ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ ДЕКОРАТИВНАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель волоконно-оптическая декоративная панель относится к области изготовления облицовочных материалов и, в частности, к декоративным материалам для внутренней и внешней облицовки зданий и других объектов.
Известно изделие с волоконно-оптическими световодами и светодиодами, например волоконно-оптический осветитель по патенту RU №2244871, МПК F21V 80/00, БИПМ №2 от 20.01.05, который содержит корпус из прозрачного материала, плату со светодиодами, установленную с одной стороны корпуса, а с противоположной стороны корпуса закреплены концы волоконных световодов, которые в виде жгута связаны с распределителем света в виде цилиндрической трубы. Причем светодиоды электрически связаны с контроллером (микропроцессорным блоком управления). "Это" изделие имеет следующие недостатки:
- световоды, выполненные в виде жгута, при частом использовании изгибаются что приводит к механическому нарушению их крепления на выходе корпуса и входе распределителя света, а также к их разрушению;
- прозрачный корпус подвержен внешним влияниям температуры и освещенности, что приводит к частичному искажению светового потока, проходящего от светодиодов через корпус.
Известен также объект по патенту RU №2240470, МПК F21V 80/00, БИПМ №32 от 20.11.2004 г., содержащий корпус с встроенными светодиодами и волоконно-оптическими световодами, причем выходы светодиодов связаны с контроллером управления цветом, частотой и длительностью сигналов излучения светодиодов, при этом входы световодов расположены напротив группы светодиодов; а выходы световодов расположены в лицевой части корпуса, который выполнен из прозрачных пластин. Этот объект принят за прототип.
Он имеет следующие недостатки:
- световоды представляют собой прозрачные оптические каналы, которые расположены в прозрачном корпусе, тем самым они подвержены световому влиянию внешней среды;
- прозрачный корпус выполнен в виде пластин, связанных между собой выступами и впадинами, т.е. с зазорами, что снижает его прочностные свойства и надежностные характеристики от влияния агрессивных сред при эксплуатации вне помещения, т.е. область применения ограничена.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в исключении влияния внешней среды на светотехнические характеристики, в повышении прочностных характеристик корпуса, надежности и устойчивости к внешним воздействиям, а также в расширении области использования.
Решение технической задачи заключается в том, что волоконно-оптическая декоративная панель включает n-плиток, каждая из которых содержит корпус с встроенным светодиодом и волоконно-оптическими световодами, причем выходы светодиодов всех плиток электрически связаны с контроллером управления, а корпус каждой из n-плиток состоит из декоративного слоя, являющегося лицевой частью плитки, защитного слоя и армирующего слоя, расположенного между декоративным и защитным слоями и выполненного со сквозными отверстиями, при этом светодиод и входы световодов закреплены в термоустойчивой втулке, расположенной в защитном слое, а выходы световодов, проходя через отверстие армирующего слоя, размещены в декоративном слое по заданной топологии. Декоративный слой корпуса плитки выполнен из искусственного литьевого камня, защитный слой из полимербетона, а армирующий слой из полистирола, причем толщины последних двух слоев выполнены одинакового размера, при этом минимальное значение толщины армирующего слоя соответствует значению радиуса изгиба световода в этом слое, а минимальный диаметр отверстия в армирующем слое корпуса плитки соответствует сумме значений диаметра световода и удвоенного значения его радиуса изгиба. В каждой из n-плиток панели установлены светодиоды разных типов.
Предлагаемая модель поясняется чертежами (фиг.1-фиг.4). На фиг.1 приведен основной вид плитки, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение В-В на фиг.2, на фиг.4 - пример предлагаемой панели из нескольких плиток.
На чертежах приняты следующие обозначения
1 - декоративный слой корпуса плитки, выполненный их искусственного литьевого камня толщиной t1;
2 - волоконно-оптические световоды диаметром d1 и радиусом изгиба R;
3 - электрический жгут;
4 - армирующий слой корпуса, выполненный из полистирола толщиной t2;
5 - защитный слой корпуса плитки, выполненный из полимербетона или из искусственного литьевого камня толщиной t3;
6 - согласующий световод;
7 - светодиод;
8 - отверстие в армирующем слое диаметром d2 сквозное;
9 - контроллер управления световым потоком светодиодов.
Каждая плитка волоконно-оптической панели изготавливается отдельно. В приготовленную форму в соответствующие отверстия вставляются одними концами волоконно-оптические световоды и электрические выводы светодиода, а затем заливается состав из искусственного литьевого камня и выдерживается определенное время по известной технологии, например описанной на сайте http://www.center-polvester.ru/?r1=1. Минимальное значение толщины состава из искусственного литьевого камня в соответствии с технологией должен быть не менее 3 мм, чтобы выдержать все параметры (прочностные, ударные, температурные и т.д.). После затвердевания декоративного слоя 1 (фиг.2) укладывают армирующий слой 4, через отверстие 8 которого пропускают волоконно-оптические световоды 2, вторые концы которых и светодиод 7 закрепляют в согласующем световоде 6. Армирующий слой может быть изготовлен из различных материалов, например, из полистирола. Размеры отверстия 8 выбирают в зависимости от диаметра волоконно-оптического световода d1 и возможного радиуса его изгиба R, используя следующие выражения:
d2>=d1+2R
t2>=R,
где t2 - толщина армирующего слоя, d2 - диаметр отверстия. После закрепления концов световодов 2 и светодиода 7 в согласующем световоде 6 заливают защитный слой 5, например, из полимербетона, и через определенное время после затвердевания плитка освобождается от формы и готова для сборки в панель. При этом электрические провода объединяются в жгут и подсоединяются к контроллеру 9 (фиг.4). Простейший пример волоконно-оптической декоративной панели показан на фиг.4. В зависимости от программы, закладываемой в контроллер управления 9, изменяется световой поток, излучаемый светодиодом 7 в соответствующей плитке, а значит создается точечный световой эффект на лицевой стороне каждой плитки.
При применении данных панелей для облицовки внутренних поверхностей зданий или других объектов, эксплуатируемых в нормальных условиях, используются световоды малого диаметра, например 0,25 мм. Для облицовки внешних поверхностей зданий или специальных рекламных щитов, подверженных жестким температурным, радиационным, климатическим, механическим и другим воздействиям, но создающих разнообразный декоративный или рекламный эффект, используются волоконно-оптические световоды с большим диаметром, например 0,75 мм.
Таким образом, панели, изготовленные из плиток с тремя слоями и определенным образом расположенными в корпусе плиток волоконно-оптическими световодами и светодиодом, с декоративным слоем, выполненным из искусственного литьевого камня, долговечны, неподвержены различным внешним условиям, в том числе световым, климатическим и механическим. С другой стороны, изменяя программно с помощью контроллера световое излучение светодиодов, предоставляется возможность создавать и при необходимости менять световые эффекты, что значительно расширяет границы и области использования данных панелей.
Размещая выходы волоконно-оптических световодов (световолокна) различным образом (в виде символов, рисунков) в декоративном слое каждой плитки, можно формировать соответствующий орнамент со световой гаммой на каждой плитке. А плитки со светодиодами с различными цветами излучения образуют панель с орнаментом, изменяющимся не только игрой света, но и цветовыми оттенками.