RU232174U1 - Светодиодная брусчатка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям световых строительных элементов для устройства подсветки дорожек, тротуаров, автомобильных дорог, авиационных взлетно-посадочных полос, а также для декоративного оформления внутренних и наружных поверхностей жилых и производственных помещений. Технический результат заключается в снижении себестоимости изделия за счет уменьшения количества используемой смолы. Технический результат достигается за счет применения специальной светопрозрачной крышки-корпуса с последующим образованием воздушной камеры. Светодиодная брусчатка, представляющая собой моноблок из прозрачной полимерной смолы, содержит полую крышку-корпус из оргстекла с толщиной стенок 5 мм, на внутренней верхней части которой закреплен светодиод с токопроводом, установленную на основании из полимерной смолы и залитую полимерной смолой, при этом в моноблоке остается область, заполненная воздухом. Воздушное пространство 7 в брусчатке занимает более половины объема всей брусчатки, тем самым снижается потребление дорогостоящих смол более чем в 2 раза и как следствие снижение себестоимости товара. 1ил.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям световых строительных элементов для устройства подсветки дорожек, тротуаров, автомобильных дорог, авиационных взлетно-посадочных полос, а также для декоративного оформления внутренних и наружных поверхностей жилых и производственных помещений.

Светящаяся тротуарная плитка (брусчатка) представляет собой разновидность материала, применяемого при декорировании придомовых и общественных территорий. В темноте покрытие с такими элементами выглядит особенно эффектно, а днем элементы сложно отличить от прочих составляющих пешеходной, велосипедной или автомобильной дороги. Мощение крайне редко делают сплошным. Чаще всего применяется шахматный порядок расположения светящихся блоков или делаются вставки на определенном расстоянии.

По сути светодиодная плитка представляет собой светильник в укрепленном, полностью изолированном от влаги корпусе. Основная функция светодиодной плитки - обеспечение подсветки вымощенной территории в темное время суток. Основные ее характеристики:

- Корпус прямоугольной, округлой или произвольной формы. Изготавливается из стали, полимера, стекла с верхней частью со светопрозрачной структурой.

- Выдерживаемая температура – от +40 до -40°С. Можно использовать в большинстве регионов от севера до юга.

- Ресурс светодиодов. У LED-ламп он составляет от 10000 часов для белых и до 25000 для цветных. При эксплуатации от 3 до 8 часов в день ресурса хватит на срок в 3-10 лет.

- Тип ламп. Он может быть классическим или монохромным, а также меняющим цвет - RGB.

- Техническое оснащение. Может быть представлено датчиками движения и освещенности.

- Подключение. К контроллеру (1 на 10 плиток) или блоку питания (на 7 элементов). Модели на солнечных батареях оснащаются встроенным металлогидридным аккумулятором, рассчитанным на 3 года работы.

Из уровня техники известны следующие технические решения, которые были учтены заявителем при анализе: RU 2751309, RU 169707, RU2431723, RU162929, WO 2007115736, WO 2008037832, CN 102313236, EA 200801569 и др.

Аналогом заявляемой полезной модели является светодиодный блок, патент США №6595671, опубликован 14.03.2002, выполненный из прозрачной полимерной смолы. При этом светодиоды установлены на каркасе внутри корпуса (кожуха) из прозрачной полимерной смолы. Этот известный светодиодный блок технологически сложен в изготовлении, так как предполагает отдельное изготовление корпуса, установку светодиодов на каркас, установку каркаса со светодиодами внутри корпуса и герметизацию корпуса. Кроме того, при наличии ударных нагрузок на светодиодный блок или вибрации соответствующую нагрузку будут испытывать соединения каркаса со светодиодами, что предполагает ограничения по использованию светодиодного блока.

Близким техническим решением по общей совокупности признаков является светодиодный блок по патенту на полезную модель RU 74442, F21S13/00, 27.06.2008, выполненный из прозрачного полимера на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, имеющий верхний наружный слой из полимера. Светодиодный блок изготавливают наливным способом. В форме (опалубке) для монолита размещают гирлянду или гирлянды из проволоки и светодиодов и разъем. Каждый светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и пластикового купола (пластиковой линзы). Проволока из алюминия, или меди, или стали обладает достаточной жесткостью для образования каркаса и удержания светодиодов в заданном положении при размещении гирлянды в форме с опорой на разъем. В соответствии со вторым вариантом полезной модели в форме (опалубке) для монолита размещают печатную плату с установленными на ней светодиодами и разъем. Расположение перед заливкой прозрачной полимерной смолой проволочного каркаса или печатной платы со светодиодами в форме (опалубке) может дополнительно фиксироваться нитями или скотчем, закрепленными на краях формы (опалубки). Затем в форму (опалубку) заливают полимерную смолу, например, марки ПН - 12С. После затвердевания смолы и удаления формы (опалубки), изделие готово к эксплуатации. Опалубку можно снять в процессе затвердевания и придать заготовке другую форму - согнуть или свернуть, например, в спираль.

Данный блок, хотя и может использоваться в виде тротуарной плитки или брусчатки, а также для ограждений, бассейнов, или для разделительных полос шоссейных дорог или для взлетно-посадочных полос, однако, эффективность работы такого блока (плитки) невысока из-за некоторых конструктивных особенностей, а также из-за использования технологии изготовления, которая предусматривает дополнительные операции по внедрению проволочного каркаса, его фиксации и т.д.

За прототип принят строительный блок с подсветкой по патенту на полезную модель RU, 205922, E04C1/42, публ.12.08.2021.

Изготовление строительного блока начинается с верхнего наружного слоя следующим образом. Сначала в предварительно подготовленную форму заливают массу двухкомпонентной полимерной смолы, например, на основе эпоксидной смолы, в объеме, достаточном для получения верхнего наружного слоя и выдерживается до его затвердевания. Затем на образованный верхний наружный слой устанавливают полый светопрозрачный каркас, на нижнюю часть которого по внутреннему контуру предварительно закрепляют при помощи прозрачного клея светодиодную ленту с токопроводом. Затем в полость светопрозрачного каркаса заливают массу на основе эпоксидной смолы со стеклянной крошкой для формирования промежуточного слоя внутри полости светопрозрачного каркаса. Массу на основе эпоксидной смолы без стеклянной крошки заливают между внутренними стенками формы и наружными стенками полого светопрозрачного каркаса с последующей заливкой в форму массы на основе эпоксидной смолы для формирования нижнего слоя.

Недостатком такого способа является большой расход смолы, что в свою очередь существенно увеличивает стоимость конечного изделия.

Технический результат заключается в повышении устойчивости к нагрузкам, климатическим изменениям и химическим воздействиям.

Светодиодная брусчатка, представляющая собой моноблок из прозрачной полимерной смолы, содержит полую крышку-корпус из оргстекла с толщиной стенок 5 мм, на внутренней верхней части которой закреплён светодиод с токопроводом, установленную на основании из полимерной смолы и залитую полимерной смолой, при этом в моноблоке остаётся область, заполненная воздухом.

Технический результат достигается за счет применения специальной светопрозрачной крышки-корпуса с последующим образованием воздушной камеры.

Важно и то, что изготовление светодиодной брусчатки в соответствии с описанной технологией не требует специального оборудования и возможно непосредственно перед её укладкой, например, на строительной площадке.

В качестве смол могут быть использованы эпоксидная смола, выпускаемая в промышленном масштабе, например, отечественных марок ЭД-8,ЭД-10,ЭД-14, ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 или импортные эпоксидные смолы, например марок YD-128,ST-1000, DER-671. Также могут быть использованы полиэфирные смолы, например марок Norsodyne O-12335 AL, Polipol 3401A, Novol Plus 720.

Преимущественно выбирают марки эпоксидной смолы или полиэфирной смолы, обеспечивающие повышенную истираемость, прочность и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, а также высокое светопропускание.

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).

Крышка-корпус выполнена с толщиной стенок 5 мм из высокопрочного оргстекла.

Например, в качестве материала изготовления светопрозрачного полого каркаса предпочтительно используют листовые материалы из полиметилметакрилата (ПММА), полиэтилентерефталата, поликарбоната, полиуретана и т.п.известные светопрозрачные материалы, например, выпускаемых в промышленном масштабе торговых марок ТОСП и ТОСН (Гост 17622-72, ТУ 2216-271-05757593-2001), Акрима (ТУ 2216-256-05757593-99, СБ и СБПТ (Гост 9784-75) и иных аналогичных материалов.

Питание светодиодов осуществляется от внешнего источника питания (не показан) через кабель, который проходит внутри крышки-корпуса. Через отверстие в монолите. Источник питания представляет собой стандартный стабилизатор напряжения на 24 вольта.

Для лучшего понимания прилагается чертеж:

Фиг. 1 - светодиодная брусчатка, где обозначены следующие позиции:

1 - форма (опалубка),

2 - 1-й слой смолы - основание,

3 - крышка-корпус.

4 - светодиод,

5 - 2-ой слой смолы,

6 - завершающий объем смолы,

7 - воздушная область.

Светодиодная брусчатка, представляющая собой моноблок из прозрачной полимерной смолы, содержит полую крышку-корпус 3 из оргстекла с толщиной стенок 5 мм, на внутренней верхней части которой закреплен светодиод 4 с токопроводом (не обозначен), установленную на основании 2 из полимерной смолы и залитую полимерной смолой 5, 6, при этом в моноблоке остается область, заполненная воздухом 7.

Изготовление светодиодной брусчатки осуществляется наливным способом, причем, заливку производят в несколько этапов.

В форму 1 (опалубку) для монолита первоначально заливается слой 2 порядка 10 мм прозрачной полимерной смолы и выдерживается в течение 12 ч для затвердевания. Получается, как бы, основание будущего монолита. Затем, подготовленная крышка-корпус 3 из оргстекла с монтированными в ней светодиодами 4 устанавливается в форму 1 на полученное основание 2 и подливается еще небольшое количество смолы 5 порядка 0,2 мм для приклеивания крышки-корпуса к основанию монолита, выдерживается до затвердевания. Далее заливается весь остальной объем смолы 6. В получившемся монолитном блоке остается область, заполненная воздухом 7.

После затвердевания смолы и удаления формы (опалубки), изделие готово к эксплуатации.

Принцип работы светодиодной брусчатки состоит в следующем.

Предлагаемая светодиодная брусчатка представляет собой моноблок с встроенным светодиодным модулем. Светодиодный модуль брусчатки снабжен питающим кабелем, который необходимо подключать к внешнему источнику питания при наступлении темного времени суток.

Для монтажа достаточно вынуть из мощеной площадки стандартный камень и на его место установить светодиодную брусчатку.

Светодиодная брусчатка абсолютно водонепроницаема, что позволяет использовать ее для мощения пешеходных дорожек, тротуаров, велосипедных дорожек, подъездных путей на АЗС, а также для установки в бассейнах, фонтанах, ручьях и водоемах с частичным или полным погружением. Светодиодная брусчатка используется при температурах от -40°С до+60°С.

Воздушное пространство 7 в брусчатке занимает более половины объема всей брусчатки, тем самым снижается потребление дорогостоящих смол более чем в 2 раза и как следствие снижение себестоимости товара.

Реализация полезной модели решает поставленные авторами задачи.

Применение монолитной конструкции делает заявленный строительный элемент более устойчивым к различным нагрузкам, климатическим изменениям и химическим воздействиям за счет высокой водоустойчивости, теплостойкости и морозоустойчивости.

Claims (1)

1. Светодиодная брусчатка, выполненная в виде моноблока из прозрачной полимерной смолы, отличающаяся тем, что моноблок содержит полый корпус из оргстекла с толщиной стенок 5 мм, на внутренней верхней части которого закреплен светодиод с токопроводом, установленный на основании из полимерной смолы и залитый полимерной смолой, при этом в корпусе образована область, заполненная воздухом.