ES2545096T3 - Sistemas de suelo y métodos de uso de los mismos - Google Patents

Abstract

Una unidad de suelo flotante (100), que comprende: un componente decorativo (102); y un perfil de junta mecánica (220) configurado para acoplar la unidad de suelo flotante (100) a una unidad de suelo flotante adyacente, caracterizada por que dicha unidad de suelo (100) comprende además un dispositivo de captación de energía mecánica (610), en la que el dispositivo de captación de energía mecánica (610) está dispuesto sobre o dentro de dicho perfil de junta mecánica (220) de la unidad de suelo flotante (100).

Description

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DESCRIPCIÓN

Sistemas de suelo y métodos de uso de los mismos

Campo técnico

La invención se refiere, en general, a sistemas de suelos y su instalación. Más específicamente, la invención se refiere a los sistemas de suelos mejorados para su uso con energía de captación y a métodos de uso de tales sistemas de suelos.

Antecedentes

Los sistemas de suelos son ampliamente usados como revestimientos de suelos tanto en aplicaciones residenciales como comerciales, debido al menos en parte a su versatilidad, disponibilidad de colores y diseños casi ilimitados, y durabilidad. Tales componentes de sistema de suelos pueden formarse a partir de cerámica, mármol, granito, cuarzo, piedra natural, porcelana, madera, vidrio, una variedad de metales o polímeros, y similares.

Los suelos instalados convencionales (por ejemplo, las baldosas de cerámica con lechada, los suelos de madera clavados, las láminas de vinilo pegadas, y similares) se fijan en su lugar a la superficie de montaje con el objetivo general de evitar cualquier movimiento del suelo después de la instalación. En tales suelos, las fuerzas mecánicas impartidas al suelo (por ejemplo, a través de los pies de las personas, las ruedas rodando, o similares) ejercen principalmente fuerzas hacia abajo y se propagan sobre la zona de la unidad de suelo. Estos suelos convencionales se denominan "suelos no flotantes" y por lo general se fijan a la superficie de montaje de manera firme de tal manera que existe un movimiento mínimo, tanto lateralmente (es decir, paralelo al plano del suelo) como verticalmente (es decir, perpendicular al plano del suelo). La incorporación de dispositivos adicionales, tales como los que captan la energía mecánica, en tales suelos sería permanente. Esto significa que la reparación de o los suelos o los dispositivos (y componentes asociados) sería destructiva tanto para el suelo como para los dispositivos, necesitando mucha mano de obra y coste.

Los sistemas de suelo flotante, por lo general, no están fijados de forma permanente a un sub-suelo o superficie de montaje, y pueden instalarse o retirarse fácilmente, permitiendo de este modo un fácil acceso a la zona de debajo del suelo flotante. Tal suelo se mueve ligeramente bajo carga y puede incluso diseñarse de tal manera que las unidades de suelo (por ejemplo, baldosas cerámicas, tablones de laminado, tablones de suelos de madera, o similares) se muevan sustancialmente en una dirección vertical ("presionando") o se desvíen cuando se someten a una fuerza hacia abajo procedente de un peatón o un vehículo. Sin embargo, esta fuerza hacia abajo, se propaga sobre la sección transversal de la unidad de suelo que se está desplazando, así la captación eficiente de esta fuerza mecánica podría maximizarse solamente por un dispositivo o conjunto de dispositivos que cubra toda la superficie inferior del suelo. Tales conjuntos de dispositivos (por ejemplo, que incluyen películas, láminas, esteras, etc.) se han descrito en la técnica anterior. Esta metodología necesita una gran zona a cubrirse por sensores/dispositivos y por lo tanto podría ser costoso y/o necesitar mucho tiempo para instalarse.

Este enfoque también genera las cuestiones de practicidad y fiabilidad esperadas en el servicio. Para ilustrarlo, caminar sobre un suelo que se desvía notablemente bajo un peso podría ser incómodo e incluso peligroso, aumentando el riesgo de, por ejemplo, tropezar. En un ejemplo, existen suelos que "se balancean" o giran ligeramente alrededor de algún punto de pivote, permitiendo de este modo el movimiento sustancial de tal manera que el suelo ejerce unas fuerzas variables en los elementos piezoeléctricos colocados bajo el elemento (s) de balanceo. Al igual que los suelos que "se presionan" este método tiene aspectos negativos relacionados con la seguridad de los peatones (por ejemplo, un tropiezo) y la longevidad mecánica del suelo.

Por consiguiente, existe una necesidad de sistemas de suelos mejorados que hagan uso de los componentes/dispositivos de captación de energía. Es a la provisión de tales sistemas, y a los métodos asociados de uso a los que está dirigida la presente invención. Por lo tanto, la invención se refiere a una unidad de suelo flotante y a un método de generación de energía eléctrica tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Sumario breve

Varias realizaciones de la presente invención se dirigen a los sistemas de suelo flotante mejorados. Otras realizaciones se dirigen a métodos de uso de los sistemas de suelo.

Los sistemas de suelos mejorados contienen una circuitería y unos dispositivos electrónicos que se usan para captar la energía convirtiendo la energía mecánica en electricidad. Más específicamente, los sistemas de suelos incorporan dispositivos que convierten la energía mecánica (por ejemplo, la vibración, el impacto, o el tensado) en energía eléctrica. Los sistemas de suelo incluyen diseños unitarios de suelo fáciles de montar que pueden instalarse usando juntas mecánicas que permiten a los componentes adyacentes emparejarse entre sí para formar una superficie de suelo.

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De acuerdo con la presente invención, la unidad de suelo flotante incluye un componente decorativo y un dispositivo de captación de energía mecánica. El dispositivo de captación de energía mecánica está dispuesto en o dentro de un perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante, preferentemente en un lado inferior del componente decorativo, dentro de una ranura o canal en el lado inferior del componente decorativo, o una combinación que comprende por lo menos uno de los anteriores. El perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante está configurado para acoplar la unidad de suelo flotante a una unidad de suelo flotante adyacente.

La unidad de suelo flotante puede incluir, además, un dispositivo de almacenamiento de energía, un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica, un componente de circuito conductor, y/o la circuitería. El componente electrónico puede ser una antena, un sensor de presión, un sensor de humedad, un sensor de temperatura, un transmisor, un interruptor eléctrico, o similares. El componente de circuito conductor puede estar dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica y la circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo flotante con la unidad de suelo flotante adyacente. La circuitería puede usarse para interconectar eléctricamente la unidad de suelo flotante con la unidad de suelo flotante adyacente.

En ciertas situaciones, la unidad de suelo flotante puede ser una unidad de suelo de baldosa sin lechada, en la que el componente decorativo es una baldosa dispuesta dentro de una ranura de un sustrato, en la que el sustrato comprende el perfil de junta mecánica. Además de estar localizado dentro de un perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante, en un lado inferior del componente decorativo, dentro de una ranura o canal en el lado inferior del componente decorativo, o una combinación que comprende al menos uno de los anteriores, el dispositivo de captación de energía mecánica puede localizarse en una ranura o canal en el lado inferior del sustrato, en una ranura o canal en el lado superior del sustrato, totalmente encapsulado en el sustrato, o una combinación que comprenda al menos uno de los anteriores.

La unidad de suelo de baldosa sin lechada puede incluir además un dispositivo de almacenamiento de energía, un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica, un componente de circuito conductor dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica del sustrato, y/o una circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo de baldosa sin lechada con una unidad de suelo de baldosa sin lechada adyacente.

El dispositivo de captación de energía mecánica puede ser un dispositivo que contenga un material piezoeléctrico, un dispositivo magneto-inductivo, o un dispositivo que contenga una estructura electrostática. En algunos casos, el dispositivo de captación de energía mecánica puede ser un dispositivo de sistema microelectromecánico (MEMS).

De acuerdo con la presente invención, el sistema de suelo flotante incluye una unidad de suelo flotante que comprende un componente decorativo y un dispositivo de captación de energía mecánica. El dispositivo de captación de energía mecánica está dispuesto en o dentro de un perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante. El perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante se configura para acoplar la unidad de suelo flotante a una unidad de suelo flotante adyacente dentro del sistema de suelo flotante.

El sistema de suelo flotante puede incluir además un dispositivo de almacenamiento de energía, un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica, un componente de circuito conductor dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica, y/o una circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo flotante con la unidad de suelo flotante adyacente. El componente electrónico puede ser una antena, un sensor de presión, un sensor de humedad, un sensor de temperatura, un transmisor, una cámara, un interruptor eléctrico, o similares.

En ciertas situaciones, la unidad de suelo flotante puede ser una unidad de suelo de baldosa sin lechada, en la que el componente decorativo es una baldosa dispuesta dentro de una ranura de un sustrato y en la que el sustrato comprende el perfil de junta mecánica. Además de estar localizado dentro de un perfil de junta mecánica de la unidad de suelo flotante, en un lado inferior del componente decorativo, dentro de una ranura o canal en el lado inferior del componente decorativo, o una combinación que comprende al menos uno de los anteriores, el dispositivo de captación de energía mecánica puede localizarse en una ranura o canal en el lado inferior del sustrato, en una ranura o canal en el lado superior del sustrato, totalmente encapsulado en el sustrato, o una combinación que comprenda al menos uno de los anteriores.

La unidad de suelo de baldosa sin lechada puede incluir además un dispositivo de almacenamiento de energía, un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica, un componente de circuito conductor dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica del sustrato, y/o una circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo de baldosa sin lechada con una unidad de suelo de baldosa sin lechada adyacente. El componente electrónico puede estar dispuesto sobre o dentro de un lado inferior o de un lado superior del sustrato.

De acuerdo con la presente invención, el método de generación de energía eléctrica incluye ejercer una fuerza sobre un sistema de suelo flotante, transferir la fuerza al dispositivo de captación de energía mecánica, y producir

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electricidad a partir del dispositivo de captación de energía mecánica. El sistema de suelo flotante de un método de este tipo puede ser cualquiera de los sistemas de suelo flotante descritos en el presente documento. Ejercer la fuerza puede incluir pisar la unidad de suelo flotante y/o poner en contacto un objeto inanimado con la unidad de suelo flotante. Transferir la fuerza puede incluir impactar el dispositivo de captación de energía mecánica, tensar el dispositivo de captación de energía mecánica, y/o hacer vibrar el dispositivo de captación de energía mecánica.

El método puede incluir además entregar la electricidad a un dispositivo de almacenamiento de energía. Además, o como alternativa, el método puede incluir también entregar la electricidad a un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad producida por el dispositivo de captación de energía mecánica, y accionar el componente electrónico.

Otros aspectos y características de las realizaciones de la presente invención serán evidentes para los expertos en la materia, tras revisar la siguiente descripción detallada junto con las figuras adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una ilustración en perspectiva esquemática de una unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 2 es una ilustración en sección transversal esquemática de un proceso para acoplar dos unidades de suelo de baldosas de cerámica sin lechada representadas a lo largo de la línea II-II de la unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada de la figura 1 de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 3 es una ilustración en sección transversal esquemática de dos unidades de suelo de baldosas de cerámica sin lechada en un estado acoplado, en la que las dos unidades de suelo de baldosa sin lechada se representan a lo largo de la línea II-II de la unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada de la figura 1, así como una inserción de primer plano de los perfiles de juntas mecánicas de lengüeta y ranura de las unidades de suelo de baldosas de cerámica sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 4 es la inserción de primer plano en sección transversal esquemática de la figura 3, que representa además unas regiones dentro de los perfiles de juntas mecánicas en los que se experimenta una concentración de fuerza cuando una carga se coloca en el componente de baldosa cerámica decorativa de las unidades de suelo de baldosa sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 5 es la inserción de primer plano en sección transversal esquemática de la figura 3, que representa, además, un tercer componente que puede usarse para proporcionar unas características de bloqueo o de seguridad adicionales para la junta mecánica de las unidades de suelo de baldosas de cerámica sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 6 es la ilustración en perspectiva esquemática del lado inferior de una unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada en la que un dispositivo de captación de energía mecánica está dispuesto en el lado inferior del sustrato de acuerdo con algunas realizaciones no pertenecientes a la presente invención.

La figura 7 es una ilustración en perspectiva esquemática del lado inferior de una unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada en la que un dispositivo de captación de energía mecánica está dispuesto dentro de una ranura o canal dentro del lado inferior del sustrato de acuerdo con algunas realizaciones no pertenecientes a la presente invención.

La figura 8 es una ilustración en vista en planta esquemática del lado inferior de una unidad de suelo de baldosas de cerámica sin lechada en el que los componentes electrónicos están dispuestos dentro de las cavidades dentro del lado inferior del sustrato de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 9 es la inserción de primer plano en sección transversal esquemática de la figura 3, que representa además unas localizaciones dentro de los perfiles de juntas mecánicas en los que se colocan los componentes conductores y las trayectorias eléctricas correspondientes a través de los sustratos de la unidad de suelo de baldosa sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

La figura 10 es una ilustración en vista en planta esquemática del lado superior de dos unidades de suelo de baldosas de cerámica sin lechada que representa diversas localizaciones dentro de los perfiles de juntas mecánicas en las que se colocan los componentes conductores y a través de los sustratos de la unidad de suelo de baldosa sin lechada de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención.

Descripción detallada

Haciendo referencia ahora a las figuras, en las que números de referencia similares representan partes similares en todas las diversas vistas, se describirán las realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención en detalle. A

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lo largo de esta descripción, los diversos componentes pueden identificarse teniendo valores o parámetros específicos, sin embargo, estos elementos se proporcionan como realizaciones a modo de ejemplo. De hecho, las realizaciones a modo de ejemplo no limitan los diversos aspectos y conceptos de la presente invención en tanto que pueden implementarse muchos parámetros, tamaños, rangos, y/o valores comparables. Los términos "primero", "segundo", y similares, "primario", "secundario", y similares, no indican ningún orden, cantidad o importancia, sino que más bien se usan para distinguir un elemento de otro. Además, los términos "un", "una" y "el" no indican una limitación de cantidad, sino más bien indican la presencia de "al menos uno" de los elementos referenciados.

Divulgados en el presente documento están los sistemas de suelo flotante mejorados y los métodos de fabricación y uso de los sistemas de suelo flotante. Como se ha descrito anteriormente, los sistemas de suelo flotante, en general, incluyen una (es decir, al menos una) unidad de suelo, que comprende un componente decorativo (por ejemplo, baldosas de cerámica, baldosas de mármol, baldosas de granito, baldosas de cuarzo, baldosas de piedra natural, baldosas de porcelana, tablones de madera, tablones de madera de ingeniería, baldosas de vidrio, una variedad de baldosas de metal o de polímero, y similares) y un dispositivo de captación de energía mecánica (por ejemplo, dispositivos piezoeléctricos, dispositivos magneto-inductivos, dispositivos capacitivos basados en MEMS y dispositivos similares). Los sistemas de suelo pueden incluir además un dispositivo de almacenamiento de energía y/o un componente electrónico que se accionará o impulsará por la electricidad generada como resultado del uso del sistema de suelo. El dispositivo de almacenamiento de energía opcional y/o un componente electrónico pueden incluirse como una parte de la unidad de suelo o pueden ser externos a la unidad de suelo.

A diferencia de los sistemas de suelos existentes, no existe necesidad de cubrir toda una superficie de suelo con dispositivos de captación de energía mecánica con los sistemas de suelo divulgados en el presente documento. Además, los sistemas de suelo descritos en el presente documento proporcionan localizaciones mejoradas para los dispositivos de captación de energía mecánica discretos en los que se concentran las fuerzas debidas a las cargas dinámicas en el suelo. Como consecuencia de esta colocación estratégica, los sistemas de suelo descritos en el presente documento no necesitan (y preferentemente no) moverse o desviarse notable o excesivamente con el fin de activar los dispositivos de captación de energía mecánica. Esto da como resultado finalmente en costes de fabricación reducidos, una mayor fiabilidad del producto, y elimina los posibles problemas de seguridad del producto.

Estos beneficios pueden conseguirse colocando el dispositivo de captación de energía mecánica en una variedad de localizaciones sobre o dentro de una unidad de suelo proporcionada. Como se describirá en más detalle a continuación, estas diversas localizaciones posibles sobre o dentro de las unidades de suelo pueden diseñarse para tener perfiles específicos que proporcionen un número de opciones de diseño para integrar diversos tipos de dispositivos de captación de energía mecánica, la circuitería eléctrica opcional, y/o los dispositivos de almacenamiento de energía opcionales necesarios para convertir la energía mecánica en energía eléctrica y, a continuación, o almacenar o usar la electricidad. De hecho, como resultado de la colocación estratégica de los dispositivos de captación de energía mecánica, no es necesario que cada unidad de suelo en los sistemas de suelos descritos en el presente documento incluya un dispositivo de captación de energía mecánica con el fin de que los sistemas de suelo funcionen correctamente.

Una fácil instalación y retirada de los componentes de unidad de suelo da acceso a cualquier electrónica u otros componentes que por lo general están sellados en una capa de cemento (u otro adhesivo o fijador) con los sistemas de suelo no flotantes. De hecho, la instalación de los sistemas de suelos puede simplificarse en relación con otros diseños en los que los dispositivos de captación de energía mecánica, la circuitería eléctrica, y/o los dispositivos de almacenamiento de energía ya pueden incorporarse en el sistema de suelo flotante y no necesitaría instalarse por separado debajo de los componentes de unidad de suelo.

Por conveniencia, y no a modo de limitación, a continuación se hará referencia a unos sistemas de suelo flotante en los que cada unidad de suelo es una baldosa de cerámica recubierta por un marco polimérico para proporcionar una denominada unidad de "baldosa sin lechada". Tales unidades y sistemas de baldosa sin lechada, al tiempo que se describen brevemente a continuación, se describen con más detalle en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos transferida legalmente Nº 2008/0184646 y en la publicación de solicitud de patente internacional Nº WO 2008/097860. Además de tener una baldosa de cerámica recubierta por un marco polimérico, las unidades de suelo de estos sistemas de suelo incluyen, en general, unas juntas mecánicas para conectar las baldosas (unidades de suelo) sin lechada adyacentes.

La figura 1 ilustra una baldosa sin lechada a modo de ejemplo, que puede usarse como una unidad de suelo de los sistemas de suelos divulgados en el presente documento. La baldosa sin lechada se indica, en general, con el número 100. La baldosa sin lechada 100 incluye un componente decorativo duradero 102 (por ejemplo, una baldosa de cerámica, una baldosa de mármol, una baldosa de granito, una baldosa de cuarzo, una baldosa de piedra natural, una baldosa de porcelana, unos tablones de madera, unos tablones de madera de ingeniería, una baldosa de vidrio, una variedad de baldosas de metal o de polímeros, y similares) que está dispuesto sobre un sustrato 104. Como se ha indicado anteriormente, el componente decorativo 102 se describirá, por conveniencia, como una baldosa de cerámica en esta ilustración de una unidad de baldosa.

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El componente decorativo 102 puede fijarse al sustrato 104 usando una amplia variedad de métodos. El sustrato 104 puede construirse de un material adecuado que sea resistente a productos químicos, resistente a las manchas, no poroso al menos parcialmente, y formable dentro de una precisión suficiente. En las realizaciones a modo de ejemplo, el sustrato 104 está formado de un material polimérico. Mientras que la unidad de baldosa sin lechada 100 se representa como de una forma cuadrada en la figura 1, estará claro que también se contemplan baldosas sin lechada formadas de manera alternativa (por ejemplo, círculos, rectángulos, rombos, hexágonos, octágonos, triángulos, y similares).

El sustrato 104 mostrado en la figura 1, está diseñado para tener mayores dimensiones que el componente decorativo 102 de tal manera que el componente decorativo 102 puede estar dispuesto dentro de una ranura definida dentro del sustrato 104. La superficie superior del componente decorativo 102 y la superficie superior del sustrato 104 pueden formar una superficie continua, si se desea. El sustrato 104 incluye una parte de reborde 106 dispuesta a lo largo de los bordes o paredes laterales del sustrato 104. La parte de reborde 106 proporciona la localización de una junta mecánica, que está diseñada de tal manera que puede hacerse funcionar para acoplar entre sí una o más baldosas sin lechada adyacentes 100. Cuando dos o más baldosas adyacentes sin lechada 100 se acoplan usando la junta mecánica de la parte de reborde 106, son las superficies superiores de los sustratos 104 de las unidades de baldosa acopladas 100, que son adyacentes a las superficies superiores de los componentes decorativos 102, las que pueden proporcionar la aspecto de un acabado con lechada.

Para los fines de los sistemas de baldosas divulgados en el presente documento, no existe una limitación específica sobre el tipo de junta mecánica usada para acoplar las unidades de baldosa sin lechada 100. Un ejemplo de una junta mecánica que puede usarse es la denominada junta de "lengüeta y ranura", una realización a modo de ejemplo de la misma se muestra en mayor detalle en las figuras 2 y 3 y se describe a continuación. Específicamente, la figura 2 ilustra un proceso para acoplar dos unidades de baldosa sin lechada usando una junta mecánica de lengüeta y ranura, mientras que la figura 3 ilustra las dos unidades de baldosa sin lechada en un estado acoplado.

En estas figuras, se muestran una primera baldosa sin lechada 200 y una segunda baldosa sin lechada 300. Un primer elemento de acoplamiento 220, que comprende una parte del sustrato 204 de la primera baldosa sin lechada 200, y un segundo elemento de acoplamiento 340, que comprende una parte del sustrato 304 de la primera baldosa sin lechada 300, funcionan para conectar la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300, respectivamente. El primer elemento de acoplamiento 220 de la primera baldosa sin lechada 200 incluye una primera parte flexible 222 y una ranura 224. El segundo elemento de acoplamiento 340 de la segunda baldosa sin lechada 300 incluye una lengüeta 346 y una parte de cuerpo 348. La ranura 224 del primer elemento de acoplamiento 220 está diseñada para recibir la parte de cuerpo 348 y la lengüeta 346 del segundo elemento de acoplamiento 340. Una vez posicionada dentro de la ranura 224 del primer elemento de acoplamiento 220 de la parte de cuerpo 348 y la lengüeta 346, contacta con la primera parte flexible 222 y la ranura 224, respectivamente. En una realización, la lengüeta 346 y la primera parte flexible 222 están diseñadas para doblar al menos la primera parte flexible durante el acoplamiento de la baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300. Además, la lengüeta 346 y la primera parte flexible 222 están diseñadas de tal manera que al menos la primera parte flexible 222 vuelve a o hacia su posición normal sin doblar una vez que la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300 están acopladas con el fin de evitar que los baldosas se separen. Una superficie de contacto entre dicha lengüeta 346 y dicha ranura 224 se forma también en el lado superior de dicha lengüeta 346, con lo que dicha superficie de contacto se localiza en un plano horizontal, que interseca los componentes decorativos 202 y 302.

La primera parte flexible 222 incluye una parte agrandada 342 en su extremo distal que tiene una superficie interior inclinada 350, que se muestra en la inserción entre corchetes de la figura 3. Además, la parte de cuerpo 348 del segundo elemento de acoplamiento 340 incluye también una superficie inclinada 360 en su extremo proximal, que se muestra en la inserción entre corchetes de la figura 3. La superficie interior inclinada 350 de la parte agrandada 342 de la primera parte flexible 222 está diseñada para tener un ángulo sustancialmente complementario a la superficie inclinada 360 de la parte de cuerpo 348 del segundo elemento de acoplamiento 340. La primera parte flexible 222 está diseñada para contactar de manera deslizante con la parte de cuerpo 348 durante el acoplamiento de la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300. Adicionalmente, las superficies inclinadas de la primera parte flexible 222 y de la parte de cuerpo 348 pueden hacerse funcionar para colocarse correctamente y la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300 durante el acoplamiento. En las realizaciones a modo de ejemplo, las superficies inclinadas de la primera parte flexible 222 y de la parte de cuerpo 348 funcionan para mantener colocadas correctamente la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300, mientras que las baldosas se acoplan entre sí. Las superficies interiores inclinadas de tanto la parte de cuerpo 348 como de la parte agrandada 342 forman partes de bloqueo activas de manera horizontal, que en un estado acoplado se localizan de manera vertical debajo del componente decorativo de al menos una de las baldosas sin lechada 200 y 300. En la figura 3, esta parte de bloqueo activa de manera horizontal se localiza debajo del componente decorativo 302 de la segunda baldosa sin lechada 300.

La lengüeta 346 se localiza en el extremo distal del segundo elemento de acoplamiento 340 y se extiende sustancialmente de manera horizontal y hacia fuera desde la segunda baldosa sin lechada 300. La lengüeta 346 del segundo elemento de acoplamiento 340 y la ranura 224 del primer elemento de acoplamiento 220 son partes de

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bloqueo activas de manera vertical y se enganchan totalmente de manera vertical debajo de al menos una parte del sustrato, por lo que esta parte del sustrato se extiende de manera horizontal más allá del componente decorativo de al menos una de las baldosas sin lechada 200 y 300. En la figura 3, estas partes de bloqueo activas de manera vertical se localizan debajo de la parte del sustrato 204 que se extiende de manera horizontal más allá del componente decorativo 202 de la primera baldosa sin lechada 200.

Como se demuestra en la figura 2, la primera baldosa sin lechada 200 puede acoplarse a la segunda baldosa sin lechada 300 rompiendo o empujando el segundo elemento de acoplamiento 340 de la segunda baldosa sin lechada 300 en el primer elemento de acoplamiento 220. En general, puede usarse una fuerza lateral u horizontal para acoplar la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300. Durante el acoplamiento de la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300, el segundo elemento de acoplamiento 340 de la segunda baldosa sin lechada 300 puede bloquearse en una posición una vez insertado en la ranura 224 del primer elemento de acoplamiento 220. Además, la primera parte flexible 222 puede doblarse para adaptarse a la inserción de la primera parte de cuerpo 348 en la ranura 224. Después de que la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300 se acoplen, la primera parte flexible 222 vuelve a o hacia su posición sin doblar normal y permanece en contacto con la parte de cuerpo 348. Si se desea, la primera baldosa sin lechada 200 y la segunda baldosa sin lechada 300 pueden separarse la una de la otra desacoplando de manera pivotante la primera baldosa sin lechada 200 de la segunda baldosa sin lechada 300, preferentemente sin dañar las respectivas baldosas y sus elementos de acoplamiento.

Existen un número de tecnologías y dispositivos relacionados que convierten el movimiento mecánico o de vibración en electricidad. Tales tecnologías o métodos incluyen materiales piezoeléctricos, estructuras magneto-inductivas, o estructuras electrostáticas; y tales estructuras o dispositivos pueden ser macroscópicos (es decir, las características pueden observarse a simple vista), o pueden comprender sistemas microelectromecánicos (MEMS), que tienen características que no son observables a simple vista. Los materiales piezoeléctricos poseen la propiedad específica de ser capaces de generar un cambio de tensión o tamaño cuando se aplica una tensión eléctrica. Tales materiales se usan en la fabricación de altavoces de audio. A la inversa, cuando el material piezoeléctrico se somete a una tensión o vibración, se genera una pequeña tensión eléctrica. Como la tecnología y la fabricación de dispositivos ha avanzado, los dispositivos de materiales piezoeléctricos se han usado para convertir la energía mecánica en energía eléctrica (es decir, la energía de "captación" de la vibración/tensión). Las estructuras magneto-inductivas pueden convertir el movimiento o la vibración en electricidad usando el principio de la ley de inducción de Faraday. Este fenómeno describe cómo una corriente eléctrica puede generarse o inducirse en un circuito conductor cuando el circuito se mueve a través de un campo magnético variable no uniforme. Pequeños dispositivos que contienen un elemento magnético móvil y un circuito conductor fijo generan pequeñas corrientes eléctricas cuando el elemento magnético vibra dentro del circuito. Por el contrario, estos dispositivos también pueden configurarse de tal manera que el elemento magnético sea estacionario y el elemento de circuito conductor vibre. Por último, son posibles otras configuraciones de dispositivos en las que ambos componentes de dispositivo son libres de vibrar. Las estructuras electrostáticas pueden convertir las vibraciones en electricidad de una manera similar a un micrófono. Es decir, puede generarse o inducirse una corriente eléctrica en un circuito conductor a través de los cambios inducidos por las vibraciones en el desplazamiento relativo de los elementos eléctricamente capacitivos. Los pequeños dispositivos que contienen un elemento capacitivo móvil y un circuito conductor fijo generan pequeñas corrientes eléctricas cuando el elemento capacitivo vibra dentro del circuito. Finalmente, los dispositivos basados en MEMS, que se construyen, en general, usando los métodos de fabricación usados para producir circuitos integrados de chips de silicio, pueden convertir la energía mecánica/vibraciones en electricidad usando métodos piezoeléctricos, magneto-inductivos, capacitivos, o una combinación de estos fenómenos.

Independientemente del tipo de dispositivo usado para formar el dispositivo de captación de energía mecánica, es necesario localizar el dispositivo de captación de energía mecánica que será sometido a la vibración necesaria con el fin de generar electricidad. Como se ha indicado anteriormente, el dispositivo de captación de energía mecánica opcionalmente puede conectarse a o un componente de almacenamiento eléctrico (por ejemplo, una batería o un condensador) o a un componente electrónico que se acciona o impulsa por la electricidad generada por el dispositivo de conversión. Si se usan, tales conexiones deberían fabricarse de forma segura y fiable, siendo esto necesario para hacer uso de la electricidad generada en los dispositivos de captación de energía mecánica.

Las juntas mecánicas de las baldosas sin lechada mostradas en las figuras 1 a 3 están diseñadas para proporcionar una acción de sujeción fácil y segura cuando las unidades de suelo se montan en un sistema de suelo. Además de la capacidad de interconexión, estos perfiles de juntas mecánicas pueden diseñarse para poseer múltiples localizaciones en las que se dirigen las fuerzas u horizontales y/o verticales cuando el sistema de suelo se pisa o se carga de manera dinámica.

Por lo tanto, en algunas realizaciones, los dispositivos de captación de energía mecánica pueden fijarse directamente en estas localizaciones diseñadas/modificadas dentro de las juntas mecánicas, en las que las tensiones y las vibraciones, necesarias por los dispositivos de captación de energía mecánica con el fin de generar electricidad, se concentrarán cuando el suelo se someta a cargas variables. Los perfiles de juntas mecánicas en los componentes de unidad de suelo que comprenden las juntas pueden hacerse a través de una operación de fresado

o mecanizado. Por lo tanto, pueden diseñarse perfiles especiales de tal manera que los dispositivos de captación de

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energía mecánica pueden colocarse en las cavidades o canales en las juntas mecánicas cuando los componentes de suelo se montan en un suelo.

A modo de ejemplo, la figura 4 ilustra la junta mecánica del sistema de baldosas de cerámica sin lechada mostrada en las figuras 1 a 3 con unas regiones (representadas por los números 370, 372, 374, y 376) dentro de los sustratos de las dos unidades de baldosa sin lechada en las que se experimenta una concentración de fuerza cuando se coloca una carga en el suelo. Tales localizaciones son idealmente adecuadas para la colocación de los dispositivos piezoeléctricos u otros que conviertan la energía mecánica (fuerza/tensión) en electricidad, porque las cargas aplicadas al suelo darán como resultado unos componentes de fuerza horizontales y verticales en estas zonas específicas fiables debido al diseño del perfil de junta mecánica.

Los perfiles de juntas mecánicas pueden diseñarse con la intención de adaptarse a un módulo/dispositivo/componente separado en cavidades que se forman cuando los dos perfiles se fijan entre sí. Un ejemplo de esto se ilustra en la figura 5. La junta mecánica del sistema de suelo sin lechada de la figura 5 tiene un perfil modificado que tiene un tercer componente 500, que puede "anidarse" en una cavidad o canal 380 diseñado en uno o ambos de los grandes componentes de perfil de juntas mecánicas primarios. Este tercer componente 500 puede usarse para proporcionar una característica de bloqueo adicional y/o una seguridad adicional a la junta mecánica. Un ejemplo de un tercer componente 400 de este tipo se describe con más detalle en la publicación de solicitud de patente internacional Nº 2009/066153 que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad como si se expusiera a continuación.

El dispositivo de captación de energía mecánica puede incorporarse en este tercer componente 500, que podría entonces fijarse en una de las zonas de junta mecánica que se somete de forma fiable a las fuerzas/tensiones cuando se carga el suelo. En el ejemplo mostrado en la figura 5, el tercer componente se inserta en la cavidad 380 que corresponde aproximadamente a la región 372 de la figura 4. A la inversa, el dispositivo de captación de energía mecánica puede incorporarse en uno o ambos de los dos perfiles primarios de la junta mecánica con la localización

(s) seleccionada de tal manera que el tercer componente 500 imparta una fuerza /tensión mecánica en el dispositivo integrado cuando el suelo se carga de manera dinámica.

Cuando los dispositivos de captación de energía mecánica están localizados dentro de una o más regiones 370, 372, 374, o 376 dentro de la junta mecánica y/o junto con un tercer componente 500 que está dispuesto (preferentemente en una o más de las regiones 370, 372, 374, o 376) dentro de la junta mecánica, los dispositivos de captación de energía mecánica pueden pre-fijarse en la unidad de suelo durante la fabricación, de manera que el usuario final o el instalador necesitan solo montar el suelo para obtener un suelo con la capacidad de conversión de energía ya instalada.

Además de la colocación de los dispositivos de captación de energía mecánica dentro de la zona de junta mecánica de las unidades de baldosa sin lechada, otra localización en la que pueden incorporarse los dispositivos de captación de energía mecánica es en la parte posterior o inferior de la unidad de baldosa sin lechada.

En algunos casos, no pertenecientes a la invención, el dispositivo de captación de energía mecánica puede colocarse directamente en el lado inferior de la unidad de baldosa sin lechada. Este tipo de diseño se muestra en la figura 6 para la unidad de baldosa sin lechada de la figura 1. Se muestra en la figura 6 una vista de un tipo de diseño para el lado inferior del sustrato 604. El sustrato 604 incluye las partes de reborde 606, que están dispuestas a lo largo de los bordes o paredes laterales del sustrato 604 y se usan para formar las juntas mecánicas para acoplar las baldosas sin lechada adyacentes. El sustrato 604 incluye además una pluralidad de patas que sobresalen, que pueden usarse para soportar, al menos parcialmente, la baldosa sin lechada sobre la superficie del suelo en la que está instalada. El dispositivo de captación de energía mecánica 610 puede colocarse en cualquier lugar en el lado inferior del sustrato 604. La dispositivo de captación de energía mecánica 610 puede mantenerse en su lugar usando cualquier dispositivo mecánico (por ejemplo, tornillos, abrazaderas, elementos de sujeción de gancho y lazo, remaches, cinta, y similares) o un fijador químico (por ejemplo, pegamentos, resinas epoxi, adhesivos sensibles a la presión, y similares).

En otros casos, el dispositivo de captación de energía mecánica puede colocarse en una ranura o cavidad dentro del lado inferior de la unidad de baldosa sin lechada. Este tipo de diseño se muestra en la figura 7 para la unidad de baldosa sin lechada de la figura 1. El sustrato 704 de la figura 7 es idéntico al sustrato 604 de la figura 6, con la excepción de que el sustrato 704 incluye una ranura o canal para adaptarse al dispositivo de captación de energía mecánica 710. La profundidad de la ranura o canal comprende al menos una parte del espesor del sustrato 704. Es decir, en algunos casos, la profundidad de la ranura o canal puede ser menor que todo el espesor del sustrato 704; mientras que, en otros casos, la profundidad de la ranura o canal puede ser igual a todo el espesor del sustrato 704, representando de este modo la ranura una abertura. Una vez más, el dispositivo de captación de energía mecánica 710 puede colocarse en cualquier localización en el lado inferior del sustrato 704, y puede mantenerse en su lugar usando cualquier dispositivo mecánico o fijador químico.

La implementación de la ranura o canal puede ser beneficioso en los casos en que el tamaño del dispositivo de captación de energía mecánica 710 sea grande. En los casos en los que el dispositivo de captación de energía

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mecánica 710 es demasiado grande, también es posible para una parte del componente decorativo de la baldosa sin lechada tener una ranura o canal definido en el mismo.

Otra localización en la que pueden incorporarse los dispositivos de captación de energía mecánica, en lugar de (o además de) los descritos anteriormente, está en el lado superior del substrato de la baldosa sin lechada. En algunas situaciones, ya que el componente decorativo está dispuesto dentro de una ranura definida dentro del lado superior del sustrato (como se muestra en las figuras 1 a 5), una denominada ranura "más profunda" o "adicional" puede estar presente en la localización en la que se colocará el dispositivo de captación de energía mecánica. La ranura adicional o más profunda para el dispositivo de captación de energía mecánica puede fabricarse durante o después de la fabricación del sustrato. En un ejemplo, el dispositivo de captación de energía mecánica puede acoplarse al lado inferior del componente decorativo, y el sustrato puede moldearse alrededor de la combinación de dispositivo de captación de energía mecánica/componente decorativo. En otro ejemplo, el sustrato puede moldearse o mecanizarse para tener la ranura adicional contenida en el dispositivo de captación de energía mecánica.

Todavía otras opciones para el dispositivo de captación de energía mecánica incluyen que se encapsule por el material a partir del que se forma el sustrato. Por ejemplo, el dispositivo de captación de energía mecánica puede colocarse en un molde antes de que se coloque cualquier polímero en el mismo. Una vez que el polímero se inyecta

o se vierte en el sustrato, el polímero encapsulará el dispositivo de captación de energía mecánica de tal manera que parte o todo el dispositivo de captación de energía mecánica se contiene enteramente dentro del sustrato de polímero.

Como ha sido el caso de las juntas mecánicas, cuando los dispositivos de captación de energía mecánica se colocan directamente en el lado inferior, dentro de un canal/ranura en el lado superior o inferior del sustrato de baldosa sin lechada, o se encapsulan totalmente por el sustrato, los dispositivos de captación de energía mecánica pueden pre-fijarse sobre/dentro del sustrato (y, potencialmente, del componente decorativo) durante la fabricación, de manera que el usuario final o el instalador solo necesita montar el suelo para obtener un suelo con la capacidad de conversión de energía ya instalada.

Del mismo modo, cualquier conexión eléctrica adicional, circuitería y otros componentes opcionales asociados con el almacenamiento y la utilización de la electricidad generada por los dispositivos de captación de energía mecánica pueden incluirse también en las unidades de baldosa sin lechada. Cada una de las posiciones descritas anteriormente para colocar los dispositivos de captación de energía mecánica puede usarse para colocar estos elementos adicionales. Esto eliminaría también la necesidad de un cliente o instalador para colocar los componentes del sistema eléctrico debajo del suelo por separado, lo que facilita enormemente la instalación, así como la reducción de la probabilidad de daños a los componentes del sistema durante la instalación o uso posterior, ya que están protegidos por la estructura de las unidades de suelo que comprenden el sistema de suelos.

A modo de ilustración, la figura 8 proporciona una vista de un tipo de diseño para el lado inferior de una baldosa sin lechada como se muestra en la figura 1. La baldosa sin lechada 800 incluye el sustrato 804 y el componente decorativo 802 (de los cuales se muestra la parte posterior en el círculo de corte transversal). El sustrato 804 incluye las partes de reborde 806, que están dispuestas a lo largo de los bordes o paredes laterales del sustrato 804 y que se usan para formar las juntas mecánicas para acoplar las baldosas sin lechada adyacentes. El sustrato 804 también incluye una pluralidad de cavidades 808 en las que también pueden incluirse cualquiera de las conexiones eléctricas adicionales, la circuitería y los componentes opcionales 810 asociados con el almacenamiento y la utilización de la electricidad generada por los dispositivos de captación de energía mecánica.

Estas cavidades 808, que pueden formarse cuando el sustrato 804 se moldea o se eliminan las partes del substrato 804 después de que el sustrato se ha fabricado, pueden diseñarse para adaptarse a la circuitería y/o a otros dispositivos (por ejemplo, condensadores, antenas, baterías, sensores, o similares) 810 asociados con las funciones del dispositivo de captación de energía mecánica. Naturalmente, como se ha descrito anteriormente, estas cavidades 808 pueden servir también como la localización de los dispositivos de captación de energía mecánica, cuando es deseable colocar estos dispositivos en el lado inferior de las unidades de suelos de baldosa sin lechada.

En algunos casos, cuando se desea una "red" de unidades de suelo eléctricamente interconectadas, los rebordes 806, después del moldeo y posterior mecanizado del perfil de junta mecánica, pueden proporcionar localizaciones para colocar las interconexiones de los dispositivos de captación de energía mecánica y la circuitería eléctrica asociada.

A modo de ilustración, la figura 9 proporciona una vista de primer plano de la junta mecánica del sistema de baldosas de cerámica sin lechada mostrado en las figuras 1 a 3. La junta mecánica incluye unos componentes de circuito conductores integrados en el sustrato alrededor del componente decorativo de baldosa de cerámica 302. Las partes de los componentes conductores 230 y 330 están dispuestas en cada uno de los dos componentes de perfil de junta mecánicos primarios de tal manera que cuando se montan, se forma una trayectoria conductora 232 y 332 a través de la junta mecánica. Los componentes conductores 230 y 330 podrían comprenden piezas/componentes distintos, que podrían conectarse en localizaciones específicas sobre los perfiles de juntas mecánicas, o podrían ser películas conductoras, cintas, recubrimientos, o similares, que se aplican a ciertas partes de los perfiles de juntas

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mecánicas después del moldeo y el mecanizado. Independientemente, el diseño de los perfiles de juntas mecánicas, los componentes conductores 230 y 330, y la colocación de dichos componentes 230 y 330 se realiza con la intención de crear una conexión que sea mecánicamente segura y eléctricamente conductora. Por ejemplo, la figura 10 ilustra dos baldosas sin lechada 200 y 300 que tienen múltiples interconexiones eléctricas discretas dentro de cada baldosa sin lechada. En esta figura, se colocan cuatro componentes conductores 230 y 330 en cada perfil de junta mecánica de cada baldosa sin lechada 200 y 300 de una manera tal como se muestra en la figura 9. Cuando la segunda baldosa sin lechada 300 se acopla con la primera baldosa sin lechada 200, se forman cuatro trayectorias conductoras 230 y 330 a través de la junta mecánica.

La electricidad generada por los dispositivos de captación de energía mecánica puede usarse por separado o en conjunto, a través de las unidades de baldosa sin lechada eléctricamente interconectadas, para alimentar dispositivos electrónicos directamente o para acumular cargas eléctricas almacenadas en baterías, condensadores o similares, que a continuación puedan usarse para cualquier otro fin eléctrico.

Se ha hecho referencia anteriormente a sistemas de suelo en los que la unidad de suelo era una baldosa sin lechada o una baldosa de cerámica recubierta por una estructura polimérica. Esto se ha hecho solo por conveniencia y no se pretende que sea limitativo de ninguna manera en las diversas realizaciones de la presente invención. Se reconocerá por los expertos en la materia que diversos otros tipos de unidades de suelo pueden usarse junto con los dispositivos de captación de energía mecánica (y los componentes adicionales y/o los circuitos opcionales).

A modo de ejemplo, otro tipo de unidad de suelo que puede usarse para realizar los sistemas de suelo de la presente invención incluye aquellos tablones de suelo de madera laminados fabricados y vendidos por Unilin/Mohawk Corporation bajo la marca comercial QUICKSTEPTM. Ya que cada tablón de suelo laminado no tiene un componente decorativo y un sustrato separados como los sistemas de baldosa sin lechada descritos anteriormente, los dispositivos de captación de energía mecánica deben colocarse dentro del componente decorativo (es decir, el tablón de suelo laminado) en sí mismo. Un dispositivo de captación de energía mecánica se coloca en la estructura de junta mecánica de un tablón de suelo laminado de este tipo y, posiblemente, además, en una ranura o canal dentro del lado inferior del tablón. Del mismo modo, cualquier componente o circuitería adicional puede colocarse también en estas localizaciones.

Sin embargo, otro tipo de unidad de suelo que puede usarse para realizar los sistemas de suelo de la presente invención incluye aquellos tipos de productos de baldosa de moqueta que pueden considerarse un tipo de suelo flotante.

Debería tenerse en cuenta que, debido a la conformidad del componente decorativo, los dispositivos de captación de energía mecánica usados con este tipo de unidad de suelo necesitarán ser más duraderos que los usados con los tipos más rígidos de unidades de suelo.

Independientemente del tipo de unidad de suelo usada, los sistemas de suelo flotante de la presente invención puede usarse en una variedad de aplicaciones. En el funcionamiento de los sistemas de suelo flotante, una persona pisará/paseará/correrá sobre, o soltará/rodará/arrastrará un elemento a través de, los componentes decorativos de las unidades de suelo que componen los sistemas de suelo flotante. Como alternativa, las unidades de suelo pueden vibrar en respuesta a una fuente externa de vibración, tal como el tráfico, un tren de cercanías, pasos en otras unidades de suelo en el sistema suelo, viento, y similares. Para aquellas unidades de suelo que comprenden un dispositivo de captación de energía mecánica, el movimiento mecánico o la vibración de la unidad de suelo se convertirá en energía eléctrica.

En algunos casos, esta energía eléctrica pueden transferirse a un dispositivo de almacenamiento de energía (por ejemplo, una batería, un condensador, un supercondesador, y similares) para su uso posterior. El dispositivo de almacenamiento de energía puede incluirse como parte de la misma unidad de suelo, otra unidad de suelo, o estar separado de los componentes de sistema de suelos. El dispositivo de captación de energía mecánica puede estar en comunicación eléctrica con el dispositivo de almacenamiento de energía opcional a través de cualquier circuitería necesaria.

A modo de ejemplo, la figura 7 ilustra un dispositivo de almacenamiento de energía localizado en la misma unidad de suelo que el dispositivo de captación de energía mecánica. Por lo tanto, el dispositivo de captación de energía mecánica 710 puede transferir la electricidad producida al dispositivo de almacenamiento de energía 712.

El dispositivo de almacenamiento de energía 712 se muestra como estando localizado en un canal o ranura dentro del sustrato 704 de la unidad de suelo de baldosa sin lechada, esto se hace por conveniencia ilustrativa. La localización para el dispositivo de almacenamiento de energía 712 puede variarse como se ha descrito anteriormente.

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En algunos casos, la energía eléctrica puede transferirse a un componente electrónico que será accionado por la energía eléctrica resultante. Ejemplos de tales componentes electrónicos incluyen antenas, sensores, transmisores, receptores, cámaras, interruptores eléctricos, y similares.

A modo de ilustración, las antenas y los componentes relacionados pueden incorporarse en las unidades de suelo para transmitir y recibir señales de radiofrecuencia (RF). El uso de la radiación electromagnética en las bandas de RF como medio para distribuir la información es una parte casi omnipresente de la vida moderna. Por lo general, la transmisión y la recepción de señales de RF se logra usando estructuras de antena de diversos tipos. El tamaño óptimo y el diseño de una antena proporcionada dependen en gran medida del uso previsto, en el que la posición o la localización, el intervalo, la banda (s) de frecuencia, el rendimiento general y la vida útil juegan todos ellos un papel en el diseño. Para las aplicaciones dentro de los edificios, las antenas desplegadas forman, por lo general, un componente de una red inalámbrica, en el que un número o una multitud de antenas de transmisor/receptor se usan para mover datos inalámbricos en todo el interior (o incluso fuera) del edificio. Tales dispositivos, en general, se describen como unidades discretas y separadas que no forman parte de la decoración interior del espacio. Como tales, estos dispositivos no son decorativos, y es deseable que sean relativamente pequeños y discretos. En la medida en que tales restricciones de diseño no comprometan fatalmente su función y rendimiento, las antenas para estos dispositivos se fabrican tan pequeñas como sea posible.

El rendimiento de una antena, que es esencialmente un circuito conductor de dos dimensiones de algún patrón preferido, se basa en muchos factores, uno de los cuales es el espacio disponible. La eficiencia con la que la antena transmite o, en particular, recoge la señal de RF de interés está directamente relacionada con su sección transversal de absorción, que está influenciada por su tamaño o superficie. En ciertos casos, puede ser deseable mejorar el rendimiento de la antena aumentando su tamaño; sin embargo, las limitaciones de espacio disponible o la necesidad de ser discreto podrían hacer tales mejoras imposibles.

Las unidades de suelo de los sistemas de suelo descritas en el presente documento permiten el despliegue discreto de las estructuras de antena más grandes que lo que por lo general podría ser aceptable dentro de los edificios, lo que conduce a nuevas estrategias de red inalámbrica, un rendimiento aumentado y/o a costes generales del sistema más bajos. Las juntas mecánicas de las unidades de suelo facilitan la colocación discreta de las interconexiones eléctricas que se necesitan para la alimentación/la señal hacia y desde la antena. La capacidad de interconectar eléctricamente las diversas unidades de suelo también permite la formación de una matriz de antenas, o una gran antena única a través de todo el sistema de suelo.

Además de funcionar para enviar y recibir transmisiones de datos inalámbricos, la gran antena o las matrices de antena pueden servir también como un medio para captar la energía de RF perdida y convertirla en algún otro uso beneficioso. Por el contrario, la antena o la matriz de antenas pueden usarse para transmitir energía de RF con el fin de actuar como una fuente de alimentación para activar los dispositivos electrónicos cercanos o recargar los dispositivos de almacenamiento de energía. Con todo, otro uso implica el blindaje electromagnético, en el que la estructura de la antena se emplea específicamente para absorber preferentemente la energía de RF de una frecuencia específica o una banda de frecuencias.

Junto con una antena, el sistema de suelo puede también incluir un sensor de temperatura, humedad, o presión que puede activarse mediante el dispositivo de captación de energía mecánica. El sensor de temperatura, humedad, o presión, una vez activado, puede medir los valores de la temperatura, la humedad, o la presión locales y transmitir estos datos a un dispositivo externo a través de una antena (que, preferentemente, es como se ha descrito anteriormente).

A modo de ejemplo, la figura 6 ilustra una unidad de suelo que incluye un sensor de este tipo y una antena, que se accionan mediante el dispositivo de captación de energía mecánica. Por lo tanto, el dispositivo de captación de energía mecánica 610 puede transferir la electricidad producida al sensor 612. El sensor 612 puede medir un valor de datos específicos (por ejemplo, la temperatura, la humedad y/o la presión), y transmitir estos datos usando la antena 614 a un dispositivo externo (no mostrado). El sensor 612 y la antena 614 se muestran como que están localizados en la superficie del lado inferior del sustrato 604 de la unidad de suelo de baldosa sin lechada, esto se hace por conveniencia ilustrativa. Las localizaciones del sensor 612 y/o de la antena 614 pueden variarse como se ha descrito anteriormente.

Las realizaciones de la presente invención no se limitan a los componentes específicos, las etapas de proceso y los materiales descritos en el presente documento como tales componentes, etapas de proceso, y materiales pueden variar en alguna medida. Además, la terminología empleada en el presente documento se usa con el fin de describir las realizaciones a modo de ejemplo solamente y la terminología no se pretende que sea limitante ya que el alcance de las diversas realizaciones de la presente invención estará limitado únicamente por las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas.

Por lo tanto, aunque las realizaciones de esta divulgación se han descrito en detalle con referencia específica a las realizaciones a modo de ejemplo, los expertos en la materia entenderán que pueden efectuarse variaciones y modificaciones dentro del alcance de la divulgación como se define en las reivindicaciones adjuntas. En

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consecuencia, el alcance de las diversas realizaciones de la presente invención no debería limitarse a las realizaciones tratadas anteriormente, y solo debe definirse por las siguientes reivindicaciones y todas las equivalentes.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una unidad de suelo flotante (100), que comprende:

   5 un componente decorativo (102); y un perfil de junta mecánica (220) configurado para acoplar la unidad de suelo flotante (100) a una unidad de suelo flotante adyacente, caracterizada por que dicha unidad de suelo (100) comprende además un dispositivo de captación de energía mecánica (610), en la que el dispositivo de captación de energía mecánica (610) está dispuesto sobre o dentro de dicho perfil de junta mecánica (220) de la unidad de suelo flotante (100).

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2. 2. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de almacenamiento de energía (712).
3. 3. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 1, que comprende además un componente electrónico configurado 15 para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica (610).
4. 4. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 3, en la que el componente electrónico es una antena, un sensor de presión, un sensor de humedad, un sensor de temperatura, un transmisor, o un interruptor eléctrico.

   20 5. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 1, que comprende además un componente de circuito conductor dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica (220) y una circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo flotante (100) con la unidad de suelo flotante adyacente.
5. 6. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 1, en la que la unidad de suelo flotante (100) es una unidad de

   25 suelo de baldosa sin lechada, en la que el componente decorativo (102) es una baldosa dispuesta dentro de una ranura de un sustrato (104), en la que el sustrato (104) comprende el perfil de junta mecánica (220).
6. 7. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 6, en la que la unidad de suelo de baldosa sin lechada (100)

   comprende además un dispositivo de almacenamiento de energía (712). 30
7. 8. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 6, en la que la unidad de suelo de baldosa sin lechada (100) comprende además un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad generada por el dispositivo de captación de energía mecánica (610).

   35 9. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 6, en la que la unidad de suelo de baldosa sin lechada (100) comprende además un componente de circuito conductor dispuesto sobre o dentro del perfil de junta mecánica (220) del sustrato (104) y una circuitería para interconectar eléctricamente la unidad de suelo de baldosa sin lechada (100) con una unidad de suelo de baldosa sin lechada adyacente.

   40 10. La unidad de suelo flotante de la reivindicación 1, en la que el dispositivo de captación de energía mecánica

   (610) es un dispositivo que contiene un material piezoeléctrico, un dispositivo magneto-inductivo, un dispositivo que contiene una estructura electrostática, o un dispositivo microelectromecánico.
8. 11. Un método de generación de energía eléctrica; comprendiendo el método:

   45 ejercer una fuerza sobre un sistema de suelo flotante, en el que el sistema de suelo flotante comprende una unidad de suelo flotante (100) que comprende un componente decorativo (102) y un dispositivo de captación de energía mecánica (610), en el que el dispositivo de captación de energía mecánica (610) está dispuesto sobre o dentro de un perfil de junta mecánica (220) de la unidad de suelo flotante, y en el que el perfil de junta mecánica

   50 (220) de la unidad de suelo flotante (100) está configurado para acoplar la unidad de suelo flotante (100) a una unidad de suelo flotante adyacente dentro del sistema de suelo flotante; y transferir la fuerza al dispositivo de captación de energía mecánica (610); y producir electricidad a partir del dispositivo de captación de energía mecánica (610).

   55 12. El método de la reivindicación 11, que comprende además suministrar la electricidad a un dispositivo de almacenamiento de energía (712).
9. 13. El método de la reivindicación 11, que comprende además:

   60 suministrar la electricidad a un componente electrónico configurado para accionarse por la electricidad producida por el dispositivo de captación de energía mecánica (610); y accionar el componente electrónico.
10. 14. El método de la reivindicación 11, en el que ejercer la fuerza comprende pisar sobre la unidad de suelo flotante 65 (100) o poner en contacto un objeto inanimado con la unidad de suelo flotante.

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11. 15. El método de la reivindicación 11, en el que transferir la fuerza comprende tocar el dispositivo de captación de energía mecánica (610), tensar el dispositivo de captación de energía mecánica (610), o hacer vibrar el dispositivo de captación de energía mecánica (610).

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