СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Заявляемая полезная модель относится к области строительства, а именно к светодиодному строительному элементу, который может быть использован для мощения дорог и облицовки зданий.
Известны светодиодные строительные элементы, выполненные из полимера, внутри которых размещены светодиоды. Такие строительные элементы широко используются для целей декоративного оформления зданий. Недостатком этих элементов является низкая твердость, что не позволяет использовать их в качестве брусчатки для мощения дорог, поскольку при приложении нагрузки к такому строительному элементу происходит растяжение тела элемента, которое может привести к необратимой деформации светоизлучательной части, например отрыву кабеля, питающего светодиоды. Также известны стеклянные светодиодные строительные элементы, внутри которых размещены светодиоды. Недостатком таких строительных элементов является высокая хрупкость, что также сужает диапазон их использования. Кроме того стоимость таких элементов делает невыгодным их производство небольшими и средними партиями.
Недостатки известных светодиодных строительных элементов стали причиной дальнейших усовершенствований в данной области техники. В патенте РФ на полезную модель №129517 (дата подачи 31.01.2013, МПК E01F 9/00) предложена светящаяся строительная деталь из полимерного материала, которая содержит тело, выполненное из полимера с наполнителем в виде стеклянной крошки, и по меньшей мере один светодиод. Указанная деталь дополнительно включает наружный слой полимера, не содержащий наполнителя, при этом светодиод размещен на токопроводящей ленте, уложенной внутри полимерной массы по периметру детали на уровне слоя, не содержащего наполнитель. Известная деталь может эксплуатироваться на улице в условиях повышенной влажности и в широком температурном диапазоне. Однако указанная строительная деталь имеет ряд недостатков, к которым в частности относится сложность производства, обусловленная необходимостью выполнения нескольких технологических операций, разнесенных во времени, в частности последовательного производства тела детали и наружного слоя полимера. Это, в свою очередь, увеличивает стоимость производства. Кроме того, указанная деталь подвержена разрушению при приложении циклических нагрузок, например от колеса транспортного средства, по границе между указанным телом детали и наружным слоем, что снижает срок ее службы.
Из европейского патента EP 2438250 (дата подачи 16.04.2010, МПК E04C 2/54) известно строительное изделие, которое является наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели. Указанное строительное изделие имеет тело, выполненное из полимера с добавлением дробленого стекла, и светоизлучательную часть, выполненную с возможностью подсвечивать тело изделия изнутри. Указанное изделие имеет недостаток, который заключается в низкой прочности тела изделия вследствие его подверженности растрескиванию.
Таким образом, существует необходимость создания светодиодного строительного элемента, который обладает достаточно высокой прочностью и может быть широко использован в строительстве для мощения дорог и декорирования зданий.
Указанная задача решена предлагаемым в настоящей полезной модели строительным элементом, который имеет тело, содержащее полимер и дробленое стекло, и светоизлучательную часть, выполненную с возможностью подсвечивать тело элемента изнутри, и который отличается тем, что он имеет по меньшей мере один элемент жесткости, размещенный в теле, а его светоизлучательная часть по меньшей мере частично размещена на указанном элементе жесткости. Указанный элемент жесткости повышает изгибную прочность строительного элемента и делает его более устойчивым к циклическим нагрузкам, снижая вероятность растрескивания тела элемента.
Согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели светоизлучательная часть предлагаемого строительного элемента содержит токопроводящую полосу, на которой равномерно размещены светодиоды и которая выполнена с возможностью соединения с источником питания посредством питающего кабеля, при этом элемент жесткости выполнен из пластины с загнутыми краями, которые образуют загнутый участок пластины, а токопроводящая полоса проходит вдоль этого загнутого участка пластины. Пластина может быть выполнена из оцинкованной стали. Использование пластины в качестве элемента жесткости и основы для размещения светодиодов позволяет существенно упростить и удешевить производство строительного элемента. Кроме того, пластина формирует отражающую поверхность, которая улучшает отражающие свойства строительного элемента.
Согласно частному варианту реализации указанный элемент жесткости может иметь по меньшей мере один зажим, выполненный с возможностью фиксации питающего кабеля, реализующего возможность соединения с источником питания, размещенным снаружи. Такой зажим позволяет уменьшить вероятность отрыва токопроводящей полосы от кабеля в местах их присоединения друг к другу и обеспечить транспортировку и использование строительных элементов без повреждения таких мест.
Согласно одному из вариантов реализации тело строительного элемента состоит из полимера на 20-30%, а дробленое стекло соответственно составляет остальную часть указанного тела, т.е. 70-80% его объема. Такое соотношение оптимально для обеспечения прочности тела элемента.
Ниже приведено подробное описание предпочтительных вариантов реализации предлагаемого строительного элемента со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг. 1 показывает вид в перспективе строительного элемента согласно одному из вариантов реализации, в котором для наглядности сделан вырез;
фиг. 2 показывает вид в перспективе элемента жесткости согласно варианту реализации, приведенному на фиг.1;
фиг. 3 показывает вид снизу элемента жесткости, показанного на фиг. 2.
Как видно из фиг. 1-2 предлагаемый строительный элемент 1 имеет тело 2, выполненное из смеси полимера и дробленого стекла. В качестве полимера использована прозрачная термореактивная смола с соответствующими твердостью (например твердостью по Шору D80), классом электроизоляции (например Electrical Insulation Class IEC216) и диэлектрической прочностью (например 28 KV/mm - Dielectric Strength IEC 243). Дробленное стекло преимущественно представляет собой стеклянную крошку с размером частиц от 3 до 7 мм. Предпочтительно полимер составляет от 20 до 30% объема тела 2, а дробленое стекло формирует остальные 70-80% объема тела 2. Тело 2 имеет форму параллелепипеда.
Строительный элемент 1 также содержит элемент 3 жесткости, который размещен в теле 2. Указанный элемент 3 жесткости выполнен из оцинкованной пластины, которая загнута кверху по краям с образованием загнутой области пластины. Толщина пластины 3 предпочтительно составляет 0,5 мм. Элемент 3 жесткости предпочтительно расположен в основании строительного элемента 1, что обусловлено особенностью процесса изготовления такого элемента, при котором перед подачей смеси полимера и стеклянной крошки на дне пресс-формы размещают элемент 3. Строительный элемент 1 также содержит светоизлучательную часть, которая обеспечивает излучение света изнутри тела 2. Светоизлучательная часть состоит из токопроводящей полосы 4 и светодиодов 5, равномерно размещенных на полосе 4. Полоса 4 вместе с размещенными на ней светодиодами расположена на загнутой области пластины 3. Таким образом пластина 3 не только повышает жесткость тела 2 и улучшает светоотражающие свойства элемента 1, но и позволяет равномерно разместить светодиоды внутри тела 2, обеспечивая при этом равномерное свечение и отражение света, излучаемого светодиодами 5. Использование пластины кроме уже указанных преимуществ позволяет увеличить теплопроводность элемента 1, обеспечивая возможность более интенсивного охлаждения светодиодов 5, что существенно увеличивает срок службы светодиодов 5 и элемента 1 в целом.
Как видно из фиг. 3, питание светодиодов 5 осуществляется от внешнего источника питания (не показан) через кабель 6, который проходит внутрь тела 2.через отверстие в пластине 3. Источник питания представляет собой преобразователь переменного напряжения 220 В бытовой сети электропитания в постоянное напряжение в диапазоне 30-70 В и содержит регулятор интенсивности излучения светодиодов 5. Пластина 3 также имеет зажим, который фиксирует кабель 6 в заданном положении. В приведенном варианте реализации зажим представляет собой скобу, которая вырезана в материале пластины 3 и которая имеет конец, соединенный с пластиной 3. Зажимов может быть несколько, они могут быть выполнены в любом необходимом месте пластины 3 и под любым необходимым углом.
Использование зажима кроме получения уже указанных преимуществ позволяет повысить удобство монтажа, поскольку кабель может быть зафиксирован в любом удобном положении.
При использовании строительного элемента, соединенного через кабель 6 с источником питания, подключенным к бытовой сети электропитания напряжением 220 В, необходимо включить блок питания. Электрический ток, проходя по кабелю 6, попадает на токопроводящую полосу 4, на которой размещены светодиоды 5. Прохождение тока через светодиоды 5 вынуждает последних генерировать оптическое излучение, которое подсвечивает тело элемента 1 изнутри. Указанное излучение переотражается от стеклянной крошки и пластины 3, образуя источник свечения. Равномерность свечения достигается равномерным расположением светодиодов 5.Регулировку интенсивности излучения светодиодов 5 осуществляют посредством регулятора интенсивности излучения светодиодов 5.Несмотря на то, что выше приведено описание конкретного предпочтительного варианта реализации предлагаемого строительного элемента, для специалиста очевидно, что возможны и другие ее модификации. Так, например, форма тела детали может быть округлой, а элемент жесткости может иметь другое расположение и конфигурацию. Количество светодиодов (5) может быть различным и в частном случае может составлять один светодиод. Кроме того для специалиста очевидно, что к одному источнику питания могут быть подключены несколько строительных элементов, последовательность включения которых может быть задана путем реализации необходимой электрической схемы подключения, например последовательной или параллельной схемы.
Таким образом, настоящее описание не ограничивает возможные варианты реализации предлагаемого строительного элемента, при этом объем настоящей полезной модели ограничен нижеследующей формулой.