CN109539363A - 一种3d火焰投影系统及使用该系统的壁炉 - Google Patents

一种3d火焰投影系统及使用该系统的壁炉 Download PDF

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Abstract

一种3D火焰投影系统，包括光源和透光外罩，所述光源设置于所述透光外罩内，还包括透镜，所述透镜具有不同的折射率以使所述光源产生的光线发生折射并被拆分为多束不同角度的光线和/或所述透镜具有不同的透光率以使所述光源产生的光线部分地透过所述透镜。按照本发明提供的一种3D火焰投射系统与现有技术相比具有如下优点：结构简单、成本低、空间占用小、火焰跳跃且效果逼真，有利于实现壁炉的超薄化生产。

Description

一种3D火焰投影系统及使用该系统的壁炉
技术领域
本发明涉及一种3D火焰投射系统及使用该系统的壁炉。
背景技术
随着经济全球化的发展，电壁炉这种以往在西方国家比较常见的取暖设备已经悄然走进了人们的生活。从目前市面上销售的电壁炉来看，其仿真火焰模块一般采用平面投影原理，例如，公开号为CN101649987A、题为一种仿真火焰模拟装置的中国发明申请，公开了一种仿真火焰模拟装置，包括成像屏、光源、光线反射机构和模拟燃料床，成像屏是不透明的；模拟燃料床设置在成像屏前方，光线反射机构设置在模拟燃料床的下方；光源设置在靠近成像屏一侧，并且由光源发出的光线照向光线反射机构，光线经反射机构反射出后投射到成像屏上。该发明申请所提供的技术方案具有如下缺点：光源发出的光直接经过反射机构的反射投射到成像屏上，属于平面投影方式，火焰效果不立体、具有平面性，进而不够逼真。虽然后续有生产商开发了3D效果的仿真火焰模块，例如，授权公告号为CN206695061U、题为一种模拟木炭燃烧的3D火焰成像系统的中国实用新型专利，公开了一种模拟木炭燃烧的3D火焰成像系统，包括一个向前照射的成像光源，成像光源的前方设有活动反光装置，还包括一个透光成像板，透光成像板下方设有通光空间，透光成像板前方设有遮光板，遮光板上设有带图案的透光区域，透光成像板后方设有一个反光成像板，活动反光装置从成像光源反射的造型光穿过遮光板的透光区域并穿过通光空间照射到反光成像板，然后再反光照射在透光成像板上成像。该实用新型所提供的技术方案具有如下缺点：结构复杂、火焰成像方案成本高、体积大，难以实现电壁炉的超薄化生产。再例如，授权公告号为CN204084175U、题为一种电壁炉的顶灯装置的中国实用新型专利，公开了一种电壁炉的顶灯装置，包括设置在顶灯装置外部，用于承载顶灯装置内部部件的壳体，设置在壳体内用于照射电壁炉炉膛的光源；壳体表面设置有使光线通过的透光孔；透光孔用于使光源发出的光线通过透光孔照射电壁炉的炉膛。该实用新型所提供的技术方案存在如下缺点：仿真火焰没有跳跃感、逼真程度较低。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、空间占用小、火焰跳跃且效果逼真的3D火焰投射系统，以及使用该系统从而实现超薄化生产的壁炉。
本发明主要采用如下技术方案：
一种3D火焰投影系统，包括光源和透光外罩，所述光源设置于所述透光外罩内，还包括透镜，所述透镜具有不同的折射率以使所述光源产生的光线发生折射并被拆分为多束不同角度的光线和/或所述透镜具有不同的透光率以使所述光源产生的光线部分地透过所述透镜。
其中，还包括电机，所述透镜与所述电机的电机轴相连，所述电机轴旋转带动所述透镜一并旋转。
其中，所述透镜设置于所述光源和所述透光外罩之间。
一种壁炉，使用上述的3D火焰投影系统。
其中，包括假炭、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种。
其中，包括托盘，所述托盘用于盛放所述假炭、所述石块、所述水晶颗粒或所述玻璃颗粒中的至少一种。
其中，所述假炭、所述石块、所述水晶颗粒或所述玻璃颗粒中的至少一种划分为前部堆和后部堆，所述前部堆与所述后部堆之间具有间隙。
其中，所述间隙处设置有反射件，所述反射件用以反射所述3D火焰投影系统发出的光线。
其中，还包括控制系统，所述控制系统与所述3D火焰投影系统相连接。
其中，还包括发热系统，所述发热系统包括发热体和风机。
按照本发明所提供的技术方案，具有如下有益效果：光线通过具有不同折射率的透镜后，被拆分为具有不同折射角度的多束光线，使得单一的光源光线被分散为不同角度的折射光线，光线的维度增加，当折射光线照射到假炭等位置时，能够营造出更加逼真的3D火焰效果，和/或光线通过具有不同透光率的透镜后，单一的光源光线也会被打散从而形成亮度参差不齐的光束，营造仿真火焰的明暗感、3D火焰效果更加逼真，单一的光源光线可以由单一光源形成，也可以由多个光源形成。进一步地，为使火焰效果更加逼真，透镜可以是带有火焰颜色的光学透镜；透镜随电机轴旋转，使得光线发生折射角度和/或亮暗程度的变化，产生光线的跳跃感，从而使仿真火焰也具有跳跃感，效果更加逼真；透镜设置于光源和透光外罩之间，使透镜距离光源更近、使用小面积的透镜即可轻易实现对光线的调整，而且，该种结构设计使得投影系统的结构更加紧凑、缩小了投影系统的占用空间量，更有利于实现壁炉的超薄化生产；使用该种投影系统的壁炉还包括假炭、托盘(余烬床)等等，在假炭等之间设置反射件，能够将照射到反射件上的光线进一步反射到假炭、托盘(余烬床)或者背板等处，仿真火焰的效果更加逼真。
附图说明
图1为本发明3D火焰投影系统的分解结构图。
图2为本发明3D火焰投影系统中透镜的结构示意图。
图3为本发明3D火焰投影系统中透光外罩的结构示意图，其中图3a为具有镂空孔的透光外罩示意图；图3b为具有透光花纹的透光外罩示意图。
图4为使用本发明3D火焰投影系统的壁炉的侧部剖视图。
1光源、2透光外罩、3透镜、4电机、5假炭、51前部堆、52后部堆、6反射件、7托盘、8控制系统、9发热系统、91发热体、92风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
参见图1至图4所示，一种3D火焰投影系统，包括光源1和透光外罩2，光源1设置于透光外罩2内，还包括透镜3，透镜3具有不同的折射率以使光源1产生的光线发生折射并被拆分为多束不同角度的光线和/或透镜3具有不同的透光率以使光源1产生的光线部分地透过透镜3。优选地，透镜3具有不同的折射率，更优选地，透镜3设置为折射界面凹凸不平且形成多个小折射界面。优选地，为产生更逼真的火焰效果，透镜3可以是带有特定颜色的光学透镜(例如火焰的颜色)。优选地，光源1和透光外罩2固定设置。优选地，光源1采用LED灯板。优选地，透光外罩2上设置有镂空孔，镂空孔呈火焰形状、波纹形状等，或者优选地，透光外罩2为带火焰形状、波纹形状等透光花纹的外罩，更优选地，透光外罩2可以是带有特定颜色的光学透明外罩。该种结构设计下，光线通过具有不同折射率的透镜后，被拆分为具有不同折射角度的多束光线，使得单一的光源光线被分散为不同角度的折射光线，光线的维度增加，当折射光线照射到假炭等位置时，能够营造出更加逼真的3D火焰效果，和/或光线通过具有不同透光率透镜后，单一的光源光线也会被打散从而形成亮度参差不齐的光束，营造仿真火焰的明暗感、3D火焰效果更加逼真。当光线再行经过透光外罩后，被再次营造出火焰、波纹等形状，投射到假炭等位置时，也更加逼真、生动。
参见图1、图4所示，还包括电机4，透镜3与电机4的电机轴相连，电机轴旋转带动透镜3一并旋转。相应地，当电机轴被固定设置时，透镜3也可以设置在电机4本体上。该种结构设计使得透镜随电机轴旋转，从而使光线发生折射角度和/或亮暗程度的变化，产生光线的跳跃感，从而使仿真火焰也具有跳跃感，效果更加逼真。
参见图1、图4所示，透镜3设置于光源1和透光外罩2之间。相应地，透镜3也可以设置在透光外罩2之外，待光线穿过透光外罩2的镂空孔或者透光花纹后再行穿过透镜3，但为了减小3D火焰投射系统占用的空间，优选地，将透镜3设置于光源1与透光外罩2之间。该种结构设计使得透镜距离光源更近、使用小面积的透镜即可轻易实现对光线的调整、降低了生产成本，而且，该种结构设计使得3D火焰投影系统的结构更加紧凑，更有利于实现壁炉的超薄化生产。
参见图4所示，一种壁炉，使用上述3D火焰投影系统。优选地，3D火焰投射系统设置在壁炉壳体内腔的顶面。优选地，3D火焰投射系统还可以设置在壁炉壳体内腔的侧面和/或底面。一般地，为保证壁炉具有高仿真度的3D火焰，可以在壁炉壳体内腔的顶面、侧面和底面分别设置该3D火焰投射系统，并通过控制系统对3D火焰投射系统的光源的明灭、强弱以及电机的启闭、运转快慢进行控制，以达到对壁炉中仿真火焰亮暗程度的控制，仿真效果更好。
参见图4所示，壁炉还包括假炭5、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种。优选地，壁炉包括假炭5、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少两种。优选地，3D火焰投射系统发出的光线照射到假炭5、壁炉壳体内腔的背板上等，甚至照射到反光材料如水晶颗粒或玻璃颗粒上，随着透镜3的转动，呈现出火焰的跳跃感、营造出逼真的3D火焰效果，完全不同于平面投射的效果。
参见图4所示，壁炉还包括托盘7，托盘7用于盛放假炭5、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种。用户在购买壁炉后，假炭、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种可以作为赠品赠送给用户，用户可以按照自己的喜好在壁炉内选择摆放前述哪种材料作为装饰，提高了用户DIY的乐趣，使壁炉更具个性化。
参见图4所示，假炭5、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种划分为前部堆51和后部堆52，前部堆51与后部堆52之间具有间隙。
参见图4所示，间隙处设置有反射件6，反射件6用以反射3D火焰投影系统发出的光线。优选地，反射件6设置在托盘7内。优选地，反射件6为反光板，反光板设置有一定的角度以使3D火焰投影系统发出的光线反射到前部堆51、后部堆52和/或壁炉壳体内腔的背板上，更优选地，反射到后部堆52和/或壁炉壳体内腔的背板上。优选地，反射件6也可以是由电机驱动转动且其上设置有反光片的转轴，更优选地，反光片沿转轴的周向方向均匀分布。该种结构设计能够将照射到反射件上的光线进一步反射到假炭、托盘(余烬床)或者壁炉壳体内腔的背板等处，仿真火焰的效果更加逼真。
参见图4所示，壁炉还包括控制系统8，控制系统8与3D火焰投影系统相连接。优选地，控制系统8接收用户指令并控制3D火焰投射系统中光源1的明灭、强弱以及电机4的启闭、运转快慢等，更优选地，控制系统8预设有多个光源强弱和电机运转快慢的模式，用户可以根据环境条件、自身需要等开启不同的模式，采用该种设计的壁炉更能体现用户的个性化需求。
参见图4所示，壁炉还包括发热系统9，发热系统9包括发热体91和风机92。优选地，发热系统9设置于壁炉壳体内腔的顶部，采用这种隐藏式结构设计可以使用户从外观上看不到裸露的发热系统9。优选地，发热系统9与控制系统8相连接，控制系统8接收用户的指令并控制发热体91发热，并由风机92将发热体91加热的空气吹出壁炉、吹向用户。更优选地，控制系统8预设有多个发热体发热强弱、风机运转快慢及吹风角度的模式，用户可以根据环境条件、自身需要等开启不同的模式，同样地，采用该种设计的壁炉更能体现用户的个性化需求。
进一步地，壁炉还包括门或者门帘用以隔离用户与壁炉壳体内腔，使壁炉从外观上看更美观、且能更好地搭配家装风格。优选地，壁炉采用玻璃门或者网状门帘。
尽管上述已经阐述了本发明的具体实施例，但本领域普通技术人员，在不脱离本发明的原理或者精神的前提下，可对其进行变换，本发明的保护范围是由其权利要求书及其等同物限定的。

Claims (10)

1.一种3D火焰投影系统，包括光源和透光外罩，所述光源设置于所述透光外罩内，其特征在于：还包括透镜，所述透镜具有不同的折射率以使所述光源产生的光线发生折射并被拆分为多束不同角度的光线和/或所述透镜具有不同的透光率以使所述光源产生的光线部分地透过所述透镜。
2.根据权利要求1所述的3D火焰投影系统，其特征在于：还包括电机，所述透镜与所述电机的电机轴相连，所述电机轴旋转带动所述透镜一并旋转。
3.根据权利要求1或2所述的3D火焰投影系统，其特征在于：所述透镜设置于所述光源和所述透光外罩之间。
4.一种壁炉，其特征在于：使用权利要求1至3中任一所述的3D火焰投影系统。
5.根据权利要求4所述的壁炉，其特征在于：包括假炭、石块、水晶颗粒或玻璃颗粒中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的壁炉，其特征在于：包括托盘，所述托盘用于盛放所述假炭、所述石块、所述水晶颗粒或所述玻璃颗粒中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的壁炉，其特征在于：所述假炭、所述石块、所述水晶颗粒或所述玻璃颗粒中的至少一种划分为前部堆和后部堆，所述前部堆与所述后部堆之间具有间隙。
8.根据权利要求7所述的壁炉，其特征在于：所述间隙处设置有反射件，所述反射件用以反射所述3D火焰投影系统发出的光线。
9.根据权利要求4所述的壁炉，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统与所述3D火焰投影系统相连接。
10.根据权利要求4或9所述的壁炉，其特征在于：还包括发热系统，所述发热系统包括发热体和风机。
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