Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13042
.pdf
Согласно настоящему изобретению, эта проблема решается путем установки на приводном валу,
предназначенном для рулевого механизма, кулачкового барабана со спиральной канавкой, рычага
переключателя на электрическом прерывателе, управляемого этой канавкой, так что ток прерывается в
каждом крайнем положении и, кроме того, контактирует. Дата подачи заявки: 22 июня 1931 г. № 18,052/31.
Завершено: сентябрь. 22, 1932.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Рулевое устройство для китобойных шлюпок.
i 1 j i i 1 i i i J1 ii j i1 1i i i 5.0 ) предусмотрены, которые, например, непосредственно перед средним положением,
когда руль перемещается с одной или другой стороны, подают сигнал рулевому в наблюдательном пункте B.
Было установлено, что этот сигнал очень удобно организовать с помощью небольших ламп, прикрепленных к
краю наблюдательного пункта. В этом случае рулевому на наблюдательном пункте очень легко увидеть, когда
руль возвращается в среднее положение.
Нам известно о предыдущем варианте спецификации №.
12,446/05.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_380834.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=380834&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB380834A
[]
Uitgegeven den
2
0. ОКТЯБРЬ. 1932
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 24 июня 1931 года.
№ 18,224/&1.
Слева: газета Aharch 15, 1932 год.
Принято к публикации; сентябрь. 26, 1932.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Теплопоглощающие оконные стекла.
Я, ВАЛЬТЕР МАРТИН ГЕРМАНН ЛИНИКЕ, проживающий по адресу: Франсиско-стрит, 2008, Беркли,
Калифорния, Соединенные Штаты Америки, и являющийся подданным Германии, настоящим заявляю, что
сущность данного изобретения заключается в следующем: настоящее изобретение относится к
усовершенствованию теплопоглощающих оконных стекол или материала, из которого они изготовлены, и его
целью является создание посредством передаваемой части солнечной энергии в среднем глазе светового
ощущения, более сильного и соответствующего физиологическим потребностям, чем это было достигнуто
ранее.
Целью настоящего изобретения является получение пропускаемого света, максимум энергетического
содержания которого расположен на длине волны 0,000556 миллиметра и который значительно уменьшается
по синусоидальной кривой к обоим концам или к точкам за пределами видимого спектра, насколько эти
идеальные условия могут быть хотя бы приблизительно воспроизведены реальным производством.
Для этой цели я использую железо не в восстановленном, а в окисленном состоянии в стекле, которое должно
быть достаточно долго нагрето в присутствии кислорода до высокой температуры, так что оксид железа
присутствует полностью в истинном растворе, как надлежащий компонент силиката, и придает обычному
известковому стеклу зеленый цвет. Помимо полосы поглощения в инфракрасном диапазоне оксида железа, я
также использую для поглощения тепла полосы поглощения оксидов меди и никеля, причем последний оксид
проявляет желаемый зеленый цвет, однако только в стронциевых стеклах, и даже в них его, вероятно, можно
использовать лишь в небольших количествах.
Для достижения максимального эффекта я использую одновременно два или все упомянутые оксиды, так что
их полосы поглощения, расположенные в разных местах спектра, дополняют друг друга в поглощении тепла,
3. Чтобы сместить доминирующий оттенок ближе к желто-зеленому, или, скорее, чтобы увеличить
пропускание света в этой области спектра, состав базового стекла может быть выбран соответствующим
образом, и добавление бора является наиболее распространенным способом достижения желаемого
результата. Основной эффект калия, по сравнению с натрием или литием, по-видимому, заключается не
столько в смещении полос пропускания, сколько в заострении их краев. Для подавления одного или другого
конца видимого спектра могут использоваться различные красящие вещества, не проявляющие основных
полос поглощения в инфракрасном диапазоне. Судя по зеленому цвету, который придает стеклу ванадий
(65%), иногда используемый для подавления пропускания фиолетового и ультрафиолетового излучения, не
исключено, что этот элемент вносит вклад в поглощение тепла в большей степени через неизвестный
инфракрасный диапазон, чем хром через неглубокий диапазон с максимумом на длине волны 0,0007
миллиметра.
Для теплопоглощающих оконных стекол из целлулоида или любого другого заменителя стекла можно
использовать цветные соединения железа, меди, никеля и, в конечном итоге, кобальта, которые обладают
высокой, хотя и не обязательно самой высокой, пропускающей способностью вблизи длины волны 0,000556
миллиметра, 80 и которые, как известно химикам, растворимы вместе с основным материалом в одном и том
же растворителе или соединении нескольких растворителей.
Железо-медное стекло как изделие хорошо известно, и многие его виды, различающиеся степенью окисления
или восстановления и степенью растворения зерен оксида железа, используются для самых разных целей,
например, в качестве художественного стекла в окнах.
Отличие моего изобретения от предшествующих изобретений в этом отношении заключается в выборе
ингредиентов стекла или заменителя стекла, специально предназначенных для поглощения тепла солнечного
излучения, которое представляет собой излучающее тело с температурой около 5500 градусов Цельсия, с
максимумом излучения на длине волны около 0,000556 миллиметра. Стекло моего изобретения 100 по ряду
причин имеет меньшую полезность в кинопроекторах для экранирования целлулоидной пленки от тепла
источника света, максимальная температура которого, в зависимости от его температуры и удельного
излучения вольфрамовой нити, 1-, - --- __--- --- ' --------i 380,834 имеет длину волны примерно в три раза
большую, чем указанная соответствующая длина волны солнечного излучения. Принцип, на котором
основано мое изобретение, в некотором смысле парадоксален, поскольку он направлен на выделение
максимального количества солнечного тепла для передачи.
По всей видимости, производители ранее уже предпринимали предварительные попытки разработать
теплопоглощающее медно-железное стекло, но потерпели неудачу, поскольку не были учтены его
ограниченная применимость для специализированных изделий (оконные стекла и световые люки) и особые
условия, которым должно соответствовать это стекло.
Датировано 12 июня 1931 года.
ВАЛЬТЕР ЛИНКЕ.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Теплопоглощающие оконные стекла.
Я, В.Х. Альтер Мартин Герман Линке, проживающий по адресу: 200S, Франсиско-стрит, Беркли, Калифорния,
Соединенные Штаты Америки, и являющийся подданным Германии, настоящим заявляю о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
2.5 Данное изобретение относится к изготовлению активного материала для теплопоглощающих оконных
стекол. В то время как в предыдущих изобретениях подобного рода цель ограничивалась поглощением всего
темного тепла, и качеству пропускаемого света почти никогда не уделялось внимания, настоящее
изобретение направлено на подавление только ближнего инфракрасного излучения, определяемого как
излучение с длинами волн короче 0,0015 нм, но, с другой стороны, на избирательное подавление также
видимого света, за исключением определенной части желто-зеленого излучения. С этой целью учет
спектральных длин волн становится необходимым как неотъемлемая часть процесса производства.
Изобретение включает использование кислородсодержащих соединений, выбранных, на основе принципов,
подробно описанных ниже и изложенных в пункте 2, из группы металлов с атомной массой от 51 до 65, путем
растворения в стекловидном, смолистом или подобном материале или сплавления с ним, с разбавителями
или осушителями или без них, таким образом, что после сушки или охлаждения образуется твердый истинный
раствор. Двумя наиболее важными из этих элементов в большинстве случаев являются медь и железо, а на
третьем месте — ванадий, который во многих случаях вполне эквивалентен железу.
Снятие с себя необходимости подавлять весь инфракрасный диапазон также снимает ограничение, связанное
с наличием в распоряжении лишь одного теплопоглотителя, состоящего из восстановленного вещества в
стекле и известного по патенту № 197500, который обычно считался единственным существующим
теплопоглотителем для оконных стекол (за исключением жидкой воды, заключенной между двумя
стеклянными пластинами, которая начинает сильно поглощать ближний инфракрасный диапазон уже сейчас,
и к которой иногда добавляли соль меди или железа с незначительным красящим эффектом,
предпочтительно хлорид меди). 70 Отсутствие необходимости учитывать дальний инфракрасный диапазон
имеет также небольшое преимущество в том, что, если не требуется гарантировать максимально возможный
результат, вполне возможно оценить низкую пропускающую способность в ближнем инфракрасном диапазоне
уже по устойчивому снижению пропускающей способности в видимом диапазоне в сторону крайнего красного,
так что в таком случае можно обойтись даже простым термометрическим тестом, описанным ниже. 80a
Использование соединений, которые не подвергались снижению содержания кислорода в истинном растворе,
дает преимущество в возможности в определенной степени изменять цвет или пропускающую способность
путем выбора подходящих ингредиентов, некоторые из которых, хотя сами по себе бесцветны, оказывают
сильное влияние на цвет.
(То же самое крайне редко встречается в случае цветов, полученных путем извлечения кислорода из
материала 90.) Искусство создания цветных эффектов приобретается лишь с опытом, и специалисты по
окрашиванию, например, мастера по изготовлению цветного стекла, обладают как основными знаниями о том,
как с самого начала подбирать подходящие вещества или исключать неподходящие, так и способностью в
большинстве случаев улучшить результат с помощью обычных пробных окрашиваний, проводимых с
использованием... ингредиенты, отобранные по-разному. Настоящее изобретение в первую очередь не
относится к какому-либо новому или конкретному рецепту получения определенного спектрального
пропускания или к изменению пропускания путем изменения ионов, бесцветных ингредиентов, но такое
изменение, с другой стороны, неотделимо от изобретения, преобладающую часть которого в этом отношении
можно описать как сочетание и разнообразие селективно! io, поглощающие соединения с различными
твердыми растворителями, с временным добавлением или без добавления жидких растворителей, I51
3S0;834 способом, весьма аналогичным тому, как представители многих декоративно-прикладных искусств и
ремесел создают из набора красящих веществ и растворителей или флюсов любой предписанный или
желаемый эффект.
В данном случае, однако, речь идет не о средствах для получения цветового ощущения (которое может быть
одинаково хорошо вызвано смесью цветных лучей, не содержащих соответствующего спектрального оттенка),
а о новом оптическом материале или устройстве в смысле молекулярной физики, позволяющем получить
совершенно специфическую передачу или поглощение определенных длин волн единичным слоем в виде
действительно или потенциально твердого раствора, пригодного для использования в конкретных
технологических целях. В данном случае я ограничиваюсь определенной группой и видом цветовых решений,
а также ограничиваюсь поглощением преимущественно только ближнего инфракрасного излучения, что носит
скорее второстепенный и произвольный характер.
Поскольку суть данного изобретения заключается в том, что все существенные свойства материала относятся
к свойствам, которые можно обнаружить только тогда, когда материал формируется в виде листов или тонких
слоев, представляющих собой оконные стекла, я, для простоты, буду в дальнейшем в различных случаях
говорить о таких листах, слоях или оконных стеклах как о представляющих собой изобретение. Однако
следует помнить, что изобретение по сути заключается в физических свойствах, присущих материалу этих
листов и слоев, и не включает в себя какой-либо новый способ формирования листов или слоев.
Наиболее важным применением материала, созданного по данному изобретению, является, конечно же,
использование силикатов или стекла, изготовленных в соответствии с описанными принципами и
применяемых в виде обычных листовых гиасс.
Однако, поскольку практически все материалы изобретения могут быть приведены в жидкое или пластичное
состояние, другим важным и, где это применимо без трудностей и других недостатков, даже
предпочтительным способом использования продукта изобретения является нанесение тонкого и прозрачного
(или полупрозрачного) слоя на внешнюю поверхность обычного стеклянного листа, материал которого должен
обладать особыми свойствами, требуемыми изобретением, или размещение на нем в контакте с листом
тонкого листа, изготовленного из такого материала. Такая конструкция приводит к тому, что энергия,
поглощенная тонким листом или слоем, частично передается путем проводимости и конвекции во внешний
воздух, а частично переизлучается «непосредственно в небо» или «в холодное космическое пространство»,
как в случае с твердыми теплопоглощающими стеклами, и значительно большая ее часть также в помещение.
Принцип работы оконных стекол, состоящих из двух разных слоев, причем теплопоглощающий слой обращен
наружу, был известен и ранее. 7t; Довольно сложное взаимодействие между внутренней частью помещения,
оконным полотном и внешней средой лучше всего объясняется так называемым «эффектом лот-хауса»,
который в холодном климате используется при выращивании растений в помещении.
Этот эффект вызван тем, что солнечное излучение преобразуется путем поглощения и переизлучения внутри
помещения в темное длинноволновое тепловое излучение, охватывающее примерно четвертую октаву
инфракрасного диапазона и имеющее максимум на длине волны около 0,009 миллиметра (или 9 мкм), где все
тела нагреваются немного выше обычной температуры.
Истина преимущественно излучает. Такое излучение не может напрямую проходить через окно, поскольку
стекло для него совершенно непрозрачно, и всё больше солнечной энергии улавливается таким образом до
тех пор, пока при относительно высокой температуре не будет достигнуто состояние равновесия.
Примеры осуществления изобретения с помощью тонкого слоя, состоящего из q5.
Материал, отвечающий требованиям изобретения, или содержащий такой материал, как:
Стекло, обработанное при первоначальном изготовлении тонким слоем такого материала в стекловидном
состоянии; или стекло, покрытое снаружи любым лаком, эмалью или красителем, содержащим такой
материал или вещество в истинном растворе или в виде красителя, или содержащим его в виде
порошкообразного стекла или другого стекловидного или кристаллического материала, предпочтительно с
приблизительно тем же показателем преломления, что и покрытие; или тонкий лист или пленка с указанными
свойствами, приклеенные к стеклянной панели или закрепленные в том же каркасе, но лишь в
непосредственном контакте с ней. Впитывающий слой толщиной 110 мм может быть нанесен методом
переводной печати на бумагу, и, если он составлен в соответствии с принципами керамики, может быть
сплавлен в виде прозрачной глазури с панелью путем последующего обжига. Два или более слоя 115,
свойства которых дополняют друг друга, могут быть нанесены и обожжены одновременно, особенно если они
содержат флюсы с температурами плавления, постепенно повышающимися таким образом, что слой,
прилегающий к панели 120, плавится первым.
В сферу действия изобретения входят художественные рисунки, нанесенные с помощью указанного процесса
переноса изображения на бумагу или вручную художником по стеклу, содержащие преимущественно
красящие вещества, отобранные в соответствии с принципами данного изобретения.
Может быть использовано любое прозрачное вещество, имеющее полосы поглощения излучения в видимом
красном диапазоне или в ближнем инфракрасном диапазоне и способное распределяться в твердом листе
или в тонком слое изобретения в виде раствора, красителя или его оптического эквивалента. Красящие
вещества с глубокими полосами в основном встречаются среди соединений переходных элементов третьего
ряда периодической системы химических элементов с атомными массами от 51 до 65, причем основными
полосами в ближнем инфракрасном диапазоне являются, в частности, соединения с атомными массами от 56
до 63, включая железо, кобальт, никель и медь. Максимум полосы поглощения, создаваемой железом, всегда
расположен в районе длины волны 0,0011 мм, а меди — в районе 0,00085 мм. В большом количестве
соединений никеля полоса поглощения находится в красной зоне при 0,000, а другая полоса, обнаруженная в
никелевом стекле при 0,0022, также, по-видимому, обусловлена этим элементом, в то время как резкая
полоса при 0,0011 может быть вызвана либо примесями железа, либо никелем.
Соединения кобальта в чистом растворе, вероятно, будут демонстрировать в инфракрасном диапазоне
широкую, но неглубокую полосу поглощения в области 0,001-5, известную по кобальтовому стеклу. Оксиды
никеля и кобальта в стекле, разумеется, не только бесполезны, но и могут нанести вред изобретению,
поскольку в этом конкретном случае коэффициент пропускания около 0,0005555 в видимом спектре часто
будет еще ниже, чем в упомянутых диапазонах, за исключением, возможно, случая зеленых никелевых
стронциевых стекол.
Комбинация нескольких поглотителей, например, соединения железа и меди, как правило, будет лучшим
поглотителем, чем любой из них по отдельности при соответственно более высокой концентрации. Если бы
еще один поглотитель тепла, который при использовании в одиночку мог бы оказаться значительно менее
эффективным, поглощал бы преимущественно инфракрасное излучение в той области, которая игнорируется
другими поглотителями, его добавление было бы полезным; и, поскольку двух совершенно одинаковых
поглотителей не существует, наличие большого их разнообразия стало бы улучшением.
Однако поглотитель, коэффициент пропускания которого не особенно высок в центре видимого спектра, или,
точнее, в районе длины волны 0,0005555 мм, может быть полезен только в очень малых и тщательно
контролируемых количествах.
Очень важным, хотя и второстепенным условием настоящего изобретения является то, что освещение
должно быть максимально сбалансировано, чтобы обеспечить хорошее и не утомляющее зрение. Это
достигается не только за счет придания оконному стеклу желто-зеленого цвета, но и за счет регулирования
его светопоглощения таким образом, чтобы кривая энергетического содержания прошедшего света плавно и
симметрично снижалась примерно до нуля или любого желаемого значения на обоих концах видимого
спектра. Балансирующий цвет, с помощью которого предполагается частично подавлять обычно слишком
многочисленные синие и фиолетовые лучи, должен, конечно же, так же хорошо, как и исходный цвет,
удовлетворять еще более важному условию высокой пропускающей способности вблизи длины волны
0,0005555 мм.
Выбор балансирующего цвета, разумеется, полностью зависит от характеристик теплопередачи
используемых теплопоглотителей. Здесь можно упомянуть оксид урана и несколько различных способов
получения желтого или светло-янтарного цвета в стекле, которые, вероятно, окажутся полезными. Многие
растворимые в спирте и масле красители желтоватого или светло-коричневого цвета будут полезны в
различных лаках и эмалях. В большинстве случаев достаточно очень небольшого количества этих
балансирующих красителей, а комбинация двух или трех красителей в различных количествах будет очень
гибким средством для достижения любого желаемого поглощения. Спектроскоп является наилучшим
средством для определения состава цвета, но в случае особого оттенка, предпочтительного для данного
изобретения, идеально сбалансированное пропускание, охватывающее весь видимый спектр, также будет
указываться отсутствием какого-либо заметного дихроматизма, т.е. отсутствием смещения доминирующего
оттенка в зависимости от концентрации поглотителя или толщины слоя.
В большинстве случаев практические эксперименты позволят легче достичь желаемого результата, чем
предварительное определение поглощения с помощью спектроскопически определенных значений
пропускания составляющих цветов.
Известно, что оксиды хрома и ванадия в стекле в определенной степени подавляют оба конца спектра
одновременно, 10 хотя синий конец подавляется значительно сильнее.
Хромовая полоса расположена точнее на отметке 0,00065 мм.
Органические красители Mlany зеленого цвета будут выполнять ту же функцию в лаках и лаковых покрытиях,
хотя, как правило, они свободно пропускают инфракрасное излучение, а также крайнюю красную часть
видимого спектра. Разумеется, сочетание двух разных красителей, поглощающих оба конца спектра 115 по
отдельности, даст тот же или даже лучший эффект. Если вещества, используемые для подавления синего
цвета, содержат железо, то можно предположить (с осторожностью, которая всегда необходима при
формулировании выводов на основе цвета или при обобщении существования определенной полосы
поглощения), что они поглощают тепло, несмотря на желтый цвет пропускания и несмотря на то, что их
максимальное пропускание приходится на крайний красный цвет.
Если поглощение балансирующего цвета достаточно далеко распространяется в ультрафиолетовый
диапазон, и если оно воплощено в отдельном бальзаме I3C около 1,53, мастиковом янтаре и канифоли
(канифоле) около 1,6a15, перуанском бальзаме 1,6, смоле алоэ 1,62, пиперине (алкалоиде, который может
быть соединен с...).
Канифоль и другие смолы) 1,6S, льняное масло 70 и касторовое масло 1,48, бура и борная кислота
(плавленые) около 1,463, плавленый кварц 1,4585, обычное стекло (среднее значение) 1,52, светлое
кремневое стекло (36% оксида свинца) 1,575, тяжелый флюс для художников по стеклу (78% оксида свинца,
75% оксида, 22% кварца) 1,89. Добавление больших количеств оксидов железа и меди, вероятно, значительно
повысит показатель преломления обычного стекла.
Янтарь и очень твердый копал, оба с небольшим добавлением касторового масла (около 112 процентов
смолы), растворенного в спирте, для предотвращения последующего растрескивания, и в руках опытного
мастера наиболее рекомендуемыми средами для стеклянного порошка являются жидкое стекло. Следует
обратить внимание на то, что при укладке крупных зерен цветного стекла бок о бок в один слой высотой всего
в одно зерно получается аддитивная цветовая смесь, которая может полностью отличаться от субтрактивной
цветовой смеси, получаемой при прохождении света через последовательные фильтры разных цветов. Чем
мельче зерно в смеси нескольких видов цветного стекла, в результате чего образуется нерегулярный
эквивалент нескольких слоев, тем ближе она к смеси, полученной исключительно методом вычитания.
Природа красящих веществ, имеющихся в распоряжении для осуществления изобретения, в целом такова,
что целесообразным представляется только последний тип красящих смесей.
Теоретически лучше, чтобы теплопоглощающее вещество находилось в слое в виде раствора с
концентрацией 105 или в распределении частиц, эквивалентном истинному раствору, поскольку в этом случае
показатели преломления поглотителя и носителя не обязательно должны быть равны. Для достижения этого
необходимо, в первую очередь, чтобы абсорбент был растворим в одном из компонентов лака или эмали.
Если это не так, необходимо попытаться найти вещество, которое является общим растворителем для
абсорбента и вещества, из которого изготавливается готовый лист. Во многих случаях в качестве
растворителя используется летучая жидкость, которая смешивается с обычным растворителем лака или
эмали подобно настоящему раствору, например, вода и спирт, но не вода и масло. Например, известно, что
этилацетат играет эту полезную роль во многих случаях. Кроме того, во время испарения растворителя
абсорбент не должен кристаллизоваться с размером зерен, который ухудшает прозрачность (или высокую
светопроницаемость).
Эта необходимость делает вероятным, что в основном красители с высокой степенью окрашивания (130%)
покроют наружную поверхность фильтра, а не другие его части; это покрытие защитит остальную часть
фильтра от воздействия погодных условий и актинических лучей солнца. Такая пиВотктилация в любом
случае целесообразна для C в (S л-ладе фим из целлулоидных растворов.
Более подробные рекомендации по реализации изобретения приведены ниже.
У производителя цветного стекла, по всей вероятности, нет иного выбора, кроме как производить железо- и
медьсодержащее стекло путем длительного нагрева в окислительных условиях. Помимо свинца и бора,
существует множество других способов сместить преобладающий оттенок стекла в сторону желто-зеленого
(например, натрий в силикатах железа и в медно-свинцовых силикатах, а также цинк и алюминий в некоторых
случаях), но, по-видимому, не существует других эффективных поглотителей тепла, кроме оксидов железа и
меди (и, возможно, оксида ванадия) в истинном растворе в стекле, которые можно было бы использовать в
рамках настоящего изобретения.
Художнику по стеклу, чьи изделия предназначены для обжига в оксидных условиях, может быть
рекомендовано использовать подходящую модификацию обычных прозрачных глазурей, содержащих оксид
меди, например, зеленую глазурь Холильбаума. Борную кислоту следует использовать в количестве,
достаточном для обеспечения хорошей прозрачности.
Превращение коричневого цвета в желто-зеленый может быть достигнуто с помощью оксида урана, или, что
еще лучше, с помощью желтого бората железа.
Мелкодисперсное стекло, содержащее оксид железа и оксид меди в истинном растворе, является
единственным теплопоглотителем, который я хотел бы однозначно рекомендовать для использования в
различных видах лаковых покрытий. Если по какой-либо причине порошок или комбинация двух порошков,
например, силиката меди и желтого силиката железа с высоким содержанием соды, не наносится просто в
смеси с лаком, можно продолжить, нанеся его на влажный слой лака, повторив эту процедуру один или два
раза после высыхания. Поскольку в большинстве случаев показатели преломления стекла и лака не сильно
различаются, будет получено полупрозрачное покрытие с низким уровнем диффузного отражения. Смешивая
лак с показателем преломления ниже, чем у стекла, с лаком с показателем преломления выше, можно
получить лак, показатель преломления которого после высыхания равен показателю преломления
порошкообразного теплопоглощающего стекла. В конечном итоге показатель преломления стекла может быть
определен аналогичным образом путем изменения состава стекла.
Знание следующих данных, представляющих показатели преломления, будет полезно для этой цели:
копаловая смола и канадский порошок 380,834 6 3S0,S.34, пригодный для производства прозрачных лаков, и
что более сложные органические соединения упомянутых металлов, из-за их меньшей склонности к
кристаллизации, в качестве красителей, используемых в испаряющемся растворителе, для настоящего
изобретения более подходят, чем химически более простые. Копаламин может быть упомянут как
поглотитель тепла, который также является растворителем (для целлюлозы).
В качестве примеров теплопоглотителей, которые красильщик способен получить в готовом лаковом
покрытии в качестве морилки, можно упомянуть различные соединения меди: уксусную кислоту, оксалат
никеля и ферроцианид железа. Однако весьма вероятно, что только эксперт сможет более или менее
удовлетворительно разработать изобретение в этом направлении.
С другой стороны, нет сомнений в том, что без дополнительных экспериментов можно получить или известно,
что можно получить очень большое количество резиналов и олеатов с теплопоглощающими свойствами
путем сплавления (или кипячения) соединений металлов с лаковыми веществами или путем осаждения
резинатов известным влажным способом.
Этот процесс, который должен уметь выполнять даже непрофессионал, состоит в небольшом омылении смол
или масел в соответствии с обычными правилами мыловарения, например, путем кипячения с водой,
разбавления большим количеством воды и добавления к этому раствору смоляного мыла при слабом
освещении, например, искусственного света, раствора любой подходящей соли меди или одного из других
упомянутых металлов. Полученные таким образом резинаты на дне сосуда обладают свойством становиться
нерастворимыми при воздействии сильного света, но в остальном большая их часть легко растворима в
большинстве лаков и высыхающих масел без использования специально подобранных растворителей. В
полученных таким образом продуктах растворены или соединены в прозрачном состоянии различные
количества оксидов металлов, и очевидна аналогия с так называемыми силикатами, боратами и т. д. В то
время как олеаты меди, как правило, имеют интенсивный зеленый цвет, резинаты и олеаты железа обычно
имеют желтоватый или коричневатый цвет, поэтому их можно использовать для подавления фиолетовой
части спектра, помимо всего прочего, для усиления теплопоглощения.
Поскольку принцип моего изобретения требует высокой светоотдачи в желто-зеленом диапазоне, так как
ранее для использования в теплопоглощающих окнах уже были рекомендованы два вида железного стекла
разного цвета (голубовато-зеленый в одном случае и янтарный в другом), я хотел бы подробно описать эти
типы стекла для моего изобретения.
6a. Во избежание ошибок в определении природы железосиликата, который необходимо выбрать для данного
инвентаря, представляется необходимым включить сюда краткое описание цвета всех железосодержащих
образцов.
Небольшие количества железа в стекле, бедном кислородом (70%) и особенно подверженном быстрому
охлаждению, не проявляют цвета, соответствующего закону пропорциональности Бера по поглощению, а
становятся практически бесцветными, подобно золотым или медным стеклам в тех же условиях.
Все стекла, содержащие кислород (например, стекло Crookes' sage rrreen C 'ass), обязательно должны
содержать железо в элементарном металлическом состоянии, поскольку процесс их производства в
значительной степени идентичен процессу восстановления железа до металлического состояния. Небольшое
содержание железа, или всего несколько процентов, этого металлического элемента, по-видимому,
обеспечивает наилучший синий цвет. 85 Селективное поглощение, вызываемое коллоидно взвешенными
частицами металла в стекле, по своему характеру значительно отличается от поглощения веществами в
истинном растворе и состоит в основном из протяженных областей с более или менее равномерно низкой
пропускающей способностью, что в некоторых случаях представляет собой почти точное обратное или
дополнительное по цвету поглощение тонких металлических пленок того же вещества. Олово, цинк и кадмий
— металлы с высокой паяльной и легирующей способностью — стали известны как промотины: синие
коллоидные скопления молекул железа.
Стекла, бедные кислородом и богатые частицами железа (100%), в данном случае, вероятно, намного
крупнее, чем в первом случае, и больше похожи на мелкие хлопья, имеют мелкий серый или черный цвет и
обладают заметными магнитными свойствами. 105 Только стекла, богатые кислородом, могут содержать
железо в качестве полноценного компонента. Их цвет обычно зеленый или желто-зеленый, но под
воздействием борной кислоты или других компонентов стекла он может смещаться в сторону желтого, а в
чистом содовом стекле даже в красный. Это зеленая или желтовато-зеленая форма окисленного оксидного
блеска, которая используется исключительно в качестве абсорбента для внутреннего красного цвета i15 в
настоящем изобретении, поскольку железо в стекле связано с оксидом железа (d. -i2), и для получения этого
стекла, которое само по себе является настоящим силикатом железа, необходим длительный нагрев в
оксидирующих условиях. В результате процесса оксидирования (120%) это стекло становится совершенно
отличным от ранее существовавших теплопоглощающих стекол синего и сине-зеленого цвета, полученных в
восстановительных условиях.
Оксид железа (l'e2O,, полированный красный, 125' крокус) уже в сухом состоянии демонстрирует различия в
цвете, которые вызваны исключительно размером частиц конкретного вида: то же самое происходит, когда
оксид распределен в стекле i30 I e 3S0,834 380,834 и растворен лишь частично, и художники по стеклу
понимают, что могут создавать большое разнообразие довольно разных цветов просто за счет правильного
выбора! ионизации оксида и флюса, а также, посредством противодействия, температуры и
продолжительности нагрева. Твердый оксид железа, по-видимому, растворяется менее легко, чем любое
другое соединение железа, и плавленый сода или другой плавленый флюс, кажется, гораздо менее подходит
для его растворения, чем стекло в исходном состоянии. Нормальный цвет стекла, содержащего оксид железа
в относительно крупных, хотя и ультрамикроскопических частицах, можно предположить по характеру
сходным с тилатом полировальной пасты. Это означает, что высокая пропускающая способность в крайнем
красном конце видимого спектра сохраняется и в нижнем красном диапазоне, по крайней мере, до 0,0044 мкм.
:20 длина волны, так что теоретическое стекло, содержащее железо исключительно в коллоидном
трехвалентном состоянии (а не частично также в растворенном состоянии), должно быть классифицировано
как высокотемпературно-транслитеративное.
Также другие железные стекла янтарного цвета, например, те, в которых восстановленные частицы железа,
по-видимому, покрыты восстановленным углеродом или серой, или те, в которых оксиды железа и марганца
присутствуют в истинном растворе, не считаются теплопоглощающими в смысле данного изобретения,
поскольку в природе любого янтарного цвета именно его максимальная пропускающая способность
наблюдается в красном диапазоне, а затем происходит непрерывное или даже постепенное снижение в
сторону фиолетового. Это противоречит принципу обеспечения максимально высокой светопропускаемости в
желто-зеленом диапазоне при низкой светопропускаемости в красном и зеленом диапазонах. Однако, если
янтарный цвет очень светлый, его можно иногда использовать для ослабления фиолетовых лучей, слишком
сильно пропускаемых большинством медных стекол, хотя не только легкодоступные желтый или зеленоватый
цвет.
Желтое железное стекло с выраженным теплопоглощением, но даже любое светло-желтое стекло (которое, в
отличие от стекла Амбиера, имеет одинаково высокую светопропускаемость для всех длинноволновых
длинных волн MO, включая желто-зеленый) в любом случае было бы более подходящим для этой цели.
Вероятно, меньшая или большая часть железа во всех упомянутых стеклах 3a неопределенно присутствует
или неизбежно присутствует в виде растворенного оксида железа(III), образуя таким образом настоящий
силикат железа. В отличие от этого неконтролируемого образования растворенного оксида железа,
настоящее изобретение включает использование стекла, в котором оксид железа содержится
преимущественно в истинном растворе, и это делается намеренно, в рамках обычного производства.
Важнейшее значение при производстве силиката железа, описанного в данном изобретении, должно иметь
разумное использование триоксида мышьяка в крупных кусках. В силу своей электроотрицательности, или
отрицательной валентности, мышьяк, по-видимому, имеет тенденцию соединяться с сильно
электроположительными элементами и выносить их из стекла в дымоход. Однако слишком большое
количество мышьяка в условиях не очень сильного окисления может разрушить не только другие окрашенные
силикаты с низкой стабильностью, но и частично даже зеленый силикат железа. Истинная цель применения
мышьяка заключается вовсе не в разрушении таких силикатов, а в уничтожении коллоидных частиц, которые
могут быть диспергированы в 80-тонном стекле.
Соединения железа, используемые для изготовления стекла, описанного в данном изобретении, должны быть
химически чистыми или, по крайней мере, полностью свободными от никеля, кобальта или марганца. 85
Листы и слои, состоящие из относительно непрозрачного и светорассеивающего материала, не входят в
сферу действия данного изобретения, независимо от того, поглощают они тепло или нет. Однако, согласно
изобретению, отражающий слой может быть объединен новым способом путем нанесения на внешнюю
сторону поверх прозрачного теплопоглощающего слоя полупрозрачного белого покрытия, которое частично
отражает и частично пропускает свет рассеянным образом. Отражённая часть света в данном случае совсем
не проникает в прозрачный поглощающий слой, в то время как, когда белый отражающий слой наносится за
поглощающим слоем, дополнительное количество излучения поглощается за счёт многократного
прохождения нежелательного и отражённого света через поглощающий слой, так что стекло становится
значительно горячее, чем в первом случае, или даже на 10% горячее без отражающего слоя.
Промежуточный случай, в котором белый (включая отражающий инфракрасное излучение) пигмент встроен в
прозрачный теплопоглощающий слой моего изобретения, также подпадает под действие моих общих пунктов
формулы изобретения.
Водорастворимые покрытия и содержащиеся в них водорастворимые поглотители, хотя и не являются
нежелательными в качестве фильтров для искусственных источников света в определенных случаях, когда не
предполагается воздействие погодных условий или прикосновение человеческих рук, считаются
непригодными для настоящего изобретения, за исключением случаев использования в сочетании с
нерастворимыми веществами, применяемыми для их защиты. 120 Усовершенствования, составляющие мое
изобретение, не предназначены для выхода за пределы физической и физиологической оптики, включая
невидимое излучение в соседних частях видимого спектра, и, поскольку у меня до сих пор не было
возможности практически реализовать изобретение, мои советы как человека, не являющегося специалистом
в химии и красильном деле, не могут быть безошибочными; поэтому данное описание предназначено лишь
для указания направления, в котором другие теплопоглощающие материалы, помимо теплопоглощающих
силикатов и тому подобных, а также процессы производства данного материала доступны любому
специалисту в области химии.
Приведенные ниже физические и физиологические данные, а также выводы, сделанные на их основе, не
только в значительной степени составляют основу изобретения, но и указывают на предпочтительный способ
его осуществления.
Одно и то же количество лучистой энергии в виде хорошего или среднего дневного света, проникающего
через окна и поглощающего внутри помещения одинаковое количество тепла, вызовет у
среднестатистического человека максимальное ощущение светового потока, если оно состоит из света с
длиной волны 0,0005 (55 мм) (желто-зеленый). Свет интенсивностью 0,000533 и 0,000,370 мм (вблизи обоих
концов желто-зеленой области) вызовет лишь 90 процентов от этого диапазона, свет интенсивностью
0,000510 (на границе между желто-зеленым и сине-зеленым) и 0,000614 (оранжево-желтый) — лишь 10
процентов, а свет интенсивностью 0,000475 и 0,000652 мм — лишь 10 процентов от указанного
максимального ощущения. Эти длины волн выбраны таким образом, что кривая световой эффективности
хорошего дневного света может быть легко завершена (см. статью), сделав ее практически нулевой на
уровнях 0,0004 и 0,00072 мкм, хотя для большинства людей она простирается мельчайшими участками, по
крайней мере, до 0,000397 и 0,000760 мкм, где визуально были обнаружены линии 1I и α солнечного спектра.
Кривая светимости радиационного излучения, как было установлено с поразительной точностью еще в ходе
ранних исследований, имеет максимум, обычно принимаемый за 0,0005,5 мм мин.
Соседние файлы в папке патенты