Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6841
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
F 21S 4/00
E 01F 9/00
E 04F 13/08
(54) БЛОК СТРОИТЕЛЬНЫЙ С ПОДСВЕТКОЙ
(21) Номер заявки: u 20100254
(22) 2010.06.23
(71) Заявитель: Богданов Александр
Леонидович (BY)
(72) Авторы: Богданов Александр Леони-
дович; Петров Сергей Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Богданов Алек-
сандр Леонидович (BY)
(57)
1. Блок строительный с подсветкой, корпус которого образован матрицей на основе
светопрозрачного, ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала, внутри
которого размещен светодиодный кластер, отличающийся тем, что светопрозрачный ма-
териал матрицы выполнен объемно матовым или, по меньшей мере, одна наружная сторо-
на корпуса выполнена матовой, при этом светодиодный кластер выполнен в виде, по
меньшей мере, одной светодиодной матрицы с, по меньшей мере, одним светодиодом.
2. Блок строительный по п. 1, отличающийся тем, что наружная сторона корпуса
имеет форму усеченной пирамиды.
3. Блок строительный по п. 1, отличающийся тем, что наружная сторона корпуса
имеет форму сферообразную или многоугольную, или овалообразную, или цилиндриче-
скую.
4. Блок строительный по любому из пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что в объем мат-
рицы или в материал наружной стороны введены аэросил и/или тригидрат алюминия,
и/или мраморная крошка, и/или стеклянная крошка на глубину 1мкм - 1см.
5. Блок строительный по п. 1, отличающийся тем, что в качестве светопрозрачного,
ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала применен полимер или уда-
ропрочное стекло.
6. Блок строительный по п. 1, отличающийся тем, что блок-схема светодиодного кла-
стера 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.
Фиг. 1
BY6841U2010.12.30

2. BY 6841 U 2010.12.30
2
7. Блок строительный по п. 5, отличающийся тем, что светодиодные матрицы элек-
трически соединены друг с другом по схеме навесного монтажа или по схеме печати на
общем диэлектрическом основании.
8. Блок строительный по п. 4, отличающийся тем, что печатная плата светодиодного
кластера в плане имеет двустороннюю гребенчатую форму или имеет форму в плане че-
тырехлучевой диагональной звезды.
(56)
1. www.oscar-sib.ru/kamni.html 2010.01.
2. JP, 9053214, МПК E 01F 9/04 F 21S 4/00, 1997
3. Химпоставщик М. Каталог продукции. Тригидрат алюминия Al (OH)3 htt://www.
himpst.ru/ 11/03/2010.
4. Проспект фирмы REIHHOD, Чехия, смола стандарт УП Polylite 32032-00, модифи-
цированная акрилом, 2010.
Полезная модель относится к области производства строительных материалов и может
быть использована 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 образо-
ван матрицей на основе прозрачной кремниевой смолы. В матрицу блока введен люмино-
фор 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 проложен-
ной поверхностью.
Недостаток заключается в ограничении времени проявления люминесценции, которое
пропорционально времени накопления света в люминофоре. Кроме того, матрица люми-
несцирующего блока обладает низкими оптическими свойствами в отношении коэффици-
ента светопропускания и светоизлучения.
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является конструкция
строительного блока для подсветки тротуаров, бассейнов, брусчатки и/или садовых доро-
жек, 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 произ-
водства камня используют многоразовую форму из пластика для изготовления, например,
тротуарной плитки.
Однако известная технология и конструкция светящегося камня, несмотря на кажу-
щуюся простоту изготовления, не в полной мере решают задачу оптимизации оптических
свойств матрицы корпуса светящегося строительного блока в отношении требуемого ко-
эффициента светопропускания и светоизлучения в связи с дефектами гомогенизации ма-
териала матрицы и формы.
В основу полезной модели 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 блоке строительном с подсветкой, корпус ко-
торого образован матрицей на основе светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и

3. BY 6841 U 2010.12.30
3
влагоустойчивого материала, внутри которого размещен светодиодный кластер, согласно
полезной модели, светопрозрачная матрица корпуса выполнена объемно матовой или, по
меньшей мере, одна наружная сторона корпуса выполнена матовой, при этом светодиод-
ный кластер выполнен в виде, по меньшей мере, одной светодиодной матрицы, по мень-
шей мере, с одним светодиодом.
В блоке строительном с подсветкой наружная сторона корпуса имеет форму усечен-
ной пирамиды.
Корпус блока в плане имеет форму сферообразную или многоугольную, или овалооб-
разную, или цилиндрическую.
В блоке строительном с подсветкой в объем матрицы или в материал наружной сторо-
ны введены аэросил и/или тригидрат алюминия, и/или мраморная крошка, и/или стеклян-
ная крошка на глубину 1мкм - 1см.
В блоке строительном с подсветкой в качестве светопрозрачного ударопрочного, теп-
лостойкого и влагоустойчивого материала применен полимер и/или ударопрочное стекло.
В блоке строительном с подсветкой электрическая блок-схема светодиодного кластера
выполнена в виде трех параллельно подключенных линейных стабилизаторов тока, каж-
дый 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
навесного монтажа или по схеме печати на общем диэлектрическом основании.
В блоке строительном с подсветкой печатная плата светодиодного кластера в плане
имеет двустороннюю гребенчатую форму или имеет форму в плане четырехлучевой диа-
гональной звезды.
Технический результат нового конструктива проявляется в сочетании улучшения оп-
тического светопропускания материалом матрицы корпуса с заданным законом светоиз-
лучения светодиодного кластера.
Для лучшего понимания объект поясняется чертежом.
Фиг. 1, 2 - общий вид конструкции блока строительного с подсветкой.
Фиг. 3-8 - формообразующий конструктив блока строительного с подсветкой.
Фиг. 9, 10 - общий вид конструкции блока строительного с подсветкой для примене-
ния дизайна ограждений.
Фиг. 11, 12, 13 - общий вид конструкции блока строительного с подсветкой с оптими-
зацией исполнения электрической блок-схемы светодиодного кластера.
Фиг. 14 - фрагмент фотоконструктива блока строительного с подсветкой для мощения
пешеходной дорожки частного дома.
Блок строительный с подсветкой по фиг. 1 может быть использован для тротуаров,
бассейнов и/или камней мощения, и/или ограждений, и/или брусчатки, и/или разделитель-
ных полос шоссейной дороги, и/или взлетно-посадочной полосы, и/или садовых дорожек.
Корпус 1 блока по фиг. 1, 2 образован матрицей на основе светопрозрачного, ударопроч-
ного, теплостойкого и влагоустойчивого материала. Внутри корпуса 1 размещен светоди-
одный кластер 2. Для улучшения оптических свойств светопрозрачная матрица корпуса 1
матирована и может быть выполнена объемно-матовой с заданным законом светоизлуче-
ния 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 сто-
роны 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 форму по фиг. 3 сферообразную или по фиг. 4, 5, 7 много-
угольную, или по фиг. 6 овалообразную-валунообразную, или по фиг. 8 цилиндрическую.

4. BY 6841 U 2010.12.30
4
Упомянутые формы корпуса 1 расширяют технологические возможности использова-
ния строительного блока с подсветкой. Например, по фиг. 3 сферообразная, по фиг. 6 ова-
лообразная - валунообразная формы в плане могут быть применены не только для камней
мощения, но и для внутренней отделки ванных комнат или бассейнов.
Форма блока строительного с подсветкой по фиг. 4, 5, 7 многоугольная в плане ис-
пользуется преимущественно для тротуарно-садовых и дорожных одежд или в качестве
облицовочной плитки для наружных и/или фасадных стен зданий и сооружений.
Блоки строительные 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 зави-
симости от требований к оптическим и/или механическим свойствам, аэросил и/или три-
гидрат алюминия, и/или мраморная крошка, и/или стеклянная крошка на глубину 1мкм -
1см. Глубина 1мкм - 1см матирования наружной лицевой стороны выявлена эксперимен-
тально 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 SiO2. Аэросил в од-
ном из применений используют по ТУ -2168-001-14344269-03. Россия, фирма КОВЕЛОС -
73. Тригидрат алюминия Al (OH)3 - светопрозрачный порошкообразный пигмент для по-
лиэфирных смол [3].
Для объемного матирования блока строительного с подсветкой или проработки мато-
вой поверхности в блоке по фиг. 1-8 в материал матрицы объемно или в наружную лице-
вую сторону 3, 4 возможно введение мраморной крошки и/или стеклянной крошки на
глубину 1мкм - 1см. 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 блока строительного путем его дискретного армирования скелетообразующим
материалом в виде мраморной крошки и/или стеклянной крошки.
Оригинальный дизайн ландшафту придает применение блока строительного с под-
светкой 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 использова-
ние блоков строительных с подсветкой для изготовления оголовок 18, 19; для изготовле-
ния опор 6, 7 ограждений с применением светодиодных кластеров 20, 21.
Технологично, в зависимости от требований заказчика к коэффициенту свето-
пропускания, рассеяния или отражения света, в блоке строительном с подсветкой в каче-
стве светопрозрачного ударопрочного, теплостойкого и влагоустойчивого материала при-
менен полимер, например, на основе класса полиэфирных смол или, например, смолы
стандартной УП фирмы Polylite 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 основе

5. BY 6841 U 2010.12.30
5
одной светодиодной матрицы с одним светодиодом, так и, например, на основе светодиод-
ного кластера, выполненного в виде трех параллельно подключенных линейных стабили-
заторов 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 поляр-
ности 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 строительном с подсветкой по фиг. 12 светодиод-
ные 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 матрицы 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 тре-
бований заказчика в одном из вариантов по фиг. 13, в зависимости от габаритов и требо-
ваний 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 строи-
тельного блока 1 с подсветкой для мощения пешеходной дорожки частного дома.
Базовой формой при производстве строительных блоков с подсветкой является "полу-
кирпич" размером 100(200) х 100 х 45(60) мм, поскольку аналогичная тротуарная плитка
нашла наибольшее распространение. Светодиоды для поверхностного и внутреннего мон-
тажа 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 заданной формой блока.
Вся электрическая схема питается от внешнего источника постоянного напряжения
12В. Возможное отклонение напряжения должно находиться в пределах 20 %.
В процессе введения в хозяйственный оборот различных моделей светящегося строи-
тельного блока экономически целесообразно ориентироваться на существующие формы
обычной тротуарной плитки, камней мощения, брусчатки. Это позволяет легко устанавли-
вать 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 со-
оружения или конструкции прорабатываются соответствующая литьевая оснастка и кон-
структив подвода электрической энергии для запитки блоков строительных с подсветкой.
В литьевой технологии строительных блоков с подсветкой рабочая смесь разливается в
полипропиленовые или резиновые, или стеклопластиковые, или металлические формы.
Заливка рабочей смеси блока в формы производится без вибрации. Перед заливкой в фор-
му устанавливают и фиксируют посредством знаков светодиодный кластер.
Строительные блоки с подсветкой займут свое достойное место в ландшафтных раз-
работках различных территорий, это обозначение парковок, пешеходных дорожек, обо-
значения на проезжей части "лежачего полицейского", бордюрного камня и т.п.
Подсвеченные строительные конструкции и сооружение - это новое направление в
сувенирной индустрии в местах скопления туристов, особенно в темное время суток.

6. BY 6841 U 2010.12.30
6
Большие блоки в форме окатышей и валунов можно использовать для декора крупных ак-
вариумов, а также террариумов в качестве домиков для их обитателей.
Современный ландшафтный дизайн без использования комбинирования искусствен-
ных 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.
Фиг. 2 Фиг. 3
Фиг. 4 Фиг. 5
Фиг. 6 Фиг. 7
Фиг. 8 Фиг. 9 Фиг. 10

7. BY 6841 U 2010.12.30
7
Фиг. 11
Фиг. 12 Фиг. 13
Фиг.14
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.