自主型调光系统的制作方法

文档序号:10663439
自主型调光系统的制作方法
【专利摘要】一种自主型调光系统,具有:主体部(5),其由相对且隔开距离配置的一对透明基材(2)、及保持所述一对透明基材的同时与所述一对透明基材一起形成空隙(12)的框体构成;调光部(6),其配设于所述空隙内,并具备通过氢化、脱氢化使光学特性可逆地变化的调光元件(6a);发电装置(10),其配设于所述主体部;吸入排出氢气部(9),在由所述发电装置生成的电力的供给时,通过电解生成氢,并供给到所述空隙内,在由所述发电装置生成的电力的非供给时,使用所述空隙内的所述氢进行发电;控制单元(32),其控制由所述发电装置生成的电力向所述吸入排出氢气部的供给及非供给。
【专利说明】
自主型调光系统
技术领域
[0001]本发明涉及具备气致变色(gasochromic)调光部件的自主型调光系统(self-dimming system)0
【背景技术】
[0002]在通常的建筑物中,大多是窗户部分的热量出入。具体而言,在夏天使用冷气的情况下,由于热量从室外进入室内,从而室内的温度上升,在冬天使用暖气的情况下,由于从室内向室外散发热量,从而室内的温度下降。即,经由建筑物的窗户会损失大量的能量,招致冷暖气效率下降。
[0003]另外,因为在建筑物的窗户中透光,所以能够从建筑物内部看到建筑物外部、或从建筑物外部看到建筑物内部。在此,对于通常的建筑物内的浴室的窗户,由于希望防止从建筑物外部看到在浴室使用中,所以设有称为百叶窗的遮挡用的丙烯板等。但是,因为在不使用浴室的情况等时,优选使光经由窗户入射,所以需要根据浴室的使用状态,调节百叶窗的开口量而变更光的透过量。
[0004]从能够消除如上所述的窗户的问题之类的观点出发,目前正在进行调光玻璃的研究及开发。作为调光玻璃,具有根据电流、电压的供给量使透过率发生变化的调光玻璃、通过温度使透过率发生变化的调光玻璃、通过周围环境气体的控制使透过率发生变化调光玻璃。在这些种类中,通过周围环境气体的控制使透过率发生变化的调光玻璃从构造的简化及成本降低的观点出发特别备受注目。
[0005]例如,作为通过周围环境气体的控制使透过率发生变化的调光玻璃,专利文献I公开有能够形成为无色透明的反射型调光薄膜材料。以专利文献I为代表的调光玻璃也称为气致变色玻璃,向该玻璃的内部导入氢(氢化),进而通过排出等使所导入的氢的量减少(脱氢化),通过调节这种玻璃内部的氢量,来控制透过率。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:(日本)特开2008 — 20586号公报发明概要
[0009]发明所要解决的课题
[0010]但是,在如上所述的气致变色玻璃中,需要:向该玻璃的内部导入氢等周围环境气体的栗等装置、将所导入的氢排出的栗等装置、填充有氢等周围环境气体的储气瓶等,作为调光玻璃发挥功能时的系统会大型化,且成本也会增加。另外,也需要用于驱动该栗等装置的电源,更加难以实现系统的小型化及成本降低。

【发明内容】

[0011]
[0012]本发明是鉴于这种课题而创立的,其目的在于,提供一种自主型调光系统,其不需要来自外部的电源供给,就能够实现小型化及成本降低。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]为了实现上述目的,本发明的自主型调光系统具有:主体部,其由相对且隔开距离配置的一对透明基材、及保持所述一对透明基材的同时与所述一对透明基材一起形成空隙的框体构成;调光部,其配设于所述空隙内,并具备通过氢化、脱氢化使光学特性可逆地变化的调光元件;发电装置,其配设于所述主体部;吸入排出氢气部,其在由所述发电装置生成的电力的供给时,通过电解生成氢,并将所述氢供给到所述空隙内,在由所述发电装置生成的电力的非供给时,使用所述空隙内的所述氢进行发电;控制单元,其控制由所述发电装置生成的电力向所述吸入排出氢气部的供给及非供给。
[0015]发明效果
[0016]在本发明的自主型调光系统中,通过在系统内部高效地生成及蓄积电力,不需要来自外部的电源供给,就能够进一步实现系统自身的小型化及成本降低。
【附图说明】
[0017]图1是表示实施例的自主型调光系统的整体结构的概略的立体图;
[0018]图2是沿着图1的线II一II的自主型调光系统的剖面图;
[0019]图3是沿着图1的线III一III的自主型调光系统的剖面图;
[0020]图4是图3的热电转换模块的放大剖面图;
[0021 ]图5是沿着图1的线V—V的自主型调光系统的剖面图;
[0022]图6是实施例的自主型调光系统的块图;
[0023]图7是用于对本实施例的自主型调光系统的电力、氢、及热量的流动进行说明的块图;
[0024]图8是用于对本实施例的自主型调光系统的电力、氢、及热量的流动进行说明的块图。
【具体实施方式】
[0025]下面,参照附图并基于实施例对本发明的实施方式进行详细说明。此外,本发明不局限于以下说明的内容,在不变更其要旨的范围内,可任意变更地实施。另外,实施例的说明所使用的附图都是示意地表示本发明的自主型调光系统及其构成部件的图,为了加深理解,进行了局部的加强、放大、缩小、或省略等,有时并未正确地表示各构成部件的缩小尺寸或形状等。进而,实施例使用的各种数值都只是一个例子,可根据需要进行各种变更。
[0026](实施例)
[0027](自主型调光系统的构造)
[0028]首先,参照图1?图5对本发明实施例的自主型调光系统I的结构进行说明。图1是表示实施例的自主型调光系统I的整体结构的概略的立体图。图2是沿着图1的线II一II的自主型调光系统I的剖面图。图3是沿着图1的线III一III的自主型调光系统I的剖面图。图4是图3的热电转换模块的放大剖面图。图5是沿着图1的线V — V的自主型调光系统I的剖面图。
[0029]由图1及图2可知,本实施例的自主型调光系统I具有由具备透光性的透明基材2及固定透明基材2的框体3构成的主体部5,且具有在该主体部5的内部配设有调光部6及加热部7的构造。另外,如图2所示,自主型调光系统I具备经由配管8与主体部5连接的电动除湿器(吸入排出氢气部)9。进而,如图3所示,自主型调光系统I在构成主体部5的框体3的内部具有作为发电装置发挥功能的热电转换模块10。下面,进行各种构成部件的详细说明。
[0030](透明基材)
[0031]如图2所示,透明基材2由相互相对且隔开距离配置的第一透明基材2a和第二透明基材2b构成。在本实施例中,第一透明基材2a及第二透明基材2b为平板状,并具备相同尺寸。另外,第一透明基材2a及第二透明基材2b由能够使可见光透过的材料构成。进而,本实施例的自主型调光系统I因为假想用于通常住宅的窗户,所以作为透明基材2,优选使用比较牢固且不因外力而损坏等的部件。例如,作为透明基材2,优选使用相对于可见光具备比较高的透过率的玻璃或塑料等部件。作为塑料,例如可使用:丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET: Po lyethyl ene terephthalate )、及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN:polyethylene naphthalate)等部件。
[0032]此外,第一透明基材2a及第二透明基材2b的形状不局限于如上所述的平板状。例如,也可以使第一透明基材2a及第二透明基材2b弯曲,而形成具有所希望的曲率的透明基材2。另外,也可以根据设置本实施例的自主型调光系统I的场所,将第一透明基材2a及第二透明基材2b的平面形状设为正方形或长方形以外的形状。例如,也可以将第一透明基材2a及第二透明基材2b的形状制成圆盘状。
[0033]如图1及图2所示,在第二透明基材2b上设有贯通孔11。在该贯通孔11内嵌插有配管8。通过在第二透明基材2b的贯通孔11内嵌插有配管8,能够在第一透明基材2a和第二透明基材2b之间的空隙12内,经由配管8进行氢气的吸入、排出。此外,用于嵌插配管8的贯通孔11不局限于形成在第二透明基材2b,例如也可以形成在第一透明基材2a或框体3。另外,当本实施例的自主型调光系统I设置于所希望的场所而使用时,优选以不会因为看到配管8而有损自主型调光系统I的设计性的方式确定贯通孔11的设置场所。
[0034](框体)
[0035]框体3以第一透明基材2a和第二透明基材2b相对且隔开距离的方式保持第一透明基材2a和第二透明基材2b。透明基材2和框体3的固定方法既可以将透明基材2嵌入到框体3的槽内等,也可以使用螺钉或粘接剂等接合部件将透明基材2接合于框体3。另外,框体3与一对透明基材2即第一透明基材2a及第二透明基材2b—起形成空隙12。
[0036]作为框体3的材料,从牢固地保持透明基材2及不会出现因为外力的影响造成的损坏等观点出发,优选比较牢固的部件。另外,由于根据透明基材2的形状也需要使框体3的形状变形,所以也优选能够容易实施加工的材料。例如,作为框体3,可使用铝等金属或树脂。
[0037]在此,框体3优选将第一透明基材2a和第二透明基材2b之间完全密闭,不使导入到空隙12内的氢泄漏出,但如果能够充分进行调光部6的氢化,则也可以不将第一透明基材2a和第二透明基材2b之间完全密闭。即,优选由透明基材2和框体3形成完全密闭的空隙12,但如果从空隙12泄漏出的氢的量相对于氢的供给量而充分少,则也可以在透明基材2和框体3之间产生间隙。
[0038](调光部)
[0039]如图2所示,调光部6由通过氢化、脱氢化而使其光学特性可逆地变化的调光元件6a、及促进调光元件6a的氢化、脱氢化反应的催化剂层6b构成。通过这种结构,调光部6能够通过氢气相对于空隙12的吸入及排出,使相对于可见光的透过率高效地发生变化。作为更具体的结构,在第一透明基材2a的表面且与第二透明基材2b相对的表面上形成有调光元件6a。另外,在调光元件6a的表面上(S卩,与第二透明基材2b相对的表面)层叠有催化剂层6b。在此,催化剂层6b和第二透明基材2b优选完全分离,但如果能够使氢扩散在催化剂层6b和第二透明基材2b之间,则催化剂层6b和第二透明基材2b也可以部分地接触。
[0040]作为调光元件6a的材料,可使用反射型调光体及吸收型调光体这两种材料中的任一种。作为反射型调光体的调光元件6a,例如可使用镁合金薄膜。特别是从耐久性的观点出发,可优选使用镁镍合金薄膜、或镁钇合金薄膜等镁和过渡金属的合金薄膜。作为吸收型调光体的调光元件6a,可使用含有选自氧化钨、氧化钼、氧化铬、氧化钴、氧化镍、氧化钛中的一种以上的材料的过渡金属氧化膜。特别是从着色效率的观点出发,优选使用氧化钨薄膜。
[0041]调光元件6a的膜厚可根据可见光的透过量而适当变更。例如,反射型调光体的调光元件6a的膜厚优选在约30nm?10nm的范围内进行调节,吸收型调光体的调光元件6a的膜厚优选在约300nm?800nm的范围内进行调节。此外,在由多个调光元件6a形成调光部6的情况下,调光元件6a的膜厚是调光元件6a的各自的厚度。
[0042]调光元件6a通过溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法、溶胶凝胶法等公知的成膜技术而形成。另外,调光元件6a也可以利用上述的成膜技术,以具备两层以上的层叠构造的方式形成。在这种情况下,也可以将由反射型调光体构成的层和由吸收型调光体构成的层组合在一起。
[0043]催化剂层6b例如也可以利用溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法等公知的成膜技术,通过形成钯或铂的膜而形成。催化剂层6b的层厚可根据所要求的氢化、脱氢化的反应速度而适当变更,例如可设为约2nm?I Onm。此外,催化剂层6b的材料只要能够提高上述的氢化、脱氢化的反应速度,就不局限于这种材料,也可以使用其他催化剂材料。
[0044]此外,也可以在调光元件6a和催化剂层6b之间设置用于防止调光元件6a的成分和催化剂层6b的成分相互扩散的缓冲层。例如,缓冲层也可以利用溅射法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法等公知的成膜技术,通过形成钛、铌、钽、或钒等金属的薄膜而形成。
[0045]另外,也可以在催化剂层6b的露出面(S卩,不与调光元件6a接触的面)设置使氢透过且防止调光元件6a的氧化的保护膜。即,也可以将由对氢具有透过性并且对水具有防水性的材料构成的保护膜形成在催化剂层6b的所希望的表面上。例如,作为保护膜,可使用:聚四氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙酸纤维素等聚合物、或氧化钛薄膜等无机薄膜。这种聚合物可通过将分散有聚合物的分散液涂布,其后进行干燥而形成,无机薄膜可通过利用溅射法进行成膜来形成。
[0046]在本实施例中,在第一透明基材2a的表面且与第二透明基材2b相对的表面配置有调光部6,但调光部6的配置场所只要是在空隙12内,也可以配置在其他场所。例如,调光部6也可以形成在第二透明基材2b的表面且第一透明基材2a相对的表面上。另外,也可以分别在第一透明基材2a及第二透明基材2b的相对的表面设置调光部6。
[0047](加热部)
[0048]在本实施例中,加热部7使用通过供给电流而发热的片状的加热器。由图2及图5可知,加热部7配置在调光部6和框体3之间,包围调光部6的外缘部分。通过这种结构,加热部7能够直接将调光部6的调光元件6a加热,通过该加热,促进调光部6的脱氢化。
[0049]此外,加热部7不局限于片状的加热器,只要能够将调光部6加热,也可以使用其他结构的加热机构。例如,也可以在透明基材2的内部埋设加热配线,通过向该加热配线供给电流,经由透明基材2将调光部6加热。另外,由于调光部6由金属薄膜形成,所以也可以构成如向调光部6供给电流那样的电路,使调光部6自身的温度直接上升。
[0050](电动式除湿器)
[0051]如图2及图5所示,电动式除湿器9经由配管8与主体部5连接。电动式除湿器9当供给电力时,就进行水的电解而生成氢。另外,电动式除湿器9在不供给电力的情况下,使氢和氧发生反应,而生成水和电能,从而进行蓄电。即,电动式除湿器9具有通常的除湿器的功能及燃料电池的功能,能够根据有无向电动式除湿器9的电力供给,来切换该两个功能。
[0052]更具体而言,本实施例的电动式除湿器9当供给电力时,利用存在于电动式除湿器9的周围的空气中的水蒸气,进行电解,将该水蒸气分解为氢和氧。即,电动式除湿器9当供给电力时,就发挥通常的除湿功能。另外,电动式除湿器9将由该电解生成的氢气经由配管8排出。在此,因为配管8嵌插在第二透明基材2b的贯通孔11内,且与空隙12连通,所以由该电解生成的氢会到达空隙12内。即,电动式除湿器9当供给电力时,就进行周围的除湿,且将随着这种除湿而产生的氢经由配管8供给到空隙12内,可实现调光部6的氢化。
[0053]另一方面,电动式除湿器9在电力的非供给时,经由配管8将存在于空隙12内的氢气吸入,并且将存在于电动式除湿器9的周围的空气中的氧气吸入,然后使该氢和该氧反应,生成水(水蒸气)及电能,将所生成的电能(电力)蓄积到内部的蓄电部(未图示)。即,电动式除湿器9当不供给电力时,就从空隙12内吸入氢气,实现调光部6的脱氢化,作为以空隙12内的氢为燃料源的燃料电池而发挥功能。
[0054]由以上结构可知,本实施例的电动式除湿器9作为吸入排出氢气部发挥功能。对于作为这种吸入排出氢气部发挥功能的电动式除湿器9来说,例如也可以使用固体分子型燃料电池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell)、或磷酸型燃料电池(PAFC:PhosphoricAcid Fuel Cell)。
[0055](热电转换模块)
[0056]如图1、图3、及图5所示,发电装置即热电转换模块10配设在框体3的内部。具体而言,热电转换模块10沿着外形为四边形的框体3的四个边中的一个边而配设在框体3的内部。换句话说,热电转换模块10设置于主体部5。
[0057]如图4所示,热电转换模块10具有:由P型半导体材料构成的第一热电转换元件21、由N型半导体材料构成的第二热电转换元件22、以及与第一热电转换元件21及第二热电转换元件22的两端接合的电极23a、23b。另外,热电转换模块10具有上述的构成部件由绝缘树脂24包覆的构造,整体上是薄型的片状模块。
[0058]在本实施例中,第一热电转换元件21及第二热电转换元件22的外形相同,直径为2mm,长度为5mm?10mm。另外,第一热电转换元件21和第二热电转换元件22交替地并列设置。而且,相邻的第一热电转换元件21和第二热电转换元件22通过小片化后的电极23a、23b而电连接。即,热电转换模块10具备串联连接有第一热电转换元件21和第二热电转换元件22的结构。
[0059]电极23a、23b由平板状的铜板构成,与第一热电转换元件21及第二热电转换元件22的端部抵接而设置。此外,电极23a、23b不局限于铜板,也可以使用其他金属或具备导电性的其他部件。
[0060]另外,由图5可知,热电转换模块10的第一热电转换元件21及第二热电转换元件22在框体3的内部,从第一透明基材2a向第二透明基材2b延伸。即,第一热电转换元件21及第二热电转换元件22的一端部及电极23a位于第一透明基材2a侧,第一热电转换元件21及第二热电转换元件22的另一端部及电极23b位于第二透明基材2b侧。通过这种热电转换模块10的配置结构,当在第一透明基材2a侧和第二透明基材2b侧之间产生温度差时,热电转换模块10就进行发电。例如,当设置本实施例的自主型调光系统I来代替住宅的通常的窗户时,热电转换模块10就通过室内的气温(S卩,第一透明基材2a侧的气温)和室外的气温(SP,第二透明基材2b侧的气温)之差而进行发电。
[0061]另外,本实施例的热电转换模块10设置于框体3的局部,但也可以以包围透明基材2的外缘的方式设置为环状。即,也可以将热电转换模块10设置于框体3的内部的大部分(整体的)空间内,在这种情况下,能够增大热电转换模块10的发电量(电动势)。
[0062]进而,在本实施例中,作为发电装置,使用热电转换模块10,但不局限于此。例如,在设置本实施例的自主型调光系统I来代替住宅的通常的窗户的情况下,也可以使用太阳能发电模块。在这种情况下,优选将太阳能发电模块配设在框体3的表面(特别是位于室外的第一透明基材2a侧的框体3的表面)或透明基材2的表面(特别是位于室外的第一透明基材2a的表面)。
[0063](自主型调光系统的电气结构)
[0064]接着,参照图6对本实施例的自主型调光系统I的电气结构进行说明。在此,图6是本实施例的自主型调光系统I的块图。
[0065]如图6所示,热电转换模块10经由配线31与开关32电连接。另外,开关32经由配线33与电动式除湿器9电连接,并且经由配线34与加热部7电连接。通过这种配线构造,热电转换模块10能够将所生成的电力经由开关32供给到电动式除湿器9及加热部7。
[0066]开关32设置于自主型调光系统I的使用者能够目视且能够容易操作的场所。例如,开关32也可以设置于透明基材2或框体3。另外,在自主型调光系统I中,通过切换开关32,能够将由热电转换模块10生成的电力供给到电动式除湿器9及加热部7中的任一方。即,开关32作为控制将由热电转换模块10生成的电力向电动式除湿器9的供给及非供给的控制单元而发挥功能。
[0067]另外,如图6所示,电动式除湿器9和调光部6经由配管8而连接。由此,电动式除湿器9能够利用经由开关32供给的电力,进行水的分解,且将由该电解生成的氢经由配管8供给到调光部6。另外,电动式除湿器9在不经由开关32供给电力的情况下,经由配管8从调光部6吸入氢,从而进行蓄电。
[0068]进而,如图6所示,电动式除湿器9经由配线35与加热部7电连接。由此,电动式除湿器9所蓄积的电力经由配线35向加热部7供给。因此,加热部7经由开关32供给电力,并且也从电动式除湿器9同时供给电力。由此,能够良好地进行对调光部6的加热。
[0069]此外,在本实施例中,作为控制向电动式除湿器9的电力供给及非供给的控制单元,使用开关32,但不局限于如本实施例那种简单的切换用(模拟式)的开关32。只要能够控制向电动式除湿器9的电力供给及非供给,也可以使用如根据自主型调光系统I的环境而控制电力供给那样的微处理器等。
[0070]另外,开关32也可以仅控制向电动式除湿器9的电力供给及非供给。即,也可以采用不将由热电转换模块10产生的电力供给到加热部7的结构。即使在这种情况下,由于蓄积于电动式除湿器9的电力供给到加热部7,也能够以所希望的时间将调光部6加热。
[0071 ]进而,由电动式除湿器9生成的电力的供给处不局限于加热部7,只要是对电动式除湿器9定期地请求电力的装置,即可使用任意的电气、电子装置。例如,也可以向上述的微处理器供给电力。
[0072](自主型调光系统的使用方式)
[0073]接着,参照图7及图8对本实施例的自主型调光系统I的使用方式进行说明。在此,图7及图8是用于对本实施例的自主型调光系统I的电力、氢、及热量的流动进行说明的块图。
[0074]本实施例的自主型调光系统I例如设置于住宅的通常的窗户的设置部分。即,以本实施例的透明基材2为窗户、以框体3为窗框进行使用。另外,在本实施例中,构成透明基材2的第一透明基材2a配置于室外侧,第二透明基材2b配置于室内侧,但配置结构也可以反过来。
[0075]在通常的住宅中,在阳光强且外部气体为高温的情况(例如,夏天)下,要求隔断太阳能而提高室内的制冷效果。在这种情况下,需要使调光部6的周边(S卩,空隙12内)的氢减少,实现调光部6的脱氢化,降低调光部6的可见光的透过率。为了实现调光部6的脱氢化,如图7所示,停止从热电转换模块10向电动式除湿器9的电力供给,使电动式除湿器9作为燃料电池而发挥功能。
[0076]当电动式除湿器9作为燃料电池发挥功能时,如图7所示,电动式除湿器9就将空隙12内的氢气吸入,能够使调光部6的周边的氢减少而实现脱氢化。在此,由电动式除湿器9产生的电力被供给到加热部7,在加热部7进行消耗。通过这种加热部7的电力消耗,需要电动式除湿器9持续生成电,且持续将空隙12内的氢气吸入。即,当从热电转换模块10向电动式除湿器9的电力供给停止时,电动式除湿器9就持续吸入空隙12内的氢气,持续进行调光部6的脱氢化,能够将调光部6的可见光的透过率维持为恒定值。
[0077]当停止从热电转换模块10向电动式除湿器9的电力供给时,由热电转换模块10生成的电力就经由开关32供给到加热部7。当加热部7使用从电动式除湿器9及热电转换模块10供给的电力将调光部6加热时,就容易将调光部6的周边的氢向电动式除湿器9排出,能够促进电动式除湿器9的脱氢化。
[0078]这样,通过由开关32停止向电动式除湿器9的电力供给,能够容易降低调光部6的可见光的透过率,维持使可见光不透过的状态。
[0079]另一方面,在阳光弱且外部气体为低温的情况(例如,冬天)下,要求使太阳能透过而提高室内的制暖效果。在这种情况下,需要增加调光部6的周边(S卩,空隙12内)的氢,实现调光部6的氢化,增大调光部6的可见光的透过率。为了实现调光部6的氢化,如图8所示,进行从热电转换模块10向电动式除湿器9的电力供给,使电动式除湿器9作为除湿器发挥功能。即,在电动式除湿器9中进行水的电解。
[0080]当电动式除湿器9作为除湿器发挥功能时,如图8所示,电动式除湿器9就将周边的水蒸气(水分)吸入,将电解后的氢供给到空隙12内(排气)。由此,调光部6的周边的氢增加,能够实现调光部6的氢化。在此,由于在冬天容易在建筑物的室内侧的窗户部分产生结露,所以会在自主型调光系统I的室内侧存在许多水蒸气,能够高效地进行电动式除湿器9的水的电解。
[0081 ]此外,在上述的阳光弱且外部气体为低温的情况下,因为由热电转换模块10产生的电力在电动式除湿器9中被消耗,且不会在电动式除湿器9中进行蓄电,所以不会向加热部7供给电力。由此,调光部6不会被加热,难以产生从调光部6向电动式除湿器9的氢的排出。
[0082]这样,通过由开关32开始向电动式除湿器9供给电力,能够容易使调光部6的可见光的透过率增加,维持透过可见光的状态。
[0083]如上所述,在本实施例的自主型调光系统I中,仅使用由设置于内部的热电转换模块10及电动式除湿器9产生的电力,就能够变更调光部6的可见光的透过率。即,本实施例的自主型调光系统I不需要外部电源,就会作为自主型调光系统发挥功能。
[0084](实施例的效果)
[0085]在本实施例的自主型调光系统I中,具有:主体部5,其由相对且隔开距离配置的一对透明基材2及保持透明基材2的同时与透明基材2—起形成空隙12的框体3构成;调光部6,其配设于空隙12内,并具备通过氢化、脱氢化而使光学特性可逆地变化的调光元件6a;发电装置即热电转换模块10,其配设于主体部5;吸入排出氢气部即电动式除湿器9,其在由热电转换模块10生成的电力的供给时,通过电解生成氢并将其供给到空隙12内,在由热电转换模块10生成的电力的非供给时,使用空隙12内的氢,进行蓄电;开关32,其控制由热电转换模块10生成的电力的向电动式除湿器9的供给及非供给。
[0086]在上述的自主型调光系统I中,仅利用设置于系统内的电动式除湿器9及热电转换模块10作为电力源,因为不需要外部电源,所以能够容易地实现系统自身的小型化及成本降低。
[0087]另外,在本实施例的自主型调光系统I中,通过切换利用电动式除湿器9的电解及蓄电功能,能够容易进行相对于空隙12的氢的供给及来自空隙12的氢的排气。因此,不需要用于进行氢的供给及排气的栗,能够容易地实现系统自身的小型化及成本降低。
[0088]进而,本实施例的电动式除湿器9由于利用周边的空气中的水蒸气及氧、以及空隙12内的氢进行电解及蓄电,所以不需要将为了调光部6的氢化、脱氢化所需要的气体准备在储气瓶等中。由此,能够容易地实现系统自身的小型化及成本降低。
[0089]在本实施例的自主型调光系统I中,设有利用由电动式除湿器9蓄积的电力将调光部6加热的加热部7,在向电动式除湿器9的电力的非供给时,从热电转换模块10向该加热部7供给电力。通过这种结构,能够使电动式除湿器9持续作为燃料电池发挥功能,能够维持为使调光部6的可见光的透过率降低的状态。另外,能够由加热部7将调光部6加热,空隙12内的氢容易被排出,能够促进调光部6的脱氢化。
[0090]本实施例的自主型调光系统I的热电转换模块10具备在框体3内配设有从第一透明基材2a向第二透明基材2b延伸的多个热电转换元件(第一热电转换元件21、第二热电转换元件22)的构造。通过这种热电转换模块10的构造,能够与设置自主型调光系统I的住宅的内外的气温差联动地使自主型调光系统I工作。
[0091](本发明的实施方式)
[0092]本发明第一实施方式的自主型调光系统具有:主体部,其由相对且隔开距离配置的一对透明基材、及保持所述一对透明基材的同时与所述一对透明基材一起形成空隙的框体构成;调光部,其配设于所述空隙内,并具备通过氢化、脱氢化使光学特性可逆地变化的调光元件;发电装置,其配设于所述主体部;吸入排出氢气部,其在由所述发电装置生成的电力的供给时,通过电解生成氢,并将所述氢供给到所述空隙内,在由所述发电装置生成的电力的非供给时,使用所述空隙内的所述氢进行发电;控制单元,其控制由所述发电装置生成的电力向所述吸入排出氢气部的供给及非供给。
[0093]本发明第二实施方式的自主型调光系统在第一实施方式的自主型调光系统的基础上,具有利用由所述吸入排出氢气部发电的电力将所述调光部加热的加热部。
[0094]本发明第三实施方式的自主型调光系统在第二实施方式的自主型调光系统的基础上,所述发电装置在向所述吸入排出氢气部的所述电力的非供给时,向所述加热部供给所述电力。
[0095]本发明第四实施方式的自主型调光系统在第一?第三实施方式中的任一方式的自主型调光系统的基础上,所述发电装置是具备在所述框体内配设有从所述一对透明基材的一方朝向另一方延伸的多个热电转换元件的构造的热电转换模块。
[0096]本发明第五实施方式的自主型调光系统在第一?第三实施方式中的任一方式的自主型调光系统的基础上,所述发电装置是配设于所述框体的表面的太阳能发电模块。
[0097]本发明第六实施方式的自主型调光系统在第二或第三实施方式的自主型调光系统的基础上,所述加热部由接触并配设于所述调光部的片状的加热器构成。
[0098]本发明第七实施方式的自主型调光系统在第二或第三实施方式的自主型调光系统的基础上,所述加热部由内置于所述一对透明基材的加热配线构成。
[0099]符号说明
[0100]I自主型调光系统
[0101]2透明基材
[0102]2a第一透明基材
[0103]2b第二透明基材
[0104]3 框体
[0105]5主体部
[0106]6调光部
[0107]6a调光元件
[0108]6b催化剂层
[0109]7加热部
[0110]8 配管
[0111]9电动式除湿器(吸入排出氢气部)
[0112]10热电转换模块
[0113]11贯通孔
[0114]12 空隙
[0115]21第一热电转换元件
[0116]22第二热电转换元件
[0117]23a、23b 电极
[0118]24绝缘树脂
[0119]31、33、34 配线
[0120]32 开关
【主权项】
1.一种自主型调光系统,具有: 主体部,其由相对且隔开距离配置的一对透明基材、及保持所述一对透明基材的同时与所述一对透明基材一起形成空隙的框体构成; 调光部,其配设于所述空隙内,并具备通过氢化、脱氢化使光学特性可逆地变化的调光元件; 发电装置,其配设于所述主体部; 吸入排出氢气部,其在由所述发电装置生成的电力的供给时,通过电解生成氢,并将所述氢供给到所述空隙内,在由所述发电装置生成的电力的非供给时,使用所述空隙内的所述氢进行发电; 控制单元,其控制由所述发电装置生成的电力向所述吸入排出氢气部的供给及非供给。2.如权利要求1所述的自主型调光系统,其中, 具有利用由所述吸入排出氢气部发电的电力将所述调光部加热的加热部。3.如权利要求2所述的自主型调光系统,其中, 所述发电装置在向所述吸入排出氢气部的所述电力的非供给时,向所述加热部供给所述电力。4.如权利要求1?3中任一项所述的自主型调光系统,其中, 所述发电装置是具备在所述框体内配设有从所述一对透明基材的一方朝向另一方延伸的多个热电转换元件的构造的热电转换模块。5.如权利要求1?3中任一项所述的自主型调光系统,其中, 所述发电装置是配设于所述框体的表面的太阳能发电模块。6.如权利要求2或3所述的自主型调光系统,其中, 所述加热部由接触并配设于所述调光部的片状的加热器构成。7.如权利要求2或3所述的自主型调光系统,其中, 所述加热部由内置于所述一对透明基材的加热配线构成。
【文档编号】G02F1/15GK106030398SQ201580009192
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月21日
【发明人】内山直树, 金井友美
【申请人】株式会社渥美精机
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1