專利名稱：防風防潮的仿真電子蠟燭的制作方法
防風防潮的仿真電子蠟燭技術領域 本發明涉及照明裝置，特別是涉及模擬火焰的照明裝置。
背景技術：
蠟燭是廣泛應用于喜事，喪事，各種大型活動，不同的宗教儀式和日常生活營造氣氛以及有記念性活動的一種化工產品，同時也在工藝方面發揮其特殊的作用，如裝飾，空氣除味清香等等；然而蠟燭在燃燒時會產生化學反應及容易引起火災，為了解決這一問題，現有技術多采用LED投射光束到一個火焰片上產生反射光達成蠟燭火焰的仿真效果的電子蠟燭；如專利號為2010102114028，名為“模擬真火的電子發光裝置及其模擬真火的方法”的中國專利中，采用一片模擬火焰活動地懸掛在機殼上，機殼內裝帶動所述火焰片左右擺動的擺動機構，當位于機殼內的發光元件的光線射到擺動的火焰片上，即有類似一團真正火焰搖曳不定的效果。但是這種裝置的擺動機構較復雜，而2D的火焰片的視覺效果上與傳統蠟燭的火焰還是有較大的差別，火焰缺乏立體感，視覺效果不理想。發明內容本發明要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而設計生產防風防潮濕的仿真火焰電子蠟燭，解決現有技術電子仿真蠟燭視覺效果不佳、擺動機構復雜等問題。本發明為解決上述技術問題而提出的技術方案是一種防風防潮的仿真電子蠟燭，包括燭芯，該燭芯又包括燭芯殼體和容置其內的發光元件，特別是還包括火焰組件，該火焰組件包括3D火焰頭和火焰柱；3D火焰頭位于所述火焰柱的上方；所述火焰柱的下端共軸心線地連接有微型電機帶動的風扇；所述火焰組件經其火焰柱上的懸掛點O被豎直懸掛于殼體的頂部與之共中軸線，所述3D火焰頭恰好暴露于燭芯殼體上方；所述3D火焰頭是一顆近似水滴狀的三棱柱，其側壁由三個彼此夾角成120度的弧形凹面構成；所述3D火焰頭的各弧形凹面下方分別設置有發光元件，所述各發光元件射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭之弧形凹面上；所述各發光元件和微型電機分別電連接至控制電路；當所述火焰柱下端的微型電機受電轉動時，即帶動風扇轉動，使得所述火焰柱兩端以其懸掛點O為支點、繞其中軸線作弧度小于180度的往復轉動，所述火焰頭也隨之轉動。所述控制電路位于燭芯殼體底部，包括供電模塊、微控制單元MCU、發光驅動模塊和電機驅動模塊；供電模塊將外電源轉換為適配的直流電送往微控制單元MCU、發光驅動模塊和電機驅動模塊；所述微控制單元MCU分別控制發光驅動模塊和電機驅動模塊；所述微控制單元MCU預先寫入了程序用于控制與所述電機驅動模塊電連接的微電機的轉速和轉向；所述微控制單元MCU控制與發光驅動模塊電連接的各發光元件點亮、熄滅及亮度。所述火焰組件的3D火焰頭頂端至火焰柱的懸掛點O的距離為L2，所述火焰柱的底端至該懸掛點O的距離為LI，則L1>L2。更佳的是，所述火焰組件的3D火焰頭頂端至火焰柱的懸掛點O的距離為L2，所述火焰柱的底端至該懸掛點O的距離為LI，則L1:L2=1:0.7。還包括“Μ”形的支架；所述火焰組件的火焰柱之懸掛點O為一橫向貫通的通孔；所述支架穿越火焰組件的通孔，令火焰組件恰好位于“Μ”形的支架的中部之下凹處，所述支架通過其兩端的支腳跨接于所述燭芯殼體側壁上，使得所述火焰組件被豎直懸掛于燭芯殼體頂部與之共中軸線，所述3D火焰頭恰好暴露于燭芯殼體上方；所述各發光元件安裝在環形電路板上，該環形電路板通過其外沿固定于燭芯殼體內壁上，使環形電路板水平安裝于燭芯殼體內、位于所述3D火焰頭的下方，使各發光元件射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭之弧形凹面上，該環形電路板與控制電路電連接。還包括“M”形的支架、帶有支腳的環形支板；所述環形支板通過至其支腳固定于位于其下的環形電路板上；所述火焰組件的火焰柱之懸掛點O為一橫向貫通的通孔；所述支架穿越火焰組件的通孔，令火焰組件恰好位于“M”形的支架的中部之下凹外；所述支架通過其兩邊的支腳跨接在所述環形支板內環中心處；所述火焰頭恰好暴露于燭芯殼體上方；所述環形電路板通過其外沿固定于柱形燭芯殼體內壁上，使環形電路板水平安裝于燭芯殼體，使得安裝在該環形電路板上的各發光元件射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭之弧形凹面上，該環形電路板與控制電路電連接。所述燭芯殼體的底部設置有向上突的、圓錐體狀的擾流器，該擾流器的殼壁上設有與燭芯殼體外部相通的氣流通孔；所述擾流器的頂端與所述火焰組件的底端留有間隙，從而不會阻礙該火焰組件往復轉動。還包括蠟燭外殼，所述燭芯內置于在蠟燭外殼，所述3D火焰頭恰好暴露于蠟燭外殼上方。還包括底座，所述蠟燭外殼和燭芯固定在底座上；底座上設置電池組的電池盒，該電池組電連接至控制電路，向其供電。所述控制電路還包括與微控制單元MCU電連接的聲控模塊，聲控模塊通過位于燭芯殼體上部的微音器MIC，收集外部聲音信號，將其轉化為電信號送至微控制單元MCU，該微控制單元MCU根據該電信號，控制發光元件的點亮、熄滅及亮度。與現有技術相比較，本發明的有效益果是:電子蠟燭的3D火焰造型逼真，特別是依據飛機螺旋翼風壓原理設計的令火焰組件的轉動機構，完美地仿真了蠟燭燃燒時火焰晃動的效果；此外采用微音器等構成聲的控機構，仿真了吹滅蠟燭的藝術效果，令本產品更形象逼真；同時本產品不受桌面紋理影響，高傾斜度下也能正常工作；且有防風，防潮濕的功能，可以戶內、外使用。
圖1是本發明防風防潮的仿真電子蠟燭之優選實施例中仿真電子蠟燭的正投影主視剖視示意 圖2是所述優選實施例中所述火焰頭30和發光元件20的結構示意 圖3是圖2中A-A的剖視俯視示意 圖4是所述優選實施例中所述火焰組件3、發光元件20、支架61、帶支柱63的環形支板62和環形電路板24各部件組裝結構示意 圖5是圖4的B部的局部放大示意 圖6是所述優選實施例中微形電機40帶動風扇41轉到時，產生負壓，使用火焰組件3以懸掛點O旋轉的示意思；
圖7是說明所述優選實施例的火焰組件以懸掛點O為支點，兩端往返轉動弧度度與其長度之間關系的原理示意 圖8是所述優選實施例中電路邏輯連接關系示意 圖9是所述優選實施例中電路連接關系示意 圖10是所述優選實施例中微控制單元MCU52輸出電壓OUT-Hi和OUT-1ow的輸出電壓_時間的關系不意圖；圖11是所述優選實施例中機芯I的各部件、蠟燭外殼80和防護內殼86分離狀態時的軸測投影示意 圖12是所述優選實施例中底座81之相關部件的裝配關系示意 具體實施方式
下面，結合附圖所示之優選實施例進一步闡述本發明。參見圖1和圖5，本發明之優選實施例一是，一種防風防潮的仿真電子蠟燭，包括燭芯1，該燭芯I包括芯殼體11和容置其內的發光元件20，特別是所述燭芯I還包括火焰組件3，該火焰組件3包括3D火焰頭31和火焰柱30 ； 3D火焰頭31位于所述火焰柱30的上方；所述火焰柱30的下端共軸心線地連接有微型電機40帶動的風扇41 ;所述火焰組件3經其火焰柱30上的懸掛點O被豎直懸掛于殼體10的頂部與之共中軸線，所述3D火焰頭31恰好暴露于燭芯殼體10上方；所述3D火焰頭31是一顆近似水滴狀的三棱柱，其側壁由三個彼此夾角成120度的弧形凹面311構成；所述3D火焰頭31的各弧形凹面311下方分別設置有發光元件20，所述各發光元件20射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭31之弧形凹面311上；從而產生燭光的效果；所述各發光元件20和微型電機40分別電連接至控制電路50 ;當所述火焰柱30下端的微型電機40受電轉動時，即帶動風扇41轉動，使得所述火焰柱30兩端以其懸掛點O為支點、繞其中軸線作弧度小于180度的往復轉動，所述火焰頭31也隨之轉動，配合發光元件20的投射，使3·D的火焰頭形像地仿真了蠟燭燃燒時火焰晃動的效果。參見圖2至圖3，所述各發光元件20安裝在環形電路板24上，該環形電路板24通過其外沿固定于燭芯殼體10內壁上，使環形電路板24水平安裝于燭芯殼體10內、位于所述3D火焰頭的下方，使各發光元件20射出的光線恰好投射其所對應的3D火焰頭31之弧形凹面311上，該環形電路板與控制電路50電連接；本例中，所述發光元件20采用發光二極管。參見2至圖5，本例中，所述火焰組件3固定方式是:采用包括“M”形的支架61和帶有支腳63的環形支板62;環形支板62通過其支腳63采用螺釘固定于位于其下的環形電路板24上；所述火焰組件位于火焰柱30的懸掛點O為一橫向貫通的通孔32，該通孔32位于3D火焰頭31下方；所述支架61穿越該通孔32，令火焰組件3恰好位于“M”形的支架的中部的下凹外；所述支架61通過其兩邊的支腳跨接在所述環形支板62內環中心處；所述火焰頭31恰好暴露于燭芯殼體10上方。此外，所述火焰柱30固定方式也可只用“M”形的支架61來懸掛，即支架61的兩端支腳直接跨接于所述燭芯殼體10側壁上，從而令所述火焰組件3被豎直懸掛于燭芯殼體10的頂部與之中軸線,所述火焰組件3的3D火焰頭31恰好暴露于機心殼體10上面。參見圖6和圖7，所述火焰組件3的3D火焰頭31頂端至火焰柱30的懸掛點O的距離為L2，所述火焰柱30的底端至該懸掛點O的距離為LI，；當所述火焰柱30下端的微型電機40受電轉動時，LI和L2以懸掛點O的旋轉的弧度各為Degl和Deg2，則
DegrZ = ^xDegl ；為了達到理想的火焰晃動的效果，通常要求L1>L2，可按實際需要調整￡1
LI和L2的比例，達到所需的轉動效果；本例中L1:L2=1:0.7。參見圖8，所述控制電路50位于燭芯殼體10底部，包括供電模塊51、微控制單元MCU52、發光驅動模塊54和電機驅動模塊55 ;供電模塊50將外電源轉換為適配的直流電送往微控制單元MCU52、發光驅動模塊54和電機驅動模塊55 ;所述微控制單元MCU 52分別控制發光驅動模塊54和電機驅動模塊55 ;所述微控制單元MCU 52預先寫入了程序用于控制與所述電機驅動模塊55電連接的微電機40的轉速和轉向；同時所述微控制單元MCU52控制與發光驅動模塊54電連接的各發光元件20點亮、熄滅及亮度。更佳的是，所述控制電路50還可設置有與微控制單元MCU 52電連接的聲控模塊53，該聲控音模塊53通過位于燭芯殼體10上部的微音器MIC (麥克風)收集外部聲音信號，將其轉化為電信號送至微控制單元MCU 52，該微控制單元MCU 52根據該電信號，控制發光元件20，即要例中的發光二極管的亮、熄滅及亮及亮度。本例中拾音器MIC安裝如圖3所示的環形電路板24上。參見圖9，本實施中，所述微控制單元MCU 52設有二個控制接口 IN-A和IN_B，其中IN-A連接有可調電阻VR，通過該可調電阻VR可以調整與IN-B接的微音器MIC的靈敏度，本例中微音器MIC米有電容式拾音器,該微音器MIC以0.5秒為取樣時間單位,將米集的音頻信號轉為電信號，送至微控制單元MCU 52;當使用者靠近火焰面吹氣時，該微音器MIC送至微控制單元MCU 52電信號的電壓值達到某一閾值Vm時，微控制單元MCU 52控制與輸出端子LI至L3電連接的發光二極管LEDl至LED3，令各發光二極管熄滅，此時進入待機狀態(Stand-by)。此時，如靠近火焰頭吹氣，該微音器MIC送至微控制單元MCU 52電信號的電壓值達到閾值Vm時，微控制單元MCU 52就開啟與輸出端子LI至L3電連接的發光二極管LEDl至LED3，令各發光二極管點亮，也即可采用吹氣實現開_關-開-關的循環操作。本例中，閥值Vm設定為直流供電電源輸出電壓Vss的一半。在微控制單元MCU 52的二個輸出端子OUT-Hi和0UT_Low，該二個輸出端子是以圖10所示，單元時間輸出高、低驅動電壓，控制與其電連接的微型電機40的轉速。顯然，本例中實施電路中三極管Ql相連接的Rl阻值時，即可調整微形電機40在高速時的轉速；同樣，只須調整與三極管Q2相連接的R2阻值時，就可調整微形電機40在低速時的轉速；此外，所述微控制單元MCU 52按預先設定于程序中的高、低電壓輸出時間周期，控制輸出端子LI至L3的輸出電壓發生變化，配合驅動微形電機40變速及變向，令發光二極LEDl至LED3亮度隨其輸出端子LI至L3輸出電壓的變化而變化，模擬燭光隨風而動及閃熠效果。高、低電壓輸出的時間變化周期，可以根據國家或地區使用者的習慣，設定不同的變化周期。本例中，還可以采用高頻方形脈沖向發光元件及微形電機40供電，可更有效地節省電能。參見圖1和圖11，為了令所述火焰組件3能暢順地起動并在低速旋動也能轉動得更加穩定，本實施例中，還在所述燭芯殼體10的底部還設置有向上突的、圓錐體狀的擾流器16，該擾流器16的殼壁上設有與燭芯殼體10外部相通的氣流通孔160，使得火焰組件3轉到時，令燭芯殼體10內外氣流流通，并在內部成渦流，令火焰組件3能更暢順地起動，即使微電機40低速旋動時，也仍能令得火焰組件3穩定地往復轉動，從而使3D火焰頭仿真燭光跳動的效果更加逼真。所述擾流器16的頂端與所述火焰組件3的底端應留有間隙，以不阻礙該火焰組件3往復轉動為準。本例中的圓錐形擾流器16為空腔結構。參見圖11，該電子蠟燭，還包括蠟燭外殼80，所述燭芯I內置于蠟燭外殼80，所述3D火焰頭31恰好暴露于蠟燭外殼80上方。在所述蠟燭外殼80和燭芯I之間還套裝有一防護內殼86。使用得該電子蠟燭不受桌面紋理影響，高傾斜度下能正常工作；且防風，防潮濕功能，可以戶內、外使用。
參見圖12，本例中電子蠟燭還設置有底座81，所述蠟燭外殼80和燭芯I固定在底座上；底座81上設放置電池組82的電池盒83，該電池組82電連接至控制電路50，向其供電；在底座上還設有有與控制電路電接的電源開關、亮度選擇鈕和音頻選擇開關等功能開關。控制電路50固定在底座81的底盤84上，在底盤84上有便于安裝電池組的電池蓋830。當然，也可以采用市電供電，對本領域普通技術人員來這是顯而易見，在本例中，不再贅述。
權利要求
1.一種防風防潮的仿真電子蠟燭，包括燭芯(1)，該燭芯(I)又包括燭芯殼體(10)和容置其內的發光元件(20)，其特征在于: 所述燭芯(I)還包括火焰組件(3)，該火焰組件(3)包括3D火焰頭(31)和火焰柱(30);3D火焰頭(31)位于所述火焰柱(30)的上方；所述火焰柱(30)的下端共軸心線地連接有微型電機(40)帶動的風扇(41);所述火焰組件(3)經其火焰柱(30)上的懸掛點O被豎直懸掛于殼體(10)的頂部與之共中軸線，所述3D火焰頭(31)恰好暴露于燭芯殼體(10)上方； 所述3D火焰頭(31)是一顆近似水滴狀的三棱柱，其側壁由三個彼此夾角成120度的弧形凹面(311)構成；所述3D火焰頭(31)的各弧形凹面(311)下方分別設置有發光元件(20)，所述各發光元件(20)射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭(31)之弧形凹面(311)上； 所述各發光元件(20)和微型電機(40)分別電連接至控制電路(50);當所述火焰柱(30)下端的微型電機(40)受電轉動時，即帶動風扇(41)轉動，使得所述火焰柱(30)兩端以其懸掛點O為支點、繞其中軸線作弧度小于180度的往復轉動，所述火焰頭(31)也隨之轉動。
2.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 所述控制電路(50 )位于燭芯殼體(10 )底部，包括供電模塊(51)、微控制單元MCU (52 )、發光驅動模塊(54)和電機驅動模塊(55);供電模塊(51)將外電源轉換為適配的直流電送往微控制單元MCU( 52 )、發光驅動模塊(54 )和電機驅動模塊(55 );所述微控制單元MCU( 52 )分別控制發光驅動模 塊(54)和電機驅動模塊(55);所述微控制單元MCU(52)預先寫入了程序用于控制與所述電機驅動模塊(55)電連接的微電機(40)的轉速和轉向；所述微控制單元MCU (52)控制與發光驅動模塊(54)電連接的各發光元件(20)點亮、熄滅及亮度。
3.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 所述火焰組件(3)的3D火焰頭(31)頂端至火焰柱(30)的懸掛點O的距離為L2，所述火焰柱(30)的底端至該懸掛點O的距離為LI，則L1>L2。
4.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 所述火焰組件(3)的3D火焰頭(31)頂端至火焰柱(30)的懸掛點O的距離為L2，所述火焰柱(30)的底端至該懸掛點O的距離為LI，則L1:L2=1:0.7。
5.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 還包括“M”形的支架(61);所述火焰組件(3)的火焰柱(30)之懸掛點O為一橫向貫通的通孔(32);所述支架(61)穿越火焰組件(3)的通孔(32)，令火焰組件(3)恰好位于“M”形的支架的中部之下凹處，所述支架(61)通過其兩端的支腳跨接于所述燭芯殼體(10)側壁上，使得所述火焰組件(3)被豎直懸掛于燭芯殼體(10)頂部與之共中軸線，所述3D火焰頭(31)恰好暴露于燭芯殼體(10)上方； 所述各發光元件(20 )安裝在環形電路板(24 )上，該環形電路板(24 )通過其外沿固定于燭芯殼體(10)內壁上，使環形電路板(24)水平安裝于燭芯殼體(10)內、位于所述3D火焰頭(31)的下方，使各發光元件(20)射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭(31)之弧形凹面(311)上，該環形電路板與控制電路(50)電連接。
6.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于:還包括“Μ”形的支架(61)、帶有支腳(63)的環形支板(62);所述環形支板(62)通過至其支腳(63)固定于位于其下的環形電路板(24)上；所述火焰組件(3)的火焰柱(30)之懸掛點O為一橫向貫通的通孔(32);所述支架(61)穿越火焰組件(3)的通孔(32)，令火焰組件(3)恰好位于“Μ”形的支架的中部之下凹外；所述支架(61)通過其兩邊的支腳跨接在所述環形支板(62)內環中心處；所述火焰頭(31)恰好暴露于燭芯殼體(10)上方； 所述環形電路板(24)通過其外沿固定于燭芯殼體(10)內壁上，使環形電路板(24)水平安裝于燭芯殼體(10)，使得安裝在該環形電路板(24)上的各發光元件(20)射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭(31)之弧形凹面(311)上，該環形電路板(24)與控制電路(50)電連接。
7.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 所述燭芯殼體(10)的底部設置有向上突的、圓錐體狀的擾流器(16)，該擾流器(16)的殼壁上設有與燭芯殼體(10)外部相通的氣流通孔(160);所述擾流器(16)的頂端與所述火焰組件(3)的底端留有間隙，從而不會阻礙該火焰組件(3)往復轉動。
8.按照權利要求1所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 還包括蠟燭外殼(80 )，所述燭芯(I)內置于在蠟燭外殼(80 )，所述3D火焰頭(31)恰好暴露于臘燭外殼(80)上方。
9.按照權利要求2所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 所述控制電路(50)還包括 與微控制單元MCU(52)電連接的聲控模塊(53)，聲控模塊(53)通過位于燭芯殼體(10)上部的微音器MIC，收集外部聲音信號，將其轉化為電信號送至微控制單元MCU(52)，該微控制單元MCU(52)根據該電信號，控制發光元件(20)的點亮、熄滅及亮度。
10.按照權利要求8所述的防風防潮的仿真電子蠟燭，其特征在于: 還包括底座(81)，所述蠟燭外殼(80 )和燭芯(I)固定在底座上；底座(81)上設置電池組(82)的電池盒(83)，該電池組(82)電連接至控制電路(50)，向其供電。
全文摘要
一種防風防潮的仿真電子蠟燭，其燭芯包括燭芯殼體和容置其內的發光元件及火焰組件；火焰組件的上端是3D火焰頭；所述火焰柱的下端安裝有微型電機帶動的風扇；所述火焰柱被豎直懸掛于殼體的中軸線上，所述3D火焰頭恰好暴露于燭芯殼體上方；所述各發光元件射出的光線恰好投射在其所對應的3D火焰頭的弧形凹面上；當所述火焰柱下端的微型電機受電轉動時，即帶動風扇轉動，使得所述火焰柱兩端以其懸掛點為支點、繞其軸心線轉動，所述火焰頭也隨之轉動。本發明的有益效果是采高度仿真3D蠟燭火焰及隨風而動效果；使用時不受桌面紋理影響，高傾斜度下能正常工作；防水、防潮，可以戶內、外使用。
文檔編號F21V14/02GK103196094SQ20121038348
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者翁清轉 申請人:翁清轉