RU195715U1

RU195715U1 - BUILDING ELEMENT

Info

Publication number: RU195715U1
Application number: RU2019125347U
Authority: RU
Inventors: Анна Сергеевна Степаненко
Original assignee: Анна Сергеевна Степаненко
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2020-02-04

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области строительства и касается светодиодных строительных элементов, которые могут найти применение для подсвечивания и/или декоративного оформления различных поверхностей. Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик, в частности вибростойкости, прочности на сжатие и износостойкости. Строительный элемент сформирован, по меньшей мере, из двух слоев полимерного материала на основе смолы и содержит светодиодные элементы, при этом один из слоев содержит первый наполнитель из измельченного стекла, один из слоев полимерного материала содержит второй наполнитель в виде измельченного минерального материала, расположен за одним из слоев с первым наполнителем, а толщина одного из слоев с первым наполнителем 1,2-2 см.This utility model relates to the field of construction and relates to LED building elements that may find application for highlighting and / or decoration of various surfaces. The technical result consists in increasing the strength characteristics, in particular vibration resistance, compressive strength and wear resistance. The building element is formed of at least two layers of resin-based polymeric material and contains LED elements, one of the layers contains a first filler of ground glass, one of the layers of polymeric material contains a second filler in the form of ground mineral material, located behind one from layers with a first filler, and the thickness of one of the layers with a first filler is 1.2-2 cm.

Description

Настоящая полезная модель относится к области строительства и касается светодиодных строительных элементов, которые могут найти применение для подсвечивания и/или декоративного оформления различных дорожек, тротуаров, площадок ландшафтного дизайна, автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос, а также для отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений, для установки в бассейнах, фонтанах и т.п.This utility model relates to the field of construction and concerns LED building elements that can be used for highlighting and / or decoration of various paths, sidewalks, landscape design sites, roads, runways, as well as for the interior and exterior surfaces of buildings and facilities for installation in pools, fountains, etc.

Известны светодиодные строительные элементы, применяющиеся в качестве облицовочных и декоративных покрытий, имеющие тела (корпуса) выполненные из полимерных материалов с различными наполнителями, содержащие светодиоды внутри объема корпуса.Known are LED building elements used as facing and decorative coatings, having bodies (bodies) made of polymeric materials with various fillers, containing LEDs inside the body volume.

Известна светящаяся строительная деталь, выполненная слоистой из прозрачного полимера на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, имеющая верхний наружный слой из полимера, промежуточный слой из полимера, наполненного стеклянной крошкой, нижний защитный слой из полимера и светодиодный источник света, размещенный на уровне слоя, содержащего наполнитель, и закрепленной на металлической рамке (патент RU 147409 U1, дата подачи 03.04.2014 г., опубликовано 10.11.2014 г.).Known luminous building part made of a layered transparent polymer based on epoxy or polyester resin, having an upper outer layer of polymer, an intermediate layer of polymer filled with glass chips, a lower protective layer of polymer and an LED light source located at the level of the layer containing the filler , and mounted on a metal frame (patent RU 147409 U1, filing date 04/03/2014, published 10.11.2014).

Недостатком известной строительной детали является сложность изготовления, обусловленная большим количеством используемых компонентов и этапов технологического процесса изготовления единицы продукции.A disadvantage of the known building detail is the complexity of manufacturing, due to the large number of components used and the stages of the manufacturing process of a unit of production.

Известна светящаяся строительная деталь из полимерного материала, содержащая наполнитель, выполненный в виде стеклянной крошки, и, по крайней мере, один светодиод, наружный слой полимера, не содержащего наполнителя, а светодиод размещен на токопроводящей ленте, уложенной внутри полимерной массы по периметру детали на уровне слоя, содержащего наполнитель (патент RU 129517 U1, дата подачи 31.01.2013 г., опубликовано 27.06.2013 г.).Known luminous building part of a polymeric material containing a filler made in the form of glass chips, and at least one LED, an outer layer of polymer that does not contain filler, and the LED is placed on a conductive tape laid inside the polymer mass along the perimeter of the part at a level a layer containing a filler (patent RU 129517 U1, filing date 01/31/2013, published 06/27/2013).

Известна также светящаяся строительная деталь, выполненная из полимера на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, имеющая верхний наружный слой из полимера, промежуточный слой из полимера, наполненного стеклянной крошкой, нижний защитный слой из полимера, светодиодный источник света и металлическую рамку (патент RU 2650989 С1, дата подачи 02.05.2017 г., опубликовано 18.04.2018 г.).Also known is a luminous building component made of a polymer based on epoxy or polyester resin, having an upper outer layer of polymer, an intermediate layer of polymer filled with glass chips, a lower protective layer of polymer, an LED light source and a metal frame (patent RU 2650989 C1, submission date 05/02/2017, published on 04/18/2018).

К недостаткам известных светящихся деталей можно также отнести невысокие прочностные характеристики и малый срок эксплуатации, связанные с использованием для формирования слоев материалов со значительной разницей теплового линейного расширения или с недостаточным армирующим эффектом, приводящих к образованию немонолитного строительного элемента, неустойчивого к нагрузкам сжатия.The disadvantages of the known luminous parts can also include low strength characteristics and a short service life associated with the use for the formation of layers of materials with a significant difference in thermal linear expansion or with insufficient reinforcing effect, leading to the formation of a non-monolithic building element, unstable to compression loads.

В качестве наиболее близкого технического решения выбран строительный блок с подсветкой, корпус которого образован матрицей на основе светопрозрачного материала, внутри которого размещен светодиодный кластер. При этом в объем матрицы или в материал наружной стороны введены мраморная крошка и/или стеклянная крошка на глубину 1 мкм - 1 см (патент RU 99787 U1, дата подачи 06.04.2010 г., опубликовано 27.11.2010 г.).As the closest technical solution, a backlit building block was chosen, the casing of which is formed by a matrix based on translucent material, inside which an LED cluster is placed. In this case, marble chips and / or glass chips to a depth of 1 μm - 1 cm are introduced into the matrix volume or into the material of the outer side (patent RU 99787 U1, filed on April 6, 2010, published November 27, 2010).

Недостатками ближайшего аналога, как и известных светодиодных строительных элементов, является низкая прочность и малый срок эксплуатации, обусловленные непослойным расположением полимерных слоев строительного элемента и неглубоким расположением наполнителей, приводящих к образованию непрочного строительного элемента, неустойчивого к нагрузкам сжатия.The disadvantages of the closest analogue, as well as the known LED building elements, are low strength and short life, due to the non-layered arrangement of the polymer layers of the building element and the shallow arrangement of fillers, leading to the formation of a fragile building element, unstable to compression loads.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание строительного элемента, обеспечивающего высокую надежность и длительный срок эксплуатации строительного элемента.A technical problem, the solution of which is provided by the claimed utility model, is the creation of a building element that provides high reliability and long life of the building element.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении прочностных характеристик, в частности прочности на сжатие. The technical result obtained by using the claimed utility model is to increase the strength characteristics, in particular compressive strength.

Технический результат достигается тем, что строительный элемент, сформированный, по меньшей мере, из двух слоев полимерного материала на основе смолы и содержащий светодиодные элементы, при этом один из слоев содержит первый наполнитель из измельченного стекла, один из слоев полимерного материала содержит второй наполнитель в виде измельченного минерального материала, согласно полезной модели один из слоев полимерного материала с вторым наполнителем расположен за одним из слоев с первым наполнителем, а толщина одного из слоев с первым наполнителем 1,2-3 см.The technical result is achieved by the fact that a building element formed of at least two layers of resin-based polymer material and containing LED elements, wherein one of the layers contains a first filler of ground glass, one of the layers of a polymeric material contains a second filler in the form crushed mineral material, according to a utility model, one of the layers of polymer material with a second filler is located behind one of the layers with the first filler, and the thickness of one of the layers with the first 1.2-3 cm filler.

При этом согласно полезной модели в качестве измельченного минерального материала может быть использована мраморная крошка.Moreover, according to a utility model, marble chips can be used as crushed mineral material.

При этом согласно полезной модели в качестве измельченного минерального материала может быть использован измельченный сланец.Moreover, according to a utility model, crushed slate can be used as crushed mineral material.

При этом согласно полезной модели полимерный материал с первым наполнителем выполнен прозрачным.Moreover, according to a utility model, the polymeric material with the first filler is made transparent.

При этом согласно полезной модели размер частиц первого наполнителя может быть 3-7 мм.Moreover, according to a utility model, the particle size of the first filler may be 3-7 mm.

При этом согласно полезной модели размер частиц второго наполнителя может быть 0,3-5 мм.Moreover, according to a utility model, the particle size of the second filler may be 0.3-5 mm.

При этом согласно полезной модели толщина слоя со вторым наполнителем может быть 2-5 см.Moreover, according to the utility model, the thickness of the layer with the second filler may be 2-5 cm.

При этом согласно полезной модели светодиодные элементы могут быть установлены между слоями с первым и вторым наполнителями.Moreover, according to the utility model, LED elements can be installed between layers with the first and second fillers.

При этом согласно полезной модели полимерный материал может быть выполнен на основе полиэфирной смолы.Moreover, according to a utility model, the polymeric material can be made on the basis of polyester resin.

При этом согласно полезной модели полимерный материал может быть выполнен на основе эпоксидной смолы.Moreover, according to a utility model, the polymeric material can be made on the basis of epoxy resin.

При этом согласно полезной модели светодиодные элементы могут быть установлены на пластине, выполненной с отверстиями.Moreover, according to the utility model, the LED elements can be mounted on a plate made with holes.

Техническая проблема была решена разработкой слоистого строительного элемента, сформированного из слоев полимерного материала с измельченными стеклянным наполнителем и минеральным наполнителем. Повышении прочностных характеристик, прочности на сжатие и износостойкости обеспечивается за счет применения материалов с небольшой разницей теплового линейного расширения, применения однотипных компаундов и армирующих наполнителей, образующих монолитный элемент, что обеспечивает его прочность, устойчивость к нагрузкам сжатия, гарантируя высокую адгезию склеиваемых слоев строительного элемента и их монолитность.The technical problem was solved by the development of a layered building element formed from layers of polymeric material with ground glass filler and mineral filler. The increase in strength characteristics, compressive strength and wear resistance is ensured through the use of materials with a small difference in thermal linear expansion, the use of similar compounds and reinforcing fillers forming a monolithic element, which ensures its strength, resistance to compression loads, guaranteeing high adhesion of glued layers of the building element and their solidity.

Настоящая полезная модель поясняется изображениями (фиг. 1-4), пример выполнения строительного элемента на которых, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата. При этом приведенные примеры выполнения заявленной полезной модели не ограничивают возможностей ее осуществления, не выходящих за рамки формулы полезной модели, и не являются исчерпывающими. На фиг. 1 представлено схематическое изображение слоев строительного элемента, на фиг. 2 - конструкция светодиодного модуля светящейся плитки (вид сверху), на фиг. 3, 4 - фотографии вариантов готового изделия в виде тротуарной плитки.The present useful model is illustrated by images (Figs. 1-4), an example of a building element on which, however, is not the only possible, but clearly demonstrate the possibility of achieving the claimed technical result. Moreover, the given examples of the claimed utility model implementation do not limit the possibilities of its implementation, which do not go beyond the framework of the utility model formula, and are not exhaustive. In FIG. 1 is a schematic illustration of the layers of a building element; FIG. 2 - the design of the LED module of the luminous tile (top view), in FIG. 3, 4 - photos of options for the finished product in the form of paving slabs.

Согласно полезной модели строительный элемент сформирован, по меньшей мере, из двух слоев полимерного материала на основе смолы. Полимерный материал может быть выполнен на основе полиэфирной или эпоксидной смолы. На фиг. 1 представлен один из вариантов выполнения строительного элемента, в соответствии с которым он представляет собой корпус 1 из двух слоев 2 и 3 полимерного материал на основе полиэфирной смолы, например, марки 3401А. Слой 2 содержит первый наполнитель из измельченного стекла (фиг. 3, 4). Первый наполнитель дополнительно армирует слой 2. Слой 2 в готовом к эксплуатации строительном элементе является лицевой частью (верхним слоем) строительного элемента. Слой 2 может выполняться прозрачным. Размер частиц стеклянной крошки может быть 3-7 мм. Толщина слоя 2 с первым наполнителем может быть 1,2-3 см с твердостью по Шору - 75-80D, образующего износостойкую, ударостойкую и текстурированную (нескользкую) наружную поверхность. Слой 3 содержит второй наполнитель в виде измельченного минерального материала и расположен за слоем 2 с первым наполнителем. В качестве измельченного минерального материала может быть использована, например, мраморная крошка или другой минеральный наполнитель. Второй наполнитель дополнительно армирует слой 3. При этом согласно полезной модели размер частиц второго наполнителя может быть 0,3-5 мм, а толщина слоя 3 может быть 2-5 см с твердостью по Шору - 75-80D.According to a utility model, a building element is formed of at least two layers of resin-based polymeric material. The polymeric material may be made on the basis of polyester or epoxy resin. In FIG. 1 shows one embodiment of a building element, in accordance with which it is a housing 1 of two layers 2 and 3 of a polymeric resin-based polymer material, for example, grade 3401A. Layer 2 contains the first filler of ground glass (Fig. 3, 4). The first filler additionally reinforces layer 2. Layer 2 in the ready-for-use building element is the front part (top layer) of the building element. Layer 2 can be made transparent. The particle size of the glass chips can be 3-7 mm. The thickness of layer 2 with the first filler can be 1.2-3 cm with a shore hardness of 75-80D, which forms a wear-resistant, impact-resistant and textured (non-slip) outer surface. Layer 3 contains the second filler in the form of crushed mineral material and is located behind layer 2 with the first filler. As crushed mineral material can be used, for example, marble chips or other mineral filler. The second filler additionally reinforces layer 3. Moreover, according to a utility model, the particle size of the second filler can be 0.3-5 mm, and the thickness of layer 3 can be 2-5 cm with a shore hardness of 75-80D.

Строительный элемент содержит также светодиодные элементы 4, расположенные на светодиодной ленте 5 (фиг. 1, 2). Она изготавливается путем последовательного соединения электрическими проводами 6 (например, сечение проводника 0,52 мм², материал проводника - лужёная медь, внешняя оболочка - ПВХ) светодиодных элементов 4 (например SMD 5060, 3528) и установливается на алюминиевую или стеклопластиковую пластину 7. Разрез светодиодной ленты возможен на отрезки кратные, например, 5 см (3 светодиода), то данные отрезки светодиодной ленты 5 расположены таким образом, чтобы максимально распределить световой поток по площади поверхности строительного элемента. Для обеспечения прочностных характеристик изделия и возможности связки слоев полимерной смеси, размер светодиодного модуля по периметру может быть выполнен меньшим на 1-1,5 см, чем размер матричной формы строительного элемента. Вся электрическая схема питается от внешнего источника постоянного напряжения 12/24 В. The building element also contains LED elements 4 located on the LED strip 5 (Fig. 1, 2). It is made by connecting in series with electric wires 6 (for example, a conductor cross section of 0.52 mm ² , the conductor material is tinned copper, the outer sheath is PVC) of LED elements 4 (for example, SMD 5060, 3528) and mounted on an aluminum or fiberglass plate 7. Section LED strip is possible in segments that are multiple, for example, 5 cm (3 LEDs), then these segments of LED strip 5 are located in such a way as to maximize the distribution of light flux over the surface area of the building element. To ensure the strength characteristics of the product and the possibility of a bundle of layers of the polymer mixture, the size of the LED module around the perimeter can be made smaller by 1-1.5 cm than the size of the matrix shape of the building element. The entire electrical circuit is powered by an external 12/24 V DC source.

Достоинством применяемых светодиодных элементов является использование современных светодиодных лент, в которых заводом-изготовителем уже установлены линейные стабилизаторы тока, что упрощает конструкцию данного светодиодного модуля и исключает необходимость использовать указанные токоограничивающие резисторы как отдельный элемент его конструкции. При изготовлении светодиодного модуля может использоваться основание (алюминиевая или стеклопластиковая пластина), в котором просверлены отверстия 8 диаметром 1-1,5 мм (не менее 4-х), равномерно распределенные по площади (фиг. 2). Данное решение также повышает прочностные характеристики корпуса изделия, позволяя полимерному раствору через данные отверстия связать слои 2 и 3 корпуса плитки, образуя прочное соединение.The advantage of the LED elements used is the use of modern LED strips in which the linear current stabilizers are already installed by the manufacturer, which simplifies the design of this LED module and eliminates the need to use these current-limiting resistors as a separate element of its design. In the manufacture of the LED module, a base (aluminum or fiberglass plate) can be used in which holes 8 are drilled with a diameter of 1-1.5 mm (at least 4), uniformly distributed over the area (Fig. 2). This solution also increases the strength characteristics of the product body, allowing the polymer solution to bind layers 2 and 3 of the tile body through these holes, forming a strong connection.

При заливке слоя 3 плитки на провода питания 6, выходящие из изделия, может одеваться неразрезная гофрированная полипропиленовая труба 9 (например, диаметром 9,8 мм), далее изделие погружается на 1,5-3 см. в слой 3, что после его отверждения позволяет обеспечить гидроизоляцию как встроенного в плитку светодиодного модуля, так и проводов питания 6 (например, сечение проводника 0.84 мм², материал проводника - лужёная медь, внешняя оболочка - ПВХ).When pouring layer 3 of the tile onto the power wires 6 exiting the product, a continuous corrugated polypropylene pipe 9 (for example, with a diameter of 9.8 mm) can be worn, then the product is immersed 1.5-3 cm into layer 3, which after curing It allows waterproofing both the LED module built into the tile and the power supply wires 6 (for example, the conductor cross section is 0.84 mm ² , the conductor material is tinned copper, the outer sheath is PVC).

После изготовления светящаяся плитка готова к подключению к источнику питания и к монтажу на любой опорной поверхности, а также к началу ее эксплуатации в любых погодных условиях и в условиях высоких вибрационных и ударных нагрузок.After manufacturing, the luminous tile is ready for connection to a power source and for installation on any supporting surface, as well as for the beginning of its operation in any weather conditions and in conditions of high vibration and shock loads.

В процессе введения в хозяйственный оборот различных моделей данного изделия экономически целесообразно ориентироваться на существующие формы обычной тротуарной плитки, камней мощения, брусчатки. Это позволяет легко устанавливать плитку с подсветкой в тротуарное полотно как в процессе укладки основной плитки, так и впоследствии при благоустройстве территории.In the process of introducing various models of this product into the economy, it is economically feasible to focus on existing forms of conventional paving slabs, paving stones, pavers. This makes it easy to install tiles with lighting in the paving slab both during the laying of the main tile, and subsequently during the improvement of the territory.

Базовой формой при производстве строительных блоков с подсветкой, является "полукирпич" размером 100×100×45(50,60) мм, поскольку аналогичная тротуарная плитка нашла наибольшее распространение.The basic form in the production of illuminated building blocks is a half-brick measuring 100 × 100 × 45 (50.60) mm, since similar paving slabs found the greatest distribution.

Возможны дополнительные варианты выполнения полезной модели, в которых предполагается, чтобы основание было выполнено в виде:There are additional options for implementing the utility model, in which it is assumed that the base was made in the form of:

- настенной плитки;- wall tiles;

- потолочной плитки;- ceiling tiles;

- паркета или паркетной доски;- parquet or parquet board;

- плинтуса;- baseboards;

- панно;- panel;

- карниза;- cornice;

- бордюрного полотна.- a border cloth.

Функциональные возможности данной светящейся плитки весьма широки и обеспечиваются путем применения либо одноцветных светодиодных лент с простым переключателем (диммером), которым можно вручную включать красный, зеленый, синий, желтый свет, а также регулировать яркость их свечения, либо при применении сведодиодной многоцветной ленты (RGB), подключенной через контроллер RGB, возможно получить десятки цветовых комбинаций, как статически светящихся цветов, так и автоматическое изменение цветов с различной скоростью, причем использование многоцветных светодиодов 4 (фиг. 2), включенных через контроллер, значительно повышает срок службы светодиодного модуля и, соответственно, строительного элемента.The functionality of this luminous tile is very wide and is provided by the use of either single-color LED strips with a simple switch (dimmer), which can manually turn on red, green, blue, yellow light, as well as adjust the brightness of their glow, or when using a LED multicolor tape (RGB ), connected via an RGB controller, it is possible to get dozens of color combinations, both statically luminous colors, and automatic color change at different speeds, and the use of many gotsvetnyh LEDs 4 (FIG. 2) included by the controller, significantly increases the life of an LED module and a service, respectively, of the building element.

Применение различных светодиодных лент обеспечивают получение световых потоков следующих цветов:The use of various LED strips provide the luminous flux in the following colors:

- монохромные ленты: белый теплый 2900-3100K, белый дневной 3800-4200K, белый 5500-6000K, белый (холодный) 8000-12000K, красный, синий, зеленый и желтый цвет; - monochrome ribbons: warm white 2900-3100K, daytime white 3800-4200K, white 5500-6000K, white (cold) 8000-12000K, red, blue, green and yellow;

- многоцветные (RGB) ленты: красный, зеленый, синий, белый, бирюзовый, желтый и малиновый цвет.- multicolor (RGB) ribbons: red, green, blue, white, turquoise, yellow and raspberry color.

Claims

1. A building element formed of at least two layers of resin-based polymeric material and containing LED elements, wherein one of the layers contains a first filler of ground glass, one of the layers of polymeric material contains a second filler in the form of ground mineral material, characterized in that one of the layers of polymer material with a second filler is located behind one of the layers with the first filler, and the thickness of one of the layers with the first filler is 1.2-3 cm.

2. The building element according to claim 1, characterized in that marble chips are used as crushed mineral material.

3. The building element according to claim 1, characterized in that the crushed slate is used as the crushed mineral material.

4. The building element according to claim 1, characterized in that the polymeric material with the first filler is made transparent.

5. The building element according to claim 1, characterized in that the particle size of the first filler is 3-7 mm.

6. The building element according to claim 1, characterized in that the particle size of the second filler is 0.3-5 mm.

7. The building element according to claim 1, characterized in that the thickness of the layer with the second filler is 2-5 cm.

8. The building element according to claim 1, characterized in that the LED elements are installed between the layers with the first and second fillers.

9. The building element according to claim 1, characterized in that the polymeric material is made on the basis of polyester resin.

10. The building element according to claim 1, characterized in that the polymer material is made on the basis of epoxy resin.

11. The building element according to claim 1, characterized in that the LED elements are mounted on a plate made with holes.