Электропроводность в системе подвесного потолка

Электропроводность в системе подвесного потолка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системе подвесного потолка и, в частности, к подвесному потолку, в решетку каркаса которого вмонтирован электропроводный материал. Путем использования электрических ответвлений в комбинации с электропроводным материалом система подвесного потолка способна распределять ток низкого напряжения в плоскости решетки каркаса, над ней и под ней.

Обычная решетка каркаса потолка включает в себя основные элементы решетки, проходящие по длине потолка, с поперечными элементами решетки между ними. Основные и поперечные элементы образуют потолок в виде решетки с отверстиями многоугольной формы, в которую могут устанавливаться и которая может нести функциональные устройства, такие как плиты потолка, осветительные приборы, акустические системы и тому подобное. Система решетки каркаса и плит потолка может обеспечивать визуальный барьер между жилым или рабочим пространством и системами инфраструктуры, установленными наверху.

Есть растущая необходимость иметь функциональную возможность передачи электроэнергии и сигналов в оборудовании потолка. По нескольким причинам, включающим в себя эстетическую привлекательность, обычные технические средства включают в себя монтажные кабельные лотки и электрические раздаточные коробки в пазухах подвесного потолка над решеткой каркаса потолка. Результатом применения таких систем является сложная сеть проводов, которые занимают ограниченное пространство над решеткой потолка и, после установки, являются трудными для обслуживания и перекомпоновки. Более того, эти технические средства являются ограниченными тем, что электроэнергия, которой они снабжают оборудование потолка, не имеет возможности подключения со всех направлений относительно плоскости потолка. Другими словами, к электроэнергии можно легко подключиться из пазух подвесного потолка, но не из областей в плоскости или под плоскостью решетки каркаса. Задачей изобретения является создание потолка, имеющего электрическую функциональность, при которой можно подключаться сверху, снизу и в плоскости решетки каркаса.

Система потолка изобретения содержит решетку каркаса, имеющую множество элементов решетки, выполненных, по существу, в горизонтальной плоскости. Электропроводный материал вмонтирован, по меньшей мере, в один из множества элементов решетки. Элемент решетки, в который вмонтирован электропроводный материал, включает в себя, по меньшей мере, один паз, такой, где участки электропроводного материала являются открытыми. По меньшей мере, одно ответвление прикреплено к элементу решетки так, что находится на одной линии с пазом и, в свою очередь, с электропроводным материалом. Каждое ответвление включает в себя кожух, средство сцепления с проводом и провод ответвления. Средство сцепления с проводом формирует соединение с электропроводным материалом, вмонтированным в элемент решетки, и проводом ответвления.

Система потолка обеспечивает несколько преимуществ, которые включают в себя, без ограничения, следующее: упрощенный способ подключения электроэнергии со всех направлений относительно плоскости решетки; сохранение эстетики потолка вследствие способности распределять электроэнергию, используя стандартный профиль решетки; и возможность заменять или переставлять устройства без необходимости видоизменения решетки.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:

Фигура 1 является видом в перспективе фрагмента системы потолка, согласно примеру варианта осуществления изобретения, показывающим различные необязательные признаки изобретения.

Фигура 2 является видом в перспективе элемента решетки, формирующего часть системы потолка, показанной на фигуре 1, и показывающим различные необязательные признаки изобретения.

Фигура 3 является видом в разрезе элемента решетки, согласно примеру варианта осуществления изобретения.

Фигура 4 является видом в разрезе элемента решетки, согласно второму примеру варианта осуществления изобретения.

Фигура 5 является видом в разрезе элемента решетки, согласно третьему примеру варианта осуществления изобретения.

Фигура 6а является видом в разрезе элемента решетки, имеющего направляющую.

Фигура 6b является видом в разрезе альтернативного элемента решетки, имеющего направляющую.

Ниже приведены ссылки на чертежи, на которых сходные детали обозначены одинаковыми номерами на разных видах. На фигуре 1 показана часть системы потолка, показывающая различные необязательные признаки изобретения. Обычная система подвесного потолка включает в себя множество элементов решетки, которые образуют обычный каркас решетки. Каждый элемент решетки может быть выполнен из одного куска листового металла, такого как сталь или алюминий, обычным средством, таким как гибка и штамповка.

На примере варианта осуществления изобретения, иллюстрируемого на фигурах 1-4, каждый элемент 10 решетки включает в себя участок 12 вертикальной стенки, который является единым целым с участком 30 пустотелого утолщения на верхнем крае 14 и с участком 20 полки на нижнем крае 15. Участок 20 полки формируется и центрируется вдоль нижнего края 15. Участок 20 полки имеет верхнюю поверхность 21 и нижнюю поверхность 23.

В примере варианта осуществления изобретения, показанном на фигурах 2 и 3, на каждой стороне участка 12 вертикальной стенки образованы пазы 22, 22', 24, 24' подключения к проводнику. Верхний паз 22 подключения к проводнику, который выполнен в первой стороне 13 участка 12 вертикальной стенки, может находиться продольно на одной линии или быть продольно смещенным от нижнего паза 24 подключения к проводнику. На фигуре 2 показаны пазы 22 и 24, смещенные в продольном направлении от нижнего паза 24' подключения к проводнику. В любом случае, как показано на фигуре 3, верхние пазы 22 и 22' подключения к проводнику находятся поперечно на одной линии один с другим на противоположных сторонах участка 12 вертикальной стенки. Таким же образом, нижние пазы 24 и 24' подключения к проводнику находятся поперечно на одной линии один с другим.

Обычная электропроводная полосковая линия 40 выполнена внутри участка 12 вертикальной стенки. Электропроводная полосковая линия 40 включает в себя изолятор 44, который покрывает оболочкой первый и второй проводники 46 и 48, соответственно, которые могут быть выполнены из таких материалов, как медь, электропроводный пластик, электропроводное волокно, но не ограничиваясь ими. Для полярности один проводник является положительным, а другой - отрицательным. Проводники 46, 48 вертикально разнесены и проходят параллельно один относительно другого, так что верхние пазы 22 и 22' находятся поперечно на одной линии с проводником 48.

На фигуре 3 показано ответвление 60, прикрепленное к стенке 12 и участку 20 полки элемента 10 решетки. Ответвление включает в себя кожух 62, который покрывает участок 12 вертикальной стенки и участок 20 полки элемента 10 решетки. Предпочтительно, чтобы кожух 62 имел такую форму, чтобы плотно прилегать к элементу 10 решетки и обеспечивать простоту обжимания, как описывается ниже. Прилегающая форма кожуха 62 обеспечивает просвет для панели 8 потолка, которая изготавливается для использования в системе потолка, с возможностью размещения без необходимости видоизменения размера панели.

Ответвление 60 дополнительно включает в себя средство 50 сцепления с проводником. В компоновке, показанной на фигуре 3, средством сцепления проводника является множество обжимных соединителей. Каждый обжимной соединитель 50, по меньшей мере, частично вмонтирован в кожух 62 и располагается в кожухе 62 так, что когда кожух прикрепляется к элементу решетки, каждый обжимной соединитель находится поперечно на одной линии с пазами 22, 22', 24, 24' подключения к проводнику и, в свою очередь, поперечно на одной линии с соответствующим проводником из плоской проволоки 46, 48. Каждый паз 22, 22', 24, 24' подключения к проводнику предоставляет возможность вставить обжимной соединитель 50 в участок 12 вертикальной стенки. Таким образом, когда кожух 62 обжимается с использованием обычного обжимающего инструмента, обжимной соединитель 50 способен прошивать изоляцию 44 электропроводной полосковой линии 40 и устанавливать электрический контакт или с проводником 46, или 48. Изолятор 44 выполнен из материалов, достаточно мягких, чтобы легко прошиваться обжимным соединителем 50. Примеры материалов для изолятора 44 включают пластик, резину и органическую пену.

Ответвление 60 также включает в себя провода 64 и 65 ответвления, которые предпочтительно вмонтированы в кожух 62 ответвления. Одинаково с проводниками 46, 48 электропроводной полосковой линии 40 по полярности, один провод ответвления является положительным, другой - отрицательным. Каждый провод 64, 65 ответвления прикрепляется к обжимному соединителю 50 на одном конце и к соединительной шпильке 66 на противоположном конце. Каждая соединительная шпилька 66 частично вмонтирована в кожух 62, выступает наружу из наружной поверхности кожуха 62 и служит соединителем для устройств с электроприводом. Примеры устройств с электроприводом включают в себя осветительные приборы, осветительные приборы низкого напряжения, акустические системы, видеокамеры, электродвигатели, датчики движения и детекторы дыма.

На фигурах 2 и 5 показан пример альтернативной компоновки, в которой электропроводная полосковая линия 40 вмонтирована в участок 20 нижней полки элемента 10 решетки. При такой компоновке пазы 52 и 54 подключения к проводнику выполнены в участке 20 нижней полки элемента 10 решетки. Более конкретно, пазы 52 и 54 подключения сформированы в верхней поверхности 21 участка 20 нижней полки на противоположных сторонах участка 12 стенки. Пазы 52 и 54 подключения к проводнику могут находиться продольно на одной линии или быть продольно смещены один от другого. Как необязательный вариант, пазы подключения к проводнику (не показаны) могут быть образованы в нижней поверхности 23 участка 20 нижней полки, так чтобы паз подключения к проводнику находился поперечно на одной линии с пазами 52 и 54 подключения к проводнику.

В этой компоновке проводники 46 и 48 горизонтально разнесены и проходят параллельно один относительно другого в продольном направлении элемента решетки так, что паз 52 подключения находится поперечно на одной линии с проводником 46, а паз 54 подключения находится поперечно на одной линии с проводником 48. Вдобавок, ответвление 60 прикрепляется к участку 20 полки элемента 10 решетки. Следует заметить, что ответвление 60, которое покрывает участок 20 полки, а также участок 12 стенки, также может быть использовано. В любом случае, каждый обжимной соединитель 50 расположен в кожухе 62, так что обжимной соединитель 50 находится поперечно на одной линии с соответствующими пазами 52, 54 подключения к проводнику и, таким образом, в свою очередь, с соответствующими проводниками 46, 48.

Третий пример варианта осуществления изобретения показан на фигурах 2 и 4. Первый и второй, вертикально разнесенные проводники 76 и 78, соответственно, вмонтированы в участок 30 утолщения. Каждый из вертикально разнесенных проводников 76 и 78 содержится в изоляторе 74. Первый и второй пазы 72, 73 подключения к проводнику соответственно выполнены в участке 30 пустотелого утолщения элемента 10 решетки. Первый и второй пазы 72, 73 подключения к проводнику расположены на противоположных сторонах участка 30 утолщения и смещены в поперечном направлении один от другого. Таким образом, первый паз 72 подключения к проводнику находится на одной линии с проводником 76, а второй паз 73 подключения к проводнику находится на одной линии с проводником 78.

На фигуре 4 показано ответвление 80, прикрепленное к участку 30 утолщения элемента 10 решетки, и ему придана такая форма, чтобы плотно прилегать, по меньшей мере, к участку 30 утолщения элемента 10 решетки. Ответвление 80 включает в себя кожух 82, который может быть выполнен из множества компонентов или цельным. В примере варианта осуществления изобретения, показанном на фигуре 4, кожух 82 ответвления включает в себя первую половину 85 корпуса и вторую половину 87 корпуса. Кожух 82 выполнен из электроизоляционного материала, такого, как пластик или резина. Каждая половина 85, 87 корпуса выполнена таким образом, чтобы закрывать, по меньшей мере, одну сторону участка 30 утолщения.

U-образные контакты 90 и 92 частично вмонтированы в первую и вторую половины 85, 87 корпуса, соответственно. Каждый контакт 90, 92 имеет одинаковые детали и будет описан в этом документе со ссылкой на контакт 90. Контакт 90 имеет нижнюю ветвь 94 с V-образной канавкой 96, выполненной с возможностью сцепления с нижней поверхностью проводника 78, и заостренный конец 98 для прошивания изолятора 74. Контакт 90 также имеет верхнюю ветвь 95 с V-образной канавкой 97, выполненной с возможностью сцепления с верхней поверхностью проводника 78, и заостренный конец 99 для прошивания изолятора 74. Нижняя ветвь 94 и верхняя ветвь 95 контакта 90 соединены основой 100. Основа 100 вмонтирована в половину 85 корпуса, нижняя и верхняя ветви 94 и 95 выступают через паз 73 подключения в участке 30 утолщения. К основе 100 контакта 90 присоединена соединительная шпилька 102, которая выступает наружу из наружной поверхности половины 85 корпуса и служит соединительным устройством для электроприборов и им подобного.

Описание примеров вариантов осуществления настоящего изобретения приведено выше для понимания настоящего изобретения. Должно быть понятно, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами осуществления изобретения, описанными в этом документе, но является допускающим различные видоизменения, перестройки и замены, что становится ясным специалисту в области техники, без отхода от объема изобретения.

Например, в иллюстративных целях, на чертежах повсеместно показаны Т-образные стержни элементов решетки, однако, следует заметить, что также могут использоваться элементы решетки различной компоновки, такие как продаваемые Armstrong World Industries, Inc. Более конкретно, участок 20 нижней полки элемента 10 решетки может формировать направляющую 120 или скобу, как показано на фигурах 6А и 6В. Подобным же образом, верхушка в форме направляющей может быть расположена на участке 20 нижней полки элемента 10 решетки. Весь отрезок направляющей 120 предоставляет возможность для установки функциональных устройств снизу плоскости потолка. Электропроводная полосковая линия 40 из плоской проволоки помещается в направляющую, как показано на фигурах 6А и 6В. Для подключения к электропроводной полосковой линии 40 из плоской проволоки сверху плоскости каркаса решетки в направляющей 120 могут быть выполнены окна 122.

Следующая формула изобретения предназначена описать все видоизменения и изменения, находящиеся в пределах сущности и объема изобретения.

1. Система подвесного потолка, содержащая: множество элементов решетки, образующих сеть решетки, которая расположена, по существу, в горизонтальной плоскости, причем элемент решетки проходит продольно и включает первый и второй пазы для подключения, причем первый и второй пазы для подключения смещены в продольном и вертикальном направлении друг от друга; первую и вторую электропроводные полосковые линии, имеющие противоположную полярность, причем первая и вторая электропроводных полосковых линии частично вмонтированы в элемент решетки таким образом, что, по меньшей мере, часть каждой из первой и второй электропроводных полосковых линий открыта; и ответвление, прикрепленное к элементам решетки, в которой комбинация электропроводных полосковых линий и ответвления обеспечивают электроэнергией оборудование потолка, которое доступно в плоскости сети решетки, над ней и под ней.

2. Система подвесного потолка по п.1, в которой элемент решетки имеет участок вертикальной стенки, в котором первый и второй пазы для подключения выполнены на противоположных сторонах участка вертикальной стенки.

3. Система подвесного потолка по п.1, в которой элемент решетки имеет участок вертикальной стенки, причем первый и второй пазы подключения размещены на одной стороне участка вертикальной стенки.

4. Система подвесного потолка по п.1, в которой ответвление включает в себя кожух, средства сцепления с проводником и провод ответвления, причем средство сцепления с проводником образует соединение между проводом кожуха и первой и второй электропроводными полосковыми линиями.

5. Система подвесного потолка по п.4, в которой средство сцепления с проводником частично вмонтировано в кожух.

6. Система подвесного потолка по п.4, в которой средство сцепления с проводником является обжимным соединителем.

7. Система подвесного потолка по п.4, в которой средство сцепления с проводником находится поперечно на одной линии, по меньшей мере, с одним из первого и второго пазов для подключения, образованных в элементе решетки.

8. Система подвесного потолка по п.4, в которой кожух выполнен из множества компонентов.

9. Система подвесного потолка по п.4, в которой кожух прилегает к участку полки элемента решетки.

10. Система подвесного потолка по п.4, в которой кожух прилегает к участку вертикальной стенки элемента решетки.

11. Система подвесного потолка по п.4, в которой кожух прилегает к участку утолщения элемента решетки.

12. Система подвесного потолка по п.4, в которой провод ответвления вмонтирован в кожух.

13. Система подвесного потолка по п.12, в которой провод ответвления прикреплен к шпильке.

14. Система подвесного потолка по п.1, в которой каждая из первой и второй электропроводных полосковых линий являются проводником из плоской проволоки.

15. Система подвесного потолка по п.14, в которой каждая из первой и второй электропроводных полосковых линий включает в себя изолятор, покрывающий электропроводную полосковую линию из плоской проволоки.

16. Система подвесного потолка по п.1, в которой участок полки элемента решетки образует канавку, которая вмещает в себя первую и вторую электропроводные полосковые линии, при этом канавка содержит отверстие для осуществления доступа к открытому участку первой и второй электропроводных полосковых линий, размещенных в ней.