CN1797504A - 能模拟真实火焰效果的火焰仿真装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能产生各种燃料燃烧火焰效果的火焰模拟装置。该装置包括有仿真炉膛、成像屏、火焰图象发生装置、光源和挡光罩等，火焰图象发生装置由透明的凹凸不平的圆柱形外壳和水组成，充满水或相应其他透明液体的圆柱体，由电机拖动绕轴向转动。由于圆柱体的表面是不规则曲面，所以不同区域的光入射角和出射角不一样，当光源发出的近似平行光透过时形成了一不均匀的光源，该不均匀光折射到成像屏上时就形成了火焰图象，随着图象的连续上移产生逼真的动态火焰效果，成像屏前面的仿真炉膛和仿真燃料更增强燃料燃烧时产生火焰的逼真效果。

Description

能模拟真实火焰效果的火焰仿真装置

技术领域

本发明涉及一种电取暖器中电壁炉的组件火焰仿真装置。

背景技术

随着世界范围内对环保和安全的要求越来越高，使用清洁能源取暖器越来越普及，特别是电壁炉取暖器，一方面其采用清洁能源，同时又具有独特的经典壁炉的特殊装饰效果，所以近几年发展迅猛，但纵观所有产品，火焰仿真效果均不是很理想，随着人们要求的提高，已影响其进一步的流行和推广。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，首先是仅仅采用比较传统的反光刷进行反射，所以，光线束不够明亮，尤其是光线明与暗反差不大，造成火焰逼真效果不理想和呆板，其次是，反光刷在工作时，没有声音的，所以，不能模拟燃料火焰在燃烧时发出的劈啪声音，也不够自然真实，另外，光束通过挡光罩(也称火焰屏)，仅仅产生火焰的效果，而不能产生火烟缭绕的效果，凡是种种需要我们做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有背景技术而提供一种能模拟真实火焰效果的火焰仿真装置，它模拟出来的火焰图案明暗反差大，逼真，效果更加真实。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能模拟真实火焰效果的火焰仿真装置，该装置主要由以下部件组成：(1)能在前面看到的仿真炉膛；(2)显示火焰图象的成像屏，位于仿真炉膛的后面，同时成为仿真炉膛的后墙；(3)位于仿真炉膛下面和后侧的光源；(4)生产火焰图象光的火焰图象发生装置在成像屏和后侧光源之间；(5)火焰图象发生装置还包括有一挡光罩，形成一堆火焰的外部轮廓；其特征在于火焰图象发生装置还包括有(6)将光源的光线通过折射和聚焦产生不均匀光的聚光筒，然后将光线投射到挡光罩去；(7)带动聚光筒旋转的电机；(8)固定可旋转的聚光筒的支撑架。

有益的是，上述的聚光筒是采用透明或半透明材料做成的具有不规则立体曲面的壳体，进一步改善模拟效果，同时，方便制作和生产。

可改进的是，上述的聚光筒其不规则立体曲面是由凹凸不平的透镜连接排列而成，提高聚光筒的折射和聚焦效果，使模拟更加逼真。

非常有益的改进是，上述的聚光筒内装透明的水或其它液体，两端密封，封闭两端的端盖分别固定有支撑轴和驱动轴，电机驱动连接壳体旋转，并且还可以是，聚光筒的曲面壳体在充透明液体时不全部充满，同时在壳体外部固定一些透明和半透明材料，中间保留一部分空气，这样，使聚光筒在转动时由于液体的流动而产生燃烧的类似噼啪声音，同时由于空气的比重小于液体比重，所以在转动时空气始终保持在透镜的上方，在火焰上方产生烟雾效果，从而使仿真火焰效果更为逼真自然，而技术简单，容易实施使用，成本低。

十分有益的是，上述的透明的水或其它液体里混有反光片，并且反光片可以选金色、黄色、蓝色、橘黄色、红蓝色、黄蓝色或金蓝色等反光片，使聚光筒集反射、折射和聚焦、变色等几大功能于一身，使火焰图案带上各种自然的颜色，更加自然逼真，而技术简单易行。

有益的是，这些透镜组成的圆筒形柱体可以做成中空的，在空心部分填充一些柔软的半透明滤色材料如滤色片，使得仿真火焰的颜色可以调整到不同燃料燃烧时所需要的各种颜色，从而增强仿真火焰效果，同时，减轻了聚光筒的重量，便于其旋转带带动。具体的例子中，所述的聚光筒其曲面壳体做成双层中空的，在里层空心部分填充一些半透明滤色片，在外层空心部分装填透明液体，或者是，在外层空心部分填充一些半透明滤色片，在里层空心部分装填透明液体。

本发明的另一内容为挡光罩，它可以避免光源发出的未经透镜聚焦的多余光线直接投射到成像屏上影响火焰效果，同时前面的火焰圆弧形开孔可以在成像屏上形成火焰的外部轮廓，增强仿真火焰的逼真度。

本发明的又一内容为仿真炉膛，下部的半透明，基色为橘红色，表面喷涂成铁灰色组成一炉篦子，上面堆放煤块或卵石类的仿真燃料，工作时光透过仿真炉篦照射到燃料上产生正在燃烧的效果。

本发明的还一内容为采用触摸式调光电路方便地对仿真火焰的强弱进行控制来模拟燃烧时的各种状态，从而使仿真效果更逼真。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该模拟真实火焰效果的火焰仿真装置，它模拟出来的火焰图案明暗反差大，逼真，效果更加真实，并能同时发出燃料火焰燃烧的噼啪声和烟雾缭绕的技术效果，而结构简单实用，容易实施使用，成本低廉，安全性和可靠性都好，适合在电壁炉上推广使用。

附图说明

图1、应用本发明火焰仿真装置电壁炉实例的立体效果图；

图2、应用实例电壁炉的剖面图；

图3、火焰图象发生装置立体图；

图4、去掉挡光罩后的火焰图象发生装置的后视图；

图5、去掉挡光罩后的火焰图象发生装置的俯视图；

图6、火焰图象光发生装置中的聚光筒正视图；

图7、中空聚光筒的剖面图；

图8、充满透明液体聚光筒的剖面图。

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。

下面通过应用本发明的一种电壁炉的优选实例结合附图来具体说明本发明的工作原理和具体工作过程。

从图1可以看出，该电壁炉由顶盖11、底盖15、侧板12、后侧板14组成了机壳1，仿真炉膛6由面框13、护栏16、机箱侧框、成像屏2、仿真炉篦4和模拟燃料3组成。不工作时，观察者从前面看到的是真实的炉膛壁和模拟燃料3，工作时即可以看到模拟的燃料状态和在成像屏2上的模拟火焰。

从图2可以看出各部件之间的相对位置。在仿真炉膛6里，成像屏2在面框的后面，在面框和成像屏的下方装有仿真炉篦4，仿真炉篦下面有光源5，上面堆有模拟燃料3，工作时光源的光有部分红色光透过仿真炉篦而直射到燃料上，产生燃料正在燃烧的效果，电壁炉的上部安装有电暖风机构7。

另一光源82紧靠后侧板14，动态火焰图象发生装置8在光源82的前上方，挡住光源照射到成像屏2的光路，另有一罩壳，罩在火焰图象光源发生器和光源的外面，这样只有通过火焰图象发生装置8聚焦后的光才能照射到成像屏2上生产火焰图象，随着火焰图象发生装置的中的聚光筒81绕中心轴转动，成像屏2上的火焰图象在形状和大小的变化中向上移动，形成动态的火焰效果。

在图3中可以看出，通过挡光罩83，使火焰图案发生装置8组成了一几乎密封的箱体，仅在前面的中下方开有火焰状缺口831，只允许通过火焰图像发生装置聚焦后的火焰图象光束通过并照射到成像屏2上，并在成像屏上形成整堆火焰的外部轮廓。

由图4和图5可以看出，动态火焰图象光发生装置8由不规则曲面圆柱体的聚光筒81，左右密封带支持传动轴的端盖812、813、电机84、连接器86、支撑架、轴承85、光源82组成。曲面圆柱体的聚光筒81内充透明液体816，例如普通的水，由两端盖812、813固定并密封，见图6、8，防止液体流出。然后通过轴承85固定到支撑架上，本实施例子中支撑架与罩子合而为一，电机84再通过连接器86与聚光筒81的传动轴进行连接，这样透明圆柱的聚光筒可以由电机带动自由转动。不规则的曲面柱体和内充的水形成一系列的曲率不一样的大小凹凸透镜，当光源发出的光经这些凹凸透镜的聚焦和散射，形成火焰图象光束，投射到成像屏上产生动态火焰效果。

图6可以看出该曲面柱体的聚光筒外形，其可以是整体充满液体如图8所示，也可以用两层外壳，见图7，在两层外壳之间的空隙部分816充水，中间的空隙部分814放置一些透明的红、黄、蓝多种颜色的塑料薄膜或滤色片815，使得成像屏上生产的动态图象的颜色也能不断改变，以模拟不同燃料燃烧所产生的不同颜色。

图8所示的柱体聚光筒81，只有一层外壳，但里面的水816可以不注满，这样当该柱体转动时会发出水流动的声音，模拟燃料燃烧时所发出的噼啪声音。同时里面的空气总是浮在上面，这样就可以在成像屏火焰图象的上方出现燃烧时所产生的烟雾效果。

这两种柱体聚光筒可以根据不同需要进行选择，聚光筒81不规则立体曲面可以是由凹凸不平的透镜811连接排列而成，见图6，并采用透明或半透明材料如有机玻璃或玻璃做成。

而且，在透明的水或其它液体里还可以混有反光片，并且反光片可以选金色、黄色、蓝色、橘黄色、红蓝色、黄蓝色或金蓝色等反光片，使聚光筒集反射、折射和聚焦、变色等几大功能于一身，使火焰图案带上各种自然的颜色，更加自然逼真。

光源可以连到触摸调光电路(图中未画出)，当观察者用手触摸护栏上的拉手形状的触摸端17时，火焰的强弱会随之变化，产生趣味横生的技术效果。

Claims (10)

1、一种能模拟真实火焰效果的火焰仿真装置，该装置主要由以下部件组成：

(1)能在前面看到的仿真炉膛；

(2)显示火焰图象的成像屏，位于仿真炉膛的后面，同时成为仿真炉膛的后墙；

(3)位于仿真炉膛下面和后侧的光源；

(4)生产火焰图象光的火焰图象发生装置在成像屏和后侧光源之间；

(5)火焰图象光发生装置还包括有一挡光罩，形成一堆火焰的外部轮廓；

其特征在于火焰图象发生装置还包括有

(6)将光源的光线通过折射和聚焦产生不均匀光的聚光筒，然后将光线投射到挡光罩去；

(7)带动聚光筒旋转的电机；

(8)用来安装可旋转的聚光筒的支撑架。

2、根据权利要求1所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒是采用透明或半透明材料做成的具有不规则立体曲面的壳体。

3、根据权利要求2所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒内装透明的水或其它液体，两端密封，封闭两端的端盖分别固定有支撑轴，电机驱动连接壳体旋转。

4、根据权利要求3所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒其曲面壳体在充透明液体时不全部充满，同时在壳体外部固定一些透明和半透明材料，中间保留一部分空气。

5、根据权利要求3或4所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的透明的水或其它液体里混有反光片。

6、根据权利要求5所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的反光片选金色、黄色、蓝色、橘黄色、红蓝色、黄蓝色或金蓝色等反光片。

7、根据权利要求2所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒其曲面壳体做成双层中空的，在里层空心部分填充一些半透明滤色片，在外层空心部分装填透明液体。

8、根据权利要求2所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒其曲面壳体做成双层中空的，在外层空心部分填充一些半透明滤色片，在里层空心部分装填透明液体。

9、根据权利要求2所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的聚光筒其不规则立体曲面是由凹凸不平的透镜连接排列而成。

10、根据权利要求1所述的火焰仿真装置，其特征在于所述的成像屏其基材为透明玻璃璃或类似的透明平板，该透明平板的正面喷成半透明的黑色，使成为仿真壁炉膛的后墙，反面喷涂成半透明的乳白色，投射过来的火焰图象光显示出火焰图象。

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