Жидкостный светофильтр

 

ЖИДКОСТНЫЙ СВЕТОФИЛЬТР, состоящий из растворителя и пигмента , отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения оптической плотности в зависимости от освещения, он содержит в качестве пигмента хлориды кобальта и лития, а в качестве растворителя - смесь Н-пропанола и воды при следукщем соотношении компонентов, г/л: Хлорид кобальта 23-29 i Хлорид лития38-50 Н -Пропанол560-600 ВодаОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) 3()) С 09 К 9/00; 0 02 В 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

23-29

38-50

560-600

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3506718/23-26 (22) 27.10.82 (46) 07.06.84. Бюл. М 21 (72 ) Г. О.Карапетян, В. О. Кабанов, Б. И.Спесивцев, Н.О.Хвостова, О.В.Януш, H.Н.Ермоленко, В.A.Èèíàêîâ и A.Â.Ñòðåкалов (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (53) 535. 345 ° 6 (088. 8) (56) 1. Патент США 9 3576755, кл. 252-300, опублик. 1971.

2. Патент С(Ш У 4093352, кл. 204-15, опублик. 1978. (54) (57) жидкостный светофильтр, состоящий из растворителя и пигмента,отличающийсятем, что, с целью обеспечения возможности изменения оптической плотности в зависимости от освещения, он содержит в качестве пигмента хлориды кобальта и лития, а в качестве растворителя — смесь Н -пропанола и воды при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлорид кобальта

Хлорид лития

H -Пропанол

Вода

1096274

Изобретение относится к оптическим жидкостным элементам с переменным светопропусканием, а именно к жидкостным светофильтрам, предназначенным для использования при производстве окон с переменным свето- 5 пропусканием для жилых и служебных поме ще ни и .

Известно использование для получения оптических поглощающих элементов, в том числе и для изготовления окон с переменным светопропусканием, Фотохромных полимерных пленок, содержащих галогениды переходных металлов (11 .

Недостатком оптических поглощаю- 15 щих элементов с применением таких фотохромных пленок является невозможность достижения высоких значений наведенного поглощения, а также протекание в них под действием сол- gp нечной радиации необратимых процессов, приводящих к помутнению пленок и уменьшению их чувстзительности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является жид- 25 костный фильтр для окон с переменным светопропусканием, состоящий из растворителя денатурированногo спирта) и пигмента (натурального растительного красителя голубого или зеленого цвета)

При использовании этой жидкости оптический элемент (окно) работает следующим образом. При увеличении светового потока оконная кювета

1 принудительно заполняется окрашен35 ной жидкостью, а при уменьшении светового потока опорожняется„ т.е.

1имеется всего два значения светопропускания, соответствующих заполненной и незаполненной оконной @ кювете (21 .

Недостатком такой жидкости является невозможность изменения ее оптической плотности в зависимости от освещенности. 45

Цель изобретения — обеспечение возможности изменения оптической плотности жидкостного светофильтра в зависимости от освещения.

Поставленная цель достигается применением жидкостного светофильтра,. состоящего из пигмента — хлорида кобальта и лития и растворителя, представляющего собой смесь Н -пропанола и воды при следующем соотношении ком- 55 понентов, г/л:

Хлорид кобальта 23-29

Хлорид лития 38-50

Н -Пропанол 560-600

Вода Остальное 60

Предложенный жидкостный rвето фильтр изменяет светопропускание от

50 до 100% в зависимости от освещения. Кроме того, он не требует сложного аппаратурного оформления, так как исключает необходимость использования гидравлических систем, как в случае приме не ния известного цветного жидкостного светофильтра.

Пределы содержания компонентов определяются пределами возможного изменения оптической плотности фильтра в зависимости от освещения.

При этом при содержании хлорида кобальта менее 23 и хлорида лития менее 38 г/л значительно понижается чувствительность жидкостного светофильтра к солнечному излучению и максимальное изменение светопропускания составляет только 23Ъ. При содержании хлорида кобальта более 29 и хлорида лития более 50 г/л значительно ослабление начального светопропускания фильтра даже при минимальном освещении. Использование содержания

Н -пропанола вне указанных пределов также существенно ухудшает оптические свойства предложенной жидкости.

Физико-химическая сущность изменения оптической плотности предлагаемого жидкостного фильтра в зависимости от освещенности преимущественно определяется тем, что под действием поглощенной световой энергии происходит перестройка структуры комплексов кобальта, существующих в растворе.

При этом симметрия комплексов понижается от октаэдрической до тетраэдрической, что и обуславливает изменение спектра пропускания элемента. Уровень светопрогускания определяется только интенсивностью светового потока и не зависит от времени облучения. При снижении освещенности уровень пропускания жидкости обратимо восстанавливается до первоначального значения.

Для приготовления светофильтра по изобретению используют хлориды кобальта и лития, а также Н -пропанол марки ч и дистиллированную воду, «oTорые смешивают в произвольной последовательности при 10-60 С. о

Приготовленную жидкость заливают в герметичную оконную кювету, снабженную штуцерами для ее заполнения, толщиной 3 мм. Полученный оптический элемент имеет приятный для глаза голубой оттенок. Реальное время срабатывания элемента лежит в пределах

10-20 мин.

Измерения ослабления освещенности такого элемента проводят люксметром по общепринятой методике при начальном пропускании элемента без воздействия солнечного света 75% при 295 К.

Освещенность в помещении при таком пропускании элемента принята за ециницу. !

В таблице представлены данные по светопропусканию оптического элемента, заполненного предлагаемым жидкостным светофильтром, при различном соотно1096274 шении составляющих его компонентов н эанисимости от фактического уровня солнечной радиации в течение дня (солнечный день н первой декаде июня на широте 41, r. Ереван) в сравнении о

Компоненты жидкостного светофильтра и содержание в составе, г/л

Состан

Со01 101 Н -С И ОИ И 0

100 83

90 72

100 77

100 91

67 60

250

600

67 100

300

560

50

575

275

57

520

100

350

200

5 34 55

Прототип

50

50 50 50

50 50

Сост ав и тель В. Боже воль нов

Редактор Т. Портная Техред,А.Êèêåìåçåé Корректор A.Тяско

Заказ 3742/18 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная. 4

Предлагаемяй

23 50

29 38

26 42

18 33

Как видно из таблицы, предлагаемый жидкостный светофильтр позволяет уменьшить световой поток, проходящий в помещение, тем сильнее, чем выше уровень солнечной радиации. В частности,35 н период максимальной освещенности оптиче"кая плотность его увеличивается примерно в два раза, в то время как в период минимального уровня солнечной радиации, в утренние и вечер- 40 ние часы светопропускание оптическо7 го элемента 90-100%.

Таким образом, предлагаемый жидкостный светофильтр в отличие от ,светофильтра-прототипа обеспечивает с аналогичной характеристикой светофильтра по известному решению, содержащего растительный краситель (3,4 г/л Р -каротина в денатурированном спирте).

Изменение светопропускания оптического элемента н зависимости от време ни суток, В

8. 00 10. 00 14. 00 17. 00 20. 00 воз можнос т ь и з ме не ни я оп тиче ск ой плотности н зависимости от освещения в достаточно широких пределах.

Предлагаемый жидкостный свето,фильтр не требует сложной конструкции оптического светопоглощающего элемента и обеспечивает воэможность изменения оптической плотности от освещения в широких пределах, что делает.его перспективным для использования при производстве окон, пред.назначенных для поддержания определенной освещенности в жилых и служебных помещениях.