CN109099379A - 用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件及该组件的火焰屏 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件，火焰模拟组件包括：具有底部、顶部、后壁和两个侧壁的包壳；沿着后壁布置的光源；具有多个反射性闪烁元件的旋转闪烁棒，闪烁元件被布置在光源的路径中并且被配置成用于将光向上朝向后壁在光源上方的部分反射；具有多个非连续火焰节段的火焰屏，多个火焰节段中的每一个均具有弯曲的边缘和尖锐的点；以及用于接收来自闪烁元件的穿过火焰屏的反射光的成像壁；其中，来自闪烁棒的穿过火焰屏的反射光提供真实的火焰形状，火焰形状在更靠近火焰屏的基底处比在顶部处显得更宽。本披露提供了独特且新颖的具有改善的火焰外观、更好的设计、更少的部件和更少的成本的火焰模拟组件。

Description

用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件及该组件的火 焰屏

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2017年6月20日提交的美国临时申请号62522165、于2017年6月20日提交的美国临时申请号62522170、于2017年6月20日提交的美国临时申请号62522174、和于2017年7月23日提交的美国临时申请号62535938的权益，这些临时申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本披露总体上涉及人造或模拟壁炉和火炉，并且更具体地涉及具有增强的闪烁光和模块化设计的电子火焰模拟组件。本披露涉及用于模拟壁炉的包括具有非连续火焰节段的火焰屏的火焰模拟组件。

背景技术

在模拟壁炉中，电子火焰或模拟火焰通常用于为模拟壁炉提供更真实的火焰或火的视觉效果、并且还用于起到装饰作用。现有技术的火焰模拟装置可以包括被安装在幕墙后方或下方的光源和旋转反射器，该幕墙具有火焰形状的槽缝、也被称为火焰屏。许多现有技术的装置还包括双向反射镜后墙，该后墙调节背光照明通道以柔化在后墙后方产生的模拟火焰的边缘。然而，这些假后墙给这些装置增加了实质性的深度。这些配置占据更多空间、花费更多成本、并且在运输中更加易碎。

许多装置另外包括包含模拟原木和火焰余烬的模拟燃料床。该模拟燃料床和原木必须由(多个)单独的光源独立地点亮，从而进一步增加了这些装置的成本和复杂度。

因此，工业上认为需要包括具有增强的模拟燃烧视觉效果的燃料床和火焰屏、而不需要另外的背光照明部件的模拟壁炉，这些背光照明部件可能显著增加模拟壁炉的制造成本和操作成本。更进一步地，还希望降低模拟壁炉的操作成本，即，减少模拟壁炉的电力需求。

发明内容

本披露一方面提供了一种具有反射的闪烁光系统的火焰模拟组件，该系统包括穿过具有多个闪烁元件的旋转闪烁棒进行照射的光源。来自该光源的一些光从旋转闪烁元件向上朝向火焰屏反射，以产生火焰效果。来自该光源的一些光穿过旋转闪烁元件到成角度的反射器或反射镜上，该反射器或反射镜将光向上反射到模拟燃料床。当闪烁棒旋转并且闪烁元件的末端浸入和离开光路时，从反射镜反射的光首先穿过这些闪烁元件中的间隙。由于这些闪烁元件“间歇式浸入”光路中，因此这些浸入的闪烁元件产生颤动的光效果。这种波动的光被反射到前方的原木和余烬床上并且产生摇曳的效果，这模拟了发光的余烬和燃烧的原木。该原木和余烬床可以或可以不另外地从内部被点亮。所发射的光的很大一部分还从闪烁元件反射并且向上穿过具有火焰形状的槽缝和开口的幕墙、并且到成像屏或壁上，以进一步模拟火焰。

本披露的另一个新颖方面通过为火焰模拟组件提供具有非连续的火焰形状节段的火焰屏而解决了现有技术的这些问题，这些非连续的火焰形状节段具有更锐利的边缘、通常比其高度更宽，并且从该火焰屏的中心到边缘向外逐渐变细。该非连续的火焰形状节段可以例如在竖直方向上、或是沿着光源的光束角度是非连续的。这种独特的火焰形状构型得到了更明显三角形形状的所得模拟火焰。非连续切口的三角形轮廓形状可以产生更类似于真实火焰、并且底部宽于顶部、中心比边缘具有更大强度的人造火焰形状。在替代性实施例中，这些非连续切口可以具有任何其他形状的轮廓，包括细长三角形、矩形、椭圆形、抛物线形、正弦曲线形等形状。

另外的实施例可以包括改善的模拟灯组件，该模拟灯组件可以以希望的前向角来引导或导向光、并且防止光从侧面溢出以提供增强的火焰形状从而得到更真实的火焰。尽管使用了术语引导和导向，但这并不旨在限制该装置的功能。一部分光可以被引导而其他部分的光可以通过通道壁漫射。

本披露的另一个新颖方面提供了一种具有整合的余烬床与火焰屏组件的火焰模拟组件。该整合的余烬床与火焰屏可以被模制为单一塑料件，从而提供许多优点。该余烬床可以通过闪烁元件从内部点亮，以便除了通过整合的火焰屏来投影模拟火焰之外还得到发光的余烬床。由于火焰屏可以由相同的塑料进行注塑成型而不是由钢在二次成形操作中冲压制成，因此降低了成本，并且由于消除了闪烁元件与余烬床之间的屏障，因此深度可以减小。还可以在注塑成型之前或之后有利地冲压出火焰屏的切口形状。单独的原木或格栅元件可以被附接或构建到模制工艺中。该模制工艺可以是包括注塑成型、真空成型、或吹塑成型在内的任何模制工艺。此外，在一些实施例中，该整合的组件可以在分立部分被模制之后熔融到一起。

本申请涉及一种用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件，火焰模拟组件包括：具有底部、顶部、后壁和两个侧壁的包壳；沿着后壁布置的光源；具有多个反射性闪烁元件的旋转闪烁棒，闪烁元件被布置在光源的路径中并且被配置成用于将光向上朝向后壁在光源上方的部分反射；具有多个非连续火焰节段的火焰屏，多个火焰节段中的每一个均具有弯曲的边缘和尖锐的点；以及用于接收来自闪烁元件的穿过火焰屏的反射光的成像壁；其中，来自闪烁棒的穿过火焰屏的反射光提供真实的火焰形状，火焰形状在更靠近火焰屏的基底处比在顶部处显得更宽。其中，所述多个火焰节段以总体上三角形的图案布置。其中，所述总体上三角形图案包括沿着所述三角形的底的一条直边和延伸至最高顶点的两条凹边。其中，所述总体上三角形图案是等腰三角形并且所述两条凹边的长度相同。其中，所述多个火焰节段均不从所述三角形图案的一条边延伸至所述三角形图案的另一条边。火焰模拟组件进一步包括用于将来自所述光源的光沿着多条发散的光束路径引导的多条光通道。其中，所述多条发散的光路以非连续的方式穿过所述非连续的火焰节段，以在所述壁炉的所述后壁上产生间歇的光投影。本申请还涉及一种用于火焰模拟组件的火焰屏，所述火焰屏包括：面板；以及在所述面板中形成的多个槽缝，用于形成多个非连续的火焰节段，所述多个槽缝被安排成三角形图案。本申请还涉及一种用于火焰模拟组件的火焰屏，所述火焰屏具有如图15所示的多个非连续的火焰节段。本申请还涉及一种用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：具有底部、顶部、后壁、和两个侧壁的包壳；沿着所述后壁布置的光源；具有多个反射性闪烁元件的旋转闪烁棒，所述闪烁元件被布置在所述光源的路径中并且被配置成用于将光向上朝向所述后壁的在所述光源上方的部分反射，所述反射性闪烁元件具有有着不同波动宽度的多个桨叶，所述反射性闪烁元件可旋转地扫掠由所述光源产生的光；具有多个非连续火焰节段的火焰屏，所述多个火焰节段中的每一个均具有弯曲的边缘和尖锐的点；以及用于接收来自所述闪烁元件的穿过所述火焰屏的反射光的成像壁；其中，来自所述闪烁棒的穿过所述火焰屏的反射光沿着多条线性发散光路穿过所述火焰屏，所述多条线性发散光路以非连续的方式穿过所述火焰节段，以在所述壁炉的所述后壁上产生多个长的和短的非连续光投影。火焰模拟组件进一步包括用于将来自所述光源的光沿着多条发散的光束路径引导的多条光通道。其中，所述多个火焰节段以大致三角形的图案布置。其中，所述多个火焰节段以大致三角形的图案布置。相应地，可以看到，本披露提供了独特且新颖的具有改善的火焰外观、更好的设计、更少的部件和更少的成本的火焰模拟组件。本申请还提供了一种具有反射的闪烁光的火焰模拟组件，该组件包括仅一个光源。来自该光源的光穿过旋转闪烁元件到成角度的反射器或反射镜上，该反射器或反射镜将光向上反射到模拟燃料床上，并且一些光从这些闪烁元件朝向火焰屏反射以产生模拟火焰。由于这些闪烁元件“间歇地浸入”光路中，因此这些浸入的闪烁元件产生颤动的光效果。这种波动的光被反射到原木和前方的余烬床上并且产生摇曳的效果，这模拟了发光的余烬。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求书、和附图将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面、和优点，在附图中：

图1是电壁炉的第一示例性实施例的透视图；

图2是图1的壁炉的部分透视剖视图；

图2A是图1的壁炉的部分透视剖视图；

图2B至图2H是替代性余烬床反射器的透视图；

图3是图1的壁炉的火焰屏组件的后透视图；

图4是根据本发明的教导的具有遮光罩的图3火焰屏的另一个后透视图；

图5是图4的火焰模拟子组件的后视图；

图6是遮光罩的第一实施例的仰视透视图；

图7是图6的遮光罩的前视图；

图8是灯组件、遮光罩、和闪烁组件的仰视图；

图9是图8的子组件的前视图；

图10是图8的子组件的透视图；

图11是具有前反射器的图8子组件的俯视图；

图12是在装配到电壁炉上之前的处于扁平构型的闪烁元件的实施例的俯视图；

图13是现有技术火焰屏的示意图；

图14是根据本发明的火焰切口的实施例的示意图；

图15是火焰切口的替代性实施例的示意图；

图16是火焰屏的俯视透视图；

图17是具有整合的余烬床与火焰屏的电壁炉的第二示例性实施例的部分透视图；

图18是图17的壁炉的部分透视剖视图；

图19是图17的壁炉的部分透视剖视图；

图20是图17的壁炉的组合式火焰屏与燃料床的后透视图；

图21是图20的组合式火焰屏与燃料床的前透视图；

图22是具有模拟原木的图20的组合式火焰屏与燃料床的前透视图；

图23是电壁炉的第三示例性实施例的透视图；

图24是图23的剖视图；

图25是图23的灯子组件的前透视图；并且

图26是图23的剖视图。

具体实施方式

现在将描述某些示例性实施例，以提供对本文中所披露的装置和方法的结构、功能、制造、和用途的原理的全面理解。这些实施例的一个或多个示例在附图中进行了展示。本领域技术人员将理解的是，本文中所具体描述的且在附图中展示的这些装置和方法是非限制性的示例性实施例，并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施例进行说明或描述的特征可以与其他实施例的特征组合。这样的修改和变化旨在被包含在本披露的范围内。进一步，在本披露中，实施例的被相似编号的部件通常具有相似的特征，并且因此在特定实施例内每个被相似编号的部件的每个特征不一定被完全详细描述。另外，就被用在所披露的系统、装置、和方法的描述中的线性或圆形维度而言，这样的维度并不旨在限制可以结合此类系统、装置、和方法使用的形状的类型。本领域技术人员将认识到，可以针对任何几何形状容易地确定这种线性和圆形维度的等效物。进一步，就所使用的方向术语如顶部、底部、向上、或向下而言，它们并不旨在限制本文中所披露的系统、装置、和方法。本领域技术人员将认识到，这些术语仅是相对于正讨论的系统和装置而言的，并不是通用的。

总体上，披露了一种新颖的电子模拟壁炉。如上所述，传统的电壁炉或电子壁炉具有许多缺点，包括复杂的制造、大量部件、劣质的火焰投影、以及对许多位置而言太大的外壳尺寸。本披露相对于现有技术提供了许多优点。本披露提供了独立地或组合地提供波动火焰的更真实的移动图像、余烬床的更真实光晕、更紧凑的设计、或更整合的设计的多个子组件。

在图1至图15中展示的示例性实施例中，电壁炉100可以包括外壳、或包壳101，该外壳或包壳具有前壁102a和后壁102b、顶壁104a和底壁104b、以及侧壁106a和106b。穿过前壁102a中的开口108，可以限定透过透明玻璃面板或一组玻璃门(未示出)可见的火室腔103。火室腔103可以由火室后壁110、火室顶壁和底壁、以及火室侧壁112a和112b来限定。火室腔103旨在产生传统壁炉火室的外观。侧壁112a和112b以及侧壁110可以或可以不具有砖或石头的外观以提供真实的样子和感觉。侧壁112a、112b可以是或可以不是相对于后壁110成角度的。在所展示的实施例中，从火室后壁上的中心位置110a到火室侧壁的颜色渐变可以提供朝外边缘的烟灰积聚110b的错觉，同时还提供更明亮、更淡的中心部分以增强在中心的反射和火焰外观。例如，中心部分110a可以是黄色、红色、棕色、或砖色，并且随着远离中心部分延伸，颜色可以随后褪色至黑色、灰色、或大体上类似烟灰色的颜色从而形成渐变110b。替代性地，火室侧壁112a、112b和火室后壁110可以具有任何外观、纹理、或颜色。

外壳的内部可以为电壁炉的各种内部部件提供空间，这些内部部件包括提供来自壁炉单元100的暖气流的加热器/风机单元(在本实施例中未示出)、并且进一步包括在火室后壁110上提供移动火焰的视觉效果的火焰模拟组件120。简要参考图17至图18，加热器的示例性构型位于外壳顶部处的隔室中。然而，在替代性实施例中，加热器可以被布置在该装置的其他区域中。通常，可以使用控制器(未示出)来控制加热器/风机单元提供热空气来加热周围区域，以进一步增加电壁炉的真实性及其作为空间加热器的实用性。该控制器可以另外地被用于控制火焰模拟组件和该装置的任何其他特征。

火焰模拟组件120通常可以包括火焰模拟光源130、闪烁元件140、和火焰模拟器元件(火焰屏)150，所有这些元件协同工作以在火室后壁110上产生移动火焰的形状和外观。在所展示的实施例中，后壁110用作成像屏，并且火焰模拟部件位于后壁110的前方。替代性地，后壁面板110可以取决于位于其前方的火焰模拟组件120的希望火焰效果和构型而具有其他形状构型和/或具有粗糙或光泽饰面的区域。除了火焰模拟组件120之外，壁炉100可以包括余烬床模拟组件160。在一些实施例中，余烬床模拟组件160是与火焰模拟组件120完全、或部分分开的组件。在其他实施例中，余烬床模拟组件160被整合到火焰模拟组件120中并且与之整合到一起。如以下将详细讨论的，各个实施例可以提供增强的真实火焰模拟和余烬模拟。在一些实施例中，各个子组件可以被整合到一起以减小壁炉组件的总体占地面积。

在第一实施例中，如图1、图2和图2A所示，示出了电壁炉100。如上所述，电壁炉100通常可以包括外壳101，该外壳在其顶部部分处具有加热器并且在其底部部分中具有火焰模拟组件120和余烬床模拟组件160。

通常，火焰模拟组件120可以包括能够用于照亮火焰模拟组件120和余烬床模拟组件160二者的单一火焰模拟光源130-而不需要另外的光源。火焰模拟组件120通常可以包括火焰模拟光源130、遮光罩131、可以使由光源130产生的光成角度的旋转闪烁元件140、以及火焰屏150。火焰模拟组件150可以是由火焰模拟外壳122容纳的单一子组件。火焰模拟外壳122可以具有两个侧壁124a和124b、下后壁126、和上后壁128。在所展示的实施例中，下后壁126可以具有包括上水平部件126a和下竖直部件126b的总体上倒置的“L”形。火焰屏支撑件128可以从上水平部件126a的前边缘以一定角度向上且向前延伸。火焰屏支撑件128可以与水平面成大约50度至70度的角度来布置。在所展示的实施例中，火焰屏支撑件128具有直接整合在其上的火焰屏150。

单一灯阵列、或光源130可以布置在火焰模拟外壳122的下后壁126上、在火焰屏150的下方且靠近其。灯阵列130可以包括布置在印刷电路板(PCB)上或安装在支撑件132上并且连线在一起的多个灯泡或发光二极管(LED)134。在示例性实施例中，灯阵列103靠着下后壁126b布置并且被定向成使得PCB 132同时平行于后壁102a和前壁102b以及底壁104a和顶壁104b。在替代性实施例(参见图23至图26)中，灯阵列130可以相对于后壁110向上成角度，使得其被部分地向上导向壁炉外壳101的顶壁104a。这种安排将在下文中关于图23至图26的实施例进行讨论。在一些实施例中，灯阵列130可以是包括多个光源134的细长面板。光源134可以是布置在其上的传统白炽灯泡、卤素灯泡、荧光灯泡、或发光二极管(LED)中的任一项。光源134可以是任何颜色，包括白色、或者各种色调的黄色、红色、橙色、蓝色、和紫色。各种颜色和颜色组合都可以用于产生真实的火焰效果。在所展示的实施例中，如图5所示，LED是以LED组136的阵列示出的。LED组136可以是三列LED 134，其中每列中分别布置有三个、两个、和三个LED。每列中的LED 134可以与其他列的LED对齐，使得它们形成行。替代性地，在阵列130中可以将任何数量的LED 134分组。例如，如图8所示，中心LED组的每侧上的两组LED可以包括各自处于总体上三角形的形状三个LED。任意LED组136可以具有任何的几何构型。如所示出的，LED阵列被安排成使得每个LED组136之间的距离改变，如图5所示。中心LED组136a可以与任一侧上的第二组136b相距第一距离D1。第三组136c可以与第二组136b相距第二距离D2。第四组136d可以与第三组136c相距第三距离D3。第一距离D1、第二距离D2、和第三距离D3可以彼此相等或不同。此外，可以使用任何数量的组136。如以下所讨论的，LED组136a至136d的位置可以取决于所使用的火焰罩150的设计。然而，在一些替代性实施例中，LED组136之间的距离可以沿着阵列130的长度是相同的。这个单一灯阵列130被设计成用于输出充足的光以在外壳的后壁110上产生真实的火焰、在外壳的后壁上产生光晕效果、并且照亮余烬床160和原木192以模拟燃烧的余烬和原木。

如上所述，火焰模拟组件120可以另外包括导光罩、聚光系统、或光路引导系统131，以进一步优化其产生的火焰的真实性。现在参考图4，导光罩131的示例性实施例被示出为总体上布置在火焰模拟组件120中。为了减轻、或防止火焰交叉或对角火焰形状，可以使用隔板罩来阻挡从LED组136以陡峭的光束角度发出的光。换言之，每个单独的LED组136可以具有限定光被分布多开的光束角度。示例性遮光罩131可以引导、或聚集来自LED组136的光，使得每个LED组136仅照亮火焰模拟组件120或余烬床组件160的某些部分。示例性导光罩131通过为阵列130中的每个LED组136提供通道137以引导从该组发射的光来实现这个目标。罩130可以由不透明或半透明材料制成以允许选定量的漫射光从中穿过。替代性地，罩131可以由能够防止光穿入其他通道137的固体材料制成。在另外的替代方案中，顶壁133可以由半透明材料制成，并且侧壁135可以是不透明的。罩131可以被设计成使得每条通道137具有正确的几何结构，以引导光沿着向前的方向远离LED面板132。通常，罩131可以包括纵向延伸的平面顶壁、或上部板133，以及多个垂直隔开的屏蔽壁、或隔板135。隔开的屏蔽壁135可以被安排成使得它们被隔开成适应以上讨论的LED组136的间隔，如图5所示。此外，屏蔽壁135可以具有大致等于顶板133的宽度的长度。顶壁133可以是半透明的，使得希望量的漫射光被允许射出以在外壳的后壁110上产生光晕效果，从而产生余烬床从其基底发出更多光的二次发光效果。在替代性实施例中，每个LED或LED组136可以具有布置在每个组周围或每个LED周围的单独的遮光或锥形壁或隔板。这种替代性的壁可以具有提供产生将光引导或聚集到该组件的希望区域中的“聚光灯”效果的替代性的形状、几何结构和构型。

在替代性实施例中，光源132和光通道131可以具有在中间更靠近而朝外边缘逐渐远离分开的LED组136′和相关联的屏蔽壁135＇。例如，如图6至图8所示，中间的前两个屏蔽壁135′可以相隔距离D1＇。在所展示的实施例中，屏蔽壁135′可以在中心线的每侧是镜像的，为了方便起见，将仅讨论屏蔽壁135′的一侧。第二屏蔽壁可以与第一屏蔽壁相隔距离D2′，第三屏蔽壁可以与第二屏蔽壁相隔距离D3′，并且第四屏蔽壁可以与第三屏蔽壁相隔距离D4′。在所展示的实施例中，D1′<D2′<D3′<D4′。这可以与火焰罩(未示出)的火焰切口(中间较高)的总体设计相匹配、并且将更有效地照亮火焰切口的中心。然而，在其他实施例中，罩之间的距离可以相等、或具有任何合适的尺寸。

返回参考图3至图5，将漫射光晕引导到后成像面板110和侧壁110a、110b上的二次效果可以有助于模拟真实壁炉的光晕。例如，如图3至图5所示，火焰模拟外壳122可以包括下后壁126的上水平部件126a上的切口121。遮光罩131的顶表面133可以被部分地、或完全地布置在切口121内。如上所述，遮光罩131可以是半透明的以允许来自LED的希望量的光穿过其中。光可以穿过切口131到达后壁110，以产生光晕。光晕效果可以与光引导效果131分开并且可以独立于导光罩131而使用。可以使用具有充足漫射特性的半透明材料来利用现有的LED光、或来自二次LED源的光来产生光晕。

参考图4、图5、图9和图10，罩131可以定位在LED 134与闪烁主轴或旋转闪烁棒142之间、或在闪烁棒142与火焰效果切口150之间。由罩131引导的较浅角度的光有效地照亮且产生真实的竖直延伸的火焰图像，而罩131阻挡陡光束角度的光跳跃至火焰屏150的相邻切口部分152并产生扭曲的水平延伸的火焰图像。因此，可以看到，模拟火焰组件120通过为模拟火焰组件提供更准确地引导浅角度的光穿过火焰屏切口152、并提供背景光晕效果的导光罩131来提供针对现有技术问题的独特解决方案。

来自光源134的光可以穿过遮光罩131而被引向旋转闪烁棒140。击中闪烁元件的光(如箭头A所示)可以(A)被反射穿过有槽缝的火焰屏(如箭头B所示)然后到成像壁上，以形成模拟火焰；并且(B)间歇地穿过闪烁元件(如箭头C所示)然后到反射器上，其中，光被反射(如箭头D所示)到模拟余烬床或燃料床160上，以产生余烬发光或燃烧的效果。

如上所述，来自LED 134的光被引导穿过光通道131朝向火焰模拟组件120的闪烁元件部分140。通常，闪烁元件140可以被布置在围绕轴线转动的闪烁棒142上，该轴线通常是竖直地位于LED 134的至少一部分的上方、例如在光路A的上方。闪烁棒142可以由光模拟外壳侧面板124a、124b支撑。进一步，马达(未示出)可以被紧固到光模拟外壳侧面板124a、124b中的一者、并且将闪烁棒142的一个末端保持在其中。马达可以使棒142旋转，使得闪烁元件144与棒142一起旋转以产生闪烁效果。在所展示的实施例中，闪烁元件144可以是拧到且紧固到棒142上的单一反射材料件。在一些实施例中，闪烁元件可以被冲压成单一材料件，如图12所示。闪烁元件144可以替代性地被激光切割、手动切割、或模制。进一步，闪烁元件144可以由反射性的任何挠性或半挠性材料制成。在一个实施例中，闪烁元件144可以由反射聚酯薄片制成。闪烁元件144可以具有各种各样的形状和设计，以允许来自LED 134的光选择性地向上朝向火焰屏150反射、或穿过以反射到余烬床160上。在所展示的实施例中，闪烁元件144可以被拧到棒142上，使得存在两种类型的桨叶、闪烁形状、或小火焰。多个第一“X”形状类型的桨叶144a相对于棒142以第一角度取向被固定到该棒，且多个第二“X”形状类型的桨叶144a相对于棒142以第二角度取向被固定到该棒。该多个第一“X”形状类型的桨叶和该多个第二“X”形状类型的桨叶144a可以相对于棒142彼此角向偏移。第二类型的桨叶可以是“I”形状桨叶144b，其可以与另一组“I”形状桨叶144b以及该多个第一和第二“X”形状桨叶144a二者角向偏移。不同的桨叶144的相对间隔和取向可以取决于闪烁元件144是如何拧到棒142上的。“I”和“X”形状的桨叶144a、144b中的每一个可以具有成型边缘、波形轮廓、细长曲线轮廓、或独特的波浪图案轮廓，如至少图2A和图9至图12所示。例如，桨叶144a、144b的臂的宽度可以根据波形轮廓在较厚部分与较薄部分之间变化。

如所展示的，闪烁元件149的棒142被布置在LED面板132前方、朝向前壁102a，并且竖直地在LED 132的上方、远离底壁104b。在使用中，由于棒142被马达旋转，因此桨叶144的远端移动进入和离开来自光源132的光的路径，使得桨叶“浸”入到光路中(参见光路箭头C和D)，如图2所示。桨叶144的相对角位置及其相对的侧与侧间隔可以在桨叶“浸”入光路中时允许一部分光从该多个桨叶144反射到火焰屏上。当桨叶144未“浸”入光路中时，光能够绕过或围绕闪烁元件140到余烬床反射器170上(如以下进一步讨论的)然后朝向余烬床160向上。由于这些闪烁元件144“间歇式浸入”光路中，因此这些浸入的闪烁元件产生颤动的光效果。这种波动的光从余烬床反射器170反射到前方的余烬床160和原木192二者以产生摇曳的效果，这模拟了发光的余烬和原木。不同的桨叶144或闪烁元件的角向偏移关系和线性间隔可以提供以下优点：使用单一光源130照亮、或激活余烬床160和(后成像壁110上的)模拟火焰。

在使用中，来自LED阵列130的光在闪烁元件140处被遮光罩131引导。一部分光从桨叶144向上朝向火焰屏150反射。另一部分光穿过闪烁元件140朝向余烬床反射器170，如以下进一步讨论的。因此，可以看到，模拟火焰组件120通过为模拟火焰组件120提供依靠单一光源130来点亮燃料床160和模拟火焰、还为该燃料床和模拟火焰二者提供模拟燃烧效果的反射的闪烁光来提供针对现有技术问题的独特解决方案。因此，降低了模拟壁炉的部件制造成本和电力使用。

从闪烁元件140向上反射的光在前进到后壁110之前被引向火焰屏150。火焰屏可以选择性地允许来自闪烁元件的反射光前进到后壁。有利地，示例性火焰屏包括沿着反射光的路径分段的竖直非连续的火焰切口。如图16所示，该非连续火焰屏可以例如在竖直方向上、或是沿着光源的光束角度或光路是非连续的。在一些实施例中，火焰屏可以可移除地装配到火焰模拟外壳上，以便能够使用备选火焰屏。在其他实施例中，如图3至图5所示，火焰屏可以整合在外壳中。

如图13所示，现有技术的火焰屏50可以具有细长的切口52，这些切口延伸了光将要穿过的整个长度。现有技术的火焰屏50的结果是，模拟火焰是细长且不真实的。现在参考图14、图15和图16，示出了具有非连续火焰节段152、152’的火焰屏150、150’的示例性实施例。节段152、152’通常可以是沿着给定光束路径B非连续的。火焰屏150、150’可以包括形成竖直或角向非连续的火焰节段的多个槽缝152、152’，同时具有弯曲的边缘154、154’和与现有技术火焰屏相比更锐利的边缘156、156’。至少如图16所示，多条线性发散光路B总体上从闪烁元件(未示出在图16中)向上延伸，从竖直中心线V向上达75°。如上所述，光朝向闪烁元件、并且向上到火焰屏的传播是由光通道131限制的。多条线性发散光路可以以非连续的方式穿过这些火焰节段，以在壁炉的后壁上产生多个长的和短的非连续光投影。从功能的角度来看，非连续节段起到开始和停止(允许和阻挡)光以不规则图案从闪烁元件传输的作用，即，使产生火焰的光间歇地闪烁以更真实地模拟摇曳的不规则非连续图像的“火焰”。如至少图9中看到的，具有桨叶144a、144b的闪烁元件140与火焰切口152、152’的组合在后成像壁110上产生了真实的火焰，这些桨叶被定向成使得它们具有不同的波动宽度、并且旋转扫掠或浸入光中。桨叶144a、144b和火焰节段152二者的独特形状得到了从光源130穿过火焰屏150的不同的光路。

如图14所示，火焰节段152、152’可以被安排成总体上三角形的图案，其中图案的中心形成三角形图案的尖端159’且侧面158b’向下显著地逐渐变细、并且因此形成更明显的火焰形状。例如，该三角形图案可以包括下直边158a’和向上朝最高顶点延伸的两条凹边158b’。在一些实施例中，该三角形图案可以是等腰三角形图案。如所示出的，火焰节段152、152’可以具有各种形状和尺寸，其中它们共同形成火焰图案、但单独时不一定单一形成火焰图案。

示例性火焰屏150、150’可以允许从闪烁元件140向上反射的光穿过非连续节段152、152’，以在外壳101的后壁110上产生真实的火焰。从火焰屏150看到破碎的火焰、结合有来自火焰模拟外壳后部的可选的光晕效果，从而产生真实的火焰。

如以上所讨论的，当桨叶144浸入和离开光路时，如箭头C所示，从光源130被引向闪烁元件140的一部分光绕过闪烁元件140。如图2和图2A中看到的，绕过闪烁元件的光可以继续前进到余烬床反射器170。

现在参考图2和图2A，余烬床反射器170可以具有总体上夸张的“Z”形，其具有基底部分172和至少一个反射器部分174、176。在所展示的实施例中，余烬床反射器170可以具有以不同的角度都向上延伸的第一反射器部分174和第二反射器部分176。余烬床反射器170可以由已经被弯折或模制成优选形状的反射材料片制成。第一反射器部分174和第二反射器部分176的面优选地是反射性的。在一些实施例中，余烬床反射器170可以由反射材料制成或涂覆有反射材料。反射器部分174、176可以是直的(如图2B所示)、或者具有凸角形状(如图2C所示)、或替代性地具有弯曲或抛物线形状(凸的或凹的)(如图2D至图2F所示)。在替代性实施例中，第二反射器部分176可以省略，如图2B所示。在一些实施例中，余烬床反射器170可以被整合到覆盖件102a中，如图2G和图2H所示。如箭头D所示，光可以向上朝向余烬床部分160和原木格栅190反射。余烬床160自身可以被横向向后朝向包壳101的后壁110布置。在一些实施例中，余烬床部分160和原木格栅190可以是形成为整体件的一体式组件。来自余烬床反射器170的光可以从余烬床160反射以照亮余烬床，并且光可以向上朝向原木格栅190反射。在原木格栅190上可以放置一个或多个原木，并且除了格栅190之外，原木192的正面也可以被光照亮、包括从箭头D。原木194的一部分可以具有阴影196，其中光D被格栅条192阻挡。在一些实施例中，原木194可以另外包括可以穿过区域196中的原木发光的内部光源197，在该区域中，格栅条192形成了阴影。内部照明在阴影区域196中产生内部光晕，从而得到余烬实际从内部发光的外观。在一些替代性实施例中，例如图22所示，可以通过来自穿过余烬床的光从下方照亮原木。另外地或替代性地，可以通过布置在原木自身内不同位置处的更小的二次光源(未示出)来进一步照亮原木。闪烁元件144与余烬床反射器170的组合可以有利地照亮余烬床而无需另外的光源。

参考图18至图21，在替代性实施例200中，组件可以包括形成到或模制到单一外壳或部件222中的完全整合的余烬床260与火焰屏250。图18至图22的实施例总体上可以与他图1至图16的第一实施例相同，然而替代分立的、单独的余烬床160和火焰屏150，可以提供整合的、成型的、模拟的火焰模拟外壳222。在一些实施例中，单一部件222可以由塑料、金属、或复合材料制造。在一个示例中，单一部件222可以是模制塑料。如图19所示，整合的余烬床260与火焰屏250可以形成类似于屋顶的总体上浅的倒V形，以从用户的视野中隐藏火焰屏250并增强模拟火焰的真实性。在倒V形的尖端221处，可以形成凹槽232以支撑可以容纳人造原木292的格栅290，如图18和图22所示。在替代性实施例中，格栅290可以与余烬床组件是一体的。这种整合的余烬床260与火焰屏250可以另外包括在下后壁226的上水平部件226a上的多个切口225，以允许来自光源230的光穿过遮光罩231，类似于图3至图5的切口。替代性地，替代多个较小的切口225，上水平部件226a可以包括几个中等尺寸的窗口、一个较大的窗口、或完全没有窗口。整合的余烬床260可以具有纹理表面和/或反射涂层。例如，反射涂层可以包括闪烁物、反射金属片或玻璃片、微型穿孔、半透明染色玻璃262、和/或锯齿状底部(未示出)的组合，以增强余烬燃烧的视觉效果。在一些实施例中，整合的余烬床260可以包括马达和致动器臂以使用轻微的脉动来移动余烬床260，从而产生增加的余烬燃烧的视觉效果。由于需要装配和连接的部件更少，因此该整合的组件可以有利地提供整体装置200的更低成本的制造和装配。在一些实施例中，反射器270也可以与余烬床是一体的。替代性地，反射器270可以与包壳的前壁是一体的，如以上关于图2G和图2H所讨论的。在使用中，光从光源230被引导经过闪烁元件240到达余烬床反射器270和余烬床260二者上、并且以与图1至图16的实施例相同的方式穿过火焰屏250。进一步，加热器213被示出为布置在外壳201的上隔室214中。因此，为了简洁起见，将不再重复对这个实施例的各种子组件的详细讨论。

在图23至图26中展示的另外的替代性示例性实施例中，壁炉可以被设计成省略了余烬床反射器以进一步减小装置300的总体占地面积。这可以通过将光源330和闪烁元件340重新定向来实现。例如，火焰模拟组件320可以包括能够用于照亮火焰模拟屏350和组合式余烬床与原木组件360二者的单一火焰模拟光源330。火焰模拟组件320通常可以包括火焰模拟光源330、遮光罩331、可以使由灯阵列产生的光成角度的闪烁元件340、以及火焰屏350。火焰模拟组件320可以是由火焰模拟外壳322容纳的单一子组件。火焰模拟外壳322可以具有两个侧壁324a和324b、下后壁326、以及上后壁328。在所展示的实施例中，下后壁326可以具有包括上成角部件326a和下成角部件326b的总体上成角度的“L”形。火焰屏支撑件328可以从上成角部件的前边缘以一定角度向上且向前延伸，火焰屏支撑件328可以呈比图1的火焰屏支撑件更陡的角度。

单一灯阵列330可以布置在火焰模拟外壳322的下后壁326b上、在火焰屏350的下方。灯阵列330可以包括布置在印刷电路板(PCB)上或安装在支撑件332上并且连线在一起的多个灯泡。在示例性实施例中，灯阵列330可以被定向成使得PCB 332相对于后壁和前壁以及底壁和顶壁均是成角度的，并且LED向上成角度。PCB和光源的角度可以是与外壳的底部面板呈大致20度至40度。在一些实施例中，灯阵列330可以是包括多个光源的面板。导光罩331可以类似地平行于上成角部件326a以大致70度的角度向上成角度，以将光引向闪烁元件340。在一些实施例中，遮光罩331可以被整合、或模制成余烬床360和原木模具370的一部分、和/或与火焰屏350模制在一起，或者所有上述部件可以被模制到一起。导光罩331和光源330自身的向上角度可以将光源的一部分直接引导朝向余烬床360和原木370。与其他实施例类似，光源330在闪烁元件处投射光(如箭头A’所示)使得一些光(如箭头B’所示)朝向火焰屏350(如以上所讨论的)被反射，而当闪烁桨叶344浸入和离开光路时一些光(如箭头C’所示)被导向余烬床360和原木370。闪烁元件340可以包括棒342，并且闪烁棒343可以被布置在导光罩331和光源330的上方且在前方。余烬床360和原木370可以是由塑料模制的单件，其在关键位置(未示出)选择性地变薄，使得光可以穿过塑料材料的变薄部分，从而产生余烬发光和/或燃烧的效果。由于光源330的相对位置和陡的角度，光通道331、闪烁元件340、和余烬床360可以被布置成更靠在一起，由此允许进一步减小装置300的深度。在一些实施例中，余烬床360和火焰模拟外壳322可以被整合成单一单元，如图18至图22的实施例。

尽管本文中示出的实施例展示了用前投影系统投影到成像壁上的模拟火焰，但本领域技术人员将理解的是，本文中所描述的模拟火焰组件可以被适配用于后投影构型、或使用一个或多个反射镜的间接投影。具体地，替代将光投影到包壳后部处的成像壁上，光可以被向前投影到位于前方且更靠近余烬床的透光成像屏的后表面上。

进一步，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所展示的实施例进行各种改变和修改。所有这样的修改和改变旨在被包含在本发明的范围内。尽管本披露提供了各种实施例，但是各种实施例的子组件旨在是可以在各种实施例中互换使用的分立的子组件。

Claims (13)

1.一种用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

具有底部、顶部、后壁和两个侧壁的包壳；

沿着所述后壁布置的光源；

具有多个反射性闪烁元件的旋转闪烁棒，所述闪烁元件被布置在所述光源的路径中并且被配置成用于将光向上朝向所述后壁在所述光源上方的部分反射；

具有多个非连续火焰节段的火焰屏，所述多个火焰节段中的每一个均具有弯曲的边缘和尖锐的点；以及

用于接收来自所述闪烁元件的穿过所述火焰屏的反射光的成像壁；

其中，来自所述闪烁棒的穿过所述火焰屏的所述反射光提供真实的火焰形状，所述火焰形状在更靠近所述火焰屏的基底处比在顶部处显得更宽。

2.如权利要求1所述的火焰模拟组件，其中，所述多个火焰节段以总体上三角形的图案布置。

3.如权利要求2所述的火焰模拟组件，其中，所述总体上三角形图案包括沿着所述三角形的底的一条直边和延伸至最高顶点的两条凹边。

4.如权利要求3所述的火焰模拟组件，其中，所述总体上三角形图案是等腰三角形并且所述两条凹边的长度相同。

5.如权利要求2所述的火焰模拟组件，其中，所述多个火焰节段均不从所述三角形图案的一条边延伸至所述三角形图案的另一条边。

6.如权利要求1所述的火焰模拟组件，进一步包括用于将来自所述光源的光沿着多条发散的光束路径引导的多条光通道。

7.如权利要求6所述的火焰模拟组件，其中，所述多条发散的光路以非连续的方式穿过所述非连续的火焰节段，以在所述壁炉的所述后壁上产生间歇的光投影。

8.一种用于火焰模拟组件的火焰屏，所述火焰屏包括：

面板；以及

在所述面板中形成的多个槽缝，用于形成多个非连续的火焰节段，所述多个槽缝被安排成三角形图案。

9.一种用于火焰模拟组件的火焰屏，所述火焰屏具有如图15所示的多个非连续的火焰节段。

10.一种用于提供波动火焰的移动图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

具有底部、顶部、后壁、和两个侧壁的包壳；

沿着所述后壁布置的光源；

具有多个反射性闪烁元件的旋转闪烁棒，所述闪烁元件被布置在所述光源的路径中并且被配置成用于将光向上朝向所述后壁的在所述光源上方的部分反射，所述反射性闪烁元件具有有着不同波动宽度的多个桨叶，所述反射性闪烁元件可旋转地扫掠由所述光源产生的光；

具有多个非连续火焰节段的火焰屏，所述多个火焰节段中的每一个均具有弯曲的边缘和尖锐的点；以及

用于接收来自所述闪烁元件的穿过所述火焰屏的反射光的成像壁；

其中，来自所述闪烁棒的穿过所述火焰屏的反射光沿着多条线性发散光路穿过所述火焰屏，所述多条线性发散光路以非连续的方式穿过所述火焰节段，以在所述壁炉的所述后壁上产生多个长的和短的非连续光投影。

11.如权利要求10所述的火焰模拟组件，进一步包括用于将来自所述光源的光沿着多条发散的光束路径引导的多条光通道。

12.如权利要求10所述的火焰模拟组件，其中，所述多个火焰节段以大致三角形的图案布置。

13.如权利要求11所述的火焰模拟组件，其中，所述多个火焰节段以大致三角形的图案布置。