij de hulparm een gat' heeft dat in een gedeelte dat correspondeert met het midden van het lichtkoppelorgaan is aangebracht en het lichtuitstralende uiteinde van de eerste lichtgeleidende kabel middels een losse passing in het doorlopende gat vasthoudt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1026076A JPH02205812A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 光分配装置 |
JP2607689 | 1989-02-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9000253A true NL9000253A (nl) | 1990-09-03 |
Family
ID=12183559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9000253A NL9000253A (nl) | 1989-02-03 | 1990-02-01 | Lichtverdelingsinrichting. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5031990A (nl) |
JP (1) | JPH02205812A (nl) |
KR (1) | KR920007302B1 (nl) |
CN (1) | CN1046611A (nl) |
AU (1) | AU4889590A (nl) |
CA (1) | CA2007008A1 (nl) |
DK (1) | DK25290A (nl) |
FI (1) | FI896299A0 (nl) |
FR (1) | FR2642819A1 (nl) |
GB (1) | GB2229290A (nl) |
IT (1) | IT1238461B (nl) |
NL (1) | NL9000253A (nl) |
SE (1) | SE9000350L (nl) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT397639B (de) * | 1992-03-09 | 1994-05-25 | Zizala Lichtsysteme Gmbh | Fahrzeugbeleuchtungssystem |
US5208891A (en) * | 1991-10-07 | 1993-05-04 | The United State Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber-optic viewgraph projector |
US5463704A (en) * | 1994-05-16 | 1995-10-31 | Adc Telecommunications, Inc. | Fiber optic switch |
GB9619058D0 (en) * | 1996-09-12 | 1996-10-23 | Gamel Paul C O | Apparatus for cultivating microorganisms |
US6296397B1 (en) | 1999-08-23 | 2001-10-02 | Net-Hopper System, Inc. | Optical fiber connection patching system |
DE102005003802A1 (de) * | 2004-12-10 | 2006-06-14 | Nütro Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co. KG | Strahlungsgerät sowie Pulverauftragsstation und Anordnung zur Beschichtung von temperatursensiblen Materialien und Verfahren hierzu |
DE102007050484A1 (de) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Universität Duisburg-Essen | Anordnung und Verfahren zur dreidimensionalen Verteilung von Licht in einem flüssigen Medium |
WO2010013998A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Algae-Tech Ltd | Algae growth system |
WO2010109395A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for enhancing growth of at least one plant as well as such a method |
DE102010036496A1 (de) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | Degudent Gmbh | Verfahren und Anordnung zum Einkoppeln von von LEDs emittierter Strahlung |
US8755059B2 (en) | 2011-11-08 | 2014-06-17 | Taishita LLC | Portable multiuse projector with fiber optic projection |
US10407653B2 (en) * | 2013-01-31 | 2019-09-10 | Wayne State University | Photobioreactor |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1266523A (nl) * | 1968-09-16 | 1972-03-08 | ||
DE2704984A1 (de) * | 1977-02-07 | 1978-08-10 | Siemens Ag | Schalter fuer lichtleitfasern |
JPS53109650A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical switch and optical switch matrix |
US4302069A (en) * | 1977-09-06 | 1981-11-24 | Niemi Gary A | Illumination system and apparatus therefor |
CA1192646A (en) * | 1980-02-04 | 1985-08-27 | Herzl Laor | Piezoelectric apparatus for positioning optical fibers |
JPS56167107A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-22 | Toshiba Corp | Multichannel optical switch |
US4447118A (en) * | 1981-09-21 | 1984-05-08 | The Boeing Company | Optical information transfer system |
JPS5898081A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-10 | Takashi Mori | 光合成装置 |
US4838631A (en) * | 1986-12-22 | 1989-06-13 | General Electric Company | Laser beam directing system |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1026076A patent/JPH02205812A/ja active Pending
- 1989-12-26 US US07/456,909 patent/US5031990A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-28 FI FI896299A patent/FI896299A0/fi not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-01-02 CA CA002007008A patent/CA2007008A1/en not_active Abandoned
- 1990-01-13 KR KR1019900000375A patent/KR920007302B1/ko active IP Right Grant
- 1990-01-25 CN CN90100494A patent/CN1046611A/zh active Pending
- 1990-01-26 FR FR9000906A patent/FR2642819A1/fr not_active Withdrawn
- 1990-01-30 GB GB9002015A patent/GB2229290A/en not_active Withdrawn
- 1990-01-30 DK DK025290A patent/DK25290A/da unknown
- 1990-01-30 AU AU48895/90A patent/AU4889590A/en not_active Abandoned
- 1990-02-01 SE SE9000350A patent/SE9000350L/xx not_active Application Discontinuation
- 1990-02-01 IT IT19227A patent/IT1238461B/it active IP Right Grant
- 1990-02-01 NL NL9000253A patent/NL9000253A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1046611A (zh) | 1990-10-31 |
FR2642819A1 (fr) | 1990-08-10 |
SE9000350L (sv) | 1990-08-04 |
CA2007008A1 (en) | 1990-08-03 |
KR920007302B1 (ko) | 1992-08-29 |
FI896299A0 (fi) | 1989-12-28 |
JPH02205812A (ja) | 1990-08-15 |
IT9019227A0 (it) | 1990-02-01 |
AU4889590A (en) | 1990-08-09 |
DK25290A (da) | 1990-08-04 |
GB9002015D0 (en) | 1990-03-28 |
IT9019227A1 (it) | 1990-08-04 |
KR900013322A (ko) | 1990-09-05 |
US5031990A (en) | 1991-07-16 |
GB2229290A (en) | 1990-09-19 |
DK25290D0 (da) | 1990-01-30 |
IT1238461B (it) | 1993-08-18 |
SE9000350D0 (sv) | 1990-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL9000253A (nl) | Lichtverdelingsinrichting. | |
JPS626785B2 (nl) | ||
KR890005029B1 (ko) | 광 에너지 분배장치 | |
US4653223A (en) | Apparatus for plant culture | |
NL8902011A (nl) | Lichtradiator. | |
US4898439A (en) | Light radiation device for use in medical treatment | |
NL8902418A (nl) | Lichtradiator. | |
CA2444935A1 (en) | Irradiation device, particularly for carrying out photodynamic diagnosis or therapy | |
KR940007280B1 (ko) | 광라디에이터 | |
NL8902305A (nl) | Lichtafstralingsinrichting voor gebruik bij medische behandeling. | |
NL8901546A (nl) | Lichtstralingsinrichting voor toepassing bij medische behandeling. | |
US5031986A (en) | Light distribution device | |
JPS6238413A (ja) | 光走査機構 | |
US4984880A (en) | Light reflecting device with symmetrically disposed light reflecting plates | |
NL8701614A (nl) | Inrichting voor het uitzenden van lichtstralen. | |
JPH0157881B2 (nl) | ||
JP2799896B2 (ja) | 培養槽 | |
CN218547126U (zh) | 一种激光组扫描装置 | |
JPH0381135B2 (nl) | ||
FR2639214A1 (fr) | Dispositif d'essais biologiques faisant appel au rayonnement de lumiere | |
JPS59143118A (ja) | 光エネルギ−時分割分配装置 | |
JPH0519129B2 (nl) | ||
JPH0158483B2 (nl) | ||
RU285U1 (ru) | Устройство для лазерной терапии | |
FR2639213A1 (fr) | Dispositif d'essais biologiques faisant appel au rayonnement de lumiere |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BV | The patent application has lapsed |