Строительный блок с подсветкой

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Богданов Александр Леонидович(72) Авторы Богданов Александр Леонидович Петров Сергей Петрович(73) Патентообладатель Богданов Александр Леонидович(57) 1. Строительный блок с подсветкой, содержащий светодиодную схему, размещенную внутри корпуса, выполненного в виде матрицы на основе оптически прозрачного ударопрочного теплостойкого влагоустойчивого материала, отличающийся тем, что указанный материал выполнен матовым на глубину от 1 мкм до 1 см со всех наружных сторон корпуса или по меньшей мере с одной его наружной стороны, а светодиодная схема содержит по меньшей мере одну светодиодную матрицу, содержащую по меньшей мере один светодиод. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что одна из наружных сторон корпуса выполнена в форме усеченной пирамиды. 3. Блок по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность корпуса выполнена в форме сферы или цилиндра либо имеет в плане овальную или многоугольную форму. 4. Блок по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный материал выполнен матовым путем введения в него на указанную глубину мраморной и/или стеклянной крошки, и/или аэросила, и/или тригидрата алюминия. 5. Блок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве указанного материала использован полимер или ударопрочное стекло. 15911 1 2012.06.30 6. Блок по п. 1, отличающийся тем, что светодиодная схема содержит три параллельно включенных линейных стабилизатора тока, каждый из которых последовательно соединен с соответствующей светодиодной матрицей, содержащей два светодиода, а на входе светодиодной схемы смонтирована схема защиты от изменения полярности подключения. 7. Блок по п. 6, отличающийся тем, что светодиодные матрицы электрически соединены друг с другом по схеме навесного монтажа или выполнены в виде единой печатной платы с общим диэлектрическим основанием. 8. Блок по п. 7, отличающийся тем, что печатная плата имеет двустороннюю гребенчатую форму или форму четырехлучевой диагональной звезды. Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций изделий типа строительного блока,применяемого в виде тротуарной плитки и/или камней мощения, и/или брусчатки, и/или многогранной или пространственно-сложной формы окатыша. Известна конструкция строительного блока в форме кирпича, корпус которого образован матрицей на основе прозрачной кремниевой смолы. В матрицу блока введен люминофор с возможностью образования в объеме тела корпуса пузырьков воздуха 0,5-2,0 мм для рассеивания светового потока 1. Достоинство конструкции заключается в испускании света ночью кирпичным блоком путем люминесценции, уложенным в тротуарную плитку или брусчатку, над проложенной поверхностью. Недостаток заключается в ограничении времени проявления люминесценции, которое пропорционально времени накопления света в люминофоре. Кроме того, матрица люминесцирующего блока обладает низкими оптическими свойствами в отношении коэффициента светопропускания и светоизлучения. Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является конструкция строительного блока для подсветки тротуаров, бассейнов, брусчатки и/или садовых дорожек, корпус которого образован матрицей на основе светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала, внутри которого размещен светодиодный кластер 2. Достоинство известной конструкции строительного блока проявляется в том, что она реализует новые технологии в строительстве - камни, светящиеся в темноте. Для производства камня используют многоразовую форму из пластика для изготовления, например,тротуарной плитки. Однако известная технология и конструкция светящегося камня, несмотря на кажущуюся простоту изготовления, не в полной мере решает задачу оптимизации оптических свойств матрицы корпуса светящегося строительного блока в отношении требуемого коэффициента светопропускания и светоизлучения в связи с дефектами гомогенизации материала матрицы и формы. В основу изобретения поставлена техническая задача повышения служебных и функциональных свойств строительного блока в виде его материализации как светящегося камня путем улучшения оптических свойств матрицы корпуса строительного блока. Поставленная задача решена тем, что в строительном блоке с подсветкой, корпус которого образован матрицей на основе светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала, внутри которого размещен светодиодный кластер, согласно изобретению, светопрозрачная матрица корпуса выполнена объемно матовой или, по меньшей мере, одна наружная сторона корпуса выполнена матовой, при этом светодиод 2 15911 1 2012.06.30 ный кластер выполнен в виде по меньшей мере одной светодиодной матрицы по меньшей мере с одним светодиодом. В строительном блоке наружная сторона корпуса имеет форму усеченной пирамиды. Корпус блока в плане имеет форму сферообразную или многоугольную, или овалообразную, или цилиндрическую. В строительном блоке в объем матрицы или в материал наружной стороны введен аэросил и/или тригидрат алюминия, и/или мраморная крошка и/или стеклянная крошка на глубину 1 мкм-1 см. В строительном блоке, применяемом в ограждении и/или его опоре, по меньшей мере,в один из блочных элементов ограждения и/или в один из элементов его опоры встроен светодиодный кластер. В строительном блоке в качестве светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала применен полимер и/или ударопрочное стекло. В строительном блоке электрическая блок-схема светодиодного кластера выполнена в виде трех параллельно подключенных линейных стабилизаторов тока, каждый из которых включен последовательно с соответствующей светодиодной матрицей на основе двух светодиодов, при этом на входе светодиодного кластера смонтирована схема защиты от изменения полярности подключения. В блоке светодиодные матрицы электрически соединены друг с другом по схеме висячего монтажа или по схеме печати на общем диэлектрическом основании. В строительном блоке печатная плата светодиодного кластера в плане имеет двустороннюю гребенчатую форму или имеет форму в плане четырехлучевой диагональной звезды. Технический результат нового конструктива проявляется в сочетании улучшения оптического светопропускания материалом матрицы корпуса с заданным законом светоизлучения светодиодного кластера. Для лучшего понимания объект поясняется чертежами фиг. 1, 2 - общий вид конструкции строительного блока с подсветкой фиг. 4-8 - формообразующий конструктив строительного блока с подсветкой фиг. 9, 10 - общий вид конструкции строительного блока с подсветкой для применения дизайна ограждений фиг. 11, 12, 13 - общий вид конструкции строительного блока с подсветкой с оптимизацией исполнения электрической блок-схемы светодиодного кластера фиг. 14 - фрагмент фото конструктива строительного блока с подсветкой для мощения пешеходной дорожки частного дома. Строительный блок с подсветкой по фиг. 1 может быть использован для тротуаров,бассейнов и/или камней мощения, и/или ограждений, и/или брусчатки, и/или разделительных полос шоссейной дороги, и/или взлетно-посадочной полосы, и/или садовых дорожек. Корпус 1 блока по фиг. 1, 2 образован матрицей на основе светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала. Внутри корпуса 1 размещен светодиодный кластер 2. Для улучшения оптических свойств светопрозрачная матрица корпуса 1 матирована и может быть выполнена объемно матовой с заданным законом светоизлучения или, по меньшей мере, одна наружная сторона 3, 4 корпуса 1 выполнена матовой. Для улучшения светопреломления и светопропускания в блоке по фиг. 2 наружная сторона 5 корпуса 1 имеет форму усеченной пирамиды. Упомянутая форма лицевой наружной стороны 5, кроме того, улучшает эстетическо-художественное восприятие блока и повышает его служебные свойства при использовании в дорожно-тротуарных одеждах. Корпус 1 блока в плане имеет сферообразную форму по фиг. 3 или по фиг. 4, 5, 7 многоугольную, или по фиг. 6 - овалообразную - валунообразную, или по фиг. 8 - цилиндрическую. 15911 1 2012.06.30 Упомянутые формы корпуса 1 расширяют технологические возможности использования строительного блока с подсветкой. Например, по фиг. 3 сферообразная, по фиг. 6 овалообразныя - валунообразная формы в плане могут быть применены не только для камней мощения, но и для внутренней отделки ванных комнат или бассейнов. Форма строительного блока по фиг. 4, 5, 7 - многоугольная в плане используется преимущественно для тротуарно-садовых и дорожных одежд или в качестве облицовочной плитки для наружных и/или фасадных стен зданий и сооружений. Строительные блоки с подсветкой по фиг. 8 могут быть применены как для опор ограждений, так и для всевозможных промежуточных блочных элементов строительных конструкций. Для объемного матирования или проработки матовой поверхности в строительном блоке по фиг. 1-8 в материал наружной лицевой стороны 3, 4 могут быть введены, в зависимости от требований к оптическим и/или механическим свойствам, аэросил и/или тригидрат алюминия и/или мраморная крошка и/или стеклянная крошка на глубину 1 мкм 1 см. Глубина 1 мкм-1 см матирования наружной лицевой стороны выявлена экспериментально для придания оптимальных оптических свойств объему или поверхности наружной лицевой стороны блока в зависимости от материала матрицы и мощности светодиодов. Аэросил представляет мелкодисперсный аморфный диоксид кремния 2. Аэросил в одном из применений используют по ТУ-2168-001-14344269-03, Россия, фирма КОВЕЛОС 73. Тригидрат алюминия 3, светопрозрачный порошкообразный пигмент для полиэфирных смол 3. Для объемного матирования строительного блока с подсветкой или проработки матовой поверхности в блоке по фиг. 1-8 в материал матрицы объемно или в наружную лицевую сторону 3, 4 возможно введение мраморной крошки и/или стеклянной крошки на глубину 1 мкм-1 см. Введение мраморной крошки, например, в виде микрокальцита и/или стеклянной крошки не только придает оригинальность оптическим свойствам материалу матрицы блока. В зависимости от объемного процентного соотношения мраморной крошки и/или стеклянной крошки в материал матрицы значительно повышается конструктивная прочность строительного блока путем его дискретного армирования скелетообразующим материалом в виде мраморной крошки и/или стеклянной крошки. Оригинальный дизайн ландшафту придает применение строительного блока с подсветкой по фиг. 9, 10 в различном исполнении ограждения 6, 7 блочной конструкции фиг. 9 или комбинированной - фиг. 10 и/или в их опоре 8, 9. В ограждении 6, по меньшей мере, в один из блочных элементов 10 ограждения 6 и/или в один из элементов 11 его опоры 8 встроены светодиодные кластеры 12, 13. В ограждении 7, по меньшей мере, в один из блочных элементов 14 ограждения 7 и/или в один из элементов 15 его опоры 9 встроены светодиодные кластеры 16, 17. Целесообразным для придания оригинальности ландшафту может быть использование строительных блоков с подсветкой для изготовления оголовок 18, 19 для изготовления опор 6, 7 ограждений с применением светодиодных кластеров 20, 21. Технологично, в зависимости от требований заказчика к коэффициенту светопропускания, рассеяния или отражения света, в строительном блоке с подсветкой в качестве светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала применен полимер, например, на основе класса полиэфирных смол или, например, смолы стандартной УП фирмы 32032-00 - ортофталиевый полиэфир с низкой вязкостью и реактивностью, модифицированной акрилом 4. Могут быть также применены в качестве материала матрицы для строительных блоков с подсветкой полиуретан или ударопрочное стекло в зависимости от использования, например, для облицовочных плит, бассейнов,всевозможных поделок. В строительном блоке с подсветкой по фиг. 11, 12, 13 электрическая блок-схема может быть выполнена как на основе, по меньшей мере, одного светодиодного кластера на осно 4 15911 1 2012.06.30 ве одной светодиодной матрицы с одним светодиодом, так и, например, на основе светодиодного кластера, выполненного в виде трех параллельно подключенных линейных стабилизаторов тока 22, 23, 24, каждый из которых включен последовательно с соответствующей светодиодной матрицей на основе соответственно светодиодных пар 25, 26, 27. На входе светодиодного кластера может быть смонтирована схема 28 защиты от изменения полярности подключения светодиодов 25, 26, 27. Светодиодный кластер фиг. 11, 12,13 может быть выполнен в виде, по меньшей мере, одной светодиодной матрицы, по меньшей мере, с одним светодиодом. Используемые, например, в блоке с подсветкой по фиг. 12 светодиодные матрицы 29,30, 31, в зависимости от технических требований к блокам с подсветкой, электрически могут быть соединены друг с другом по схеме навесного монтажа 32 или по схеме печати на общем диэлектрическом основании 34. Каждая светодиодная матрица 29, 30, 31 может содержать соответственно по паре светодиодов 32. Светодиодный кластер может электрически запитываться от общего входа 35. В зависимости от экономики технологии изготовления или оптико-технических требований заказчика, в одном из вариантов по фиг. 13, в зависимости от габаритов и требований к светоизлучению, в блоке 1 с подсветкой печатная плата светодиодного кластера в плане имеет двустороннюю гребенчатую форму по фиг. 12 или по фиг. 13 имеет форму в плане четырехлучевой диагональной звезды для оптимального объединения между собой заданного количества, например, шести или пяти светодиодных матриц 29, 30, 31, 36, 37,38, 39, 40. На фрагменте фото по фиг. 14 показан пример материализации конструктива строительного блока 1 с подсветкой для мощения пешеходной дорожки частного дома. Базовой формой при производстве строительных блоков с подсветкой является полукирпич размером 100(200)10045(60) мм, поскольку аналогичная тротуарная плитка нашла наибольшее распространение. Светодиоды для поверхностного и внутреннего монтажа применяют мощностью 70 мВт и углом рассеяния 120 и более. Под углом рассеяния подразумевается угол, при котором интенсивность свечения равна 50 от максимальной интенсивности. Электрическая схема расположена, как правило, на печатной плате из стеклотекстолита в соответствии с заданой формой блока. Вся электрическая схема питается от внешнего источника постоянного напряжения 12 В. Возможное отклонение напряжения должно находиться в пределах 20 . В процессе введения в хозяйственный оборот различных моделей светящегося строительного блока экономически целесообразно ориентироваться на существующие формы обычной тротуарной плитки, камней мощения, брусчатки. Это позволяет легко устанавливать блок с подсветкой в тротуарное полотно как в процессе укладки основной плитки,так и впоследствии. Используют строительный блок для подсветки тротуаров, бассейнов и/или камней мощения, и/или брусчатки, и/или разделительных полос, и/или садовых дорожек по следующей технологии. Для производства того или иного типоразмера строительного сооружения или конструкции прорабатывается соответствующая литьевая оснастка и конструктив подвода электрической энергии для запитки блоков строительных с подсветкой. В литьевой технологии строительных блоков с подсветкой рабочая смесь разливается в полипропиленовые или резиновые, или стелопластиковые, или металлические формы. Заливка рабочей смеси блока в формы производится без вибрации. Перед заливкой в форму устанавливают и фиксируют посредством знаков светодиодный кластер. Строительные блоки с подсветкой займут свое достойное место в ландшафтных разработках различных территорий - это обозначение парковок, пешеходных дорожек, обозначения на проезжей части лежачего полицейского, бордюрного камня и т.п. Подсвеченные строительные конструкции и сооружения - это новое направление в сувенирной индустрии в местах скопления туристов, особенно в темное время суток. Боль 5 15911 1 2012.06.30 шие блоки в форме окатышей и валунов можно использовать для декора крупных аквариумов, а также террариумов в качестве домиков для их обитателей. Современный ландшафтный дизайн без использования комбинирования искусственных строительных блоков с подсветкой и камней, будь это гранитный бут, мраморная крошка или речные окатыши, трудно представить. Промышленное освоение строительных блоков с подсветкой готовится на территории СНГ и ЕС. Источники информации 1. .-./. 2010.01. 2. , 09-05321425.02.199701 9/0421 4/00. 3. Химпоставщик М. Каталог продукции.Тригидрат алюминия 3 /// 11/03/2010. 4. Проспект фирмы , Чехия, смола стандарт УП 32032-00, модифицированная акрилом, 12 фев.2010. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 9