RU102751U1

RU102751U1 - FIBER OPTICAL DECORATIVE PANEL

Info

Publication number: RU102751U1
Application number: RU2009130644/12U
Authority: RU
Inventors: Вадим Валерьевич Анцупов
Original assignee: ООО "Терминал-Электроникс"
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-03-10

Abstract

1. Волоконно-оптическая декоративная панель, включающая n плиток, каждая из которых содержит корпус с встроенными светодиодом и волоконно-оптическими световодами, причем выходы светодиодов всех плиток электрически связаны с контроллером управления частотой и длительностью сигналов излучения светодиодов, при этом входы световодов расположены напротив светодиода, а выходы световодов - в лицевой части корпуса каждой плитки, отличающаяся тем, что корпус каждой из n плиток состоит из декоративного слоя, являющегося лицевой частью корпуса 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 согласующем световоде, расположенном в защитном слое корпуса, а выходы световодов, проходя через отверстия армирующего слоя, размещены в декоративном слое по заданной топологии. ! 2. Волоконно-оптическая декоративная панель по п.1, отличающаяся тем, что декоративный слой корпуса плитки выполнен из искусственного литьевого камня, защитный слой - из полимербетона, а армирующий слой - из полистирола. ! 3. Волоконно-оптическая декоративная панель по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что толщины защитного и армирующего слоев выполнены одинаковыми, а толщина декоративного слоя выбрана не менее 3 мм, причем минимальное значение толщины армирующего слоя соответствует значению радиуса изгиба волоконно-оптического световода в этом слое. ! 4. Волоконно-оптическая декоративная панель по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что минимальное значение диаметра отверстий в армирующем слое корпуса плитки соответствует сумме з� 1. Fiber-optic decorative panel, including n tiles, each of which contains a housing with built-in LEDs and fiber-optic fibers, and the LED outputs of all the tiles are electrically connected to the controller for controlling the frequency and duration of the emission signals of the LEDs, while the inputs of the fibers are opposite the LED and the outputs of the optical fibers are in the front part of the body of each tile, characterized in that the body of each of n tiles consists of a decorative layer, which is the front part of the pl itka, a protective layer and a reinforcing layer located between the decorative and protective layers and made with through holes, while the LED and the inputs of the optical fibers are fixed in a matching optical fiber located in the protective layer of the housing, and the outputs of the optical fibers passing through the openings of the reinforcing layer are placed in the decorative layer according to a given topology. ! 2. The fiber optic decorative panel according to claim 1, characterized in that the decorative layer of the tile body is made of artificial cast stone, the protective layer is made of polymer concrete, and the reinforcing layer is made of polystyrene. ! 3. Fiber-optic decorative panel according to claims 1 and 2, characterized in that the thickness of the protective and reinforcing layers are the same, and the thickness of the decorative layer is selected at least 3 mm, and the minimum value of the thickness of the reinforcing layer corresponds to the value of the bending radius of the optical fiber in this layer. ! 4. Fiber-optic decorative panel according to claims 1 and 2, characterized in that the minimum diameter of the holes in the reinforcing layer of the tile body corresponds to the sum of

Description

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.A useful model is a fiber-optic decorative panel relates to the field of manufacture of facing materials and, in particular, to decorative materials for the internal and external cladding of buildings and other objects.

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:A product with fiber optic fibers and LEDs is known, for example, fiber optic illuminator according to patent RU No. 2244871, IPC F21V 80/00, BIPM No. 2 dated January 20, 2005, which contains a housing made of a transparent material, a board with LEDs mounted on one side the housing, and on the opposite side of the housing the ends of the optical fibers are fixed, which in the form of a bundle are connected to the light distributor in the form of a cylindrical tube. Moreover, the LEDs are electrically connected to the controller (microprocessor control unit). This product has the following disadvantages:

- 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;- optical fibers, made in the form of a bundle, bend with frequent use, which leads to a mechanical violation of their fastening at the exit of the housing and the entrance of the light distributor, as well as to their destruction;

- прозрачный корпус подвержен внешним влияниям температуры и освещенности, что приводит к частичному искажению светового потока, проходящего от светодиодов через корпус.- the transparent case is subject to external influences of temperature and illumination, which leads to a partial distortion of the light flux passing from the LEDs through the case.

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.Also known is the object of Patent RU No. 2240470, IPC F21V 80/00, BIPM No. 32 of November 20, 2004, comprising a housing with integrated LEDs and fiber optic fibers, the LED outputs being connected to a controller for controlling the color, frequency and duration of radiation signals LEDs, while the inputs of the optical fibers are located opposite the group of LEDs; and the outputs of the optical fibers are located in the front of the housing, which is made of transparent plates. This object is taken as a prototype.

Он имеет следующие недостатки:It has the following disadvantages:

- световоды представляют собой прозрачные оптические каналы, которые расположены в прозрачном корпусе, тем самым они подвержены световому влиянию внешней среды;- optical fibers are transparent optical channels that are located in a transparent casing, thereby they are subject to the light influence of the external environment;

- 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.- the transparent case is made in the form of plates interconnected by protrusions and depressions, i.e. with gaps, which reduces its strength properties and reliability characteristics from the influence of aggressive environments when operating outdoors, i.e. scope is limited.

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.The technical problem solved by the utility model is to exclude the influence of the external environment on lighting performance, to increase the strength characteristics of the housing, reliability and resistance to external influences, as well as to expand the scope of use.

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.The solution to the technical problem lies in the fact that the fiber-optic decorative panel includes n-tiles, each of which contains a housing with an integrated LED and fiber-optic fibers, the LED outputs of all the tiles being electrically connected to the control controller, and the body of each of the n-tiles consists of a decorative layer, which is the front of the tile, a protective layer and a reinforcing layer located between the decorative and protective layers and made with through holes, with the LED and inputs the optical fibers are fixed in a heat-resistant sleeve located in the protective layer, and the outputs of the optical fibers passing through the hole of the reinforcing layer are placed in the decorative layer according to the given topology. The decorative layer of the tile body is made of artificial cast stone, the protective layer is made of polymer concrete, and the reinforcing layer is made of polystyrene, the thickness of the last two layers being the same size, with the minimum value of the thickness of the reinforcing layer corresponding to the value of the bending radius of the fiber in this layer and the minimum diameter of the hole in the reinforcing layer of the tile body corresponds to the sum of the values of the diameter of the fiber and the double value of its bending radius. LEDs of different types are installed in each of the n-tiles of the panel.

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.The proposed model is illustrated by drawings (figure 1-figure 4). Figure 1 shows the main view of the tile, figure 2 - section aa in figure 1, figure 3 - section bb in figure 2, figure 4 is an example of the proposed panel of several tiles.

На чертежах приняты следующие обозначенияIn the drawings, the following notation

1 - декоративный слой корпуса плитки, выполненный их искусственного литьевого камня толщиной t1;1 - decorative layer of the tile body made of artificial cast stone with a thickness of t1;

2 - волоконно-оптические световоды диаметром d1 и радиусом изгиба R;2 - fiber optic fibers with a diameter of d1 and a bending radius R;

3 - электрический жгут;3 - electric harness;

4 - армирующий слой корпуса, выполненный из полистирола толщиной t2;4 - a reinforcing layer of the body made of polystyrene with a thickness of t2;

5 - защитный слой корпуса плитки, выполненный из полимербетона или из искусственного литьевого камня толщиной t3;5 - a protective layer of the tile body made of polymer concrete or of artificial cast stone with a thickness of t3;

6 - согласующий световод;6 - matching fiber;

7 - светодиод;7 - LED;

8 - отверстие в армирующем слое диаметром d2 сквозное;8 - a hole in the reinforcing layer with a diameter of d2 through;

9 - контроллер управления световым потоком светодиодов.9 - controller for controlling the light flux of LEDs.

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:Each tile of the fiber optic panel is made separately. Fiber-optic fibers and electrical leads of the LEDs are inserted at one end into the prepared form at the corresponding holes, and then the composition of artificial cast stone is poured and a certain time is kept using known technology, for example, described on the website http://www.center-polvester.ru/ ? r1 = 1. The minimum value of the thickness of the composition of artificial cast stone in accordance with the technology must be at least 3 mm in order to withstand all parameters (strength, impact, temperature, etc.). After the decorative layer 1 has hardened (FIG. 2), a reinforcing layer 4 is laid, through the hole 8 of which fiber-optic optical fibers 2 are passed, the second ends of which and the LED 7 are fixed in a matching optical fiber 6. The reinforcing layer can be made of various materials, for example, polystyrene. The dimensions of the hole 8 are selected depending on the diameter of the optical fiber d1 and its possible bending radius R, using the following expressions:

d2>=d1+2Rd2> = d1 + 2R

t2>=R,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.where t2 is the thickness of the reinforcing layer, d2 is the diameter of the hole. After fixing the ends of the optical fibers 2 and the LED 7 in the matching optical fiber 6, a protective layer 5, for example, of polymer concrete, is poured, and after a certain time after hardening, the tile is freed from shape and ready for assembly into a panel. When this electrical wires are combined into a bundle and connected to the controller 9 (figure 4). The simplest example of a fiber optic decorative panel is shown in FIG. Depending on the program embedded in the control controller 9, the luminous flux emitted by the LED 7 in the corresponding tile changes, which means that a point light effect is created on the front side of each tile.

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.When using these panels for cladding the internal surfaces of buildings or other objects operating under normal conditions, optical fibers of small diameter, for example 0.25 mm, are used. Fiber optic fibers with a large diameter, for example 0.75 mm, are used to clad the external surfaces of buildings or special billboards subject to harsh temperature, radiation, climatic, mechanical and other influences, but creating a diverse decorative or advertising effect.

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.Thus, panels made of tiles with three layers and fiber optic fibers and LEDs arranged in a certain way in the tile body, with a decorative layer made of artificial cast stone, are durable, not subject to various environmental conditions, including light, climatic and mechanical . On the other hand, by changing the light emission of the LEDs programmatically using the controller, it is possible to create and, if necessary, change the lighting effects, which greatly expands the boundaries and areas of use of these panels.

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.By placing the outputs of fiber optic optical fibers (optical fibers) in various ways (in the form of symbols, drawings) in the decorative layer of each tile, it is possible to form the corresponding ornament with a light gamut on each tile. And tiles with LEDs with different colors of radiation form a panel with an ornament that changes not only by the play of light, but also by color shades.

Claims

1. Fiber-optic decorative panel, including n tiles, each of which contains a housing with built-in LEDs and fiber-optic fibers, and the LED outputs of all the tiles are electrically connected to the controller for controlling the frequency and duration of the emission signals of the LEDs, while the inputs of the fibers are opposite the LED and the outputs of the optical fibers are in the front part of the body of each tile, characterized in that the body of each of n tiles consists of a decorative layer, which is the front part of the pl itka, a protective layer and a reinforcing layer located between the decorative and protective layers and made with through holes, while the LED and the inputs of the optical fibers are fixed in a matching optical fiber located in the protective layer of the housing, and the outputs of the optical fibers passing through the openings of the reinforcing layer are placed in the decorative layer according to a given topology.

2. The fiber optic decorative panel according to claim 1, characterized in that the decorative layer of the tile body is made of artificial cast stone, the protective layer is made of polymer concrete, and the reinforcing layer is made of polystyrene.

3. Fiber-optic decorative panel according to claims 1 and 2, characterized in that the thickness of the protective and reinforcing layers are the same, and the thickness of the decorative layer is selected at least 3 mm, and the minimum value of the thickness of the reinforcing layer corresponds to the value of the bending radius of the optical fiber in this layer.

4. Fiber-optic decorative panel according to claims 1 and 2, characterized in that the minimum value of the diameter of the holes in the reinforcing layer of the tile body corresponds to the sum of the values of the diameter of the optical fiber and the double value of its bending radius.

5. The fiber optic decorative panel according to claim 1, characterized in that in each of the n tiles there are LEDs of different types for color radiation.