RU2111413C1

RU2111413C1 - Beacon apparatus heater

Info

Publication number: RU2111413C1
Application number: RU96114166A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Доброгорская; В.Е. Ашельрод; А.И. Гордиенко; В.В. Чернявец; С.П. Алексеев
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "ДАНТ"; Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: visual aids of navigation equipment. SUBSTANCE: heater that has radiation source placed in case and isolated from environment by means of transparent envelope connected to ground and also has contacts is characterized in that its radiation source is made in the form of probe with semiconductor chips arranged over its circumference, that transparent envelope is closed on top with cover, and that case is provided with holes for passing current conductors. EFFECT: reduced time lag and improved reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к зрительным средствам навигационного оборудования, а более конкретно к устройствам накаливания преимущественно маячных аппаратов. The invention relates to visual aids of navigation equipment, and more particularly to incandescent devices of mainly beacon devices.

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). Different types of incandescent lamps are used as a light source in navigation devices (lighthouse optical systems) (Guide to the means of navigation equipment. Office of the Head of the Hydrographic Service of the Navy. L .: 1958, p. 110-117; Guide to means of navigation equipment, part 1 , GUNiO MO, 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. Beacon lamps contain a glass flask, mounted in a brass base with a special mastic. In the basement on the electrodes is placed one or more glowing bodies - tungsten filaments. Electrodes connect the body of the filament to the contacts of the cap. The lamp base through the cartridge connects the lamp contact to the mains.

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. Beacon incandescent lamps (analogues) operate in flashing mode of combustion. In this mode of operation, they have inertia. The heating and cooling of the glow body depends on its thickness. With prolonged burning of the lamp, its filament constantly evaporates and becomes thinner. With a decrease in the diameter of the thread, its resistance increases, which is accompanied by a decrease in current strength, temperature and light flux, as a result, the service life is limited (from 110 to 300 hours). Significant disadvantages of analogues include the increased energy intensity (power consumption up to 1000 W) and the need to use light filters.

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. Of the known analogues, the closest in technical implementation is the device (prototype), description in: Reference on the means of navigation equipment. Ed. 2. UNGS Navy, L .: 1958, p. 116. This device contains the same elements as its analogues, and its principle of operation is that an electric current passing through a tungsten filament of a filament body heats it to a high temperature and causes the filament to glow. The prototype has the same disadvantages as its analogues, i.e. instability of radiation parameters and increased energy consumption during operation.

Целью изобретения является повышение надежности, увеличение периода эксплуатации и снижение инерционности. The aim of the invention is to increase reliability, increase the period of operation and reduce inertia.

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. This goal is achieved by the fact that in a device containing a radiation source located on the housing and isolated from the external environment by a transparent shell connected to the housing, and the contacts, the radiation source is made in the form of a pin on which flat semiconductor crystals are located around the circle, moreover, transparent the shell on top has a rigid cover, and the housing is equipped with holes for supplying electric current conductors.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства. In FIG. 1 shows the design of the proposed device.

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. The device comprises a housing 1, a cover 2, a transparent shell 3, contacts 4, a pin 5, a radiation source 6, holes 7. The housing 1 is made of caprolon. Cover 2 and pin 5 are made of brass. The cover, as well as the pin, act as a heat sink for conductors through which electric current is supplied. On pin 5, a radiation source 6 is provided, which is flat semiconductor crystals, for example, electroluminescent diodes (see FIG. 2) with radiation output through p- and n-regions.

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. Semiconductor crystals are located around a circle, are a source of coherent radiation and provide direct conversion of electrical energy into light (see, for example, V.M. Andreev, L. M. Dolginov, D. N. Tretyakov. Liquid epitaxy in the technology of semiconductor devices. M .: Soviet Radio, 1975, p. 162-163). The pin 5 is fixed in the housing 1 made of insulating material. On the housing 1 with the help of special glue, for example, epoxy resin, a transparent shell 3 is made, made of glass and fixed with glue. The transparent shell 3, as well as the cover 2, provide protection for the emitting crystals from the external environment. The holes 7 are used for supplying flexible conductors to the contacts 4. Flexible conductors are fixed in the housing 1 with glue. Pin 5 is threaded, and pins 4 are located on pin 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.The device has the following technical parameters:
Power Supply - From a DC Source
Power Consumption - No more than 3 W
Direction of radiation:
in the horizontal plane - 360 ^o
in a vertical plane - Not less than 100 ^o
Dimensions of the luminous body H • D (mm) - 12 • 6
uptime - At least 20,000 hours with a constant radiation frequency and brightness;
Response Time - No more than 1 ms
The emitted light is determined by the parameters of the crystals and covers the frequency range:
- for red color - 635-670 nm
- for yellow - 586-595 nm
- for green - 557-570 nm
The device operates as follows.

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. The voltage from the power source through flexible conductors passing through the holes 7 in the housing 1 and connected to the contacts 4 is supplied to the radiation source 6. When power is applied, the radiation source converts electrical energy into light.

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. The proposed device compares favorably with analogues and prototype. With a relatively simple design and manufacturability, the disadvantages of known analogues, such as inertia, while increasing reliability and service life are practically eliminated.

При испытаниях макета предлагаемого устройства при реализации диапазона частот красного цвета дальность видимости огня составила 2,5 км. When testing the layout of the proposed device when implementing the frequency range of red, the range of visibility of the fire was 2.5 km.

Claims

An incandescent device of lighthouse devices containing a radiation source isolated from the external environment by a transparent shell connected to the housing, contacts, characterized in that a pin is inserted on which semiconductor crystals are located around the circumference, which are the radiation source, the transparent shell has a lid on top, and the housing has holes for supplying flexible conductors to the contacts.