减小管路累积转弯角度的方法与流程

本发明涉及使建筑内线缆管路畅通的方法。特别地，本发明涉及一种减小建筑内线缆管路累积转弯角度的方法。

背景技术：

建筑内线缆管路的畅通与否，受两个重要参数影响：一是管路在转弯变向时的弯曲半径；二是管路上的累积转弯角度。

一件pct申请，pct/cn2007/001172，及其同族的英国专利，gb2450851a，和中国专利，cn101427433a，公开了一种使线缆管路畅通的方法。这项发明解决了建筑内的线缆管路在苛刻施工条件限制下实现弯曲半径达到管径的10倍以上的难题。同时，通过对该发明所述“伪立体弯管”进行“旋转”操作，可以在一定程度上减小线缆管路的累积转弯角度。

图1显示了一个标准的“伪立体弯管”的视图，其中，管道的弯曲半径r是管径d的十倍以上。

图2是这个伪立体弯管展平后的示意图。其中伪立体弯管用粗实线表示，直线f是伪立体弯管的op段和oq段所属的两个平面的交线，射线m和射线n在这两个平面内分别与交线f垂直、且与两个平面圆弧管段所属的圆相切，伪立体弯管所属的两个平面是互相垂直的。这里，伪立体弯管poq的累积转弯角度是两个90°角的和，即180°。

伪立体弯管的“旋转”可以分解为两步：以射线m为转轴，沿射线n的方向旋转；以射线n为转轴，沿射线m的方向旋转。这两个旋转没有次序之分。

图3是伪立体弯管在经过上述“旋转”后沿新的交线g展平后的平面视图。需要注意的是，图中显示有两条交线f，它们分别反映的是实际的交线f在不同的平面的视图位置，与射线m垂直相交的交线f在管段op所在的平面内，而与射线n垂直相交的交线f在管段oq所在的平面内。经过“旋转”，管段ppm和管段qqn成为“多余”的部分。

图3中，ψm和ψn分别是伪立体弯管旋转后的平面弯管管段opm和oqn的转弯角度，那么伪立体弯管旋转后的有效部分的累积转弯角度ψ＝ψm+ψn。由于ψm和ψn都小于90°，因此，ψ<180°。

然而，通过“旋转”能够获得的累积转弯角度的减小是受限于实际条件的，因为最大可实现的“旋转”受到建筑体所容许的垂直偏转限制距离的制约。

在图4中可以清楚地看到这点。

图中，直线c与交线f平行，且与旋转前两个平面的距离分别是a和b，这两个距离也就是建筑体所容许的垂直偏转限制距离。

要显著减小线缆管路的累积转弯角度，必须重新审视一条管路上的各个转弯角度。

技术实现要素：

本发明通过大幅度减小一条管路两端出口的局部转弯角度，来减小这条管路的累积转弯角度。

本发明要求保护的方法用于减小建筑内连接位于两个墙面的插座之间的线缆管路的累积转弯角度，所述线缆管路的中段敷设于地面，在两个墙面与地面的交界处各包含一个伪立体弯管，其特征在于，在墙面上安装所述插座时，使得所述插座与所述线缆管路对接的面与地面的垂线之间形成一个小于90°的夹角。

图5显示了一种典型的建筑内管路布局的几种实施例。管路路径设计采用了前述pct/cn2012/001172及其同族专利文件所披露的方法。图中，插座101、102和103位于一面墙上，插座100位于对面的另一面墙上；g1和g2是这两个墙面与地面的交线；w1、w2和w3分别为插座101，102和103与插座100之间的水平间距。插座100与101之间的管路包含四段直角弯管，其累积转弯角度为360°；插座100与102之间的管路的累积转弯角度也是360°；而插座100与103之间的情况有所不同，由于插座100和103之间的水平距离超过了转弯半径r的4倍，位于地面的那段直管与墙面不再垂直，使得位于地面的两段弯管的转弯角度，ω31和ω32，都小于90°；因而，这条管路的累积转弯半径为：180°+ω31+ω32<360°。极限情况下，当ω31和ω32趋近于0°时，累积转弯角度趋近180°。

位于两个相对墙面的插座之间的管路能获得的最小累积转弯角度与这两个插座的水平间距w的关系如图6所示。本文中，忽略插座与管路的接口与插座中心之间可能存在的细微间距；同时假设所有弯管的弯曲半径为r，伪立体弯管没有进行旋转操作。当w≤4r时，累积转弯角度一直是360°；当w>4r时，累积转弯角度开始减小，并随着w的增大逐步逼近180°这个极限值。

增大w，以期减小累积转弯角度，是一个可以充分利用的方法，但刻意追求往往并不现实。

图7中，连接插座100的、弯曲半径为r的弯管的转弯角度ω0是90°。如果要减小这个转弯角度，必须要调整插座100与弯管相交的角度。

图8显示了本发明的主要改进，即插座100与弯管相交的面不再水平，而是与地面的垂线m形成一个小于90°的角度ω1；角度ω1在30°至60°之间为宜。值得注意的是，插座离地面的高度一般为30cm－35cm；如果选择r≈30cm，那么图7中连接插座100的弯管刚好是一个90°。而图8中，由于转弯角度减小为小于90°的ω1，则插座100和弯管之间还需要增加一小段直管。

由于原来90°的弯管变成了一小段弯管加一小段直管，在插座的垂直位置不变的情况下，插座的水平位置必须多平移一小段距离μ；这个距离可以估算出来：当ω1＝45°时，μ≈(√2－1)r≈0.4r。

图9显示了采用插座倾斜技术方案的管路图。与图5对比可以看到，图中三条管路的累积转弯角度都得到了大幅度的减小。

当ω1取值为45°时，位于两个相对墙面的插座之间的管路能获得的最小累积转弯角度与这两个插座的水平间距w的关系如图10所示。在w≤4r+2μ≈4.8r时，累积转弯角度一直是270°；当w>4r+2μ≈4.8r时，累积转弯角度开始减小，并随着w的增大逐步逼近90°这个极限值。

ω1取不同数值时，可以得到下面的对比数据(表1)：

附图说明

图1显示的是一个标准的“伪立体弯管”的视图。

图2是图1中伪立体弯管展平后的示意图。

图3是伪立体弯管在经过“旋转”后沿新的交线g展平后的平面视图。

图4是伪立体弯管在经过“旋转”后沿交线f观察的视图。

图5显示了一种典型的建筑内管路布局的几种实施例。

图6，位于两个相对墙面的插座之间的管路能获得的最小累积转弯角度与这两个插座的水平间距w的关系图。

图7，与插座100连接的弯管的转弯角度为90°的情形。

图8显示了改变插座100的倾斜角度后的情形。

图9，改变插座100、101、102、103的倾斜角度后的管路布局实施例。

图10，位于两个相对墙面的插座之间的管路能获得的最小累积转弯角度与这两个插座的水平间距w的关系图。这里ω1取值为45°。

图11，五个插座与垂线m以倾角ω1排布时的管路示意图。图中的管路以墙面与地面的交线g1为轴展平；垂线m与交线g1垂直。

图12，五个插座水平排列示意图。各插座的左下一边与垂线m的倾角为ω1；右下一边的倾角为ω2；ω1+ω2＝90°。

图13，双位插座实施例。

图14显示了传统插座内线缆的走线情况。

图15，传统插座旁边的旁路弯管。

图16显示的是一种具有上下两个三角形“过线区”的六边形插座结构。

图17，采用六边形插座时的管路示意图。

实施方式

本发明的基本原理，是使得墙面的插座上与管路连接的面与垂线之间形成一个倾角；这即可以是传统的方形插座或双位矩形插座的倾斜排列，也可以采用新的插座几何结构。

图8显示了本发明的基本实施例原型。相对照图7的现有技术，插座100的倾斜，使得原来的转弯角度为ω0的弯管变成了转弯角度为ω1的弯管。

图9是采用了倾斜方案后的管路布局。相比于图5，插座100到插座101、102、103的管路的累积转弯角度都得到大幅度减少。当每个插座都采用45°倾角时，每条管路的累积转弯角度都可以减少90°。管路的通畅程度也因此得到大幅度提高。

从图10以及前文中的表1可以看到，随着ω1的减小，管路的累积转弯角度得以双倍减小，即2ω1；但是连接弯管和插座之间的直管则相应地变得更长、更平。

图11是采用了45°倾角的一种实施例。五个邻接的插座100倾斜后分成两排、排列成字母“m”的形状。其中两个插座之间以一条弯管88连接，这里称之为“旁路弯管”。

图12显示了另一种实施例。ω1≈30°，五个插座水平排列，依次错位、局部搭连在一起。图中有两条旁路弯管88，分别连接一对彼此不相邻的插座。

需要注意的是，ω1≈30°意味着ω2≈60°。也就是连接右下侧的弯管的转弯角度是60°。

综合各方面的利弊，我们认为左右对称的45°是一个兼顾两侧、便于实施的优选方案。

图13是双位插座的实施例。图中仍然有一条转弯角度为90°的旁路弯管88，连接左右不相邻的一对插座。

上面这几个实施例中设置旁路弯管的目的是为了方便插座之间的线缆通行。因为传统的正方形插座的空间有限；线缆，特别是那些比较硬、比较粗的线缆，几乎无法顺畅地通行。由于没有多余的空间，也无法预留一些线缆在插座内供未来利用。

图14显示了传统插座内线缆87拥挤在边边角角的情形。事实上，这些“过境”的线缆87难免会影响到电源插座或信息插座的顺利安装。

尽管，工程中也可以在插座外补充类似的旁路弯管，例如图15中的旁路弯管89；但是，这里的旁路弯管的转弯角度是180°，而前述实施例中的旁路弯管88的转弯角度只有90°，其顺畅程度明显不在一个等级。

综合前述对现有插座诸多问题的分析，我们提出一种新的插座设计。

这种新的插座的内部几何结构由一个正方形空间和两个等腰三角形空间组成。整体外形看，新插座是个左右两边平行的六边形。两个三角形的腰都是六边形的边。如图16所示，位于右侧的新插座的中部方形区域1000的空间大小基本等同于左侧的传统插座100；新插座的上面和下面各有一个三角形的区域，称之为过线区(1001和1002)。

图17是采用新插座后的管路实施例局部。由于有了三角形的过线区，这些新插座不必通过倾斜来实现转弯角度的减小，插座下面的两个斜边刚好满足了这个需求。

同时，连接这些三角形过线区的旁路弯管88的转弯角度也远远小于180°。如果三角形为正三角形，那么ω1＝45°，旁路弯管88的转弯角度为90°。

三角形过线区的存在，为线缆的“过境”提供了极大的便利。线缆的转弯角度也大幅度减小。尤其对于那些难以转弯的又硬又粗的线缆，在狭小的插座内部空间里实现90°的转弯角度要比180°的转弯角度容易得多。

而且，三角形过线区和旁路弯管的存在，使得插座中部空间1000不受挤占。同样，在需要调整或更换“过境”线缆时，由于有三角形过线区和旁路弯管的存在，使得原先安装的电源插座或信息插座有可能不必拆卸。