从主电源向一个或多个SPD负载提供驱动电压的装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于从主电源向一个或多个悬浮颗粒式设备（SPD）负载提供驱动电压的装置和一种从主电源向一个或多个SPD负载提供驱动电压的方法。所述悬浮颗粒式设备（SPD）膜产品包括SPD窗口、SPD遮光物以及其他主要涉及SPD负载的产品。通过带有源自主电源的低AC或DC电压的主干接线以及将低电压转换为随后提供给SPD负载的AC驱动电压的转换级，向SPD负载提供源自主电源的驱动电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种为sro负载分配电力的高功效和低成本的方法，该sro负载包括sro窗口、SPD遮光物，以及其他窗口改进设备或者其他sro膜一体化装置。
技术介绍
光阀用于光的调制，为公众所知已有70余年时间。正如在此所用的，光阀被定义 为由间隔很小距离的两面墙组成的光电元件，其中至少一面墙是透明的，两面墙上具有电极，通常为透明且具有导电涂层的形式。所述光电元件包括光调制元件(有时在此称之为“可激活材料”)，该光调制元件可以既为颗粒液体悬浮液，又为其中分布着颗粒液体悬浮液微滴的塑料膜。液体悬浮液(有时在此称之为“液体光阀悬浮液”或者“光阀悬浮液”)包括悬浮于液体悬浮液介质中的小的不等称形状颗粒。在没有可应用的电场情况下，液体悬浮液中的颗粒由于布朗运动而呈现出随机位置，因此穿进光电元件的光束取决于元件结构、颗粒的特性和浓度、以及光的能量范围而被反射、传输或吸收。因此，光阀在关闭状态下相对为暗。然而，当电场通过液体光阀悬浮液被应用于光阀中时，所述颗粒排成一行，并且对于许多悬浮液而言大多数光都能穿过光电元件。因此，光阀在开启状态下相对透明。在此描述的光阀的类型也周知为“悬浮颗粒式装置”或者“sro”。光阀已经被提议大量应用于包括如字母数字式和图形显示、电视显示、电灯滤光器、照相机、光纤、以及视窗、遮阳篷顶、遮阳板、眼镜、护目镜和镜子及其类似物中，以根据具体情况控制穿过其中的，或者从那里反射的光线的数量。在此使用的术语“光”一般涉及可见电磁辐射，但是在可适用的地方，“光”还包括其他类型的电磁辐射，例如红外辐射，但并仅限于此。对于在现有技术中很容易理解的很多应用，可激活材料，即光调制元件，优选为塑料膜而不是液体悬浮液。例如，在作为可变光传输窗口中使用的光阀中，液体悬浮液滴分布着的塑料膜优选于纯液体悬浮液，是因为流体静力学压力效应，例如，能通过使用膜而避免与液体悬浮液的高柱(high column)相关的膨胀，并且也能避免可能的泄漏风险。使用塑料膜的另一个优点是在塑料膜中，颗粒一般仅出现在非常小的液滴中，因此当膜被电压重复激活时颗粒不会显著地凝聚起来。 在此使用的术语“sro膜”和“光阀膜”是指至少一层膜或者薄片，所述膜或者薄片包括打算单独使用或者与其他部件一起作为光阀的一部分使用的悬浮液颗粒。光阀膜或者SPD膜既包括(a)被分散遍及于一个或多个刚性的或柔韧性的固体膜或者薄片中的连续液相中的悬浮液颗粒，又包括(b)包括分散的颗粒的非连续液相，所述非连续相位被分散遍及于刚性的或柔韧性的固体膜或薄片的连续相位上。所述光阀膜或sro膜还可以包括一个或者多个其他层如非限制的膜、覆盖层或者薄片，或者它们的组合，这些层可提供例如(I)抗划伤性，(2)防紫外线辐射，(3)红外线能量反射，和/或(4)电导性的光阀膜或者sro膜，以传输适用的电场或磁场至可激活材料。美国专利No. 5，409，734例示了一种光阀膜，该光阀膜是通过来自齐次解的相位分离而形成。交叉结合乳浊液制成的光阀膜也是众所周知的。这些实例在美国专利No. 5，463，491和No. 5，463，492中都有描述，这两个专利都由本专利技术的代理人代理。美国专利No. 6，804，040B2描述了一种用于控制提供给悬浮颗粒式装置的交流电压的装置和方法，在下文中称之为SPD。当电场为零时，由于布朗运动所述悬浮颗粒随机的被定向，并且这种随机性通常具有减少或者阻止光通过的效果。在电场的应用下，颗粒排列，通常以它们的长轴与电场平行，这种排列允许光穿过sro负载。由于当前可用的sro膜，额定的120V交流(AC)电压能产生清晰状态，尽管无电压降导致黑暗状态。中压引起在清晰和黑暗状态之间的光传输，即，在0和100%之间的相对光传输。可接受的电压的确切值需要清晰状态，该清晰状态依赖于传导层之间的电介质层的厚度、SPD乳浊液的介电常数以及sro颗粒的性质。sro控制器的功能是产生0至Vmax的AC电压，在特定应用中，该AC电压等级产生窗口清晰度的主观可接受等级。尽管低至60V的AC电压可以在一些应用中被接受，这种讨论仍假定120V rms为Vmax的标准值是因为120V的AC电压在今天所有sro膜中产生可接受的清晰状态。未来的膜可能最终使用低至IOV或者更低的交流电压进行操作，例如当膜变得更薄或者更加有效时。由于如下描述地，可选等级的光调制装置(如非转换装置)可代替这种转换窗口加强装置来使用，因此本专利技术并不仅限于这种液体光阀悬浮液的使用，也不限于透过率可调玻璃的使用本身，尽管如此，下文仍为现有技术中已知的液体光阀悬浮液的简单描述，该液体光阀悬浮液可用于以透过率可调玻璃形成可翻新窗口。I.液体悬浮介质和稳定剂本专利技术使用的液体光阀悬浮液可以为现有技术中公知的任何液体光阀悬浮液，以及可以根据本领域技术人员所知的技术配制。在此使用的术语“液体光阀悬浮液”是指多个微小颗粒分散于其中的“液体悬浮介质”。所述“液体悬浮介质”包括一个或多个非水成的、电阻抗的液体，所述液体中有适于溶解的至少一种聚合稳定剂，该聚合稳定剂被用来减少颗粒的凝聚趋向，并且保持颗粒分散且悬浮。用于本专利技术的液体光阀悬浮液可以包括任何一种先前提议用于光阀以悬置颗粒的液体悬浮介质。现有技术中公知的在此有用的液体悬浮介质包括，但并不限于，美国专利No. 4，247，175和No. 4，407，565中公开的液体悬浮介质。总而言之，以现有技术公知的方式选择至少一种液体悬浮介质和溶解于此的聚合稳定剂，以便保持悬浮的颗粒重力平衡。当采用聚合稳定剂时，该聚合稳定剂可以为粘结于颗粒表面的单一固体聚合体，但所述聚合体也会溶解于非水成液体或者液体悬浮介质的液体中。优选情况下，两个或多个固体聚合稳定剂可用作聚合体稳定剂系统。例如，所述颗粒能被第一类型的固体聚合稳定剂例如硝化纤维包裹，该硝化纤维有效地为颗粒提供平滑的表面覆盖层，此后，这些颗粒重被涂上与第一种固体聚合稳定剂粘合或者联合在一起的一种或多种类型的固体聚合稳定剂，并且该稳定剂也溶解于液体悬浮介质中以为颗粒提供色散和空间保护。液体聚合稳定剂还能被更好的应用，尤其如在美国No. 5，463，492中描述的STO光阀膜中。2.颗粒无机和有机颗粒可以并用于光阀悬浮液中，用于形成可转换增益以根据本专利技术用于翻新窗口。这种颗粒在电磁频谱中的可见部分中可以为光吸收或光反射。对于一些特别的应用，所述颗粒可以在红外波长上反射。传统的sro光阀具有通常所用的胶体尺寸的多卤化物颗粒，这些颗粒通常具有的最大尺寸平均为I微米或者更少。当涉及颗粒尺寸时，在此使用的术语“胶体”是前句中所给定的意思。优选情况下，大多数多卤化物或者被使用或者计划用于根据本专利技术的SPD光阀悬浮液中的其他颗粒将具有最大的尺寸，其平均值小于蓝光波长的二分之一，即小于2000埃，以保持极少的光散射。如在此所用的涉及颗粒形状的术语“不等称的”是指至少一个尺寸大于另外一个。传统来讲，在sro光阀悬浮液中的不等称的微粒(有时也称为不等称形状的颗粒)是合乎需要的，从而当悬浮液被激活时所述颗粒能阻挡的光线比悬浮液不被 激活时的少。尽管如此，对于一些悬浮液来说，反之也成立。所希望的的颗粒的不等称形状包括，但不限于此，颗粒形状如棒状的、圆柱状的、板状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从主电源向一个或多个悬浮颗粒式设备负载提供驱动电压的装置，包括：主干接线，所述主干接线带有源自于所述主电源的低电压；以及转换级，所述转换级将所述低电压转换为更高的交流驱动电压并且将所述交流驱动电压提供给所述一个或多个悬浮颗粒式设备负载。

【技术特征摘要】
2005.01.18 US 11/049,0341.一种用于从主电源向ー个或多个悬浮颗粒式设备负载提供驱动电压的装置，包括 主干接线，所述主干接线带有源自于所述主电源的低电压；以及 转换级，所述转换级将所述低电压转换为更高的交流驱动电压并且将所述交流驱动电压提供给所述ー个或多个悬浮颗粒式设备负载。2.根据权利要求I所述的装置，其中所述低电压为12伏交流电压。3.根据权利要求I所述的装置，其中所述低电压为12伏直流电压。4.根据权利要求I所述的装置，其中所述主电源提供交流电，在所述主干接线上的所述低电压为交流电压，所述转换级包括至少ー个升压变压器，并且所述装置还包括降压变压器，该降压变压器将所述被提供的交流电逐步降低为所述主干接线上的所述低电压。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述转换级包括多个升压变压器。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述转换级包括用于每ー个所述悬浮颗粒式设备负载的各自相应的升压变压器。7.根据权利要求I所述的装置，其中所述主电源提供交流电，在所述主干接线上的所述低电压为直流电压，所述转换级包括至少ー个升压型直流-交流转换器，并且所述装置还包括降压型交流-直流转换器，所述降压型交流-直流转换器将所述被提供的交流电逐步降低为所述主干接线上的所述低电压。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述转换级包括多个升压型直流-交流转换器。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述转换级包括用于每ー个所述悬浮颗粒式设备负载的各自相应的升压型直流-交流转换器。10.根据权利要求7所述的装置，其中所述主干接线包括多个主干线，每ー个主干线从所述降压型交流-直流转换器接收所述低电压；所述转换级包括与各自相应的ー个所述悬浮颗粒式设备负载有关联的多个转换器电路；并且所述多个主干线中的每ー个主干线将所述低电压施加至至少ー个所述转换器电路以及相对应的所述悬浮颗粒式设备负载。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述多个主干线中的每ー个主干线将所述低电压施加至多个转换器电路以及相对应的多个悬浮颗粒式设备负载。12.根据权利要求10所述的装置，所述装置包括多个所述降压型交流-直流转换器，每一个所述降压型交流-直流转换器供电给所述多个主干线中各自相应的那ー个。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述多个主干线中的每ー个主干线将所述低电压施加至多个转换器电路以及相对应的多个悬浮颗粒式设备负载。14.根据权利要求I所述的装置，其中所述主电源提供直流电，所述转换级包括至少ー个升压型直流-交流转换器，所述升压型直流-交流转换器将所述交流驱动电压提供给至少ー个所述悬浮颗粒式设备负载。15.根据权利要求13所述的装置，其中所述转换级包括多个所述升压型直流-交流转换器，所述升压型直流-交流转换器接收所述低电压，并且将所述交流驱动电压提供给相对应的多个所述悬浮颗粒式设备负载。16.根据权利要求15所述的装置，其中每个悬浮颗粒式设备负载包括悬浮颗粒式设备窗ロ，并且与每个悬浮颗粒式设备负载相对应的升压型直流-交流转换器被装配于所述悬浮颗粒式设备窗口中。17.根据权利要求14所述的装置，其中所述主电源包括提供所述低电压的蓄电池。18.根据权利要求17所述的装置，所述装置还包括为所述蓄电池的充电器供电的太阳能电池。19.根据权利要求16所述的装置，其中所述升压型直流-交流转换器具有10-15赫兹的操作频率，从而在不引起悬浮颗粒式设备负载可视地闪烁或颤动的情况下导致悬浮颗粒式设备负载的低电流。20.根据权利要求19所述的装置，其中所述操作频率为15赫兹。21.根据权利要求17所述的装置，其中所述升压型直流-交流转换器接收所述主干接线上的所述低电压并且提供所述交流驱动电压。22.根据权利要求21所述的装置，其中所述转换级包括多个升压型直流-交流转换器。23.根据权利要求21所述的装置，其中所述转换级包括用于每一个所述悬浮颗粒式设备负载的各自相应的升压型直流-交流转换器。24.根据权利要求14所述的装置，其中所述转换级包括多个升压型直流-交流转换器。25.根据权利要求14所述的装置，其中所述转换级包括用于每一个所述悬浮颗粒式设备负载的各自相应的升压型直流-交流转换器。26.一种从主电源向一个或多个悬浮颗粒式设备负载提供驱动电压的方法，包括下列步骤 将源自所述主电源的低电压供给主干接线；以及 将...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·P·马尔维诺，
申请(专利权)人：尖端研究公司，
类型：发明
国别省市：