專利名稱：機(jī)場照明裝置,尤其是地下照明器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)場照明裝置，尤其是地下照明器，但也包括白色或其它信號(hào)顏色，如紅、綠、藍(lán)、黃色的限制障礙標(biāo)識(shí)或警示燈。
現(xiàn)有形式的機(jī)場照明裝置，尤其是作為機(jī)場起、落跑道和出租車道的照明和/或標(biāo)識(shí)通常采用白熾燈或鎢絲鹵素?zé)糇鳛楣庠础?br> 當(dāng)照明或信號(hào)裝置應(yīng)發(fā)射帶有某種確定顏色的光時(shí)(這一點(diǎn)尤其在機(jī)場交通控制中起著很重要的作用)，這種形式的光源就必須與光學(xué)輻射濾鏡相結(jié)合。由于為了產(chǎn)生顏色，必須將由白熾燈或鎢絲鹵素?zé)羲l(fā)射的一定量的，有時(shí)相當(dāng)大的一部分光濾掉，因而這類照明裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)能使本不需要的光所產(chǎn)生的比較大的熱量排散開。此外這種形式的照明裝置只有相對(duì)很低的能源效率，因?yàn)樵谡麄€(gè)照明裝置所產(chǎn)生的光中只有相對(duì)很少的部分被發(fā)射成所需要的顏色。
本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種上述類型的機(jī)場照明裝置，并使其具有較高的能源效率，較緊湊的結(jié)構(gòu)和較長的壽命。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的，作為照明裝置的光源采用了半導(dǎo)體元件，尤其是發(fā)光二極管LED，它們設(shè)置成至少一束或一組。作為光源的這種形式的半導(dǎo)體元件目前可以采用明亮或超亮LED。這種形式的照明裝置尤其適合安裝在機(jī)場上，而且對(duì)于安裝在地下也是可靠的。本發(fā)明照明裝置的使用具有這種可能性，即，所需的顏色信號(hào)通過本照明裝置的光源而無需附加的光學(xué)輻射濾鏡就可產(chǎn)生。這種形式的半導(dǎo)體元件可以在很低與很高的電位之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，相應(yīng)的半導(dǎo)體所發(fā)射光的波長范圍不僅其位置而且其寬度都是恒定不變的。因此按照本發(fā)明作為光源的半導(dǎo)體元件僅產(chǎn)生與所需顏色信號(hào)相對(duì)應(yīng)的色光能。除了可見光范圍外按照本發(fā)明作為光源的半導(dǎo)體元件幾乎不產(chǎn)生能量，特別是只產(chǎn)生很少量的，不可感知的紅外和紫外射線。因此，本發(fā)明照明裝置中所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成光能時(shí)具有很高的效率。這種效果通過本發(fā)明可能放棄色濾鏡被提高了，因?yàn)樯珵V鏡的使用自然伴隨能量的衰減。
與白熾燈或鎢絲鹵素?zé)粼诿爰?jí)內(nèi)調(diào)整相比，以半導(dǎo)體元件作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的本發(fā)明照明裝置的光源可在微秒級(jí)內(nèi)調(diào)整；這種特性在以此照明裝置構(gòu)成機(jī)場的信號(hào)或標(biāo)識(shí)裝置上具有特別重要的意義。以半導(dǎo)體元件所構(gòu)成的光源的預(yù)期壽命比白熾燈或鎢絲鹵素?zé)舻念A(yù)期壽命高一個(gè)數(shù)量級(jí)。本發(fā)明裝置的維護(hù)與備件費(fèi)用比現(xiàn)有技術(shù)顯著降低。
本發(fā)明照明裝置的合理結(jié)構(gòu)形式使維護(hù)工作進(jìn)一步簡化，其中的束組是一可更換的單元，它們尤其可以制成彈筒形式。有缺陷的束組的替換或更換可以最低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)。
各束組或彈筒狀部件采用澆鑄或壓鑄的形式制成，其中材料可以采用再生塑料，此外該材料還應(yīng)有好的導(dǎo)熱性和抗壓性。這種非金屬材料不僅能夠作為充填料而且有時(shí)也要作為基體結(jié)構(gòu)或本發(fā)明照明裝置的外殼，由于半導(dǎo)體元件作為本發(fā)明照明裝置光源只應(yīng)用于一般溫度下，這種材料也能長期無功能障礙地承受這種溫度。因此可以實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的耐腐蝕的照明裝置，其制造費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于按照現(xiàn)有技術(shù)制造的照明裝置，在現(xiàn)有技術(shù)中上述材料的使用是不適用的，因?yàn)樵谀抢镒鳛楣庠吹逆u絲鹵素?zé)艉桶谉霟粢a(chǎn)生很高的溫度。通過使用非金屬材料作為充填料而且有時(shí)也用來制造本發(fā)明照明裝置使電腐蝕在實(shí)際上被完全消除，因?yàn)樗褂玫氖请娊^緣材料。由于采用了這種具有可塑性的合理材料能夠使投入費(fèi)用顯著降低。所用的這種材料可以作為熱導(dǎo)體，由此將光源產(chǎn)生的輻射熱傳到照明裝置殼體外部，并能傳給跑道。如同上面所提到的，由于本發(fā)明照明裝置的整個(gè)基體或整個(gè)殼體是一絕緣體，而不再需要費(fèi)用去構(gòu)造單獨(dú)的絕緣體。
如果本發(fā)明照明裝置的束組或彈筒狀部件構(gòu)成冗余的工作系統(tǒng)部件，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明照明裝置的結(jié)構(gòu)由所布置的電控的各個(gè)裝置組成，其中，由于這些電控裝置的冗余運(yùn)行可以可靠排除本照明裝置的全部失效。至少有相當(dāng)多的束組在冗余設(shè)施中保持其功能性。
通過相應(yīng)的調(diào)控，可以使本發(fā)明裝置通過不同顏色的混合產(chǎn)生白光，或通過適宜的特殊半導(dǎo)體元件的發(fā)射產(chǎn)生彩色光，可隨意調(diào)整由照明裝置所發(fā)射光的色彩和/或強(qiáng)度。
在此本發(fā)明照明裝置最好具有一可控制的能源，通過這個(gè)能源可以實(shí)現(xiàn)照明裝置的照度調(diào)整和/或快速通斷。
如果各半導(dǎo)體元件應(yīng)用無燈座形式的，只需很少的費(fèi)用就可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明照明裝置。
各半導(dǎo)體元件最好設(shè)計(jì)成可全自動(dòng)化或半自動(dòng)化工作。
當(dāng)本發(fā)明照明裝置的半導(dǎo)體元件被深埋進(jìn)敞開光出口的充填體時(shí)，使得飛機(jī)與跑道之間的負(fù)荷傳遞被大大改善，因?yàn)榇藭r(shí)不再需要空的對(duì)流空間，而按照現(xiàn)有技術(shù)的照明裝置，其一般具有金屬外殼，則需要較高的對(duì)流空間。
一旦在構(gòu)成照明裝置光源的半導(dǎo)體元件前面設(shè)置一特別容易清潔的蓋板等物，用于影響光發(fā)射，特別是用于聚束和確定光發(fā)射方向，可以實(shí)現(xiàn)光線折射和全反射，以保證照明裝置射出的光線最佳。由此可以滿足不同的要求。只要光學(xué)元件的外表面是光滑而堅(jiān)硬的，本發(fā)明照明裝置就可以用很低的費(fèi)用來清潔打掃。
按照本發(fā)明照明裝置的有利結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體元件，例如LED-發(fā)光二極管尤其以彈筒形式集合成組或成束，與照明裝置的外殼一起構(gòu)成一堅(jiān)固的單元。
具有優(yōu)點(diǎn)的方式是LED-發(fā)光二極管也可以由有機(jī)材料，如塑料所制成。
下面借助附圖所示實(shí)施形式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，附圖中

圖1為本發(fā)明照明裝置的原理圖；圖2為本發(fā)明照明裝置集束狀組件的正視原理圖；圖3為圖2所示集束狀組件的側(cè)視原理圖；圖4為圖2和圖3所示集束狀組件的俯視原理圖。
圖1所示本發(fā)明照明裝置具有一裝在裝置體內(nèi)或裝置殼體1內(nèi)的半導(dǎo)體光源2。在半導(dǎo)體光源2前面裝有一光學(xué)裝置3用于光線的生成。由半導(dǎo)體光源2所發(fā)出的光在通過光滑的外表面5從照明裝置中射出之前，在全反射表面4上被全部反射。
半導(dǎo)體光源2由集束組件6組合而成，圖2至圖4基本給出了其中一束組件的原理圖。屬于這束組件6的半導(dǎo)體元件7在圖示實(shí)施例中以上下兩行相互并列設(shè)置。一個(gè)集束6中的半導(dǎo)體元件7裝在同一個(gè)元件支座8上，該支座半導(dǎo)體元件一側(cè)的表面由反射面9構(gòu)成，以便由半導(dǎo)體元件7在反方向上發(fā)射出的很少部分射線向集束組件6的前側(cè)開孔面偏轉(zhuǎn)。前側(cè)開孔面借助玻璃片10被封閉。
如前所述，容納所設(shè)置的半導(dǎo)體元件7的空間盡可能地由一透明的塑料材料11充滿，其中，在半導(dǎo)體元件7朝向玻璃片10的輸出側(cè)端部的前面有一空腔12，該空腔相對(duì)于容納前述集束組件6的空間要小。
權(quán)利要求
1．一種機(jī)場照明裝置，尤其是地下照明器，但也包括白色或其它信號(hào)顏色，如紅、綠、藍(lán)、黃色限制障礙標(biāo)識(shí)或告警發(fā)光裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體元件，尤其是LED-發(fā)光二極管作光源，它們設(shè)置成至少一束或一組。
2．按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于每一束組最好是一種主要為彈藥筒結(jié)構(gòu)形式的可更換的單元。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于各束組或彈藥筒采用澆鑄或壓鑄制成，尤其是由一種再生塑料澆鑄或壓鑄而成。
4．按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于這種塑料構(gòu)成良好的熱傳導(dǎo)。
5．按照權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于這種塑料被設(shè)計(jì)成抗壓。
6．按照權(quán)利要求1,2,3,4或5所述的裝置，其特征在于束組或彈筒狀部件構(gòu)成冗余的工作系統(tǒng)部件。
7．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于借助該裝置并通過不同顏色光的混合產(chǎn)生白光，或通過適宜的發(fā)射光的特殊半導(dǎo)體元件產(chǎn)生彩色光。
8．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于該裝置具有一可控制的能源，這個(gè)能源可以實(shí)現(xiàn)照度調(diào)整和/或快速通斷。
9．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于各半導(dǎo)體元件是無燈座形式的。
10．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于各半導(dǎo)體元件是可全自動(dòng)或半自動(dòng)工作的。
11．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述半導(dǎo)體元件被深埋進(jìn)敞開光出口的充填體內(nèi)。
12．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于在半導(dǎo)體元件前面設(shè)置一特別容易清潔的蓋板等物，用于影響光發(fā)射，特別是用于集束和確定光發(fā)射方向。
13．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的應(yīng)用于機(jī)場或其周圍環(huán)境，如障礙物上的照明裝置，其特征在于在該裝置中，集束成組的尤其為彈藥筒形式的半導(dǎo)體元件，例如LED-發(fā)光二極管作光源，并與照明裝置外殼一起構(gòu)成一堅(jiān)固的單元。
14．按照權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于所述LED-發(fā)光二極管由無機(jī)的或有機(jī)材料(塑料)制成。
全文摘要
一種機(jī)場照明裝置,尤其是地下照明器,但也包括白色或其它信號(hào)顏色,如紅、綠、藍(lán)、黃色的限制障礙標(biāo)識(shí)或告警發(fā)光裝置,其中半導(dǎo)體元件,尤其是LED－發(fā)光二極管被用來作為光源,它們至少被設(shè)置成一束(組)。
文檔編號(hào)F21S2/00GK1216604SQ97193946
公開日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1997年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月23日
發(fā)明者米歇爾·范德倫, 瓊-克勞德·范德伍爾德 申請(qǐng)人:西門子公司