CN101057105B - 用于制造光学效果的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造光学效果的设备，并且具体涉及用于制造类似火焰和烟雾的光学效果的设备。更特别地，本发明涉及例如家庭使用的火焰效果电子炉火，它可以或者可以不包括用于空间加热的装置并且包括类似燃烧固体燃料的光学效果。

Description

用于制造光学效果的设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造光学效果的设备，并且具体涉及用于制造类似火焰和烟雾的光学效果的设备。更特别地，本发明涉及火焰效果电子炉火，例如用于家庭使用，它可以或者可以不包括用于空间加热的装置并且包括类似燃烧固体燃料的光学效果。

背景技术

燃料和其中模拟燃烧固体燃料的火焰效果炉火是众所周知的。在GB2230335中描述了一个实例。通常，火焰效果炉火包括模拟燃料层，该模拟燃料层包括模拟燃料和灰烬。该模拟燃料层可以是成形和染色为类似燃料块和燃料坐落于其上的灰烬层的一体热塑性模制件。可替代地，该燃料层可包括用于仅仅类似灰烬层的分离的热塑性模制件，离散的模拟燃料块被放置到该灰烬层上。该燃料层通常从下方被照亮，以赋予燃烧燃料块的发光效果。为了模拟火焰的形象，在燃料层后面安装屏幕。该屏幕在其前表面上是部分反射性的以提供燃料层的虚像。当从后面被照亮时，该屏幕也可透光并且可以部分地漫射这种光线。通过适当的改变入射到屏幕的后表面上的来自光源的光线而提供火焰幻影。GB2230335和EP0897514公开了这种布置。

用于模拟燃料和固体燃料炉火的火焰的很多的现有技术布置提供非常美好的、有趣的和逼真的效果，但是它们具有被改进的空间。更特别地，很多的现有技术布置提供被觉察为基本二维的火焰效果并且期望提供被觉察为更多三维的效果，因此实现更高的真实性。

发明内容

相应地，本发明试图提供一种设备，例如炉火或炉，它具有可被觉察为优于现有技术的模拟燃料和/或火焰效果，并且还提供用于这种设备的燃料和/或火焰效果。

根据本发明第一方面，提供一种模拟的燃烧燃料设备，包括：

模拟燃料层；

多个孔洞；

多个光源；

模拟烟雾源；

用于通过所述多个孔洞从所述模拟烟雾源传输模拟烟雾的装置，从而烟雾从所述多个孔洞上升到燃料层上方；

所述光源以有效方式被构造成引导光通过所述多个孔洞中的各个孔洞，以选择性地和/或局部地照亮从燃料层上升的烟雾，以提供火焰幻影。

优选地，该设备还包括封闭腔室，在其中布置燃料层、传输装置和所述多个光源。

优选地，该设备还包括用于再循环模拟烟雾的装置。

优选地，该封闭腔室还包括内部隔室，在其中安装燃料层，该内部隔室由在封闭腔室中延伸的至少一个壁形成，所述壁包括至少一个烟雾入口孔洞和至少一个烟雾出口孔洞。

优选地，在封闭腔室的至少一个壁和内部隔室之间形成空隙，该空隙提供用于从出口孔洞到入口孔洞循环模拟烟雾的路径。

优选地，用于传输模拟烟雾的装置被设置在内部隔室的外部。

优选地，用于传输模拟烟雾的装置是至少一个风扇。

在一个优选实施例中，模拟烟雾源靠近内部隔室的入口孔洞设置。

优选地，模拟烟雾源被密封地安装在封闭腔室的壁的外部表面上，所述壁包括邻近内部隔室的入口孔洞布置的孔洞以使得模拟烟雾进入封闭腔室中并且优选地也进入内部隔室中。

优选地，该模拟燃料层包括成形和染色成类似灰烬层的塑料模制件，孔洞在所述塑料模制件中形成并且被定位成在设备正常使用中不能被使用者看到。

优选地，该塑料模制件成形和染色成类似灰烬层和在灰烬层上的燃料块。

在更加优选的布置中，该模拟燃料层包括模拟燃料的离散块。优选地，模拟燃料的离散块被布置在优选地包括成形和染色的塑料模制件的模拟灰烬层上。

优选地，所述孔洞在模拟灰烬层中形成。

优选地，在模拟燃料块中形成另外的孔洞、通道、通路或空隙，模拟烟雾可以有效地通过该孔洞。

优选地，该设备还包括设置在燃料层下面以用于改变来自光源的光线的颜色的装置和/或设置在燃料层下面以用于改变来自光源的光线的强度的装置。

优选地，多个光源被布置在燃料层的下面并且布置成提供通过所述孔洞以不同的各自的角度入射的光线。

优选地，该设备还包括可被操作用于以随机的、伪随机的或其它预定序列选择性地照亮所述光源的控制装置。

优选地，用于改变光线颜色的所述装置包括具有不同染色区域的可移动过滤器。

最优选地，所述离散燃料块的至少一个包括

相结合以限定燃料块外部形状的第一和第二部分；

在所述第一和第二构件的一个中形成的孔洞；

在第一和第二部分的配合表面之间从所述孔洞到燃料块的外部表面处或者该外部表面附近的位置延伸的多个光导纤维，从而当光线通过所述光导纤维传输时，能够被所述外部表面的观察者直接看到。

优选地，所述离散燃料块被布置在燃料层上从而离散燃料块的孔洞邻近设置在燃料层下面的光源。

优选地，至少一个光源被设置在燃料层上方并且可被操作用于照亮燃料层和/或从燃料层上升的烟雾以提供火焰幻影。

附图说明

为了更好地理解本发明并且示出如何将其用于实际，仅仅通过实例参考下面的附图，其中：

图1是通过根据本发明的典型设备的截面；

图2是用于根据本发明设备的燃料层的典型模拟木材的示意图；

图3是通过用于根据本发明设备的燃料层的典型模拟木材的截面；

图4是用于根据本发明设备的燃料层的半木的内表面的平面视图；

图5示出用于本发明中的一组光纤电缆的典型的初始布置；

图6示出在用于根据本发明设备的灰烬层上的模拟木材的典型布置；

图7示出形成根据本发明的设备的燃料层的一组模拟木材的典型布置。

具体实施方式

现在特别参考图1，本发明的设备100包括限定封闭腔室104的壳体102。封闭腔室104具有由适当材料例如金属预制件或坚硬塑料材料制成的侧壁、后壁、顶壁和底壁。前壁的主要部分由透明屏幕106提供，通过它使用者108可以观察由本发明设备提供的模拟炉火效果。该设备还包括模拟烟雾发生器110。模拟烟雾发生器是本领域已知的并且通常通过蒸发液体例如乙二醇进行操作。在所示意的实施例中，烟雾发生器110被安装在封闭腔室104的后部处。模拟烟雾利用孔洞112进入封闭腔室，如箭头112A所示。

在封闭腔室104中，存在由至少一个壁形成的内部隔室114。在所示意的实例中，该内部隔室由顶壁116和后壁118限定。在该内部隔室中，模拟灰烬层13和模拟燃料块或元件(在该情形中为木材)12被布置以模拟燃料层。在下面更加详细描述燃料块12的优选构造。木材12可包括孔洞、通路、空隙、通道等132，模拟烟雾可以通过它。同样，烟雾可通过在木材12之间的间隙，以给出烟雾从燃料层上升的感觉，如在真实炉火中那样。

灰烬层13被布置成在透明屏幕106的下边缘处终止。因此，放置在灰烬层13下面的构件对于使用者而言不可视。

灰烬层13也包括孔洞130，它可对准木材12的孔洞，并且，任选地对准在木材12之间的间隙。孔洞可以直接定位在木材12下面从而使用者看见烟雾以逼真的方式围绕木材12“旋绕”。内部隔室114包括入口孔洞120和出口孔洞122。空隙124在内部隔室114和封闭腔室104的壁之间形成并且为模拟烟雾提供再循环路径，如箭头124A所示。风扇126被设置在空隙124中(或者在使用者不可视的任何其它方便的位置处)以用于循环模拟烟雾。因此模拟烟雾的循环路径从烟雾发生器110开始，通过孔洞112和120，进入在燃料层10下面的空腔134。烟雾然后通过在灰烬层13中的孔洞130并且通过木材12的通道132，或者围绕木材12上升。烟雾上升通过内部隔室114，通过出口孔洞122离开并且通过空隙124返回到入口孔洞120。

为了提供火焰的效果，烟雾被一个或多个光源照亮。光源26设置在燃料层10的下面并且在下面更加详细描述。也提供用于改变来自光源的光线的装置，以改变光线的强度和/或颜色。这种装置34、36也在下面更加详细地描述。来自光源26的光线被装置34、36改变，通过灰烬层13中的孔洞130。然后光线也通过木材12的通道132并且因此照亮上升烟雾，从而给出火焰的感觉，如136所示。来自光源的光线能够通过它的灰烬层13的孔洞130也可与木材12之间的空间对准，如果木材能够阻挡使用者看见这种孔洞。这种光线也入射到烟雾上并且给出火焰136的感觉。

可替代地，或者还优选地，一个或多个光源226被设置在内部隔室114的顶部处。虽然传统白炽灯泡可提供一定效果，优选地该光源226具有更高强度，例如卤灯，或优选地，LED或激光器(具有适当的低功率以满足家庭安全要求)。超亮LED是特别适当的。来自光源226的光线以一定的角度范围被朝向从燃料层上升的模拟烟雾引导并且这种照亮也给出火焰136的感觉。优选地提供电子控制装置从而以随机的、伪随机的或其它预定顺序照亮光源226(并且可选地光源26)。(伪随机序列是这样一种序列，它虽然不是真正地随机的，观察者看起来好像是这样)。该控制装置也可改变光源226的照明强度。

如所描述地，本发明的燃料层10设有多个模拟木材12。在优选布置中，木材12座靠在灰烬层13上，该灰烬层方便地包括成形和染色成表示灰烬和发光灰烬的塑料模制件。然而，设置灰烬层，虽然是理想的，但是对于本发明不是必须的，只要燃料层的构造能够允许模拟烟雾从不可见的来源通过燃料层上升。木材12优选地以预定布置被放置到一起以非常类似固体燃料炉火的木材。各种材料可被用于制造木材12，如通常在本领域已知地。例如，在本领域中已知用于从聚亚安酯或类似的泡沫材料或者从有色的或无色树脂材料制造模制件的技术。模制件被构造成制造具有理想形状的木材12并且所形成的木材形状被喷涂或者染色以类似真实木材。木材12理想地可以是至少部分地半透明的，或者在具体区域中是半透明的，以当从下面照亮时，增强发光、燃烧木材的感觉。本发明的木材12被成形为类似在真实炉火上的一组自然的木材。优选地，当然，各个木材的形状被仔细确定从而它们以提供最真实感觉的预定布置可靠地坐落在其一起。

在本发明的优选实施例中，本发明的至少一些木材12形成为两个部分，例如上部和下部或前部和后部。木材12的一个部分14在图4中示出，并且前部和后部14、16一起在图3中示出。各个部分14、16在使用时被联结到一起从而木材12看起来象一个单独整体，从而使得在各个部分之间的联结不易被使用者看见。部分14、16可以利用任何适当的装置联结到一起。在所示意的实例(图3)中，在相应部分14、16上形成配合结构。部分14包括多个凸起14a并且部分16包括接收凸起14a的相应凹部16a。在可选的布置中，部分14、16可以被粘附到一起。

优选实施例的木材采用光纤以提供真实炉火的增强模拟效果。光纤20的端部18在被组装的木材12的表面处暴露从而端部18以及从端部18发射出的光线可以直接被使用者看见。该两部分构造的木材12使得能够实现这种布置。更特别地参考图3到6，光纤20被布置成一组或一束22并且在一个端部24处被适当的永久装置集中到一起，例如利用树脂或其它可固化材料粘结。如将在下面更加详细描述地，端部24在使用中被布置成靠近光源26。光导纤维20当然是柔性的。光纤被布置在木材部分14、16的内部表面28上(即在当木材12利用部分14、16被组装时不可视的表面上)从而它们延伸到部分14、16的外表面处或者靠近它的选定位置处。从部分14、16组装的木材12可以具有中空内部并且光导纤维20可以沿着在该内部中选定的任何路线设置。因此光纤20在木材12的外表面处或者靠近它终止，并且在制造期间，如果必要，可以被修剪成适当的长度。如果需要，光导纤维20利用任何适当的装置例如粘结、钉紧、销接、利用胶带粘结等被固定在它们的理想位置中。在组装部分14、16以形成木材12时，光导纤维20被“夹”在相应的部分14之间。因此光导纤维20自身对于使用者而言不可视，但是它们的端部18正好被充分地暴露在部分14、16之间的结合处以使得从它们发射的光线可以直接被使用者觉察到，并且如果需要，照亮通过燃料层上升的烟雾以提供火焰幻影。部分14、16可以被构造成使得木材12具有复杂的外部形状，包括空腔和凸起，以更好地模拟真实的木材。光导纤维20可以被布置成使得它们的端部被相对地隔离，或者多个端部18可以被组合到一起以提供具有更高光线强度的局部区域，例如在所述空腔中或者在所述凸起处。当光纤20在空腔中例如7的空腔38中终止在端部18处时光导纤维20可以延伸超过木材12的表面(即部分14或16的表面)。注意木材12在使用中被布置在特殊定向中，仅有光纤的端部仍然可被使用者看见。

当部分14、16被放置在燃料层时，使用者不能看见的部分14、16的一个中的一侧设有孔洞30，光纤20通过该孔洞。方便地，光纤20的束22的端部24可以被安装在孔洞30中。如从图6可视，光导纤维束22的端部24也可通过灰烬层13(如果存在)中的相应孔洞32。孔洞32和端部24的尺寸可以形成相互间摩擦配合从而它们用于将被组装的木材12在燃料层上定位在其理想位置中。

光导纤维20的束22的端部24布置成与光源26并置。当光源照亮时，光线从光导纤维的端部18被发射出并且可被使用者觉察。最优选地，设置用于随着时间改变由光导纤维20接收到的光线颜色和强度的装置。当光源是简单的白色或者接近白色的光源时，例如标准白炽灯泡或卤灯泡，过滤器34可以设置在光源26和光导纤维20的端部24之间。在所示意的实例中，该过滤器是半透明圆盘，它包括按照顺序被暴露于光源26的具有不同颜色例如橙色、黄色、红绿和蓝色(它们是可在真实炉火中觉察到的典型颜色)的部分。该圆盘利用适当的驱动装置(未示出)围绕其轴线36旋转，该装置例如可以是电机。在可替代的布置中，光源26可以被安装在具有被不同地染色的部分的圆筒中。圆筒围绕其轴线的旋转引起被不同地染色的部分在光源和光导纤维20的端部24之间经过。以此方式，入射到光导纤维20的端部24上的光线的颜色改变，并且因此被光导纤维的端部18发射的光线的颜色改变。圆盘34或圆筒可以包括不透明的和/或具有或高或低的光透性的区域，从而入射到光导纤维20的端部24并且从端部18反射的光线的强度改变。

机械装置也可被用于改变入射到端部24上的来自光源的光线强度。如本领域公知地，所谓的“旋转器”可以被安装在白炽灯泡上方。该旋转器是围绕它们的轴线自由旋转的具有孔洞的圆盘。从光源上升的热量引起旋转器旋转。在其它布置中，具有从其垂下的多个大致径向的材料条的轴可以被安装在光源26和端部24之间，该轴利用适当的装置例如马达围绕其轴线旋转。

在可替代的布置中，光导纤维20的束22的端部24可以靠近LED(发光二极管)或者一组LED设置。所谓的超亮LED在这方面也是特别适当的。当设置一组LED时，该组可以优选地包括具有不同颜色的LED。优选地在电子控制装置的控制下照亮LED从而实现了入射到光导纤维20的端部24上的光线强度和颜色的改变。

光源26不必被布置成紧邻端部24。例如，可以方便地使用一个或多个镜子以将光线从光源导向光导纤维20的束22的端部24。

为了提供在光导纤维20的端部18处觉察到的光线颜色和/或强度的进一步的变化，给定木材12可以设有多于一束22的光导纤维20。每一束22可以设有其自身的光源26和光线强度和颜色改变布置。

虽然在上面已经关于具有两个独立部分14、16的木材12描述了本发明，并不排除实现相同或类似结果的其它构造。例如，灰烬层13可以局部地成形和染色成类似木材的第一(通常下面的)部分，而第二(上面的)部分14或16然后被独立地形成并且被直接地安装在灰烬层13上以形成木材12。在此情形中，光导纤维20被夹在部分14或16和灰烬层13之间。而且，形成木材12的部分14、16无需具有相等的尺寸。例如，木材的上部14可形成大部分的木材，而下部16仅用于形成木材的端部的下侧。而且，本发明的木材不限于仅两个部分。上部14可形成大部分的木材12，具有被使用者觉察为坐靠在灰烬层上的例如在木材前部和后部处的位置之间延伸的外表面，其中两个或多个部分16仅形成木材12的端部表面。光导纤维20仍然，尽管如此仍然被基本夹在部分14和16之间。在正常使用中使用者不可视的部分14、16的任何区域无需被成形和染色成类似木材。例如，部分16的下侧可以具有普通的未被装饰的表面或者可以成形为与下面的木材或者灰烬层相一致。

已经关于木材12形式的固体燃料元件描述了本发明。然而，本发明也同样适用于模拟其它固体燃料例如煤炭、泥煤等。

Claims (25)

1.一种模拟的火焰效果炉，包括：

模拟燃料层；

在模拟燃料层内限定出的多个孔洞；

位于模拟燃料层下面的多个光源；

模拟烟雾源；

用于通过所述多个孔洞从所述模拟烟雾源传输模拟烟雾的传输装置，从而烟雾从所述多个孔洞上升到模拟燃料层上方；

所述光源以有效方式被构造成引导光通过所述多个孔洞中的各个孔洞，以选择性地和/或局部地照亮从模拟燃料层上升的烟雾，以在所述模拟燃料层中提供火焰幻影。

2.根据权利要求1的模拟的火焰效果炉，还包括封闭腔室，在其中布置模拟燃料层、传输装置和所述多个光源。

3.根据权利要求2的模拟的火焰效果炉，还包括用于再循环模拟烟雾的再循环装置。

4.根据权利要求3的模拟的火焰效果炉，其中该封闭腔室还包括内部隔室，在其中安装模拟燃料层，该内部隔室由在封闭腔室中延伸的至少一个第一壁形成，所述第一壁包括至少一个烟雾入口孔洞和至少一个烟雾出口孔洞。

5.根据权利要求4的模拟的火焰效果炉，其中在封闭腔室的至少一个第二壁和内部隔室之间形成空隙，该空隙提供用于从出口孔洞到入口孔洞循环模拟烟雾的路径。

6.根据权利要求4或5的模拟的火焰效果炉，其中用于传输模拟烟雾的传输装置被设置在内部隔室的外部。

7.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，其中用于传输模拟烟雾的传输装置是至少一个风扇。

8.根据权利要求4的模拟的火焰效果炉，其中模拟烟雾源靠近内部隔室的入口孔洞设置。

9.根据权利要求2到5中任一项的模拟的火焰效果炉，其中模拟烟雾源被密封地安装在封闭腔室的第二壁的外部表面上，所述第二壁包括邻近内部隔室的入口孔洞布置的孔洞以使得模拟烟雾进入封闭腔室中。

10.根据权利要求8的模拟的火焰效果炉，其中模拟烟雾源被密封地安装在封闭腔室的第二壁的外部表面上，所述第二壁包括邻近内部隔室的入口孔洞布置的孔洞以使得模拟烟雾进入封闭腔室和内部隔室中。

11.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，其中该模拟燃料层包括成形和染色成类似灰烬层的塑料模制件，孔洞在所述塑料模制件中形成并且被定位成在模拟的火焰效果炉正常使用中不能被使用者看到。

12.根据权利要求11的模拟的火焰效果炉，其中该塑料模制件成形和染色成类似灰烬层和在灰烬层上的模拟燃料块。

13.根据权利要求1到5中任一项的模拟的火焰效果炉，其中该模拟燃料层包括离散的模拟燃料块。

14.根据权利要求13的模拟的火焰效果炉，其中离散的模拟燃料块被布置在模拟灰烬层上。

15.根据权利要求14的模拟的火焰效果炉，其中模拟灰烬层包括成形和染色的塑料模制件。

16.根据权利要求14或15的模拟的火焰效果炉，其中所述孔洞在模拟灰烬层中形成。

17.根据权利要求13的模拟的火焰效果炉，其中在模拟燃料块中形成另外的孔洞、通道、通路或空隙，模拟烟雾可以有效地通过该另外的孔洞。

18.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，还包括设置在模拟燃料层下面以用于改变来自光源的光线的颜色的装置。

19.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，还包括设置在模拟燃料层下面以用于改变来自光源的光线的强度的装置。

20.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，在模拟燃料层的下面的所述多个光源被布置成提供通过在模拟燃料层中限定出的所述多个孔洞以不同的各自角度入射的光线。

21.根据权利要求20的模拟的火焰效果炉，还包括可被操作用于以随机的、伪随机的或其它预定序列选择性地照亮所述光源的控制装置。

22.根据权利要求18的模拟的火焰效果炉，其中用于改变光线颜色的所述装置包括具有不同颜色区域的可移动过滤器。

23.根据权利要求13的模拟的火焰效果炉，其中所述离散的模拟燃料块的至少一个包括：

相结合以限定模拟燃料块外部形状的第一和第二部分；

在所述第一和第二部分的一个中形成的另外的孔洞；

在第一和第二部分的配合表面之间从所述另外的孔洞到模拟燃料块的外部表面处的或者该外部表面附近的位置延伸的多个光导纤维，从而当光线通过所述光导纤维传输时，能够被所述外部表面的观察者直接看到。

24.根据权利要求23的模拟的火焰效果炉，其中所述离散的模拟燃料块被布置在模拟燃料层上从而离散的模拟燃料块的所述另外的孔洞邻近设置在模拟燃料层下面的光源。

25.根据权利要求1-5中任一项的模拟的火焰效果炉，包括至少一个另外的光源，它被设置在模拟燃料层上方并且可被操作用于照亮模拟燃料层和/或从模拟燃料层上升的烟雾以提供火焰幻影。

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