CN101576273B - 内外成像屏多层火焰电壁炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内外成像屏多层火焰电壁炉，包括壳体、设于壳体上的加热装置、成像光源及设于成像光源上方的光线处理装置、仿真炭床及紧靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括内成像屏与外成像屏，内成像屏与外成像屏为半透反光结构，仿真炭床设置在内外成像屏的底部位置。本发明利用半透反光材料既可以透过光线，又可以反射光线的特点，通过光线的多次反射来形成一个层次丰富、纵深范围大、立体感很强的火焰图像，有效地解决现有技术的电壁炉存在的火焰的层次少，纵深范围小，缺少立体火焰的多层结构，立体效果较差的问题。

Description

内外成像屏多层火焰电壁炉

技术领域

本发明涉及一种仿真壁炉，尤其是一种视觉效果更加逼真的内外成像屏多层火焰电壁炉。

背景技术

在现有技术的电壁炉中，火焰模拟装置通常采用电子火焰或模拟火焰，给壁炉产生光学视觉效果，并起到装饰作用。壁炉的火焰模拟装置一般分为二类，第一类为用一组飘带悬挂在模拟的燃烧物上方、半透明的塑料屏幕之后，通过空气吹动飘带并投影到屏幕上而产生光线晃动来模拟燃烧时的火焰，公开日为2005年5月11日、公开号为CN2699165的专利文件公开了一种电壁炉取暖器，就采用了这种结构形式。第二类是在模拟的树枝状木炭燃烧介质后安装由电机带动旋转的活动光源，前部再设置火型壁、透光屏与镜面玻璃，活动光源带光源的转轴叶片或中空柱型的透光罩，利用光源的反射或透光罩上的透光孔发出的光源，通过火型壁上的火焰孔来形成火焰的形状，再投射到透光屏与镜面玻璃上，产生火焰视觉，公开日为2001年12月19日、公开号为CN1327138的专利文件公开的一种电暖器中的火焰仿真装置，就采用了这种结构形式。这两类装置都可以模拟火焰的视觉效果，但是也存在着明显的不足，以投影方式在成像屏上显示的影像，其火焰效果的显示是在仿真木炭后方燃烧的视觉效果，缺乏纵深层次感，缺少立体感。公开日为2008年4月23日、公开号为CN201050836的专利文件公开了一种立体火焰仿真电壁炉，包括有电壁炉的壳体、成像光源、光线处理装置以及壳体空腔内前方位置设置的仿真木炭，紧靠仿真木炭后面设置有半透明的成像屏，所述的成像屏的前方设有第二成像屏，所述的第二成像屏与成像屏设置为基本平行。成像光源产生的光线，通过光线处理装置后，投射到成像屏形成初级火焰模拟像，部分光线透过成像屏投射到第二成像屏上形成次级火焰模拟像，当成像屏与第二成像屏之间保持足够的距离时，由于两者的火焰像的前后位置不同，从而可以形成具有纵深层次的火焰视觉效果。该结构利用成像屏的半透明特性，将部分光线透射到第二成像屏上，从而形成前后两层火焰模拟像，具有一定的立体效果。但是该结构只是将火焰模拟像在前后两层成像屏上显示，火焰的层次少，纵深范围小，缺少立体火焰的多层结构，立体效果较差。此外，传统的电壁炉大多采用白炽灯作为光源，所模拟的火焰大多为火红色，其色彩比较单调。

发明内容

本发明为解决现有技术的电壁炉存在的火焰的层次少，纵深范围小，缺少立体火焰的多层结构，立体效果较差的问题而提供一种火焰的层次丰富、纵深范围大及立体感强的内外成像屏多层火焰电壁炉。

本发明的另一个目的是为解决现有技术的电壁炉存在的火焰色彩比较单调的问题而提供一种具有彩色火焰效果的内外成像屏多层火焰电壁炉。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：本发明电壁炉包括壳体、设于壳体上的加热装置、成像光源及设于成像光源上方的光线处理装置、仿真炭床及紧靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括内成像屏与外成像屏，内成像屏与外成像屏为半透反光结构，仿真炭床设置在内外成像屏的底部位置，所述的内成像屏与外成像屏的透光率为70％～85％，反光率为15％～30％。现有技术的成像屏通常表面呈不规则的毛面或磨砂面，通过光线处理装置投射的成像光线在布满不规则凸起的毛面或磨砂面的作用下，形成可观看的火焰模拟像。这种成像屏不具备反光成像功能，毛面或磨砂面所引起的反射是漫反射，无法成像。本发明采用半透反光结构的内外双层成像屏，通过光线处理装置投射的成像光线不但可以透过其中的一个成像屏在另一成像屏上成像，从而形成内外双层的火焰图像，而且由于成像屏的反光作用，内外成像屏上的火焰图像会在两个成像屏之间进行多次反射，从而形成一个层次丰富、纵深范围大、立体感很强的火焰图像，就像在两面镜子之间放置一个物体，镜子内会出现无数该物体的镜像一样。此外，随着反射次数的增加，火焰图像的亮度会迅速衰减，从而使我们看到火焰中心的亮度最高，远离火焰中心的火焰亮度逐渐变暗的模拟真实燃烧情形。成像屏的半透反光特性可以通过在透明材料上涂复或粘贴半透反光材料来实现，也可以采用自身具备半透反光特性的材料。内成像屏与外成像屏的透光率过高，则成像光线难以在成像屏上形成清晰的图像；内成像屏与外成像屏的反光率过高，则成像光线大多被反射，透过成像屏的光线很少，我们也无法看清火焰图像。

作为优选，内成像屏的横截面为折线或曲线结构，外成像屏为平面结构。内成像屏的横截面为折线或曲线结构，光线反射后可以在外成像屏上显示出一个或多个火焰燃烧的集中部位，营造出逼真的火焰燃烧的景象，增加火焰图像的模拟效果。内成像屏也可以采用平面结构。

作为优选，仿真炭床包括若干表面带有多个折射面的发光块，发光块内设有空腔，空腔内设有LED灯。LED灯具有体积小、色彩艳丽、寿命长及能耗低的优点，在传统电壁炉炭床的炭体内设置LED灯，且不同位置上的发光块可以配置不同色彩的LED灯，LED灯点亮时，可以发出各种不同颜色的光线，这些光线通过发光块表面的多个折射面折射后到达内成像屏与外成像屏，形成若干大小、形状、强弱及色彩各不相同的光斑，再通过内外成像屏的反射作用，我们就可以从外成像屏上看到色彩、层次丰富的焰火画面。发光块的外形可以采用球状，也可以采用其他有利于光线向多方向折射的结构。

仿真炭床也可以采用以下方案：仿真炭床为若干表面带有多个折射面的发光块及具有木炭外形的半透明块，发光块内设有空腔，空腔内设有LED灯。半透明块具有木炭外形，与传统炭床的炭块结构相似，这种炭床在发光块内的LED灯点亮时，我们可以从外成像屏上看到色彩丰富的焰火画面；关闭LED灯时，则具有传统仿真炭床的焰火效果。

仿真炭床还可以采用传统的炭床结构，即仿真炭床为前上部设有仿真炭面，后下部空缺的半透明条状结构。

对于包括若干表面带有多个折射面的发光块结构的仿真炭床，将其设置在内外成像屏之间。由于仿真炭床带有自身可以发光的发光块，因此该仿真炭床需设置在外成像屏之后，这样可以防止发光块发出的光线直射使用者的眼睛，从而影响模拟焰火画面的真实感。

采用传统炭床结构时，其仿真炭床可以设置在内外成像屏之间，也可以设置在内外成像屏之间及外成像屏的前侧，采用内外两层仿真炭床的设置方案时，设置在内外成像屏之间的仿真炭床高于设置在外成像屏前侧的仿真炭床。前后仿真炭床横截面上的炭面大体上为弧面结构，且前侧仿真炭床的弧面结构与后侧仿真炭床的弧面结构相连接。这是按照真实壁炉的炭火一般呈四周低，中间高且表面往往成弧形的结构特征设置的，这样的设置使仿真炭床更具真实感。我们除了从正面看到前仿真炭床外，通过成像光源的照射，我们还可以看到外成像屏后面的后仿真炭床，形成一个具有纵深层次感的逼真影像。

作为优选，光线处理装置为由电机驱动的转轴以及设置在转轴上的柔性反光条构成的反光装置，光线处理装置设置在内成像屏的后下侧，所述的柔性反光条一端悬空，一端固定在转轴上，柔性反光条的长度大于转轴到内成像屏的距离。由于柔性反光条的长度大于转轴到内成像屏的距离，因此柔性反光条在旋转时会碰到内成像屏或电壁炉壳体后壁，从而产生不规则性跳动，使得成像光源通过转轴上的反光条反射后在成像屏上获得自下而上的、大幅度起伏光线运动轨迹，营造出变化的、大幅度起伏的动态火焰效果。另一方面，柔性反光条碰触后仿真炭床会发出类似木炭燃烧所发出的声音，从而使电壁炉不但模拟了视觉上的效果，更具备了听觉上的逼真效果，使使用者真真切切的感受到了壁炉的存在。

作为优选，电壁炉的壳体内还设有光源遥控电路，光源遥控电路按遥控器设定的程序控制成像光源的亮度变化，控制LED灯的亮度或色彩变化。由于真实使用的壁炉随着时间的推移其燃烧的强度总会出现变化，而现有技术的电壁炉通常只有一个燃烧强度，即电壁炉在整个使用过程中其火焰的亮度是基本不变的，这样就使壁炉缺少了真实感，因此，在电壁炉的壳体内设置光源遥控电路，光源遥控电路按遥控器设定的程序控制成像光源的亮度变化，可以完全模拟自然状态的壁炉燃烧过程的亮度变化，达到最佳的模拟效果。同时，光源遥控电路还可以根据使用者的爱好控制LED灯的亮度及色彩的变化，以满足不同使用者对模拟焰火画面的不同喜好。此外，光源的亮度及色彩变化控制由遥控器完成，使用者无须靠近电壁炉即可控制，操作非常方便。

本发明的实质效果是：它有效地解决现有技术的电壁炉存在的火焰的层次少，纵深范围小，缺少立体火焰的多层结构，立体效果较差的问题，同时，还解决了目前电壁炉存在的火焰色彩比较单调的问题。本发明利用半透反光材料既可以透过光线，又可以反射光线的特点，通过光线的多次反射来形成一个层次丰富、纵深范围大、立体感很强的火焰图像，与现有技术的只具有透光功能、不具备反光功能或反光功能很差的成像屏相比，具有本质的区别，是电壁炉成像屏设计上的创新之举。

附图说明

图1是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉的一种结构示意图。

图2是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉的另一种结构示意图。

图3是附图1的左视图。

图4是附图2的左视图。

图5是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉发光块的一种结构示意图。

图6是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉发光块的一种剖视图。

图7是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉内成像屏横截面的一种结构示意图。

图8是本发明内外成像屏多层火焰电壁炉内成像屏横截面的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1图3所示的实施例1中，内外成像屏多层火焰电壁炉包括壳体11、设于壳体上的加热装置14、成像光源13及设于成像光源上方的光线处理装置8、仿真炭床及紧靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括内成像屏1与外成像屏2，内成像屏1与外成像屏2为半透反光结构，内成像屏1与外成像屏2的透光率为80％，反光率为20％，内成像屏1的横截面为单折线结构(见图7)，外成像屏2为平面结构。仿真炭床3设置在内外成像屏的底部位置，仿真炭床3为若干表面带有多个折射面的球状发光块4及具有木炭外形的半透明块7，设置在内外成像屏之间，发光块4内设有空腔5，空腔5内设有LED灯6(见图5图6)，不同发光块4其空腔5内的LED灯6的颜色各不相同。光线处理装置8为由电机驱动的转轴9以及设置在转轴9上的柔性反光条10构成的反光装置，光线处理装置8设置在内成像屏1的后下侧，所述的柔性反光条10一端悬空，一端固定在转轴9上，柔性反光条10的长度大于转轴9到内成像屏1的距离。电壁炉的壳体11内还设有光源遥控电路12，光源遥控电路12按遥控器设定的程序控制成像光源13的亮度变化，控制LED灯6的亮度或色彩变化。另外，电壁炉的壳体内壁上涂成黑色，起到吸收光线的作用，防止光线的漫反射影响壁炉的视觉效果。

实施例1的内外成像屏多层火焰电壁炉工作时，成像光源发出的光一部分直接照射到仿真炭床上，在灯光的照射下，炭床上的半透明块呈现出炭火燃烧的情形，通过内外成像屏的反射，这一炭火燃烧情形被拉伸，且远离真实炭床的影像较暗，从而形成纵深大、立体感强的逼真效果。同时，发光块内的LED灯点亮，发出各种不同颜色的光线，这些光线通过发光块表面的多个折射面折射后到达内成像屏与外成像屏，再通过内外成像屏的作用，使得我们从外成像屏上看到的焰火画面色彩更加丰富靓丽。此外，电壁炉开始工作后，电机转动带动转轴转动，设置在转轴上的柔性反光条跟着转动，成像光源的部分光线通过柔性反光条反射到内外成像屏上，在内外成像屏上形成火焰自下而上的动态效果。由于柔性反光条的长度大于转轴到内成像屏或电壁炉壳体后壁的距离，因此柔性反光条在旋转时会碰到内成像屏或电壁炉壳体后壁，从而产生不规则的、突然性的向上跳动，使得成像光源通过转轴上的反光条反射后在成像屏获得大幅度起伏光线运动轨迹，营造出变化的、大幅度起伏的动态火焰效果，且这种动态的变化同样会通过内外成像屏多次反射，从而形成大纵深的立体效果。另一方面，柔性反光条碰触后仿真炭床或电壁炉壳体后壁会发出类似木炭燃烧所发出的声音，从而使电壁炉不但模拟了壁炉视觉上的效果，更具备了听觉上的逼真声响，使使用者真真切切的感受到了壁炉的存在。此外，由于内成像屏的横截面为单折线结构，该结构在反射光线的同时使光线偏向外成像屏的屏幕中心，从而形成中心火焰强度高、周围逐渐减弱的火焰效果。

成像光源的亮度变化受光源遥控电路控制，光源遥控电路按遥控器设定的程序控制成像光源的亮度变化，从而完全模拟自然状态的壁炉燃烧过程的亮度变化，达到最佳的模拟效果，同时，光源遥控电路还可以根据使用者的喜好控制LED灯的亮度或色彩变化，通过调整LED灯的亮度及其色彩组合，可以满足不同使用者对模拟焰火画面的不同喜好。

实施例2

在图2图4所示的实施例2中，仿真炭床3为前上部设有仿真炭面，后下部空缺的半透明条状结构。仿真炭床3设置在内外成像屏之间及外成像屏2的前侧，设置在内外成像屏之间的仿真炭床高于设置在外成像屏2前侧的仿真炭床。前后仿真炭床横截面上的炭面大体上为弧面结构，且前侧仿真炭床的弧面结构与后侧仿真炭床的弧面结构相连接，内成像屏的横截面采用曲线结构(见图8)，内成像屏1与外成像屏2的透光率为75％，反光率为25％，其余和实施例1相同。

实施例2的内外成像屏多层火焰电壁炉工作时，成像光源发出的光一部分直接照射到前仿真炭床及后仿真炭床上，由于前后仿真炭床均为半透明结构且其炭面上染有颜色，在灯光的照射下，炭床呈现出炭火燃烧的色彩，同时，仿真炭床有内外两层，而后仿真炭床又高于前仿真炭床，从正面看，前仿真炭床呈现出鲜明的炭火燃烧的色彩，而后仿真炭床由于相隔两层成像屏，其色彩较暗，呈现出位置较远的炭火燃烧的色彩，同时，受内外成像屏反射作用的影响，我们可以看到多个炭床的影像，且远离真实炭床的影像较暗，从而使壁炉上的炭火形成具有纵深感、立体感的炭火的逼真效果。此外，横截面采用曲线结构的内成像屏，使得其反射的影像在外成像屏上出现局部放大、局部缩小的奇妙景象，增加了动态火焰的观赏性。该结构电壁炉火焰模拟、燃烧声音模拟以及壁炉燃烧过程的亮度变化模拟均和实施例1相同。

Claims (6)

1.一种内外成像屏多层火焰电壁炉，包括壳体、设于壳体上的加热装置、成像光源及设于成像光源上方的光线处理装置、仿真炭床及紧靠仿真炭床的成像屏，其特征是：所述的成像屏包括内成像屏(1)与外成像屏(2)，内成像屏(1)与外成像屏(2)为半透反光结构，仿真炭床(3)设置在内外成像屏的底部位置，所述的内成像屏(1)与外成像屏(2)的透光率为70％～85％，反光率为15％～30％，所述的仿真炭床(3)设置在内外成像屏之间，所述的光线处理装置(8)为由电机驱动的转轴(9)以及设置在转轴(9)上的柔性反光条(10)构成的反光装置，光线处理装置(8)设置在内成像屏(1)的后下侧，所述的柔性反光条(10)一端悬空，一端固定在转轴(9)上，柔性反光条(10)的长度大于转轴(9)到内成像屏(1)的距离。

2.根据权利要求1所述的内外成像屏多层火焰电壁炉，其特征在于所述的内成像屏(1)的横截面为折线或曲线结构，外成像屏(2)为平面结构。

3.根据权利要求1所述的内外成像屏多层火焰电壁炉，其特征在于所述的仿真炭床(3)包括若干表面带有多个折射面的发光块(4)，发光块(4)内设有空腔(5)，空腔(5)内设有LED灯(6)。

4.根据权利要求1所述的内外成像屏多层火焰电壁炉，其特征在于所述的仿真炭床(3)为若干表面带有多个折射面的发光块(4)及具有木炭外形的半透明块(7)，发光块(4)内设有空腔(5)，空腔(5)内设有LED灯(6)。

5.根据权利要求1所述的内外成像屏多层火焰电壁炉，其特征在于所述仿真炭床(3)为前上部设有仿真炭面，后下部空缺的半透明条状结构。

6.根据权利要求3或4所述的内外成像屏多层火焰电壁炉，其特征在于电壁炉的壳体(11)内还设有光源遥控电路(12)，光源遥控电路(12)按遥控器设定的程序控制成像光源(13)的亮度变化，控制LED灯(6)的亮度或色彩变化。

Images