CN101256002A - 火焰模拟组件 - Google Patents

Abstract

一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括一个或多个用于产生火焰图像的光源，和具有前表面且位于来自光源的光的路径上的屏幕。屏幕适于使火焰图像透射通过该屏幕。所述组件还包括一个或多个位于屏幕后面的模拟内部壁炉壁，位于屏幕前面的第一模拟燃料床，和位于屏幕后面且可通过屏幕至少部分地观察的第二模拟燃料床。屏幕适于允许观察模拟内部壁炉壁的至少一部分。

Description

火焰模拟组件

本申请是提交于2004年1月20日的在先申请No.10/759,143的部分继续申请。

技术领域

本发明涉及适于显示火焰图像的火焰模拟组件。

背景技术

已知各种类型的火焰模拟组件。通常，火焰模拟组件设计成能包括在电子壁炉中，用来模拟真实壁炉中的炉火。例如，美国专利No.4,965,707(Butterfield)公开了一种用于电子壁炉的模拟火焰系统，其中，光源与波浪形丝带结合以模拟火焰。与由木材燃料源产生的火焰相比，最终效果更类似于由煤燃料源产生的火焰。燃烧木材的火焰更为活跃，并且在燃料源上方延伸得更高。

已知的火焰模拟组件具有一些优于燃烧易燃燃料(通常为木头或煤，或天然气)的真实壁炉的优点。其中，电子火焰模拟组件可在烟囱(即，用于实际壁炉)难以进入的内部房间中(例如，在公寓大楼或饭店中)使用。同样，并且特别地，已知的火焰模拟组件通常比真实壁炉占据更少的空间。

已知的火焰模拟组件的相对狭窄构造是其优点之一，如上所述。但是，已知的火焰模拟组件典型地具有比普通壁炉略浅的深度(即，从前面到后面的距离)。因此，这些火焰模拟组件呈现出的总体效果通常不如希望的那样逼真。这是因为与真实壁炉的普通深度相比，典型火焰模拟组件的相对较小的深度趋向于破坏典型的火焰模拟组件所寻求的整体模拟效果。

因此，需要适于显示火焰图像的改进的火焰模拟组件。

发明内容

在本发明的广义方面，提供了一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括一个或多个用于产生火焰图像的光源，和具有前表面的屏幕，所述屏幕位于来自光源的光的路径上。屏幕适于使火焰图像透射通过该屏幕。火焰模拟组件还包括一个或多个位于屏幕后面的模拟内部壁炉壁，位于屏幕前面的第一模拟燃料床，和位于屏幕后面且可通过屏幕至少部分地观察的第二模拟燃料床。屏幕适于允许观察模拟内部壁炉壁的至少一部分。

在本发明的方面之一，屏幕的前表面包括一个或多个观察区域，通过该观察区域可观察到模拟内部壁炉壁的至少一部分。

在另一个方面，屏幕的前表面包括景象区域，火焰图像可透射(transmittable)通过该景象区域。

在仍然另一个方面，景象区域是部分反射的，用于提供第一模拟燃料床的至少一部分的虚像。

在本发明的另一方面，第二模拟燃料床的至少预选部分相对于所述虚像定位，使得第二模拟燃料床仿佛是第一模拟燃料床的一部分。

在另一个方面，模拟内部壁炉壁是后壁，火焰模拟组件还包括从后壁延伸超过屏幕前表面的侧壁。

在仍然另一个方面，本发明还包括一个或多个背景光源，用于提供至少部分地照亮模拟内部壁炉壁的光。

在本发明的另一个方面，本发明还包括布置于观察区域和景象区域之间的过渡区域，和可通过过渡区域至少部分地观察的模拟内部壁炉壁。同样，火焰图像可至少部分地透射通过过渡区域。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括一个或多个用于产生一个或多个火焰图像的光源，和包括前表面且位于来自光源的光的路径上的屏幕。屏幕适于使火焰图像透射通过该屏幕。火焰模拟组件还包括一个或多个位于屏幕后面的模拟内部壁炉壁，和一个或多个至少部分地照亮模拟内部壁炉壁的背景光源。屏幕的前表面包括一个或多个观察区域，所述观察区域适于允许观察模拟内部壁炉壁的至少一部分。

在本发明的仍然另一个方面，本发明还包括位于屏幕前面的第一模拟燃料床和位于屏幕后面的第二模拟燃料床。

在另一个方面，由背景光源提供的光发生闪烁，使得所述光模拟由炉火提供的闪烁光。

在另一个方面，本发明提供了一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括外壳和一个或多个用于产生火焰图像的光源，所述外壳具有带暴露表面的后壁并限定在该外壳的前端处开口的腔室。火焰模拟组件还包括屏幕，其布置在位于后壁前面的腔室内并位于来自光源的光的路径上。屏幕适于使火焰图像由此透射。另外，火焰模拟组件包括第一模拟燃料床和第二模拟燃料床，所述第一模拟燃料床位于所述屏幕前面并邻近该屏幕的前表面，所述第二模拟燃料床位于所述屏幕后面并可通过该屏幕至少部分地观察。屏幕包括顶边，其以至少一个预选距离与外壳的顶部隔开以限定上部开口，后壁暴露表面的至少一部分可通过所述上部开口观察。

在本发明的仍然另一个方面，本发明提供了一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括外壳和一个或多个用于产生火焰图像的光源，所述外壳具有带暴露表面的后壁并限定在该外壳的前端处开口的腔室。火焰模拟组件还包括屏幕，其布置在位于后壁前面的腔室内并位于来自光源的光的路径上。屏幕适于使火焰图像由此透射。火焰模拟组件还包括位于屏幕前面且邻近前表面的模拟燃料床。屏幕具有顶边，其以至少一个预选距离与外壳的顶部隔开以限定上部开口，后壁暴露表面的至少一部分可通过所述上部开口观察。同样，火焰模拟组件包括一个或多个背景光源，用于至少部分地照亮后壁暴露表面的一部分。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于提供一个或多个火焰图像的火焰模拟组件。火焰模拟组件包括一个或多个用于产生火焰图像的光源，和具有前表面且位于来自光源的光的路径上的屏幕。屏幕适于使火焰图像由此透射。火焰模拟组件还包括一个或多个位于屏幕后面的模拟内部壁炉壁。屏幕适于允许观察模拟内部壁炉壁的至少一部分。同样，火焰模拟组件包括模拟燃料床，所述模拟燃料床具有邻近屏幕前表面定位的至少一个第一部分，和位于屏幕后面的至少一个第二部分。第二部分可通过所述屏幕至少部分地观察。

附图说明

本发明将参考附图得到更好的理解，其中：

图1是火焰模拟组件的优选实施例的立体图，其中所述火焰模拟组件包括模拟燃料床和位于该模拟燃料床后面的屏幕；

图2A是图1所示火焰模拟组件的前视图；

图2B是屏幕的前视图；

图2C是屏幕的后视图；

图3A是以较大比例绘制的沿图2A中直线3-3剖开的图1所示火焰模拟组件的横截面视图；

图3B是本发明的火焰模拟组件的可选实施例的横截面视图；

图4是以较小比例绘制的本发明的火焰模拟组件的另一实施例的立体图；

图5是图4所示火焰模拟组件的前视图；

图6A是以较大比例绘制的沿图5中直线6-6剖开的图4所示火焰模拟组件的横截面视图；

图6B是本发明的火焰模拟组件的另一可选实施例的横截面视图；

图7是具有前表面的屏幕的立体图，其中遮蔽元件和汽化金属源相对于彼此及相对于前表面定位；

图8是以较大比例绘制的图7所示屏幕、遮蔽元件和汽化金属源的前视图；和

图9是沿图7中直线8-8剖开的图8所示屏幕、遮蔽元件和汽化金属源的横截面视图；

图10是以较小比例绘制的图3A所示火焰模拟组件的横截面视图；

图11是图3B所示火焰模拟组件的横截面视图；

图12是以较大比例绘制的包括屏幕的可选实施例的火焰模拟组件的可选实施例的横截面视图；

图13是包括图12所示火焰模拟组件中的屏幕的可选实施例的火焰模拟组件的另一个可选实施例的横截面视图；

图14是以较大比例绘制的图12和13所示屏幕的可选实施例的前视图；

图15是本发明的火焰模拟组件的另一实施例的立体图；

图16是图15所示火焰模拟组件的局部切除的另一立体图；

图17是图15所示火焰模拟组件的局部切除的另一立体图；

图18是图15所示火焰模拟组件的前视图；

图19是沿图18中直线A-A剖开的图18所示火焰模拟组件的横截面视图；

图20是本发明的火焰模拟组件的另一可选实施例的前视图；

图21是图20所示火焰模拟组件的横截面视图；

图22是本发明的火焰模拟组件的另一可选实施例的横截面视图；

图23是本发明的火焰模拟组件的另一可选实施例的横截面视图；和

图24是本发明的火焰模拟组件的另一可选实施例的横截面视图；

具体实施方式

首先参考图1、2A、2B、2C和3A，描述根据本发明的通常由数字10表示的火焰模拟组件的优选实施例。火焰模拟组件10用于提供一个或多个火焰图像11(图1、2A)。优选地，火焰模拟组件10包括一个或多个用于产生火焰图像11的光源16和位于来自光源的光的路径19(在图3A中以箭头15、17示意性地表示)上的屏幕18。如图3A所示，屏幕18具有前表面20。屏幕18适于使火焰图像11透射通过前表面20。优选地，如图1、2A和3A所示，火焰模拟组件10还包括位于屏幕18后面的模拟内部壁炉壁26。在优选实施例中，屏幕18的前表面20包括观察区域30(图2A、2B)。观察区域30适于允许观察模拟内部壁炉壁26的至少一部分。屏幕18的前表面20还包括景象区域28(图1、2A、2B)。

为了清楚起见，火焰图像11在图1、2A、4和5中以虚像轮廓表示。可以理解，当火焰模拟组件10工作时，火焰图像(在形状、光强和颜色方面)不断变化。

如图1、2A和3A所示，火焰模拟组件10优选地包括邻近景象区域28定位的模拟燃料床14。在优选实施例中，火焰图像11透射通过靠近模拟燃料床14的前表面20，用以实现逼真的火焰模拟效果(图1、2A、3A)。

优选地，景象区域28是部分反射的。因此，模拟燃料床14在景象区域28中反射到足以提供立体感的程度，如美国专利No.5,642,580所述。因此，美国专利No.5,642,580在此引入作为参考。但是，火焰图像11也可透射通过部分反射的景象区域28。如图1和2A所示，景象区域28靠近模拟燃料床14定位，使得当火焰图像11透射通过屏幕18时，火焰图像11仿佛从模拟燃料床14升起或产生，类似于真实炉火的火焰。同时，模拟内部壁炉壁26可通过观察区域30进行观察，从而模拟真实壁炉中可以燃烧木材或煤的炉膛(未显示)。观察区域30优选地是透明或半透明的，或者至少部分是透明或半透明的。

在优选实施例中，屏幕18的前表面20还包括布置在景象区域28和观察区域30之间的过渡区域32。优选地，火焰图像11可至少部分地透射通过过渡区域32，并且模拟内部壁炉壁26也可通过过渡区域32至少部分地观察。过渡区域32用于提供从景象区域28到观察区域30的相对平缓的过渡，以便提供更为逼真的整体模拟效果。优选地，如果景象区域28是部分反射的，则过渡区域32也是部分反射的，但其程度较小。为了实现这一目的，如将要描述的那样，过渡区域32优选地相对于景象区域28具有较少的镀银。

在优选实施例中，屏幕18还包括与前表面20相对定位的后表面34。优选地，后表面34适于漫射通过屏幕18透射的光，从而防止观察者(未显示)观察光源16或火焰模拟组件10内的其它内部部件。美国专利No.5,642,580描述了这种后表面34。但是，在火焰模拟组件10的优选实施例中，屏幕18的后表面34包括漫射部分33，其与景象区域28和过渡区域32(图2C)大体上相对地定位。后表面34还包括非漫射部分35，其与观察区域(图2C)大体上相对地定位。

在优选实施例中，漫射部分33分成与景象区域28相对定位的第一部分37和与过渡区域32相对定位的第二部分39。优选地，通过第二部分39漫射光的程度略小于通过第一部分37漫射光的程度。因此，模拟内部壁炉壁26可通过过渡区域32至少部分地观察。

优选地，屏幕18是玻璃、塑料、或其它适当材料。在优选实施例中，屏幕18略微镀银，使得它部分地反射以在景象区域28中提供双向镜。过渡区域32优选地具有更少的镀银。在过渡区域32中，前表面20上的反射材料的数量从较靠近景象区域28的相对较大量变化到较靠近观察区域30的相对较小量。过渡区域32中的这种变化用于提供从景象区域28到观察区域30的反射材料的逐渐减少，从而加强由火焰模拟组件10提供的模拟效果。下面将描述制造景象区域28、观察区域30和过渡区域32的优选方法。

但是，可选地，可以给屏幕18适当地染色，或者以任何适当的方法进行处理以提供所述的模拟效果。例如，可以给屏幕染色(即，不在前表面20上镀银)以提供景象区域28和过渡区域32，使得景象区域28黑于过渡区域32。观察区域30还可以染色或遮蔽以实现任何希望的效果，但是仍然允许通过所述观察区域进行相对自由的观察。

图2B中显示了景象区域28的上边缘29(其也是过渡区域32的下边缘29)。同样，图2B中显示了过渡区域32的上边缘31(其也是观察区域30的下边缘31)。可以理解，在优选实施例中，区域28、32和30不彼此严格区分。出于说明目的，边缘29、31显示为清楚区分的直线。在优选实施例中，景象区域28逐渐变化到过渡区域32，并且过渡区域32也逐渐变化到观察区域30。

同样优选地是，模拟内部壁炉壁26具有位于其上模拟耐火砖的图案36(图1、2A、3A)。耐火砖图案36优选地类似于真实壁炉的炉膛壁上的耐火砖，并且趋于增强整体模拟效果。

优选地，火焰模拟组件10还包括火焰效果元件46，用于配置来自光源16的光以形成火焰图像11。火焰效果元件46定位在光源16和屏幕18之间来自于光源16的光的路径19上。火焰效果元件46可以包括一个或多个孔(未显示)，通过这些孔形成火焰图像11(图3A)。美国专利No.5,642,580和美国专利No.6,363,636中描述了类似的火焰效果元件。因此，美国专利No.6,363,636在此引入作为参考。

在优选实施例中，火焰模拟组件10还包括闪烁元件44，用于使来自光源16的光发生波动，从而增强整体模拟效果。闪烁元件44位于光源16和屏幕18之间来自光源16的光的路径19上。优选地，闪烁元件44类似于美国专利Nos.5,642,580和6,363,636中描述的闪烁元件。

在优选实施例中，火焰模拟组件10包括外壳48，其具有大体上竖直后壁50、顶壁52、底壁54和至少两个在顶壁52和底壁54之间延伸的侧壁56、58，其中限定出腔室60。腔室60在外壳48的前端12处具有开口62，使得观察者可从前面大体上看到腔室60。模拟内壁26优选地靠近后壁50。优选地，模拟燃料床14设置在腔室60中、靠近开口62。如图3A所示，屏幕18位于模拟燃料床14的后面、内壁26的前面。

如图1、2A和3A所示，火焰模拟组件10优选地还包括两个模拟内部壁炉侧壁38、40。每个模拟内部壁炉侧壁38、40从模拟内壁26向前延伸超过屏幕18的前表面20。

在优选实施例中，内部元件26具有位于其上的图案36，该图案模拟真实壁炉炉膛中的耐火砖。优选地，模拟内部壁炉侧壁38、40也具有位于其上模拟耐火砖的图案42。在优选实施例中，模拟内部壁炉侧壁38、40上的图案42定位成与内部元件26上的图案36对准。

尽管图案36和图案42是模拟的耐火砖(图1和2A)，但是在内部元件26和内部侧壁38、40上可以使用各种图案。如本领域普通技术人员认识到的那样，可以使用各种图案以实现不同的模拟效果。

在使用中，闪烁元件44使来自光源16的光在通过闪烁元件44进行反射时发生波动。在优选实施例中，由闪烁元件44反射并由此造成波动或闪烁的来自光源16的光通过火焰效果元件46配置为形成通过屏幕18透射的一个或多个火焰图像11。火焰图像11仿佛是从模拟燃料床14升起，并且观察者还可以同时观察模拟内部壁炉壁26。过渡区域32提供景象区域28和观察区域30之间相对平缓的过渡以加强模拟效果。

参考图10，观察者(未显示)的眼睛66典型地定位成使观察者的视野下限(由直线67示意性地表示)与屏幕18相交于68处。在图10中，过渡区域32的下边缘29(即，景象区域28的上边缘29)(图2B)优选地大体位于屏幕18的前表面20上的68处。类似地，观察者视野的大致中间部分(示意性地由直线69表示)与屏幕18相交于70处。在优选实施例中，观察区域30的下边缘31(即，过渡区域32的上边缘31)(图2B)优选地位于屏幕18的前表面20上的70处。可以改变前表面20上的区域28、30、32的边缘29、31的位置，以适合火焰模拟组件10中的屏幕18和内部部件的相对位置，并且与观察者的假定相对位置(或位置范围)一致。

如果优选的话，火焰模拟组件10可选择地包括遮光板64，用于阻碍来自于光源16、射向观察区域30附近的光或者用于隐藏某些部件。遮光板64优选地位于屏幕18的后面、过渡区域32的下面、以及过渡区域32的旁边或下面。如图10所示，观察火焰模拟组件10的观察者的眼睛66典型地定位成使观察者不能直接观察火焰效果元件46或位于屏幕18后面的其它部件。但是，有可能的是观察者(未显示)可以定位成直接观察一些内部部件(例如闪烁元件44或火焰效果元件46)，或来自于光源16、射向观察区域30的光可能扰乱观察者。在这些情况中的任意一个或两者中，有利地是包括火焰模拟组件10中的遮光板64。图3A显示了遮光板64的优选实施例。

但是，人们已经发现，如果部件相对于彼此及相对于观察区域30和过渡区域32适当定位，遮光板64通常不是必需的。如图10所示，火焰效果元件46和闪烁元件44相对于过渡区域32和观察区域30的位置可以影响由火焰模拟组件10提供的模拟效果。火焰效果元件46和闪烁元件44最好不定位在处于普通位置的观察者能够通过过渡区域32或观察区域30直接观察这些部件的地方。

图3B、4、5、6A、6B、7-9和11-23显示了附加的具体实施方式。在图3B、4、5、6A、6B、7-9和11-23中，对元件进行标号以便对应于图1、2A、2B和3A中显示的相同元件。

图4、5和6A显示了火焰模拟组件的可选实施例110。火焰模拟组件110不包括模拟燃料床，但是适于与由使用者(未显示)单独提供的模拟燃料床(未显示)一起使用。当提供模拟燃料床时，模拟燃料床定位在靠近火焰模拟组件110的前侧112的位置处。火焰模拟组件110包括腔室160，并且还包括用于提供火焰图像11的光源116和位于腔室160中的屏幕18。火焰模拟组件110还包括位于屏幕18后面的模拟内部壁炉壁26。屏幕18包括前表面20，其具有景象区域28、观察区域30、和位于景象区域28与观察区域30之间的过渡区域32。景象区域28至少部分地定位在屏幕18的底部，即，在提供模拟燃料床时，邻近该模拟燃料床。观察区域30位于景象区域28的远端。

因为不包括模拟燃料床，火焰模拟组件110需要相对较少的材料，并且构造成本相对较低。使用者可以使用由使用者选择的任何材料作为模拟燃料床。例如，可以使用真实的木材(有或没有炉栅)。

尽管火焰模拟组件110适于与单独的模拟燃料床一起使用，但是如果使用者选择的话，火焰模拟组件110还可以在没有模拟燃料床的情况下使用。

在火焰模拟组件110中，模拟内部壁炉壁26优选地安装在后壁50上或位于邻近后壁50的位置处。同样，火焰模拟组件110优选地包括两个模拟内部壁炉侧壁38、40。每个模拟内部壁炉侧壁38、40从模拟内部壁炉壁26向前延伸超过屏幕18的前表面20。模拟内部壁炉壁26优选地包括位于其上、模拟耐火砖的图案36。优选地，模拟内部壁炉侧壁38、40也具有位于其上、模拟耐火砖的图案42。优选地，模拟内部壁炉侧壁38、40上的图案42定位成与后壁26上的图案36对准。

在本发明的火焰模拟组件的另一个可选实施例210中，如图3B所示，闪烁元件244大体上位于模拟燃料床14的下面。火焰模拟组件210包括外壳48，并且火焰效果元件246安装在后壁50上或位于靠近后壁50的位置处。火焰效果元件246为大体上反射的，并且优选地形成火焰形状。优选地，火焰效果元件246类似于美国专利No.6,564,485中公开的火焰效果元件。因此，美国专利No.6,564,485在此引入作为参考。但是，同样，模拟内部壁炉壁226安装在靠近后壁50的位置处，并且位于火焰效果元件246附近。

闪烁元件244位于光源16和屏幕18之间的光的路径219上。类似地，火焰效果元件246定位在光源16和屏幕18之间的光的路径219上。光的路径219示意性地由箭头213、215和217表示(图3B)。

火焰模拟组件210中的屏幕18包括景象区域28、观察区域30和过渡区域32。闪烁元件244使来自光源16的光在通过闪烁元件44进行反射时发生波动。由闪烁元件44反射并由此造成波动或闪烁的来自光源16的光通过火焰效果元件246配置为形成通过屏幕18透射的一个或多个火焰图像11。火焰图像11仿佛是从模拟燃料床14升起，并且观察者还可以同时观察模拟内部壁炉壁226。过渡区域32提供景象区域28和观察区域30之间相对平缓的过渡以加强模拟效果。闪烁元件244的位置大体上位于模拟燃料床14的下面，并且至少部分反射的火焰效果元件246靠近后壁50或位于后壁50上，可以获得增强的模拟效果。

参考图11，观察者(未显示)的眼睛266典型地定位成使观察者的视野下限(由直线267示意性地表示)与屏幕18相交于268处。在图11中，过渡区域32的下边缘29(即，景象区域28的上边缘29)(图2B)优选地大体位于屏幕18的前表面20上的68处。类似地，观察者视野的大致中间部分(示意性地由直线269表示)与屏幕18相交于270处。在优选实施例中，观察区域30的下边缘31(即，过渡区域32的上边缘31)(图2B)优选地位于屏幕18的前表面20上。可以改变前表面20上的区域28、30、32的边缘29、31的位置，以适合火焰模拟组件210中的屏幕18和内部部件的相对位置，并且与观察者的假定相对位置(或位置范围)一致。

如果优选的话，火焰模拟组件210可选择地包括遮光板264，用于阻碍来自于光源16、射向观察区域30附近的光或者用于隐藏某些部件。遮光板264优选地位于屏幕18的后面、以及过渡区域32的旁边或下面。如图11所示，观察火焰模拟组件210的观察者的眼睛266典型地定位成使观察者不能直接观察火焰效果元件246或位于屏幕18后方的其它部件。但是，有可能的是观察者(未显示)可以定位成直接观察一些内部部件(例如闪烁元件244或火焰效果元件246)，或来自于光源16、射向观察区域30的光可能扰乱观察者。在这些情况中的任意一个或两者中，有利的是包括火焰模拟组件210中的遮光板264。图3B显示了遮光板264的优选实施例。

但是，人们已经发现，如果部件相对于彼此及相对于观察区域30和过渡区域32适当定位，遮光板264通常不是必需的。如图11所示，火焰效果元件246和闪烁元件244相对于过渡区域32和观察区域30的位置可以影响由火焰模拟组件210提供的模拟效果。火焰效果元件246和闪烁元件244最好不定位在处于普通位置的观察者能够通过过渡区域32或观察区域30直接观察这些部件的地方。

在图6B中，显示了本发明的火焰模拟组件的另一个可选实施例280。火焰模拟组件280与图3B所示火焰模拟组件210相同，只是火焰模拟组件280不包括模拟燃料床。当在火焰模拟组件110中时，使用者可以提供模拟燃料床，或者如果优选的话，可以在没有模拟燃料床的情况下操作所述组件。火焰模拟组件280还显示为不包括可选的遮光板元件。

图12-14中显示了屏幕的可选实施例318。如图12所示，屏幕318包括在火焰模拟组件310的可选实施例中。火焰模拟组件330包括外壳48，该外壳包括后壁50、顶壁352、底壁54、和至少两个在顶壁352和54之间延伸的侧壁56、58。火焰模拟组件310还包括模拟内部壁炉壁326，其安装在后壁50上或靠近后壁50定位。屏幕318位于模拟燃料床14后面和模拟内部壁炉壁326的前面。

如图12所示，火焰模拟组件310还包括光源316、位于光的路径319(由箭头315、317示意性地表示)上的闪烁元件344、和同样位于光的路径319上的火焰效果元件346。火焰效果元件346用于使来自于光源316的光配置为一个或多个通过屏幕318透射的火焰图像11。闪烁元件344用于使来自于光源的光发生闪烁或波动，从而增强整体模拟效果。

如图12和14所示，屏幕318向上延伸到位于模拟燃料床14远端的顶边370。顶边370与顶壁352隔开以形成位于顶壁352和屏幕318之间的上部开口372。因此允许通过上部开口372进行大体上自由的观察，从而可以观察模拟内部壁炉壁326。因为这与由真实壁炉(即，其中可以燃烧木头或煤的壁炉)的观察者享有的对炉膛大体上自由的观察相似，使上部开口372趋向于增强整体模拟效果。

可选择地，遮光板374(图12所示)可以包括在火焰模拟组件310中。遮光板374(类似于图3A所示遮光板64)用于阻碍来自于光源16、可能射向屏幕318的顶边370上方的光或用于隐藏某些部件。遮光板374优选地位于屏幕318的后面、和过渡区域332的旁边或下面。有可能的是观察者可以定位成直接观察一些内部部件(例如闪烁元件344或火焰效果元件346)，或来自于光源16、射向屏幕318的顶边370上方的光可能扰乱观察者。在这些情况中的任意一个或两者中，有利地是包括火焰模拟组件310中的遮光板374。图12显示了遮光板374的优选实施例。

但是，人们已经发现，如果内部部件相对于彼此及相对于过渡区域332和顶边370适当定位，遮光板374通常不是必需的。火焰效果元件346和闪烁元件344最好不定位在处于普通位置的观察者能够通过过渡区域332或上部开口372直接观察这些部件的地方。

优选地，屏幕318包括景象区域328和过渡区域332。在优选实施例中，景象区域328是部分反射的，但是火焰图像11也可透射通过景象区域328。同样，屏幕318优选地包括从景象区域328延伸到顶边370的过渡区域332。过渡区域332优选地略微镀银(因此，也部分地反射)，使得模拟内部壁炉壁326可通过过渡区域332至少部分地观察。屏幕318的后表面334使来自光源16的光漫射(diffuse)，同样增强了整体模拟效果。但是，同样，火焰图像11可通过过渡区域332进行部分地观察。

可选地，景象区域332是半透明的。例如，屏幕318可以是适当染色的玻璃或塑料(或其它适当材料)，火焰图像11可透射通过所述玻璃或塑料。过渡区域332也可以适当地染色，以增强整体模拟效果。

图13所示本发明的火焰模拟组件410的另一个可选实施例包括屏幕318。在火焰模拟组件410中，闪烁元件444大体上位于模拟燃料床14的下面。火焰模拟组件410包括外壳48，并且火焰效果元件446安装在后壁50上或位于靠近后壁50的位置处。火焰效果元件446优选地为反射的(或大体上反射的)，并且优选地形成火焰形状。优选地，火焰效果元件446类似于美国专利No.6,564,485中公开的火焰效果元件。但是，同样，模拟内部壁炉壁426安装在靠近后壁50的位置处，并且位于火焰效果元件446附近。

闪烁元件444位于光源16和屏幕318之间的光的路径419上。同样，火焰效果元件446定位在光源16和屏幕318之间的光的路径419上。光的路径419示意性地由箭头413、415和417表示(图13)。

闪烁元件444的位置大体上位于模拟燃料床14的下面，并且火焰效果元件446靠近后壁50或位于后壁50上，可以获得增强的模拟效果。优选地，火焰模拟组件410包括遮光板464，用于阻碍来自于光源、射向屏幕318上方的光。

屏幕18的前表面12上的半透明部分28和过渡部分32优选地为部分反射的，并且优选地如下形成。如图7所示，提供了适于在前表面20上喷射汽化金属的汽化金属源180(未显示)。同样，提供遮蔽元件182以大体上防止从源180喷射的汽化金属凝结在前表面20的透明部分32上。遮蔽元件182相对于源180和前表面20定位在预定遮蔽位置上，如图7-9所示。源180也相对于遮蔽元件182和前表面20定位在预定源位置上，使得汽化金属可从源180喷射到前表面20的半透明部分28和过渡部分32上。

从源180喷射到前表面20上的汽化金属路径在图9中由箭头C和D示意性地表示。在图9中表示为C的箭头代表金属蒸汽，其直接喷到前表面20上以形成半透明部分28。在图9中表示为D的箭头代表金属蒸汽，其分布在前表面20的一部分上以形成过渡部分32。如图9所示，过渡部分32是其上凝结、分布有汽化金属的区域184，使得它的浓度不像半透明部分中那么大，这是因为遮蔽元件182防止汽化金属直接喷射到区域184上。如图9所示，遮蔽元件182还防止汽化金属在形成于区域186中的透明部分30上凝结。

优选地，屏幕18、118包括玻璃。可选地，可以使用适当的聚碳酸酯(例如，树脂玻璃)或适当的丙烯酸物质。

汽化金属优选地通过使较大电流流过适当的预备金属，例如铝制成。如本领域中已知，大电流使金属蒸发，即，使金属改变为气态。汽化金属随后可以喷射到处于较低温度的表面(例如，处于室温下的表面20)上，造成汽化金属迅速“凝结”(即，凝固)到较冷表面上。

可选地，一些或全部景象区域28可以利用通过任何适当方法附着到前表面上的镀银薄膜形成。例如，在景象区域包括镀银薄膜的情况下，过渡区域可以通过将适当物质喷射到前表面上而形成。可选地，景象区域28和过渡区域32两者都可以利用镀银薄膜形成。

图15-19中公开了火焰模拟组件510的另一个实施例。如图15所示，火焰模拟组件510用于提供一个或多个火焰图像11。火焰模拟组件510包括一个或多个用于产生火焰图像11的光源516和包括前表面520且位于来自光源516(图19)的光的路径519上的屏幕518。屏幕518适于使火焰图像11透射通过屏幕518，使得移动火焰的图像可在前表面的至少一部分上看到，如下所述。火焰模拟组件510还包括一个或多个位于屏幕518后面的模拟内部壁炉壁526。优选地，屏幕适于允许观察模拟内部壁炉壁的至少一部分。在一个实施例中，屏幕518的前表面520优选地包括一个或多个适于允许观察模拟内部壁炉壁526的至少一部分的观察区域530(图15-18)。优选地，火焰模拟组件510还包括位于屏幕518前面的第一模拟燃料床514。同样优选地是，火焰模拟组件510包括位于屏幕518的后面且可通过屏幕518至少部分地看到的第二模拟燃料床，如下所述。

优选地，屏幕518的前表面520包括景象区域528，火焰图象11可透射通过所述景象区域。同样优选地是，景象区域528是部分反射的，用于提供第一模拟燃料床514的至少一部分的虚像533(图15)。如图15所示，第二模拟燃料床504的至少预选部分506(图17)相对于虚像533定位，使得第二模拟燃料床504仿佛是第一模拟燃料床514的一部分。优选地，第二模拟燃料床504包括两个或多个部分506(例如，位于屏幕518每侧和屏幕后面的一个部分506)，但是，本领域的普通技术人员应当认识到，第二模拟燃料床504可以具有任何适当数目的部分506。

如图15-17和19所示，在一个实施例中，第一模拟燃料床514优选地包括模拟木头575、模拟炉栅576和大体位于模拟炉栅下面的模拟燃屑床577。同样，第二模拟燃屑床506优选地包括模拟木头575、模拟炉栅576和模拟燃屑床577。如上所述，模拟燃料床在图15-17和19中显示为分开的结构，并且第二模拟燃料床形成并定位成使得它(即，它的各个元件)相对于第一模拟燃料床(即，相对于第一模拟燃料床的各个元件)定位，以便给观察者提供第一和第二模拟燃料床是一个燃料床的假象，如真实炉火中的情况一样。如图24所示，第一和第二模拟燃料床(或其一个或多个元件，视情况而定)可以设置为一个物理结构。例如，如果需要的话，一个或多个模拟木头575可以延伸穿过屏幕。另外，或可选地，模拟炉栅可以是在屏幕两侧(即，在前后)延伸的单个单元。同样，或可选地，模拟燃屑床可以从屏幕前面延伸到屏幕后面，例如，在屏幕下面延伸。可选地，并且如图15-17和19所示，根据需要，位于屏幕前面和后面的模拟燃料床可以是彼此相互定位的分开的物理结构。

同样优选地是，屏幕518的前表面520还包括位于景象区域528和观察区域530之间的过渡区域532。优选地，火焰图像11可通过过渡区域532至少部分地透射，并且模拟内部壁炉壁526和第二模拟燃料床504也可通过过渡区域532至少部分地看到。屏幕518包括位于前表面520后面并与其相对的后表面534。与景象区域528相对的后表面534的部分优选地适于使由此透射的光发生漫射。另外，在与过渡区域532相对定位的后表面534的部分中，后表面534优选地使由此透射过的光只漫射至有限的程度。同样优选地是，与观察区域530相对的后表面534的部分大体上是透明的。

尽管景象区域528、过渡区域532和观察区域530在图15-18显示为具有彼此分离的明显边界，可以理解，从一个这种区域到另一个区域的变化优选地是缓慢的，并且不引人注意。

如图15、17和18所示，模拟内部壁炉壁526优选地包括图案536。在一个实施例中，图案模拟耐火砖。优选地，火焰模拟组件510包括外壳548，并且模拟内部壁炉壁526安装在外壳548的后壁550上。同样优选地是，后壁550包括真实耐火砖以增强由此提供的模拟效果。

可以理解，在图16和17中，为清楚起见排除了外壳548的某些部分。

如图15-19所示，外壳548还包括两个或多个模拟内部壁炉侧壁556、558，其分别从后壁550向前延伸。优选地，侧壁556、558从后壁550延伸超过屏幕518的前表面520。同样优选地是，侧壁556、558包括与模拟内部壁炉壁526(即，后壁550)中或其上的图案536一致的图案542。

例如，在图案536模拟耐火砖(或实际耐火砖位于模拟内部壁炉壁526中)的一个实施例中，图案542也模拟耐火砖。图案542优选地配置为与模拟内部壁炉壁526中或其上的耐火砖图案536相配合。

为了提供改善的模拟效果，同样优选地是，火焰模拟组件510包括火焰效果元件546，其使来自于光源516的光配置为形成火焰图像11。火焰效果元件546位于光源516和屏幕518(图19)之间的光的路径519上。另外，火焰模拟组件510还优选地包括闪烁元件544，从而使来自于光源的光发生波动以形成火焰图象11。闪烁元件544也位于光源516和屏幕518之间的光的路径519上。光的路径519由箭头515、517(图19)示意性地表示。

在使用中，来自于光源516的光在闪烁元件544转动时由闪烁元件544反射，造成反射光波动，使得反射光类似于由炉火提供的波动光那样波动。来自于光源516的波动光由火焰效果元件546配置，使得波动光形成可在景象区域528中看到，并在过渡区域532中达到一定程度的火焰图像11。因此，观察者可以观察火焰图像11，同时，观察模拟内部壁炉壁526和侧壁556、558上的图案536、542，从而增强模拟效果。(观察者的眼睛66显示于图19中)。另外，观察者还同时可以观察第二模拟燃料床504的部分506。如上所述，这种部分506优选地相对于第一模拟燃料床514的虚像533定位，使得第二模拟燃料床504仿佛是第一模拟燃料床514的一部分，从而进一步增强模拟效果。

如图19所示，火焰模拟组件优选地包括光控制构件564。光控制构件564的目的是控制在没有构件564的情况下会照亮后壁550和侧壁556、558(或射向屏幕518)以干扰观察者的光，从而破坏由火焰模拟组件510提供的整体模拟效果。在一个实施例中，构件564是用于阻碍光的一块金属板或其它类似材料板，从而防止光逃逸以在屏幕后面产生干扰的灯光效果。

在可选实施例中，构件564包括光随机发生器或散射体或漫射体，也就是使光发生漫射但是不透射图像。在这个实施例中，来自于光源516的光射向散射体564，并且散射或漫射以提供通常向后、并略微向上传播的未聚焦光，在图19中以箭头“E”示意性地表示。因此，在这个实施例中，通过随机发生器564射出的光与来自于真实炉火、射到壁炉中的后壁和侧壁上的光相似，从而增强模拟效果。

图20和21中显示了火焰模拟组件610的另一个可选实施例。如图21所示，火焰模拟组件包括一个或多个用于提供火焰图像11的光源616。另外，火焰模拟组件610包括具有前表面620且位于来自于光源616(图21)的光的路径619上的屏幕618。(光的路径619在图21中由箭头615、617示意性地表示)。如在此处所述火焰模拟组件的其它实施例中那样，屏幕618适于使移动火焰的图像11透射穿过前表面620。优选地，火焰模拟组件610还包括位于屏幕618后面的模拟内部壁炉壁626。同样优选的，屏幕618的前表面620包括一个或多个观察区域630，其允许观察模拟内部壁炉壁626的至少一部分。火焰模拟组件610优选地包括一个或多个背景光源690(图21)，其用于提供至少部分地照亮模拟内部壁炉壁626的光。

优选地，火焰模拟组件610包括具有后壁650的外壳648。模拟内部壁炉壁626优选地安装在后壁650上。与上述屏幕类似，屏幕618的前表面620包括景象区域628、观察区域630、和位于景象区域628和观察区域630之间的过渡区域632。尽管景象区域628、过渡区域632和观察区域630在图20中显示为具有彼此分离的明显边界，可以理解，从一个这种区域到另一个区域的变化优选地是缓慢的，并且不引人注意。

在一个实施例中，由背景光源690提供的光发生闪烁，使得这种光模拟由炉火提供的闪烁(或波动)光。这种光用于模拟来自于炉火的射向后壁和侧壁的光。因此，光的闪烁或波动应当以这样的方式闪烁，使得其通常与提供火焰效果的光源616的闪烁光相一致。

使来自于背景光源690的光发生闪烁或波动的不同方法对于本领域的技术人员来说是已知的。例如，为了使来自于背景光源690的光发生闪烁，可以使用美国专利No.6,385,881中公开的发明。因此，美国专利No.6,385,881在此引入作为参考。′881专利公开了一种装置，其包括光电传感器、控制电路和显示照明以产生闪烁效应，该闪烁效应与模拟壁炉中发生的光强方面的变化基本同步。

可选地，背景光源690可以由控制装置引起闪烁，所述控制装置如提交于2005年10月19日的公开未审的美国专利申请no.11/252,596中0076-0082段所公开的那样。因此，美国专利申请no.11/252,596的整个说明书在此引入作为参考。

同样优选的，火焰模拟组件610包括背景光遮光板692，用于阻碍来自于背景光源690(图21)的光。背景光源690优选地位于屏幕618后面以照亮后壁和侧壁，如下所述。遮光板692用于增强由火焰模拟组件610提供的模拟效果。遮光板692限制由背景光源690提供的照明程度，使得这种照明只限于影响后壁和/或侧壁的预选部分，从而模拟由炉火照亮后壁和/或侧壁。遮光板692是有利的，这是因为在没有遮光板的情况下，来自于背景光源690的光允许向上和/或向前(即，朝向屏幕618)发射，从而给观察者提供与设法利用火焰模拟组件610实现的火焰模拟效果不一致的干扰。(图21中显示了观察者的眼睛66)。

在一个实施例中，外壳648包括两个或多个模拟内部壁炉侧壁656、658。每个模拟内部壁炉侧壁656、658从后壁650向前延伸。同样优选地，背景光源690至少部分地照亮模拟内部壁炉侧壁656、658，并且(至少部分地)照亮模拟内部壁炉壁626。

在使用中，来自于光源616的光由旋转的闪烁元件644反射，所述闪烁元件导致来自于光源616的光发生波动。波动光由火焰效果元件646配置为提供透射穿过屏幕618的火焰图像11。火焰图像11可在景象区域628和过渡区域632中一定程度地看到。

如图21所示，火焰模拟组件优选地包括光控制构件664。光控制构件664的目的是控制来自于光源616的光，其在没有构件664的情况下会照亮后壁650和侧壁656、658(和/或射向屏幕618)，并因此干扰观察者，从而破坏由火焰模拟组件610提供的整体模拟效果。在一个实施例中，构件664是用于阻碍光的一块金属板或其它类似材料板，从而防止光在屏幕后面或屏幕上产生干扰灯光效果，视情况而定。

在可选实施例中，构件664包括光随机发生器(或散射体或漫射体)，也就是使光发生漫射并且不透射图像。在这个实施例中，来自于光源616的光射向散射体664，并且发生散射或漫射以提供通常向后、并略微向上传播的未聚焦光，在图21中以箭头“F”示意性地表示。因此，在这个实施例中，通过构件664射出的光与来自于真实炉火的光相似，从而增强模拟效果。

模拟内部壁炉壁626和模拟内部壁炉侧壁656、658由背景光源690照亮，所述背景光源提供类似于由炉火提供的光的闪烁(或波动)光。模拟内部壁炉壁626和模拟内部壁炉侧壁656、658的照亮增强了模拟效果，如这种照明可通过观察区域630，并且还在一定程度上通过过渡区域632看到。因此，在观察景象区域628中、以及一定程度上在过渡区域632中的火焰图像11时，观察者同时可以观察照亮的模拟内部壁炉壁626和模拟内部壁炉侧壁656、658。所实现的整体效果是壁炉中炉火的有效模拟。

在一个实施例中，模拟内部壁炉壁626优选地包括图案636，并且模拟内部壁炉侧壁656、658还包括一个或多个位于侧壁656、658中或其上的图案642。如上所述，优选地，图案636、642与耐火砖类似，同样优选的，图案636、642彼此配合(即，大体上对准)，以提供增强的模拟效果。

如图20和21所示，背景光源690优选地安装在火焰效果元件646上。因为背景光源690优选地位于所述模拟炉火的大致中间位置，这有利地使背景光源690定位在火焰效果元件646上。火焰效果元件646的位置有助于这种目的，也因为火焰效果元件646优选地与屏幕618的后表面634隔开一相对较小的距离，从而在背景光源690安装在火焰效果元件646上时，有助于背景光源690相对靠近屏幕618和位于屏幕618后面。

本领域的普通技术人员可以认识到，背景光源690可以多种方式相对于模拟内部壁炉壁626和/或侧壁656、658正确定位。

优选地，背景光源690包括多个发光二极管(LED)，其大体上照亮模拟内部壁炉壁626和侧壁656、658的至少一部分。特别地，优选的是背景光源690照亮大体上横跨其宽度的模拟内部壁炉壁626。背景光源690优选地提供黄色的光。可选地，使用小白炽光灯泡代替LED。

图22中公开了火焰模拟组件710的另一种可选实施例。火焰模拟组件710类似于火焰模拟组件510，只是火焰模拟组件710中的屏幕718大体上不同于包括在火焰模拟组件510中的相应屏幕518。如图22所示，火焰模拟组件710包括具有后壁750的外壳748，所述后壁具有暴露表面727，并且所述外壳748限定了在外壳748的前端712处开口的腔室760。火焰模拟组件710优选地包括一个或多个用于产生火焰图像11的光源716。火焰模拟组件710还包括布置在位于后壁750前面的腔室760中且位于来自光源716的光的路径719上的屏幕718，如下所述。如上文参考屏幕518所述，屏幕718包括前表面720，其适于使火焰图像11由此透射。同样优选的是，火焰模拟组件包括位于屏幕718前面且邻近前表面720的第一模拟燃料床714。另外，屏幕718优选地包括顶边770，其与顶部752隔开以形成上部开口772。如图22所示，顶部752限定了腔室760的上侧。可通过上部开口772观察后壁750的暴露表面727的至少一部分。最后，火焰模拟组件710还包括位于屏幕718后面且可通过屏幕718至少部分地观察的第二模拟燃料床704。

如图22所示，火焰模拟组件710还包括位于光的路径719(示意性由箭头715、717表示)上的闪烁元件744和同样位于光的路径719上的火焰效果元件746。火焰效果元件746用于将来自于光源716的光配置为一个或多个透射穿过屏幕718的火焰图像11。闪烁元件744用于使来自于光源的光闪烁或波动(即，类似于由炉火产生的闪烁光)，从而增强整体模拟效果。

屏幕718的前表面720优选地包括景象区域728，和至少部分地布置在景象区域728和顶边770之间的过渡区域732。在优选实施例中，景象区域728是部分反射的，并且火焰图像11也可透射通过景象区域728。屏幕718可以是适当染色的玻璃或塑料(或其它适当材料)，火焰图像可透射通过所述玻璃或塑料。优选地，过渡区域732从景象区域728延伸到顶边770。过渡区域732优选地比景象区域728具有较少地镀银(因此，过渡区域732也是部分反射的，但是通常比景象区域728少)，从而可通过过渡区域732至少部分地观察后壁750。同样，火焰图像11可通过过渡区域732至少部分地观察。屏幕718的后表面734使来自于光源716的光发生漫射，以增强整体模拟效果。优选地，景象区域728是至少部分地半透明的。过渡区域732也可以适当地染色，从而增强整体模拟效果。

在可选实施例中，屏幕718的前表面可以包括一个或多个通常布置在过渡区域732和顶边770之间的观察区域。

可以理解，顶边770可以是弯曲的，或者大体上水平的。如果弯曲的话，例如，顶边770可以限定(例如)通常半圆形的屏幕，从而提供大到足以容纳与模拟燃料床714相匹配的火焰图像11的平坦表面。

优选地，外壳748还包括两个或多个模拟内部壁炉侧壁，其中每个模拟内部壁炉侧壁从后壁750向前延伸。(可以理解，出于清楚目的，图22中只显示了一个侧壁756。相对的侧壁在所有材料方面与侧壁756相同)。在一个实施例中，后壁750包括真实耐火砖。在其它实施例中，后壁750由适当材料构成，所述材料形成包括在模拟内部壁炉壁726中的图案736以模拟耐火砖。同样优选地，侧壁从后壁750延伸超过屏幕718的前表面720。优选地，侧壁包括图案742，其与模拟内部壁炉壁726(即，后壁750)中或其上的图案736一致。优选地，侧壁上的图案742与后壁750上的图案736大体上对准。类似地，如果后壁750包括耐火砖，那么图案742优选地(至少部分地)与形成后壁750的耐火砖大体上对准。

还是如图22所示，通过上部开口772允许大体上自由的观察，从而可观察后壁750的一部分(即，后壁750的暴露表面727)。同样，通过开口772可看到侧壁的一部分。这大体上与可以由壁炉观察者享有的壁炉(即，其中可以燃烧木材或煤的装置)的炉膛的大体上自由观察相似，因此，上部开口772趋向于增强整体模拟效果。(图22中显示了观察者的眼睛66)。光控制构件764还可以包括在火焰模拟组件710中。光控制构件764用于阻碍来自光源716、可能射向屏幕718的顶边770以上或者可通过开口772看到的光，构件764还用于隐藏某些部件。构件764优选地位于屏幕718的后面，和过渡区域732的旁边或下面。有可能的是，观察者可以定位成直接观察一些内部部件(例如，闪烁元件744或火焰效果元件746)，或者来自于光源716的光可能偶尔射向顶边770上方或可通过开口772看到以干扰观察者。因此，在这些情况中的任意一个或两者中，有利的是包括火焰模拟组件710中的光控制构件764。

如图22所示，火焰模拟组件优选地包括光控制构件764。光控制构件764的目的是控制来自于光源716的光，其在没有构件764的情况下会照亮后壁750和侧壁(和/或射向屏幕718)，并因此干扰观察者，从而破坏由火焰模拟组件710提供的整体模拟效果。在一个实施例中，构件764是用于阻碍光的一块金属板或其它类似材料板，从而防止光在屏幕后面或屏幕上提供干扰灯光效果，视情况而定。

在可选实施例中，构件764包括光随机发生器(或散射体或漫射体)，也就是使光发生漫射并且不透射图像。在这个实施例中，来自于光源716的光射向散射体764，并且散射或漫射以提供通常向后、并略微向上传播的未聚焦光，在图22中以箭头“G”示意性地表示。因此，在这个实施例中，通过构件764射出的光与来自于真实炉火的光相似，从而增强模拟效果。

如上所述，优选地是，第二模拟燃料床704包括一个以上的单独木头部分706，并且单独木头部分优选地位于屏幕两侧和屏幕后边。可以理解，出于清楚目的，在图22中只显示了第二模拟燃料床704的一个木头部分(即，虚线轮廓)。

在使用中，来自于光源716的光在闪烁元件744转动时由闪烁元件744反射，造成反射光波动，类似于由炉火提供的波动光。优选地，来自于光源716的波动(或闪烁)光通过火焰效果元件746配置，使得波动光形成可在景象区域728中，并且一定程度上在过渡区域732中观察的火焰图像11。

因此，观察者观察火焰图像11，同时，观察模拟内部壁炉壁726和侧壁上的图案736，742，从而增强模拟效果。另外，观察者还同时观察第二模拟燃料床704的部分706。部分706优选地相对于第一模拟燃料床714的虚像(图22中未显示)定位，使得第二模拟燃料床704仿佛是第一模拟燃料床714的一部分，从而增强由观察者提供的整体模拟效果。

在后壁750包括真实耐火砖的情况下，整体模拟效果得以增强。在这个实施例中，观察者同时观察后壁750中的耐火砖和侧壁上的图案742，所述耐火砖和图案共同提供真实壁炉的炉膛的实际模拟。观察者还同时观察火焰图像11，其大体上在第一模拟燃料床714和第二模拟燃料床704中(或之间)出现。

图23中显示了火焰模拟组件810的另一种可选实施例。如图23所示，火焰模拟组件810包括一个或多个用于提供火焰图像11的光源816。另外，火焰模拟组件810包括具有前表面820且位于来自光源816的光的路径819上的屏幕818。(光的路径819在图23中由箭头815、817示意性地表示)。如在此处所述的本发明的火焰模拟组件的其它实施例中那样，屏幕818适于使火焰图像11透射穿过前表面820。优选地，火焰模拟组件810还包括位于屏幕818后面的模拟内部壁炉壁826。

如图23所示，火焰模拟组件810包括具有后壁850的外壳848，所述后壁具有暴露表面827，并且所述外壳848限定了在外壳848的前端812处开口的腔室860。屏幕818布置在后壁850前面的腔室860中。同样优选的是，火焰模拟组件810包括位于屏幕818前面且邻近前表面820的第一模拟燃料床814。另外，屏幕818优选地包括顶边870，其与外壳848的顶部852隔开以形成上部开口872。如图23所示，顶部852限定了腔室860的上侧。可通过上部开口872观察后壁850的暴露表面827的至少一部分。另外，火焰模拟组件810还包括位于屏幕818后面且可通过屏幕818至少部分地观察的第二模拟燃料床804，如下所述。

如图23所示，火焰模拟组件810还包括位于光的路径819上的闪烁元件844和同样位于光的路径819上的火焰效果元件846。火焰效果元件846用于将来自于光源816的光配置为一个或多个透射穿过屏幕818的火焰图像11。闪烁元件844用于使来自于光源的光闪烁或波动(即，类似于由炉火产生的闪烁光)，从而增强整体模拟效果。

屏幕818的前表面820优选地包括景象区域828，和至少部分地布置在景象区域828和顶边870之间的过渡区域832。在优选实施例中，景象区域828是部分反射的，并且移动火焰的图像11也可透射通过景象区域828。屏幕818可以是适当染色的玻璃或塑料(或其它适当材料)，火焰图像11可透射通过所述玻璃或塑料。优选地，过渡区域832从景象区域828延伸到顶边870。过渡区域832优选地比景象区域828具有较少的镀银(因此，过渡区域832也是部分反射的，但是通常比景象区域828少)，从而可通过过渡区域832至少部分地观察后壁850。同样，火焰图像11可通过过渡区域832至少部分地观察。屏幕818的后表面834使来自于光源816的光漫射，以增强整体模拟效果。优选地，景象区域828是至少部分地半透明的。过渡区域832也可以适当地染色，从而增强整体模拟效果。在可选实施例中，前表面820可以包括一个或多个通常布置在过渡区域832和顶边870之间的观察区域。

可以理解，顶边870可以是弯曲的，或者大体上水平的。如果弯曲的话，例如，顶边870可以限定(例如)通常半圆形的屏幕，从而提供大到足以容纳与模拟燃料床814相匹配的火焰图像11的平坦表面。

优选地，外壳848还包括两个或多个模拟内部壁炉侧壁，其中每个模拟内部壁炉侧壁从后壁850向前延伸。(可以理解，出于清楚目的，图23中只显示了一个侧壁856。相对的侧壁在所有材料方面与侧壁856相同)。在一个实施例中，后壁850包括真实耐火砖。在其它实施例中，后壁850由适当材料构成，所述材料形成包括在模拟内部壁炉壁826中的图案836以模拟耐火砖。同样优选地，侧壁从后壁850延伸超过屏幕818的前表面820。优选地，侧壁包括图案842，其与模拟内部壁炉壁826(即，后壁850)中或其上的图案836一致。

在一个实施例中，后壁850包括真实耐火砖，从而提供增强的模拟效果。在这个实施例中，侧壁上的图案842与后壁中的耐火砖大体上对准，从而模拟真实壁炉中的炉膛内部。

还是如图23所示，通过上部开口872允许大体上自由的观察，从而可观察后壁850的一部分(即，后壁850的暴露表面827)。同样，通过开口872可观察侧壁的一部分。这大体上与可以由壁炉观察者享有的壁炉(即，其中可以燃烧木材或煤的装置)的炉膛的大体上自由观察相似，因此，上部开口872趋向于增强整体模拟效果。(图23中显示了观察者的眼睛66)。

火焰模拟组件810优选地包括一个或多个背景光源890，其用于提供至少部分地照亮模拟内部壁炉壁826的光。

在一个实施例中，由背景光源890提供的光发生闪烁，使得这种光模拟由炉火提供的闪烁(或波动)光。这种光用于模拟来自于炉火的射向后壁和侧壁的光。因此，光的闪烁或波动优选地以这样的方式闪烁，使得其通常与来自于提供火焰效果的光源616的闪烁光相一致。

使来自于背景光源890的光发生闪烁或波动的不同方法对于本领域的技术人员来说是已知的。例如，为了使来自于背景光源890的光发生闪烁，可以使用美国专利No.6,385,881中公开的发明。′881专利公开了一种装置，其包括光电传感器、控制电路和显示照明以产生闪烁效应，该闪烁效应与模拟壁炉中发生的光强方面的变化同步。

可选地，背景光源890可以由控制装置引起闪烁，所述控制装置如提交于2005年10月19日的公开未审的美国专利申请no.11/252,596中0076-0082段所公开的那样。因此，美国专利申请no.11/252,596的整个说明书在此引入作为参考。

同样优选的，火焰模拟组件810包括背景光遮光板892，用于阻碍来自于背景光源890的光。背景光遮光板892优选地位于屏幕818的后面以照亮后壁和侧壁，如下所述。遮光板892用于增强由火焰模拟组件810提供的模拟效果。遮光板892是有利的，这是因为在没有遮光板的情况下，来自于背景光源890的光允许向上和/或向前(即，朝向屏幕818)发射，从而给观察者提供与设法利用火焰模拟组件810实现的火焰模拟效果不一致的干扰。

在使用中，来自于光源816的光由旋转的闪烁元件844反射，所述闪烁元件导致来自于光源816的这种光发生波动。波动光由火焰效果元件846配置为提供透射通过屏幕818的火焰图像11。火焰图像11可在景象区域828和过渡区域832中一定程度地观察到。

如图23所示，火焰模拟组件优选地包括光控制构件864。光控制构件864的目的是控制在没有构件864的情况下会照亮后壁850和侧壁(和/或射向屏幕818)以干扰观察者的光，从而破坏由火焰模拟组件810提供的整体模拟效果。在一个实施例中，构件864是用于阻碍光的一块金属板或其它类似材料板，从而防止光在屏幕后面或屏幕上提供干扰灯光效果，视情况而定。

在可选实施例中，构件864包括光随机发生器(或散射体或漫射体)，也就是使光发生漫射并且不透射图像。在这个实施例中，来自于光源816的光射向散射体864，并且散射或漫射以提供通常向后、并略微向上传播的未聚焦光，在图23中以箭头“H”示意性地表示。因此，在这个实施例中，通过构件864射出的光与来自于真实炉火的光相似，从而增强模拟效果。

模拟内部壁炉壁826和模拟内部壁炉侧壁由背景光源890照亮，所述背景光源提供与由炉火提供的光类似的闪烁(或波动)光。模拟内部壁炉壁826和模拟内部壁炉侧壁的照亮增强了模拟效果，如这种照明可通过开口872，及在一定程度上通过过渡区域832观察到。因此，在观察景象区域828中、以及一定程度上在过渡区域832中的火焰图像11时，观察者可以同时观察照亮的模拟内部壁炉壁826和模拟内部壁炉侧壁。所实现的整体效果是壁炉中炉火的有效模拟。

如图23所示，背景光源890优选地安装在火焰效果元件846上。因为背景光源890优选地位于所述模拟炉火的大致中间位置，这有利地使背景光源890定位在火焰效果元件846上。火焰效果元件846的位置有助于这种目的，也因为火焰效果元件846优选地与屏幕818的后表面834隔开一相对较小的距离，从而在背景光源890安装在火焰效果元件846上时，有助于背景光源890相对靠近屏幕818和位于屏幕818后面。

本领域的普通技术人员可以认识到，背景光源890可以通过任何适当的方法相对于模拟内部壁炉壁826和/或侧壁正确定位。

优选地，背景光源890包括多个发光二极管(LED)，其大体上照亮模拟内部壁炉壁826和侧壁的至少一部分。特别地，优选的是，背景光源890照亮大体上横跨其宽度的模拟内部壁炉壁826。背景光源890优选地提供黄色的光。可选地，使用小白炽光灯泡代替LED。

图24中显示了火焰模拟组件910的另一种可选实施例。如图24所示，火焰模拟组件910包括一个或多个用于提供火焰图像11的光源916。火焰模拟组件910还包括具有前表面920且位于来自光源916的光的路径上的屏幕918。屏幕918适于使火焰图像透射通过该屏幕918。火焰模拟组件910还包括一个或多个位于屏幕918后面的模拟内部壁炉壁926。优选地，屏幕918适于允许观察模拟内部壁炉壁926的至少一部分。同样优选的是，火焰模拟组件910包括模拟燃料床978，该模拟燃料床包括邻近前表面920定位的一个或多个第一部分994，和位于屏幕918后面的一个或多个第二部分996。第二部分996可通过所述屏幕918至少部分地看到。

同样优选的是，前表面920包括观察区域930，可通过所述观察区域观察内部壁炉壁的至少一部分。同样，前表面920优选地包括景象区域928，并且火焰图像可透射通过景象区域。

同样，屏幕的前表面优选地包括位于景象区域和观察区域之间的过渡区域932。火焰图像可至少部分地透射通过过渡区域，并且模拟燃料床的模拟内部壁炉壁和第二部分可通过过渡区域部分地看到。

如图24所示，模拟燃料床978优选地包括一个或多个模拟燃料部分975、模拟炉栅976和模拟燃屑床977。优选地、模拟燃料部件975是模拟木头，其由模拟炉栅支撑。但是，可以理解，模拟燃料床可以包括除所示之外的部件，并且模拟燃料床可以包括更少的部件。例如，模拟燃料床可以只由模拟木头和模拟燃屑床构成。

还可以理解，第一部分和第二部分可以由模拟燃料部分、模拟炉栅和模拟燃屑床中的一部分或全部构成。

模拟燃料床978是有利的，这是因为由于其整体式结构的原因，提供了真实炉火的燃料床(即，包括炉栅)的有效模拟。

对本领域的普通技术人员来说显而易见的是，本发明可以采取多种形式，并且这种形式落入要求保护的本发明的范围之内。因此，所附权利要求书的精神和范围不应限于此处所包含的方案说明。

Claims (42)

1.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

包括前表面并位于来自所述至少一个光源的光的路径上的屏幕，所述屏幕适于所述至少一个火焰图像透射通过该屏幕；

位于所述屏幕后面的至少一个模拟内部壁炉壁；

位于所述屏幕前面的第一模拟燃料床；

所述屏幕适于允许观察所述至少一个模拟内部壁炉壁的至少一部分；和

位于所述屏幕后面且可通过所述屏幕至少部分地看到的第二模拟燃料床。

2.如权利要求1所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括至少一个观察区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁的所述部分可通过所述观察区域观察到。

3.如权利要求1所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括景象区域，所述至少一个火焰图像可透射通过所述景象区域。

4.如权利要求3所述的火焰模拟组件，其中，所述景象区域是部分反射的，用于提供第一模拟燃料床的至少一部分的虚像。

5.如权利要求4所述的火焰模拟组件，其中，所述第二模拟燃料床的至少预选部分相对于所述虚像定位，使得第二模拟燃料床仿佛是第一模拟燃料床的一部分。

6.如权利要求3所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括：

至少一个观察区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁的所述部分可通过所述观察区域观察到；

布置在所述景象区域和所述至少一个观察区域之间的过渡区域；

所述至少一个火焰图像可至少部分地透射通过所述过渡区域；并且

所述至少一个模拟内部壁炉壁和所述第二模拟燃料床可通过所述过渡区域至少部分地观察到。

7.如权利要求1所述的火焰模拟组件，其中，所述至少一个模拟内部壁炉壁是后壁，所述火焰模拟组件还包括从所述后壁延伸超过所述屏幕的前表面的侧壁。

8.如权利要求7所述的火焰模拟组件，其中，所述后壁和侧壁中的每一个都具有位于其上模拟耐火砖的图案。

9.如权利要求7所述的火焰模拟组件，其中，所述后壁包括耐火砖，所述侧壁包括位于其上模拟耐火砖且与后壁中的耐火砖对准的图案。

10.如权利要求7所述的火焰模拟组件，还包括位于来自所述至少一个光源的所述光的路径上的光控制构件，用于阻碍来自所述光源的光，使得所述光照亮所述后壁和侧壁的预选部分。

11.如权利要求1所述的火焰模拟组件，还包括至少一个背景光源，用于提供至少部分地照亮所述至少一个模拟内部壁炉壁的光。

12.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

第一模拟燃料床；

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

位于所述第一模拟燃料床后面的屏幕，所述屏幕包括邻近所述第一模拟燃料床的前表面；

所述屏幕位于来自所述至少一个光源的光的路径上并适于使所述至少一个火焰图像透射通过该屏幕；

位于所述屏幕后面的至少一个模拟内部壁炉壁；

所述屏幕的前表面包括：

紧接第一模拟燃料床定位的景象区域，所述至少一个火焰图像可透射通过所述景象区域；

布置在第一模拟燃料床远端的观察区域，所述观察区域适于通过该观察区域观察所述至少一个模拟内部壁炉壁的至少一部分；和

位于所述屏幕后面且可通过所述屏幕至少部分地观察到的第二模拟燃料床，所述第二模拟燃料床模拟第一模拟燃料床的一部分。

13.如权利要求12所述的火焰模拟组件，还包括布置在所述观察区域和景象区域之间的过渡区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁可通过所述过渡区域至少部分地观察到，并且所述至少一个火焰图像可至少部分地透射通过所述过渡区域。

14.如权利要求12所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕还包括位于所述前表面后面的后表面，所述后表面适于漫射由此透射的光。

15.如权利要求12所述的火焰模拟组件，其中，所述至少一个模拟内部壁炉壁包括位于其上模拟耐火砖的图案。

16.如权利要求15所述的火焰模拟组件，还包括一外壳，所述至少一个模拟内部壁炉壁安装在所述外壳的后壁上。

17.如权利要求16所述的火焰模拟组件，其中，所述外壳包括至少两个模拟内部壁炉侧壁，并且所述至少两个模拟内部壁炉侧壁中的每一个从所述后壁向前延伸。

18.如权利要求17所述的火焰模拟组件，其中，所述至少两个模拟内部壁炉侧壁从所述后壁向前延伸超过所述屏幕的前表面。

19.如权利要求18所述的火焰模拟组件，其中，所述至少两个模拟内部壁炉侧壁包括位于其上模拟耐火砖的图案，所述图案配置为与位于所述至少一个模拟内部壁炉壁上的耐火砖图案相配合。

20.如权利要求12所述的火焰模拟组件，包括一火焰效果元件，用于配置来自于所述至少一个光源的光以形成所述至少一个火焰图像，所述火焰效果元件定位于所述至少一个光源和屏幕之间的光的路径上。

21.如权利要求12所述的火焰模拟组件，包括一闪烁元件，用于使来自于所述至少一个光源的光波动以形成所述至少一个火焰图像，所述闪烁元件定位于所述至少一个光源和屏幕之间的光的路径上。

22.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

第一模拟燃料床；

位于所述第一模拟燃料床后面的屏幕，所述屏幕包括前表面，所述前表面邻近第一模拟燃料床并适于所述至少一个火焰图像由此透射；

位于所述屏幕后面的至少一个模拟内部壁炉壁；

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

位于所述至少一个光源和屏幕之间的光的路径上的闪烁元件，用于使来自于所述至少一个光源的光发生波动；

所述屏幕位于来自所述至少一个光源的波动光的路径上，使得所述至少一个火焰图像可由此透射；

所述前表面包括：

紧接第一模拟燃料床定位的景象区域，所述至少一个火焰图像可透射通过所述景象区域；

布置在第一模拟燃料床远端的观察区域，所述观察区域适于通过该观察区域观察所述至少一个模拟内部壁炉壁的至少一部分；和

位于所述屏幕后面且可通过所述屏幕至少部分地看到的第二模拟燃料床。

23.如权利要求22所述的火焰模拟组件，还包括布置在所述观察区域和景象区域之间的过渡区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁可通过所述过渡区域至少部分地观察到，并且所述至少一个火焰图像可至少部分地透射通过所述过渡区域。

24.如权利要求22所述的火焰模拟组件，其中，所述至少一个内部壁炉壁包括位于其上的耐火砖图案。

25.如权利要求22所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕前表面的景象区域至少部分地反射第一模拟燃料床的图像。

26.如权利要求22所述的火焰模拟组件，还包括位于闪烁元件和屏幕之间波动光的路径上的火焰效果元件，用于配置来自于光源的光以形成火焰图像。

27.如权利要求25所述的火焰模拟组件，其中，所述第二模拟燃料床的至少预选部分与第一模拟燃料床的所述图像大体上对准，使得第二模拟燃料床模拟第一模拟燃料床的一部分。

28.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

包括前表面并位于来自所述至少一个光源的光的路径上的屏幕，所述屏幕适于所述至少一个火焰图像透射通过该屏幕；

位于所述屏幕后面的至少一个模拟内部壁炉壁；

所述屏幕的前表面包括至少一个观察区域，所述至少一个观察区域适于允许观察所述至少一个模拟内部壁炉壁的至少一部分；和

至少一个背景光源，用于提供至少部分地照亮所述至少一个模拟内部壁炉壁的光。

29.如权利要求28所述的火焰模拟组件，还包括位于屏幕前面的第一模拟燃料床和位于屏幕后面的第二模拟燃料床。

30.如权利要求28所述的火焰模拟组件，其中，由所述至少一个背景光源提供的所述光闪烁，使得所述光模拟由炉火提供的闪烁光。

31.如权利要求28所述的火焰模拟组件，还包括一外壳，所述至少一个模拟内部壁炉壁安装在所述外壳的后壁上。

32.如权利要求31所述的火焰模拟组件，其中，所述外壳包括至少两个模拟内部壁炉侧壁，并且所述至少两个模拟内部壁炉侧壁中的每一个从所述后壁向前延伸。

33.如权利要求32所述的火焰模拟组件，其中，所述至少一个背景光源至少部分地照亮所述至少两个模拟内部壁炉侧壁。

34.如权利要求28所述的火焰模拟组件，还包括用于阻碍来自于所述至少一个背景光源的光的背景光遮光板，所述背景光遮光板位于所述屏幕后面。

35.如权利要求28所述的火焰模拟组件，还包括一火焰效果元件，用于配置来自于所述至少一个光源的光以形成所述至少一个火焰图像，所述火焰效果元件定位在所述至少一个光源和屏幕之间的光的路径上。

36.如权利要求35所述的火焰模拟组件，其中，所述至少一个背景光源安装在火焰效果元件上。

37.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

一外壳，其包括具有暴露表面的后壁，所述外壳限定了在外壳前端处开口的腔室；

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

布置在位于后壁前面的腔室中并定位在来自于所述至少一个光源的光的路径上的屏幕，所述屏幕适于所述至少一个火焰图像由此透射；

位于屏幕前面且邻近前表面的第一模拟燃料床；

所述屏幕包括顶边，其以至少一个预选距离与外壳的顶部隔开以限定上部开口，后壁暴露表面的至少一部分可通过所述上部开口观察到；和

位于所述屏幕后面且可通过所述屏幕至少部分地看到的第二模拟燃料床。

38.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

一外壳，其包括具有暴露表面的后壁，所述外壳限定了在外壳前端处开口的腔室；

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

布置在位于后壁前面的腔室中并定位在来自于所述至少一个光源的光的路径上的屏幕，所述屏幕包括适于所述至少一个火焰图像由此透射的前表面；

位于屏幕前面且邻近前表面的一模拟燃料床；

所述屏幕包括顶边，其以至少一个预选距离与外壳的顶部隔开以限定上部开口，后壁暴露表面的至少一部分可通过所述上部开口观察到；和

至少一个背景光源，其用于提供至少部分地照亮所述后壁暴露表面的所述部分的光。

39.一种用于提供至少一个火焰图像的火焰模拟组件，所述火焰模拟组件包括：

用于产生所述至少一个火焰图像的至少一个光源；

包括前表面并位于来自所述至少一个光源的光的路径上的屏幕，所述屏幕适于所述至少一个火焰图像透射通过该屏幕；

位于所述屏幕后面的至少一个模拟内部壁炉壁；

所述屏幕适于允许观察所述至少一个模拟内部壁炉壁的至少一部分；和

一模拟燃料床，其包括邻近屏幕前表面定位的至少一个第一部分，和位于屏幕后面的至少一个第二部分，所述至少一个第二部分可通过所述屏幕至少部分地看到。

40.如权利要求39所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括至少一个观察区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁的所述部分可通过所述观察区域观察到。

41.如权利要求39所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括景象区域，所述至少一个火焰图像可透射通过所述景象区域。

42.如权利要求41所述的火焰模拟组件，其中，所述屏幕的前表面包括：

至少一个观察区域，所述至少一个模拟内部壁炉壁的所述部分可通过所述观察区域观察到；

布置在所述景象区域和所述至少一个观察区域之间的过渡区域；

所述至少一个火焰图像可至少部分地透射通过所述过渡区域；并且

所述至少一个模拟内部壁炉壁和模拟燃料床的所述至少一个第二部分可通过所述过渡区域至少部分地观察到。

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