CN100383835C - 电壁炉中的火焰模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仿真壁炉的技术领域，为仿真壁炉提供一种逼真的火焰模拟装置。该火焰模拟装置主要包括动态光源、火焰效果屏和成像屏。由半导体发光管组成的筒形阵列移动光源产生一系列的光束，这些光束透过效果屏的豁口和滤色条形成火焰堆的外形轮廓和需要的颜色。半导体发光管发出的每个光束随着轴向移动，投射到成像屏上的距离和角度变化，在成像屏上形成变化而移动的图象，产生逼真的动态火焰效果。

Description

电壁炉中的火焰模拟装置

技术领域

本发明涉及一种电取暖器中电壁炉的组件火焰仿真装置。

背景技术

随着世界范围内对环保和安全的要求越来越高，使用清洁能源取暖器越来越普及，特别是电壁炉取暖器，一方面其采用清洁能源，同时又具有独特的经典壁炉的特殊装饰效果。所以近几年发展迅猛，但纵观所有产品，火焰仿真效果均不是很理想，随着人们要求的提高，已影响其进一步的流行和推广。如专利申请号为97195586.7的中国专利″火焰模拟装置及其组件″，其包括有一个光源；一个火焰效果组件，具有将来自所述光源的光透射以产生动感火焰效果的装置；至少一个闪烁组件具有至少一个反射表面，所述闪烁组件置于所述光源和所述火焰效果组件的中间，以反射来自所述光源的光，再由所述火焰效果组件透射光；一个具有部分反射表面和散射表面的屏，所述火焰效果组件接近于所述散射表面延伸，在此所述透射的光在屏上产生一个类似于动感火焰的图像；以及一个模拟燃料床与所述部分反射表面相邻放置，在屏上显示出燃料床的图像，而且动感火焰图像看起来是在模拟燃料床和它在屏上的图像之间产生的，它固然有其进步的一面，但是美中不足的是：产生仿真火焰的光源均采用普通照明灯泡，由于普通照明灯泡的颜色单一，所以仿真火焰的效果不够逼真，且使用寿命短，同时经常更换灯泡的麻烦也影响它的实用性和方便性，而且灯泡使用的电压一般在36V以上，造成其安全性也不是很好，所以需要做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有背景技术而提供一种能模拟真实火焰效果的电壁炉中的火焰模拟装置，其使用的光源寿命长，不需要经常更换和拆装，使用方便，并节能环保。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电壁炉中的火焰模拟装置，其包括有：(1)动态光源产生装置；(2)成像屏；(3)位于动态光源产生装置和成像屏之间的火焰效果屏；(4)位于成像屏前面的模拟炉膛；其特征在于所述的动态光源产生装置为电动机驱动连接的筒体，简体的表面分布有由半导体发光管组成的筒形阵列。

有益的改进是，所述的阵列中的半导体发光管由多种颜色的发光管组成，以便形成更逼真的由各种颜色组成的火焰效果。

有益的改进是，所述的阵列中的半导体发光管连接有控制电流大小和闪烁时间的控制器，它通过调节流过半导体发光管的电流，改变半导体发光管的发光强度和颜色来模拟不同的燃烧强度。

有益的改进是，所述的分布半导体发光管阵列的筒体两端的旋转支撑轴同时又是导电体，而且彼此之间是绝缘的，每一端与半导体发光管的一个电极相连；筒体支架上的两个轴承与支架之间是绝缘的，每个轴承与供电电源的一端相连，使外部电源通过导线、轴承、旋转支撑轴引至运动的发光管；电机的输出轴由橡胶连接器与筒体的一端轴相连接，橡胶连接器既可以自动定位连接，又可起绝缘作用，它利用筒体两端的支撑轴和轴承给半导体发光管连续供电，而结构简单实用，容易组装生产。

本发明的又一个内容是产生火焰图象同时又是燃烧炉膛后壁的成像屏。该成像屏为一透明玻璃基板，也可以是其他类似的透明材料如透明塑料板，在透明板的内侧通过磨砂或酸蚀形成一毛面，一方面由这毛面形成火焰图象，另一方面减少了透明度，成为半透明体，使观察者只能看到火焰图象而看不到内部结构以达到逼真的火焰效果，在该板的外侧通过丝网印刷或喷涂在其上形成炉膛内壁的图案，如墙壁的粗糙形状或砖块或其他不规则石块等形状图象，一方面进一步减少该板的透明度和镜面效果，另外更增加了仿真壁炉的整体效果。

本发明的另一个内容为在动态光源和成像屏之间有一火焰效果屏。通过效果屏上的火焰状豁口来挡住部分不需要的光束，形成一堆火焰的外部轮廓，同时由于豁口处有半透明的滤色条，使得发光管的颜色和这些滤色条的颜色匹配后在成像屏的不同区域产生不同的火焰颜色，使得火焰效果更加逼真、更加自然。

最后，本发明还包括了模拟炉膛，其包括有在成像屏形成仿真炉膛的后墙；左右侧板形成仿真炉膛的侧墙；前面板和护栏与后墙及侧墙围成一空间区域形成炉膛堆放仿真灰烬和仿真燃料；由半透明材料制成的仿真灰烬形成一底座，在其上紧靠成像屏堆放仿真燃料，形成一正在燃烧的仿真燃料堆；在底座下面置有光源，透过半透明材料底座，产生燃料正在燃烧的效果，并使动态光源的光束也通过下面的开口投射到半透明底座上，产生闪烁的动态燃烧效果。

与现有技术相比，本发明的优点在于：其使用了新发光元件如发光二极管或超级亮度和寿命的LED管，大大延长了光源寿命，使电壁炉里的发光元件不需要经常更换和拆装，使用起来更加方便，并且具有该发光元件的节能环保优点，并且可以控制在36V的安全电压以下，使用更加安全可靠，而整个装置结构简单实用，模拟更加逼真自然，容易生产制造。

附图说明

图1、本发明应用实例的立体效果图；

图2、本发明应用实例的结构剖视图；

图3、本发明的动态发光产生装置的结构图；

图4、本发明的一种成像屏的立体图；

图5、本发明的一种效果屏的立体图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为一应用本发明的电壁炉的外观图。其外壳1由上盖11、底盖12、侧框13和面框14组成。观察者在前面只能看到面框和由侧框13、成像屏2、灰烬底座7和仿真木炭6组成的仿真模拟炉膛5。

由图2的剖面图中可以清楚地看出该电壁炉的内部结构，由此来说明本发明的仿真火焰的实现过程。

动态光源产生装置4固定在后侧板15上。在面框的后面固定有成像屏2。在面框和成像屏之间放置有灰烬底座7和仿真木炭6。灰烬底座7的下面有固定光源8。模拟火焰效果屏3在动态光源产生装置4与成像屏2之间，电壁炉的上部安装有电暖风机构9。

由图2、3的动态光源产生装置的前视图中可以看出，动态光源产生装置的圆筒形表面不规则的分布有半导体发光二极管点阵。在使用中，这些发光的点阵绕轴由下向上旋转。这些点光束在转到下部时投射到仿真木炭灰烬底座7的内壁，与固定光源8发出的光叠加。由于灰烬底座7的壁是凹凸不平的曲面，随着光束的移动，就产生燃料正在燃烧的闪烁效果。

光束向上移动，就透过图5所示的火焰效果屏3上、形状如火焰状的豁口31和滤色条32投射到成像屏2的毛面上形成火焰图象。随着光束的不断向上移动，光束到成像屏毛面上的投射角发生变化。所以向上移动的火焰图象的形状、大小和颜色也在不断变化，生成逼真的动态火焰效果。

图5火焰效果屏中的滤色条32可以根据需要采用各种不同的颜色，使得在成像屏上形成的火焰图象的颜色更接近真实火焰的颜色，从而使仿真火焰的效果更逼真。

图4成像屏2为一透明玻璃基板，在透明板的内侧通过磨砂或酸蚀形成一毛面，一方面由这毛面形成火焰图象，另一方面减少了透明度，使观察者只能看到火焰图象而看不到内部结构以达到逼真的火焰效果，在该板的外侧通过丝网印刷或喷涂在其上形成炉膛内壁的图案21，如墙壁的粗糙形状或砖块或其他不规则石块等形状图象，一方面进一步减少该板的透明度和镜面效果，另外更增加了仿真壁炉的整体效果。

由图3可以看出动态光源产生装置4的具体结构。半导体发光管42通过焊接固定在印刷电路板43上，同时也由此将发光二极管的两个电极通过印刷电路板分别引到左右两端端盖44上的导电旋转支撑轴45、46上。右端的导电旋转支撑轴46通过导电轴承47和绝缘橡胶套48固定在支架41上，同时导电轴承47通过导线414连到供电电源的一个极。左端的导电旋转支撑轴45通过导电支撑架49和绝缘411固定到支架41上。导电支撑架49通过导线413引到供电电源的另一个极。另外，导电旋转支撑轴45通过绝缘橡胶轴套410柔性连接到电机412的主动轴上。这样当运行时电机带动发光管阵列筒转动时，也能稳定地给移动的半导体发光管稳定连续供电。如发光管采用聚光的发光管效果会更好当然。

当然也可以是，分布半导体发光管阵列的筒体两端的导电旋转支撑轴45、46同时又是导电体，而且彼此之间是绝缘的，每一端与半导体发光管的一个电极相连；筒体支架41上的两个轴承与支架41之间是绝缘的，每个轴承与供电电源的一端相连，使外部电源通过导线、轴承、旋转支撑轴引至运动的发光管；电机412的输出轴由橡胶连接器与筒体的一端支撑轴轴相连接，总之其结构与上面的是类似的。

本发明仅仅就最佳的实施例子做了详细的说明，不能理解为对本发明的保护范围的限制，凡是在这基础上的进一步的改进或采用惯常的技术手段进行替换，都是本发明请求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电壁炉中的火焰模拟装置，其包括有：

(1)动态光源产生装置；

(2)成像屏；

(3)位于动态光源产生装置和成像屏之间的火焰效果屏；

(4)位于成像屏前面的模拟炉膛；

其特征在于所述的动态光源产生装置为电动机驱动连接的筒体，筒体的表面分布有由半导体发光管组成的筒形阵列。

2.根据权利要求1所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的半导体发光管由多种颜色的发光管组成。

3.根据权利要求2所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的半导体发光管连接有控制电流大小和闪烁时间的控制器。

4.根据权利要求3所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的分布半导体发光管阵列的筒体两端的旋转支撑轴同时又是导电体，而且彼此之间是绝缘的，每一端与半导体发光管的一个电极相连；筒体支撑架上的两个轴承与支撑架之间是绝缘的，每个轴承与供电电源的一端相连，使外部电源通过导线、轴承、旋转支撑轴引至运动的发光管；电机的输出轴由橡胶连接器与筒体的一端轴相连接。

5.根据权利要求4所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的成像屏由透明或半透明材料加工而成，面向动态光源的一侧，通过磨砂或酸蚀形成毛面成为半透明体，面向观察者的一面丝印或喷涂成墙壁的粗糙形状。

6.根据权利要求5所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的火焰效果屏包括有火焰状的豁口和滤色条。

7.根据权利要求6所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的豁口是在不透明的材料上根据需要在中下部位开一些透光口，让需要的光线通过同时挡住一部分不需要的光束，使在成像屏上形成一堆燃烧火焰的外部轮廓。

8.根据权利要求7所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的滤色条为长度和颜色均不同的半透明柔性材料条，固定在火焰效果屏的豁口上，光束透过这些半透明的滤色条，在成像屏上形成多种颜色的火焰图象。

9.根据权利要求8所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的模拟炉膛包括有在成像屏形成仿真炉膛的后墙；左右侧板形成仿真炉膛的侧墙；前面板和护栏与后墙及侧墙围成一空间区域形成炉膛堆放仿真灰烬和仿真燃料；由半透明材料制成的仿真灰烬形成一底座，在其上紧靠成像屏堆放仿真燃料，形成一正在燃烧的仿真燃料堆；在底座下面置有光源，透过半透明材料底座，产生燃料正在燃烧的效果。

10.根据权利要求9所述的火焰模拟装置，其特征在于所述的动态光源产生装置其光束也通过下面的开口投射到半透明底座上，产生闪烁的动态燃烧效果。

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