CN100386568C - 用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法，其使光源发射出光线，再利用火焰效果闪烁组件将光源的光线进行动态强弱变化处理，使强弱不同的光线穿过分布有火焰孔的火焰整形组件，使动态的、如火焰苗形状的光束投射到安置在仿真碳块后面的玻璃屏幕上，从而形成碳块燃烧发出火焰的图案，其特征在于所述的火焰效果闪烁组件采用成对旋转、相邻侧向上的反光盘，利用反光盘上局部凹凸面或/和平面对光线进行符合反射原理或/和折射原理或/和透射原理或/和衍射原理的方式进行动态强弱变化处理。本发明还公开其装置。它模拟出来的火焰燃烧图案更加逼真、自然、而方法简单、装置容易实施、维修等优点，适合在电壁炉上推广应用。

Description

用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法和其相关的火焰模拟装置。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，人们的家庭住宅装潢也日趋高档化。在我国沿海地区的居民住宅常常有模仿欧式的，在大厅中也设置有壁炉，但是这种壁炉一般仅仅装饰而已，不能用来烧火取暖。为此有人设计一种仿壁炉的电暖器，它既能取暖，又使用方便，而且可以用来装饰。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，但是美中不足的是其闪烁组件是采用了反光刷，这样带来一个缺陷是反光刷主要功能是进行反光，所以能比较理想地模拟出光线反射原理，但是透射、折射、衍射功能不强，造成该模拟组件不能完美地仿真模拟出火焰燃烧的动态变化光线，所以在屏幕玻璃上成像的火焰燃烧图案尚不够真实逼真；又因为在真实碳块的燃烧过程中，碳块中间位置的火焰一般是向上升腾的，而两侧区域的火焰苗是往下卷绕翻滚的，以符合热气流回流的原理，这些火焰效果，在上述的火焰模拟装置中是得不到的，也一定程度上造成其火焰图案不够真实逼真；另外，该专利的火焰模拟装置是采用多个部件，并且是分别设置固定在电壁炉中的不同部位，而电壁炉中的火焰模拟装置如光源等部件是比较容易损坏的，需要日常维护，这样会造成维修不方便，凡此种种都需要我们开发新的模拟火焰燃烧效果逼真的电壁炉。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对现有背景技术而提供一种用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法，其模拟出来的火焰燃烧图案更加逼真、自然、而方法简单、容易实施。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种采用上述方法的专用装置，其结构简单、紧凑、容易生产组装。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法，其使光源发射出光线，再利用火焰效果闪烁组件将光源的光线进行动态强弱变化处理，使强弱不同的光线穿过分布有火焰孔的火焰整形组件，使动态的、如火焰苗形状的光束投射到安置在仿真碳块后面的玻璃屏幕上，从而形成碳块燃烧发出火焰的图案，其特征在于所述的火焰效果闪烁组件采用成对旋转、相邻侧向上的反光盘，利用反光盘上局部凹凸面或/和平面对光线进行符合反射原理或/和折射原理或/和透射原理或/和衍射原理的方式进行动态强弱变化处理。

有益的是，上述的反光盘选用圆盘或椭圆盘或其它几何多边形盘，盘的表面分布有凹起表面或凸起表面或平面或凹凸不平的立体表面，并且反光盘局部表面利用反光物质层进行反光效果处理，从而形成不同反光面，反光盘还可以有镂空部分，以模拟光透射效果，它接受光源定向射出的光束，并将其进行不同线速度的移动，且在旋转移动过程中，利用带有符合反射、投射、衍射、透射光束光带等凹凸结构，对光束光带进行反射、折射、衍射、透射等方式进行动态变化处理，形成强弱不同、方向不同的光线，起到最佳的闪烁效果，以便于在屏幕玻璃上成像出逼真的火焰图案。

非常有益的是，上述的反光盘各个反光面具有不同反光强度和反光颜色和反光方向，使在屏幕玻璃上成像出的火焰图案能带有不同的颜色，更加逼真自然地模拟出碳块燃烧的各种火苗。

非常有益的是，上述的反光盘其每一对反光盘在相邻侧是同步向上运动，在不相邻侧是同步向下运动，反光盘既可以由联动机构利用一个电机驱动，也可以是分别各由一个电机驱动，它使碳块中间的火焰图案呈升腾状态，而两侧区域的火焰图案是往下卷绕翻滚，并且相对速度大体同步，逼真地模拟出壁炉炉膛中火焰真实情况，并与热气流回流现象一致。

有益的是，上述的反光盘在一个安装平面或一条安装水平线上，每对反光盘在相邻边缘留有间隙，并与垂直线有夹角，它使中间区域的光线呈不断上升的状态，与火焰自然升腾保持大体一致的速度。

有益的改进是，上述的光源是静态定向光源，并可以增设反光镜进行反射，将光线投射到每对反光盘的相邻侧中心处，它利用反光部件对静态光源加强了反射，起到必要强化定向效果，提高了火焰亮度，节约了能源，同时使火焰图案中心最明亮向两边区域逐渐暗淡进行过渡，使火焰效果更加自然逼真。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：一种采用上述模拟方法的专用装置，其特征在于包括有发射出光线的光源、将光源的光线进行动态强弱变化处理的火焰效果闪烁组件，分布有火焰孔、使强弱不同的光线穿过后形成动态火焰苗形状光束的火焰整形组件，其特征在于所述的火焰效果闪烁组件采用成对旋转、相邻侧向上的反光盘，利用反光盘上局部凹凸面或/和平面对光线进行符合反射原理或/和折射原理或/和透射原理或/和衍射原理的方式进行动态强弱变化处理。

非常完美的设计是，上述的光源、火焰效果闪烁组件、火焰整形组件、反光镜集成起来做成整体一个组件结构，其中固定板后面设置固定电机，电机的输出轴连接固定成对的反光盘，同时固定板前面延伸部分固定住光源和反射镜，再固定住火焰整形组件，它有利于生产组装，同时便于日常维修。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该燃烧火焰仿真模拟方法，它利用旋转的反光盘上凹凸面结构和局部平面和镂空部分，结合不同线速度的移动，在旋转移动过程中，利用带有符合反射、投射、衍射、透射光束光带等凹凸结构，对光束光带进行反射、折射、衍射、透射等方式进行动态变化处理，形成强弱不同、方向不同的光线，起到最佳的闪烁效果，对光线进行了动态闪烁处理，并将不断变化的光路和光路角度的多路光进行火焰整理，使其在屏幕玻璃上成像出更加逼真、自然的图案、而方法十分简单、容易实施，制造成本低廉；而采用该方法的专用装置，结构简单、紧凑、容易生产组装、维修方便。

附图说明

图1为燃烧火焰仿真模拟装置的主体结构图；

图2为燃烧火焰仿真模拟装置的主体分解结构图；

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。

如图1-2所示意，该电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟装置1包括有静态光源、火焰效果闪烁组件、火焰整形组件、反光镜等主要部件，它们集成起来做成整体一个组件结构，就是固定板17后面设置固定有两个电机15、15’，电机输出带有减速机构，两个电机的减速机构的输出轴151、151’穿过固定板17后，其输出轴端连接固定有成对的反光盘12、12’，反光盘12、12’可以选用圆盘或椭圆盘，甚至可以是其它几何多边形盘，如六边形盘、八边形盘，原则上没有特殊的限制，当然最佳的方案是采用圆盘，盘的表面分布有凹起表面122、凸起表面121、局部平面124或凹凸不平的立体表面，或者是它们各种组合，比较好的设计是，将凹起表面、凸起表面结合起来，尽量采用自然变化的布置，增加其反光自然性，并且反光盘12、12’局部表面利用反光物质层进行反光效果处理，如将各种颜色的反光涂料喷涂在其各个局部表面，从而形成不同颜色和反光强度的反光面，一般颜色采用白色、蓝色、紫色、黄色比较合理，与火焰颜色比较接近，反光盘12、12’还可以有镂空部分123，以模拟出光透射效果。当然上述的反光盘也不局限于表面为大体平面的反光盘，也可以是呈大体锥面的盘体、甚至还可以是具有其它特殊立体表面的盘体，可以做多种的改进，起到理想效果。反光盘12、12’安装在一个安装平面上或一条安装水平线上，每对反光盘之间在它们相邻边缘部位留有间隙，并与垂直线存在一定的夹角，而固定板17前面成型出延伸部分171，用来固定住静态光源13和反光镜14，反光镜14是安置在光源的前面，将光源的光线定向反射到反光盘12、12’上去，并尽量对称地将光线投射到每对反光盘12、12’的相邻侧中心处，使屏幕玻璃上的火焰图案中心最明亮再向两侧逐渐暗淡过渡，使其与自然的火焰十分吻合。成对的反光盘12、12’在相邻侧是向上运动，在不相邻侧是向下运动，反光盘既可以由联动机构利用一个电机驱动，也可以是分别各由一个电机驱动，本实施例子里就是采用了两个电机分别带动两个反光盘旋转，当然采用联动机构如传动齿轮组更加合适，使成对的反光盘转动起来尽量保持同步。固定板的延伸部分171在发光镜的前面固定设置有火焰整形组件，火焰整形组件是一块大小适合的金属板11，金属板11表面喷涂有黑色涂料，以避免反光，其大小与屏幕玻璃一致，并在屏幕玻璃的后面，其表面开有各种火焰孔111，一般在金属板的中间位置开大火焰的火焰孔，而两侧开小火焰的火焰孔，使屏幕玻璃上的火焰图案呈中间大、两侧小的、逐渐过渡的火焰图案。必要的时候，在延伸部分171最前面用紧固件连接固定有保护框边16，这样组成了集成整体结构式的燃烧火焰仿真模拟装置1，它安装在电壁炉中屏幕玻璃的后面就可以了，维修也很方便，只要打开电壁炉的机箱，取出整体的燃烧火焰仿真模拟装置，就可以对光源、电机进行维护。

本发明的燃烧火焰仿真模拟方法为：它使光静态光源13发射出光线，并利用其前面的反射镜14进行定向反射，将大部分的光线投射到后面的成对旋转的反光盘12、12’，一般尽量是投射到成对反光盘相邻侧的中心处，火焰效果闪烁组件采用了前面所述的成对旋转、相邻侧向上的反光盘12、12’，反光盘12、12’选用了圆盘或椭圆盘或其它几何多边形盘，盘的表面分布有凹起表面122或凸起表面121或平面124或凹凸不平的立体表面，并且反光盘局部表面利用反光物质层进行反光效果处理，从而形成不同反光面，反光盘还可以有镂空部分123，以模拟光透射效果，它接受光源定向射出的光束，并将其进行不同线速度的移动，且在旋转移动过程中，利用带有符合反射、投射、衍射、透射光束光带等凹凸结构，对光束光带进行反射、折射、衍射、透射等方式进行动态变化处理，形成强弱不同、方向不同的光线，起到最佳的闪烁效果，再使强弱不同的光线穿过分布有火焰孔的火焰整形组件，火焰整形组件的表面开有各种火焰孔111，它将动态的、闪烁变化的光束光带整理成大致火焰形状的光束，然后将如火焰苗形状的光束投射到安置在仿真碳块后面的玻璃屏幕上，从而形成碳块燃烧发出火焰的图案。

本发明仅仅就最佳的实施例子做了详细说明，不能理解为对保护范围的限制，凡是在这基础上进行的进一步改进或等同技术手段的替换，均应该理解为本发明的请求保护范围。

Claims (9)

1.一种用于电壁炉中的燃烧火焰仿真模拟方法，其使光源发射出光线，再利用火焰效果闪烁组件将光源的光线进行动态强弱变化处理，使强弱不同的光线穿过分布有火焰孔的火焰整形组件，使动态的、如火焰苗形状的光束投射到安置在仿真碳块后面的玻璃屏幕上，从而形成碳块燃烧发出火焰的图案，其特征在于所述的火焰效果闪烁组件采用成对旋转且相邻侧向上运动的反光盘，利用反光盘上局部凹凸面或/和平面对光线进行符合反射原理或/和折射原理或/和透射原理或/和衍射原理的方式进行动态强弱变化处理。

2.根据权利要求1所述的燃烧火焰仿真模拟方法，其特征在于所述的反光盘选用圆盘或椭圆盘或其它几何多边形盘，盘的表面分布有凹起表面或凸起表面或平面或凹凸不平的立体表面，并且反光盘局部表面利用反光物质层进行反光效果处理，从而形成不同反光面，反光盘有镂空部分，以模拟光透射效果。

3.根据权利要求2所述的燃烧火焰仿真模拟方法，其特征在于所述的反光盘各个反光面具有不同反光强度和反光颜色和反光方向。

4.根据权利要求1所述的燃烧火焰仿真模拟方法，其特征在于所述的反光盘其每一对反光盘在相邻侧是同步向上运动，在不相邻侧是同步向下运动，反光盘由联动机构利用一个电机驱动，或者是分别各由一个电机驱动。

5.一种采用权利要求1所述模拟方法的专用装置，其包括有发射出光线的光源、将光源的光线进行动态强弱变化处理的火焰效果闪烁组件，分布有火焰孔、使强弱不同的光线穿过后形成动态火焰苗形状光束的火焰整形组件，其特征在于所述的火焰效果闪烁组件采用成对旋转且相邻侧向上运动的反光盘，利用反光盘上局部凹凸面或/和平面对光线进行符合反射原理或/和折射原理或/和透射原理或/和衍射原理的方式进行动态强弱变化处理。

6.根据权利要求5所述模拟方法的专用装置，其特征在于所述的反光盘选用圆盘或椭圆盘或其它几何多边形盘，盘的表面分布有凹起表面或凸起表面或平面或凹凸不平的立体表面，并且反光盘局部表面利用反光物质层进行反光效果处理，从而形成不同反光面，反光盘有镂空部分，以模拟光透射效果；所述的反光盘在各个反光面具有不同反光强度和反光颜色和反光方向。

7.根据权利要求6所述的模拟方法的专用装置，其特征在于所述的反光盘其每一对反光盘在相邻侧是同步向上运动，在不相邻侧是同步向下运动，反光盘由联动机构利用一个电机驱动，或者是分别各由一个电机驱动。

8.根据权利要求6所述的模拟方法的专用装置，其特征在于所述的光源是静态定向光源，并增设反光镜进行反射，将光线投射到每对反光盘的相邻侧中心处。

9.根据权利要求8所述的模拟方法的专用装置，其特征在于所述的光源、火焰效果闪烁组件、火焰整形组件、反光镜集成起来做成整体一个组件结构，其中固定板后面设置固定电机，电机的输出轴连接固定成对的反光盘，同时固定板前面延伸部分固定住光源和反射镜，再固定住火焰整形组件。

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