УСТРОЙСТВО НАКАЛИВАНИЯ МАЯЧНЫХ АППАРАТОВ Российский патент 1998 года по МПК F21Q3/02 

Изобретение относится к зрительным средствам навигационного оборудования, а более конкретно к устройствам накаливания преимущественно маячных аппаратов.

В качестве источника света в навигационных устройствах (маячных оптических системах) применяются лампы накаливания разных типов (Справочник по средствам навигационного оборудования. Управление начальника Гидрографической службы ВМФ. Л.: 1958, с. 110-117; Справочник по средствам навигационного оборудования, ч. 1, ГУНиО МО, 1983).

Маячные лампы накаливания содержат стеклянную колбу, укрепленную в латунном цоколе с помощью специальной мастики. В цоколе на электродах помещается одно или несколько тел накала - вольфрамовые нити. Электроды соединяют тело накала с контактами цоколя. Цоколь лампы через патрон соединяет контакт лампы с питающей сетью.

Маячные лампы накаливания (аналоги) работают в проблесковом режиме горения. В данном режиме работы они обладают инерционностью. Нагревание и охлаждение тела накала зависят от его толщины. При длительном горении лампы ее нить постоянно испаряется и становится тоньше. С уменьшением диаметра нити увеличивается ее сопротивление, что сопровождается уменьшением силы тока, температуры и светового потока, в результате ограничивается срок службы (от 110 до 300 ч). К существенным недостаткам аналогов относятся также повышенная энергоемкость (потребляемая мощность до 1000 Вт) и необходимость применения светофильтров.

Из известных аналогов наиболее близким по технической реализации является устройство (прототип), описание в: Справочник по средствам навигационного оборудования. Изд. 2. УНГС ВМФ, Л.: 1958, с. 116. Это устройство содержит те же элементы, что и аналоги, и его принцип действия заключается в том, что электрический ток, проходя по вольфрамовой нити тела накала, нагревает ее до высокой температуры и вызывает свечение нити. Прототип имеет те же недостатки, что и аналоги, т.е. нестабильность параметров излучения и увеличение энергопотребления в период эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности, увеличение периода эксплуатации и снижение инерционности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник излучения, расположенный на корпусе и изолированный от воздействия внешней среды прозрачной оболочкой, соединенной с корпусом, и контакты, источник излучения выполнен в виде штыря, на котором по окружности расположены плоские полупроводниковые кристаллы, причем прозрачная оболочка сверху имеет жесткую крышку, а корпус снабжен отверстиями для подвода проводников электрического тока.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, крышку 2, прозрачную оболочку 3, контакты 4, штырь 5, источник излучения 6, отверстия 7. Корпус 1 выполнен из капролона. Крышка 2 и штырь 5 выполнены из латуни. Крышка, а также штырь выполняют функции теплоотвода для проводников, по которым подводится электрический ток. На штыре 5 расположен источник излучения 6, представляющий собой плоские полупроводниковые кристаллы, например электролюминисцентные диоды (см фиг. 2) с выводом излучения через p- и n-области.

Полупроводниковые кристаллы расположены по окружности, являются источником когерентного излучения и обеспечивают непосредственное преобразование электрической энергии в световую (см., например, В.М.Андреев, Л.М.Долгинов, Д.Н.Третьяков. Жидкостная эпитакция в технологии полупроводниковых приборов. М. : Советское радио, 1975, с. 162-163). Штырь 5 закреплен в корпусе 1, изготовленном из изоляционного материала. На корпусе 1 с помощью специального клея, например, эпоксидной смолы, установлена прозрачная оболочка 3, выполненная из стекла и закрепленная клеем. Прозрачная оболочка 3, как и крышка 2, обеспечивают защиту излучающих кристаллов от воздействия внешней среды. Отверстия 7 служат для подвода гибких проводников к контактам 4. Гибкие проводники зафиксированы в корпусе 1 с помощью клея. Штырь 5 снабжен резьбой, а контакты 4 расположены на штыре 5.

Устройство имеет следующие технические параметры:
Питание - От источника постоянного тока
Потребляемая мощность - Не более 3 Вт
Направление излучения:
в горизонтальной плоскости - 360^o
в вертикальной плоскости - Не менее 100^o
Размеры светящегося тела H • D (мм) - 12 • 6
время безотказной работы - Не менее 20000 ч при неизменной частоте излучения и яркости свечения;
Время срабатывания - Не более 1 мс
Излучаемый свет определяется параметрами кристаллов и перекрывает диапазон частот:
- для красного цвета - 635-670 нм
- для желтого цвета - 586-595 нм
- для зеленого цвета - 557-570 нм
Устройство работает следующим образом.

Напряжение от источника питания через гибкие проводники, проходящие через отверстия 7 в корпусе 1 и соединенные с контактами 4, подается на источник излучения 6. При подаче питания источник излучения преобразует электрическую энергию в световую.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от аналогов и прототипа. При сравнительно простой конструкции и технологичности практически исключаются также недостатки известных аналогов, как инерционность с одновременным увеличением надежности и срока эксплуатации.

При испытаниях макета предлагаемого устройства при реализации диапазона частот красного цвета дальность видимости огня составила 2,5 км.

Изобретение относится к зрительным средствам навигационного оборудования, а более конкретно к устройствам накаливания преимущественно маячных аппаратов. Известные устройства накаливания имеют ряд существенных недостатков, а именно большую инерционность и низкую надежность. Целью изобретения является устранение указанных недостатков, что достигается тем, что в устройстве, содержащем источник излучения, расположенный на корпусе и изолированный от воздействия внешней среды прозрачной оболочкой, соединенной с корпусом, и контакты, источник излучения выполнен в виде штыря, на котором по окружности расположены полупроводниковые кристаллы, причем прозрачная оболочка сверху имеет крышу, а корпус снабжен отверстиями для подвода проводников электрического тока. 2 ил.

Устройство накаливания маячных аппаратов, содержащее источник излучения, изолированный от воздействия внешней среды прозрачной оболочкой, соединенной с корпусом, контакты, отличающееся тем, что введен штырь, на котором по окружности расположены полупроводниковые кристаллы, являющиеся источником излучения, прозрачная оболочка имеет сверху крышку, а корпус имеет отверстия для подвода гибких проводников к контактам.