一種火焰仿真系統的製作方法
2023-04-25 03:42:56 2
一種火焰仿真系統的製作方法
【專利摘要】一種火焰仿真系統，包括火形壁、設置於火形壁前側的成像屏以及設於火形壁後側的動態光源裝置，所述動態光源裝置的軸向與火形壁的平面平行，所述動態光源裝置包括支撐架、發光二極體和電機，其特徵在於所述支撐架上軸向安裝有一透光筒，所述透光筒的表面開有多個形狀各異的透明窗，透光筒的一端通過連接軸與電機相連，另一端通過自平衡軸承套在支撐架的軸套上；所述發光二極體軸向設於透光筒內，不隨透光筒轉動。作旋轉運動的透光筒與位置固定的發光二極體組成的動態光源形成變化的燃燒火焰效果，使得模擬火焰圖象更加自然，同時動態光源裝置的使用壽命長且節能、安全。本發明結構緊湊、實用經濟，並簡化機械結構，使模擬壁爐的火焰更逼真、生動、可靠和安全。
【專利說明】一種火焰仿真系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電壁爐【技術領域】，具體是一種電壁爐中的火焰仿真系統。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展和環保要求的日益提高，傳統的實物燃燒壁爐已經逐步被清 潔、安全、方便和衛生的電壁爐所取代。現代的歐洲、北美等地，人們在寒冷的冬季普遍使用 電壁爐禦寒。其中集取暖、觀賞效果於一體的裝飾性電壁爐更是受到大眾的青睞。
[0003]雖然人們對電壁爐中的火焰仿真系統進行了長期研究，過去模仿燃燒火焰的方 法，大多採用普通燈泡有限的光源經過透射、反射、衍射、折射和投射等方法產生，顏色單 一，畫面呆板且缺少真實火焰燃燒時所應有的各種變化，火焰較為單調仿真度不高，外部箱 體往往比較厚重，電機噪音大，效果並不是很理想，而且發光體壽命短，更換頻繁。現有專利 號為200520118914.4的中國專利《仿真壁爐》，包括一帶有空腔和視窗的殼體，以及設置在 所述空腔內接近所述視窗一側的固態光源，在所述固態光源的上方固定設有一火焰模擬裝 置，用於產生模擬火焰；所述固態光源為發光二極體組件；其火焰模擬裝置包括框架、安裝 於框架上的轉軸、連接於所述轉軸一端的電機、設置在轉軸上的反光片、接近於反光片的過 濾板以及設置在過濾板前、接近視窗一側的屏幕玻璃。它是通過LED燈發出的光照射在轉 動的反光片上轉變成不規則的動態光源，再經過過濾板投影到屏幕玻璃上。但是這種結構 在火焰造型上還不夠生動、逼真，反光片設置在轉軸上極易損壞，這勢必影響火焰模擬裝置 的使用壽命，在使用安全性與節能上還有待改進。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種火焰仿真系統，結構簡單實用，模擬火焰 圖象自然逼真，並簡化機械結構，使整個系統更節能、環保、安全。
[0005]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為:一種火焰仿真系統，包括火形壁、 設置於火形壁前側的成像屏以及設於火形壁後側的與動態光源裝置，所述動態光源裝置的 軸向與火形壁的平面平行，所述動態光源裝置包括支撐架、發光二極體和電機，其特徵在於 所述支撐架上軸向安裝有一透光筒，所述透光筒的表面開有多個形狀各異的透明窗，透光 筒的一端通過連接軸與電機相連，另一端套在支撐架的軸套上；所述發光二極體線路板軸 向固定地設於透光筒內，非隨透光筒轉動。
[0006]作為改進，所述透光筒的另一端通過柔性自平衡軸承套在支撐架的軸套上。
[0007]作為改進，所述支撐架為長條形，其兩端成型有翻折的安裝板，安裝板上設有同軸 的通孔，所述軸套固定在右側的安裝板的內側，其中心孔與右側的安裝板的通孔同軸，所述 電機安裝在左側的安裝板的外側，所述透光筒採用一透明薄壁的圓柱形塑料管，其圓周外 表面經過絲印或貼膜處理形成多個波浪形或火焰形狀或者其他形狀的透明窗，透光筒的一 端固定套設有左端蓋，左端蓋的外側設有一用於連接電機的凸出軸，該凸出軸通過橡膠連 接軸套與電機相連，透光筒的另一端與右端蓋組件相連，通過右端蓋組件套在所述軸套上。這樣電機運行時力矩經過左端蓋傳遞到透光筒，透光筒就會隨著電機的連續旋轉產生圓周 運動。
[0008]作為改進，所述右端蓋組件由右端蓋、柔性自平衡軸承套和壓板組成，所述右端蓋 上開設有可供自平衡軸承套嵌入的凹槽，所述柔性自平衡軸承設於右端蓋的凹槽內，其上 用壓板壓緊，並採用連接件將壓板與右端蓋固定連接，所述右端蓋組件通過自平衡軸承套 在與支撐架固定的軸套上，並以聯接件與透光筒的右端固定連接。柔性自平衡軸承克服了 電機和軸套的不同軸引起的電機過載和卡死不轉的問題，減少摩擦阻力，同時也消除了由 此產生的摩擦噪音。
[0009]作為改進，所述發光二極體安裝在一長條形的印刷線路板上，所述印刷線路板安 裝在一線路板支架上，所述線路板支架為一個噴塗成黑色的長條形鈑金件，其上沿長度方 向設有若干安裝孔，所述印刷線路板上設有對應的若干小孔，通過絕緣的隔離柱穿過線路 板支架的安裝孔、印刷線路板上的小孔將印刷線路板與線路板支架絕緣連接，在印刷線路 板上設有一發光二極體蓋板，所述發光二極體通過線路板支架軸向置於透光筒內，並與水 平面呈一定夾角，所述發光二極體發出的光線經過發光二極體蓋板散射後，經過旋轉著的 透光筒上的透明窗，形成變化跳動火苗的源頭。發光二極體發出的光可以是單一顏色的，也 可以是多種顏色的。發光二極體光線的明暗及顏色變化由電壁爐整機的智能控制線路板負 責調節，進而模擬出火焰大小和形態的變化。
[0010]再改進，所述線路板支架的兩端彎折成型有用於安裝連接的翻折邊，其中右端的 翻折邊上開有安裝通孔，一空心螺杆穿過安裝通孔，裡端由螺母固定，外端套置一襯套並用 螺母固定後穿過所述軸套、所述支撐架的右側的安裝板的通孔，最後擰入螺母固定；所述線 路板支架的左端的翻折邊的外側設有一與所述安裝通孔同軸的圓柱銷，所述左端蓋的內側 設有可供圓柱銷插入固定的插孔，所述線路板支架通過圓柱銷與所述插孔的配合、空心螺 杆與支撐架的配合固定地安裝在所述透光筒內，因此，在電機的驅動下透光筒轉動而線路 板支架不動。這樣使得發光二極體工作時位置固定，它發出的光經過旋轉的透光筒過濾後 成為變化跳動火苗的源頭。
[0011 ] 再改進，所述印刷線路板上設有與發光二極體的電源線相連接插口，所述電源線 的一端插接在插口上，另一端穿過所述軸套的中心孔引出透光筒外。
[0012]進一步改進，所述發光二極體蓋板為一內表面蒙砂的塑料板，使通過的光線產生 散射。
[0013]進一步改進，所述火形壁採用不透光材料製成，火形壁上開有仿火焰燃燒狀缺口。 缺口部分允許動態光源裝置產生的動態光束通過，使在成象屏上產生跳動的火焰圖象，具 有真實燃燒時的火焰輪廓。
[0014]再進一步改進，所述成像屏是以單面鏡面的半透明玻璃為基板，其鏡面向外，在內 側非鏡面上通過酸蝕或噴砂、噴塗形成霧狀的半透明毛面，在毛面上採用絲印或噴塗的方 法生成一弧形的不透明區和漸變的過渡區；或在外側鏡面上通過絲印、噴塗或粘貼半透明 圖案，形成磚形、毛石堆砌形或砂灰形的爐膛自然後壁面。
[0015]最後，所述成像屏是以毛面的半透明塑料板為基板，在內側噴塗、絲印弧形不透光 區或過渡區作為火焰圖象成象面，在外側噴塗、絲印或者粘貼磚形、毛石堆砌形、砂灰形圖 案作為壁爐爐膛自然後壁面。[0016]與現有技術相比，本發明的優點在於:作旋轉運動的透光筒與位置固定的發光二 極管組成的動態光源形成變化的燃燒火焰效果，使得模擬火焰圖象更加自然，同時動態光 源裝置的使用壽命長且節能、安全。本發明結構緊湊、實用經濟，並簡化機械結構，使模擬壁 爐的火焰更逼真、生動、可靠和安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的火焰仿真系統的結構示意圖；
[0018]圖2是本發明的動態光源裝置的結構分解圖；
[0019]圖3是本發明的發光二極體安裝在印刷線路板上的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0021]如圖1所示，一種火焰仿真系統，包括火形壁2、設置於火形壁2前側的半透明的 成像屏I以及設於火形壁2後側的與動態光源裝置，火形壁2採用不透光材料製成，火形壁 2上開有多個仿火焰燃燒狀的缺口 2a，成像屏I是以單面鏡面的半透明玻璃為基板，其鏡面 向外，在內側非鏡面上通過酸蝕或噴砂、噴塗形成霧狀的半透明毛面，在毛面上採用絲印或 噴塗的方法生成一弧形的不透明區和漸變的過渡區；或在外側鏡面上通過絲印、噴塗或粘 貼半透明圖案，形成磚形、毛石堆砌形或砂灰形的爐膛自然後壁面，火形壁2的缺口 2a允許 動態光源裝置產生的動態光束通過，使在成象屏I上產生跳動的火焰圖象，具有真實燃燒 時的火焰輪廓；
[0022]如圖2所示，動態光源裝置的軸向與火形壁2的平面平行，動態光源裝置包括支撐 架3、透光筒5、發光二極體21和電機4,透光筒5軸向安裝在支撐架3上,透光筒5的表面 開有多個形狀各異的透明窗5a，透光筒5的一端通過橡膠連接軸套7與電機4相連，另一 端套在支撐架3內側的軸套6上；分布著若干發光二極體21的印刷線路板8是軸向設於透 光筒5內，但不隨透光筒5轉動；支撐架3為長條形，其兩端成型有翻折的安裝板3a和3b， 安裝板3a和3b上設有同軸的通孔，右側的安裝板3a的通孔3al的外側還設有四個小通孔 3a2，軸套6的後端面的邊緣設有與之對應的四個小孔，軸套6的後端與右側的安裝板3a的 內側相抵，其中心孔與右側的安裝板3a的通孔3al同軸，通過螺釘穿過軸套6的四個小孔、 右側的安裝板3a的四個小通孔3a2將軸套6固定在支撐架3上，電機4安裝在左側的安裝 板3b的外側；透光筒5採用一透明薄壁的圓柱形塑料管，其圓周外表面經過絲印或貼膜處 理形成多個波浪形或火焰形狀或者其他形狀的透明窗5a，透光筒5的一端固定套設有左端 蓋11，左端蓋11的外側設有一用於連接電機4的凸出軸11a，該凸出軸Ila通過橡膠連接 軸套7與電機4相連，作主動端；透光筒5的另一端固定套設有右端蓋組件，右端蓋組件由 右端蓋12、柔性自平衡軸承13和壓板14組成，右端蓋12上開設有可供自平衡軸承13嵌入 的凹槽，柔性自平衡軸承13設於右端蓋的凹槽內，其上用壓板14壓緊，並採用連接件將壓 板14與右端蓋12固定連接，並以連接件將右端蓋12與透光筒5的右端固定連接，這樣透 光筒5的右端通過自平衡軸承13套在與支撐架3固定的軸套6上，作為從動端。柔性自平 衡軸承13是由羊毛氈、牛皮等材料製成，衝切成形後，用黃油和石蠟加熱浸煮，使羊毛氈的 絨毛沾結，以減少摩擦阻力，降低運動噪音，延長使用壽命，柔性自平衡軸承13克服了電機4和軸套6的不同軸引起的電機過載和卡死不轉的問題，減少摩擦阻力，同時也消除了由此 產生的摩擦噪音，這樣電機4運行時力矩經過左端蓋11傳遞到透光筒5，透光筒5就會隨著 電機4的連續旋轉產生圓周運動；
[0023]發光二極體21安裝在一長條形的印刷線路板8上，如圖3，印刷線路板8安裝在 一線路板支架9上，線路板支架9為一個噴塗成黑色的長條形鈑金件，其上沿長度方向設有 若干安裝孔9a，印刷線路板8上設有對應的若干小孔8a，通過塑料材質的隔離柱15穿過線 路板支架9的安裝孔9a、印刷線路板8上的小孔8a將印刷線路板8與線路板支架9絕緣 連接，在印刷線路板8上設有一發光二極體蓋板10,發光二極體蓋板10為一內表面蒙砂的 塑料板，線路板支架9的兩端彎折成型有用於安裝連接的翻折邊，其中右端的翻折邊上開 有安裝通孔％，一空心螺杆16穿過安裝通孔％，裡端由螺母18固定，外端套置一襯套17 並用螺母19固定後穿過軸套6的中心孔、支撐架3的右側的安裝板3a的通孔3al，最後擰 入螺母22固定；線路板支架9的左端的翻折邊的外側設有一與安裝通孔9b同軸的圓柱銷 9c，左端蓋11的內側設有可供圓柱銷9c插入固定的插孔，線路板支架9通過圓柱銷9c與 插孔的配合與透光筒5的左端固定，這樣發光二極體21通過線路板支架9軸向固定地置於 透光筒5內，並與水平面呈一定夾角與支撐架3固定，使得發光二極體21工作時位置固定， 但不隨透光筒5轉動，發光二極體21發出的光線經過發光二極體蓋板10散射後，經過旋轉 著的透光筒5上的透明窗5a，形成變化跳動火苗的源頭，發光二極體21發出的光可以是單 一顏色的，也可以是多種顏色的，發光二極體21光線的明暗及顏色變化由電壁爐整機的智 能控制線路板負責調節，進而模擬出火焰大小和形態的變化；印刷線路板8的右側設有與 發光二極體21的電源線20相連接插口 Sb，電源線20的一端插接在插口上，另一端穿過軸 套6的中心孔引出透光筒5外。
[0024]成像屏還可以是以毛面的半透明塑料板為基板，在內側噴塗、絲印弧形不透光區 或過渡區作為火焰圖象成象面，在外側噴塗、絲印或者粘貼磚形、毛石堆砌形、砂灰形圖案 作為壁爐爐膛自然後壁面。
【權利要求】
1.一種火焰仿真系統，包括火形壁、設置於火形壁前側的成像屏以及設於火形壁後側的與動態光源裝置，所述動態光源裝置的軸向與火形壁的平面平行，所述動態光源裝置包括支撐架、發光二極體和電機，其特徵在於所述支撐架上軸向安裝有一透光筒，所述透光筒的表面開有多個形狀各異的透明窗，透光筒的一端通過連接軸與電機相連，另一端套在支撐架的軸套上；所述發光二極體線路板軸向固定地設於透光筒內，非隨透光筒轉動。
2.根據權利要求1所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述透光筒的另一端通過柔性自平衡軸承套在支撐架的軸套上。
3.根據權利要求2所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述支撐架為長條形，其兩端成型有翻折的安裝板，安裝板上設有同軸的通孔，所述軸套固定在右側的安裝板的內側，其中心孔與右側的安裝板的通孔同軸，所述電機安裝在左側的安裝板的外側，所述透光筒採用一透明薄壁的圓柱形塑料管，其圓周外表面經過絲印或貼膜處理形成多個波浪形或火焰形狀的透明窗，透光筒的一端固定套設有左端蓋，左端蓋的外側設有一用於連接電機的凸出軸，該凸出軸穿過橡膠連接軸套與電機相連，透光筒的另一端與右端蓋組件相連，通過右端蓋組件套在所述軸套上。
4.根據權利要求3所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述右端蓋組件由右端蓋、柔性自平衡軸承套和壓板組成，所述右端蓋上開設有可供自平衡軸承套嵌入的凹槽，所述柔性自平衡軸承設於右端蓋的凹槽內，其上用壓板壓緊，並採用連接件將壓板與右端蓋固定連接，所述右端蓋組件通過自平衡軸承套在與支撐架固定的軸套上，並以連接件與透光筒的右端固定連接。
5.根據權利要求4所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述發光二極體安裝在一長條形的印刷線路板上，所述印刷線路板安裝在一線路板支架上，所述線路板支架為一個噴塗成黑色的長條形鈑金件，其上沿長度方向設有若干安裝孔，所述印刷線路板上設有對應的若干小孔，通過絕緣的隔離柱穿過線路板支架的安裝孔、印刷線路板上的小孔將印刷線路板與線路板支架絕緣連接，在印刷線路板上設有一發光二極體蓋板，所述發光二極體通過線路板支架軸向置於透光筒內，並與水平面呈一定夾角，所述發光二極體發出的光線經過發光二極體蓋板散射後，經過旋轉著的透光筒上的透明窗，形成變化跳動火苗的源頭。
6.根據權利要求5所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述線路板支架的兩端彎折成型有用於安裝連接的翻折邊，其中右端的翻折邊上開有安裝通孔，一空心螺杆穿過安裝通孔， 裡端由螺母固定，外端套置一襯套並用螺母固定後穿過所述軸套、所述支撐架的右側的安裝板的通孔，最後擰入螺母固定；所述線路板支架的左端的翻折邊的外側設有一與所述安裝通孔同軸的圓柱銷，所述左端蓋的內側設有可供圓柱銷插入固定的插孔，所述線路板支架通過圓柱銷與所述插孔的配合、空心螺杆與支撐架的配合固定地安裝在所述透光筒內。
7.根據權利要求7所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述印刷線路板上設有與發光二極體的電源線相連接插口，所述電源線的一端插接在插口上，另一端穿過·所述軸套的中心孔引出透光筒外。
8.根據權利要求5所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述發光二極體蓋板為一內表面蒙砂的塑料板。
9.根據權利要求1至8任一權利要求所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述火形壁採用不透光材料製成，火形壁上開有仿火焰燃燒狀缺口。
10. 根據權利要求1至8任一權利要求所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述成像屏是以單面鏡面的半透明玻璃為基板，其鏡面向外，在內側非鏡面上通過酸蝕或噴砂、噴塗形成霧狀的半透明毛面，在毛面上採用絲印或噴塗的方法生成一弧形的不透明區和漸變的過渡區；或在外側鏡面上通過絲印、噴塗或者粘貼半透明圖案，形成磚形、毛石堆砌形或砂灰形的爐膛自然後壁面。
11.根據權利要求1至8任一權利要求所述的火焰仿真系統，其特徵在於所述成像屏是以毛面的半透明塑料板為基板，在內側噴塗、絲印弧形不透光區或過渡區作為火焰圖象成象面，在外側噴塗、絲印或者粘貼磚形、毛石堆砌形、砂灰形圖案作為壁爐爐膛自然後壁面。
【文檔編號】F21V14/08GK103574483SQ201210252120
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優先權日:2012年7月20日
【發明者】陳曉亮 申請人:寧波高博科技有限公司