CN105910060A - 一种电壁炉的火焰模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电壁炉的火焰模拟装置，包括控制装置、安装在电壁炉内的动态图像显示装置、位于动态图像显示装置下方的部分透射部分反射镜、位于部分透射部分反射镜后方的仿真燃料、背景墙照明装置，所述仿真燃料部分区域透光，其下方设置有燃料照明装置，所述动态图像显示装置播放火焰燃烧时的影像，所述部分透射部分反射镜部分反射所述火焰影像，使得所成火焰虚像在仿真燃料所在位置的上方，并可透过所述部分透射部分反射镜看到后方燃料和后面板，所述背景墙照明装置用于照亮电壁炉的面板，所述燃料照明装置用于照亮仿真燃料，所述控制装置分别与动态图像显示装置、背景墙照明装置和燃料照明装置连接。

Description

一种电壁炉的火焰模拟装置
技术领域
本发明涉及电子光学领域，具体涉及一种电壁炉的火焰模拟装置。
背景技术
随着时代变迁，用于取暖的壁炉已经逐渐退出人们生活的舞台，但在人们心目中却对其有一定的怀古情愫，希望在家居布置中能够体现壁炉的视觉感官效果。因此，市场上出现了电壁炉。电壁炉采用电子光学组件，模拟壁炉燃烧时的效果，其不是用于加热，而只是产生视觉效果，起到装饰作用。
现有的电壁炉一般由两部分组成：空气加热装置和火焰模拟装置，而其中的火焰模拟装置一般有三类，下面分别做简单介绍：
第一类：用一组纺织物飘带悬挂在模拟的燃烧物上方、半透明的塑料屏幕之后，通过空气吹动纺织物飘带并投影到屏幕面上而产生光影晃动来模拟燃烧时的火焰。
第二类：在仿真燃料后放置投影屏和火焰型透光板，后方安装由电机带动的旋转光源发光，透过火焰型透光板投射到投影屏，形成火焰视觉效果，光源的旋转则产生了火焰自下而上的动态效果。
第三类：在仿真燃料后放置投影屏和火焰型反光板，后方安装由电机带动的旋转光源发光，通过火焰型反光板投射到投影屏上，形成火焰视觉效果，光源的旋转则产生了火焰自下而上的动态效果。
第一类装置产生的火焰投影形状和动态视觉效果较好，但没有飘带遮挡部分过于明亮，由飘带遮挡产生投影区域反而更暗，与真实物理情况不符。
第二类装置利用事先制作好的火焰型透光板来产生火焰的形状，导致火焰的形状固定不变，火焰的升腾效果由旋转的光源投影产生，导致火焰升腾的运动速度一致，没有真实火焰的随机动感。并且光源旋转由电机带动，容易产生噪音。
第三类装置的缺点同第二类接近。
综上，现有的火焰模拟装置存在以下缺点：火焰由固定颜色光源投影产生，色彩不够丰富，无准确的外焰内焰等颜色区分；火焰形状固定，缺少随机动态效果；火焰在投影屏上呈现，缺少空间立体感。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种电壁炉的火焰模拟装置，采用的技术方案如下：
一种电壁炉的火焰模拟装置，包括控制装置、安装在电壁炉内的动态图像显示装置、位于动态图像显示装置下方的部分透射部分反射镜、位于部分透射部分反射镜后方的仿真燃料、背景墙照明装置，所述仿真燃料部分区域透光，其下方设置有燃料照明装置，所述动态图像显示装置播放火焰燃烧时的影像，所述部分透射部分反射镜部分反射所述火焰影像，使得所成火焰虚像在仿真燃料所在位置的上方，并可透过所述部分透射部分反射镜看到后方燃料和后面板，所述背景墙照明装置用于照亮电壁炉的面板，所述燃料照明装置用于照亮仿真燃料，所述控制装置分别与动态图像显示装置、背景墙照明装置和燃料照明装置连接，用于控制动态图像显示装置、燃料照明装置和背景墙照明装置。
火焰燃烧视频是在一定的长度内循环播放的，单元长度在2秒以上，播放动画或图片，选用的画面为数幅至数千幅之间。本发明将每种视频素材按24帧/秒、18帧/秒、12帧/秒三档速度播放，分别表现的是火焰燃烧的快、中、慢，每档速度对应的播放时间分别为11秒、15秒、20秒左右。通过控制装置可以控制动态图像显示装置的亮度，以适应于不同的使用环境及用户的爱好，本发明也相应分为亮、中、暗三个等级。动态图像显示装置播放的火焰经部分透射部分反射镜反射成虚像，设计部分透射部分反射镜与动态图像显示装置及仿真燃料的角度关系，使火焰虚像在仿真燃料发出火焰的位置上方，没有前后视差，用户在前面板的前方观察到的是仿真燃料的实体和火焰动画的虚像，火焰虚像底部与仿真燃料重叠，视觉上火焰从燃料中冒出，因此模拟燃烧火焰效果自然逼真，有空间感。部分透射部分反射镜可采用半透半反镜，或其透射和反射的比例可根据火焰亮度设计。为了模拟真实壁炉中燃料燃烧产生的火焰照亮壁炉腔内部的效果，在壁炉内设置背景墙照明装置，模拟火焰照亮壁炉的效果，背景墙照明装置的安装位置可根据实际需要确定，只要能够照亮壁炉的面板即可。仿真燃料上有多个区域部分透光，其下方放置照明装置，通过一定方式照亮燃料，光线从部分透光区域中透过，模拟燃料燃烧的视觉效果。通过控制装置控制动态图像显示装置、燃料照明装置和背景墙照明装置，使火焰模拟的效果更逼真。同时，本发明还简化了整体装置，不需要使用机械动力，制造简单，使得整套装置安装容易、耐久、方便使用。
作为优选，所述动态图像显示装置安装于电壁炉的上面板上或作为电壁炉的上面板，所述部分透射部分反射镜与动态图像显示装置成锐角关系。
部分透射部分反射镜安装在电壁炉内部，当其与上面板或下面板成锐角时，火焰虚像的根部恰好在仿真燃料发出火焰的位置，使电壁炉的模拟效果更佳。
作为优选，所述燃料照明装置和背景墙照明装置包括若干个LED灯条，所述LED灯条由若干个发光二极管组成。
作为优选，通过控制装置调节发光二极管的亮度，改变仿真燃料和电壁炉侧面板和后面板的亮度。
控制装置分别与燃料照明装置和背景墙照明装置连接，控制燃料照明装置和背景墙照明装置的亮度和闪烁的节奏和速度。燃料照明装置由若干LED灯条组成，LED灯条包括若干个发光二极管，灯条和发光二极管的数量多少取决于仿真燃料的大小和火焰亮度的要求，而其中的每个发光二极管交替闪烁的节奏和速度与火焰燃烧的速度相适应。背景墙照明装置也包括若干LED灯条，每个LED灯条有若干个发光二极管组成，调节其中的发光二极管的亮度，使得火焰正上方和距离火焰近的空间的亮度最高，而与火焰的距离越远的空间亮度越低，火焰水平线下方空间的亮度最低。如此，用户在壁炉前面板的前方观察到木柴燃烧的效果更加逼真。
作为优选，所述部分透射部分反射镜，光学反射率小于35%，透射率大于50%。
作为优选，所述动态图像显示装置为整块液晶屏或LED屏，或多块液晶屏或LED屏拼接组成。
作为优选，所述控制装置包括相互连接的视频存储装置和微处理器、与微处理器连接的视频切换选择按键和动态图像显示装置亮度控制按键，所述微处理器包括视频接口，微处理器通过视频接口与动态图像显示装置连接。
视频存储装置存储了多个不同燃料燃烧的视频素材，与壁炉中放置的仿真燃料相匹配。可以通过视频切换选择按键切换选择不同的视频素材进行播放。通过动态图像显示装置亮度控制按键选择控制动态图像显示装置的亮度，以适应不同的用户的个人需要。
作为优选，所述微处理器还包括燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口，微处理器通过燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口分别与燃料照明装置和背景墙照明装置连接，所述控制装置还包括与微处理器连接的燃料亮度控制按键、背景墙亮度控制按键。
作为优选，所述控制装置采用遥控器的方式设置。
现有的电壁炉火焰模拟装置通过控制光源的强度来控制闪烁部件的亮度，控制主要采用与光源相连的控制电路的方式进行，不便操作。而本发明通过遥控器的方式来控制相应的照明装置的亮度，操作简单方便。
作为优选，所述电壁炉的侧面板和后面板为双层结构，其中，内层为透光的模拟砖墙层，外层为不透光的壁炉外壁，所述背景墙照明装置放置于模拟砖墙层与壁炉外壁之间。
本申请将壁炉设置为双层结构，其内壁设置为部分透光的模拟砖墙层，使得背景墙照明装置发出的光线经内层模拟砖墙层的模糊化和虚化作用后更接近真实壁炉的情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明使用动态图像显示装置，呈现全色彩连续的燃烧火焰影像；设计部分透射部分反射镜与动态图像显示装置和仿真燃料的关系，使得部分反射形成火焰虚像的底部恰好在仿真燃料发出火焰的位置，使得模拟燃烧火焰效果自然逼真，有空间感。设置仿真燃料照明装置和背景墙照明装置分别照亮仿真燃料和背景墙，并控制其亮度和闪烁速度与播放的火焰视频相匹配，使得电壁炉的效果更逼真。采用遥控器和面板上的调节装置结合的控制方式，既方便又能提高保障度。将壁炉设置为双层结构，其内壁设置为部分透光的模拟砖墙层，使得光线经内层模拟砖墙层的模糊化和虚化作用后更接近真实壁炉的情况。本发明不需要使用机械动力，简化了整体装置，制造简单，使得整套装置安装容易、耐久、方便使用。
附图说明
图1是本发明电壁炉的侧45度透视图；
图2是本发明电壁炉的前视图；
图3是本发明控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
一种电壁炉的火焰模拟装置，包括控制装置、安装在电壁炉内的动态图像显示装置1、位于动态图像显示装置1下方的部分透射部分反射镜2、位于部分透射部分反射镜2后方的仿真燃料5、背景墙照明装置，所述仿真燃料5部分区域透光，其下方设置有燃料照明装置，所述动态图像显示装置播放火焰燃烧时的影像，所述部分透射部分反射镜2部分反射所述火焰影像，使得所成火焰虚像在仿真燃料5所在位置的上方，并可透过所述部分透射部分反射镜2看到后方燃料和后面板，所述背景墙照明装置用于照亮电壁炉的面板，所述燃料照明装置用于照亮仿真燃料5，所述控制装置分别与动态图像显示装置、背景墙照明装置和燃料照明装置连接，用于控制动态图像显示装置1、燃料照明装置和背景墙照明装置。
火焰燃烧视频是在一定的长度内循环播放的，单元长度在2秒以上，播放动画或图片，选用的画面为数幅至数千幅之间。本实施例将每种视频素材按24帧/秒、18帧/秒、12帧/秒三档速度播放，分别表现的是火焰燃烧的快、中、慢，每档速度对应的播放时间分别为11秒、15秒、20秒左右。通过控制装置可以控制动态图像显示装置1的亮度，以适应于不同的使用环境及用户的爱好，本实施例也相应分为亮、中、暗三个等级。动态图像显示装置1播放的火焰3经部分透射部分反射镜2反射成虚像4，设计部分透射部分反射镜2与动态图像显示装置1及仿真燃料5的角度关系，使火焰虚像4在仿真燃料5发出火焰的位置上方，没有前后视差，用户在前面板的前方观察到的是仿真燃料5的实体和火焰动画的虚像4，火焰虚像4的底部与仿真燃料5重叠，视觉上火焰从燃料中冒出，因此模拟燃烧火焰效果自然逼真，有空间感。部分透射部分反射镜2可采用半透半反镜，或其透射和反射的比例可根据火焰亮度设计。为了模拟真实壁炉中燃料燃烧产生的火焰照亮壁炉腔内部的效果，在壁炉内设置背景墙照明装置，，模拟火焰照亮壁炉的效果，背景墙照明装置的安装位置可根据实际需要确定，只要能够照亮壁炉的面板即可。仿真燃料5上有多个区域部分透光，其下方放置照明装置，通过一定方式照亮燃料，光线从部分透光区域中透过，模拟燃料燃烧的视觉效果。通过控制装置控制动态图像显示装置1、燃料照明装置和背景墙照明装置，使火焰模拟的效果更逼真。
所述动态图像显示装置1安装于电壁炉的上面板上或作为电壁炉的上面板，所述部分透射部分反射镜2与动态图像显示装置1成锐角关系。
部分透射部分反射镜2安装在电壁炉内部，当其与上面板或下面板成锐角时，火焰虚像4的根部恰好在仿真燃料5发出火焰的位置，使电壁炉的模拟效果更佳。
所述燃料照明装置和背景墙照明装置包括若干个LED灯条，所述LED灯条由若干个发光二极管组成。
通过控制装置调节发光二极管的亮度，改变仿真燃料和电壁炉侧面板和后面板的亮度。
控制装置分别与燃料照明装置和背景墙照明装置连接，控制燃料照明装置和背景墙照明装置的亮度和闪烁的节奏和速度。燃料照明装置由7、8、9三个LED灯条组成，每个LED灯条包含16个发光二极管，而其中的每个发光二极管交替闪烁的节奏和速度与火焰燃烧的速度相适应。背景墙照明装置为6、10、11三个LED灯条，调节其中的发光二极管的亮度，使得火焰正上方和距离火焰近的空间的亮度最高，而与火焰的距离越远的空间的亮度越低，火焰水平线下方的亮度最低。如此，用户在壁炉前面板的前方观察到木柴燃烧的效果更加逼真。
所述部分透射部分反射镜，光学反射率小于35%，透射率大于50%。
所述动态图像显示装置为整块液晶屏或LED屏，或多块液晶屏或LED屏拼接组成。
所述控制装置包括相互连接的视频存储装置和微处理器、与微处理器连接的视频切换选择按键和动态图像显示装置亮度控制按键，所述微处理器包括视频接口，微处理器通过视频接口与动态图像显示装置连接。
视频存储装置存储了多个不同燃料燃烧的视频素材，与壁炉中放置的仿真燃料5相匹配。可以通过视频切换选择按键切换选择不同的视频素材进行播放。通过动态图像显示装置亮度控制按键选择控制动态图像显示装置1的亮度，以适应不同的用户的个人需要。
所述微处理器还包括燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口，微处理器通过燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口分别与燃料照明装置和背景墙照明装置连接，所述控制装置还包括与微处理器连接的燃料亮度控制按键、背景墙亮度控制按键。
所述控制装置采用遥控器的方式设置。
现有的电壁炉火焰模拟装置通过控制光源的强度来控制闪烁部件的亮度，控制主要采用与光源相连的控制电路的方式进行，不便操作。而本发明通过遥控器的方式来控制相应的照明装置的亮度，操作简单方便。
所述电壁炉的侧面板和后面板为双层结构，其中，内层为透光的模拟砖墙层12、13、14，外层为不透光的壁炉外壁，所述背景墙照明装置放置于模拟砖墙层与壁炉外壁之间。
本实施例将壁炉设置为双层结构，其内壁设置为部分透光的模拟砖墙层，使得背景墙照明装置发出的光线经内层模拟砖墙层的模糊化和虚化作用后更接近真实壁炉的情况。

Claims (10)

1.一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，包括控制装置、安装在电壁炉内的动态图像显示装置、位于动态图像显示装置下方的部分透射部分反射镜、位于部分透射部分反射镜后方的仿真燃料、背景墙照明装置，所述仿真燃料部分区域透光，其下方设置有燃料照明装置，所述动态图像显示装置播放火焰燃烧时的影像，所述部分透射部分反射镜部分反射所述火焰影像，使得所成火焰虚像在仿真燃料所在位置的上方，并可透过所述部分透射部分反射镜看到后方燃料和后面板，所述背景墙照明装置用于照亮电壁炉的面板，所述燃料照明装置用于照亮仿真燃料，所述控制装置分别与动态图像显示装置、背景墙照明装置和燃料照明装置连接，用于控制动态图像显示装置、燃料照明装置和背景墙照明装置。
2. 根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述动态图像显示装置安装于电壁炉的上面板上或作为电壁炉的上面板，所述部分透射部分反射镜与动态图像显示装置成锐角关系。
3.根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述燃料照明装置和背景墙照明装置包括若干个LED灯条，所述LED灯条由若干个发光二极管组成。
4.根据权利要求3所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，通过控制装置调节发光二极管的亮度，改变仿真燃料和电壁炉侧面板和后面板的亮度。
5.根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述部分透射部分反射镜，光学反射率小于35%，透射率大于50%。
6.根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述动态图像显示装置为整块液晶屏或LED屏，或多块液晶屏或LED屏拼接组成。
7.根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述控制装置包括相互连接的视频存储装置和微处理器、与微处理器连接的视频切换选择按键和动态图像显示装置亮度控制按键，所述微处理器包括视频接口，微处理器通过视频接口与动态图像显示装置连接。
8.根据权利要求7所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述微处理器还包括燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口，微处理器通过燃料照明装置接口和背景墙照明装置接口分别与燃料照明装置和背景墙照明装置连接，所述控制装置还包括与微处理器连接的燃料亮度控制按键、背景墙亮度控制按键。
9.根据权利要求8所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述控制装置采用遥控器的方式设置。
10.根据权利要求1所述的一种电壁炉的火焰模拟装置，其特征在于，所述电壁炉的侧面板和后面板为双层结构，其中，内层为透光的模拟砖墙层，外层为不透光的壁炉外壁，所述背景墙照明装置放置于模拟砖墙层与壁炉外壁之间。
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