Электрический очаг
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к очагу, имитирующему эффект пламени. Устройство с эффектом имитации пламени включает: подложку с отверстиями; источник света, создающий эффект пламени; контейнер, содержащий жидкость, причем в данном контейнере имеется пространство над уровнем жидкости, включающее канал выхода пара; ультразвуковой преобразователь, преобразующая поверхность которого находится в контакте с жидкостью и который образует пар в указанном пространстве над уровнем жидкости; средства образования потока воздуха по траектории, входящей в пространство над уровнем жидкости и проходящей через канал выхода пара, при этом канал выхода расположен таким образом, что воздух выходит из контейнера под подложку с отверстиями; и средства образования восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями. Технический результат - улучшение имитации пламени и дыма. 11 з.п. ф-лы, 80 ил.
Реферат
Настоящее изобретение относится к имитации пламени и, в частности, к устройству для имитации горения твердого топлива, такого как уголь или дрова. Желательно, но не обязательно, чтобы устройство включало источник тепла, предназначенный для обогрева комнаты. Более конкретно, изобретение относится к устройству и способу имитации пламени при горении твердого топлива и/или имитации дыма, образующегося при горении твердого топлива.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В данной области техники известно много устройств, предназначенных для имитации горения твердого топлива. Примеры можно увидеть в документах WO 02/099338 и WO 97/41393 среди многих других. Как правило, известные устройства для имитации пламени включают имитированное твердое топливо из прессованной пластмассы, напоминающее уголь или дрова, лежащие на тлеющей подложке. Более сложная конструкция включает отдельную тлеющую подложку, которая также может быть изготовлена из имеющей определенную форму и цвет прессованной пластмассы, и отдельных кусков имитируемого топлива, которые лежат на тлеющей подложке. Другие конструкции включают имитацию кусков топлива, лежащих на имитированной решетке. Обычно имитированное топливо подсвечивается снизу светом переменной интенсивности, чтобы имитировать пылание топлива.
WO 03/063664 предлагает имитированный огонь, который включает куски топлива, лежащие на решетке. Под кусками топлива расположен контейнер с водой, включающий ультразвуковой преобразователь. Преобразователь предназначен для обеспечения клубов водяного пара. Выше имитированного топлива смонтирован нагреватель с вентилятором. Вентилятор также предназначен для подачи пара через щели между кусками топлива. Водяной пар, поступающий через топливную подложку, напоминает дым. Водяной пар нагревается в нагревателе с вентилятором, таким образом теряя схожесть с дымом, и выходит из устройства. Имитированное топливо освещается снизу источником света, который предпочтительно расположен в водяном контейнере. Источник света может иметь красный или оранжевый цвет.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Приведено настоящее описание изобретения, предназначенного для улучшения имитации пламени и дыма и обеспечения улучшенного способа и устройства для производства имитированного дыма. Изобретение также предназначено для обеспечения улучшенного устройства для имитации реального огня, который, в частности, должен усилить эффект имитации пламени и/или дыма.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство с эффектом имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями;
контейнер для жидкости, причем у контейнера имеется по меньшей мере одна стенка со сквозным отверстием;
ультразвуковой преобразователь, расположенный вне контейнера, преобразующая часть которого контактирует с жидкостью через указанное сквозное отверстие.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предоставлено устройство с эффектом имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями;
средство, генерирующее пар, включающее контейнер, содержащий воду, причем средство имеет выход для подачи пара под подложку с отверстиями, ультразвуковой преобразователь, преобразующая часть которого расположена в жидкости и контактирует с жидкостью в контейнере. Ультразвуковой преобразователь работает на частоте по меньшей мере около 1,7 МГц.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения согласно второму аспекту ультразвуковой преобразователь находится снаружи контейнера, причем преобразующая часть находится в контакте с жидкостью через отверстие в контейнере.
В соответствии с предпочтительными вариантами первого и второго аспектов изобретения ультразвуковой преобразователь работает на частоте около 2 МГц.
Предпочтительнее, чтобы ультразвуковой преобразователь работал на частоте от приблизительно 2,4 МГц до приблизительно 3 МГц.
В соответствии с предпочтительными вариантами первого и второго аспектов изобретения устройство также включает в себя средства для транспортировки пара, генерируемого ультразвуковым преобразователем в по меньшей мере одну зону ниже подложки с отверстиями.
Предпочтительнее, чтобы средства для транспортировки пара, генерируемого ультразвуковым преобразователем в по меньшей мере одну зону ниже подложки с отверстиями, включали в себя вентилятор, подающий воздух в контейнер.
Предпочтительнее, чтобы согласно первому и второму аспектам изобретения устройство включало в себя средство распределения пара, расположенное ниже подложки с отверстиями. При этом средство распределения пара имеет верхнюю и нижнюю стенки. В указанных верхней и нижней стенках должно иметься по меньшей мере по одному отверстию.
Предпочтительнее, чтобы соответствующие отверстия в нижней и верхней стенках были выровнены вдоль вертикальной оси.
Предпочтительнее, чтобы устройство также включало расположенные ниже средства распределения пара средства для организации направленного вверх потока воздуха через подложку с отверстиями.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения средства для организации направленного вверх потока воздуха через подложку с отверстиями включают по меньшей мере один источник света.
В предпочтительных конструкциях устройство включает в себя по меньшей мере один источник света, расположенный ниже подложки с отверстиями.
В предпочтительных конструкциях ультразвуковой преобразователь включает в себя преобразующий диск, смонтированный с уплотнением на поддерживающей пластине, причем диск имеет контактирующую с жидкостью поверхность.
В предпочтительных конструкциях ультразвуковой преобразователь работает на частоте как минимум 1,7 МГц, например при 2 МГц или от 2,4 МГц до 3 МГц.
В соответствии с третьим аспектом данного изобретения предложено устройство для имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями; а также
средство, генерирующее пар, включающее контейнер для жидкости, причем средство имеет выход для подачи пара к нижней стороне подложки с отверстиями, ультразвуковой преобразователь, у которого преобразующая часть находится в контакте с жидкостью в контейнере, резервуар подачи жидкости, сообщающийся с указанным контейнером и средства для регулировки подачи жидкости из резервуара в контейнер, так что в контейнере поддерживается объем жидкости, близкий к постоянному.
Согласно четвертому аспекту данного изобретения предлагается устройство для имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями;
средство, генерирующее пар, причем данное средство имеет выход для подачи пара к нижней стороне подложки с отверстиями; а также
по меньшей мере один источник тепла, расположенный ниже подложки с отверстиями, так что по меньшей мере один источник тепла создает поток воздуха, направленный вверх от подложки с отверстиями.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один источник тепла включает по меньшей мере один создающий тепло источник освещения (то есть источник освещения, который создает значительные потоки тепла и света).
Предпочтительнее, устройство согласно данному варианту осуществления изобретения также включает в себя средство для транспортировки пара, созданного средством генерации пара к по меньшей мере одной зоне ниже подложки с отверстиями. Предпочтительнее, данное средство для транспортировки пара должно включать в себя вентилятор, обеспечивающий поток воздуха в указанное средство генерации пара.
Далее, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения согласно данному аспекту изобретения также имеется средство распределения пара, в которое поступает пар из средства генерации пара. Указанное средство распределения пара установлено ниже подложки с отверстиями. Данное средство имеет верхнюю и нижнюю стенки, а также имеет по меньшей мере по одному соосному отверстию в указанных верхней и нижней стенках.
Соответственно эти отверстия в верхней и нижней стенках выровнены вдоль вертикальной оси.
Предпочтительнее, по меньшей мере один источник тепла должен быть установлен под отверстием (отверстиями) в указанной нижней стенке.
В дальнейших вариантах осуществления данного аспекта изобретения имеется средство генерации пара, включающее контейнер, предназначенный для хранения жидкости, и ультразвуковой преобразователь, преобразующая секция которого находится в контакте с жидкостью.
Предпочтительнее, ультразвуковой преобразователь включает преобразующий диск, установленный с уплотнением на поддерживающей пластине, причем у диска есть контактирующая с жидкостью поверхность.
В предпочтительных вариантах осуществления данного аспекта изобретения ультразвуковой преобразователь работает на частоте как минимум 1,7 МГц, более предпочтительно на частоте около 2 МГц и в особенности на частоте от приблизительно 2,4 МГц до приблизительно 3 МГц.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями;
средство генерации пара, имеющее по меньшей мере один канал выхода пара;
камеру распределения пара, имеющую по меньшей мере одну стенку, причем указанная камера распределения пара включает по меньшей мере один канал входа пара, соединенный с упомянутым каналом выхода пара. Также камера распределения пара имеет по меньшей мере один выход пара, по меньшей мере одно отверстие в нижней части указанной камеры и средство вблизи указанного отверстия для образования восходящего потока воздуха через камеру.
В предпочтительном варианте данного пятого аспекта настоящего изобретения камера распределения пара расположена непосредственно под подложкой с отверстиями.
Предпочтительнее, средство образования восходящего потока воздуха включает средство нагрева.
В качестве альтернативы или дополнения средство образования восходящего потока воздуха может включать вентилятор.
В других предпочтительных вариантах данного аспекта изобретения средство образования восходящего потока воздуха включает по меньшей мере один выделяющий тепло источник света, который может быть использован в качестве альтернативы или дополнения к указанным выше средству нагрева или вентилятору.
Предпочтительнее, источник (источники) света является единственным средством образования восходящего потока воздуха.
Предпочтительнее, указанная камера имеет по меньшей мере одну стенку (один экран) для обеспечения потока.
В предпочтительных вариантах пятого аспекта изобретения указанное средство включает также в себя средства для транспортировки пара, генерированного в средстве генерации пара, к камере распределения пара.
Предпочтительнее, указанные средства транспортировки включают в себя вентилятор, обеспечивающий поток воздуха в средство генерации пара.
Далее, в предпочтительных вариантах исполнения данного аспекта изобретения средство распределения пара расположено непосредственно под подложкой с отверстиями, причем указанное средство распределения имеет верхнюю и нижнюю стенку и содержит по меньшей мере по одному отверстию в указанных верхней и нижней стенке. При этом указанное отверстие в верхней стенке определяет по меньшей мере один указанный выход пара.
В предпочтительном варианте исполнения устройства в соответствии с данным аспектом изобретения указанные отверстия в верхней и нижней стенках выровнены по вертикали.
В дальнейших вариантах осуществления средства генерации пара имеется контейнер, предназначенный для хранения жидкости, и ультразвуковой преобразователь, преобразующая секция которого находится в контакте с жидкостью.
Предпочтительно, ультразвуковой преобразователь включает преобразующий диск, установленный с уплотнением на поддерживающей пластине, причем у диска есть контактирующая с жидкостью поверхность.
В предпочтительных вариантах осуществления данного аспекта изобретения ультразвуковой преобразователь работает на частоте как минимум 1,7 МГц, более предпочтительно на частоте около 2 МГц и в особенности на частоте от приблизительно 2,4 МГц до приблизительно 3 МГц.
В соответствии с шестым аспектом изобретения предложено устройство для имитации пламени, включающее в себя:
подложку с отверстиями;
контейнер для содержания жидкости, причем в контейнере имеется пространство над уровнем жидкости и имеется в наличии канал выхода пара;
ультразвуковой преобразователь, причем преобразующая поверхность находится в контакте с жидкостью и может генерировать пар в указанном пространстве;
средства образования потока воздуха по каналу, поступающему в указанное пространство и идущему через канал выхода пара, который расположен таким образом, что канал потока воздуха выходит из контейнера под подложкой с отверстиями; а также
средства образования восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения согласно данному аспекту изобретения средства для образования потока воздуха включают вентилятор, образующий поток воздуха в контейнер.
Предпочтительнее, устройство, выполненное согласно данному аспекту, содержит узел распределения пара, расположенный под подложкой с отверстиями, в который пар поступает через канал выхода пара.
В предпочтительном исполнении устройства согласно данному аспекту изобретения узел распределения пара включает верхнюю и нижнюю стенки и по меньшей мере по одному отверстию в указанных верхней и нижней стенках.
Предпочтительнее, соответствующие отверстия в верхней и нижней стенках выровнены по вертикали.
В предпочтительном варианте осуществления данного аспекта изобретения средство обеспечения восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями включает средство нагрева.
В качестве альтернативы или дополнения средство обеспечения восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями может включать вентилятор.
В предпочтительном исполнении средство обеспечения восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями включает в себя по меньшей мере один источник света, выделяющий тепло. Этот источник света может использоваться как дополнение, или, предпочтительнее, как альтернатива указанным выше источнику тепла и вентилятору.
Предпочтительнее, в соответствии с данным аспектом изобретения, чтобы данный источник (источники) света был единственным средством, обеспечивающим восходящий поток воздуха.
Предпочтительнее, в соответствии с данным аспектом изобретения, чтобы ультразвуковой преобразователь находился снаружи контейнера, причем преобразующая часть находилась в контакте с жидкостью через отверстие в контейнере.
В предпочтительных конструкциях ультразвуковой преобразователь включает в себя преобразующий диск, смонтированный с уплотнением на поддерживающей пластине, причем диск имеет контактирующую с жидкостью поверхность.
В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения ультразвуковой преобразователь работает на частоте как минимум 1,7 МГц, более предпочтительно на частоте около 2 МГц и в особенности на частоте от приблизительно 2,4 МГц до приблизительно 3 МГц.
В дальнейших предпочтительных вариантах данного аспекта изобретения устройство включает в себя резервуар подачи жидкости, сообщающийся с имеющимся контейнером. Предпочтительнее, у устройства имеются средства для регулировки подачи жидкости из резервуара в контейнер. Так что в контейнере поддерживается объем жидкости, близкий к постоянному.
В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство, имитирующее пламя и включающее в себя:
подложку с отверстиями;
контейнер, содержащий жидкость, ультразвуковой преобразователь, у которого преобразующий элемент расположен в жидкости и находится в контакте с жидкостью; а также
средство для передачи пара, образованного ультразвуковым преобразователем, от контейнера в зону ниже подложки с отверстиями,
причем ультразвуковой преобразователь расположен не ниже, чем нижняя точка подложки с отверстиями.
В предпочтительном варианте осуществления данного седьмого аспекта средство для передачи пара включает трубопровод, пролегающий от контейнера до зоны под подложкой с отверстиями.
Предпочтительнее, трубопровод и контейнер имеют общую стенку.
В соответствии с восьмым аспектом описания настоящего изобретения предлагается способ для имитации пламени, включающий:
обеспечение подложки с отверстиями,
обеспечение контейнера с жидкостью и ультразвукового преобразователя, находящегося в контакте с указанной жидкостью;
образование пара из жидкости при помощи ультразвукового преобразователя и передачу пара в зону под подложкой с отверстиями;
обеспечение источника тепла ниже подложки с отверстиями и образование восходящего потока воздуха через подложку с отверстиями при помощи источника тепла.
Предпочтительнее, источник тепла включает один или несколько источников света.
Термин «подложка с отверстиями» в данном описании предназначен для указания тела, массивной детали или узла со щелями или отверстиями, через которые может проходить пар, образованный средствами для генерации пара (такими, как ультразвуковой преобразователь), в частности, когда пар увлекается восходящим потоком воздуха. Подложка с отверстиями может быть, для примера, подложкой для топлива (в частности, подложкой для имитации топлива), которая включает множество отдельных элементов, собранных вместе для образования большой общей массы, например имитированных кусков угля или дров, настоящих кусков угля и дров, гравия, небольших камней, кусков стекла, каучука или пластмассы, причем пар может проходить как вокруг, так и между отдельными элементами. Когда используется множество небольших элементов, можно их разместить на раме, которая также допускает прохождение пара, образованного средствами для генерации пара.
В альтернативных конструкциях подложка с отверстиями может иметь форму одного или нескольких крупных элементов, в каждом из которых сделаны одно или несколько отверстий, которые допускают проход пара. В частности, подложка с отверстиями может включать единый блок материала с множеством проходов, проходящих от его нижней поверхности до его верхней поверхности.
Для достижения эффекта имитации пламени подложка с отверстиями должна включать щели или отверстия, которые допускают проход подсветки от источников света, расположенных ниже подложки с отверстиями, так что пар, поднимающийся выше подложки с отверстиями, частично подсвечивается через указанные щели или отверстия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания описания изобретения и для того, чтобы показать, как оно может быть воплощено в определенную конструкцию, будет сделана ссылка (только в качестве примера) на следующие чертежи, на которых:
На фигуре 1 показан схематический вид разобранного устройства в соответствии с одним из вариантов изобретения;
На фигуре 2 показана одна типичная конструкция генератора водяного пара в соответствии с данным изобретением;
На фигуре 3 показан схематический горизонтальный разрез типичного ультразвукового преобразователя генератора водяного пара, выполненного в соответствии с данным изобретением;
На фигуре 4 показан другой вариант исполнения генератора водяного пара в соответствии с данным изобретением;
На фигурах 5А и 5В схематично показана типичная конструкция для подачи воды в генератор водяного пара в соответствии с данным изобретением;
На фигурах 6А и 6В схематично показан другой вариант исполнения генератора водяного пара в соответствии с данным изобретением;
На фигурах 7А, 7В и 7С схематично показаны дальнейшие варианты исполнения генераторов водяного пара в соответствии с настоящим изобретением;
На фигуре 8 показан еще один вариант исполнения генератора водяного пара в соответствии с настоящим изобретением;
На фигуре 9 показан один вариант исполнения согласно фигуре 8;
На фигуре 10 показан другой вариант исполнения согласно фигуре 8;
На фигуре 11А схематично показана конструкция генератора водяного пара, источника света и имитированного топлива в соответствии с одним вариантом исполнения изобретения (включена конструкция элемента, направляющего пар);
На фигуре 11В схематично показан пример конструкции элемента, направляющего пар;
На фигурах 12 и 13 показана типичная конструкция источника света, используемого в устройстве, соответствующем некоторым вариантам настоящего изобретения;
На фигуре 14 представлена конструкция, обеспечивающая свет различного цвета и интенсивности;
На фигурах 15А, 15В, 15С, 15D, 15E, 15F, 15G и 15Н схематически показаны различные конструкции, осуществляющие рециркуляцию пара, образующегося в устройстве, выполненном согласно настоящему изобретению;
На фигуре 16 показан схематический разрез одного устройства, выполненного в соответствии с вариантом, приведенным в настоящем описании;
На фигуре 17 показан схематический разрез другого устройства, выполненного в соответствии с вариантом, приведенным в настоящем описании;
На фигуре 18 показан схематический разрез части устройства, выполненного в соответствии с вариантом, приведенным в настоящем описании;
На фигурах 19А и 19В показаны другие варианты устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
На фигуре 20 показано исполнение средства, обеспечивающего цветную подсветку, в соответствии с настоящим изобретением;
На фигурах 21А и 21В показана конструкция одного типа источника света и типичного генератора пара, применяемая в варианте устройства в соответствии с настоящим изобретением;
На фигуре 22А показана еще одна альтернативная конструкция топливной подложки в устройстве для имитации пламени в соответствии с настоящим изобретением;
На фигуре 22В показан вариант куска топлива, подходящего для использования в варианте исполнения, приведенном в данном описании;
На фигуре 23 схематически показана альтернативная конструкция устройства, выполненного согласно варианту исполнения настоящего изобретения;
На фигуре 24 детально показана топливная подложка для использования в устройстве, показанном на фиг.23;
На фигуре 25 показана еще одна альтернативная конструкция, аналогичная показанной на фигуре 23;
На фигуре 26 показана еще одна разновидность устройства в соответствии с вариантом, приведенным в описании, в котором обеспечен выход нагретого воздуха для обогрева комнаты;
На фигуре 27 показана диаграмма потоков, иллюстрирующая принципы системы теплообмена для устройства, выполненного согласно настоящему изобретению;
На фигуре 28 показана схематическая иллюстрация устройства в соответствии с вариантом, приведенным в настоящем описании, включающем теплообменник;
На фигуре 29 показана схематическая иллюстрация имитированного пламени в соответствии с настоящим изобретением для использования во «влажной» системе обогрева;
На фигурах 30А и 30В показана схематическая иллюстрация имитируемого очага в соответствии с настоящим изобретением, включающего дополнительные средства для рециркуляции пара;
На фигуре 31 показана типичная имитация полена для топливной подложки устройства, выполненного согласно настоящему изобретению;
На фигуре 32 показан вид сверху на внутреннюю поверхность имитируемого полена, которое состоит из двух частей. Полено предназначено для топливной подложки устройства, выполненного согласно настоящему изобретению;
На фигуре 33 показан разрез варианта имитируемого полена, которое состоит из двух частей. Полено предназначено для топливной подложки устройства, выполненного согласно настоящему изобретению;
На фигуре 34 показано типичное первоначальное расположение набора оптических кабелей для использования согласно настоящему изобретению;
На фигуре 35 показана типичная конструкция имитируемого полена на подложке из золы в устройстве, выполненном согласно настоящему изобретению;
На фигуре 36 показано несколько имитируемых дров, образующих топливную подложку устройства согласно настоящему изобретению;
На фигуре 37 показан второй вариант реализации имитируемого полена, имеющего единую конструкцию для использования в топливной подложке устройства согласно настоящему изобретению.
На фигуре 38 показан внешний вид типичного имитируемого очага, в который может быть включено устройство согласно настоящему изобретению;
На фигуре 39 показан схематический разрез очага согласно фигуре 38, показывающий основные компоненты устройства, имитирующего пламя, согласно одному варианту исполнения настоящего изобретения;
На фигуре 40 показан схематический вид спереди на устройство, имитирующее пламя согласно фигуре 39;
На фигуре 41 показан схематический вид в изометрии на устройство, имитирующее пламя согласно фигуре 40, при этом некоторые компоненты удалены;
На фигуре 42А показан схематический разрез по линии Х-Х фигуры 41;
На фигуре 42В показан узел соединения варианта исполнения устройства согласно настоящему изобретению;
Фигура 43 аналогична фигуре 42А и включает схему потока воздуха в устройстве, имитирующем пламя;
На фигуре 44 показан схематический разрез по линии Y-Y фигуры 42A;
На фигуре 45 показан схематический изометрический вид сзади на устройство, имитирующее пламя, согласно фигурам с 41 по 44;
На фигуре 46 показан вид в изометрии в разобранном виде узла распределения пара устройства, имитирующего пламя, согласно фигурам с 40 по 45;
На фигуре 47 показан схематический разрез в увеличенном масштабе по линии А-А (см. фигуру 41);
Фигура 48 подобна фигуре 46, на ней показаны дополнительные особенности устройства;
Фигура 49 подобна фигуре 41, на ней показаны дополнительные особенности устройства;
Фигура 50 подобна фигуре 47, на ней подробно показан поток воздуха и пара;
На фигуре 51 более детально показаны узел источника света и узел распределения пара;
Фигура 52 подобна фигуре 51 и подробно показывает поток воздуха и пара;
На фигуре 53 показан генератор эффекта пламени согласно изобретению, выполненный как свободно стоящий очаг;
На фигуре 54 показан узел согласно фигуре 52 в открытом состоянии;
На фигурах 55А, 55В и 55С показаны типичные потоки пара, идущие от генератора пара;
На фигуре 56 показан схематичный разрез устройства в соответствии с иным исполнением настоящего изобретения;
На фигуре 57 показана часть устройства согласно фигуре 56;
На фигуре 58 показан схематичный вид в разобранном состоянии устройства, аналогичного показанному на фигуре 56;
На фигуре 59 показан схематичный вид другого частично разобранного устройства, выполненного согласно настоящему изобретению;
На фигуре 60 показан схематичный разрез устройства согласно фигуре 59, и
На фигуре 61 показан вид на часть еще одного варианта исполнения устройства, соответствующего настоящему изобретению.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
Как показано на чертежах и, в частности, на фигуре 1, устройство 10 согласно настоящему изобретению, в общем, включает топливную подложку, обозначенную позицией 12, генератор 14 пара, по меньшей мере один источник 16 света и средства 18, 20 для модификации света. Предпочтительнее, в качестве пара используется водяной пар. Предпочтительной жидкостью является вода. В отсутствие прямых указаний ссылки на воду и водяной пар здесь означают также ссылки на другую подходящую жидкость и ее пар. Направляющая пара 22 предназначена для принуждения водяного пара, образованного генератором 14 пара, к движению в нужном направлении. Устройство 10 может включать один или несколько генераторов 14 пара. При работе генератор 14 водяного пара генерирует водяной пар при закрытом кожухе 24. Вентилятор 26 образует поток воздуха в кожух 24. Этот поток увлекает водяной пар. Водяной пар покидает кожух 24 через подходящее отверстие или выход 28. Водяной пар уносится потоком воздуха, создаваемым вентилятором 26, и проходит через направляющую 22 пара и окончательно через топливную подложку 12. Водяной пар увлекается воздушным потоком над топливной подложкой и создает эффект дыма. Источник 16 света освещает топливную подложку 12, создавая иллюзию горения топлива. Имеются также фильтры 20 для придания свету необходимого цвета. Фильтры могут окрашивать свет локально или в более широкой зоне. Средства 18 модификации света могут иметь различную форму, но в общем прерывают поток света от источника света, изменяя интенсивность света и напоминая переменную интенсивность горения в реальном очаге.
На фигуре 2 показан общий вид одного из вариантов исполнения генератора 114 водяного пара для использования в устройстве, выполненном согласно настоящему изобретению. Генератор 114 включает непроницаемый для жидкости контейнер 30, в котором при работе находится жидкость 32 (предпочтительнее, вода) и один или более ультразвуковой преобразователь 34. Ультразвуковые преобразователи известны из уровня техники и включают один или более вибратор 36, типично в форме диска, пластины, мешалки или аналогичной конструкции, которые находятся в контакте с водой 32 и передают воде ультразвуковые колебания. Работа преобразователей в жидкости вызывает кавитацию и образование пузырьков. В результате образуются облака пара. В некоторых предпочтительных вариантах воплощения конструкции в контейнере имеется ряд ультразвуковых преобразователей 34, каждый из которых имеет несколько вибраторов 36. В одном из предпочтительных вариантов исполнения конструкции имеется два ультразвуковых преобразователя 34, у каждого из которых имеется по три вибратора 36 (см. фигуру 3). В некоторых предпочтительных вариантах создается барьер или экран 35 между соответствующими ультразвуковыми преобразователями 34, с тем чтобы избежать воздействия друг на друга преобразователей 34.
Генератор водяного пара предпочтительно имеет вход 38 воздуха и выход 28. Вентилятор 26 расположен рядом со входом 38 и направляет воздух в контейнер 30. Воздух выходит из контейнера 30 через один или более выходов 28. Когда поток воздуха проходит в контейнере воздуха над поверхностью воды 32, водяной пар, образовавшийся при помощи ультразвуковых преобразователей 34, увлекается потоком воздуха и таким образом выходит из контейнера 30 через выход 28.
Обычные генераторы пара, такие, как используются при образовании тумана и в домашних увлажнителях воздуха, обычно работают на частоте менее 2 МГц, чаще при 1,7 МГц. При этой частоте размер капель образующегося пара относительно велик, так что капли тяжелые и быстро падают вниз. Этого эффекта можно избежать, используя вентилятор над имитируемым пламенем для создания восходящего потока воздуха, которым увлекается пар. Пример такой конструкции представлен на фигурах 16 и 17. Однако при этом остается тенденция для выхода капель из восходящего потока воздуха и последующего падения вниз. Изобретатель обнаружил, что при использовании генератора пара, работающего на большей частоте, например на частоте более 2 МГц, а точнее в диапазоне от около 2,4 МГц до частоты около 3 МГц или выше, размер капель влаги уменьшается. У такого пара заметно уменьшается тенденция к падению капель вниз, так что можно отказаться от использования дополнительного вентилятора над имитируемым очагом. В этом случае небольшой поток поднимающегося теплого воздуха достаточен для подсасывания пара и для его подъема и имитация пламени заметно улучшается. Подходящий поток поднимающегося теплого воздуха может образоваться при размещении одного или нескольких источников света ниже топливной подложки. Более детально эта конструкция описана ниже.
Очевидно, что по мере того, как пар образуется при помощи ультразвукового преобразователя 34 и уносится через выход 28, количество воды в контейнере уменьшается, пока количество воды 32, остающейся в контейнере, не будет недостаточным для функционирования устройства. По этой причине контейнер 30 может быть снабжен датчиком 40 минимального уровня, а также, предпочтительно, датчиком 42 максимального уровня. Подходящие датчики известны, и можно, например, использовать оптические датчики. Датчик 42 максимального уровня предназначен для того, чтобы избежать переполнения контейнера 30. Датчик 40 минимального уровня может работать несколькими способами. Например, при достижении минимального уровня воды датчик 40 может передать сигнал, в результате которого устройство 10 или определенная его часть отключатся. Например, могут быть отключены ультразвуковые преобразователи 34 или вентилятор 26. Дополнительно датчик 40 минимального уровня может подать сигнал тревоги пользователю, например видимый сигнал, такой как вспышка лампочки, или звуковой сигнал. В других вариантах конструкции датчики 40, 42 минимального и максимального уровня могут работать совместно с соответствующими средствами управления, которые автоматически пополняют запасы воды в резервуаре 30. Также в иных конструкциях могут использоваться механические средства управления, независимые от любых датчиков, которые регулируют переток воды в контейнер 30, например, из резервуара.
На фигурах 5А и 5В проиллюстрированы альтернативные способ и устройство для пополнения контейнера 30. В варианте, показанном на фигуре 5А, имеется бак 44 для хранения жидкости (преимущественно воды) большой емкости (как минимум, 5 литров). В случае если датчик минимального уровня определит, что уровень воды в контейнере 30 достиг минимума, вода из бака 44 попадает в контейнер 30. При ручном управлении датчик 40 передает соответствующий сигнал пользователю, такой как включение предупреждающей лампочки или звуковой сигнал. Пользователь затем открывает управляющий клапан 46, так что вода из бака 44 переливается в контейнер 30. Когда контейнер 30 наполнен до максимального уровня, датчик максимального уровня подает соответствующий сигнал и пользователь закрывает управляющий клапан 46. В автоматическом варианте устройство 10 также снабжено системой 48 управления, такой как электронная система управления. Когда датчик минимального уровня определит, что достигнут минимальный уровень, он дает выходной сигнал в систему 48 управления. Управляющая система, в свою очередь, открывает клапан 46, так что уровень воды в контейнере 30 поднимается. Когда датчиком 42 максимального уровня будет определено достижение максимального уровня, датчик 42 посылает выходной сигнал в систему 48 управления, в результате чего клапан 46 закрывается. В качестве варианта, датчики 40 и 42, клапан 46 и система 48 управления работают таким образом, чтобы поддерживать уровень воды в контейнере постоянным, обеспечивая непрерывный контролируемый приток воды из бака 44 в контейнер 30, который соответствует величине потерь воды в контейнере 30 в виде пара.
Например, управление клапаном 46 может обеспечить «капельную» подачу воды в контейнер 30.
Конструкция, соответствующая фигуре 5В, подобна конструкции, изображенной на фигуре 5А, и отличается тем, что водяной бак 44 не требуется. Вместо этого управляющий клапан 46 может быть подсоединен непосредственно к водопроводу 50. Может также быть обеспечен фильтр для фильтрации воды, поступающей из водопровода.
Для оптимальной работы ультразвуковых преобразователей 34 при образовании пара важно определить оптимальную рабочую глубину преобразователей 34 в жидкости 32 и поддерживать эту глубину преобразователей независимо от количества жидкости (воды) в контейнере 30. Этому вопросу отвечают варианты исполнения, проиллюстрированные на фигурах 4, а также 7А, 7В и 7С.
В варианте исполнения, представленном на фигуре 4, каждый из преобразователей 34 смонтирован на одном или более направляющем стержне 52. Преобразователь может свободно скользить вдоль стержней 52, а стержни размещены вертикально (в соответствии с конструкцией устройства 10). Преобразователь 34 выполнен достаточно плавучим, чтобы он плавал под поверхностью воды 32 на оптимальной высоте. Преобразователь 34 имеет такую конс