內外成像屏多層火焰電壁爐的製作方法

2023-07-25 16:55:26

專利名稱：內外成像屏多層火焰電壁爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種仿真壁爐，尤其是一種視覺效果更加逼真的內外成像 屏多層火焰電壁爐。
背景技術：
在現有技術的電壁爐中，火焰模擬裝置通常採用電子火焰或模擬火焰， 給壁爐產生光學視覺效果，並起到裝飾作用。壁爐的火焰模擬裝置一般分 為二類，第一類為用一組飄帶懸掛在模擬的燃燒物上方、半透明的塑料屏 幕之後，通過空氣吹動飄帶並投影到屏幕上而產生光線晃動來模擬燃燒時
的火焰，
公開日為2005年5月11日、公開號為CN2699165的專利文件公 開了一種電壁爐取暖器，就採用了這種結構形式。第二類是在模擬的樹枝 狀木炭燃燒介質後安裝由電機帶動旋轉的活動光源，前部再設置火型壁、 透光屏與鏡面玻璃，活動光源帶光源的轉軸葉片或中空柱型的透光罩，利 用光源的反射或透光罩上的透光孔發出的光源，通過火型壁上的火焰孔來 形成火焰的形狀，再投射到透光屏與鏡面玻璃上，產生火焰視覺，
公開日
為2001年12月19日、公開號為CN1327138的專利文件公開的一種電暖器 中的火焰仿真裝置，就採用了這種結構形式。這兩類裝置都可以模擬火焰 的視覺效果，但是也存在著明顯的不足，以投影方式在成像屏上顯示的影像，其火焰效果的顯示是在仿真木炭後方燃燒的視覺效果，缺乏縱深層次
感，缺少立體感。
公開日為2008年4月23日、公開號為CN201050836的 專利文件公開了一種立體火焰仿真電壁爐，包括有電壁爐的殼體、成像光 源、光線處理裝置以及殼體空腔內前方位置設置的仿真木炭，緊靠仿真木 炭後面設置有半透明的成像屏，所述的成像屏的前方設有第二成像屏，所 述的第二成像屏與成像屏設置為基本平行。成像光源產生的光線，通過光 線處理裝置後，投射到成像屏形成初級火焰模擬像，部分光線透過成像屏 投射到第二成像屏上形成次級火焰模擬像，當成像屏與第二成像屏之間保 持足夠的距離時，由於兩者的火焰像的前後位置不同，從而可以形成具有 縱深層次的火焰視覺效果。該結構利用成像屏的半透明特性，將部分光線 透射到第二成像屏上，從而形成前後兩層火焰模擬像，具有一定的立體效 果。但是該結構只是將火焰模擬像在前後兩層成像屏上顯示，火焰的層次 少，縱深範圍小，缺少立體火焰的多層結構，立體效果較差。此外，傳統 的電壁爐大多採用白熾燈作為光源，所模擬的火焰大多為火紅色，其色彩 比較單調。

發明內容
本發明為解決現有技術的電壁爐存在的火焰的層次少，縱深範圍小， 缺少立體火焰的多層結構，立體效果較差的問題而提供一種火焰的層次豐 富、縱深範圍大及立體感強的內外成像屏多層火焰電壁爐。
本發明的另一個目的是為解決現有技術的電壁爐存在的火焰色彩比較 單調的問題而提供一種具有彩色火焰效果的內外成像屏多層火焰電壁爐。本發明為達到上述技術目的所採用的具體技術方案為本發明電壁爐 包括殼體、設於殼體上的加熱裝置、成像光源及設於成像光源上方的光線 處理裝置、仿真炭床及緊靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括內成像 屏與外成像屏，內成像屏與外成像屏為半透反光結構，仿真炭床設置在內 外成像屏的底部位置。現有技術的成像屏通常表面呈不規則的毛面或磨砂 面，通過光線處理裝置投射的成像光線在布滿不規則凸起的毛面或磨砂面 的作用下，形成可觀看的火焰模擬像。這種成像屏不具備反光成像功能， 毛面或磨砂面所引起的反射是漫反射，無法成像。本發明採用半透反光結 構的內外雙層成像屏，通過光線處理裝置投射的成像光線不但可以透過其 中的一個成像屏在另一成像屏上成像，從而形成內外雙層的火焰圖像，而 且由於成像屏的反光作用，內外成像屏上的火焰圖像會在兩個成像屏之間 進行多次反射，從而形成一個層次豐富、縱深範圍大、立體感很強的火焰 圖像，就像在兩面鏡子之間放置一個物體，鏡子內會出現無數該物體的鏡 像一樣。此外，隨著反射次數的增加，火焰圖像的亮度會迅速衰減，從而 使我們看到火焰中心的亮度最高，遠離火焰中心的火焰亮度逐漸變暗的模 擬真實燃燒情形。成像屏的半透反光特性可以通過在透明材料上塗復或粘 貼半透反光材料來實現，也可以採用自身具備半透反光特性的材料。
作為優選，內成像屏與外成像屏的透光率為70% 85%，反光率為15% 30%。內成像屏與外成像屏的透光率過高，則成像光線難以在成像屏上形成 清晰的圖像；內成像屏與外成像屏的反光率過高，則成像光線大多被反射， 透過成像屏的光線很少，我們也無法看清火焰圖像。
作為優選，內成像屏的橫截面為折線或曲線結構，外成像屏為平面結構。內成像屏的橫截面為折線或曲線結構，光線反射後可以在外成像屏上 顯示出一個或多個火焰燃燒的集中部位，營造出逼真的火焰燃燒的景象， 增加火焰圖像的模擬效果。內成像屏也可以採用平面結構。
作為優選，仿真炭床包括若干表面帶有多個折射面的發光塊，發光塊
內設有空腔，空腔內設有LED燈。LED燈具有體積小、色彩豔麗、壽命長及 能耗低的優點，在傳統電壁爐炭床的炭體內設置LED燈，且不同位置上的 發光塊可以配置不同色彩的LED燈，LED燈點亮時，可以發出各種不同顏色 的光線，這些光線通過發光塊表面的多個折射面折射後到達內成像屏與外 成像屏，形成若干大小、形狀、強弱及色彩各不相同的光斑，再通過內外 成像屏的反射作用，我們就可以從外成像屏上看到色彩、層次豐富的焰火 畫面。發光塊的外形可以採用球狀，也可以採用其他有利於光線向多方向 折射的結構。
仿真炭床也可以採用以下方案仿真炭床為若干表面帶有多個折射面 的發光塊及具有木炭外形的半透明塊，發光塊內設有空腔，空腔內設有LED 燈。半透明塊具有木炭外形，與傳統炭床的炭塊結構相似，這種炭床在發 光塊內的LED燈點亮時，我們可以從外成像屏上看到色彩豐富的焰火畫面； 關閉LED燈時，則具有傳統仿真炭床的焰火效果。
仿真炭床還可以採用傳統的炭床結構，即仿真炭床為前上部設有仿真 炭面，後下部空缺的半透明條狀結構。
對於包括若干表面帶有多個折射面的發光塊結構的仿真炭床，將其設 置在內外成像屏之間。由於仿真炭床帶有自身可以發光的發光塊，因此該 仿真炭床需設置在外成像屏之後，這樣可以防止發光塊發出的光線直射使用者的眼睛，從而影響模擬焰火畫面的真實感。
採用傳統炭床結構時，其仿真炭床可以設置在內外成像屏之間，也可 以設置在內外成像屏之間及外成像屏的前側，採用內外兩層仿真炭床的設 置方案時，設置在內外成像屏之間的仿真炭床高於設置在外成像屏前側的 仿真炭床。前後仿真炭床橫截面上的炭面大體上為弧面結構，且前側仿真 炭床的弧面結構與後側仿真炭床的弧面結構相連接。這是按照真實壁爐的 炭火一般呈四周低，中間高且表面往往成弧形的結構特徵設置的，這樣的 設置使仿真炭床更具真實感。我們除了從正面看到前仿真炭床外，通過成 像光源的照射，我們還可以看到外成像屏後面的後仿真炭床，形成一個具 有縱深層次感的逼真影像。
作為優選，光線處理裝置為由電機驅動的轉軸以及設置在轉軸上的柔 性反光條構成的反光裝置，光線處理裝置設置在內成像屏的後下側，所述 的柔性反光條一端懸空， 一端固定在轉軸上，柔性反光條的長度大於轉軸 到內成像屏的距離。由於柔性反光條的長度大於轉軸到內成像屏的距離， 因此柔性反光條在旋轉時會碰到內成像屏或電壁爐殼體後壁，從而產生不 規則性跳動，使得成像光源通過轉軸上的反光條反射後在成像屏上獲得自 下而上的、大幅度起伏光線運動軌跡，營造出變化的、大幅度起伏的動態 火焰效果。另一方面，柔性反光條碰觸後仿真炭床會發出類似木炭燃燒所 發出的聲音，從而使電壁爐不但模擬了視覺上的效果，更具備了聽覺上的 逼真效果，使使用者真真切切的感受到了壁爐的存在。
作為優選，電壁爐的殼體內還設有光源遙控電路，光源遙控電路按遙
控器設定的程序控制成像光源的亮度變化，控制LED燈的亮度或色彩變化。由於真實使用的壁爐隨著時間的推移其燃燒的強度總會出現變化，而現有 技術的電壁爐通常只有一個燃燒強度，即電壁爐在整個使用過程中其火焰 的亮度是基本不變的，這樣就使壁爐缺少了真實感，因此，在電壁爐的殼 體內設置光源遙控電路，光源遙控電路按遙控器設定的程序控制成像光源 的亮度變化，可以完全模擬自然狀態的壁爐燃燒過程的亮度變化，達到最
佳的模擬效果。同時，光源遙控電路還可以根據使用者的愛好控制LED燈 的亮度及色彩的變化，以滿足不同使用者對模擬焰火畫面的不同喜好。此 外，光源的亮度及色彩變化控制由遙控器完成，使用者無須靠近電壁爐即 可控制，操作非常方便。
本發明的實質效果是它有效地解決現有技術的電壁爐存在的火焰的 層次少，縱深範圍小，缺少立體火焰的多層結構，立體效果較差的問題， 同時，還解決了目前電壁爐存在的火焰色彩比較單調的問題。本發明利用 半透反光材料既可以透過光線，又可以反射光線的特點，通過光線的多次 反射來形成一個層次豐富、縱深範圍大、立體感很強的火焰圖像，與現有 技術的只具有透光功能、不具備反光功能或反光功能很差的成像屏相比， 具有本質的區別，是電壁爐成像屏設計上的創新之舉。


圖1是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐的一種結構示意圖。
圖2是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐的另一種結構示意圖。
圖3是附圖1的左視圖。
圖4是附圖2的左視圖。圖5是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐發光塊的一種結構示意圖。 圖6是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐發光塊的一種剖視圖。 圖7是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐內成像屏橫截面的一種結構 示意圖。
圖8是本發明內外成像屏多層火焰電壁爐內成像屏橫截面的另一種結 構示意圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，並結合附圖對本發明技術方案的具體實施方式
作進 一步的說明。 實施例1
在如圖1圖3所示的實施例1中，內外成像屏多層火焰電壁爐包括殼 體11、設於殼體上的加熱裝置14、成像光源13及設於成像光源上方的光 線處理裝置8、仿真炭床及緊靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括內成 像屏1與外成像屏2，內成像屏1與外成像屏2為半透反光結構，內成像屏 1與外成像屏2的透光率為80%，反光率為20%，內成像屏l的橫截面為單 折線結構(見圖7)，外成像屏2為平面結構。仿真炭床3設置在內外成像 屏的底部位置，仿真炭床3為若干表面帶有多個折射面的球狀發光塊4及 具有木炭外形的半透明塊7，設置在內外成像屏之間，發光塊4內設有空腔 5，空腔5內設有LED燈6 (見圖5圖6)，不同發光塊4其空腔5內的LED 燈6的顏色各不相同。光線處理裝置8為由電機驅動的轉軸9以及設置在 轉軸9上的柔性反光條10構成的反光裝置，光線處理裝置8設置在內成像屏1的後下側，所述的柔性反光條10—端懸空， 一端固定在轉軸9上，柔 性反光條10的長度大於轉軸9到內成像屏1的距離。電壁爐的殼體11內 還設有光源遙控電路12，光源遙控電路12按遙控器設定的程序控制成像光 源13的亮度變化，控制LED燈6的亮度或色彩變化。另外，電壁爐的殼體 內壁上塗成黑色，起到吸收光線的作用，防止光線的漫反射影響壁爐的視 覺效果。
實施例1的內外成像屏多層火焰電壁爐工作時，成像光源發出的光一 部分直接照射到仿真炭床上，在燈光的照射下，炭床上的半透明塊呈現出 炭火燃燒的情形，通過內外成像屏的反射，這一炭火燃燒情形被拉伸，且 遠離真實炭床的影像較暗，從而形成縱深大、立體感強的逼真效果。同時， 發光塊內的LED燈點亮，發出各種不同顏色的光線，這些光線通過發光塊 表面的多個折射面折射後到達內成像屏與外成像屏，再通過內外成像屏的 作用，使得我們從外成像屏上看到的焰火畫面色彩更加豐富靚麗。此外， 電壁爐開始工作後，電機轉動帶動轉軸轉動，設置在轉軸上的柔性反光條 跟著轉動，成像光源的部分光線通過柔性反光條反射到內外成像屏上，在 內外成像屏上形成火焰自下而上的動態效果。由於柔性反光條的長度大於 轉軸到內成像屏或電壁爐殼體後壁的距離，因此柔性反光條在旋轉時會碰 到內成像屏或電壁爐殼體後壁，從而產生不規則的、突然性的向上跳動， 使得成像光源通過轉軸上的反光條反射後在成像屏獲得大幅度起伏光線運 動軌跡，營造出變化的、大幅度起伏的動態火焰效果，且這種動態的變化 同樣會通過內外成像屏多次反射，從而形成大縱深的立體效果。另一方面， 柔性反光條碰觸後仿真炭床或電壁爐殼體後壁會發出類似木炭燃燒所發出的聲音，從而使電壁爐不但模擬了壁爐視覺上的效果，更具備了聽覺上的 逼真聲響，使使用者真真切切的感受到了壁爐的存在。此外，由於內成像 屏的橫截面為單折線結構，該結構在反射光線的同時使光線偏向外成像屏 的屏幕中心，從而形成中心火焰強度高、周圍逐漸減弱的火焰效果。
成像光源的亮度變化受光源遙控電路控制，光源遙控電路按遙控器設 定的程序控制成像光源的亮度變化，從而完全模擬自然狀態的壁爐燃燒過 程的亮度變化，達到最佳的模擬效果，同時，光源遙控電路還可以根據使
用者的喜好控制LED燈的亮度或色彩變化，通過調整LED燈的亮度及其色 彩組合，可以滿足不同使用者對模擬焰火畫面的不同喜好。 實施例2
在圖2圖4所示的實施例2中，仿真炭床3為前上部設有仿真炭面， 後下部空缺的半透明條狀結構。仿真炭床3設置在內外成像屏之間及外成 像屏2的前側，設置在內外成像屏之間的仿真炭床高於設置在外成像屏2 前側的仿真炭床。前後仿真炭床橫截面上的炭面大體上為弧面結構，且前 側仿真炭床的弧面結構與後側仿真炭床的弧面結構相連接，內成像屏的橫 截面採用曲線結構(見圖8)，內成像屏1與外成像屏2的透光率為75%， 反光率為25%，其餘和實施例l相同。
實施例2的內外成像屏多層火焰電壁爐工作時，成像光源發出的光一 部分直接照射到前仿真炭床及後仿真炭床上，由於前後仿真炭床均為半透 明結構且其炭面上染有顏色，在燈光的照射下，炭床呈現出炭火燃燒的色 彩，同時，仿真炭床有內外兩層，而後仿真炭床又高於前仿真炭床，從正 面看，前仿真炭床呈現出鮮明的炭火燃燒的色彩，而後仿真炭床由於相隔兩層成像屏，其色彩較暗，呈現出位置較遠的炭火燃燒的色彩，同時，受 內外成像屏反射作用的影響，我們可以看到多個炭床的影像，且遠離真實 炭床的影像較暗，從而使壁爐上的炭火形成具有縱深感、立體感的炭火的 逼真效果。此外，橫截面採用曲線結構的內成像屏，使得其反射的影像在 外成像屏上出現局部放大、局部縮小的奇妙景象，增加了動態火焰的觀賞 性。該結構電壁爐火焰模擬、燃燒聲音模擬以及壁爐燃燒過程的亮度變化 模擬均和實施例l相同。
權利要求
1.一種內外成像屏多層火焰電壁爐，包括殼體、設於殼體上的加熱裝置、成像光源及設於成像光源上方的光線處理裝置、仿真炭床及緊靠仿真炭床的成像屏，其特徵是所述的成像屏包括內成像屏(1)與外成像屏(2)，內成像屏(1)與外成像屏(2)為半透反光結構，仿真炭床(3)設置在內外成像屏的底部位置。
2. 根據權利要求1所述的內外成像屏多層火焰電壁爐，其特徵在於 所述的內成像屏(1)與外成像屏(2)的透光率為70% 85%，反光率為 15% 30%。
3. 根據權利要求1所述的內外成像屏多層火焰電壁爐，其特徵在於 所述的內成像屏(1)的橫截面為折線或曲線結構，外成像屏(2)為平 面結構。
4. 根據權利要求1所述的內外成像屏多層火焰電壁爐，其特徵在於 所述的仿真炭床(3)包括若干表面帶有多個折射面的發光塊(4)，發光 塊(4)內設有空腔(5)，空腔(5)內設有LED燈(6)。
5. 根據權利要求1所述的內外成像屏多層火焰電壁爐，其特徵在於 所述的仿真炭床(3)為若干表面帶有多個折射面的發光塊(4)及具有 木炭外形的半透明塊(7)，發光塊(4)內設有空腔(5)，空腔(5)內 設有LED燈(6)。
6. 根據權利要求1所述的內外成像屏多層火焰電壁爐，其特徵在於 所述仿真炭床(3)為前上部設有仿真炭面，後下部空缺的半透明條狀結構。
7. 根據權利要求1或2或3或4或5所述的內外成像屏多層火焰電 壁爐，其特徵在於仿真炭床(3)設置在內外成像屏之間。
8. 根據權利要求1或2或3或6所述的內外成像屏多層火焰電壁爐， 其特徵在於仿真炭床(3)設置在內外成像屏之間及外成像屏(2)的前 側，設置在內外成像屏之間的仿真炭床高於設置在外成像屏(2)前側的 仿真炭床。
9. 根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的內外成像屏多層火 焰電壁爐，其特徵在於光線處理裝置(8)為由電機驅動的轉軸(9)以 及設置在轉軸(9)上的柔性反光條(10)構成的反光裝置，光線處理裝 置(8)設置在內成像屏(1)的後下側，所述的柔性反光條(10) —端 懸空， 一端固定在轉軸(9)上，柔性反光條(10)的長度大於轉軸(9) 到內成像屏(1)的距離。
10. 根據權利要求l或2或3或4或5或6所述的內外成像屏多層火 焰電壁爐，其特徵在於電壁爐的殼體(ll)內還設有光源遙控電路(12)， 光源遙控電路(12)按遙控器設定的程序控制成像光源(13)的亮度變 化，控制LED燈(6)的亮度或色彩變化。
全文摘要
本發明公開了一種內外成像屏多層火焰電壁爐，包括殼體、設於殼體上的加熱裝置、成像光源及設於成像光源上方的光線處理裝置、仿真炭床及緊靠仿真炭床的成像屏，所述的成像屏包括內成像屏與外成像屏，內成像屏與外成像屏為半透反光結構，仿真炭床設置在內外成像屏的底部位置。本發明利用半透反光材料既可以透過光線，又可以反射光線的特點，通過光線的多次反射來形成一個層次豐富、縱深範圍大、立體感很強的火焰圖像，有效地解決現有技術的電壁爐存在的火焰的層次少，縱深範圍小，缺少立體火焰的多層結構，立體效果較差的問題。
文檔編號F24C7/00GK101576273SQ20081016253
公開日2009年11月11日 申請日期2008年11月20日 優先權日2008年11月20日
發明者朱宏鋒 申請人:朱宏鋒