Жидкостный светофильтр Советский патент 1984 года по МПК C09K9/00 G02B5/24 

Изобретение относится к оптическим жидкостным элементам с.переменным светопропусканием, а именно к жидкостным светофильтрам, предназначенным для использования при производстве окон с переменным свет пропусканием для жилых и служебных помещений. Известно использование для получения оптических поглощающих элемен тов, в том числе и для изготовления окон с переменным светопропусканием Фотохромных полимерных пленок, содержащих галогениды переходных мета лов 1 . Недостатком оптических поглощающих элементов с применением таких Фотохромных пленок является невозможность достижения высоких значени наведенного поглощения, а также протекание в них под действием солнечной радиации необратимых процесс приводящих « помутнению пленок и уменьшению их чувствительности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является жид костный фильтр для окон с переменн светопропусканием, состоящий из рас творителя денатурированного спирта) и пигмента (натурального растительного красителя голубого или зелевого цвета) . При использовании этой жидкости оптический -элемент (окно) работает следующим образом. При увеличении светового потока оконная кювета .принудительно заполняется окрашен(ной жидкостью, а при уменьшении светового потока опорожняется, т.е. имеется всего два значения светопропускания, соответствующих заполненной и незаполненной оконной кювете 2 . Недостатком такой жидкости явля ется невозможность изменения ее оптической плотности в зависимости от освещенности. Цель изобретения - обеспечение возможности изменения оптической плотности жидкостного светофильтра в зависимости от освещения. Поставленная цель достигается применением жидкостного светофильтр состоящего из пигмента - хлорида ко бальта и лития и растворителя, пред с:тавляющего собой смесь Ц -пропанол и воды при следующем соотношении к понентов, г/л: Хлорид кобальта 23-29 Хлорид лития38-50 Н -Пропанол560-600 ВодаОстальн Предложенный жидкостный свето фильтр изменяет светопропускание о 50 до 100% в зависимости от освеще ния. Кроме того, он не требует сл ного аппаратурного оформления, так как исключает необходимость использования гидравлических систем, как в случае применения 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 жи.дкостного светофильтра к солнечному излучению и максимальное изменение светопропускания составляет только 23%. При содержании хлорида кобальта болев 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 ;кидкостного фильтра в зависимости от освещенности преимущественно определяется тем, что под действием поглощенной световой энергии происходит перестройка структуры комплексов кобальта, существующих в растворе. При этом сиглметрия комплексов понижается от октаэдрической до тетраэдрической, что и обуславливает изменение спектра пропускания элемента. Уровень светопропускания 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 И-пропанол марки ч и дистиллированную воду, которые смешивают в произвольной последовательности при . Приготовленную жидкость заливают 3 герметичную оконную кювету, снабженную штуцерами ;для ее заполнения, толщиной 3 мм. Полученный оптический элемент имеет приятный для глаза голубой оттенок. Ре;альное время срабатывания элемента лежит в пределах 10-20 мин. Измерения ослабления освещенности такого элемента проводят лю.ксметром по общепринятой методике при начальном пропускании элемента без воздействия солнечного света 75% при 295 К. Освещенность в помещении при таком пропускании элемента принята за единицу. / В таблице представлены данные по светопропуеканию оптического элемента, заполненного предлагаег ым жидкостным светофильтром, при различном соотношении составляющих его компонентов в зависимости от фактического уровня солнечной радиации в течение дня (солнечный день в первой декаде июня на широте 41°, г. Ереван) в сравнении

с аналогичной характеристикой светофильтра по известному решению, содержащего растительный краситель (3,4 г/л fi -каротина в денатурированном спирте).

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

Как видно из таблицы, предлагаемой жидкостный светофильтр позволяет уменьшить световой поток, проходящий в помещение, тем сильнее, чем выше уровень солнечной радиации. В частности,35 в период максимальной освещенности оптическая 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 оптического элемента 90-100%.

Таким образом, предлагаемый жидкостный светофильтр в отличие от светофильтра-прототипа обеспечивает д

возможность изменения оптической плотности в зависимости от освещения в достаточно широких пределах.

Предлагаемый жидкостный свето.фильтр не требует сложной конструкции оптического светопоглощающего элемента и обеспечивает возможность 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.