[發明專利]用于模擬蠟燭明火的系統

有效

• 申請號: 201710060421.7
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN107448897B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 鄭則然
• 申請（專利權）人: 宇宙燭業制品廠有限公司
• 主分類號: F21S10/04
• 分類號: F21S10/04;F21V23/00;F21Y115/10
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 胡春光;張穎玲

在本發明中提供一種模擬蠟燭明火的系統。在優選實施例中，本系統包括陀螺懸浮單元，其包括具有彼此相互垂直的軸線的兩個旋轉輪，以允許兩個旋轉自由度，模擬由其周圍環境中的氣流導致的蠟燭明火運動。使用由雙金屬制成的基于機電的致動器，以通過對陀螺懸浮單元施加致動力干擾陀螺儀的平衡。流過致動器的、由專用電子單元控制的電流允許與燭火的可見光圖案一致的往復直線運動。燭火的不同光強度通過兩個光源的組合獲得，其中一個借助于全內反射通過光學裝置傳輸到火焰顯示器，并且另一個通過在其旁側投射而傳輸到火焰顯示器。

技術領域

本發明總體上涉及一種用于模擬能夠包含用戶特定期望的蠟燭明火的方法和系統。特別地，本發明涉及一種借助于一體結構設計來模擬蠟燭明火的可見光圖案和相關運動的方法和系統，所述一體結構設計包括：包含在其中以模擬火焰的電子和機械控制單元，以及用于將光從至少一個光源引導到火焰顯示器的光學裝置。

背景技術

蠟燭明火遵循基本物理學原理，其中它的火焰被看作是火的可見、氣體部分。它由在稀薄區域中發生的高度放熱反應導致。當蠟燭被點燃時，燭蠟中的燃料分子被允許蒸發。在該狀態下，它們然后可以容易地與空氣中的氧反應，在隨后的放熱反應中釋放足夠的熱量以蒸發更多的燃料，因而維持固定的火焰。火焰中足夠的能量將在一些瞬態反應中間體中激發電子，導致可見光的發出，原因是這些物質釋放它們過量的能量。在火焰中發生的化學動力學過程是非常復雜的，并且通常涉及大量的化學反應和中間物質，其中大多數是自由基。

蠟燭明火模擬的挑戰在于保真度，要表現出以不同火焰燃燒的蠟燭具有許多不同含義和功能的微妙概念。蠟燭燃燒的方式可以具有隱藏的意義，因為它們在不同的情境下(例如，禮儀情境、儀式情境、象征性情境和功利性情境或同時的所有情境)可以發亮光或發暗光。

在本技術領域中已經存在一些類似的模擬燭。例如，在美國專利6,616,308中，提供了由具有透光性質的諸如石蠟的半透明材料制成的仿燭裝置。所述仿燭裝置包括光漫射體，光漫射體具有永久性外表面、在光漫射體內的腔以及在腔內的小的高密度光源，所述外表面包括具有通過熔化而看上去降低的凹陷中心部分的上表面，所述小的高密度光源從凹陷中心部分的底部下方的照射比光漫射體的其它表面更亮。它可以具有能夠在白天時間關閉光的光感測功能和允許三到四個不同光級的閃爍電路，所述光級以偽隨機方式變化，以便提供與被柔和氣流干擾的燭火相似的光輸出的真實變化。由于本專利的光源體放置在腔中的表面附近并且來自小區域，因此要求光源極亮，以使得光可以在燭體各處漫射。它也可以僅僅通過在一個或多個低頻振蕩器下改變到LED的電流來改變光源的亮度水平。然而，燭火的光圖案不能由該裝置模擬。

在美國專利7,837,355中，提供了一種產生閃爍火焰效應的裝置，其包括殼體，所述殼體包含有時變電磁場驅動機構來驅動在兩端具有磁體的第一鐘擺構件，以便與該機構相互作用來產生第一鐘擺運動，接著與具有磁體的第二鐘擺構件相互作用，以便對從第二鐘擺構件延伸的火焰輪廓產生磁耦合效應。光源適于將光傳輸到火焰輪廓。第一和第二鐘擺構件的運動的方向、幅度和頻率受各種因素限制，包括：重力、用于驅動機構的時變電磁場的幅度和頻率、第一和第二鐘擺構件上的磁體的取向、第一和第二鐘擺構件的質量、形狀和尺寸、干預鐘擺的運動的任何附加元件、作用于鐘擺的運動的空氣阻力等。為了驅動火焰輪廓的運動，該裝置需要驅動機構、兩個鐘擺和任何其它中間元件之間的復雜的相互作用，這使其在制造和操作上變得復雜。