本发明专利技术涉及一种用于调节通过透光区域的能量流通的装置1，其包括第一偏振层3a、第二偏振层3b和切换层2，所述切换层2设置在两个偏振层之间并且随着温度变化来改变偏振光的偏振性能，其中两个偏振层的特征在于合适选择其在透射方向上70％-100％的透射率和其20％-85％的偏振度。此外，本发明专利技术涉及制造根据本发明专利技术的装置的方法和所述装置用于随温度变化影响进入内部空间的光透射和/或能量流通的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】依赖温度调节通过透光区域的能量流通的装置本专利技术涉及一种用于调节通过透光区域的能量流通的装置，其包括第一偏振层、第二偏振层和切换层，所述切换层设置在两个偏振层之间并且随着温度变化来改变偏振光的偏振性能，其中两个偏振层的特征在于合适选择其在透射方向上的透射率和其偏振度。此外，本专利技术涉及用于制造根据本专利技术的装置的方法和所述装置用于随温度变化影响光透射率和/或进入内部空间的能量流通的用途。随着能量成本的上升，建筑物的能量效率的重要性正在增加。窗和玻璃壁面是建筑物的关键部分，通过其在低外部温度下发生大部分建筑物的热能损失或通过其在强烈日照的情况下发生大部分能量进入到建筑物内。因此，对于控制通过窗或玻璃区域的光透射及由此能量的流动的装置存在需求。特别地，对于能够将通过玻璃区域的能量流动与在各个时间点盛行的条件(热、冷、高日照、低日照)匹配的装置存在需求。在本专利技术的范围内，术语光是指在UV-A、VIS和NIR区域中的电磁辐射。特别地，其是指不被通常在窗中使用的材料(例如玻璃)吸收或仅以可忽略不计的程度吸收的辐射。根据通常在辐射物理学领域使用的定义，UV-A光是指具有320-380nm波长的辐射，VIS光是指具有380-780nm波长的辐射，和NIR光是指具有780_3000nm波长的辐射。因此，在本专利技术的范围内，术语光是指具有320-3000nm波长的辐射。在寒冷的季节中，希望最大程度的光和由此传输的能量通过玻璃区域进入到建筑物中。这使得能够节约加热和照明成本。另一方面，在温暖季节，希望通过玻璃区域进入建筑物内的能量尽可能小。这使得能够达成更加舒适的室内气候或节约空调成本。此外，在这些情况下可能希望减少入射光强，例如以降低由于直接日照造成的眩光。因此，对于调节以光的形式例如通过窗或其他玻璃区域进入到内部空间的能量的切换元件存在需求。特别地，对于如上所述的自动将光透射的调节与盛行的条件相匹配的切换原件(智能窗)存在需求。此外，对于能量有效地操作，可以以最低可能的技术复杂度安装，技术上可靠并且满足美学需求的切换元件存在需求。进一步的方面是切换元件的容易加工性，在操作中的稳固性和对现有建筑物的玻璃区域进行改装的可能性。US2009/0015902和US2009/0167971公开了在两个高效率偏振器之间的层中包含液晶介质的温度反应性装置。通过在不必施加电压的情况下液晶介质由向列态向各项同性态的相变来实现在具有相对高光透射率的状态和具有相对低光透射率的状态之间的切换。然而，这种类型的装置具有缺点，它们在具有较高透射率的状态中的光透射率理论上为最多50%，实际上为最多30-40%。此外，在较低光透射率的状态中的透射率实际上等于0，即装置完全变暗。然而，为了该装置在实际中使用，例如在建筑物或在交通工具中，希望它们在具有较高透射率的状态下(=开启状态)具有50-70%的透射率。否则，在装置的开启状态下将产生窗显著变暗的印象。此外，实际上希望装置在具有较低透射率的状态中(=闭合状态)不完全是暗的，而是具有残余透射率。在窗的情况中，7%的最小透射率在主观上被认为仍然是舒适的。US2011/0102878公开了可以使用具有增加透射率的相对薄的偏振器代替根据US2009/0015902和US2009/0167971的装置中高效率的偏振器。根据所述申请的公开内容，它具有在装置的开启状态下透射率增加的效果。然而，装置的切换范围，即在开启状态和闭合状态之间的光透射率的差由于该类型的实施方案而变得更小。在用于调节能量流通的装置的情况中，希望能够按需要预先测定在亮状态下的透射率和该装置的切换范围二者。例如，对于某些应用而言，装置具有非常大的切换范围可能是有利的。对于其它应用而言，将较大的切换范围与较高的光透射率相结合可能是有利的。根据本专利技术已经发现可以通过合适选择偏振器的参数P (偏振度)和Tl (在透射方向上的透射率)来实现。因此，本专利技术涉及用于调节通过透光区域的能量流通的装置，其中所述装置包括以下层:-第一偏振层，-第二偏振层，和-设置在两个偏振层之间的切换层，所述切换层随着温度变化来改变偏振光的偏振性能，其中两个偏振层相同或不同地具有在550nm波长下测定的20_85%范围的偏振度P和70-100%范围的在透射方向上的透射率Tl。使用具有所述偏振度P和所述在透射方向上的透射率Tl 二者的偏振器提供了具有令人满意的至少7.5%的暗透射率的装置。此外，存在令人满意的至少30%，优选至少40%的亮透射率。此外，存在至少5%，优选至少7.5%的切换范围。此外，从所属范围合适选择两个参数P和Tl使得能够制造其中亮透射率值和切换范围可以彼此独立地设置的装置。如在包括偏振层的装置领域中的技术人员通常已知的，参数P和Tl定义如下:P可由Tl和T2的值通过以下等式获得。P = (T1-T2)/(T1+T2)Tl表示在550nm的波长下在透射方向上的偏振器的透射率。透射方向是指其中通过偏振器发生最高透射的入射偏振光的取向。T2表不在550nm波长下在阻挡方向上偏振器的透射率。阻挡方向是指其中通过偏振器发生最低透射的入射偏振光的取向。如上所示的装置的亮透射率是指在具有较高光透射率的切换状态下发生的通过装置的透射率。相应地，装置的暗透射率是指在具有相对低光透射率的切换状态下发生的通过装置的透射率。再次针对550nm的波长定义透射率。最后，装置的切换范围是指亮透射率和暗透射率的值之间的差。注意，在本申请中，除非另有明确指示，基本上对于550nm的波长来测定光学值Tl、T2、P和亮透射率、暗透射率和切换范围。在本专利技术的范围内，术语能量是指在UV_A、VIS和NIR区域中电磁辐射(光能)的能量。特别地，其是指不被通常在窗中使用的材料(例如玻璃)吸收或仅以可忽略不计的程度吸收的光能。根据本专利技术，装置的两个切换状态是具有通过装置较高的光透射率的切换状态(亮状态)和通过装置具有较低的光透射率的切换状态(暗状态)。归因于通常已知的物理定律，通过装置的高光透射率导致已由装置施加到透光区域的高能量进入至内部空间。通过装置的低光透射率相应地导致低能量进入到内部空间。因此，该装置通过切换其光透射率来调节能量进入到内部空间。装置随着温度变化来由具有较高光透射率的切换状态切换至具有较低光透射率的切换状态。装置的切换状态因此与装置的不同温度范围相关。装置的切换优选在0-80°C的温度范围内逐渐发生，优选10-70°C，和非常特别优选20-60°C。根据本专利技术一个优选的实施方案，具有较高光透射率的切换状态在装置可见的相对较低温度下存在，和具有较低光透射率的切换状态在装置可见的相对高的温度下存在。相应地，装置的亮状态优选在低于o°c的温度发生，特别优选低于10°c和非常特别优选低于20°C。装置的暗状态优选在高于80°C的温度下发生，特别优选高于70°c和非常特别优选高于60°C。该装置发挥功能是基于入射光通过第一偏振层偏振的事实。这意味着，主要地允许具有某种偏振性能的光通过。切换层设置在第一偏振层之下。在第一状态下，这不影响光通过其的偏振性能。光随后照射设置在切换层之下的第二偏振层。对应于偏振层相对彼此的透射方向的设置，某一比例的光现在也可通过第二偏振层。在两个切换状态的另一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于调节通过透光区域的能量流通的装置，其中所述装置包括以下层：‑第一偏振层，‑第二偏振层，和‑设置在两个偏振层之间的切换层，所述切换层随着温度变化来改变偏振光的偏振性能，其中两个偏振层相同或不同地具有在550nm波长下测定的20‑85％范围的偏振度P和70‑100％范围的在透射方向上的透射率T1。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.27 EP 11010216.71.用于调节通过透光区域的能量流通的装置，其中所述装置包括以下层: -第一偏振层， -第二偏振层，和 -设置在两个偏振层之间的切换层，所述切换层随着温度变化来改变偏振光的偏振性倉泛， 其中两个偏振层相同或不同地具有在550nm波长下测定的20-85%范围的偏振度P和70-100%范围的在透射方向上的透射率Tl。2.根据权利要求1的装置，其特征在于，能量流通在内部空间进行，所述内部空间优选选自建筑物、交通工具或运输容器的内部空间。3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述装置随着温度变化而由具有较高的光透射率的切换状态切换至具有较低光透射率的切换状态。4.根据权利要求1-3的一项或多项的装置，其特征在于，由具有较高光透射率的切换状态至具有较低光透射率的切换状态的切换在0-80°C的温度范围中逐渐发生。5.根据权利要求1-4的一项或多项的装置，其特征在于，两个偏振层相同或不同地具有在550nm波长下测定的30-85%范围的偏振度P和75-100%范围的在透射方向上的透射率Tl。6.根据权利要求1-5的一项或多项的装置，其特征在于，两个偏振层为线性偏振器，其偏振平面相对彼此以70-110°的角度旋转。7.根据权利要求1-6的一项或多项的装置，其特征在于，所述偏振层之一或二者由包含液晶介质和一种或多种二色性染料的层形成。8.根据权利要求1-7的一项或多项的装置，其特征在于，所述偏振层之一...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·容格，A·拜尔，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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