[发明专利]具有角度选择性透射和反射性能的透明介质

说明书

本发明涉及在透明介质中使用功能性珠光颜料，其特点是，该介质具有角度选择性透射和反射性能。

透明性隔热(TWD)是用于太阳能室内采暖的技术。其中涉及这些材料，它们结合具有一种对太阳辐射的低热导性和高的透射度。在一种透明的隔热外壁上，在主体墙壁之前存在一种TWD-单元，在其上涂上了一种黑色吸收层。通过该系统，进入的太阳能量由房室正面的外侧经由一种玻璃小管系统引导，导入墙构件中并转化成热能。那些目前采用的TWD-系统虽然在冬天提供了好的隔热和获能效果，然而由于它的作用方式，当没有机械致凉系统如Rollos，百叶窗、隔热薄板，换气扇等时，就会在夏天导致对墙壁过度供热，并导致令人不舒服的内壁温度。为吸收能量所需的黑色吸收层为此就成为房屋正面外构件的一种装饰性调节手段。

楼屋正面至今仅作为装饰面来考虑，房屋正面作为在隔热中可利用的功能面来考虑仍有待进一步研发，以实现楼屋的隔热和加热目的，这便于实现资源有效利用。

太阳是一种不枯竭的环境友好的能量源，它为我们进行楼屋加热提供了潜在能源。总体上说，照射在楼屋上的能量是进入屋内作为热能消耗掉的能量的许多倍。

出现在楼屋正面的太阳能幅射随一天中和一年中时间(冬／夏)的改变而改变其入射角。在德国，在冬天当太阳位于最高点(12．00点钟)时，在面南的正南面壁上的入射角为约12°，而在夏天则相应为68°(取决于纬度)。

本发明的任务因此是，不仅作为装饰性表面来利用楼屋正面墙，而且在对楼屋的热余量进行调节时作为功能表面来考虑和利用。

长期以来，珠光颜料不仅通过其色彩而受欢迎，而且也不断地要求适应各种功能应用领域。右可见光波长范围内，珠光颜料显出选择性反射和透射性能，这是其色彩表现的原因。这种随波长而定的反射和透射性能延伸到近红外区域且被部分地利用于农用薄膜中。另外，珠光颜料随着入射幅射的入射角而显出不同的反射和透射。

珠光颜料的一种全新功能应用领域是用在楼屋正面构造中的构件上。

令人惊异地发现，在涂于基于小片状基质的、例如楼屋正面表面上时，含功能性珠光颜料的透明介质使楼屋获得角度选择性的荫蔽。

所说的功能性颜料具有这样的性质，在可见光谱范围内、在接近垂直的入射角(即直至与垂直线偏离约12°，这相应于在冬天的行为)下，该颜料的反射很少，相对地，在平面入射角(即直至与垂直线偏离68°，这相应于夏天的行为)下，其反射则大。

在该功能性颜料在楼屋正面的相应应用中，可在冬天获得对太阳幅射的透射，即楼屋正面的加热，而在夏天则实现对太阳幅射的反射，即对楼屋正面的荫蔽。

因此本发明的目的是，提供一种基于小片状基质的、含珠光颜料的透明介质，它具有角度选择性反射和透射性能，其特征在于，在夏天(太阳幅射的入射角为55-70°)的太阳透射度和在冬天(太阳幅射的入射角为5-20°)的太阳光透射度为50-85％。

在透明介质中该功能颜料的角度选择性质集中在太阳幅射的光谱范围内，即0．25-2．5μm波长光线范围。在此波长范围内，定向-半球透射-和反射度可通过例如其上涂有功能颜料的玻璃载体来测定。由该测得的定向-半球透射-和反射度、通过人类眼睛对太阳光谱的感知或对明亮的敏感性，可按DIN67507计算出太阳光的或目视的透射-和反射度。

由DE-A-19501114已知一种方法，它通过简单的措施，对在冬天存在的太阳光直射和漫射积极地用于房子的采暖中。在该现有技术中叙述了一种涂饰物质，它在电磁谱的可见光范围内具有反射性，且在近红外范围则借助一种颜料混合物调节成吸收性的。与本发明相对照的是，DE-A-1950114中的方法仅适用于使在冬天存在的太阳光幅射积极地用于房屋的采暖中。其中的缺点是，在春、夏和秋季中强得多的阳光幅射会产生对房屋的过度加热，这只可通过通风换气来应付。按本发明的着色的透明介质的任务是，不仅利用冬天的太阳光幅射，而且也使房屋免受夏天的过度加热之苦。

在本发明中，本领域普通技术人员已知的下述珠光颜料均可用，只要它们具有角度选择性的反射-和透射性能，且其在夏天(太阳光入射角为55-70°)对太阳光透射度的比例和在冬天(太阳光入射角为5-20°)对太阳光透射度的比例为50-85％，优选小于80％，特别优选至高为75％。