Светящийся строительный элемент

[01] Область техники
[02] Полезная модель относится к области строительства, а именно к светящимся строительным элементам, и может быть использована в качестве функционального и/или декоративного элемента дорожной инфраструктуры, ландшафтного дизайна и т.д.
[03] Уровень техники
[04] Из уровня техники известна светящаяся строительная деталь, включающая слой композита на основе эпоксидной смолы с наполнителем из стеклобоя и светодиодную ленту, расположенную по периметру указанного слоя, и непрозрачную деталь, в углублении которой размещен указанный слой (см. патент РФ RU 167280, 27.12.2016) Недостатком указанной конструкции является ее сложность, а также неудовлетворительные оптические характеристики.
[05] Наиболее близким аналогом полезной модели является светящийся строительный элемент, описанный в патенте РФ на полезную модель RU147409, 10.11.2014. Элемент включает металлическую рамку, светодиодную ленту, расположенную с внутренней стороны по периметру рамки, размещенный внутри рамки слой композита, включающий основу из эпоксидной смолы и наполнитель из стеклянной крошки, а также верхний и нижний защитные слои, размещенные с двух сторон композита. Недостатком данного аналога также являются плохие оптические показатели изделия, связанные с наличием защитных слоев, а также наполнителя в виде стеклянной крошки, что приводит к неравномерности свечения, цветоискажению и возникновению теней.
[06] Раскрытие сущности полезной модели
[07] Основной технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является ухудшение оптических показателей светящегося строительного элемента.
[08] Техническим результатом полезной модели является улучшение оптических свойств светящегося элемента, заключающихся в повышении равномерности свечения, светопроницаемости, снижении цветоискажения и отсутствии тени, при сохранении несущей способности элемента.
[09] Указанная проблема решается, а технический результат достигается в полезной модели за счет того, что светящийся строительный элемент, содержит рамку, с внутренней стороны которой по периметру размещена светодиодная лента и размещенный внутри рамки слой композита, содержащий полимерную основу и стеклянный наполнитель, причем указанный слой композита вместе с рамкой и лентой образует монолитное изделие, а в качестве стеклянного наполнителя в слое композита использованы стеклянные микросферы.
[010] Кроме того, для достижения технического результата предусмотрены частные варианты реализации полезной модели, согласно которым:
[011] - рамка может иметь Г-образный профиль;
[012] - рамка выполнена из пластика или металла;
[013] - полимерная основа слоя композита выполнена из эпоксидной смолы;
[014] - стеклянный наполнитель имеет размер не более 1,2 мм;
[015] - содержание наполнителя в слое композита составляет 70-80 мас. %;
[016] - к светодиодной ленте подключены герметичные коннекторы.
[017] Использование в конструкции рамки с размещенной внутри светодиодной лентой, свечение которой направлено по плоскости слоя монолитного полимерного композита, обеспечивает равномерное свечение изделия без тени и цветоискажений. При этом, в отличие от ближайшего аналога, в составе слоя композита элемента использован наполнитель из стеклянных микросферы. По сравнению со стеклянной крошкой, микросферы не оказывают негативного влияния на равномерность свечения, светопроницаемость и цветопередачу, но при этом сохраняют несущие (прочностные) характеристики слоя композита и элемента в целом, необходимые для реализации назначения полезной модели.
[018] Таким образом, все приведенные признаки полезной модели направлены на достижение единого технического результата, заключающегося в повышении равномерности свечения, светопроницаемости, снижении цветоискажения и отсутствии тени при сохранении несущей способности элемента.
[019] Краткое описание чертежей
[020] Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 схематично показана конструкция строительного элемента.
На фиг. 2 показана фотография строительного элемента в одном из частных вариантов реализации;
[021] Элементы конструкции обозначены на фигурах
1 - рамка;
2 - светодиодная лента;
3 - слой композита;
4 - основа композита;
5 - наполнитель композита;
6 - коннектор.
[022] Осуществление полезной модели
[023] Заявленный строительный элемент содержит рамку (1), светодиодную ленту (2), слой композита (3) и коннекторы (6).
[024] Рамка (1) выполняется из пластикового или металлического (алюминиевого) профиля. Указанный профиль имеет, предпочтительно, Г-образную форму, образующую горизонтальную полку и вертикальную стенку для размещения на ней светодиодной ленты (2). Рамка может иметь любую подходящую замкнутую форму, в частности квадратную, прямоугольную, многоугольную, круглую, квадратную или криволинейную.
[025] Светодиодная лента (2) размещена на внутренней стороне по периметру рамки, что обеспечивает свечение в плоскости слоя (3). В ленте (2) могут применяться белые или цветные светодиоды, или их комбинация.
[026] К ленте могут быть присоединены два герметичных коннектора (6) для подключения источника питания, контроллера и других узлов. Могут использоваться, например, коннекторы IP68. Форма герметичных коннекторов исключает ошибки при монтаже изделий и существенно упрощает процесс монтажа. Наличие двух коннекторов позволяет в том числе последовательное соединение изделий, а также обеспечивает экономическую выгоду, так как при монтаже большого количества изделий отпадает необходимость в приобретении дополнительных магистральных кабелей.
[027] Слой композита (3) выполняет несущую функцию, размещен внутри рамки (1) с образованием монолитного изделия. Форма контура слоя (3) соответствует форме рамки и может быть различной. Толщина слоя композита (3), как правило, превышает ширину рамки (1).
[028] Слой композита (3) включает основу (матрицу) (4) из полимерного материала, в частности отвержденной эпоксидной смолы, и наполнитель (5) в виде стеклянных микросфер. Содержание наполнителя (5) в слое (3), предпочтительно, составляет 70-80 мас. %, размер микросфер не более 1,2 мм. Композит может быть выполнен полностью прозрачным или окрашен в необходимый цвет.
[029] Заявленный строительный элемент может быть изготовлен следующим способом.
[030] Из пластикового профиля шириной не более 1,5 см, изготавливают рамку необходимой формы. К светодиодной ленте предварительно припаивают коннекторы и крепят ленту изнутри к рамке. Рамку с лентой помещают в специально изготовленную силиконовую форму и закрепляют в ней. После чего форма полностью заполняется смесью из эпоксидной смолы с отвердителем (приблизительно 25% объема смеси) и стеклянных микросфер (примерно 75% смеси). По истечении 24 часов изделие изымают из формы и на 48 часов размещают на полке в помещении с температурой примерно 25 градусов. По прошествии указанного времени изделие готово к использованию.
[031] Примером реализации полезной модели является изготовленная заявителем светящаяся плитка «КАМЕНЕКС ТРОПА» (см. фиг. 2), включающая слой композита из 25 мас. % эпоксидной смолы и 75 мас. % стеклянных микросфер дисперсностью 0,6-1,2 мм. Изделие имеет длину: 200 мм, ширину: 100 мм и толщину (высоту) - 60 мм, в ленте использовано 36 RGB светодиодов. Управление яркостью и цветом свечения осуществляет с помощью контроллера.
[032] Указанное изделие может применяться в качестве элементов дорожного покрытия, крепится на стенах, потолке, устанавливается на тротуарах, проезжей части.
[033] Применение монолитной конструкции делает заявленный строительный элемент более устойчивым к различным нагрузкам, климатическим изменениям и химическим воздействиям за счет высокой водоустойчивости, теплостойкости и морозоустойчивости.
[034] При этом достигается отсутствие тени, отсутствие видимости диодов и равномерность свечения. Кроме того, материал слоя композита обладает высокой светопроницаемостью и исключает возможность цветоискажения при свечении. Вышеперечисленные факторы обеспечивают высокую эстетическую привлекательность плитки.