НАВИГАЦИОННЫЙ СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ РЕЧНЫХ УСЛОВИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК B63B51/00 B63B51/02 

Изобретение относится к техническим средствам световой сигнализации на внутренних водных путях и предназначено для установки на плавучих и береговых навигационных знаках обозначения положения фарватера или кромки судоходного канала.

Известен навигационный светосигнальный прибор для речных условий, содержащий круговую цилиндрическую линзу, источник света, устройство управления сигнальным огнем и корпус, установленный на навигационном знаке (см. Приборы светосигнальные электрические. ТУ 16.535.568-85, с. 71-73). Данный прибор выбран в качестве наиболее близкого аналога изобретения.

Известному способу свойственен ряд недостатков. Применение в нем типовых цветных линз светофильтров, имеющих низкий коэффициент пропускания (порядка 15-20%), значительно сокращает дальность видимости огня по сравнению с белым огнем той же мощности и требует повышенного расхода электроэнергии.

Лампа накаливания при работе в прерывистом режиме из-за значительной разности температур и сопротивления холодной и разогретой нити в момент переключения работает почти с 10-кратным превышением (против номинального) тока, что существенно перегружает источник питания (гальванические батареи) и сокращает срок службы лампы.

Применяемые в световой сигнализации на водных путях низковольтные лампы накаливания требуют высококачественной стабилизации питающего напряжения, что усложняет схему автоматического устройства управления и увеличивает затраты на его изготовление.

Кроме того, световой пучок на выходе светооптической системы ЭСП из-за малых размеров нити накала лампы имеет недостаточную ширину в вертикальной плоскости и в зависимости от мощности применяемых ламп составляет всего 2-3^o. Узкий световой пучок такого устройства не позволяет судоводителю нормально ориентироваться при крене и качке плавучего знака и снижает безопасность плавания судов.

Задача повышение экономичности и эффективности использования сигнальных огней на внутренних водных путях, в частности, в ручных условиях.

Технический результат достигается тем, что по первому варианту в известном навигационном светосигнальном приборе источник света установлен в фокусе упомянутой линзы и выполнен в виде модуля с расположенными в нем светоизлучающими диодами, установленными с одинаковым угловым интервалом по окружности либо по дуге окружности, с возможностью взаимного пересечения их углов излучения.

По второму варианту в известном навигационном светосигнальном приборе источник света выполнен из одного светоизлучающего диода, установленного вдоль вертикальной оси упомянутой линзы, и кольцевой отражательной призмы, которая установлена в фокусе упомянутой линзы, с возможностью разворачивания светового пучка в плоскости горизонта.

На фиг. 1 изображен общий вид навигационного светосигнального прибора для речных условий с источником света в виде модуля из 8 светоизлучающих диодов (первый вариант); на фиг. 2 кривая светораспределения этого прибора; на фиг. 3 навигационный светосигнальный прибор для речных условий (второй вариант).

По первому варианту навигационный светосигнальный прибор (фиг. 1) состоит из цилиндрической линзы Френеля 1, в фокусе 10 которой расположен модуль с восемью светоизлучающими диодами 2, расположенными вместе с подстроечными резисторами 3 (для установки величины тока) на плате 4. Для унификации плата с помощью эпоксидной смолы 5 укреплена в типовом ламповом цоколе 6, к которому подпаяны соответствующие выводы диодов. В последующем модуль вставляется в типовой фокусирующий патрон (на фиг. 1 не показан), который через устройство управления сигнальным огнем подключен к источнику питания.

Навигационный светосигнальный прибор работает следующим образом.

При подключении модуля к источнику электрического питания каждый светодиод 2 излучает в пространство конический световой пучок (кривая 7 на фиг. 2) с угловой шириной 45-60^o, который, попадая на цилиндрическую линзу 1, концентрируется ею на выходе в пучок большой силы света с угловой шириной 5-10^o в вертикальной плоскости и выходит без изменений в плоскости горизонта (угловая ширина пучка 45-60^o).

Так как светоизлучающие диоды установлены на плате 4 с угловым интервалом 45^o, то световой пучок каждого светодиода в плоскости горизонта перекрывается пучками соседних диодов примерно на уровне 0,4-0,5 от максимальных (осевых) сил света. Световые потоки перекрываемых участков суммируются, в результате чего устраняются провалы света между диодами и суммарная кривая светораспределения светосигнального прибора в плоскости горизонта имеет вид, близкий к круговому (кривая 8 на фиг. 2).

Как частный случай при установке в модуле четырех светодиодов (применение светосигнального прибора на береговых перевальных и ходовых знаках) суммарная кривая светораспределения на выходе прибора имеет вид полуокружности.

По второму варианту навигационный светосигнальный прибор (фиг. 3) содержит круговую цилиндрическую линзу 1, внутри которой размещен источник света. Источник света представляет собой модуль, состоящий из одного светоизлучающего диода 2 с широким угловым излучением (например, 2α_д = 45^° установленного на вертикальной оси линзы 1, и кольцевой отражательной призмы 9, расположенной в фокусе 10 линзы 1. Призма 9 предназначена для изменения направления хода лучей светодиода 2 и формирует вместе с линзой 1 круговой световой пучок в плоскости горизонта с углом 2α = 360^° и 3β = 5 - 10^°.

Использование: судостроение. Сущность изобретения: в цилиндрической линзе установлен вблизи ее фокуса источник света в виде модуля с 6-8 либо с 3-4 светоизлучающими диодами, расположенными вместе с подстроечными резисторами на плате, которая укреплена в ламповом цоколе. Модуль размещается в фокусирующем патроне, который через устройство управления сигнальным огнем подключен к источнику питания. Прибор размещен в корпусе, крепящимся на навигационном знаке. Во втором варианте устройства источник света содержит один светоизлучающий диод, установленный вдоль вертикальной оси линзы, и кольцевую отражательную призму, которая установлена в фокальной плоскости линзы с возможностью разворота светового пучка диода в плоскости горизонта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Навигационный светосигнальный прибор для речных условий, содержащий круговую цилиндрическую линзу, источник света, устройство управления сигнальным огнем и корпус, установленный на навигационном знаке, отличающийся тем, что источник света установлен в фокусе упомянутой линзы и выполнен в виде модуля с расположенными в нем светоизлучающими диодами, установленными с одинаковым угловым интервалом по окружности либо по дуге окружности с возможностью взаимного пересечения их углов излучения. 2. Навигационный светосигнальный прибор для речных условий, содержащий круговую цилиндрическую линзу, источник света, устройство управления сигнальным огнем и корпус, установленный на навигационном знаке, отличающийся тем, что источник света выполнен из одного светоизлучающего диода, установленного вдоль вертикальной оси упомянутой линзы, и кольцевой отражательной призмы, которая установлена в фокусе упомянутой линзы с возможностью разворачивания светового пучка в плоскости горизонта.