专利名称:电气化吊顶框架的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及吊顶栅格框架。具体地,本发明涉及用于连接低压设 备的电气化吊顶栅格框架。
背景技术:
将美国的电厂、传输线和变电所与家庭、商业设施和工厂相连的
电网几乎全部都是在高压交流电(AC)范围内工作的。然而,在存在 于这些建筑物中的设备中,有越多越多的设备实际上是以低压直流电 (DC)工作的。这些设备包括但不限于数字显示器、遥控器、触敏控 制器、发射器、接收器、计时器、发光二极管(LED)、音频放大器、 微型处理器、其他数字电器和实际上所有的采用可充电电池或一次性 电池的产 品。
采用低压DC的设备的安装通常受到位置的限制,在所述位置上 一对承载高压AC的电线被引至自身具有将该AC电转变成有效的低 压DC电形式能力的设备,或者从独立的有效低压DC电源中引出一 对电线。提高的低压DC部件的安置和供电通用性是受欢迎的。具体 而言,越来越期望在吊顶环境中具有诸如电力和信号传输这样的电功 能性,且同时没有已知吊顶系统的缺陷,包括来自电压源的一对接线 的缺陷。
普通的吊顶栅格框架包括沿吊顶长度延伸的主栅格元件和位于其 间的交叉栅格元件。主元件和交叉元件将吊顶形成具有多边形开口的 栅格,诸如吊顶砖、灯具、扬声器、运动检测器等功能设备可以插入 其中并且支承于其中。栅格框架和吊顶砖系统会在生活或工作空间与 安装在头顶上的基础结构系统之间产生视觉障碍。
已知的向吊顶部件(诸如灯)提供电气化的系统采用的方式是借助位于吊顶栅格框架上方通风空间中或其附近的电缆管道、电缆槽盒 和电接头主要基于"根据需要"点对点地进行布线。这些已知系统存在
以下缺陷,即所需要的电线网络占据了吊顶栅格上方的有限空间, 且难以维护或重新布置。此外,当前使用的技术受到以下限制,即 提供给吊顶环境的电力不能合理地关于吊顶平面全方位地接入。换句 话说,电力可以容易地从通风空间接入,但是不能从位于栅格框架平 面内或其下方的区域接入。另外,对于那些未经训练、许可和/或实践 认证的人而言,操作典型有效的电力水平是不安全的。
需要一种向吊顶栅格框架提供电功能性而同时没有已知吊顶系统 的缺陷的吊顶系统。本发明实现这些需求并且提供额外的优点。
发明内容
本发明的 一个方面包括具有形成栅格网的多个栅格元件的电气化 吊顶框架系统。导电材料放置在多个栅格元件中的至少一个的表面上。 导电材料电连接一个或多个电压电源,且具有可与一个或多个低压设 备相连的接触表面。
本发明的另 一方面包括一种向安装在室内空间中的低压设备供电 的方法。该方法包括提供具有多个栅格元件的电气化吊顶框架系统, 其中所述多个栅格元件在室内空间内形成架空的栅格网。该室内空间 将包括但不限于吊顶框架附近和其上方的空间、吊顶框架平面内的空 间以及吊顶框架附近和其下方的空间。导电材料放置在多个栅格元件 中的至少一个的表面上。导电材料电连接一个或多个低压电源。 一个 或多个低压设备被放置在室内空间中,且与导电材料电连接。
本发明实施例的优点包括容易定制位于吊顶上方、其中或其下方 的低压设备和电源的配置。
本发明实施例的另一优点是无需广泛布线就能够向吊顶内的多种 电气设备提供连接的能力。
本发明的又一优点是多种低压电气设备可以安全和Y更利地与电气 化吊顶框架连接或断开,同时低压电源保持与框架导电材料相连。本发明的又一优点是系统的全部或一部分可以在制造支撑构件的 过程中制造,或者可以改造成已安装的支撑构件。
本发明的另一优点是采用了这样的低压技术,其提供无需针对每
个设备将AC电转变成DC电就能够向电气、电子或其它电动设备供 电的能力。
本发明的又一优点在于可以通过在所述框架内的所述导电材料的 一个或多个接点上放置不可变换或可变换的非导电性或导电性互连分 路设备来方便地以替换路径配置发送通过电气化吊顶框架的导电材料 传输的低压电力。
本发明的又一优点是与电气化吊顶框架的导电材料相连的一个或 多个电气设备可以借助无线信号发生装置来进行控制、监视或以其它 方式进行通讯,其中通过让通讯链路上的至少一个发射器、接收器或 收发元件连接电气化吊顶框架的导电材料来给其供电,从而进一步减 少布线和/或使用电池或类似分离电力装置(否则将是必需的)。
本发明的又一优点是与电气化吊顶框架的导电材料相连的一个或 多个电气设备可以被设计成基于有效电力水平的受控或非受控变化在 一种或多种不同的操作模式下工作,所述变化例如可以是因来自一个 或多个系统低压电源的电力的故意或意外损失或减小引起的。
本发明的其它特征和优点将从下列结合附图的对优选实施例的更 详细的描述中变得显而易见,其中所述附图以举例的方式示出了本发 明的原理。
图1示出了具有根据本发明实施例的电气化吊顶的室内空间的立 面透^L图2示出了根据本发明实施例的栅格框架的一段的透视图3示出了根据本发明的连接低压设备的连接器结构的立面透视
图4示出了根据本发明另一实施例的栅格框架的一段的透视图;图5示出了根据本发明另 一实施例的连接低压设备的连接器结构 的立面透视图6示出了根据本发明另一实施例的连接低压设备的连接器结构 的立面透视图7示出了根据本发明另 一实施例的支撑构件和导体结构的剖面 立面图8示出了根据本发明另 一 实施例的栅格框架系统的透视图; 尽可能地,在所有附图中用相同的附图标记指示相同或相似的部件。
具体实施例方式
本发明包括一种电气化吊顶框架。具体地,本发明包括一种优选 安装到室内空间101的结构顶板上的框架,其能够向低压设备107供 电。图1示出了室内空间101,其具有通过吊顶栅格框架105支承的 吊顶103。吊顶103可以包括装饰砖、吸音砖、绝缘砖、灯、釆暖通 风与空气调节(HVAC)通风口、其它吊顶元件或覆盖物及其组合。 低压设备107包括但不限于装饰设备;照明设备,诸如白炽灯、荧 光灯、发光二极管(LED)灯、有机发光二极管(OLED)灯、聚合 物发光二极管、电致发光灯;声学设备,诸如扬声器;加热或冷却设 备,诸如电动机械设备(即变风速扩散器);传感器和/或控制设备, 诸如烟或一氧化碳检测器、其它空气质量感测设备、电子运动检测器、 无线接入点或天线、通讯设备、生命安全和健康保养设备、视听设备、 诸如静态照相机或摄像机、电子显示或图像产生设备和/或其它电气或 电子低压设备。这些低压设备107可以安装在吊顶103之内、上方或 下方。通过放置在吊顶栅格框架105表面上的导体201 (见图2)向低 压i殳备107供电。
图2示出了从上方观察的吊顶栅格框架105的一段的透视图,其 中吊顶103的一部分被除去。吊顶栅格框架103包括横截面大致呈倒 置"T,,形的交叉支撑构件203,其中凸缘304从腹板204向外伸出。腹板204从管壳301(未在图2中示出)或其他支撑设备延伸至凸缘304。 虽然图2示出的是倒置"T"形,但也可以使用任何能够支撑吊顶103 或提供合适吊顶装饰的几何形状。通过使用机械线或通过腹板204与 建筑物结构(未在图2中示出)连接的其它合适支撑设备将支撑构件 203安装到建筑物结构上。导体201安装在凸缘304的凸缘表面205 上。虽然示出的是导体201安装在凸缘表面205上,但导体201也可 以安装在包括(但不限于)腹板204的竖直表面和与凸缘表面205相 对的凸缘304下表面在内的任何表面上,或者安装在任何形成于可与 电气设备电连接的栅格框架中或者由该栅格框架形成的空腔内。导体 201包括导电材料,其在发生接触时提供足以向低压电气设备供电的 电连接。合适的导电材料包括但不限于铝及其合金、铜及其合金、黄 铜、磷青铜、铍铜、不锈钢或其它导电材料或者其组合。另外,导电 材料可以包括具有镀层的导电体材料,所述镀层包括但不限于镍、锡、 铅、铋、银、金镀层或其它导电材料镀层或者其组合。
如图2所示,适于接收导体201的表面包括支撑构件203的两个 凸缘表面205,其中凸缘表面205之一接收具有正电荷的导体201,第 二凸缘表面205接收具有负电荷的导体201。在本发明的替换实施例 中,可提供单个带正电的导体201,其中可以通过连接大地或其它方 式的合适电返回路径的设备完成回路。导体201可以暴露在外,或者 部分或全部涂覆绝缘或保护覆盖层。可以通过包括(但不限于)粘合、 电镀或机械连接手段在内的任何合适的方法将导体201安装或形成在 吊顶栅格框架105上、或者作为吊顶栅格框架105的一部分设置。另 外,导体201可以直接安装或形成在吊顶栅格框架105表面上,或者 在导体201和吊顶栅格框架105之间具有绝缘材料,诸如MYLAI^。 MYLAR 是德国 Wilmington的E丄Du Pont De Nemours and Company Corporation的联邦注册商标,其具有本领域/〉知的聚酯成 分。吊顶103可以包括通常可购买到的部件,诸如可以直接放置到导 体201上的吊顶砖。在优选实施例中,吊顶103包括由非导电材料制 成的吊顶砖,并且可以直接放置到导体201上。在本发明的另一实施例中,导体201可以至少部分涂覆能抵抗或 减緩腐蚀和污垢或灰尘影响的材料。在本发明的另一实施例中,导体 可嵌入支撑构件203中。为使电接触变得更容易,本发明的这个实施 例的涂覆材料可以具有导电性,或者可以借助与接触构件317的接触 刺穿从而使得与导体201的接触变得更容易,或者可借助其它合适装 置刺穿或者部分或全部除去。
图3示出了与电气设备300电连接的支撑构件203的一部分的立 面透视图。图3中的支撑构件包括上盒体或管壳301和凸缘304,所 述凸缘304包括下凸缘表面205。通过一对电线或其它合适的导电装 置307给电气设备300供电,所述电线或导电装置307经由部件连接 器309和支撑连接器311与导体201形成电接触。电气设备300可以 是任何可由导体201提供的电力供电的电气设备。电气设备300优选 是低压设备,诸如数字显示器、遥控器、触敏控制器、发射器、接收 器、计时器、LED、 OLED、音频放大器、微型处理器和实际上所有 采用可充电电池的产品或在上面提及的任何其它低压设备。
支撑连接器311包括导电的外表面313和绝缘的内表面315。外 表面313可以涂覆绝缘材料,即可以是绝缘外表面。合适的导电材料 包括但不限于铝、铜、黄铜、磷青铜、铍铜、不锈钢、或其它导电材 料或者其组合。另外,导电材料可以包括具有镀层的导电体材料,所 述镀层包括但不限于镍、锡、铅、铋、银、金镀层或其它导电材料镀 层或者其组合。内表面315可以包括绝缘材料,诸如MYLAR⑧。另外 的合适绝缘材料包括但不限于聚酯、丙烯酸、聚氨酯、聚乙烯、硅酮、 环氧树脂、或其它绝缘成分、或者其组合。
支撑连接器311包括受机械偏置的接触构件317。"受机械偏置" 意指接触构件317被构造成在支撑连接器311重量或任何其它作用力 提供装置作用下借助材料弹性、材料记忆在支撑连接器311的外表面 313和导体201之间提供连续的物理接触,以便接触和保持接触导体 201。或者,可以给连接器311的外表面的一部分涂覆或以其它方式覆 盖绝缘材料。部件连接器309借助与电线307电连接的导电构件和导体201及支撑连接器311的导电外表面之一或两者之间的物理接触提 供电连接。部件连接器309可以包括任何能够在外表面313和电线307 之间提供电接触的连接器(不管是机械的还是冶金的),且可以包括夹 子、插头、螺杆、焊料或者任何其它的已知电连接件。虽然图3示出 了支撑连接器311,但用于电气设备300的回路可以通过任意合适方 式来完成。例如,交叉支撑构件203 (例如参见图2)可以为安装在吊 顶砖上或其中的设备供电,其中所述吊顶砖在其相邻侧上具有连接件。 图4示出了从上方观察的吊顶栅格框架105的一段的透视图,其 中吊顶103的一部分具有图2所示的结构。然而,图4的吊顶栅格框 架105包括交叉支撑构件203,其具有图2的凸缘304的替换几何形 状。在图4中,腹板204从管壳301 (未在图4中示出)或其它支撑 构件延伸至下盒体303。下盒体303的几何形状不限于所示出的几何 形状,而可以是任何可用于支撑吊顶面板103或提供合适吊顶装饰和 用于提供可将导体201放置到其中或其上的装置的几何形状。下盒体 303包括设置和布置于下盒体303内的表面上的多个导体201。导体 201不限于图4所示出的构造,其可被设置在支撑构件203的任意表 面上,或者被设置在形成于栅格框架中或由栅格框架形成的任意空腔 中。图4中的导体201的结构允许连接位于吊顶栅格框架105下方的 电气i殳备300。
图5示出了支撑构件203的立面透视图,其中支撑构件203与电 气设备300电连接并且设置在吊顶栅格框架105下方。如在图3的支 撑构件203中那样,支撑构件203包括管壳301和下凸缘表面205。 然而,支撑构件203还包括下盒体303。下盒体303包括开口 305和 可将导体201安装于其上的附加表面。虽然图5示出了沿着竖直壁位 于下盒体303中的两个导体,但也可以存在另外的导体201,并且所 述另外的导体201可以安装在下盒体303内的任意表面上或者在下盒 体303的外部上。虽然图5示出在下盒体303内提供与电气设备的电 连接,但也可以使用完成用于向电气设备300供电的电路的连接器的 任意组合来形成电连接。例如,电气设备300可以连接下凸缘表面205上的具有正极性的导体201和下盒体303中的具有负极性的导体201。 在替换实施例中,可以使一个或多个导体201具有正极性,其中电气 设备300连接大地或其它合适的电返回路径。
图6示出了与电气设备300电连接的具有关于图5示出和描述的 结构的支撑构件203的透视图。图6示出了支撑连接器311,其被设 置成提供与凸缘表面205上的导体201邻近的可电连接表面。位于下 盒体303中的导体201允许从位于吊顶栅格框架105下方的位置连接 电气设备300。虽然图6示出与电气设备的电连接是由设在下凸缘表 面205上的导体201提供的,但该电连接也可以利用完成向电气设备 300供电的电路的连接器的任意组合来形成。
图7示出了根据本发明实施例的支撑构件203的剖面图。图7举 例说明了用于放置导体201的十个位置。然而并不限于图7所示的结 构,该位置可以是图7所示出的位置的任意组合。或者,可以将导体 201设置在支撑构件203的其它表面上,导体201在这些表面上预期 能够连接电气设备300。
图8示出了根据本发明实施例的吊顶栅格框架105系统的示例。 图8示出了从上方观察的从壁801延伸出的吊顶系统的透^L图。该系 统包括多个导体201,所述导体201从壁801伸出横跨吊顶103。虽然 没有示出,但是导体201可以通过支撑构件(诸如关于图2-7示出和 描述的支撑构件203)来支撑。虽然图8示出导体201是沿一个方向 从壁801伸出,但是导体201也可以是相互连接的和/或包括在垂直于 所示导体201设置的吊顶栅格框架105上。另外,栅格框架可以贯穿 壁结构本身、在其上方延伸、围绕其延伸、在其下方延伸或者在其内 部延伸。
电力从低压电源中提供给导体201,所述电源诸如(但不限于) 是变压器803、或者(未示出的)光伏或太阳能发电机、燃料电池、 燃烧动力的发电机、风力或水力发电机、电池或其它电储存设备,或 者这些或其它合适电源的任意组合。在以变压器为电源的情况下,由 常规电源805向低压变压器803提供交流线路电流(AC),电压在变压器803中转变为低压直流电(DC)。该低压电力由电源805或其它 导电装置提供给导体201。低压设备107安置在吊顶栅格框架105上 或其附近。
电力通过提供与导体201和低压设备107的电连接的部件连接器 309提供给低压设备107。合适的设备包括(但不限于)发光二极管 (LED)灯、扬声器、烟或一氧化碳检测器、无线接入点、静照相机 或摄像机、或其它低压设备,它可以安装在吊顶103内、其上方或其 下方。吊顶栅格框架105优选包括设置于某些位置的支撑构件203(未 示出)上的多个导体201,其中在所述位置上,部件连接器309可以 连接低压设备107并且为其供电。导体201优选包括具有正极性的导 体201、具有负极性的导体201或其组合。例如,部件连接器309可 以被放置在低压设备107的相对侧上,以分别连接具有正极性的导体 201和具有负极性的导体201,正如图8中的结构807示出的那样。在 另 一示例中,设备(诸如支撑连接器311)可以被用来在低压设备107 的一侧上提供连接,如在图8的结构809和811中示出的那样。
本发明还包括将吊顶栅格系统电气化的方法,其中该方法可以应 用于新的或者已有的吊顶系统中。该方法包括向支撑构件203的表面 提供由导电材料制成的导体201。可以在安装之前的支撑构件203的 制造过程中给支撑构件203提供导体201,或者可以将导体201提供 给已有的安装好的支撑构件的表面。
在支撑构件203被制造成附连有导体201的实施例中,吊顶103 以常规方式被立起,其中所述常规方式包括将吊顶栅格框架105、支 撑构件203和导体201附连和悬挂到建筑物结构上。在安装好吊顶栅 格框架105之后,则可以形成电连接件,其包括与低压电源的电连接。 该电连接还可以包括支撑连接器311,以便更靠近地提供具有相反极 性的表面,从而便于更容易连接低压设备107。该电连接还可以包括 将电力从导体201提供给低压设备107的部件连接器309。另外的连 接可以包括吊顶栅格框架105的交点上的可传导电力或选择性地传导 电力的接头。通过简单加入常用的机械、电气或电子开关装置,文中力。另外,通过简单加入常见的电气或电子感测和/或指示装置,文中 所述的连接中的任何一种均可以这种方式形成以监视、测量和/或以其 它方式指示该点上的电力状态。
虽然已经关于优选实施例对本发明进行了描述,但是本领域技术 人员将理解的是,可以进行各种改变和对其元件进行等同替代而同时 不脱离本发明的范围。另外,根据本发明的教导可以进行大量修改以 适应具体情况或材料,而同时不脱离本发明的基本范围。因此,期望 本发明不限于作为本发明的最佳实施方式公开的具体实施例,而是期 望本发明将包括落在所提交的权利要求书的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种电气化吊顶框架系统,其包括形成栅格网的多个栅格元件;设在所述多个栅格元件中的至少一个的表面上的导电材料;以及其中所述导电材料与低压电源电连接并且具有能够与低压设备连接的接触表面。
2. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述栅格元件被设置 和布置成支撑吊顶元件。
3. 如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述吊顶元件选自由 装饰设备、照明设备、加热设备、制冷设备、感测设备、控制设备、 通讯设备、生命安全和健康保养设备、视听设备及其组合构成的组。
4. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料被布置 在所述栅格元件的凸缘表面上。
5. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料被布置 在所述栅格元件的下盒体内的表面上。
6. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料被布置 在所述栅格元件的腹板表面上。
7. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料未被涂覆。
8. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料进一步 涂覆有导电材料。
9. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述导电材料涂覆有 可刺穿的电绝缘材料。
10. 如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述导电材料被设 置成导电材料带。
11. 如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述导电材料选自 由铝、铝合金、铜、铜合金、黄铜、磷青铜、铍铜、不锈钢及其组合 构成的组。
12. 如权利要求1所述的系统,其特征在于,绝缘材料被设置在 所述导电材料和所述栅格元件的所述表面之间。
13. —种给安装在室内空间中的低压设备供电的方法,其包括 提供具有在室内空间内形成栅格网的多个栅格元件的电气化吊顶框架系统和设在所述多个栅格元件中的至少一个的表面上的导电材 料,所述导电材料与低压电源电连接; 提供低压设备;和使所述低压设备与所述导电材料电连接。
14. 如权利要求13所述的方法,其利用所述栅格元件支撑吊顶元件。
15. 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述吊顶元件选自 由装饰设备、照明设备、加热设备、制冷设备、感测设备、控制设备、 通讯设备、生命安全和健康保养设备、视听设备及其组合构成的组。
16. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述导电材料设 置在所述栅格元件的凸缘表面上。
17. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述导电材料设 置在所述栅格元件的下盒体内。
18. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述导电材料设 置在所述栅格元件的腹板表面上。
19. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,电连接包括向未被 涂覆的导电材料提供电连接。
20. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,电连接包括向涂覆 有电传导材料的导电材料提供电连接。
21. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,电连接包括刺穿电 绝缘材料以接触导电材料。
22. 如权利要求13所述的方法,其在所述导电材料和所述栅格元 件的所述表面之间设置绝缘材料。
23. —种给安装在室内空间中的低压设备供电的方法,其包括 提供具有在室内空间中布置在大致竖直的平面内形成栅格网的多个栅格元件的电气化壁框架系统和设在所述多个栅格元件中的至少一个的表面上的导电材料,所述导电材料与低压电源电连接; 提供低压设备;和使所述低压设备与所述导电材料电连接。
24. 如权利要求23所述的方法,其特征在于,将所述导电材料设 置在所述栅格元件的凸缘表面上。
25. 如权利要求23所述的方法,其特征在于,电连接包括向未被 涂覆的导电材料提供电连接。
26. 如权利要求23所述的方法,其特征在于,电连接包括刺穿电 绝缘材料以接触导电材料。
全文摘要
一种电气化吊顶框架系统,其具有形成设置成大致平面结构的栅格网的多个栅格元件。导电材料被设置在多个栅格元件中的至少一个的表面上。导电材料电连接低压电源并且具有可连接低压设备的接触表面。
文档编号H01R13/60GK101563818SQ200780046566
公开日2009年10月21日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者B·T·帕特森, J·W·迈尔斯, S·弗雷克斯卡 申请人:阿姆斯特郎世界工业公司