СВЕТОИЗЛУЧАЮЩАЯ АКУСТИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ С КАНАЛОМ Российский патент 2018 года по МПК E04B9/32 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к светоизлучающей акустической панели и к способу изготовления светоизлучающей акустической панели.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В современных зданиях строительные элементы, используемые, например, в потолке современных зданий, должны совмещать различные функции, касающиеся, например, акустики, освещения, вентиляции, детектирования и тому подобного.

Примером такого строительного элемента может быть потолочная панель с конкретными желаемыми характеристиками, например, акустическими и визуальными характеристиками. Например, US-2009/0126287 раскрывает акустическую панель с вырезом, для обеспечения возможности монтажа дополнительных устройств в акустической панели. Такая акустическая панель должна обеспечивать затухание звука, но также предусматривать дополнительные функциональные возможности такие, например, как освещение, звучание или детектирование. Для осуществления таких функциональных возможностей, светильники, динамики, датчики и тому подобное могут быть обеспечены в вырезах, скомпонованных в акустической панели.

Было бы желательно обеспечить акустическую панель, которая предусматривает более равномерное освещение, в то же время, выполняя дополнительные функции, такие как вышеупомянутое звучание, детектирование или спринклеры и тому подобное.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышеуказанных и других недостатков предшествующего уровня техники главной задачей настоящего изобретения является обеспечение светоизлучающей акустической панели, которая дает возможность предоставления дополнительных функциональных возможностей, при этом обеспечивая более равномерное освещение.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечена светоизлучающая акустическая панель, содержащая: источник света; звукопоглощающий слой, имеющий оптически отражающую сторону, обращенную к источнику света; светопропускающий слой, скомпонованный параллельно звукопоглощающему слою и отстоящий от него так, что источник света скомпонован в пространстве между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем; и канал сквозь светоизлучающую акустическую панель, причем поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, является зеркально отражающей поверхностью.

Источник света может содержать один или несколько осветительных блоков. Осветительный блок, содержащийся в источнике света, может предпочтительно быть твердотельным осветительным блоком, в котором свет генерируется за счет рекомбинации электронов и дырок. Примеры твердотельных источников света включают в себя светодиоды и полупроводниковые лазеры.

Звукопоглощающий слой может предпочтительно быть выполнен из материала, способного поглощать звуковые волны, такого как пористый материал. Одним примером такого пористого материала является стекловата.

Кроме того, звукопоглощающий слой может предпочтительно быть обеспечен в виде, по существу листового звукопоглощающего слоя.

Зеркально отражающая поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, может предпочтительно иметь оптический коэффициент отражения более 50%.

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения в светоизлучающей акустической панели могут быть скомпонованы один или несколько каналов.

Настоящее изобретение основано на понимании того, что светоизлучающая акустическая панель, обеспечивающая равномерный свет, может быть получена за счет конфигурации со звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, разделенными промежуточным пространством. Поверхность звукопоглощающего слоя, обращенная к светопропускающему слою, является зеркально отражающей, и промежуточное пространство действует в качестве смесительной камеры для света, отраженного звукопоглощающим слоем. Таким образом, практически по всей поверхности светоизлучающей акустической панели может быть получен равномерный свет и акустические характеристики улучшены. С помощью такой конфигурации один или несколько каналов могут быть скомпонованы практически в любом месте в светоизлучающей акустической панели, предусматривая дополнительные функциональные устройства, например, датчики, вентиляцию, спринклеры и тому подобное. Кроме того, авторы настоящего изобретения понимают, что могут быть обеспечены один или несколько таких каналов по существу не вводя какого-либо нежелательного оптического явления, такого как затенение, путем обеспечения канала(ов) с оптически отражающей наружной поверхностью.

Поскольку поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, является зеркально отражающей, эффективное использование света, излучаемого по меньшей мере одним источником света, содержащимся в светоизлучающей акустической панели, обеспечивается.

Более того, канал может предпочтительно проходить сквозь звукопоглощающий слой и светопропускающий слой перпендикулярно звукопоглощающему слою. Это может облегчить выравнивание канала с устройством, обеспечивающим функциональность так, что облегчается монтаж светоизлучающей акустической панели на месте. Однако в разных вариантах осуществления канал может быть предпочтительно сконфигурирован по-разному. Например, канал может быть наклонным и/или коническим. В случае конического канала может иметься первое отверстие в светоизлучающей лицевой поверхности светоизлучающей акустической панели, и второе отверстие напротив лицевой поверхности (на стороне звукопоглощающего слоя), причем второе отверстие больше, чем первое отверстие. Это может облегчить монтаж светоизлучающей акустической панели.

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения светоизлучающая акустическая панель может дополнительно содержать отражатель, выполненный с возможностью принимать свет от источника света и перенаправлять принятый свет к оптически отражающей стороне звукопоглощающего слоя. Таким образом, свет, излучаемый источником света, в основном направлен к звукопоглощающему слою, а не непосредственно к светопропускающему слою, что обеспечивает улучшенную равномерность света, излучаемого светоизлучающей акустической панелью, а также снижает ослепление.

Вышеупомянутый отражатель может быть предпочтительно сконфигурирован так, что поперечное сечение отражателя в плоскости, перпендикулярной звукопоглощающему слою, содержит параболический сегмент. Такая форма отражателя может обеспечивать эффективное и равномерное перенаправление света, излучаемого источником света, к отражающей поверхности звукопоглощающего слоя. Это в частности происходит, когда источник света скомпонован со смещением от фокальной точки/линии параболического отражателя.

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения источник света может быть также удлиненным источником света, который может располагаться вдоль линии, параллельной краю светоизлучающей акустической панели. Такой удлиненный источник света может быть скомпонован смежно с краем светоизлучающей акустической панели и/или "внутри" светоизлучающей акустической панели. В последнем случае светоизлучающая акустическая панель может предпочтительно содержать конструкцию удлиненного отражателя, выполненную с возможностью отражения света от удлиненного источника света в двух направлениях, в основном параллельно звукопоглощающему слою.

За счет обеспечения одного или нескольких удлиненных источников света в сочетании с подходящим отражателем(ями), обеспечивается равномерное излучение света, при этом в то же время предоставляется возможность формирования каналов в различных местах в светоизлучающей акустической панели, поскольку большая часть площади светоизлучающей акустической панели может быть свободной от источников света и чувствительной проводки и тому подобного.

Кроме того, источник света может содержать множество осветительных устройств, например, светодиодных модулей, скомпонованных вдоль, по меньшей мере, одного краевого участка светоизлучающей панели.

Канал может предпочтительно быть цилиндрическим. Однако канал может иметь другие формы, например, прямоугольное или любое другое многоугольное поперечное сечение. Канал может также иметь не многоугольное поперечное сечение, которое не является круглым, а, например, эллиптическое поперечное сечение.

Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения светопропускающий слой может быть оптически рассеивающим слоем, с помощью которого улучшенная равномерность излучаемого света может быть достигнута.

Кроме того, светопропускающий слой предпочтительно может быть воздухопроницаемым, чтобы позволить акустическим волнам давления, попадающим на светопропускающий слой, достигать звукопоглощающего слоя. Например, светопропускающий слой может быть предпочтительно выполнен из ткани или бумаги.

В качестве альтернативы или в комбинации, светопропускающий слой может быть гибким, чтобы обеспечить возможность передачи волн давления практически без прохождения воздуха сквозь светопропускающий слой.

Кроме того, согласно различным вариантам осуществления светоизлучающая акустическая панель может быть сконфигурирована для установки в потолке. С этой целью светоизлучающая акустическая панель может дополнительно содержать структуру, обеспечивающую крепление к потолку светоизлучающей акустической панели, в которой светопропускающий слой светоизлучающей акустической панели обращен в сторону от потолка.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечен способ изготовления светоизлучающей акустической панели согласно первому аспекту, причем способ содержит этапы, на которых: обеспечивают светоизлучающую акустическую панель, содержащую: источник света; звукопоглощающий слой, имеющий оптически отражающую сторону, обращенную к источнику света; и светопропускающий слой, скомпонованный параллельно звукопоглощающему слою и отстоящий от него так, что источник света скомпонован в пространстве между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем; формируют отверстие сквозь светоизлучающую акустическую панель; обеспечивают канал, имеющий зеркально отражающую внешнюю поверхность; и вставляют канал в отверстие сквозь светоизлучающую акустическую панель.

В итоге, таким образом, обеспечена светоизлучающая акустическая панель, которая может монтироваться в потолке. Светоизлучающая акустическая панель содержит звукопоглощающий слой и светопропускающий слой, скомпонованные параллельно таким образом, что между ними образовано пространство. В этом пространстве источник света и отражатель скомпонованы таким образом, что свет, излучаемый источником света, перенаправляется отражателем и излучается к отражающей стороне звукопоглощающего слоя. Дополнительно имеется канал, скомпонованный сквозь светоизлучающую акустическую панель. В канале могут быть скомпонованы устройства, обеспечивающие функциональные возможности, например, детектирование, звучание, освещение. Внешняя поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, содержит отражающую поверхность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие пример осуществления изобретения, на которых:

Фиг. 1 схематически показывает пример применения варианта осуществления светоизлучающей акустической панели согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - схематический вид в перспективе с частичным вырезом светоизлучающей акустической панели на фиг. 1; и

Фиг. 3 - блок-схема для иллюстрации примерного способа согласно варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В последующем описании настоящее изобретение описано в основном со ссылкой на акустическую потолочную панель с интегрированными светодиодными лентами, скомпонованными вдоль краев панели, и отражателями, направляющими свет от светодиодов к отражающей стороне звукопоглощающего слоя.

Однако следует отметить, что это никоим образом не ограничивает объем изобретения, которое в равной степени применимо к другим приложениям, например, светоизлучающим стеновым панелям и тому подобному. Кроме того, источник света может быть любым другим источником света, например, другим полупроводниковым источником света или флуоресцентным источником света.

Фиг. 1 схематически иллюстрирует пример применения, согласно настоящему изобретению, вариантов осуществления светоизлучающей акустической панели 1, скомпонованной в потолке среди других, обычных потолочных панелей 2 в помещении 3. В светоизлучающей акустической панели 1 имеется канал 4, скомпонованный сквозь панель 1. Внутри канала расположен спринклер 5. Канал 4 в светоизлучающей акустической панели 1 скомпонован так, что канал выравнивается со спринклером, когда светоизлучающая акустическая панель 1 монтируется в потолке. Конфигурация светоизлучающей акустической панели 1 будет описана со ссылкой на фиг. 2.

Со ссылкой на фиг. 2 светоизлучающая акустическая панель 1 содержит первый источник 10a и второй источник 10b света, первый отражатель 13a и второй отражатель 13b, звукопоглощающий слой 11, светопропускающий слой 12 и канал 4.

Звукопоглощающий слой 11 и светопропускающий слой 12 скомпонованы параллельно так, что между звукопоглощающим слоем 11 и светопропускающим слоем 12 сформировано промежуточное пространство 19. Источники l0a-b света и отражатели 13a-b скомпонованы в промежуточном пространстве 19.

Звукопоглощающий слой 11, который может быть предпочтительно выполнен из звукопоглощающего материала, например, стекловаты, имеет оптически отражающую сторону 14, обращенную к источникам 10 света. Канал 4 скомпонован сквозь звукопоглощающий слой 11 и светопропускающий слой 12. В данном варианте осуществления канал 4 скомпонован перпендикулярно к обоим, звукопоглощающему слою 11 и светопропускающему слою 12. На стороне канала 4, которая обращена к пространству 19 между звукопоглощающим слоем 11 и светопропускающим слоем 12, канал содержит оптически отражающую поверхность 18.

В данном показанном примерном варианте осуществления каждый из источников l0a-b света является удлиненным источником света. Первый источник 10a света содержит множество светоизлучающих диодов (светодиодов) 21 (из которых только один обозначен ссылочной позицией, чтобы не перегружать чертеж), скомпонованных на подложке 15a. Аналогично второй источник 10b света содержит множество светоизлучающих диодов (светодиодов) 22 (из которых только один обозначен ссылочной позицией, чтобы не перегружать чертеж), скомпонованных на подложке 15b. Подложки 15a-b могут, например, быть печатными платами, проволочными решетками или сетками.

Каждый из отражателей 13a, 13b имеет зеркально отражающую поверхность 20a, 20b, обращенную к источникам 10a, 10b света, и выполнен с возможностью перенаправлять свет, излучаемый источниками 10a, 10b света, к оптически отражающей стороне 14 звукопоглощающего слоя 11.

Светопропускающий слой 12 схематически показан на фиг. 2 в виде светорассеивающего листа, который может быть выполнен, например, из ткани или бумаги. Следует, однако, отметить, что светопропускающий слой 12 может быть выполнен с возможностью выполнять другие или дополнительные функции, помимо рассеивания света, излучаемого светодиодами 21, 22. Например, светопропускающий слой 12 может быть призматическим листом, для управления пространственным распределением света, выходящим от светоизлучающей акустической панели 1. Он может, например, быть необходим, чтобы избежать ослепления.

Оптически отражающая внешняя поверхность 18 канала 4 может быть, например, зеркально отражающей поверхностью, выполненной из металла, которая может быть обеспечена, например, в виде клейкой металлической фольги. Специалистам в данной области техники хорошо известны различные способы получения зеркального отражателя.

Наконец, светоизлучающая акустическая панель 1 содержит каркас 28 для фиксации относительных положений звукопоглощающего слоя 11, светопропускающего слоя 12 и источников l0a-b света, и для удержания светоизлучающей акустической панели 1 вместе. Каркас 28 может быть, например, металлическим или может быть выполнен из подходящего пластмассового материала.

После того как описан пример конфигурации светоизлучающей акустической панели 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, будет описан примерный способ обеспечения светоизлучающей акустической панели 1 со ссылкой на блок-схему на фиг. 3, а также на фиг. 1 и фиг. 2.

На первом этапе 100 формируют отверстие сквозь светоизлучающую акустическую панель 1. Отверстие представляет собой сквозное отверстие, то есть оно позволяет прямую видимость сквозь светоизлучающую акустическую панель 1. Сквозное отверстие выровнено с положением уже установленного в потолке функционального компонента, или с положением, в котором функциональный компонент будет установлен, если положение совпадает с положением светоизлучающей акустической панели 1. Сквозное отверстие выполняется с помощью любого подходящего инструмента в зависимости от материала светоизлучающей акустической панели 1.

На втором этапе 101 обеспечивается канал 4 с отражающей внешней поверхностью 18. Необходимо, чтобы размер сквозного отверстия соответствовал внешнему диаметру канала 4. Естественно, что размер сквозного отверстия и канала адаптирован к размеру функционального компонента, который должен быть скомпонован в канале 4. Функциональный компонент может быть спринклером 5, как показано на фиг. 1, или он может быть точечным светильником или, например, датчиком пожарной сигнализации или датчиком движения.

На последнем этапе 102 канал 4 вставляется в отверстие светоизлучающей акустической панели 1. Канал 4 может быть присоединен к остальной части светоизлучающей акустической панели 1, например, с помощью пресс-фитинга или путем приклеивания или любым другим подходящим способом.

Дополнительно, вариации описанных вариантов осуществления могут быть поняты и реализованы специалистом при практическом осуществлении заявленного изобретения, в результате изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. Например, форма канала может отличаться от описанной цилиндрической формы. Она может, например, иметь прямоугольное или шестиугольное поперечное сечение или любой другой вид поперечного сечения. Канал также может проходить не прямолинейно/не перпендикулярно от звукопоглощающего слоя к светопропускающему слою в зависимости от формы функционального компонента, присоединяемого к акустической панели. Материалы любых отражающих поверхностей могут быть выполнены из отличающихся от упомянутых в данном документе материалов, при этом могут выполнять то же назначение.

В формуле изобретения термин "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, и формы единственного числа не исключают множественной формы. Тот факт, что конкретные признаки перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация данных признаков не может быть использована для достижения эффекта.

Группа изобретений относится к строительным элементам зданий. Светоизлучающая акустическая панель, которая может монтироваться на потолке, содержит звукопоглощающий слой и светопропускающий слой, которые скомпонованы параллельно таким образом, что между ними сформировано пространство. В данном пространстве источник света и отражатель скомпонованы таким образом, что свет, излученный источником света, перенаправляется отражателем и излучается к отражающей стороне звукопоглощающего слоя. Дополнительно имеется канал, скомпонованный сквозь светоизлучающую акустическую панель. В канале могут быть скомпонованы устройства, обеспечивающие такие функциональные возможности, как, например, детектирование, звучание, освещение. Внешняя поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, содержит зеркально отражающую поверхность. Расширяются функциональные возможности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Светоизлучающая акустическая панель, содержащая:

источник света;

звукопоглощающий слой, имеющий оптически отражающую сторону, обращенную к источнику света;

светопропускающий слой, скомпонованный параллельно звукопоглощающему слою и отстоящий от него так, что источник света скомпонован в пространстве между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем; и

канал сквозь светоизлучающую акустическую панель, при этом поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, является зеркально отражающей поверхностью.

2. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой поверхность канала, обращенная к пространству между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем, имеет оптический коэффициент отражения более 50%.

3. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой канал проходит сквозь звукопоглощающий слой и светопропускающий слой перпендикулярно звукопоглощающему слою.

4. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, дополнительно содержащая отражатель, выполненный с возможностью принимать свет от источника света и перенаправлять принятый свет к оптически отражающей стороне звукопоглощающего слоя.

5. Светоизлучающая акустическая панель по п. 4, в которой поперечное сечение отражателя в плоскости, перпендикулярной звукопоглощающему слою, содержит параболический сегмент.

6. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой источник света содержит множество осветительных блоков, скомпонованных вдоль краевого участка светоизлучающей акустической панели.

7. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой канал является цилиндрическим.

8. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой источник света содержит по меньшей мере один твердотельный осветительный блок, такой как светоизлучающий диод.

9. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой светопропускающий слой является оптически рассеивающим слоем.

10. Светоизлучающая акустическая панель по п. 1, в которой светопропускающий слой является воздухопроницаемым, чтобы позволить акустическим волнам давления достигать звукопоглощающего слоя.

11. Способ изготовления светоизлучающей акустической панели по любому из пп. 1-10, при этом способ содержит этапы, на которых:

обеспечивают светоизлучающую акустическую панель, содержащую источник света; звукопоглощающий слой, имеющий оптически отражающую сторону, обращенную к источнику света; и светопропускающий слой, скомпонованный параллельно звукопоглощающему слою и отстоящий от него на расстоянии, при этом источник света скомпонован в пространстве между звукопоглощающим слоем и светопропускающим слоем;

формируют отверстие сквозь светоизлучающую акустическую панель;

обеспечивают канал, имеющий зеркально отражающую внешнюю поверхность; и

вставляют канал в отверстие сквозь светоизлучающую акустическую панель.