KR101364191B1 - 화염 효과 시뮬레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모형 연료 베드와 같은 구멍이 형성된 베드와, 초음파 변환기와 같은 증기 발생 수단과, 구멍이 형성된 베드를 통하여 증기를 운반하는 상승 공기 흐름을 제공하는 수단을 포함하는 화염 효과 시뮬레이션 장치에 관한 것이다. 광원은 국부적인 조명을 제공하도록 연료 베드 아래에 제공된다.

화로, 시뮬레이션

Description

화염 효과 시뮬레이션 장치{A Simulated Fire Effect Apparatus}

본 발명은 시뮬레이션 화로(simulated fires)에 관한 것이며 특히 석탄이나 장작들과 같은 고체 연료가 타는 것을 재현하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 바람직하게는 방(room)의 공간 가열(space heating)을 위해 구성된 열원을 포함할 수 있으나 반드시 포함하는 것은 아니다. 특히, 본 발명은 불에 타는 고체 연료에 의해 생성되는 화염 시뮬레이션(simulated frames) 및/또는 고체 연료가 탈 때 생성되는 연기 시뮬레이션(simulated smoke)을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

고체 연료가 타는 것을 재현하는 많이 장치들이 알려져 있다. 많은 예들 중에 국제특허출원 제02/099338호(WO 02/099338)와 국제특허출원 제97/41393호(WO 97/41393)에 예들이 있다. 일반적인 종래의 화로 시뮬레이션 장치(fire simulating apparatus)는 타다남은 베드(ember bed) 상에 놓여 있는 석탄 또는 장작과 형태와 색깔이 닮은 플라스틱 성형물(plastic moulding) 만큼 단순한 모조 연료 배치(simulated fuel arrangement)를 포함한다. 더욱 복잡한 배치들은 분리된 타다남은 베드를 포함하며, 상기 타다남은 베드가 형성되고 채색된 플라스틱 성형물일 수 있으며, 상기 타다남은 베드 상에 놓인 분리된 모조 연료를 포함한다. 다른 배치들은 모조 화격자(grate)에 놓인 모조 연료 조각을 제공한다. 보통, 상기 시뮬레이션 연료 구성은 실제 타오르는 불의 재현하기 위해 빛의 세기를 변화시킴으로써 나타내어진다.

국제특허출원 제03/063664호(WO 03/063664)는 격자 지지대(lattice work support) 상에 놓인 복수 개의 연료 조작들을 포함하는 화염 시뮬레이션을 교시한다. 상기 연료 조각들 아래, 초음파 변환기를 포함하는 물 용기가 있다. 상기 변환기는 수증기의 발생하도록 작동한다. 팬 히터(fan heater)는 상기 모조 연료 상에 장착되며 연료 조각들 사이의 갭들(gaps)을 통해 수증기를 끌어올리도록 작동한다. 상기 연료 층을 통해 방출되는 상기 수증기는 연기(smoke)와 유사하다. 상기 수증기는 상기 팬 히터에 의해 가열되고, 그에 의해 연기와 유사점이 상실되며 상기 장치로부터 방출된다. 상기 연료층은 물 용기에 위치하는 광원에 의해 아래로부터 조명을 받는다. 상기 광원은 빨간색 또는 오렌지색일 수 있다.

본 발명은 향상된 화염 및 연기의 시뮬레이션(simulation)을 제공하며, 모조 연기를 생성하기 위한 향상된 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명은 또한 실제 불을 재현하기 위한 향상된 장치를 제공하고, 향상된 화염 및/또는 연기 모조 효과를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 화염 효과 시뮬레이션 장치의 제 1 특징에 따르면, 화염 효과 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

관통공을 가진 적어도 하나의 벽을 포함하며, 액체를 작동가능하게 담고 있는 용기; 및

상기 용기의 외부에 배치되며 상기 관통공에서 액체와 관련하여 유체 접촉하도록 작동적으로 배치되는 변환부를 가지는 초음파 변환 장치를 포함한다.

본 발명에 따른 화염 효과 시뮬레이션 장치의 제 2 특징에 따르면 화염 효과 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

액체를 담고 있는 용기를 포함하며, 구멍이 형성된 상기 베드의 하면에 증기를 공급하도록 배치된 출구와, 용기의 액체와 액체 접촉하도록 동작가능하게 배치된 변환부를 가지는 초음파 변환기를 구비하는 증기 발생 장치를 포함하며,

상기 초음파 변환기는 적어도 약 1.7MHz 의 주파수에서 작동하도록 된다.

제 2 특징의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 초음파 변환기는 상기 용기의 외부에 배치되며, 상기 변환부는 상기 용기의 관통공에서 액체와 유체 접촉하도록 동작가능하게 배치된다.

제 1 특징 및 제 2 특징의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 초음파 변환기는 약 2MHz 의 주파수에서 작동하도록 된다.

바람직하게는, 상기 초음파 변환기는 약 2.4MHz 내지 약 3MHz 의 범위의 주파수에서 작동하도록 된다.

제 1 특징 및 제 2 특징의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 시뮬레이션 장치는, 구멍이 형성된 상기 베드 아래의 적어도 하나의 위치로 상기 초음파 변환기에 의해 발생된 증기를 전달하는 전달수단을 추가로 구비한다.

제 1 특징 및 제 2 특징의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 시뮬레이션 장치는, 상기 초음파 변환기에 의해 발생된 증기를 구멍이 형성된 상기 베드 아래의 적어도 하나의 위치로 전달하는 상기 전달 수단은 상기 용기에 공기 유동을 제공하는 팬을 구비한다.

바람직하게는 이러한 제 1 특징 및 제 2 특징에서, 상기 시뮬레이션 장치는, 구멍이 형성된 상기 베드의 실질적으로 아래에 배치되며, 상부벽 및 하부벽을 구비하여 각각의 상부벽과 하부벽에 적어도 하나의 구멍을 포함하는 증기 분배 요소를 추가로 구비한다.

바람직하게는, 상기 상부벽 및 하부벽의 각각의 구멍은 실질적으로 수직하게 정렬된다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이션 장치는, 구멍이 형성된 상기 베드를 통하여 상향의 공기 유동 동작가능하도록 제공하는 상기 증기 분배 요소 아래에 배치된 수단을 추가로 구비한다.

바람직한 실시예에서, 구멍이 형성된 상기 베드를 통하여 상향의 공기 유동 동작이 가능하도록 제공하는 상기 수단은 적어도 하나의 광원을 구비한다.

바람직하게는, 구멍이 형성된 상기 베드 아래에 배치된 적어도 하나의 광원을 추가로 포함한다.

바람직하게는, 상기 초음파 변환기는 지지 플레이트에 밀봉되어 장착된 변환 디스크를 구비하며, 상기 디스크는 액체 접촉면을 구비한다.

이러한 실시예의 바람직한 배열에서, 상기 초음파 변환기는 적어도 1.7 MHz 의 주파수에서 작동하도록 되는데, 예를 들어 적어도 약 2 MHz 의 주파수에서 작동하도록 되며, 보다 자세하게는, 약 2.4 MHz 내지 약 3 MHz 의 범위의 주파수에서 작동하도록 된다.

본 발명의 제 3 특징에 따른 화염 효과 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드; 및

액체의 본체를 담고 있는 용기를 포함하며, 구멍이 형성된 상기 베드의 하면에 증기를 공급하는 출구와, 상기 용기의 액체와 작동가능하게 유체 접촉하도록 배치된 변환부를 구비하는 초음파 변환기와, 상기 용기와 작동 가능하게 유체 연통하는 액체 공급 저장부 및 상기 저장부로부터 상기 용기로의 액체 유동을 조절하는 조절수단을 구비하여, 상기 용기에 실질적으로 일정한 부피의 액체를 제공하는 증기 발생 장치를 포함한다.

본 발명의 제 4 특징에 따른 화염 효과 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

구멍이 형성된 상기 베드 아래의 위치로 증기를 공급하는 증기 출구 포트를 가지는 증기 발생 장치와;

구멍이 형성된 상기 베드 아래에 배치되는 적어도 하나의 열원을 포함하여,

상기 열원은, 적어도 하나의 열원으로부터의 열이 구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향하는 공기의 흐름을 포함하도록 배치된다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 시뮬레이션 장치는, 적어도 하나의 상기 열원은 적어도 하나의 열 발생 광원(즉 광원은 열과 광을 인식할 수 있을 정도로 생성한다)을 포함한다.

이러한 실시예의 바람직한 장치는, 구멍이 형성된 상기 베드 아래의 적어도 하나의 위치에 상기 증기 발생 장치에 의해 발생된 증기를 전달하는 전달 수단을 추가로 구비한다. 바람직하게는, 상기 전달 수단은 상기 증기 발생 장치로 공기 유동을 제공하는 팬을 구비한다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 시뮬레이션 장치는, 상기 증기 발생 요소로부터의 증기가 수용되는 증기 분배 요소를 추가로 구비하여, 상기 증기 분배 요소는 구멍이 형성된 상기 베드의 실질적으로 아래에 배치되며 상부 벽 및 하부벽을 구비하며, 각각의 상기 상부벽과 하부벽에 적어도 하나의 구멍을 포함한다.

바람직하게는, 상기 상부벽과 하부벽의 각각의 구멍들은 실질적으로 수직하게 정렬된다.

바람직하게는, 적어도 하나의 열원은 상기 하부벽의 각 구멍들 또는 구멍 아래에 작동가능하게 배치된다.

이러한 특징의 추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 증기 발생 장치는 액체의 본체를 작동가능하게 담고 있는 용기와 상기 액체와 유체 접촉하도록 작동 가능하게 배치된 변환부를 가지는 초음파 변환기를 구비한다.

바람직하게는, 상기 초음파 변환기는 지지 플레이트에 밀봉되어 장착된 변환 디스크를 구비하며, 상기 디스크는 액체 접촉면을 구비한다.

이러한 특징의 바람직한 배열에서, 상기 초음파 변환기는 적어도 1.7 MHz 의 주파수에서 작동하며, 보다 자세하게는, 상기 초음파 변환기는 적어도 약 2 MHz 의 주파수에서 작동하며, 더욱 자세하게는, 상기 초음파 변환기는 약 2.4 MHz 내지 약 3 MHz 의 주파수 범위에서 작동하도록 된다.

본 발명의 제 5 특징에 따른 화염 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

적어도 하나의 증기 출구 포트를 가지는 증기 발생 장치;

적어도 하나의 벽에 의해 형성되는 증기 분배 챔버로서, 상기 증기 분배 챔버는, 상기 증기 출구 포트, 적어도 하나의 증기 유출구, 상기 챔버의 하부에 배치된 적어도 하나의 구멍 및 상기 챔버를 통하여 떠오르는 공기 흐름을 제공하도록 상기 구멍에 인접하게 배치되는 수단과 유체 연통하는 적어도 하나의 증기 입구 포트를 추가로 포함하는 증기 분배 챔버를 구비한다.

이러한 제 5 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 증기 분배 챔버는 구멍이 형성된 상기 베드 바로 아래에 배치된다.

바람직하게는, 떠오르는 공기 유동을 제공하는 제공수단은 가열 수단을 구비한다.

선택적으로 또는 추가적으로, 떠오르는 공기 유동을 제공하는 상기 제공수단은 팬을 포함한다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 떠오르는 공기 유동을 제공하는 상기 제공수단은 적어도 하나의 열발생 광원이며, 이러한 광원은 전술한 열원 또는 팬에 선택적으로 또는 추가적으로 채용된다.

바람직하게는, 상기 광원 또는 광원들은 떠오르는 공기 유동을 제공하는 유일한 수단이다.

바람직하게는, 상기 챔버는 적어도 하나의 증기 배향(directing) 벽 또는 배플을 구비한다.

이러한 제 5 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 증기 발생 장치에 의해 발생된 증기를 상기 증기 분배 챔버로 전달하는 전달 수단을 추가로 구비한다.

바람직하게는, 상기 수단은 공기 유동을 상기 증기 발생 장치에 제공하는 팬을 구비한다 .

본 특징의 추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 증기 분배 요소는 구멍이 형성된 상기 베드의 바로 아래에 배치되며, 상기 증기 분배 요소는 상부벽과 하부벽을 구비하며 각각의 상부벽과 하부벽에 적어도 하나의 구멍을 포함하며, 상기 상부벽의 적어도 하나의 구멍은 적어도 하나의 증기 유출구를 형성한다.

이러한 특징에 따른 바람직한 실시예의 시뮬레이션 장치에서, 상기 상부벽 및 하부벽의 각각의 구멍들은 실질적으로 수직하게 정렬된다.

추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 증기 발생 장치는 액체의 본체를 담고 있는 용기와, 상기 액체와 유체 접촉하도록 작동가능하게 배치된 변환부를 구비하는 초음파 변환기를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 초음파 변환기는 지지 플레이트에 밀봉되어 장착되는 변환 디스크를 포함하며, 상기 디스크는 액체 접촉면을 구비한다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 초음파 변환기는 적어도 1.7 MHz 의 주파수에서 작동되는데, 자세하게는, 상기 초음파 변환기는 적어도 약 2MHz 의 주파수에서 작동되며, 보다 자세하게는, 상기 초음파 변환기는 약 2.4 MHz 내지 약 3 MHz 의 주파수 범위에서 작동된다.

본 발명의 제 6 특징에 따르면, 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

액체의 본체는 담고 있는 용기로서, 상기 용기는 액체 위로 헤드 공간을 제공하며 증기 출구 포트를 구비하는 용기;

상기 액체의 본체와 액체 작동 가능하게 접촉하는 변환 표면을 가지며, 상기 헤드 공간에서 증기를 생성하도록 작동하는 초음파 변환기;

상기 헤드 공간으로 연장되며 상기 증기 출구 포트로부터 연장되는 경로를 따라 공기 유동을 제공하는 제공 수단으로서, 상기 출구 포트는 상기 공기 유동 경로가 구멍이 형성된 상기 베드 아래에서 용기를 빠져나가는, 제공 수단과;

구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 유동을 제공하는 수단을 구비한다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 공기 유동을 제공하는 상기 제공 수단은 상기 용기에 공기 유동을 제공하는 팬을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 증기가 상기 증기 출구 포트로부터 수용되는 구멍이 형성된 베드의 실질적으로 아래에 배치된 증기 분배 요소를 추가로 구비한다.

이러한 특징의 바람직한 구조에서, 상기 증기 분배 요소는 상부벽과 하부벽을 구비하고 각각의 상부벽과 하부벽에 적어도 하나의 구멍을 포함한다.

바람직하게는, 상부벽과 하부벽의 각각의 구멍은 실질적으로 수직하게 정렬된다.

바람직하게는, 구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 유동을 제공하는 상기 제공 수단은 가열 수단을 포함한다.

선택적으로, 또는 추가적으로, 구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 유동을 제공하는 상기 제공 수단은 팬을 포함한다.

바람직한 실시예에서, 구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 유동을 제공하는 상기 제공 수단은 적어도 하나의 열 발생 광원을 포함하는데 이러한 광원은 전술한 열원 또는 팬에 선택적으로 또는 추가하여 채용된다.

이러한 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 광원 또는 광원들은 떠오르는 공기 유동을 제공하는 단일 수단이다.

추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 초음파 변환기는 상기 용기의 외부에 배치되며, 상기 변환부는 상기 용기의 관통공에서 액체와 유체 접촉하도록 작동가능하게 배치된다.

바람직하게는, 상기 초음파 변환기는 지지 플레이트에 밀봉되어 장착된 변환 디스크를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 초음파 변환기는 적어도 1.7 MHz 의 주파수에서 작동하며, 보다 자세하게는, 적어도 약 2 MHz 의 주파수에서 작동하며, 더욱 자세하게는, 약 2.4 MHz 내지 3 MHz 의 주파수 범위에서 작동한다.

이러한 특징의 추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 용기에 액체를 공급하도록 용기와 작동가능하게 연통하는 액체 공급 저장부를 추가로 구비한다. 바람직하게는, 상기 저장부로부터 상기 용기로의 액체의 유동 작동을 제어하는 제어 수단을 추가로 구비하여, 상기 용기 내에서 상기 액체의 부피는 실질적으로 일정하게 유지된다.

본 발명의 제 6 특징에 따르는 화염 효과 시뮬레이션 장치는,

구멍이 형성된 베드;

액체를 담고 있는 용기;

상기 액체와 유체 접촉하도록 작동가능하게 배열된 변환부를 가지는 초음파 변환기; 및

상기 초음파 변환기에 의해 발생된 증기를 상기 용기로부터 구멍이 형성된 베드 아래의 위치로 전달하는 전달 수단을 포함하며,

상기 초음파 변환기는 구멍이 형성된 상기 베드의 최저부보다도 더 낮지 않은 위치에 배치된다.

제 7 특징의 바람직한 실시예에서, 증기를 전달하는 상기 전달 수단은 상기 용기로부터 구멍이 형성된 베드 아래의 위치로 연장된 도관을 포함한다.

바람직하게는, 상기 도관과 상기 용기는 부분적으로 공통 벽에 의해 형성된다.

본 발명에 따른 제 8 특징에 따른 화염 효과 시뮬레이션 방법은,

구멍이 형성된 베드를 제공하는 단계;

액체의 본체를 포함하는 용기와, 상기 액체와 접촉하는 초음파 변환기를 제공하는 단계;

상기 초음파 변환기로써 상기 액체로부터 증기를 생성하는 단계;

구멍이 형성된 상기 베드의 하측면 부분에 상기 증기를 전달하는 단계; 및

구멍이 형성된 상기 베드 아래에 열원을 제공하고 상기 열원으로써 구멍이 형성된 상기 베드를 통하여 상향의 공기 유동을 발생시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 열원은 하나 이상의 열 발생 광원을 포함한다.

명세서에서 "구멍이 형성된 베드(apertured bed)"는 공기의 상승하는 흐름에서 운반되어 떠나게 될 때(entrained), 증기 발생 수단(초음파 변환기와 같은)에 의해 생성되는 증기가 통과할 수 있는 갭들 또는 구멍들을 갖는 몸체(body), 질량체(masss) 또는 어셈블리(assembly)를 의미한다. 상기 구멍층은, 예를 들면, 모조 석탄 또는 장작, 실제 석탄 또는 장작, 조약돌, 작은 바위 또는 글라스(glass) 또는 수지(resin) 또는 플라스틱 조각들과 같은 커다란 질량체를 형성하도록 함께 배치된 복수 개의 분리된 몸체들을 구비하는 연료층(특히 모조 연료층)일 수 있으며, 상기 증기는 각각의 몸체들 사이 및 그 주위를 통과할 수 있다. 복수 개의 작은 몸체들이 사용되는 경우, 상기 증기의 경로가 증기 발생 수단에 의해 생성되는 프레임(frame) 상에 상기 몸체들을 지지하는 것이 적합하다.

대체적인 구성들에서, 상기 구멍층은 상기 증기의 경로가 가능한 하나 또는 그 이상의 구멍들을 갖는 하나 또는 그 이상의 거대한 몸체의 형상일 수 있다. 예를 들면, 구멍층은 그 하부 표면에서 상부 표면으로 연장된 복수 개의 통로를 갖는 하나의 블럭(block)인 재료를 구비할 수 있다.

화염 재현 효과를 얻기 위해 상기 구멍층은 상기 구멍층 아래 배치되는 광원들로부터 광이 투과하게 되는 갭들 또는 구멍들을 포함해야 하며, 상기 구멍층 위로 상승하는 증기는 상기 갭들 또는 구멍들을 통해 통과하는 광에 의해 국부적으로 그리고 명확하게 비춰진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 개략적인 전개도이며;

도 2는 본 발명에 따른 수증기 발생기의 일반적인 실시예를 개략적으로 나타내며;

도 3은 본 발명에 따른 수증기 발생기의 일반적인 초음파 변환기의 개략적인 평면도를 나타내며;

도 4는 본 발명에 따른 수증기의 또 다른 실시예이며;

도 5a 및 5b는 본 발명의 수증기 발생기에 물을 공급하기 위한 일반적인 배치를 개략적으로 나타내며;

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 수증기 발생기의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내며;

도 7a, 7b, 및 7c는 본 발명에 따른 수증기 발생기의 다른 실시예들을 개략적으로 나타내며;

도 8은 본 발명에 따른 수증기 발생기의 다른 실시예를 개략적으로 나타내며;

도 9는 도 8의 실시예의 일 변형예를 나타내며;

도 10은 도 8의 실시예의 또 다른 변형예를 나타내며;

도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 수증기 발생기, 광원 및 모조 연료의 배치를 개략적으로 나타내며 증기 가이드 배치를 포함하며;

도 11b는 증기 가이드 배치의 구성의 일 예를 개략적으로 나타내며;

도 12 및 13은 본 발명의 실시예들에 따른 장치의 사용을 위한 광원들의 일반적인 구성을 나타내며;

도 14는 색채와 세기가 변하는 광을 제공하는 배치를 나타내며;

도 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g 및 15h는 본 발명에 따른 상기 장치에서 생성되는 상기 증기를 재활용하기 위한 다양한 배치들을 개략적으로 나타내며;

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 장치의 개략적인 단면도이며;

도 17은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 바람직한 제2 장치의 개략적인 단면도이며;

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 일 부분의 개략적인 단면도이며;

도 19a 및 19b는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예들을 나타내며;

도 20은 색채가 있는 광을 제공하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 장치의 배치를 나타내며;

도 21a 및 21b는 본 발명에 따른 장의 실시예들에서 일반적인 증기 발생기와 광원 또는 광원들의 배치들을 나타내며;

도 22a는 본 발명에 따른 화로 시뮬레이션 장치에서의 연료층의 다른 배치를 나타내며;

도 22b는 본 발명의 일 실시예에 사용 적합한 연료 조각 또는 부품의 일 실시예를 나타내며;

도 23은 본 발명의 실시예의 장치의 또 다른 구성을 개략적으로 나타내며;

도 24는 도 23의 구성의 사용을 위한 연료층 구성요소를 자세히 나타내며;

도 25는 도 23의 구성과 유사한, 다른 대체적인 구성을 나타내며;

도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 장치의 변형예를 나타내며 여기서 공간 가열(space heating)을 위한 따뜻한 공기가 출력되며;

도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 장치에 대한 열 교환 시스템의 원리를 나타내는 흐름도이며;

도 28은 열 교환기를 포함하는 본 발명의 실시예들에 따른 장치의 개략적인 도면이며;

도 29는 "습식(wet)" 가열 시스템에 사용하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 화염 시뮬레이션의 개략적인 도면이며;

도 30a 및 30b는 재활용 증기를 위한 수단을 포함하는 본 발명의 실시예들에 따른 화염 시뮬레이션의 개략적인 도면들이며;

도 31은 본 발명에 따른 장치의 연료층을 위한 일반적인 장작 시뮬레이션의 대표예이며;

도 32는 본 발명에 따른 장치의 연료층을 위한 두 부분의 구성을 갖는 장작 시뮬레이션의 실시예의 일 부분의 내부 면의 평면도이며;

도 33은 본 발명에 따른 장치의 연료층을 위한 두 부분의 구성을 갖는 장작 시뮬레이션의 실시예의 단면도이며;

도 34는 본 발명에 이용되는 한 묶음의 광섬유들의 일반적인 초기 배치를 나타내며,

도 35는 본 발명에 따른 장치를 위한 타다남은 베드(ember bed) 상의 장작 시뮬레이션의 일반적인 배치를 나타내며;

도 36은 본 발명에 따른 장치의 연료층을 형성하는 장작 시뮬레이션의 배치를 나타내며;

도 37은 본 발명에 따른 장치의 연료층에서 사용하기 위한 단일 구성을 갖는 장작 시뮬레이션의 제2 실시예의 대표예를 나타내며;

도 38은 본 발명의 장치가 포함되는 일반적인 스토브 시뮬레이션 장치의 외관도를 나타내며;

도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 화염 효과 발생기의 주된 구성요소를 나타내는 도 38의 스토브의 개략적인 단면도이며;

도 40은 도 39의 화염 효과 발생기의 개략적인 정면도이며;

도 41은 특정 구성요소가 제거된 도 40의 화염 효과 발생기의 개략적인 등각도(isometric view)이며;

도 42a는 도 41의 X-X선을 따른 개략적인 단면도이며;

도 42b는 본 발명의 실시예에 따른 연결 배치의 상세도이며;

도 43은 도 42a와 동일하고 상기 화염 효과 발생기 내의 공기 흐름의 상세도를 포함하며;

도 44는 도 42a의 Y-Y선을 따른 개략적인 단면도이며;

도 45는 도 41 내지 44의 화염 효과 발생기의 개략적인 배면 등각도이며;

도 46은 도 40 내지 45의 화염 효과 발생기의 구성요소를 분배하는 증기의 전개 사시도이며;

도 47은 도 41의 A-A선을 따라 절개한 부분을 확대한 단면도이며;

도 48은 도 46과 동일하며 추가적인 특징들을 나타내며;

도 49는 도 41과 동일하며 상기 장치의 추가적인 특징들을 나타내며;

도 50은 도 47과 동일하며 공기와 증기의 흐름 경로들을 상세히 나타내며;

도 51은 구성요소를 분배하는 광원 및 증기의 배치를 상세히 나타내며;

도 52는 도 51과 동일하며 공기 및 증기 흐름 경로를 상세히 나타내며;

도 53은 독립하여 서 있는(free-standing) 불 유닛(fire unit)으로써 구성된 본 발명의 화염 효과 발생기를 나타내며;

도 54는 개방된 상태에서 도 52의 유닛을 나타내며;

도 55a, 55b, 55c는 증기 발생기들로부터 일반적인 증기 흐름 경로들을 나타내며;

도 56은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 개략적인 단면도이며;

도 57은 도 56의 장치를 상세히 나타내며;

도 58은 도 56과 동일한 장치의 개략적인 전개도이며;

도 59는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개략적인 부분 전개도이며;

도 60은 도 59의 장치의 단면도이며;

도 61은 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 일부분을 나타낸다.

도면들 특히 도 1을 참조하면, 본 발명의 장치(10)는 12로 표시되는 연료층, 14로 표시되는 증기 발생기, 적어도 하나의 광원(16) 및 광 조절 수단(18, 20)을 구비한다. 상기 증기는 수증기인 것이 바람직하다. 바람직한 액체는 물이다. 여기서 물과 수증기의 참조번호는 다른 적합한 액체들과 그것들 각각의 증기들의 참조번호들을 포함한다. 증기 가이드(vapour guide)(22)는 발생기(14)에 의해 생성된 수증기를 소정의 유동 통로(flow path)로 제한한다. 장치(10)는 하나 또는 그 이상의 수증기 발생기(14)들을 구비할 수 있다. 사용시, 수증기 발생기(14)는 실질적으로 폐쇄된 하우징(24) 내에서 수증기를 생성한다. 팬(26)은 상기 수증기를 운반하고 떠나는(entrain) 유동이나 공기를 용기(24)에 제공한다. 상기 수증기는 적절한 구멍(aperture), 출구 또는 틈(orifice)을 통해 하우징(housing)(24)을 빠져 나간다. 상기 수증기는 수증기 가이드(water vapour guide)(22)를 통해 그리고 궁극적으로는 연료층(12)를 통해 팬(26)에 의해 생성되는 공기 흐름으로 전달된다. 상기 수증기는 연기(smoke)의 효과를 내는 상기 공기 흐름에 의해 연료층(12) 상으로 전달된다. 광원(16)은 불타는 연료의 효과를 내는 연료층(12)를 나타낸다. 필터들(20)은 상기 광이 적절한 색채를 내도록 한다. 필터들은 국부적으로만 또는 넓은 영역에 걸쳐 상기 광이 색깔을 내도록 한다. 광 조절 수단(18)은 다양한 형태를 가질 수 있으나 상기 광원으로부터 상기 광을 방해하여 상기 광의 세기를 변화시키고, 실제 불에서 발생하는 불타오름의 세기가 변화와 유사하게 한다.

도 2는 본 발명에 따른 상기 장치의 사용을 위해 수증기 발생기(114)의 일 실시예의 일반화된 배치를 나타낸다. 발생기(114)는 액체(32), 가장 바람직하게는 그리고 편리하게는 물을 포함하는 액체 기밀 용기(liquid-tight container)(30)와 하나 또는 그 이상의 초음파 변환기들(34)을 구비한다. 초음파 변환기(34)들은 종래 기술로 알려져 있으며 디스크(discs), 플레이트(plates), 패들(paddles) 또는 그와 같은 구조물들의 형태를 하고 물(32)과 연통되며 상기 물에 초음파 진동을 전달하는 하나 또는 그 이상의 진동 부품들(36)을 구비한다. 액체에서의 상기 변환기들의 작동은 캐비테이션(cavitation)과 거품 형성을 일으키며 상기 액체의 증기를 형성하게 된다. 바람직한 배치에서, 상기 용기는 복수 개의 진동 부품들(36)을 구비하는 초음파 변환기들(34)을 구비한다. 바람직한 배치는 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 진동 부품들(36)을 갖는 두 개의 초음파 변환기(34)들을 갖는다. 다른 배치에서, 장벽 또는 배플(baffle)(35)은 각각의 변환기들(34) 사이의 간섭을 방지하기 위해, 각각의 초음파 변환기들(34) 사이에 제공된다.

상기 수증기 발생기는 공기 흡입구(38) 및 방출구(28)를 구비하는 것이 바람직하다. 팬(26)은 흡입구(38) 부근에 배치되며 용기(30)로 공기를 흐르게 한다. 상기 공기는 하나 또는 그 이상의 방출구들(28)을 통해 용기(30) 밖으로 흐른다. 용기(30)를 통해 상기 공기가 흐르면서, 물(32)의 표면상으로, 초음파 변환기들(34)에 의해 생성된 상기 수증기는 공기의 흐름으로 운반되어 떠나게 되며 방출구(28)를 통해 용기(30) 밖으로 전달된다.

안개 분문 유닛과 가정용 가습기에 사용되는 것과 같은 종래의 증기 발생기들은 2Mhz보다 작은 진동수, 일반적으로 1.7MHz의 진동수에서 작동하는 경향이 있다. 상기 진동수에서, 발생하는 증기의 물방울의 크기는 상대적으로 크며, 따라서 상기 물방울들은 상당히 무거우며 상당히 빠르게 떨어지는 경향이 있다. 상기 효과는 상기 모조 화염 효과상에 장착되는 팬을 사용함으로써 향상되며 상기 증기가 운반되어 떠나게 되는 공기의 상승 대류를 제공한다. 상기 실시예들은 도 16 및 17에 도시된다. 그러나, 상기 상승 공기 흐름에서 이탈하여 다시 아래로 떨어지려는 물방울들이 있다. 발명자는 더 높은 진동수, 예를 들면 2MHz 및 특히 대략 2.4MHz 내지 3MHz의 범위에서의 진동수를 갖는 증기 발생기를 사용함으로써, 더 고운 증기가 더 작은 물방울 크기를 구비하는 것을 알아냈다. 상기 모조 화염 효과상에 추가적인 팬이 배치되는 한, 상기 증기는 아래로 떨어지는 경향이 감소한다. 이 경우, 따뜻한 상승 공기의 작은 흐름으로도 상기 운반되어 떠나는 증기가 상승하며 상기 모조 화염은 더욱 향상된다. 상승하는 따뜻한 공기의 적절한 흐름은, 이하에서 상술되는 바와 같이, 상기 연료층 아래의 하나 또는 그 이상의 광원들의 적절한 배치에 의해 발생될 수 있다.

증기가 초음파 변환기들(34)에 의해 생성되고 방출구(28)를 통해 배출됨에 따라, 상기 용기 내의 물의 양은, 불충분한 물(32)이 상기 장치가 작동하는 동안에 상기 용기 내에 남아있을 때까지 감소한다. 상기 이유로, 용기(30)는 최소 물 수위 센서(40)(minimum water level sensor)와 바람직하게는 최대 물 수위 센서(42)(maximum water level sensor)를 구비할 수 있다. 적합한 센서들이 종래에 알려져 있으며 예를 들면 광학 센서들이 있다. 최대 수위 센서(42)는 용기(20)가 넘치는 것을 방지한다. 최소 수위 센서(40)는 다양한 방법으로 작동한다. 예를 들면, 상기 최소 물 수위에 도달할 때 최소 센서(40)는 장치(10) 또는 관련 부분들을 정지시키는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들며, 초음파 변환기(34)들은 팬(26)이 꺼짐에 따라 꺼진다. 또한, 최소 센서(40)는 사용자에게 경고 신호, 예를 들면 빛과 같은 시각 경고 및/또는 삐삐 소리와 같은 음성 신호를 낸다. 다른 실시예들에서, 최대 및 최소 센서들(40, 42)은 용기(30)를 채우고 다시 채우는 것을 자동으로 조절하는 적절한 제어 수단과 함께 작동할 수 있다. 다른 실시예에서, 위에서 설명된 센서와 독립된 기계적 흐름 제어 수단은 용기(30)로, 예를 들면 저장소로부터 물의 흐름을 제어하도록 제공될 수 있다.

도 5A 및 5B는 용기(30)를 채우기 위한 방법 및 장치를 나타낸다. 도 5a에 도시된 실시예에서 장치(10)는 최소 5리터의 액체(바람직하게는 물)를 포함하는 고 수용 저장 탱크(high capacity storage tank)(44)를 구비한다. 최소 센서(40)는 용기(30)의 물 수위가 최소 수위에 도달하는 것을 결정하는 경우, 물은 탱크(40)에서 용기(30)로 전달된다. 수동 구성에서, 최소 수준 센서(40)는 경고 광 또는 삐삐 소리와 같은 이해가능한 출력을 사용자에게 제공한다. 상기 사용자는 제어 밸브(45)를 개방해서 물은 탱크(44)에서 용기(30)로 흐르도록한다. 용기(30)는 최대 소정 수위로 채워지는 경우, 최대 수위 센서는 사용자에게 인식가능한 출력을 제공하며 상기 사용자는 제어 밸브(45)를 폐쇄한다. 자동 구성에서 장치(10)는 전자 제어 시스템과 같은 제어 시스템(46)을 더 구비한다. 상기 최소 물 수위가 도달된 것을 최소 수위 센서(40)가 검출할 때, 최소 수위 센서는 제어 시스템(48)에 출력을 제공한다. 상기 제어 시스템은 밸브(46)를 개방시켜서 용기(30)의 물 수위는 상승한다. 최대 물 수위가 최대 물 수위 센서(42)에 의해 검출될 때, 센서 (42)는 밸브(46)가 폐쇄시키는 제어 시스템(48)에 출력을 제공한다. 변형예에서, 센서들(40, 42), 밸브(45) 및 제어 시스템(48)은 증기로써 용기(30)로부터 물이 손실되는 비율에 맞게 탱크(44)에서 용기(30)로의 물의 흐름이 실질적으로 연속하여 제어되는 것을 허용함으로써 상기 용기의 물 수위를 실질적으로 일정하게 유지한다.

예를 들면, 밸브(46)는 용기(30)에 물의 점적(drip feed)을 제공하도록 제어될 수 있다.

도 5b의 실시예는 물 탱크(44)가 요구되지 않는다는 것을 제외하고 도 5a의 실시예와 유사하다. 제어 밸브(46)는 주된 물 공급(50)에 직접적으로 연결된다. 필터는 주된 물 공급으로부터 물을 여과할 수 있다.

증기 생성을 위한 초음파 변환기(들)(34)의 최적 실행을 위해, 액체(32)에서 변환기들(34)에 대한 최적 작동 깊이를 결정하고 용기(30)에서 액체(물)의 양과 크게 관계없는 깊이로 상기 변환기들을 유지하는 것이 바람직하다. 도 4 및 7a, 7b 및 7c에 도시되는 실시예들은 전술한 이슈(issue)를 나타낸다.

도 4에 도시된 실시예에서, 각각의 변환기(34)는 하나 또는 그 이상의 가이드 로드들(rods) 또는 바(bars)(52) 상에 장착된다. 변환기(34)는 바(52)의 길이에 따라 자유롭게 미끄러지며 바(52)는 (장치(10)의 이용 구성에 관하여) 실질적으로 수직하게 배열된다. 변환기(34)는 충분히 부력이 있으며 따라서 변환기는 적합한 깊이에서 물(32)의 표면에서 떠 있다. 상기 물 수위가 상승하고 하락함에 따라, 변환기(34)도 또한 상승하고 하락하며 최적의 깊이를 유지한다. 변환기(34)는 가이드들(52)에 부착됨에 의해 위 아래 움직임이 아닌 탱크(30)에서의 움직임이 제한된다. 변환기(34)는 가이드들(52)의 축에 대한 회전 움직임이 허용될 수 있다.

도 7a, 7b 및 7c는 상기 초음파 변환기(34)가 밀봉된 용기(54)에 장착되는 상기 실시예의 변형예를 나타낸다. 밀봉된 용기(54)는 가이드 로드 또는 바(52') 상에 장착되며 바(52')에 따른 자유롭게 미끄러진다. 변환기(34)는 밀봉된 용기(54)의 벽에 작동하며 액체(32)에 진동을 전송한다. 변환기(34)가 배치된 밀봉된 용기(54)는 본래 부력이 있으며(예를 들면, 공기의 부피를 포함함) 또는 내부나 외부에 부대(float)(56)를 더 포함할 수 있다. 상기 밀봉된 용기의 부력이 선택되어서 변환기들 또는 변환기(34)는 액체(32)에서의 최적 깊이로 유지된다. 밀봉된 환경에서 변환기들(34)을 제공하는 것은 변환기의 작동을 손상시킬 수 있는 라임 스케일(lime scale)과 같은 상기 변환기 상에 잔류물(residues)의 생성을 방지하는 장점이 있다.

변환기(34')의 또 다른 실시예는 도 6a 및 6b에 도시된다. 상기 실시예에서, 변환기(34')는 용기(30)의 외부에 장착되며 용기(30)의 벽을 통해 작동한다. 변환기(34') 상에 잔류물의 생성을 방지함과 더불어, 상기 실시예는, 필요하다면, 서비스, 수리 또는 교체를 위한 변환기(34')의 제거를 용이하게 한다.

변환기 배열의 또 다른 배열은 도 56 및 57에 도시된다. 도 56은 증기화되는 액체(32)를 포함하는 용기(452)를 갖는 장치(45)를 나타낸다. 도 56의 장치는 이하에서 설명한다. 용기(452)는 적어도 하나의 구멍(456)를 정의하는 하부 표면(454)를 구비한다. 변환기 어셈블리(458)는 각각의 구멍(456)에 봉인될 수 있게 배치되어서 변환 표면(460)은 용기(452)에서 액체(32)로 노출된다. 도 57에 보는 바와 같이, 변환기 어셈블리(458)는 변환기 초음파 디스크(462)의 상부 표면인 변환 표면(460)을 구비한다. 디스크(462)는 밀봉재(466)에 의해 지지 플레이트 또는 캐스팅(casting)(464)에 장착된다. 밀봉재(466)는 탄성 재료로 형성되는 것이 바람직하며 용기(452)에서 물이 새는 것을 막는 작용을 한다. 캐스팅(464)은 스크류(468)와 같은 적절한 수단에 의해 용기(452)를 안전하게 하며 탄력 재료의 다른 밀봉재(470)(O-링(O-ring)과 같은)는 상기 캐스팅 주위에서 액체가 새는 것을 방지하기 위해 캐스팅(464) 및 하우징(452) 사이에 배치된다. 보호 냉각판(472)은 디스크(462)의 아래쪽을 덮는다. 전자 제어 회로는 변환기 어셈블리(458)에 배치되는 서브 어셈블리(474) 상에 장착된다. 상기 구성(도 56에서 보여지는 것이 아닌 증기 발생기들에 적용가능함)은 세척, 수리 또는 교체를 위해 상기 변환기 어셈블리를 용이하게 제거하고 제조 중에 용기(452)에 상기 변환기 어셈블리의 장착을 용이하게 하는 장점이 있다.

도 8은 도 2에 관하여 위에서 이미 설명된 작동 원리를 나타낸다. 따라서, 용기(30)은 물 또는 다른 액체(32)를 포함한다. 두 개의 초음파 변환기들(34)은 물(32)에 구비된다. 용기(30)는 흡입구(38) 및 방출구(28)를 갖는다. 팬(26)은 흡입구(38)를 통해 상기 용기로 공기가 흐르도록 한다. 공기 및 운반되어 떠나게 되는 증기는 방출구(28)를 통해 용기(30)를 빠져 나간다. 도 8은 현재 상황, 바람직하게는 챔버(30)에서 방출되는 증기의 양을 검출하는 센서(58)를 구비한 장치(10)의 변형예를 나타낸다. 예를 들면, 센서(58)은 종래의 습기 센서(moisture sensor)일 수 있다. 증기 센서(58)은 제어 시스템(48')(제어 시스템(48)의 기능성을 포함함)에 출력을 제공한다. 제어 시스템(48')은 팬(26)의 속도를 변화시키며 증기의 출력을 변화시키는 변환기들(34)의 작동을 변화시킨다. 팬(26)의 속도, 및 용기(30)를 통해 그리고 장치(10)의 나머지를 통해 상기 공기의 흐름 속도는 인식된 불투명성(perceived opacity)과 관련된 상기 증기의 감지된 밀도를 결정한다. 예를 들면, 증기량과 상기 증기의 불투명성은 만약 상기 팬 속도가 증가하면 증가하는 경향이 있다. 그러므로 상기 제어 시스템은 상기 증기의 출력량과 불타는 모조 연료의 소정의 모양에 따라 상기 팬의 속도를 결정한다.

도 9는 도 8에 도시된 실시예의 개략적인 평면도이다. 도시된 실시예에서, 센서(58)는 광학 센서이며 광학 센서에서 유닛(58')은 리시버(receiver)(58")로 향하는 빛의 빔(beam)을 제공한다. 유닛(58')은, 예를 들면 레이저일 수 있다. 리시버(58")는 유닛(58')과 리시버(58") 사이의 상기 증기 밀도에 의존하는 제어 시스템(48')에 출력을 제공한다. 상기 증기의 밀도는 리시버(58")에 의해 수용되는 빛의 세기와 관련되며 리시버(58")는 출력을 제공한다.

도 10은 다른 실시예를 나타내며 상기 실시예에서 장치(10)는 물(32)에 그리고 변환기(34)에 의해 발생되는 상기 증기에 존재하는 독이 없는 잠재적 감염체를 죽이거나 변환하기(rendering) 위한 수단을 구비한다. 도시된 실시예에서, 상기 수단은 증기의 흐름을 방사하도록 배치된 자외선(a u, v. lamp) 에미터(emitter)를 구비한다.

상기 증기 발생기의 또 다른 구성은 도 39, 42, 43, 44, 56 및 57을 참조하여 이하에서 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 배치를 나타내며 본 발명에서 수단은 증기의 흐름, 또는 증기 흐름의 일부분을 상기 연료층의 국소 영역으로 향하게 한다. 상기 증기 발생기의 방출구(28)(예를 들면 용기(30))에서 연료층(12)의 특정 위치로 상기 증기가 흐르도록 제한하는 가이드 구성(62)을 제공한다. 그러므로 상기 증기는 별개의 국소화된 점들이나 영역들에서 상기 연료층을 통해 나온다. 이것은 실제 고체 연료 불을 생성하는 연기를 재현하는 장점이 있으며 모조 화염을 제공하는 장점이 있다. 특정 구성에서 증기 가이드 구성(62)은 상기 연료층의 전체 크기에 관한 작은 단면 또는 지름을 갖는 복수 개의 통로(passageways), 채널(channels) 또는 도관(64)을 구비한다. 전형적으로 통로(64)는 20mm 또는 그 보다 작은 최대 단면 치수 또는 15mm 또는 그 보다 작은 최대 단면 치수를 갖는다. 상기 통로들은 복수 개의 통로들(64)을 포함하는 하나 또는 그 이상의 단일 몸체(66)로 형성되며 도 11b에서 보여지는 바와 같이, 벌집과 유사한 모양을 갖는다. 도 11a에 도시된 실시예에서, 증기 가이드 구성(62)은 연료층(12) 바로 아래에 그리고 연료층(12)을 나타내는 광원(16) 위에 장착된다. 그러므로, 상기 증기 가이드 구성은 플라스틱과 같은 투명 또는 반투명의 재료와 같은 재료로 만들어진다. 도 11a에 도시되지는 않았지만, 수단은 용기 방출구(28)에서 상기 증기 가이드 구성의 내부로 상기 증기를 향하게 한다.

도 20은 본 발명에 따른 장치의 일 실시예에서 상기 연료층으로 향하는 채색된 광을 위한 배열을 나타낸다. 유사한 배열들이 도 1 및 18에 도시된다. 장치(10)는 상기 실시예들 중 하나에서 설명된 것과 같은 증기 발생기 및 도 1에서 개략적그로 나타낸 연료층(12)을 포함한다. 상기 연료층을 채색하기 위해, 빛나는 잿불의 조명(illusion)을 제공하기 위해, 연료층(12)의 아래쪽으로 향하는 광원(16)(또는 복수 개의 광원들) 그로부터의 광은 실제 고체 연료 화염에서 보이는 것과 같이 붉은색, 오렌지색, 파란색 및 녹색을 나타낼 수 있다. 광원(16)으로부터의 광은 이하에서 상술하는 바와 같이 모조 화염으로 이용될 수 있다. 일반적으로 광원(16)은 흰색 또는 흰색에 가까운 광을 방출한다. 따라서 적절한 색의 광을 제공하는 수단이 요구된다. 상기 수단은 컬러 필터(20a 및 20b)일 수 있다. 다른 색채의 추가적인 필터들이 필요하다면 구비될 수 있다. 도 20에 도시된 실시예에서 필터(20a)는 오렌지색 또는 빨간색이며 필터(20b)는 파란색이지만, 다른 색깔의 조합이 본 발명의 범위에 포함된다. 필터(20a 및 20b)는 거대한 튜브 또는 도관으로써 작동하는 하우징 또는 집풍기(cowl)(68)에 장착되거나 보유되며 증기 발생기(14)의 방출구(28)에서 연료층(12)의 아래쪽으로 증기의 흐름을 향하게 한다. 오렌지/빨간색 필터(20a)는 집풍기(68)의 단면보다 더 작은 크기이며 따라서 갭(gap)은 집풍기(68)의 벽의 내부 면(70)과 필터(20a)의 측부 에지 또는 에지들(특정 모양에 따른) 사이로 정의된다. 그러므로 증기 발생기(14)에 의해 발생되는 증기는 필터(20a)의 에지와 집풍기(68)의 벽 사이를 자유롭게 통과할 수 있다. 필터(20b)는 반대 방식으로 구성되며 따라서 상기 필터는 중앙에 적어도 하나의 홀을 정의하지만 내부 면(70)에 근접하여 종료되는 주변 고체(증기가 투과하지 못하는) 부분을 갖는다. 그러므로 증기는 필터(20b)의 중앙 홀(들)(72)을 통해 통과할 수 있다. 상기 구성의 결과 증기는 필터들(20a, 20b)을 통하거나 그 주위를 통과함으로써 집풍기(68)를 통과할 수 있으며 동시에 연료층(12)의 다른 영역이 다른 색의 광을 밝히는 동안에 연료층(12)에 도달할 수 있다. 특히, 연료층(12)의 외부 영역은 필터(20b)에 의해 전달되는 파란색 광으로 밝혀지며 연료층(12)의 내부 영역은 필터(20a)를 통해 전달되는 붉은색/오렌지색 광으로 밝혀진다. 다른 색깔의 조합 및 특징 배열이 제공될 수 있다. 두 개 이상의 필터가 이용될 수 있으며, 광은 하나 이상의 필터를 통과할 수 있다. 증기가 흐름 경로를 유지한다면, 특정 필터들은 연료층(12)의 특정 영역을 국소적으로 채색하도록 크기가 조정되고 배치될 수 있다.

다른 구성에서, 상기 필터들은 낮은 수위에 배치될 수 있으며, 상기 증기는 필터들(20) 위와 연료층(12) 아래에서 연료층(12)의 아래쪽으로 향하게 된다. 상기 필터들을 통하거나 그 주위를 통과하는 상기 증기의 조건은 제거되지만, 연료층(12) 아래로 상기 증기를 배분하는 제어가 방해받을 수 있다. 도 43 내지 46에 관하여 설명된 증기 분배 구성요소가 전술한 잠재적인 문제를 해결할 수 있다.

광원(16)은 종래의 광원일 수 있다. 그러나, 더 강한 세기와 높은 출력의 광원이 바람직하며, 예를 들면 LED와 같은 강력한 빛을 내는 광원일 수 있다. 적절한 광원은 백열등, 할로겐 램프, 다이크로익 스팟 램프(dichroic spot lamp), 수정 램 프 등과 같은 광원을 포함한다. 적외선 램프는 열원 또는 추가적인 열원으로 이용될 수 있다.

도 12 및 13은 본 발명에 따른 장치의 몇몇 실시예에서의 이용을 위해 광원의 일반적인 구성을 나타낸다. 도시된 구성은 할로겐 및 수정 램프에 적합하다. 상기 실시예들에서, 상기 램프는 정면 글라스(74)를 포함하는 하우징에 장착된다. 바람직하게는, 램프 글라스(74)는 상기 연료층의 연소 시뮬레이션을 제공하기 위해 적절한 컬러로 채색된다. 오렌지 및 빨간색이 적합하다. 글라스(74)는 또한 파란색 또는 녹색과 같은 다른 색깔로 부분적으로 채색될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 상기 램프의 벌브(76)는 적절한 반투명 페인트나 니스(varnish)로 상기 벌브를 페인팅하거나, 채색된 슬리브(sleeve)(78)를 상기 벌브에 제공함으로써 채색될 수 있다.

색이 있는 광은 다른 색깔의 범위에서 복수 개의 채색 광원을 이용함으로써 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 장치는 복수 개의 빨간, 노랑, 녹색 및 파란색 LED를 구비하거나, 적절한 필터를 갖는 할로겐 램프와 같은 개별적인 복수 개의 광원을 구비할 수 있다.

도 14에 도시된 또 다른 실시예에서, 연료층(12)의 하부면에 입사하는 채색 광을 제공하는 수단을 나타낸다. 도 14의 실시예에서 광원(16)은 실질적으로 백색을 방출한다. 적어도 하나의 디스크(16)가 광원 상에 배치된다. 하나 이상의 디스크(80)가 바람직하다. 상기 디스크가 구성되어서 그것의 적어도 일부분은 광원(16)에서 연료층(12)까지의 광 경로에 놓인다. 디스크나 디스크들(80)은 입사광을 조절하는 여러 영역으로 구분되어 있다. 상기 영역들은 단순히 다른 색깔일 수 있으며 몇몇은 색채가 없을 수 있다. 다른 구성에서, 몇몇 영역들은 불투명하거나 부분적으로 불투명할 수 있다. 영역들은 불규칙적인 표면을 가지므로 입사광이 여러 방식으로 굴절될 수 있다. 각각의 디스크(80)는 광원에 대하여 디스크들(80)을 회전시키는 전기 모터(미도시)와 같은 드라이버(driver) 상에 장착되므로, 상기 디스크들의 여러 영역들은 교대로 광원에 나타난다. 연료층(12)을 나타내는 광의 색깔과 세기가 일정하게 변화될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 연료층을 통과하고 실제 불의 연기와 화염을 재현한 후 상기 증기는 대기로 배출될 수 있다. 물론 수증기는 유해하지 않다. 상기 일반적인 구성의 실시예는 도 16 및 17에 도식적으로 보여지며, 상기 배출은 화살표 D로 도시된다. 도 16 및 17의 각각의 장치들은 연료층(12), 증기 발생기(14) 및 하나 또는 그 이상의 광원(16)을 포함한다. 상기 증기는 배출시 흩어져서 눈에 명백히 보이지 않는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서 상기 장치의 상부에서, 배출 위치 쪽으로 장착되는 제2 팬 또는 블로어(82)를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 팬(82)은 상기 증기(일반적으로 공기보다 무거운)가 상기 연료층에서부터 공기 흐름에서 위쪽으로 전달되며, 이와 같은 방식으로 실제 연기를 재현하며 또는 화염을 재현할 수 있다. 그러나, 아래에서 설명하는 바와 같이, 발명자는 제2 팬이 상승하는 연기 효과를 만들어내는 가장 효과적인 방법이 아닐 수 있다는 것을 발견하였다.

도 15a, 15b 및 15c는 증기 발생기(14, 114)에 의해 생성되는 증기가 재사용되는 실시예들을 나타낸다. 원칙적으로, 전술한 재사용 실시예는 상기 증기의 수집, 상기 증기의 응축 및 상기 증기의 액체(32)로의 전환을 포함한다. 도 15a에 도시된 실시예는 화염 시뮬레이션이 관찰되는 전면 글라스(84)를 포함하는 폐쇄 유닛(86)이다. 증기 발생기(14), 광원(16) 및 연료층(12)의 상세한 것은 도시되지 않으며 여기서는 다른 실시예에 관하여 설명한다. 밀봉 유닛(86)은 상부 벽(88), 바닥 벽(90), 후벽(rear wall)(92)으로 정의된다. 상기 폐쇄 유닛을 완성하는 측벽은 도시되지 않는다. 상기 장치의 모조 연소 공간(92)(다시 말하면 불이 타는 부분, 예를 들면 굴뚝 아래)은 내부 상부 벽(96), 내부 바닥 벽(98) 및 내부 후벽(100)으로 정의되며 선택적인 내부 측벽들은 도시되지 않는다. 상기 내부 상부 벽(96)은 공간 또는 보이드(void)(102)를 정의하는 외부 상부 벽(88)으로부터 이격되어 배치된다. 유사하게, 내부 후벽(100)은 외부 후벽(86)으로부터 이격되어 배치되어 보이드(104)를 정의한다. 내부 상부 벽은 튜브, 파이프 또는 다른 도관들(108)을 이끄는 구멍(106)을 포함한다. 제2 팬(82)은 상기 도관에 배치되는 것이 바람직하다. 도관(106)은 상기 장치의 하부로 증기를 되돌리고, 그 동안 상기 증기는 액체로 응축될 수 있다. 도관(106)의 제2 단부는 용기(30) 또는 증기 발생기(도 15c)와 연통되거나 탱크(44)와 같은 저장 탱크와 연통된다.

도 15b는 상기 모조 불 장치가 폐쇄 유닛을 구비하지 않은 다른 실시예를 나타낸다. 상기 장치의 바닥 부분에서, 본 발명의 다른 실시예에서 연결되는 것과 같이 연료층(12), 증기 발생기(14) 및 광원(16)을 구비한다. 연료층(12) 상에 돔 형태의 커버(110)가 배치된다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 커버(110)는 무색의 플라 스틱과 같은 무색 재료로 만들어진다. 다른 형태에서, 불투명한 커버가 이용되며, 예를 들면 금속 커버가 선택될 수 있다. 상기 커버의 상부 부분은 도관(106')의 입구와 연결된다. 바람직하게는 환기팬(82)이 도관(106')에 제공된다. 도관(106')은 상기 장치의 하부로 상기 증기를 되돌리며, 그 동안에 상기 증기는 액체로 응축될 수 있다. 도관(106')의 제2 단부는 용기(30) 또는 증기 발생기(도 15c), 또는 탱크(44)와 같은 저장 탱크와 연결된다.

도 15a, 15d, 15e, 및 15f에 도시된 실시예의 다른 변형예들은, 하나 이상의 팬들(fans)이 배치될 수 있는 위치들을 나타낸다. 도 15d에서 통로(106)는, 이번에는 용기(30)의 입구(38)와 통하는 팬(26)의 입구에 있는 통로의 하부 단부에서 종료한다. 제2 팬(82)은 내부 상부벽(96)의 개구부(106)에 인접한 통로의 단부에 배치된다. 도 15e에서 제2 팬(82)은 존재하지 않으며, 공기와 수증기의 순환은 팬(26)에 의해서만 구동된다. 도 15f에는 제2 팬(82)이 존재하나, 팬(26)이 통로(106)로부터 분리되는 점에서 도 15d와 배치가 상이하다. 즉 용기(30)의 입구(38)는 통로(106)가 용기와 통하는 입구(116)로부터 상이한 위치에 있다.

도 15g 및 도 15h는 장치가 벽(wall), 바람직하게는 보조 벽(false wall, 즉 비구조적인 벽)에 대해 장착되는 다른 변형예를 도시한다. 장치의 상측 부분은 상측 부분(168)에서 휘어져 벽(170)을 통해 이어지는 금속 굴뚝이나 난로관(stove pipe; 166)과 유사하게 형성된다. 사용자에게 보이지 않는 벽(170)의 뒤에는, 장치의 하측 부분으로 다시 이어지는 복귀 통로(172)가 존재한다. 따라서 난로관(166)과 복귀 통로(172)는 수증기가 용기(30)나 저장 탱크(44)로 재순환하도록 하는 경 로를 적절히 제공한다. 바람직하게는 수증기의 수송을 보조하기 위하여 난로관(166)이나 복귀 통로(172) 내에 팬(82)이 마련될 수 있다.

많은 광원들이 광 뿐만 아니라 많은 양의 열도 생성시킨다는 점은 잘 알려져 있다. 전형적인 예들이 도 21a 및 도 21b에 도시된 본 개시 내용에서의 특별한 실시예들에서는, 이러한 특성이 유리하게 이용된다. 도 21b에 도시된 배치에 있어서, 예를 들어 수증기 발생기들(14, 114)과 연관하여 설명된 바와 같은 수증기 발생기(214)가 한 쌍의 광원들(16)의 사이에 직접 배치된다. 물론, 두 개 이상의 광원들(16)(할로겐 스폿 광원들(halogen spot lights)이나 기타 광원)이 수증기 발생기(214)의 둘레에 배치될 수 있다. 광원들(16)에 의해 발생하는 열은 상측을 향하는 경로를 따라 발생기(214)에 의해 방출되는 수증기를 이송시키는 것을 보조하는 상승하는 공기 흐름을 일으켜, 실제의 고체 연료 화염의 시뮬레이션(simulation)에 심화된 현실감을 제공한다. 도 21a에 도시된 배치는 수증기 발생기가 광원(16)들 사이에 직접 배치되지 않는 점을 제외하고는 사실상 유사하다. 출구(120)를 갖는 전송 통로(118)는 용기(30)의 출구(28)로부터 복수 개의 광원(16)에 근접한 지점(또는 단일 광원에 인접한 지점)까지 수증기를 수송한다.

도 16 및 도 17은 상술한 구조의 특정한 예들을 도시한다. 이들 두 개의 도면들의 각각에 도시된 실시예에 있어서, 장치에는 여기에서 설명된 특성의 수증기 발생 장치(14)가 연료 베드(12; fuel bed)의 밑에서 화염의 하측 부분 내에 배치되어 마련된다. 수증기 발생기(14)의 수증기 배출은 도 21a 및 도 21b와 관련하여 설명된 바와 같이 광원(16)이나 복수 개의 광원(16)에 인접한다. 광원에 의해 방출되는 열은 장치를 통과하여 수증기를 상측을 향해 이송시키는 것을 보조하는 상승하는 공기 흐름을 공급한다. 필요한 경우 부가적인 열원이 연료 베드(12)의 밑에 마련될 수 있다. 각각의 개별적인 장치들의 상측 부분에 배치되는 팬(82)은 필요한 경우 수증기가 이송되는 공기의 상측 방향의 흐름을 더 제공할 수 있지만, 광원이나 광원(16)들에 의해 발생하는 열은 종종 충분하다. 광원과 부가적인 열원이 존재하는 경우 부가적인 열원에 의해 가열된 공기는 장치로부터 실내를 향해 방출되어 약간의 공간 난방을 제공한다. 다른 선택 사항으로서, 팬(82)은 장치가 배치된 실내를 향하여 가열된 공기가 방출되는 통상적인 구조의 팬히터(fan heater)에 의해 대체되거나 팬히터의 일부에 의해 대체될 수 있다.

도 19a 및 도 19b는 본 개시 내용에 따른 장치에 구비될 수 있는 보다 바람직한 구성을 도시한다. 도 19a는, 예를 들어 이른바 내장 벽난로로 불리는 굴뚝 밑의 벽난로에 배치되기에 적합한 화염 시뮬레이션을 도시한다. 장치는 여기에 기술된 유형의 수증기 발생기(14)와 광원(16)과 연료 베드(12)와 함께 도 15a에 도시된 난로에서와 같이 상부벽, 바닥벽, 후방벽(90, 88, 92)을 구비한다. 도시되지 않았으나 측면 벽들도 존재한다. 전방벽(122)은 유리 패널(124)에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 이를 통해 사용자(126)가 모형 연료 베드를 관찰한다. 연기의 구현을 위해 수증기를 사용함에 있어서의 잠재적인 문제점은 수증기가 유리 패널 위에 응축될 수 있다는 점이다. 따라서 본 개시 내용의 실시예는 그러한 응축이 발생하지 못하게 하고 제거하기 위해 충분한 온도까지 가열되는 유리 패널(124)을 사용한다. 일 변형예로서, 유리 패널(124)에는 실질적으로 투명한 박막 필름 저항 가열기가 구비된다. 이러한 필름들은 가열의 분야에서 알려져 있다. 그로 인해 가열원은 상대적으로 낮은 동력을 가져오지만 또한 장치가 배치되는 실내에 대해 낮은 수준의 공간 난방을 제공하는 추가된 장점을 갖는다. 선택적인 구성으로서, 유리 패널(124)은 유리 패널의 내부 표면(128)을 가로질러 가열된 공기 흐름을 제공함으로써 가열된다. 가열된 공기의 흐름은 장치의 베이스에 배치되어 유리 패널(124)의 가장 하측 부분에 가까운 연료 베드 내의 구멍을 통해 따뜻한 공기를 배출하는 팬히터에 의해 발생될 수 있다.

도 19b의 배치는 장치가 독립하여 설 수 있거나 벽에 기대에 설 수 있도록 설계되는 점을 제외하고는 원리상 유사하다. 장치에는 두 개 이상의 유리 패널들이 구비된다. 도시된 실시예에 있어서, 이러한 4개의 유리패널(124a, 124b, 124c, 124d)들이 마련된다. 각각의 유리 패널은 도 19a와 연관되어 상술한 바와 같이 가열된다.

상기 나타난 바와 같이 본 개시 내용에 따른 수증기 발생기(14, 114)는 연료 베드(12)를 통과하는 것으로 표시된 수단을 통해 전송되는 수증기 덩어리를 생성한다. 증기는 연료 베드(12)의 위에서 상승하며, 실제의 고체 연료 화염의 연기와 유사하다. 그러나 본 개시 내용의 장치에 의해 달성되는 시뮬레이션은 발전된 바람직한 특징들을 갖는다. 특별히, 본 개시 내용의 장치는 연료 베드(12)의 위에서 상승하는 수증기를 부분적으로 조명함으로써 화염을 묘사하고자 한다. 조명된 수증기는 연료 베드(12)의 위에서 상승하는 화염의 효과를 부여한다. 이러한 측면에서 특별히 도 1, 18 및 20을 특별히 참조한다.

상술한 바와 같이 수증기 발생기(14, 114)는 가장 바람직하게는 팬(28)의 도움으로 출구(28)로부터 수증기를 방출한다. 바람직하게는 수증기는 하나 이상의 광원들(16)의 가까이서 배출되고, 광원으로부터의 열은 수증기가 수송되는 상승하는 공기 흐름을 제공한다. 수증기는 연료 베드에 도달하기 전에 광 필터들(20a, 20b, 그리고 필요한 경우 다른 광 필터들)을 통과하거나 주위에서 수증기 가이드(22)나 집풍기(68; cowl)(이러한 용어들은 동의어일 수 있다)를 통과하도록 향한다. 수증기의 경로는 도 11b의 수증기 가이드(62)와 유사하거나 동일한 수증기 가이드에 의해 더 안내될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 적색광이나 오렌지색 광이 연료 베드의 내측 부분의 위에 비치고, 청색광은 연료 베드(12)의 외측 부분들에 비친다. 연료 베드(12)의 상이한 영역들이 상이한 색상을 부여하기 위해 연료들(20a, 20b) 및 다른 부가 필터들이 배치될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서(도 1), 연료 베드(12)는 적어도 부분적으로 반투명인 실질적으로 평면의 지지 플레이트(130)를 구비한다. 플레이트(130)는 예를 들어 유리나 반투명 플라스틱으로 제조될 수 있다. 그러므로 필터들(20)에 의해 색상을 갖는 광원(들)(16)로부터의 광은 적어도 선택된 영역들에 있어서 플레이트(130)를 투과한다. 플레이트(130)는 위에 모형 연료 조각들(138)을 포함하는 화격자(grate)가 놓이는 대형 중앙 구멍(132)을 구비한다. 모형 장작들이 도시되었으나, 석탄이나 기타 연료가 동일하게 이용될 수 있다.

수증기와 광원으로부터의 광을 위한 적절한 경로가 마련된다면 플레이트(130) 내의 대형 구멍(132)은 선택적이다. 예를 들어, 다른 유형의 실제의 고체 연료 화염의 시뮬레이션을 위해 화격자(136)와 대형 구멍은 존재하지 않을 수 있으며, 모형 연료 조각들(138)의 더미가 플레이트(13)의 위에 직접 놓일 수 있다. 그리고 연료 조각들(138)의 밑에 작은 수증기 통과 구멍들이 마련된다. 다른 변형예로서, 모형 연료는 다른 장식용 물품이나 돌들(예를 들어 자갈)이나 유리 구슬과 같은 미적으로 만족을 주는 물품들로 대치될 수 있다.

다른 선택예로서, 플레이트(130)는 연료 조각(138)이 위에 놓이는 잿더미를 본 딴 플라스틱 몰딩(plastic molding)으로 대체될 수 있다. 플라스틱 몰딩은 수증기의 통과를 위한 구멍들 구비한다.

상기 구조들 중 어떤 것에 있어서, 구멍들(대형 구멍이 존재하는 경우 대형 구멍(132)을 포함)은, 연료 베드(12)를 통과하는 수증기가 연료 조각들(138)의 하부와 둘레에서 배출되고 이를 통해 연기와 유사하게 되거나 및/또는 화염의 효과를 구현하도록 배치된다. 구멍들은 (연료 베드의 다른 요소들과 조합하여) 관찰자들에게 보이지 않도록 배치된다.

특별히 도 1 및 도 18을 참조하면, 연료 베드의 내부 부분이나 중간 부분은 실제 불타는 화염의 일반적인 빛나는 효과를 제공하기 위하여 적색광이나 오렌지색광으로 조명된다. 외측 영역들은 청색광(도시된 바와 같이)이나 녹색이나 적색이나 또는 오렌지색과 같은 기타 색상들로 비추어진다. 플레이트(130, 또는 경우에 따라서 플라스틱 몰딩)에는 수증기가 상승하고 광이 통과하는 국부 구멍들(140)이 마련된다. 그러므로 구멍들(140)을 통과하는 수증기는 적색광이나 오렌지색광이나, 청색광이나, 녹색광(또는 기타 적절한 색의 광)에 의해 국부적으로 선택적으로 비추어지며, 이로 연료 베드(12)로부터 국부적으로 상승하는 화염의 효과를 제공한다. 연료 조각들(138)의 밑에서 및 둘레에서 나오는 수증기는 화염의 형상을 제공하기 위하여 유사하게 비추어진다.

바람직하게는 랜덤(random)하거나 의사 랜덤(pseudo-random)함으로써 사용자에게 랜덤한 것으로 인식되도록 하기 위해, 간헐적인 조명이나 깜빡임 효과를 제공하고자 광원(들)(16)로부터의 광을 더 변경하기 위해 특별한 배치 수단(18)이 마련된다. 이와 같은 광 변경 수단(18)의 일 실시예는 광원들(16)로부터의 광의 경로 내에서 이동하는 부재들(142)(도 1)과 같은 하나 이상의 요소들을 구비한다. 부재들은 불투명하거나, 부분적으로 불투명하거나 또는 국부적으로 불투명하다. 부재들은 모터에 의한 것과 같이 축선을 중심으로 편리하게 회전한다. 다른 가능한 배치들은 축의 축선을 중심으로 회전하게 되는 축을 중심으로 배치되는 복수 개의 반사 요소들을 구비한다. 선택적으로 또는 부가적으로 복수 개의 광원들이 마련되는 곳에서는, 특정 광원들에 의해 제공되는 조명을 변경하기 위해, 즉 특정 광원들을 온오프로 차례차례로 스위칭하거나 및/또는 특정 광원들에 의해 방출되는 광의 강도를 차례로 변경시킴으로써, 조명을 변경하기 위해 제어 수단이 사용될 수 있다. 그러므로 광 변경 수단은 타오름의 강도에서의 변화와 실제로 불타는 화염에서 발생하는 화염의 강도와 위치의 변화의 시뮬레이션을 가능하게 한다. 특정한 국부 구멍(140)을 통과하는 광이 수단(18)에 의해 차단되는 곳에서의 화염의 시뮬레이션을 특별히 참조하면, 광이 차단되는 동안 구멍에서의 화염이 효과적으로 사라질 것이다.

연료 베드의 바람직한 실시예에 있어서, 예를 들어 수지(resin)나, 유리나, 플라스틱의 투명하거나 반투명한 소재로 제조된 조각들(144)이 구멍들(140)의 둘레에 배치된다. 조각들(144)은 예를 들어 적색이나, 오렌지색이나, 청색으로 채색될 수 있다. 이러한 조각들은 플레이트(130)의 국부 영역들 및/또는 구멍들(144)을 관통하는 광원(들)로부터의 광에 의해 조명되어, 바람직하게는 광 변경 수단(18)과 함께 불타는 잿더미 효과를 제공한다. 조각들(144)의 부분들은 잿더미 효과를 향상시키기 위하여 더 어두운 소재 및/또는 투명한 소재(예를 들어 페인트)로 코팅되거나 또는 그렇지 않은 경우 채색될 수 있다. 어두운 코팅의 상대적인 양이 클수록, 불타는 잿더미 효과는 더 줄어든다. 다시 말해, 더 심한 수준의 어두운 코팅을 갖는 조각들(144)은 연소의 이후 단계들, 즉 연료 조각들이 모두 연소되었을 때의 연료 조각들과 유사하다. 특별히 양호한 시뮬레이션을 제공하는 바람직한 실시예들에 있어서, 더 어두운(재를 본뜨기 위해 회색을 포함할 수 있음) 조각들의 부분은 모형 화염의 중심으로부터 방사 방향으로 더 멀어지는 연료 베드(12)의 영역들에서 증가함으로써, 화염에서 더 전소되어 더욱 차가운 영역을 구현한다.

도 18은 특별히 적색/오렌지색 필터(20a)의 위에 배치되는 큰 구멍(132)과, 모형 화염의 중심으로부터 더 멀리 떨어져 청색 필터(20b)의 위에 배치되는 작은 국부 구멍들(140)을 도시한다. 오렌지색으로 채색된 유리나 수지 조각들(144)은 구멍들(140)에 가깝게 배치되고, 실질적으로 다 탄 연료의 조각들에 유사한 어두운 색이나 검은색과 회색으로 채색된 조각들(144a)은 구멍들(140)에 직접 배치된다. 구멍들(140)을 통과하는 수증기는 주로 청색으로 채색되므로, 불타는 연료 베드의 가장자리에서 종종 보이는 작은 청색 화염(146)과 유사하다.

많은 양의 수증기는 중앙 구멍(132)을 통과하며 주로 적색이나 오렌지색으로 채색되어 불타는 화염의 주된 화염들(148)의 시뮬레이션을 제공한다.

도 22는 연료 베드(12)를 조명하기 위한, 그리고 특별히 화염의 효과를 주기 위하여 연료 베드(12)로부터 상승하는 수증기를 조명하기 위한 선택예나 부가적인 기술을 도시한다. 도 22에 도시된 실시예에 있어서, 하나 이상의 레이저들(150; lasers)이나 (레이저 다이오드와 같은) 레이저들(152)의 열들이 연료 베드의 밑에 배치된다. 레이저들(150)은 연료 베드를 통해 상측을 향해 레이저빔을 향하게 하도록 배치된다. 각각의 레이저빔은 각각의 국부 구멍(140)과 정렬될 수 있고, 또는 레이저들(152)의 적어도 하나의 열은 화격자(136)의 내의 연료 조각들의 밑의 큰 중앙 구멍(132)과 정렬될 수 있다. 레이저들은 화염들을 구현하고 또한 간헐적으로 발생하는 떠오르는 불티(sparks)를 구현하는 데 효과적이며 특별히 강하고 국부에 제한된 광 빔을 방출한다. 연료 베드(12)의 내에서 구멍(132,140)을 통하여 떠오르는 수증기 위에 레이저빔이 비출 때 이러한 효과들이 보일 수 있다. 바람직한 구성에 있어서, 연료 조각들(138)의 측면 및 밑면의 부분들(154)은 광 반사 소재(반사 금속박(foil)이나 광택제(varnish))로 처리될 수 있다. 레이저빔들은 이러한 부분들로 향함으로써 연료 조각들(138)의 화염 튀는 효과와 빛나는 효과가 향상된다. 바람직하게는 레이저들이 랜덤(random)하게나 의사 랜덤(pseudo-random)하게, 또는 미리 설정된 기타 패턴으로 작동하도록, 적절한 전자 제어기에 의해 레이저들(150, 152)이 개별적으로 또는 그룹으로 제어된다. 상술한 광원들(16)에 더하여 레이저들(150, 152)이 사용될 수 있다.

도 23 및 도 24는 본 개시 내용에 따라 레이저들을 또한 이용하는 다른 선택적인 연료 베드를 도시한다. 이러한 배치에 있어서, 연료 베드(12)의 밑에 집풍기(68)가 배치된다. 예를 들어, 유리나 투명 또는 반투명 플라스틱으로 제조된 투명한 한 쌍의 반투명 플레이트들(156a, 156b)이 집풍기(68)의 최하부에 배치된다. 청색 및 적색/오렌지색 광 필터들(220b, 220a)은 플레이트들(156a, 156b)의 사이에 삽입된다. 선택적인 구성으로서, 단일 플레이트(156)가 사용될 수 있으며, 이 단일 플레이트는 청색 및 적색/오렌지색으로 적절히 채색되거나, 또는 플레이트의 가까이 근접한 곳에 청색 및 적색/오렌지색 필터들을 구비한다. 수증기 발생기(14)의 출력부(28)는 집풍기(68)의 하측 부분 및 플레이트(들)(156)의 위에 배치됨으로써, 수증기가 집풍기(68)로 유입되어 연료 베드(12)를 향해 그리고 연료 베드를 통과하여 상승하게 한다. 하나 이상의 각각의 레이저들(150)이나 하나 이상의 레이저들(152)의 열들은 플레이트(들)(156) 밑에 배치된다. 수증기 안내 요소(158)는 집풍기(68) 내에 배치된다. 수증기 안내 요소(158)는 바람직하게는 밀봉되어 집풍기(68)의 벽들에 결합됨으로써, 수증기 안내 요소 내의 구멍에 의해 정해지는 경로들을 통해서만 수증기가 통과하도록 수증기가 속박되게 한다. 수증기 안내 요소는 평면의 또는 적어도 거의 평면인 베이스 부분(160)을 구비하며, 베이스 부분으로부터 도시된 실시예에서 대략 절두체 원추(frusto-conical)인 상측을 향하는 구조체(162)가 형성된다. 다른 구조체의 형상들도 또한 적절할 수 있다. 구조체(162)의 상부 표면에는 구멍(164)이 마련된다. 그러므로 연료 베드(12)로부터 상승하는 수 증기는 구멍들(164)만을 관통하도록 속박된다. 그러므로 수증기가 모형 연기의 방출 및/또는 화염들의 시뮬레이션을 위해 연료 베드(12)에서 요구되는 위치들에 대응하도록 선택된 제한된 위치들, 일반적으로는 연료 조각들(138)의 하측 부분들 내에서 연료 베드(12)를 통과하여 상승한다.

도 22, 도 23, 및 도 24에 도시된 실시예들이 수증기 발생기(14)에 의해 공급되는 것과 같은 연기 시뮬레이션이 없어도 불타는 고체 연료의 유용한 시뮬레이션을 제공함을 쉽게 인식할 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고 연기와 화염 효과를 허용하기 위해 수증기 발생기(14)를 이용하여 상당히 향상된 효과가 성취된다.

도 25는 도 23에 유사한 배치를 도시한다. 이러한 배치에 있어서는, 레이저들(150, 152)이 사용되지 않는다(그러나 필요한 경우 포함될 수 있다). 장치는 광원(16, 또는 복수 개의 광원들)과, 광원(16)에 가깝게 출구(28)를 갖는 수증기 발생기(14)를 구비하고, 수증기 발생기를 통하도록 공기를 강제하는 팬(26)을 구비한다. 도 23과 관련하여 설명된 것과 같은 채색(청색 및 오렌지색/적색)된 필터들(220a, 220b)이 사이에 끼워진 한 쌍의 투명 플레이트들(156a, 156b)이 광원(들)(16)의 위에 배치된다. 플레이트들(156a, 156b)은 상술한 바와 같은 단일 플레이트(156)로 대체될 수 있다. 플레이트(156a)와 연료 베드(12)의 하면의 사이에서 연장하는 집풍기(68)가 마련된다. 수증기 발생기(14)의 출구(28)는 플레이트(156a)의 위에서 집풍기(68)의 하부 부분으로 개방됨으로써, 수증기가 집풍기(68)만을 통해 연료 베드(12)로 통과하도록 속박된다. 도 25에 도시된 실시예에서, 연료 조각들(138)을 포함하는 화격자(136)가 반투명한 지지 플레이트(130) 내에서 구멍(132)의 위에 장착된 것으로 도시되었다. 연료 베드(12)의 다른 구성들이 선택적으로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같은 광 변경 수단(18)도, 특별히 플레이트(156b)와 광원(16)의 사이에 바람직하게 병합될 수 있다. 선택적인 관(pipe)이나 통로(174)가 수증기 발생기(14)의 용기(30)나 탱크(44)로 다시 향하는 수증기 재순환 경로를 나타낸다.

도 26에 도시된 실시예는 도 25의 실시예와 유사하나, 공간 난방을 위해 따뜻한 공기 배출을 제공하기 위한 향상 수단을 구비한다. 도 24에 도시된 가열 설비의 원리는 또한 다른 실시예들에도 적용 가능하다.

도 26a에서는 필터들(220a, 220b)이 사이에 끼워진 상술한 바와 같은 투명하거나 반투명한 패널들(156a, 156)의 밑에 광원이 배치된다. 플레이트(156a)와 연료 베드의 하면의 사이에 집풍기(68)가 마련된다. 수증기 발생기(14)는, 수증기가 집풍기로 방출되어 연료 베드(12)를 통과하여 상승하도록, 집풍기(68)의 하부 부분에 배치되는 출구(28)를 구비한다. 팬(26)은 수증기 발생기(14)를 통과하여 흘러 거기에서 집풍기(68)를 통과하도록 공기를 강제한다. 도 26의 장치는 공기 흐름 통로를 사이에 구비하는 공기 입구(176)와 공기 출구(178)를 더 구비한다. 입구(176)를 통해 장치로 공기를 끌어들여 출구(178)로부터 공기를 내보내게 작동하도록 팬(180)이 배치된다. 공기 흐름 통로는 광원(16)이 공기 흐름 통로 내에 놓이도록 구성되거나 형성된다. 상술한 바와 같이 어떤 실시예들에서는 1000W 광원일 수 있는 광원(16)은 상당한 양의 열을 생성시킨다. 광원의 위로 공기를 향하게 함으로 써, 광원은 냉각되고, 따뜻한 공기가 공간 냉방을 위해 실내로 보내진다. 도 26에 도시된 배치는, 또한 가열 유리 패널들의 내측 표면에서의 수증기 응축을 방지함과 아울러 유용한 공간 난방을 제공하는 하나 이상의 가열 유리 패널들(124)을 구비할 수 있다. 수증기의 재순환을 위한 선택적인 복귀 통로(172)도 또한 마련될 수 있다. 발전된 변형예에서는, 또한 공기 필터(182)가 바람직하게는 입구(176)에 가깝게 마련될 수 있다.

본 개시 내용에 따른 장치의 향상된 효율을 위하여, 수증기가 사용자가 볼 수 있는 장치의 부분을 통과한 이후에 수증기와 수증기가 혼합된 공기로부터 열을 추출하는 열 교환 시스템이 마련될 수 있다. 도 27 및 도 28에 대하여 참조를 하며, 특별히 먼저 도 27을 참조한다. 이러한 장치에는 여기에서 기술된 것과 같은 수증기 발생기(14)가 마련된다. 수증기 발생기에 의해 방출된 수증기는 열원(184)으로부터 열을 얻고, 및/또는 수증기가 열원(184)에 의해 가열된 공기와 혼합되도록 허용된다. 적절한 열원은 하나 이상의 할로겐 전구나 석영 전구과 같은 광원(16)이다. 수증기가 혼입된 따뜻한 공기는 연료 베드(12)를 통과한 이후에 상술한 바와 같이 수증기 재순환 단계와 관련하여 포집되며, 절절한 통로를 통해 열 교환기(186)로 (팬의 가능한 도움에 의해) 이송된다. 열 교환기에서는 공기 및 혼입된 수증기로부터 열이 추출되어, 수증기가 응축된다. 응축물(condensate)은 수증기 발생기(14)로 복귀하거나, 또는 수증기 발생기를 위한 액체 공급부로 복귀한다(파선의 화살표 C로 도시됨). 가열될 공간(실내)으로부터의 차가운 공기(190)는, 예를 들어 팬에 의해서 장치 내로 유입되고, 열교환기(186)를 통과한다. 공기가 따뜻해 지도록, 따뜻한 공기와 연료 베드를 통과한 수증기로부터의 열이 차가운 공기로 추출되며, 따뜻한 공기(192)는 공간 난방을 위해 실내로 배출된다. 특정한 실시예의 더 상세한 내용이 도 29 내에서 볼 수 있는데, 여기의 구성 요소들은 도 27에 대한 동일한 참조 부호가 주어진다.

도 29는 이른바 순환수(hydronic) 유형의 공간 가열 설비를 구비하는 본 개시 내용에 따른 모형 화재 장치의 변형예를 도시한다. 가장 일반적으로는 순환수식 가열기는, 물이 보일러나 난로에 의해 가열되어 건물 둘레에 분포된 라디에이터들(radiators)로 관 공급되는, 습식 중앙 난방 시스템(wet central heating system)의 일부분으로서, 가열된 물을 이용한다. 이러한 실시예의 장치에서, 가열된 물의 흐름을 갖는 하나 이상의 관들이 본 개시 내용의 장치를 관통한다. 열교환 설비(열교환기)가 장치의 하우징 내에 마련된다. 열교환기는, 예를 들어 핀들(fins)이나 기타 같은 종류의 것(196)에 의해 증가된 표면적이 구비된 파이프나 그 일부분일 수 있다. 하우징을 향하는 공기 입구(176)로부터 공기 출구(178)를 향하는 공기 흐름이 팬(180)에 의해 제공된다. 공기 입구(176)와 공기 출구(178)의 사이의 공기 흐름 경로는 열교환기(194)에서의 공기가 흐르도록 하여 열교환기에 의해 가열되도록 형성된다. 그러므로 가열된 공기는 공간 난방을 위해 출구(178)를 통해 장치로부터 배출된다. 바람직한 배치로서, 도 26과 관련되어 설명된 것과 같이 공기 흐름이 광원들을 위한 냉각 효과를 공급하고 또한 공간 난방을 위한 따뜻한 공기에 의한 열 배출을 증가시키도록 하기 위하여 하나 이상의 광원들(16)이 또한 공기 흐름 경로 내에 배치될 수 있다.

도 30a는 본 개시 내용에 따라 수증기 발생기에 의해 발생된 증기를 재순환시키는 수단을 구비하는 모형 화염의 다른 변형예를 도시한다. 도시된 실시예에 있어서, 장치는 공기 입구(200)와 공기 출구(202)를 갖는 하우징을 구비한다. 장치는 상술한 형태들 중 하나의 형태의 수증기 발생기(14)와, 팬(26)과, 광원(16)과, 연료 베드(12)를 구비한다. 하우징은 연료 베드가 관찰되는 전방 유리 패널을 구비한다. 유리 패널은 바람직하게는 가열 패널(124)이다. 하우징(198)은, 하우징이 독립적인 영역들, 즉 연료 베드(12)를 포함하며 사용자가 볼 수 있는 제1 영역(208)과 사용자가 볼 수 없는 제2 영역(210)으로 내부적으로 분리될 수 있게 하는 내부 분리 벽들(204, 206)을 구비한다. 이러한 구성의 측면은 넓게는 도 15a에 도시된 것과 동일하다. 그러므로 수증기 발생기(14)에 의해 발생된 수증기는 연료 베드(12)로 공급되어 연기와 화염들을 구현하기 위하여 연료 베드(12)의 위에서 상승한다. 수증기는 광원(16)으로부터의 따뜻한 공기의 흐름 내에서 상측으로 이송될 수 있다. 수증기와 수증기가 혼입된 공기를 상측을 향해 벽(204)의 위의 공간으로 끌어들이기 위해 바람직하게는 장치의 상측 부분에 팬(82)이 마련될 수 있다. 장치는 공간(210) 내에 적절하게 배치되는 응축기(209)를 더 구비한다.

응축기(209)는 수증기를 냉각시켜 수증기를 액체로 응축시키도록 작용한다. 그리고 응축된 액체는 편리하게는 상대적으로 작은 직경의 적절한 흐름 경로(211)를 따라 수증기 발생기의 용기(30)나 저장 탱크(44)로 다시 전송된다.

도 30b는 예를 들어 독립하여 설 수 있거나 벽으로부터 이격된 실내에 위치할 수 있는 독립하여 서 있는 난로(stove)나 화덕(hearth)에 적용될 수 있는 변 형예를 도시한다. 장치는 수증기 발생기(14)와, 광원(16)과, 팬(26)과, 필터들(20, 220) 등과 연료 베드(12)를 지지하는 것과 같은 기능적인 구성 요소들을 구비하는 베이스(212)를 구비한다. 돔 형상의 커버(214)가 연료 베드의 위에 마련된다. 커버의 목적은 주로 심미적이지만, 수증기의 탈출을 방지하거나 최소하도록 기능하여 수증기의 운동의 방향이 주로 상측을 향하도록 제어되게 허용한다. 커버(214)는 바람직하게는, 그러나 실질적으로는 투명하지 않다. 굴뚝(216)은 바람직하게는 투명하고, 금속(예를 들어 철)에 유사하도록 채색된다. 수증기를 상측을 향하여 끌어들이는 팬과 응축기는 굴뚝(216) 내부에 배치된다. 특별히 바람직한 구성으로서, 커버(214)에는 예를 들어 연료 베드의 재배치나 베이스(212) 내의 구성 요소들의 수리를 위해 출입 도어(218)가 마련된다. 도어 프레임이나 트림(222; trim)은, 흐름 경로가 사용자가 쉽게 볼 수 없도록 수증기 발생기(14)로 복귀하는 응축된 액체를 위한 흐름 경로를 공급하도록 형성되거나 적용된다.

상술한 바와 같이 도시된 실시예의 연료 베드(21)에는 화격자(136)에 놓인 복수 개의 모형 장작들(138)이 마련된다. 그러나 개시 내용은 석탄, 토탄(peat)이나 기타 연료와 같은 다른 고체 연료들을 구비하는 연료 베드(21)에 동일하게 적용될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 장작들(138)은 바람직하게는 고체 연료 화염의 장작들에 많이 유사하도록 미리 정해진 배치로 함께 놓인다. 종래 기술에서 일반적으로 알려진 것과 같은 다양한 소재들이 장작들(138)의 제조를 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄(polyurethane)이나 유사한 발포(foam) 소재들이나 채색되거나 무색의 수지 소재로부터 몰딩(mouldings)을 생성하기 위한 기술들이 종래 기술에서 알려져 있다. 몰드들(moulds)은 요구되는 형상의 장작들(138)을 생산하도록 구성되며, 얻어진 장작 형상들은 착색되거나(painted) 그렇지 않은 경우 실제 장작들과 유사하도록 채색된다(coloured). 장작들(138)은 하부에서부터 조명되었을 때 뜨겁게 불타는 장작들의 효과를 향상시키기 위하여 바람직하게는 적어도 부분적으로 투명하거나 특별한 영역들에서 투명할 수 있다. 개시 내용의 장작들(138)은 도 31에 도시된 것과 같이 실제 화염에서의 천연의 모습의 장작들에 유사하도록 형성된다. 물론 바람직하게는 각각의 장작들의 형상들은 가장 실제 같은 효과를 주는 미리 정해진 배치로 서로 고정적으로 놓이도록 신중히 결정된다.

개시 내용의 바람직한 실시예들에 있어서, 개시 내용의 적어도 어떤 장작들(138)은 상측 부분 및 하측 부분과 또는 전방 부분 및 후방 부분과 같은 두 개의 부분들로 형성된다. 장작(12)의 일 부분(414)이 도 32에 도시되며, 전방 부분과 후방 부분들(414, 416)은 도 33에 함께 도시된다. 각각의 부분들(414, 416)은 장작(138)이 단일 개체인 것으로 보이도록 사용될 때 서로 연결되는데, 즉 각각의 부분들의 사이의 연결부는 사용자에게 용이하게 식별되지 않는다. 부분들(414, 416)은 어떤 적절한 수단에 의해 서로 연결될 수 있다. 도시된 실시예(도 33)에서 함께 작동하는 구조가 각각의 부분들(414, 416) 위에 형성된다. 부분(414)은 많은 돌출부들(414a)을 구비하고, 부분(416)은 돌출부들(414a)을 수용하는 대응하는 구멍들(416a)을 구비한다. 택일적인 구성에 있어서, 부분들(414, 416)은 서로 부착될 수 있다.

개시 내용의 선택적인 실시예에 있어서, 적어도 어떤 장작들(138)은 단일 요소들이며, 즉 어떤 장작들은 일체로 형성된다. 단일한 몸체 부분(514)을 갖는 장작이 도 37에 도시되었다.

바람직하게는 장작들은 실제 화염의 향상된 시뮬레이션을 더 제공하기 위하여 광학 섬유(fiber optics)를 이용할 수 있다. 광학 섬유(420)의 단부들은 단부들(418)과 단부들(418)에서 방출되는 광이 사용자에게 직접 보일 수 있도록 조립된 장작들(138)의 표면에서 노출된다. 장작들(138)의 단일한 또는 두 개의 부분의 구성은 이러한 배치가 성취되는 것을 가능하게 한다.

도 34를 참조하면, 광학 섬유(420)는 그룹이나 묶음(bunch; 422)으로 배치되며, 일측 단부에서 수지나 기타 경화성 소재를 포함한 바인딩(binding)과 같은 적절한 영구적 수단에 의해 서로 모아진다. 이하에서 더 상세히 설명될 것과 같이, 단부(424)는 광원(426)에 가까이서 사용되게 배치된다. 광학 섬유(420)는 물론 유연성이 있다.

장작들(138)이 두 개의 부분의 구성을 구비할 때, 섬유들이 부분(414, 416)의 외측 표면에서 또는 외측 표면 가까이에서 선택된 지점들로 연장하도록 섬유들은 장작 부분(414, 416)의 내부 표면 위에 배치된다(즉 장작(138)이 부분들(414, 416)로부터 조립될 때에 보이지 않는 표면 위에). 도 32 및 도 33을 참조하면, 부분들(414, 416)로부터 조립된 장작(138)은 중공의 내부 영역을 구비할 수 있고, 광학 섬유(420)는 내부 영역 내의 선택된 경로를 따라 배치될 수 있다. 그러므로 섬유들(432)은 장작(138)의 외측 표면에서나 외측 표면 가까이에서 종료할 수 있고, 제조 중에는 필요한 경우 적절한 크기로 절단될 수 있다. 필요한 경우 광학 섬유들(420)은 접착제나, 스테플(stapling)이나, 핀(pinning)이나 접착제 테이프에 의한 테이프 고정(taping) 등과 같은 어떤 적절한 수단에 의해 필요한 위치에 고정된다. 장작(138)을 형성하기 위한 부분들(414, 416)의 조립시에, 광학 섬유들(420)은 각각의 부분들(414)의 사이에 끼워진다. 그러므로 필요한 경우 도 36에 도시된 것과 같은 화염들의 환영을 제공하기 위하여 연료 베드를 통해 상승하는 연기를 조명하도록 광학 섬유들에서 방출되는 광을 사용자가 직접 식별할 수 있도록 하기 위해 광학 섬유들의 단부들이 부분들(414, 416)의 접합부에서 아주 충분히 노출되지만, 광학 섬유들(420)은 사용자에게 보이지 않는다. 부분들(414, 416)은, 실제 장작에 더 유사하기 위해 장작(138)이 구멍들(cavities)과 돌출부들(protrusions)을 구비하는 복합적인 외부 형상을 갖도록 제조될 수 있다. 광학 섬유들(420)은 단부들이 상대적으로 분리되도록 배치되거나, 또는 상기 구멍들에서나 상기 돌출부들에서 더 강한 광강도의 국부 영역들을 제공하기 위하여 복수의 단부들(418)이 함께 집합될 수 있다. 장작(138)의 구멍 내에서 광학 섬유들(420)이 단부들(418)에서 종료하는 곳에서는, 광학 섬유들(420)은 장작(138)의 표면(즉 부분(414, 416)의 표면)을 넘어 연장할 수 있다. 장작(138)이 특정한 방향에서 사용되게 배치되는 점을 기억하면, 역시 광학 섬유들의 최 단부들만이 사용자에게 보일 수 있다.

부분(414, 416)이 연료 베드의 위에 배치될 때, 사용자에게 보이지 않는 부분들(414, 416)의 하나의 일측에는 광학 섬유들(420)이 통과하는 구멍(430)이 마련된다. 편리하게는, 광학 섬유들(420)의 묶음(422)의 단부는 구멍(430) 내에 장착될 수 있다. 도 34에서 볼 수 있는 바와 같이, 광학 섬유 묶음(422)의 단부(424)는 타다남은 베드(마련된 경우) 내의 대응하는 구멍을 통과할 수도 있다. 구멍들과 단부(424)는 연료 베드 위의 필요한 위치 내에 조립된 장작(138)을 위치시키는 기능을 하도록 서로 마찰 끼움 결합(friction fit)되게 크기가 정해질 수 있다.

장작들(138)이 단일의 구조를 구비하는 경우, 그 때에 광학 섬유들은 몸체(514)의 외측 표면에 또는 외측 표면 가까이서 선택된 지점들로 연장하도록 내부 표면(528)의 위(즉 장작(138)이 사용을 위해 장착될 때 보이지 않는 표면 위)에 선택적으로 배치된다. 광학 섬유들(420)은 내부 표면을 따라 선택된 경로를 따라 배치될 수 있다. 광학 섬유들(420)은 장작(138)의 외부 표면에서 또는 외부 표면 가까이에서 종료하며, 제조 중에 필요한 경우 적절한 길이로 절단될 수 있다. 필요한 경우 광학 섬유들은 접착제나, 스테플(stapling)이나, 핀(pinning)이나 접착제 테이프에 의한 테이프 고정(taping) 등과 같은 어떤 적절한 수단에 의해 필요한 위치에 고정될 수 있다. 연료 베드의 조립시에, 광학 섬유들에서 방출된 광이 사용자에게 직접 식별되게 하고 필요한 경우 화염의 환영을 제공하도록 연료 베드를 통해 상승하는 연기를 조명하도록 몸체(514)의 가장자리 부분에서 또는 외측 표면에서 광학 섬유들의 각각의 단부들(418)이 아주 충분히 노출되지만, 광학 섬유들(420)이 사용자에게 보이지 않도록 장작들(138)이 장착되며 방향을 갖는다. 광학 섬유들의 단부들이 상대적으로 분리되게 하거나, 또는 예를 들어 구멍들이나 돌출부들에서 더 강한 광 강도의 국부 영역들을 제공하도록 복수의 단부들(418)이 함께 집합되게 하기 위하여, 광학 섬유들(420)은 내부 표면(528)의 위에 배치된다.

광섬유(420) 다발(422)의 단부(424)는 광원(426)과 병렬로 배치된다. 광원이 밝혀질 때, 광은 광섬유들의 단부(418)들로부터 방출되어 사용자에게 인식될 것이다. 가장 바람직하게는, 시간에 따라 광섬유(420)들에 의해 받아들여진 광의 강도와 색상을 변화시키는 수단들이 제공된다. 광원이 표준 백열등 또는 할로겐등과와 같이 백색광 또는 백색광에 근접한 단순 광원인 경우, 필터(434)는 광원(426)과 광섬유(420)들의 단부 사이에 배치될 수 있다. 도시된 예에서, 필터는 순서대로 광원(426)에 노출된 실제 불로 인식될 수 있는 전형적인 색깔들인 주황색, 노랑색, 적색, 녹색 및 청색과 같이 다른 색깔의 부분들을 포함하는 반투명 디스크이다. 디스크는 예를 들면, 전기 모터일 수 있는 적당한 구동 수단(미도시)에 의해 그 축(436)에 대해 회전한다. 다른 배치예로서, 광원은 다른 색상부들을 가지는 반투명의 실린더 내에 장착될 수 있다. 그 축에 대하여 실린더가 회전함으로써 다른 색상부들이 광원과 광섬유(420)들의 단부(424) 사이를 통과할 수 있게 된다. 이런 방식으로, 광섬유(420)들의 단부(424)에 맺히는 광의 색상은 변화되며, 결과적으로 광섬유들의 단부(418)들에 의해 방출된 광의 색상도 변화된다. 디스크(434) 또는 실린더는 불투명하거나 다소 광을 통과시키는 영역들을 포함함으로써 광섬유(420)들의 단부(424)에 맺히고 단부(18)들로부터 방출되는 광의 강도가 변화된다.

단부(424)에 입사하는 광원에서 나온 광의 강도를 변화시키기 위하여 기계적 수단도 사용될 수 있다. 이미 주지된 바와 같이, 소위 "스피너(spinner)"들이 백열등 위에 장착될 수 있다. 스피너들은 그 축에 대하여 자유롭게 회전하는 개구가 형성된 디스크들이다. 광원에서 발생하는 열은 스피너를 회전시킨다. 다른 배치예로서, 대략적으로 반경 방향인 스트립(radial strip)들을 많이 가진 축이 광원(426)과 단부(424)의 사이에, 모터와 같은 적당한 수단들에 의해 축 주위에서 회전되도록, 장착될 수 있다.

다른 배치예로서, 광섬유(420) 다발(422)의 단부(424)는 하나의 LED 또는 LED 그룹의 주위에 배치될 수 있다. 소위 초휘도 LED(ultra bright LED)들도 이것 관련하여 특히 적합하다. 한 그룹의 LED가 주어진 경우, 그 그룹은 바람직하게는 다른 색상의 LED들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 광섬유(420)들의 단부(424)에 맺히는 광의 강도 및 색상에서의 변화가 달성되도록 전자 제어 수단의 제어에 의하여 LED들이 켜질 수 있다.

광원(426)은 단부(424)에 바로 인접하게 배치될 필요는 없다. 예를 들면, 광원으로부터 나온 직접 광을 광섬유(420) 다발(422)의 단부(424)로 향하도록 하기 위하여 하나 이상의 거울을 사용하는 것이 편리할 수 있다.

광섬유(420)들의 단부(418)에서 인식된 광의 색상 및/또는 강도에서의 추가적인 변화를 제공하기 위하여, 주어진 통나무(138)에 하나 이상의 광섬유(420) 다발(422)이 제공될 수 있다. 각 다발(422)에는 그 자신의 광원(426) 및 광의 강도와 색상 변화계가 제공될 수 있다.

이상에서는 단일 본체(514) 또는 두개의 독립부(414, 416)를 가지는 통나무(138)에 관련하여 기술되었으나, 동일하거나 유사한 결과를 달성하는 다른 구성을 배제하는 것은 아니다. 예를 들면, 통나무의 상부인 제2 부분(414 또는 416)이 독립적으로 형성되고 통나무(138)를 형성하기 위하여 타다남은 베드위에 직접 장착된 상태로, 타다남은 베드는 통상적으로 하부인 제1 부분과 유사하도록 일부분이 형성되고 색상을 가질 수 있다. 이 경우, 광섬유(420)들은 제1 또는 제2 부분(414 또는 416)과 타다남은 베드 사이에 끼워진다. 또한, 통나무(138)를 형성하는 부분들(414, 416)은 동일한 크기일 필요는 없다. 예를 들면, 통나무의 상부(414)는 통나무의 대부분을 형성하고, 통나무의 하부(416)는 통나무의 단부의 아래를 형성하기 위한 역할만을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 통나무들은 두 부분으로만 한정되지는 않는다. 상부(414)는 통나무(138)의 대부분을 형성할 수 있으며, 상부는 둘 이상의 부분(416)들이 통나무(138)의 단부면들만을 형성한 상태로 사용자가 타다남은 베드위에 안착된 것으로 인식할 수 있는 통나무의 전방과 후방에서의 지점들 사이를 연장하는 외면을 가진다. 그럼에도 불구하여 여전히 광섬유(420)들은 일반적으로 부분(414, 416)들 사이에 끼워진다. 통상적인 용도에서 사용자에게 보여지지 않는 부분(414, 416)의 어떠한 영역도 통나무와 유사해지도록 형성되고 색상을 가질 필요가 없다. 예를 들면, 부분(416)의 아랫 부분은 장식되지 않은 평범한 면을 가질 수도 있고, 또한 가로 놓여진 통나무나 타다남은 베드와 조화되게 형성될 수 있다.

실제 불을 더욱 잘 시뮬레이션하기 위한 광섬유의 사용은 마찬가지로 석탄, 토탄(peat), 및 이와 유사한 것들과 같은 다른 고체 연료를 시뮬레이션하는데에도 적용될 수 있다.

도 38은 전통적인 스토브(229)의 형태에서의 시뮬레이션된 화염 효과를 가진 불(flame effect fire)의 전형적인 예이다. 스토브는 천장벽(230A), 측벽들(230B, 230C), 배벽(230D), 바닥(230E), 및 전방벽(230F)을 포함하는 외부 케이싱(230)을 가진다. 전방벽(230F)은 시뮬레이션된 불이 비치는 이글거리는(glazed) 판넬(230G)이 있는 스토브의 문과 유사하게 형태가 지어진다. 판넬(230G)들은 유리, 투명 플라스틱 또는 그와 유사한 것들로 만들어질 수 있다. 하우징(230)은 금속, 플라스틱, 나무, 나무 합판(particle board), 섬유보드(fibreboard) 및 그와 유사한 것과 같은 적당한 물질로 만들어질 수 있으며, 예를 들면 단조(cast) 철 가열 스토브와 유사해지도록 적당한 색상(전형적으로는 검정색)을 가진다. 하우징(230)은 다리(230H)에 의해 지지됨으로써 바닥(230E)이 스토브(229)가 위치되는 면(즉, 방의 바닥면)으로부터 이격된다.

예를 들어, 도 39는 스토브(229)내에 배치된 화염 효과 발생기의 부품들을 보여준다. 물론, 도시된 유형의 화염 효과 발생기는 벽난로 내에 위치되도록 목적된 "세팅된(inset)" 불과 같은 다른 유형의 시뮬레이션된 화염 효과를 가진 불에서도 장착되거나 배치될 수 있다.

화염 효과 발생기는 도시된 예제에서 시뮬레이션된 타다남은 베드(236)위에 안착하고 시뮬레이션된 화격자(238)에 의해 지지되는 시뮬레이션된 복수 개의 시뮬레이션된 통나무(234)를 구비하는 시뮬레이션된 연료 베드(232)를 포함한다. 연료 베드(232)는 이와 달리 시뮬레이션된 석탄과 같은 다른 종류의 시뮬레이션된 연료와 함께 형성될 수 있다. 다른 배치로서, 다른 결과를 얻기 위하여 다른 물질들이 채용될 수 있다. 예를 들면, 좀 더 세련된 효과를 위하여, 연료 베드는 조약돌 또는 유리 구슬, 플라스틱 또는 수지 구슬 또는 그와 유사한 것들과 같은 돌들을 우선적으로 포함할 수 있다. 연료 베드(232)는 화염 판넬(230G)들을 통하여 스토브(229)의 사용자에게 보여지는 위치로 배치된다. 연료 베드(232)는 빛 및 증기 발생 조립체위에 장착되며, 전방벽(230F)의 하부와 함께 빛과 증기 발생 조립체를 사용자의 시야로부터 보이지 않게 한다.

빛 및 증기 발생 조립체는 적어도 하나의 광원(240)(및 바람직하게는 하나 이상의 광원, 예를 들면 2 내지 8개의 광원, 특별히 3 내지 6개의 광원 및 특히 4개의 광원), 적어도 하나의 공기 흐름 가이드(242), 선택적 팬(244), 및 증기 발생기(246)를 구비한다. 증기 발생기(246)는 증기 발생 유닛(254) 및 액체 저장조(256)를 구비한다. 하우징(230)의 바닥(230)에는 흡기 루브르(louvre)(248)가 제공되고, 후방벽(230D)에는 배기 루브르(250)가 제공된다. 팬(252)은 하우징(230)내에서 공기를 순환하기 위하여 제공된다. 불투명 판넬(258)은 사용자의 시야로부터 저장조(256)와 같은 부품들을 가리기 위하여 연료 베드(232)의 뒤에 배치된다. 공기 흐름 갭(258A)은 판넬(258)과 천장벽(230A)의 윗쪽 가장자리 사이에 제공된다. 예를 들어 판넬(258)은 검정색 전방면을 가질 수 있으며, 불 벽돌을 나타내는 것과 같은 표면 패턴 또는 이와 유사한 것이 제공될 수 있다. 연료 베드(232)의 바로 아래에는 이하에서 자세하게 기술될 증기 배분 요소(260)가 위치한다.

화염 효과 발생기의 작동을 요약하면 다음과 같다. 물이 저장조(256)로부터 증기 발생 유닛(254)까지 공급된다. 수증기가 바람직하게는 증기 발생 유닛(254)으로부터 증기 배분 요소(260)까지 직접적으로 배출된다. 공기는 선택적으로 팬(244)의 보조를 받아 루브르(230)를 통하여 하우징(230)으로 들어가며, 광 원(240)을 통과하여 증기 배분 요소(260)까지 올라간다. 광원(240)들은 상당량의 광 뿐만 아니라 열을 발생시키며, 발생된 열은 공기 흐름이 올라가게 한다. 상승하는 공기 흐름은 연료 베드(232)를 통하여 수증기를 운반하여 증기는 연료 베드(232)위로 올라간다. 증기는 광원(240)들에 의하여 일부분이 조명되고, 실제 화염(262)인 것처럼 보이게 한다. 공기 및 증기는 선택에 따라 팬(252)의 보조를 받아 하우징(230)을 통하여 순환한다. 혼입된 수증기를 가진 공기 흐름은 루브르(250)들을 통과하여 하우징(230)을 빠져나간다. 이와 달리, 수증기는 연속적인 사용을 위하여 재생될 수 있다.

도 40은 화염 효과 발생기의 정면도이고, 증기 발생기(246) 위의 화격자(238)에 장착된 연료 베드(232)를 보여준다. 도 40 및 41에서 볼수 있는 바와 같이, 두 개의 공기 흐름 가이드(242)들은 증기 발생 유닛(254)의 어느 일 측면에 제공되고 배치된다. 공기 흐름 가이드(242)들은 연료 베드의 아래에 배치되고 각각은 두 개의 광원(240)들을 둘러싼다. 다른 개수의 광원들이 제공될 수도 있다. 바람직한 광원들은 25W 내지 50W의 출력으로서 전형적으로는 약 35W의 출력을 가지는 할로겐 등이다. 광원(240)에는 바람직하게는 광원에 직접적으로 적용되는 색상 페인트, 바니쉬, 라카(lacquer) 또는 필름과 같은 색상을 가진 필터가 제공될 수 있으며, 또는 광원에 의해서 발생된 빛이 색상을 가지게 하는 별개의 색상 반투명 부품이 제공될 수 있다. 물론 화염과 같은 색상들이 바람직하며, 전형적인 색상들은 적색, 주황색, 청색 그리고 가능하게는 녹색이다. 다른 광원(240)들에는 다른 색상이 제공될 수 있다. 각 광원은 전형적으로 상대적으로 좁은 광 빔을 제공하여 연료 베드(232)의 영역은 일부분이 조명되거나 적어도 일부분이 상대적으로 강하게 조명되고, 그럼으로써 광이 연료 베드의 갭(gap)들을 통해서 일부에서 통과한다.

도 40 및 41은 흡기 루브르(248)들이 바람직하게는 각각의 공기 흐름 가이드(242)들의 개방된 하부면들과 정렬되는 것을 보여준다. 흡기 루브르들은 광원에서 나온 빛이 루브르(248)들을 통해 하우징(230)으로부터 나가는 것을 방지하기 위하여 광 배플(light baffle)들을 구비하거나 광 배플들이 제공될 수 있다. 또한 도 40은 연료 베드(232)가 사용 중에 증기 배분 요소(260)의 가장자리부(marginal portion) 위 및/또는 주위에 놓여지는 추가적인 영역(264)을 가지거나 연장될 수 있다는 것을 보여주며, 여기서 증기 배분 요소(260)는 사용자의 시야로부터 가려진다. 예를 들면, 영역(264)은 실제 불의 가장자리에서 발생하는 것과 같은 재(ash)의 영역을 흉내 내도록 구성될 수 있다. 다른 구성으로서, 연료 베드(232)는 증기 배분 요소(260)와 일체로 형성될 수 있다. 팬(244)은 공기가 광원(240)들에 의해 충분히 가열되는 때와 같이 공기의 흐름이 윗방향으로 충분한 경우에는 불필요할 것이다. 바람직한 변형예로서, 팬(244)들은 포함되지 않는다. 각 광원(240)은 증기 배분 요소(260)에 정의된 통로(266)를 통과하는 흐름과 정렬된다.

도 42A는 증기 발생 유닛(254)의 바람직한 일 형태의 구성을 더욱 상세하게 보여준다. 유닛(254)은 적당한 물질, 전형적으로는 플라스틱으로 만들어진 하우징(268)을 구비하며, 하우징에는 증기 발생 유닛(254)의 다양한 요소들이 배치되거나 장착된다. 증기 발생 유닛(254)은 하우징(268)의 연결부(270)에 의하여 저장조(256)(도 42A에는 미도시)에 기능적으로 연결된다. 저장조(256)는 물(또는 다른 적당한 액체)이 다시 채워지도록 탈착이 가능하다. 도 42B는 증기 발생 유닛(254)의 하우징(268)과 저장조(256)의 사이의 적당한 연결부(272)를 상세하게 보여준다. 저장조(256)는 출구 개구(276)를 형성하는 벽(274) 부분(274A)을 가진다. 벽 부분(274A)의 외경 방향 부분들에는 나사산이 제공된다. 캡(278)에는 캡이 개구(276)에 인접한 저장조(256)에 접착될 수 있게 하는 대응되는 나사산이 형성된 벽부분(278A)이 제공된다. 캡(278)은 스프링과 같은 편향(biasing) 수단에 의하여 밸브 시트(280B)쪽으로 편향된 직선적으로 이동가능한 밸브 부재(280A)를 구비하는 밸브(280)를 가진다. 밸브 부재(280A)가 밸브 시트(280B)쪽으로 밀려있는 닫힘 위치에서, 밸브(280)는 닫혀지고 액체는 통과하지 못한다. 그러나, 밸브 부재(280A)는 저장조(256)와 하우징(268)이 함께 할 때 하우징(268)의 직립부(270A)를 접촉하도록 구성된 하부 단부(280D)를 포함한다. 그러므로, 저장조(256)가 하우징(268)에 연결될 때, 구성(270A)은 스프링(280C)의 작용을 억누르면서 윗쪽으로 밸브 부재(280A)를 가압한다. 밸브 부재(280A)는 그러므로 밸브 시트(280B)로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 액체는 밸브 부재(280A) 주위의 저장조(256)로부터 흘러나가 증기 발생 유닛(254)의 하우징(268)으로 들어갈 수 있다. 밸브(280)는 증기 발생 유닛에서 일정한 양의 액체를 실질적으로 또는 적어도 대략적으로 제공하도록 구성된다. 바람직하게는 증기 발생 유닛에서의 물의 깊이는 바람직한 깊이의 대략 ±10mm 이내에서 유지된다.

하우징(268)은 일반적으로 지금까지 기재된 유형의 하나 또는 그 이상(바람직하게는 적어도 둘)의 초음파 변환기(34 또는 34')를 추가적으로 포함한다. 변환기(34)들은 각 변환기(34) 사이에서의 간섭을 방지하기 위하여 각 초음파 변환기(34) 사이에 제공된 장벽 또는 배플(35)에 의해 분리된다. 채널들 또는 포트들(35')은 배플의 각 측면 사이로 연장하고 액체(32)가 그 사이로 흘러나가도록 한다. 변환기들은 저장조(256)로부터 공급된 물 또는 다른 적당한 액체(32)의 영역 내에 위치된다. 작동 중에, 변환기(34)들은 액체(32) 위에 형성된 공간(282)내의 하우징 내에서 증기(바람직하게는 수증기)를 발생시킨다. 증기 발생 유닛(254)이 작동함으로써 액체(32)가 소비되고, 하우징(268)내의 액체(32)의 영역은 저장조(256)가 비워질 때와 같은 때까지 저장조로부터 보충된다. 그 단계에서, 하우징(269)내의 액체(32)의 수위는 낮아질 것이다. 액체(32)가 소정의 수위 아래로 떨어질 때 초음파 변환기(34)들을 끄도록 제어 스위치(284)가 제공된다. 다른 적당한 제어 스위치가 사용될 수 있다. 도 42A에 도시된 예에서, 스위치(284)는 액체의 수위에 따라 기둥(288)에서 상승 하강하는 플로우트(286)를 구비한다. 플로우트(286)는 소정의 수위 아래로 액체가 떨어질 때 리드(reed) 스위치(290)를 개방하는 자석을 가지고 있어서 변환기(34)들은 꺼진다.

하우징(268)은 하우징으로 공기를 제공하는 팬 또는 블로워(292)를 추가적으로 구비한다. 공기는 출구(294)를 통하여 팬(292)으로부터 배출되어 나간다. 출구(294)는 변환기(34)들로부터 먼쪽으로 배향되어 있다. 그러므로 공기 흐름은 하우징(268)의 인접한 벽에 의해 하우징의 본체로 틀어진다. 이로써 발생된 증기를 증기 발생기로부터 이동시키기 위한 적당하게 은은한 공기 흐름을 만들 수 있다.

하우징(268)의 상부는 하우징과 일체로 또는 분리되게 있는 증기 배분 요소(260)에 의해 닫혀진다. 공기 및 증기는 입구(296)를 통해 증기 배분 요소(260)로 유입되고 통로(266)들을 통한 흐름을 통해 증기 배분 요소(260)를 빠져 나간다. 하우징(268)내의 공기와 증기의 흐름 경로는 도 43에 도시되어 있다. 공기 흐름은 298A의 화살표로, 증기는 298B의 소용돌이로 지시되어 있다.

도 45 및 46에는 증기 배분 요소(260)의 상세한 구성이 도시되어 있다. 증기 배분 요소(260)는 쳄버(300)를 함께 형성하는 상부벽(260A), 하부벽(260B), 및 측벽(260C, 260D, 260E, 260F)들을 구비한다. 하부벽(260B)은 흡기구(266B)를 포함하고, 상부벽(260A)은 공기 및 증기의 배기구(266A)를 형성한다. 증기 배분 요소(260)의 상부벽 및 하부벽은 바람직하게는 가장 반투명하고, 적당한 불과 같은 색상, 특히 적색과 주황색으로 될 수 있다. 각각의 흡기구(266B)는 대응하는 배기구(266A)와 정렬된다. 공기는 공기 흐름 가이드(242)들로부터 흡기구(266B)들을 통하여 증기 배분 요소(260)로 들어간다. 공기와 증기의 혼합물은 입구(296)를 통하여 증기 발생 유닛(254)으로부터 증기 배분 요소(260)로 들어간다. 증기 배분 요소(260)는 내부벽 또는 배플(302, 304)들을 구비하는데 이들은 각 배기구(266A)에 바람직한 증기를 배분할 수 있도록 위치된다. 배플(302, 304)들의 구성은 바람직한 화염 효과의 특정한 성질에 따라 각 배기구(266A)로 증기를 균등하게 배분하기 위하여 또는 각 배기구(266A)로 증기를 불균등하게 배분하기 위하여 선택될 수 있다.

도 47, 48, 50, 50 및 52는 광원(240)들, 증기 배분 요소(260), 및 흐름 통로(266)들 사이의 관계를 보여준다. 각각의 흐름 통로(266)는 흡기구(266B)와 배기구(266A)에 의해 형성된다. 각 흐름 통로(266)는 연관된 광원(240)을 가진다. 광원(240)은 공기 흐름 가이드(242)내에 배치되고, 흡기구(266B) 바로 아래에 위치된다. 갭(306)은 광원 주위와 증기 배분 요소(260)로의 공기 흐름을 위한 경로를 제공하는 흡기구(266B)를 형성하는 벽(260B)의 가장자리와 광원(240) 사이에 배치된다. 광원(240)들로부터 나온 열은 공기가 공기 흐름 가이드(242)들과 흡기구(266B)를 통해 위로 올라가게 한다. 광원들을 통해 가열된 공기는 계속하여 올라가고 배기구(266A)를 통해 증기 배분 요소로 빠져나간다. 증기 배분 요소(260)를 통과할 때, 광원(240)들로부터 가열된 상승 공기는 증기 배분 요소(260)내의 증기를 감싸고 배기구(266A)를 통해 감싸진 증기를 밖으로 이동시킨다. 공기의 상승 운동은 필요하다면 팬(244)들에 의해 보조될 수 있으나, 광원(240)들이 공기의 상승 흐름을 제공하는 유일한 수단인 것이 바람직하다. 배기구(266A)를 나오는 공기와 감싸진 증기는 시뮬레이션된 연료의 개별 조각들 사이와 같이 연료 베드(232)에서 제공되는 갭들을 통과하고, 연료 베드위로 올라간다. 상승 공기내에 감싸진 증기는 다소 불투명하기 때문에 연료 베드(232)로부터 올라가는 연기인 것처럼 보일 수 있다. 그러나, 더욱 중요한 점은 광원(240)들에 의한 상승 증기를 조사함으로써 조사된 증기가 연료 베드로부터 상승하는 화염인 것처럼 보일 수 있게 하는 특정한 색상(광원의 색상에 따라)을 준다는 점이다. 조사된 증기의 자연스런 움직임은 실제 화염을 연상하게 하고 그럼으로써 화염을 훌륭하게 흉내 낼 수 있다. 증기가 흩어짐에 따라, 광원(240)들에 의한 조사의 효과는 중지되어 화염은 완전히 자연스런 높이를 가지는 것처럼 보인다.

광원(240)들로부터의 공기의 최적의 상승 흐름을 얻기 위하여, 발명자들은 흡기구(266B)가 연관된 광원의 크기보다 다소 크도록 되어야 한다는 것을 발견하였다. 대략 5 내지 25mm, 바람직하게는 대략 10 내지 20mm, 특히 대략 15mm의 갭(306)이 효과적이다. 그러므로 흡기구(266B)와 광원(240)이 모두 원형인 바람직한 배치예에서, 흡기구(266B)의 직경은 광원(240)의 직경보다 대략 30mm 크다. 배기구(266A)의 크기는 바람직하게는 흡기구(266B)보다 작도록 선택된다. 전형적으로, 배기구(266A)는 광원(240)보다 약간 크거나 대략 같은 크기이다. 예를 들면, 배기구(266A)는 광원(240)의 직경보다 대략 5mm 큰 직경을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 상승 증기는 광원에 의해 조사된 영역으로 대체로 한정되게 존재하며, 화염 시뮬레이션 효과는 향상된다.

도 55A, 55B, 55C를 참조하면, 증기 발생기의 다양한 구성을 위한 증기 패턴이 도시되어 있다. 도 55A에서, 대략 1.7MHz의 주파수에서 작동하는 증기 발생기를 위한 전형적인 증기 패턴이 보여진다. 증기 입자의 물방울 크기가 비교적 크고 무거워서 증기(V)는 증기 발생기(VG1)를 빠져나간 직후에 대부분 아래로 떨어지는 경향을 보인다. 그러므로 이 주파수에서 발생된 증기에 의해 나타나는 화염의 시뮬레이션은 덜 효과적이며, 감싸진 증기를 위로 이동시키는 공기의 상승 방향 흐름을 제공하기 위해 일반적으로 증기 발생기의 위에 배치된 팬이 필요하다. 도 55B에서, 2.4MHz 또는 그 이상의 주파수에서 동작하는 증기 발생기를 위한 전형적인 증기 패턴이 보여진다. 증기의 물방울 크기가 훨씬 작고 그럼으로써 증기가 훨씬 쉽게 상승하고 증기 발생기(VG2)를 빠져나온 직후에 떨어지지 않기 때문에 증기(V)가 훨씬 가볍다는 것을 알 수 있다. 도 55C는 2.4MHz 또는 그 이상의 주파수에서 동작하는 증기 발생기(VG2)가 광원(LS)과 조합되는 추가적인 배치예를 개략적으로 보여준다. 광원(LS)는 열을 발생시키고, 화살표 H로서 지시되는 따뜻한 상승 기류를 일으킨다. 증기(V)는 상승 공기내에 감싸져서 상승되고 광원(LS)에 의해 방출된 광 빔들 내에 머무른다. 그러므로 도 55C의 배치예는 일반적인 용어로 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보여준다.

도 40과 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이, 연료 베드(232)는 사용 중에 증기 배분 요소(260)의 가장자리부의 위 및/또는 주변에 높여진 추가적인 영역(264)을 가지거나 연장될 수 있으며, 여기서 증기 배분 요소(260)는 사용자의 시야에서 가려진다. 이러한 배치예는 또한 도 48 및 49에서 보여진다. 도 48에서, 연료 베드(232)는 비교적 상승된 부분들, 시뮬레이션된 예를 들면 불탔거나 불타고 있는 잿더미를 포함할 수 있는데, 상승된 부분들은 증기 배분 요소(260)의 배기구(266A)들을 둘러싸고 배기구(266A)들을 약간 중첩시킨다. 그러므로 배기구(266A)의 에지들(바람직하게는 배기구(266A)들의 전체)은 사용자의 시야로부터 가려진다.

때때로 도 38 내지 54에 도시된 바와 같은 장치의 작동 중에 제한된 수명으로 인하여 전구(240)들을 교체할 필요성이 있다. 할로겐 등은 통상적으로 대략 2000시간의 수명을 가진다. 전등(240)들이 교체될 수 있도록 하기 위하여, 전등에 접근할 수 있는 방법이 제공된다. 도 48 및 49에 도시된 배치예에서, 연료 베드(232)는 증기 배분 요소(260)에 부착되거나 장착되어서 연료 베드와 증기 배분 요소는 효과적으로 단일 유닛을 형성한다. 증기 발생 요소는 하우징(242)과 증기 배분 요소(260) 위에 제공된 협동하는 구성에 의하여 공기 흐름 가이드(242)들을 형성하는 하우징 위의 제 위치로 위치된다. 도시된 예에서, 공기 흐름 가이드 하우징(242)에 부분적으로 제공된 구멍(310)들 내에 수용된 아래로 향하는 복수 개의 못(308)들이 증기 발생 요소(260)에 제공된다. 그러므로 증기 배분 요소(260)는 제 위치로 확실하고 정확하게 위치되지만, 전구(240)를 교체해야되는 경우 전구(240)로 쉽게 접근할 수 있도록 연료 베드(232)와 함께 쉽게 들어올려질 수 있다.

도 53 및 54는 본 발명에 따른 화염 시뮬레이션 장치를 포함하는 시뮬레이션된 화염의 예를 보여준다. 시뮬레이션된 화염(322)은 도시된 실시예에서 토대(plinth)(326)위에 안착된 하우징(324)을 구비한다. 하우징(324)은 천장 벽(328), 측벽(330A, 330B)들과 전방(332)을 구비한다. 연료 베드(12, 232)는 하우징(324)내에 배치되고, 광원들과 증기 발생기와 같은 화염 효과 발생기의 기능적 요소들은 사용자의 시야에서 감추어지게 연료 베드(12, 232)의 아래에 배치된다. 하우징(328)은 도 54에 도시된 위치로 수동 또는 자동적으로 열릴 수 있도록 측부(336)에 힌지된 비스듬한 방향의 전방 판넬(334)들을 추가적으로 구비한다. 판넬(334)들의 다른 구성도 동등하게 가능하다. 예를 들면, 판넬들이 전방(332)에 평행하게 배치될 수 있다. 판넬(334)들은 방사 열원(338)들을 가진다. 예를 들면 적외선 방사 요소 및 실리카(silica) 튜브 방사 요소를 포함하는 다른 적당한 방사 열원이 사용될 수 있다. 또한 판넬(334)들의 개구는 증기 발생기를 위한 액체를 포함하는 저장조(356)에 접근할 수 있게 한다. 그러므로 저장조들은 필요한 경우 쉽게 채워질 수 있다. 이 배치의 변형예로서, 판넬(334)들은 회전하는 천장 및 바닥 에지들의 중심에서 회동한다. 그러므로, 판넬들이 방사 열원(338)들이 보이도록 회전될 때, 저장조(356)들은 사용자의 시야로부터 가려진다. 그러나, 저장조(356)들은 대략 90도만큼 판넬(334)들을 회전함으로써 여전히 접근 가능하다. 사용 중이지 않을 때 방사 열원들을 감추도록 구성된 판넬(334)들을 가진 하우징(324)의 구성은 본 출원에서 기술된 것들뿐만 아니라 다른 구성의 시뮬레이션된 불에도 동일하게 적용가능하다. 마찬가지로, 본 출원의 시뮬레이션된 불에는 종래의 팬 히터들과 같은 다른 열원들이 제공될 수도 있다.

특히 도 56 및 57을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(450)의 또 다른 바람직한 실시예가 있다.

장치는 도시된 예에서 시뮬레이션된 타다남은 베드(236)에 안착되고 시뮬레이션된 화격자(238)에 의해 지지되는 복수 개의 시뮬레이션된 통나무(234)들을 구비하는 시뮬레이션된 연료 베드(232)를 포함한다. 이와 달리, 연료 베드(232)는 시뮬레이션된 석탄과 같은 다른 종류의 시뮬레이션된 연료와 함께 형성될 수 있다. 다른 배치예로서, 다른 물질들이 다른 효과를 달성하기 위하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 좀 더 세련된 효과를 위하여, 연료 베드는 조약돌 또는 유리 구슬들, 플라스틱 또는 수지 구슬들 또는 이와 유사한 것과 같은 돌들을 우선적으로 구비할 수 있다. 연료 베드(232)는 스토브 장치의 사용자에게 보이는 위치로 배치된다. 연료 베드(232)는 아래에 기술된 바와 같이 광 및 증기 발생 조립체위에 장착되고, 사용자의 시야로부터 광 및 증기 발생 조립체를 안 보이게 한다.

장치(450)는 기화될 액체를 기능적으로 공급하는 저장조 또는 탱크(476)를 구비한다. 저장조(476)는 밸브 배치(280)와 유사한 배치에 의하여 증기 발생기(478)에 연결된다(도 42B). 증기 발생기(478)는 전술한 바와 같이 컨테이너(452)와 초음파 변환기(458)를 구비한다. 그러므로, 액체는 밸브 배치(280)를 통하여 저장조(478)로부터 컨테이너(452)로 공급되어 적어도 대략 일정한 양의 액체가 컨테이너(452)내에 유지된다. 컨테이너(452) 내의 액체의 양은 바람직하게는 바람직한 깊이의 대략 ±10mm 이내에서 유지된다. 초음파 변환기(458)는 전술한 바와 같이 증기를 발생시키기 위하여 컨테이너(452)내의 액체(32)의 영역에서 동작한다. 컨테이너(452)는 증기 배분 요소(482)의 입구(486)과 연결되는 출구 포트(482)를 포함한다. 증기 배분 요소(484)는 앞에서 기술한 증기 배분 요소(260)와 대체적으로 유사하다. 컨테이너(452)는 팬(492)과 모터(494)를 수용하는 서브 하우징(490)과 연결된 입구 포트(488)를 포함한다. 팬(492)은 모터(494)에 의해 구동되고, 서브 하우징(490)으로 공기를 공급하고 입구 포트(488)를 통해 컨테이너(452)로 공기를 내보낸다. 그러므로 공기의 흐름이 컨테이너(452)의 입구 포트(488)로부터 출구 포트(482)로 제공되고, 입구(486)를 통해 증기 배분 요소(484)로 제공된다. 공기 흐름은 액체 위의 컨테이너(452)의 상부 공간(496)내의 증기를 감싸고 감싸진 증기를 증기 배분 요소(484)로 보낸다.

증기 배분 요소(484)는 그 측벽과 단부벽에 배치된 증기를 위한 하나 이상의 입구(486)들을 포함하는 반면, 증기 배분 요소(260)는 바닥 벽에 입구(296)를 가진다는 점에서 서로 다르다. 증기 배분 요소(484)는 그 내에 바람직한 증기의 배분 을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 배플(도 46의 302, 304)들에 작용하는 하나 이상의 내부 벽 또는 배플(498)들을 포함한다. 증기 배분 요소(484)는 상부 벽 부분(484A)에 형성된 개구(500A)들과 하부 벽 부분(484B)에 형성된 하부 개구(500B)들을 추가적으로 포함한다. 개구들(500A, 500B)은 (반드시 그럴 필요는 없지만) 바람직하게는 수직하게 정렬되고 실질적으로 원형이다. 바람직한 구성예에서, 개구(500A)는 개구(500B)보다 작은 치수이다. 열원은 가장 바람직하게는 광원(502)의 형태로 하부 개구(500B)의 아래에 배치되거나, 복수 개의 개구(500B)들의 경우에는 적어도 몇개, 바람직하게는 전체의 개구(500B)들 아래에 배치된다.

갭(504)은 바람직하게는 개구(500B)를 형성하는 벽(484B)의 가장자리 및 광원(502)의 사이에 배치된다. 갭(504)은 광원 주위의 공기 흐름이 증기 배분 요소(260)로 향하는 경로를 제공할 수 있다. 광원(502)으로부터 나온 열은 상승 유동을 유발한다. 광원들에 의해 가열된 공기는 상승하여 출구 개구(500A)를 통하여 증기 배분 요소(484)로 빠져 나간다. 광원(502)들로부터 가열된 상승 공기는 증기 배분 요소(484)내에 있는 증기를 감싸고 출구 개구(500A)들을 통하여 감싸진 증기를 보낸다. 바람직한 것은 아니지만, 공기의 윗 방향으로의 운동은 하나 이상의 팬(미도시)들에 의해 보조될 수 있다. 그러나, 광원(502)에 의해서만 공기가 위로 이동하도록 구성하는 것이 바람직하다. 출구 개구(500A)로 빠져 나가는 공기 및 감싸진 증기는 시뮬레이션된 연료의 개별 조각들 사이에서와 같이 연료 베드(232)에서 제공된 갭들을 통과하고, 연료 베드 위로 올라간다. 상승 공기내에 감싸진 증기는 다소 불투명하기 때문에 연료 베드(232)로부터 올라가는 연기인 것처럼 보일 수 있다. 그러나, 더욱 중요한 것은 광원(240)들에 의한 상승 증기의 일부분을 조사함으로써 조사된 증기가 연료 베드로부터 피어오르는 화염을 흉내 내는 특정한 색상(광원의 색상에 따라)을 나타낸다는 점이다. 조사된 증기의 자연스런 움직임은 실제 화염을 연상하게 하고, 그럼으로써 화염을 훌륭하게 시뮬레이션할 수 있게 된다. 증기가 흩어짐에 따라 광원(502)에 의한 조사의 효과는 중지되어 화염은 완전히 자연스런 높이를 가지는 것으로 보인다. 광원(502)들로부터 나온 열에 의해 발생된 공기가 위로 운동하지 않는 경우, 증기 배분 요소(484)에서의 증기는 개구(500A)를 통하여 올라가기 보다는 개구(500B)를 통하여 아래로 떨어지는 경향이 있다. 이러한 현상은 2MHz 초과의 주파수에서 작동하는 초음파 변환기들에 의하여 발생하는 비교적 작은 크기의 증기들에서도 그러하다.

도 58을 참고하면, 도시된 장치는 밸브계(480)를 통하여 컨테이너(452')에 연결되는 저장조(476')를 구비한다. 그러므로 저장조(476')는 밸브계(480)를 통해 컨테이너(452')에 연결되어 컨테이너에서는 실질적으로 일정한 양의 액체가 유지된다. 저장조(476')는 액체를 재충전하기 위하여 장치로부터 탈착될 수 있다. 초음파 변환기들은 도 56 및 57와 관련하여 설명된 바와 같은 방식으로 컨테이너(452')의 개구들에 밀폐되게 장착되어 그 변환면은 컨테이너의 액체와 접촉한다. 또한 컨테이너(452')는 액체 컨테이너(452')의 영역위에 컨테이너의 상부 공간으로 공기를 기능적으로 보내는 팬(492')과 모터(도 58에는 미도시)를 수용하는 서브 하우징(490')을 구비한다. 또한 컨테이너(452')는 팬(492')로부터 나온 공기의 흐름에 갇힌 증기가 컨테이너(452')를 빠져 나가는 네 개의 증기 출구 포트(482')들을 구 비한다. 각각의 증기 출구 포트는 증기 배분 요소(484')의 각 입구(486')와 연결된다. 증기 배분 요소(484')는 증기 배분 요소(도 56의 484)와 유사하고, 상부 벽(484A'), 하부 벽(484B'), 및 측부 벽들(484C', 484D', 484E', 484F')을 포함하며, 증기 배분 요소(484)내에서의 증기의 배분을 바람직하게 하기 위하여 배플들(도 46의 302, 304)에 작용하는 것과 대체적으로 유사한 방식으로 작용하는 하나 또는 그 이상의 내부 벽 또는 배플(498')들을 포함한다. 증기 배분 요소(484')는 상부 벽 부분(484A')내에 형성된 개구(500A')들과 하부 벽 부분(484B')에 형성된 하부 개구(500B')들을 추가적으로 포함한다. 개구들(500A', 500B')은 반드시 그런 것은 아니지만 바람직하게는 수직하게 정렬되고 실질적으로 원형이다. 바람직한 구성으로서, 개구(500A')는 개구(500B')보다 작은 치수이다. 일 구성으로서, 주어진 입구(486')를 통하여 증기 배분 요소(484')로 들어가는 증기는 각 배플(498')에 의하여 주어진 개구(500A')로 향한다.

도 56 및 도 58에 도시된 장치는 벽(506a, 506b, 506c, 506d: 도 58) 및 베이스(506e; 도 56)에 의해 일반적으로 형성되는 하부 서브-어셈블리(506)을 추가로 구비한다. 적어도 전방 벽(506a)은 실제 화로 또는 스토브의 형상을 나타내는 스타일을 가진 장식적인 형상(506f)을 포함한다. 서브-어셈블리(506. 이하 전체 장치를 가리킴)는 다수의 레그부(506g)에 의해 선택적으로 지지된다. 다수의 광원(502)은 서브-어센블리(506) 내에 장착된다. 상기 광원은 구멍(500b; 도 56. 500b':도 58)에 정렬되며 가장 바람직하게는 이러한 구멍에 인접하게 장착된다. 도 58에 도시된 실시예에서, 상기 구멍(500a', 500b') 및 광원(502)은 도시된 바와 같이 선형 배열로 된다. 그러나, 이러한 구조는 필수적인 것이 아니며 광원 및 구멍들은 원하는 연기 및/또는 화염 효과를 달성하도록 하는데 적합한 형상으로 배치된다. 또한, 상기 장치는 4개의 구멍과 광원에 한정되지 않으며, 6개 또는 8개의 구멍들과 광원이 사용될 수도 있다. 광원(502)은 할로겐 광인 것이 바람직한데, 특히 약 10 와트 내지 50 와트, 더욱 자세히는 20 와트 내지 35 와트 인 것이 바람직하다. 적절한 할로겐 전구는 동기되어 있어서 쉽게 구할 수 있다.

따라서, 도 58을 참조하면, 증기 분배 요소(484')는 상기 서브-어셈블리(506)에 장착되어 사용되며 각각의 요소들은 광원(502)이 각 구멍들과 정렬되도록 구성된다. 도 58의 장치들이 작동될 때, 용기(452')에서 발생된 증기는 팬(492')에 의해 발생된 공기 유동에 의해 갇혀지게 되어 출구 포트(482')를 통하여 상기 용기(452')를 빠져나가게 된다. 공기와 갇혀진 증기는 유입구(486')를 통하여 증기 분배 요소(484')에 유입된다. 도 56과 관련하여 설명된 바와 같이, 광원(502)에 의해 발생된 열은 구멍들(500a') 및 연료 베드(234)를 통하여 증기를 운반하는 상측 방향 공기 유동을 일으켜서 상기 증기는 연료 베드 위로 떠오르게 되어 연료 베드로부터 연기가 올라오는 것과 같은 실제 상황을 연출하게 된다. 광원의 국부적 특정으로 인하여, 광의 국부적인 "비임"은 상기 구멍들(500a', 500b')을 통하여 배향되어 떠오르는 증기는 국부적으로 반짝거리게 되어, 즉, 상기 연료 베드(232) 위의 공간의 협소하고 상대적으로 매운 한정된 특정 공간이 상기 광원(502)에 의해 직접 조명을 나타내게 된다. 떠오르는 증기의 이러한 국부적인 반짝거림은 화염 효과를 나타내게 되고 실제 화염과 같은 효과를 나타내게 된다. 상기 연료 베드(232)의 일반적인 조명은 그 자체로 충분히 실제적인 화염 효과를 나타내지 못한다.

도 56 및 도 58에 도시된 실시예에서, 도 39 내지 도 50에 도시된 실시예와 비교하여, 상기 용기(452, 252') 및 관련된 초음파 변환기는 상기 연료 베드(232)의 후방에 장착된다. 이러한 구조는 상기 연료 베드(232) 및 증기 분배 요소(484, 484') 바로 아래의 장치의 깊이를 감소시키는 장점이 있는데, 여기서, 실제 화로 장치의 특정 스타일의 느낌은 보다 실제감이 우수한 장점이 있다.

설명된 것에 따른 장치의 추가적인 실시예에는 도 59, 60, 61에 도시된다. 도 59 내지 60을 참조하면, 이러한 실시예의 작동 원리는 도 56 내지 도 58에 도시된 실시예의 원리와 실질적으로 동일하다. 도 59 내지 도 60의 실시예는 단일의 구성요소로서 일반적으로 형성되는 액체 용기(652)와 증기 분배 요소(684)를 포함한다. 증기 분배 요소(684)는 상기 연료 베드(232) 뒤에서 상측으로 연장되며 격벽(702)에 의해 상기 용기(652)로부터 분리된 하나의 도관(또는 적어도 하나의 도관(700))에 의해 상기 용기(652)에 연결된다. 따라서, 상기 용기(652)는 상기 연료 베드 뒤에 배치되며, 초음파 변환기(658) 또는 각각의 초음파 변환기는 상기 연료 베드(232)의 최저부보다 더 낮지 않은 곳에 (바람직하게는 그 위에) 배치된다. 모터 구동 팬(692)은 상기 용기(652)에 공기를 공급하도록 적절한 위치에 배치된다. 도 59에 도시된 실시예에서, 상기 팬(692)은 상기 용기(652)의 일단부에 장착되며 다른 위치에도 가능하다. 상기 용기는 상기 용기(652)의 적어도 거의 일정한 부피의 액체를 유지하도록 작동하는 적절한 밸브 조립체(미도시)를 통하여 적절한 액체 저장원에 연결된다. 예를 들어, 상기 저장원은 집수부(sump portion)(652a)의 용기(652)에 연결된다.

따라서, 전술한 실시예와 유사한 방식으로, 헤드 공간(652b)에서 발생된 증기는 상기 팬(692)에 의해 발생된 공기의 유동에 의해 동반되어 상기 증기 분배 요소(684)로 도관(700)을 통하여 운반된다. 상기 증기 분배 요소는 구멍들(500a', 500b')으로 검증되어, 공기를 수반한 증기는 광원(502)으로부터 열에 의해 발생된 떠오르는 공기 흐름상에서 구멍(500a')을 통하여 배출된다. 상기 증기는 연료 베드(232)를 통하여 위로 떠오르게 되고, 연기 효과를 나타내게 되며, 광원(502)에 의해 증기를 국부적으로 조명하게 함으로써, 화염 효과를 일으키게 된다.

도 61에 도시된 실시예는 상기 증기 분배 챔버(784)가 각각의 단부에 배치된 2개의 도관(700x)을 가진다는 점에서 도 59 및 도 60에 도시된 실시예와 상이하다. 상기 도관(700x)은 액체 용기(752)와 각각 연통되며, 각각의 용기는 상기 용기의 액체 위의 헤드 공간에 증기를 발생시키는 적어도 하나의 초음파 변환기를 구비한다. 각각의 용기에는 증기를 수반하여 증기를 증기 분배 요소(784)를 운반하도록 용기를 통과하여 공기를 유동시키는 팬(792)이 제공된다. 제거가능한 저장소(776)는 각각의 집수부(752a)를 통하여 각각의 용기(752)와 연통하게 된다. 도 61의 실시예는 도 56, 58, 59 및 60의 실시예에 유사한 광원 및 구멍들을 포함하며 유사한 방식으로 작동한다.

본 발명의 전술한 설명에 따른 다양한 실시예는 증기를 수반하고 연료 베드 위로 증기를 떠오르게 하는 상측 방향 공기 유동을 일으키도록 광원에 의해 발생된 열을 사용하는 장점을 나타낸다. 그러나, 바람직한 광의 국부적인 비임을 생성하는 것과 관련하여, 현저한 양의 열을 발생시키지 않는 다른 적절한 광원이 사용될 수 있다. 이러한 광원의 예는 LED 인데, 특허 다양한 색상이 가능한 소위 초휘도 LED가 사용될 수 있다. 이러한 광원을 사용하는 것과 관련하여, 저항 가열 수단과 같은 별도의 가열 수단, 적외선 가열 수단 또는 할로겐 가열 수단이 가용되어 원하는 상방향 공기 유동을 제공하도록 광원에 연결될 수 있다. 별도의 가열 수단은 증기 분배 요소 아래에 배치되는 것이 바람직하다. 비가열식 광원을 사용하는 선택적인 실시예에서, 상기 증기 분배 요소 아래에 배치된 팬은 이러한 별도의 가열 수단에 대한 선택적인 요소로서 사용되거나 별도의 가열 요소에 추가하여 사용될 수 있다.

여기서 사용된 "증기" 라는 용어는 "끓는점 아래의 액체 또는 고체 상태에서 동일한 것과 평형을 이루는 가스 상태 또는 증기의 온도에서 고체 또는 액체를 적어도 생성할 수 있는 상태"를 나타내는 엄격한 과학적 의미로 한정되지 않는다. 대신에, "증기"는 액체와 같은 것 또는 초음파 변환기의 작용에 의해 발생되는 공기 함유 액체 입자 또는 액적에 관한 것이며, 더욱 자세하게는 이러한 입자 또는 액적의 운무 또는 흐름에 관한 것이다.

상세한 설명과 청구항 전체에 있어서, "포함하다"는 용어와 "담고 있다"는 용어와 그 변형예들은 "구비하지만 그에 한정되지 않음"을 의미하며 다른 성분, 요소, 단계를 배제하는 것을 의미하지 않는다 .

상세한 설명과 청구항 전체에 있어서, 단수는 다른 필요성이 없다는 복수의 경우를 포함한다. 특히, 개수가 명확하게 밝혀지지 않고 사용되더라도 다른 특별한 기재가 없다면 단수와 복수 두가지 모두의 의미로 이해되어야 한다.

형태, 정수, 특징, 성분, 화학적 물성, 특수한 형태와 관련된 그룹, 설명에 대한 실시예와 예시들은 대응되지 않을 사항이 없다면 여기서 설명된 특징, 실시예, 예시들에도 적용되는 것으로 이해된다.

Claims (71)

1. 구멍이 형성된 베드;

   액체를 담고 있는 용기로서, 액체 위로 헤드 공간을 제공하며 증기 출구 포트를 구비하는 용기;

   동작 가능하게 상기 액체와 접촉하는 변환 표면을 가지며, 상기 헤드 공간에서 증기를 생성하도록 작동하는 초음파 변환기;

   상기 헤드 공간으로 연장되며 상기 증기 출구 포트로부터 연장되는 경로를 따라 공기 유동을 제공하는 공기 유동 제공 수단으로서, 구멍이 형성된 상기 베드 아래에서 상기 공기 유동이 상기 용기를 빠져나가도록 상기 증기 출구 포트가 배치되는, 공기 유동 제공 수단과;

   구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 흐름을 제공하는 공기 흐름 제공 수단을 구비하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   공기 유동을 제공하는 상기 공기 유동 제공 수단은 상기 용기에 공기 유동을 제공하는 팬을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 증기 출구 포트로부터 증기를 수용하는 구멍이 형성된 베드의 아래에 배치된 증기 분배 요소를 추가로 구비하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 증기 분배 요소는 상부벽과 하부벽을 구비하고 각각의 상부벽과 하부벽에 적어도 하나의 구멍을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상부벽과 하부벽의 각각의 구멍은 수직하게 정렬되는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 흐름을 제공하는 상기 공기 흐름 제공 수단은 가열 수단을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 흐름을 제공하는 상기 공기 흐름 제공 수단은 팬을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 흐름을 제공하는 상기 공기 흐름 제공 수단은 적어도 하나의 열 발생 광원을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   구멍이 형성된 상기 베드로부터 상향으로 배향된 공기 흐름을 제공하는 상기 공기 흐름 제공 수단은 적어도 하나의 열 발생 광원을 포함하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    적어도 하나의 상기 열 발생 광원은 상승하는 공기 유동을 제공하는 단일 수단인, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 초음파 변환기는 상기 용기의 외부에 배치되며, 상기 초음파 변환기는 상기 용기의 관통공에서 액체와 동작 가능하게 유체 접촉하도록 배치되는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 초음파 변환기는 지지 플레이트에 밀봉되어 장착된 변환 디스크를 포함하며, 상기 변환 디스크는 액체 접촉면을 구비하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 초음파 변환기는 1.7 MHz 이상의 주파수에서 작동하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 초음파 변환기는 2 MHz 이상의 주파수에서 작동하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 초음파 변환기는 2.4 MHz 내지 3 MHz 의 주파수 범위에서 작동하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
16. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 용기에 액체를 공급하도록 용기와 동작가능하게 연통하는 액체 공급 저장부를 추가로 구비하는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 저장부로부터 상기 용기로의 액체의 유동을 제어하는 제어 수단을 추가로 구비하여, 상기 용기 내에서 상기 액체의 부피는 일정하게 유지되는, 화염 효과 시뮬레이션 장치.
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