ОСВЕЩАЮЩИЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ МЕБЕЛИ

Предлагаемая полезная модель относится к мебельному производству, а именно к мебельным изделиям, снабженным световым устройством.
В настоящее время перспективным является разработка конструкций предметов мебели с подсветкой, снабженных различными осветительными устройствами.
Так, например, известен элемент кухонного оборудования, описанный в заявке на изобретение №2005102070 (RU), 24.07.2003, F21V 33/00, «Элемент кухонного оборудования». В соответствии с описанием, приведенным в этой заявке, элемент кухонного оборудования светится, активно или пассивно, за счет применения светодиодов, световодов, плоскостных газоразрядных ламп или люминофора. Элементом кухонного оборудования может являться стенка, дверь, полка или другой элемент мебельной конструкции. Применение в конструкции элемента кухонного оборудования светодиодов, световодов, плоскостных газоразрядных ламп или люминофора позволяет создавать кухонное оборудование с подсветкой, улучшает потребительские качества кухонного оборудования, обеспечивает удобство при использовании и позволяет создавать оригинальные декоративные эффекты в соответствии эстетическими потребностями пользователя.
Также известна мебельная деталь, описанная в патенте на полезную модель №41963 (RU), 01.03.2004, А47В 65/00, «Мебельная боковая стенка с подсветкой для жилых помещений». Мебельная боковая стенка представляет собой Г-образную стеллажную перегородку со встроенной в нее, с обратной стороны, светильниками. Применение такой боковой стенки в конструкции мебели позволяет создавать предметы мебели, такие как мебель-стенка или шкаф-витрина, имеющие подсветку дальней части внутреннего пространства мебели.
Известен предмет мебели со световым устройством, описанным в свидетельстве на полезную модель №34327 (RU), 16.07.2003, А47 В 13/00, А47В 96/00, «Предмет мебели со световым устройством». Предмет мебели со световым устройством характеризуется тем, что применяемые в нем светодиоды расположены в конструкции предмета мебели таким образом, что своей лицевой стороной обращены к торцевой части пластинчатого конструктивного элемента из прозрачного материала. Например, светодиоды могут быть размещены во внутренней части рамы дверцы со стеклом. При этом обеспечивается подсветка дверцы по периметру и создается оригинальный декоративный эффект.
Из зарубежных источников известен ряд устройств и частей мебели обеспечивающих подсветку мебели. В частности, световое устройство, закрепленное на мебели, DE3832860 (А1), 20.04.1989, А47В 96/00, А47В 97/00, F21S 3/02, F21S 8/00, F21V 5/02, F21V 7/12, F21V 7/18, F21V 14/04, F21V 17/02, F21V 21/096, F21V 21/14, F21V 21/30, F21V 23/04, F21V 33/00, «Мебель с прикрепленным светильником». Мебельная деталь, DE 10311492 (В3), 16.12.2004, А47В 97/00, F21S 4/00, F21V 33/00, «Торцевая металлическая планка с помещенными в нее светодиодами, прикрепляемая к полке и освещающая ее по обе стороны». Мебельная панель, US2001036070 (А1), 01.11.2001, А47В 77/00, А47В 97/00, F21S 2/00, F21V 23/06, F21V 33/00, «Светящаяся модульная панель для модульной кухонной мебели». Шкаф, JP5137626 (А), 01.06.1993, А47В 96/00, A47F 11/06, F21V 8/00, G02B 6/00, «Конструкция шкафа с функцией декоративной подсветки».
Все приведенные выше примеры имеют общую черту - применение источников света в конструкции мебели предполагается уже на стадии проектирования мебели. Для установки источников света в предмет мебели или его элементе в последнем предусматриваются технологические полости, выемки, отверстия и т.п.Размеры элементов мебели выбираются с учетом размеров источников света (и наоборот). В конструкции мебели предусматривают каналы для прокладки проводников, системы отвода тепла и тому подобные технологические решения. В некоторых случаях источник света и элемент мебели соединяют таким способом, что совокупность элемента мебели и источника света представляет собой единое целое. Стремясь сохранить уникальность своих изделий, производители мебели стараются избегать применения единых с другими производителями размеров элементов, видов обработки и художественного оформления. Все это затрудняет или делает невозможным применение элементов одного предмета мебели в конструкции другого предмета мебели. Указанную выше общую черту - неуниверсальность, можно считать недостатком элементов мебели с подсветкой.
В тоже время известен предмет мебели с подсветкой, описанный в свидетельстве на полезную модель №34328 (RU), 16.07.2003, А47В 13/00, А47В 96/00, «Предмет мебели с подсветкой». Этот предмет мебели с подсветкой выбран в качестве прототипа и представляет собой панель, образующую конструктивный элемент предмета мебели, при этом панель содержит монтажную плату с размещенными на ней светоизлучающими элементами (светодиодами) и выполненную из прозрачного материала пластину, расположенную поверх монтажной платы.
Предмет мебели, в частности стеллаж, содержит опорные стенки 1, между которыми помещена стандартная мебельная панель 2, являющаяся полкой. В стандартной мебельной панели 2 выполнена выработка, в которую помещено выполненное в виде панели световое устройство, включающее монтажную плату 3, на которой размещена матрица светодиодов 4, а также расположенную поверх платы 3 пластину 5, выполненную из прозрачного материала, например, из стекла. Светодиоды 4, электрически соединены друг с другом и включены в электрическую цепь для подвода электропитания к ним, содержащую блок управления и питания 6, электрические провода 7, выключатель 8 и вилку 9 для подключения электрической цепи в электрическую сеть (нумерация частей указанных в данном абзаце соответствует нумерации частей предмета мебели с подсветкой, описанного в свидетельстве на полезную модель №34328 (RU), 16.07.2003, А47В 13/00, А47В 96/00, «Предмет мебели с подсветкой»).
За счет применения в конструкции светового устройства светодиодов, при работе которых не выделяется значительного количества тепла, конструктивный элемент мебели не нагревается. Световое устройство может быть установлено в специально спроектированную мебельную панель на стадии производства или встроено в стандартную мебельную панель путем выполнения в стандартной мебельной панели выработки и помещения в нее поддона с установленным в нем световым устройством. Применение подобной панели в конструкции мебели улучшает потребительские свойства предмета мебели за счет наличия подсветки, при этом световое устройство одновременно создает интересный декоративный эффект.
Недостатком прототипа является то, что применение подобного технического решения позволяет осуществить освещение только в области внутреннего пространства предмета мебели примыкающей непосредственно к лицевой части светового устройства. В том случае, когда необходимо осветить область внутреннего пространства предмета мебели находящуюся с тыльной стороны светового устройства необходимо устанавливать дополнительное световое устройство. Одно световое устройство прототипа освещает только одну область и только внутреннего пространства предмета мебели.
Задача заявляемой полезной модели состоит в создании освещающего конструктивного элемента мебели? способного освещать пространство по обе стороны от плоскости продольного сечения мебельного элемента. При этом освещающий конструктивный элемент мебели должен быть применим как для проектирования и производства новых предметов мебели и оборудования, так и при переделке уже существующих предметов мебели и оборудования.
Поставленная задача решается путем размещения светового устройства в полости сквозного отверстия мебельной панели (конструктивного элемента мебели). Сквозное отверстие может быть выполнено в момент производства конструктивного элемента мебели или выполнено в уже изготовленном предмете мебели. Выполненное сквозное отверстие для монтажа светового устройства может иметь любую геометрическую форму в соответствии с художественным замыслом изготовителя. При этом конструктивный элемент мебели может иметь одно или несколько сквозных отверстий для размещения световых устройств. Световое устройство выполнено с применением светодиодов, которые расположены с обеих сторон монтажной платы, размещенной в образованном отверстии, выполненном в конструктивном элементе мебели. Также световое устройство может быть выполнено в виде чередующихся рядов (линеек) светодиодов, при этом светодиоды обращены на четных линейках в одну сторону, а на нечетных в противоположную сторону. Кроме того, световое устройство может быть сформировано несколькими рядами (линейками) светодиодов, расположенными на гранях, образованных сквозным отверстием, выполненным в конструктивном элементе мебели. При этом линейки светодиодов предпочтительно монтировать на прикрепленную к граням полосу теплопроводного материала или прикреплять к граням сквозного отверстия с применением теплопроводного адгезива, отводящего от светодиодов излишки тепла. С обеих сторон образованное отверстие закрыто пластинами из прозрачного материала, при этом пластины из прозрачного материала соответствуют размеру конструктивного элемента мебели. При этом одна или несколько граней пластин из прозрачного материала может быть полированной и может иметь фаску для улучшения потребительских качеств изделия. На поверхности пластин могут быть нанесены декоративные покрытия, рисунки, узоры и т.п. Также поверхность пластин из прозрачного материала может быть подвергнута химическому травлению или пескоструйной обработке, вследствие чего на поверхности пластин образуется слой, изменяющий преломление, отражение и проникание световых лучей. В пространство сквозного отверстия, в зависимости от вида применяемого светового устройства, непосредственно на световое устройство или в непосредственной близости с ним может быть размещен светофильтр, или иной предмет, исполняющий его роль, например емкость с жидкостью. В тоже время, одна из пластин, к примеру, расположенная с внешней стороны предмета мебели, может превосходить своими размерами размеры предмета мебели, выходить за его пределы (в зависимости от художественного замысла) или закрывать сквозные отверстия сразу в нескольких предметах мебели, объединяя таким образом несколько однотипных предметов мебели. Световое устройство соединено посредством проводника с блоком управления осветительным устройством и далее с электросетью. Для управления яркостью свечения светодиодов, частотой их мигания, изменением цвета светового потока и другими характеристиками работы светового устройства в электрическую цепь светового устройства могут быть включены дополнительные электротехнические устройства, такие как диммер, позволяющий изменять яркость светодиодов, контроллер, позволяющий изменять частоту изменений яркости и цвета светодиодов (для RGB-светодиодов) и скорость повторения циклов, согласующее устройство (усилитель управляющего сигнала) позволяющий осуществлять управление большим количеством светодиодов, блок управления контроллером и диммером и переключатель выбора режимов управления контроллером и диммером. Также для улучшения потребительских свойств освещающего конструктивного элемента мебели в электрическую цепь блока управления дополнительно может быть включен приемный антенный блок радиочастотного или инфракрасного диапазона, в зависимости от типа канала управления, и выносной пульт выбора режимов управления контроллером и диммером работающий в соответствующем диапазоне.
Особенности заявленной полезной модели состоят в том, что:
- световое устройство, встроенное в конструктивный элемент мебели, не является автономным, а образует освещающий конструктивный элемент мебели;
- освещающий конструктивный элемент мебели может быть изготовлен при производстве предметов мебели и являться частью нового предмета мебели;
- освещающий конструктивный элемент мебели может быть изготовлен из уже существующего конструктивного элемента мебели, даже для предмета мебели находящегося в эксплуатации, без недопустимого ухудшения прочностных характеристик конструктивного элемента мебели;
- освещающий конструктивный элемент мебели освещает пространство по обе стороны от плоскости продольного сечения.
- освещающий конструктивный элемент мебели не нагревается, за счет использования в нем в качестве источников света светодиодов, при работе которых не происходит значительного выделения тепла;
- освещающий конструктивный элемент мебели может образовывать столешницу стола, полку, стенку, дно или крышку стеллажа или шкафа или любой другой конструктивный элемент предмета мебели.
Преимущество заявляемой полезной модели состоит в улучшении потребительских свойств предметов мебели за счет того, что происходит одновременная равномерная подсветка внутренних пространств предмета мебели по обе стороны от освещающего конструктивного элемента мебели, а также одновременная равномерная подсветка внутренней части мебели и пространства вне предмета мебели, примыкающего к освещающему конструктивному элементу мебели (в зависимости от расположения освещающего конструктивного элемента в предмете мебели).
Эскиз общего вида освещающего конструктивного элемента мебели выполненного как нижняя часть (дно) навесного кухонного шкафчика представлен на фиг.1, где приняты следующие обозначения:
1. - боковая стенка навесного кухонного шкафчика;
2. - задняя стенка навесного кухонного шкафчика;
3. - нижняя часть (дно) навесного кухонного шкафчика;
4. - пластина теплопроводного материала;
5. - светодиоды;
6. - монтажная плата;
7. - блок управления и питания;
8. - провода;
9. - выключатель;
10. - вилка для подключения к электрической сети;
11. - верхняя пластина из прозрачного материала;
12. - нижняя пластина из прозрачного материала;
13. - сквозной канал цилиндрической формы;
Конструктивно предлагаемая полезная модель выполняется следующим образом (на примере размещения освещающего конструктивного элемента мебели в нижней части навесного кухонного шкафчика).
Предмет мебели, в частности, навесной кухонный шкафчик, содержит боковые стенки 1, заднюю стенку 2, между боковыми стенками 1 закреплена нижняя часть (дно) 3 навесного кухонного шкафчика. В нижней части (дне) 3 навесного кухонного шкафчика выполнено сквозное отверстие прямоугольной формы. Во внутренней области, образованной сквозным отверстием, в плоскости продольного сечения конструктивного элемента мебели размещено световое устройство, обеспечивающее одинаковое равномерное освещение областей по обе стороны от светового устройства. Световое устройство представляет собой двустороннею матрицу светодиодов 5, электрически связанных с монтажной платой 6, содержащей все необходимые для нормальной работы светодиодов 5 дополнительные элементы и проводники. В монтажную плату интегрирована пластина из теплопроводного материала 4, отводящая от светодиодов избыточное тепло и улучшающая рабочие характеристики светодиодов. Примененные в конструкции освещающего конструктивного элемента мебели светодиоды могут быть монохромными (способными формировать световой поток только одного цвета) или RGB-светодиодами (способными смешивать цвета световых потоков). Яркость (потребляемая мощность) светодиодов выбирается в зависимости от линейных размеров освещающего конструктивного элемента мебели, художественного или технического замысла и типа применяемых светодиодов. Светодиоды 5, электрически соединены друг с другом и включены, для подвода электропитания к ним, в электрическую цепь, содержащую блок управления и питания 7, провода 8, выключатель 9 и вилку 10 для подключения электрической цепи в электрическую сеть. Сверху на нижнюю часть навесного шкафчика (дно) 3 помещена пластина из прозрачного материала 11. Пластина из прозрачного материала 11 обеспечивает равномерное рассеивание света исходящего от светодиодов 5, и восстанавливает эксплуатационные характеристики кухонного шкафчика (на пластину возможно ставить предметы кухонной утвари), ухудшенные вследствие образования в нижней части (дне) 3, кухонного шкафчика сквозного отверстия прямоугольной формы. Также пластина из прозрачного материала 11, защищает световое устройство от возможного загрязнения или повреждения. Для улучшения рассеивания светового потока исходящего от светодиодов 5, пластина из прозрачного материала 11 со стороны обращенной к световому элементу подвергнута обработке, ухудшающей качество ее поверхности и создающей на поверхности пластины матовый слой. Пластина из прозрачного материала 11 имеет размеры, соответствующие размерам нижней части навесного кухонного шкафчика (дна) 3, с допусками, позволяющими безопасную эксплуатацию и легкий монтаж. Как минимум по одной грани пластины из прозрачного материала 11, выполнен фацет, служащий для улучшения потребительских качеств изделия, создающий зрительную иллюзию уменьшения толщины пластины из прозрачного материала 11, и препятствующий образованию сколов кромки пластины 11 в процессе эксплуатации. Пластина из прозрачного материала 11, может быть закреплена на нижней части навесного кухонного шкафчика (дна) 3, с помощью адгезива, механического крепления произвольной формы, магнитного крепления или быть не закреплена. Снизу под нижней частью навесного кухонного шкафчика (дна) 3, помещена пластина из прозрачного материала 12. Пластина из прозрачного материала 12, обеспечивает равномерное рассеивание света исходящего от светодиодов 5. Также пластина из прозрачного материала 12, защищает световое устройство от возможного загрязнения или повреждения. Для улучшения рассеивания светового потока исходящего от светодиодов 5, пластина из прозрачного материала 12 со стороны обращенной к световому элементу подвергнута обработке, ухудшающей качество ее поверхности и создающей на поверхности пластины матовый слой. Пластина из прозрачного материала 12 имеет размеры, соответствующие размерам нижней части навесного кухонного шкафчика (дна) 3, с допусками, позволяющими безопасную эксплуатацию и легкий монтаж. Как минимум, по одной грани пластины из прозрачного материала 12, выполнен фацет, служащий для улучшения потребительских качеств изделия, создающий зрительную иллюзию уменьшения толщины пластины из прозрачного материала 12 и препятствующий образованию сколов кромки пластины 12 в процессе эксплуатации. Пластина из прозрачного материала 12 может быть закреплена на нижней части навесного кухонного шкафчика (дне) 3 с помощью адгезива, магнитного крепления или механического крепления произвольной формы. Для прокладки провода, подводящего электропитание к световому устройству в нижней части (дне) навесного кухонного шкафчика выполнен сквозной канал цилиндрической формы 13.
Блок управления и питания 7 включает в себя следующие элементы: преобразователь электрического тока, позволяющий осуществлять питание светодиодов от электросети - контроллер, позволяющий изменять яркость, цвета светодиодов (для RGB-светодиодов), частоту таких изменений и скорость повторения циклов. Также с помощью контроллера возможно создание различных светодинамических сценариев работы светодиодов, начало, конец и периоды таких сценариев в зависимости от времени. Контроллер, включенный в состав блока управления и питания 7, может быть заранее запрограммирован при производстве, быть программируемым, иметь панель управления с переключателями выбора режимов, пульт управления по радиоканалу или пульт управления по инфракрасному каналу - приемную антенну радиочастотного диапазона или инфракрасного диапазона, в зависимости от типа примененного контроллера - выносной пульт управления контроллером осуществляющий передачу управляющих сигналов по радиоканалу или инфракрасному каналу, в зависимости от типа контроллера - панель управления блоком управления и питания 7 - панель управления контроллером - диммер, позволяющий изменять яркость свечения светодиодов - усилитель, позволяющий увеличивать количество светодиодов, управляемых одним контроллером.
Освещающий конструктивный элемент мебели может быть выполнен с применением светового устройства, изготовленного в виде чередующихся рядов светодиодов (светодиодных линеек), размещенных в сквозном отверстии нижней части навесного кухонного шкафчика (дна) или в плоскости продольного сечения конструктивного элемента мебели. При этом светодиоды в четных рядах развернуты в одну сторону, а в нечетных - в противоположную сторону. Эскиз общего вида освещающего конструктивного элемента мебели с применением такого светового устройства приведен на фиг.2. Нумерация частей освещающего конструктивного элемента мебели соответствует описанию освещающего конструктивного элемента мебели, приведенного на фиг.1.
Освещающий конструктивный элемент мебели может быть выполнен с применением светового устройства, изготовленного в виде расположенных вряд светодиодов (светодиодных линеек) размещенных на гранях, образованных сквозным отверстием прямоугольной формы. Эскиз общего вида освещающего конструктивного элемента мебели с применением такого светового устройства приведен на фиг.3. Нумерация частей освещающего конструктивного элемента мебели соответствует описанию освещающего конструктивного элемента мебели, приведенного на фиг.1.
Вариант конкретного выполнения освещающего конструктивного элемента мебели в кухонном гарнитуре представлен на фиг.4, фиг.5 и фиг.6. Примененное в реализованном кухонном гарнитуре световое устройство выполнено по третьему типу (фиг.3) в виду того, что данная реализация является наиболее простой в исполнении, для опытного образца, и позволяет применять серийно изготавливаемые светодиодные ленты. Следует отметить, что указанная реализация освещающего конструктивного элемента мебели была выполнена после приобретения мебели, в домашних условиях. Работы проводились следующим образом:
- навесные кухонные шкафчики, изготовленные фабричным, способом были сняты со своих креплений на стене;
- фасады навесных кухонных шкафчиков и внутренние полки были демонтированы на время проведения работ, во избежание их порчи;
- навесные кухонные шкафчики, без фасадов, были перевернуты вверх дном, на дне, с тыльной стороны была нанесена разметка для изготовления сквозного отверстия прямоугольной формы;
- при помощи дрели и электролобзика в нижних частях навесных кухонных шкафчиков были выпилены сквозные отверстия прямоугольной формы;
- в одной из внутренних граней при помощи дрели были просверлены сквозные каналы для прокладки проводов питающих светодиоды;
- на каждую внутреннею грань полученных отверстий при помощи шурупов были закреплены заранее изготовленные полосы из анодированного алюминия (пластины теплопроводного материала) соответствующие размерам внутренних граней;
- на каждую алюминиевую полосу были наклеены заранее изготовленные отрезки светодиодной ленты соответствующего размера (используемая светодиодная лента является гибкой монтажной платой и имеет с тыльной стороны липкий слой) и заранее электрически соединенные отрезками проводников, при помощи пайки, в единую электрическую цепь;
- провода, питающие светодиоды были выведены через сквозной канал на внешнюю сторону кухонных шкафчиков;
- с внешней стороны образованные отверстия с размещенными на их гранях светодиодами было закрыто заранее изготовленными стеклянными панелями, имеющими матовый слой со стороны, обращенной к светодиодам, фацеты на всех четырех гранях и четыре сквозных отверстия для крепления;
- стеклянные панели были прикреплены с помощью шурупов и специальных стекольных креплений к корпусам навесных кухонных шкафчиков;
- частично собранные навесные кухонные шкафчики были вновь закреплены на стене на прежних крепежных элементах;
- во внутреннюю часть навесных кухонных шкафчиков были вложены (без закрепления или фиксации) заранее изготовленные стеклянные панели имеющими матовый слой со стороны, обращенной к светодиодам, фацеты на всех четырех гранях;
- фабричные внутренние полки, изготовленные из ДСП, были заменены на заранее изготовленные стеклянные полки;
- фасады навесных кухонных шкафчиков были установлены на свои места;
- свободные концы проводов, питающих светодиоды, был проложен между стеной и навесными шкафчиками и подключены к блоку питания и управления, который свободно лежит на верхней части навесного кухонного шкафчика и не виден на изображениях;
- блок питания и управления, в свою очередь подключен к бытовой электросети (прокладка кабеля была осуществлена заранее, еще при отделочных работах), управление подачей питания на блок управления и питания осуществляется при помощи выключателя расположенного на стене под навесными шкафчиками. Подобная процедура может быть осуществлена с любым элементом корпусной мебели в зависимости от художественного или технического замысла. Переделке могут быть подвергнуты стенки, столешницы, нижние и верхние части шкафов, стеллажей, тумб и столов, а также внутренние перегородки и полки.
Освещающий конструкционный элемент, установленный в навесной кухонный шкафчик, функционирует следующим образом.
Независимо от того, подано напряжение в электрическую цепь светового устройства или напряжение отсутствует, освещающий конструкционный элемент 3 обеспечивает жесткость конструкции кухонного шкафчика и его потребительские характеристики. При включении светодиодов 5 в электрическую сеть происходит излучение световых лучей, которые отражаются, преломляются и рассеиваются на пластинах, выполненных из прозрачного материала 11 и 12, обеспечивая одновременную подсветку внутреннего пространства навесного кухонного шкафчика и освещение рабочей поверхности кухонного стола, плиты или мойки (в зависимости от взаимного расположения предметов кухонного гарнитура) под навесным кухонным шкафчиком.
Таким образом, предлагаемая полезная модель «Освещающий конструктивный элемент мебели» по сравнению с базовой полезной моделью (прототипом) и другими аналогичными моделями позволяет получить равномерное освещение пространства внутренней части мебели с обеих сторон от «Освещающего конструктивного элемента мебели» или пространства внутренней части мебели и пространства вне мебели в непосредственной близости от «Освещающего конструктивного элемента мебели» в зависимости от того, в какой части мебели установлен «Освещающий конструктивный элемент мебели». При этом сохраняются все эксплуатационные характеристики присущие подобной мебели.
Технический результат от применения предлагаемой полезной модели «Освещающий конструктивный элемент мебели» выражается улучшении потребительских свойств предмета мебели за счет одновременной равномерной подсветки пространства внутренней части мебели с обеих сторон от «Освещающего конструктивного элемента мебели» или пространства внутренней части мебели и пространства вне мебели в непосредственной близости от «Освещающего конструктивного элемента мебели» в зависимости от того, в какой части мебели установлен «Освещающий конструктивный элемент мебели».