气致变色调光机构的制作方法

本发明涉及一种气致变色调光机构。

背景技术：

通常，建筑物的窗(开口部)是热量进出较大的部分。例如，冬季使用暖气时通过窗流失的热量所占的比率为48％程度，夏季使用冷气时通过窗流入的热量比率则达到71％程度。可见，若对窗的光热进出加以适当控制，就能够获得非常大的节能效果。

出于这一目的开发出了调光机构，其具有对光与热的流入流出进行控制的功能。

采用这种调光机构的调光元件其种类有数样，历来在研究气致变色材料及电致变色材料等。

以气致变色材料作为调光元件的调光机构，其具有在玻璃或透明片材上通过蒸镀形成透射率可随氢化及脱氢发生变化的薄膜材料的结构，通过将该薄膜材料置于含氢或氧的气体中，能够切换其光透射率。

例如，专利文献1公开了一种气致变色调光部件，其具备调光部、氢提供部件及脱氢部件，调光部包括相对配置的一对透明基材、形成在一对透明基材的彼此相对的面之一者或两者上且光学特性能够随着氢化及脱氢可逆性变化的调光元件，氢提供部件用于向一对透明基材之间导入含氢气体，脱氢部件用于去除一对透明基材之间的氢。其中，一对透明基材夹着调光部直接叠层，在形成有调光部的区域，相对的面局部相接。

根据专利文献1公开的气致变色调光部件，在透明基材之间并未配置垫片，而是一个通过调光部直接叠层的结构，透明基材之间的空间容量小。因此，能够削减对调光元件进行氢化时所需的氢量。

现有技术文献

专利文献1：(日本)特开2014-134676号公报

在以气致变色材料作为调光元件的气致变色调光机构中，对调光元件进行氢化时，有时会使用氢-空气混合气体，即，采用以空气作为载气并向一对透明基材之间导入氢与空气的混合气体的方式。

在上述这种向一对透明基材之间导入氢-空气混合气体的情况下，由于一对透明基材之间同时存在氢与氧，氢与氧会发生反应并生成水，因此，在一对透明基材之间有时会产生结露。另外，周围湿度高时吸入的空气湿度也会高，在此情况下一对透明基材之间尤其容易产生结露。

在上述专利文献1公开的气致变色调光部件中，由于一对透明基材之间的缝隙窄小，一对透明基材之间的水蒸汽压更容易超过饱和水蒸气压，而容易发生结露。并且，有的调光元件材料的抗水性弱，因此，当一对透明基材之间产生结露时会导致其性能降低。

关于氢与氧并存于一对透明基材之间，氢与氧发生反应而产生的结露，通过调整氢浓度，能够抑制产生结露。

然而，在周围湿度高而吸入的空气湿度也高的情况下，仅靠调整氢浓度，难以抑制在一对透明基材之间产生结露。

技术实现要素：

鉴于上述历来技术的问题，本发明的一个形态的目的在于提供一种在周围湿度高的环境下也能够抑制一对透明基材之间产生结露的气致变色调光机构。

本发明的一个形态提供一种气致变色调光机构，其包括气致变色调光部件及氢-空气混合气体提供部件，所述气致变色调光部件具备相对配置的一对透明基材、形成在所述一对透明基材的彼此相对的面的一者或两者上且光学特性根据氢化及脱氢可逆性变化的调光部，所述氢-空气混合气体提供部件向所述一对透明基材之间提供氢-空气混合气体，所述氢-空气混合气体提供部件具备用于混合氢与空气的混合器、包括高分子电解质膜及作为阳极设置在所述高分子电解质膜上的多孔性电极的电分解单元(cell)、空气流路上配置有所述多孔性电极且向所述混合器提供空气的空气提供部件。

根据本发明的一个形态，能够提供一种在周围湿度高的环境下也能够抑制一对透明基材之间产生结露的气致变色调光机构。

附图说明

图1是本发明的实施方式的气致变色调光机构的说明图。

图2是本发明的实施方式的设有氢回收及提供部件的电分解单元的说明图。

图3是本发明的实施方式的气致变色调光机构的其他结构例的说明图。

图4a是实施例的切换机构的说明图(俯视图)。

图4b是实施例的切换机构的说明图(横向侧面图)。

图4c是实施例的切换机构的说明图(仰视图)。

图4d是实施例的切换机构的说明图(竖向侧面图)。

图5a是实施例的气致变色调光部件的说明图(俯视立体图)。

图5b是实施例的气致变色调光部件的说明图(剖面图)。

图5c是实施例的气致变色调光部件的说明图(仰视立体图)。

图6是表示实施例的气致变色调光部件的缝隙的相对湿度的变化的图。

图7是表示实施例中向电分解单元施加5v电压时的电流变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明实施本发明的方式，但本发明并不限定于以下实施方式，在不脱离本发明范围的前提下，可对以下实施方式进行各种变更及置换。

本实施方式中，将对本发明的气致变色调光机构的一个构成例进行说明。

本实施方式的气致变色调光机构可以具备气致变色调光部件，气致变色调光部件包括相对配置的一对透明基材以及调光部，调光部形成在一对透明基材的彼此相对的面的一者或两者上，且其光学特性能够随着氢化及脱氢发生可逆性变化。本实施方式的气致变色调光机构还可以具备用于向一对透明基材之间提供氢-空气混合气体的氢-空气混合气体提供部件。

并且，氢-空气混合气体提供部件可以包括用于混和氢与空气的混合器、电分解单元及空气提供部件。

电分解单元可以包括高分子电解质膜以及作为阳极被设置在高分子电解质膜上的多孔性电极。另外，空气提供部件能够向混合器提供空气，电分解单元的多孔性电极被配置在空气的流路上。

图1是示意性表示本实施方式的气致变色调光机构10的剖面说明图。在此，图1表示了与气致变色调光机构10包含的气致变色调光部件11的一对透明基材111a、111b的叠层方向平行的平面的剖面图。

以下，参照图1来说明本实施方式的气致变色调光机构10包含的各部件。

首先，关于气致变色调光部件11进行说明。

如上所述，气致变色调光部件11可以包括相对配置的一对透明基材111a、111b，以及调光部12。在此，方便起见，一个透明基材也称之为第1透明基材111a，另一个透明基材也称之为第2透明基材111b。

图1中表示了第1透明基材111a与第2透明基材111b具有不同厚度、大小的结构，但并不限定于该形态，还可以是两者的厚度及大小均相同，或是厚度及大小的任一方不同的结构。此外，例如还可以在透明基材111a的与透明基材111b的相对的表面上形成调光部。

第1、第2透明基材111a、111b的形状并不限定于图1所示的平板形状，其面内还可以设有例如曲面或球面，其形状可以是任意的形状。

关于透明基材111a、111b的材质并无特别限定，但考虑到透明基材111a、111b是用于气致变色调光机构10的气致变色调光部件11的结构，且是可见光可透射的结构，因此优选使用可见光透射率高的材料。在此，例如透明基材111a、111b优选是玻璃及/或塑胶。作为塑胶，例如可以优选使用丙烯酸、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等。

透明基材111a、111b无论其材质如何，关于其厚度并无特别限定，可以根据气致变色调光部件11所被要求的厚度或强度来选择厚度，可以是片材状、薄板、厚板等任意的状态。

另外，还可以根据需要，在透明基材111a、111b上设置用于连接氢-空气混合气体提供部件14等的开口部。关于开口部的数量及形状等并无特别限定，可以设置任意数量、形状、尺寸的开口部。然而，在透明基材111a、111b的面上设置开口部的情况下，可能会对视觉识别性造成影响，因此，可以根据用途，在透明基材111a、111b的侧面侧设置连通于透明基材111a、111b之间的配管等。

其次，关于调光部12进行说明。

关于调光部12的材质、结构并无特别限定，调光部12具备的调光元件的光学特性可根据氢化及脱氢发生可逆性变化即可。

作为光学特性可根据氢化、脱氢发生可逆性变化的调光元件的材料，现已知有2种材料，具体而言，现已知被称为“调光镜薄膜”的反射型调光体，以及吸收型调光体。作为本实施方式的气致变色调光机构10的调光元件，可以使用反射型调光体及/或吸收型调光体。

反射型调光体根据氢化及脱氢，可对透明状态及光反射镜状态进行切换。相对而言，吸收型调光体根据氢化及脱氢，可对透明状态及着色后不透光的状态进行切换。

作为反射型调光体的调光元件，例如能够优选使用镁合金薄膜，作为吸收型调光体的调光元件，例如能够优选使用过渡金属氧化物薄膜。因此，作为调光元件，能够优选使用镁合金薄膜及/或过渡金属氧化物薄膜。

作为反射型调光体的调光元件，如上所述，能够优选使用镁合金薄膜，尤其能够优选使用镁与过渡金属的镁合金薄膜。其中，从耐久性的观点而言，更优选使用镁·镍合金薄膜或镁·钇合金薄膜。在此，通过在该薄膜上蒸镀作为催化层的钯薄膜，能够形成采用镁·镍合金薄膜或镁·钇合金薄膜，具体如下文说明。

作为吸收型调光体的调光元件，如上所述，能够优选使用过渡金属氧化物薄膜，尤其能够优选使用包含从氧化钨、氧化钼、氧化铬、氧化钴、氧化镍、氧化钛中选择的1种以上的材料的过渡金属氧化物薄膜。其中，从着色效率的观点而言，更优选使用氧化钨(wo3)薄膜。例如，在作为吸收型调光体使用氧化钨薄膜的情况下，通过氢化，可从透明状态变为深蓝色。关于氧化钨薄膜，通过在该薄膜上蒸镀作为催化层的钯薄膜，能够形成氧化钨薄膜并使用，具体见下文说明。

关于调光元件的厚度并无特别限定，可以根据被要求的光投射程度等选择厚度。例如，采用反射型调光体的情况下，1个调光元件的膜厚优选为30nm以上100nm以下。另外，采用吸收型调光体的情况下，1个调光元件的膜厚优选为300nm以上800nm以下。在此，1个调光元件的膜厚，在具有多个调光元件的结构的情况下，其指各个调光元件的厚度。

关于调光元件的形成方法并无特别限定，例如能够采用溅镀法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法、溶胶凝胶法等形成，且能够在透明基材的相对的一个或两个面上形成。

调光元件可以是仅有一层的结构，也可以是两层以上经叠层的结构。在两层以上叠层的情况下，可以是仅包含反射型调光体及吸收型调光体的任一方的结构，也可以是包含这两种类型的调光元件的结构。

另外，调光部12优选是一个具有如上所述的光学特性可根据氢化及脱氢可逆性变化的调光元件、及对调光元件的氢化及脱氢反应具有催化功能的催化层的结构。其理由在于，通过这种结构，能够加快调光元件的氢化、脱氢反应的反应速度。具体而言，例如，在第1透明基材111a上成膜(形成)调光元件的情况下，优选在调光元件表面的并非与第1透明基材111a相对侧的面，即，与第2透明基材111b相对侧的面上形成(叠层)催化层。

作为催化层的材料，只要能够加快调光元件的氢化、脱氢反应的反应速度，对此并无特别限定，例如，优选是钯及/或白金薄膜。

关于催化层的膜厚并无特别限定，可以根据成本、要求提高反应速度的程度，选择任意的膜厚，但优选为2nm以上10nm以下。

关于催化层的形成方法并无特别限定，例如能够采用溅镀法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法等形成催化层。

另外，更优选在调光元件与催化层之间设置用于防止调光元件的成分与催化层的成分彼此扩散的缓冲层，以及在催化层的表面设置有可使氢透过而能够防止调光元件氧化的保护膜。即，调光部12除了调光元件及催化层之外，还可以具备缓冲层及保护膜。通过具备这种结构，能够提高气致变色调光部件11对于反复进行氢化、脱氢切换的耐久性。

作为缓冲层，只要能够防止调光元件的(金属)成分与催化层的成分彼此扩散，对此并无特别限定。例如，能够使用钛、铌、钽或钒的金属薄膜。

关于缓冲层的形成方法并无特别限定，例如能够采用溅镀法、真空蒸镀法、电子束蒸镀法、化学气相蒸镀法等形成。

另外，作为保护膜，能够优选使用具有氢透过性及防水性的层。保护膜能够优选使用对氢(质子)显出可透过性，而对水显出非透过性(防水性)的材料。例如，保护膜能够优选使用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)、聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate)、氯化聚乙烯(polyvinylchloride)、聚苯乙烯(polystyrene)、醋酸纤维素(celluloseacetate)等的聚合物、氧化钛薄膜等的无机薄膜。

在保护膜是聚合物膜的情况下，例如通过使用分散有该聚合物的分散液来进行涂敷、干燥的方法，在保护膜是无机薄膜的情况下，例如通过采用溅镀法对无机物进行成膜的方法，能够形成保护膜。

图1中，表示了在一方的第1透明基材111a上形成有调光部12的例子，但并不限定于该形态。例如，调光部亦可不被设在第1透明基材111a侧，而是形成在第2透明基材111b上。另外，也可以在第1透明基材111a及第2透明基材111b的两者上都形成调光部12。

关于使第1透明基材111a及第2透明基材111b相对配置、固定的方法并无特别限定，例如能够利用固定部件13进行固定。

作为固定部件13，是一个能够固定一对透明基材的部件即可，对此并无特别限定，例如能够使用各种粘合剂或胶带部件。

使用固定部件13对第1透明基材111a及第2透明基材111b进行固定时，关于第1透明基材111a与第2透明基材111b之间的距离并无特别限定，可以采用任意的距离。然而，缩短透明基材之间的距离，能够削减进行氢化时所需的氢量，并能够在短时间内进行调光部12的切换。因此，优选是，一对透明基材111a及111b之间不配置垫片，一对透明基材111a及111b通过调光部12直接叠层，且在形成有调光部12的区域，相对的面局部接触。

以下，关于氢-空气混合气体提供部件14进行说明。

气致变色调光机构10的周围湿度高时，作为氢的载气的空气的湿度也会提高。尤其是在一对透明基材111a、111b之间的缝隙较窄的情况下，即使该缝隙中产生的水蒸气量少，缝隙中的水蒸气压也会提高，从而容易超出饱和水蒸气压。因此，一对透明基材111a、111b之间会产生结露，有时会导致调光部12的性能降低。

对此，在本实施方式的气致变色调光机构10中，由氢-空气混合气体提供部件14向一对透明基材111a、111b之间提供氢-空气混合气体，并能够事先降低用于与氢进行混合的空气中的水蒸气。并且，通过提供湿度被降低之后的氢-空气混合气体，无论周围的湿度如何，都能够抑制在一对透明基材111a、111b之间发生结露。

本实施方式的气致变色调光机构10中设置的氢-空气混合气体提供部件14可以具备用于混合氢与空气的混合器141、电分解单元142及空气提供部件143。

并且，电分解单元142可以具备高分子电解质膜1421及作为阳极设在高分子电解质膜上的多孔性电极1422。

另外，空气提供部件143能够向混合器141提供空气，且在其空气流路上配置有多孔性电极1422。

在氢-空气混合气体提供部件14中，能够采用设有多孔性电极1422的电分解单元142，该多孔性电极1422是用于除去空气中的水蒸气的阳极。电分解单元142可以具有在高分子电解质膜1421上设有作为阳极的多孔性电极1422的结构。该电分解单元142中，多孔性电极1422吸收作为水的空气中水蒸气，因此，例如由电压施加部件1424向电极间施加3v程度的电压时，能够将吸收的水分解成氧与氢。在提供空气的期间，通过由电压施加部件1424连续施加电压，能够连续吸收由空气提供部件143提供的空气中的水蒸气，并对吸收的水连续进行分解，从而能够减低空气中的湿度。经分解产生的氧，会在阳极侧成为气体混入空气。另外，产生的氢会移动至阴极侧，并与接触阴极的空气中的氧发生反应，形成水蒸气。

关于电分解单元142的高分子电解质膜1421并无特别限定，例如能够优选使用nafion(注册商标)膜等。

另外，关于多孔性电极1422的材料并无特别限定，是具有导电性、具有适于吸收空气中的水蒸气的细孔的材料即可。例如，能够优选使用镀有白金的钛的网状材料等。另外，为了充分提高水蒸气的吸收性能，多孔性电极1422优选其表面涂敷有催化剂。此时，关于使用的催化剂并无特别限定，例如能够优选使用β型二氧化铅等。

关于电分解单元142中的阴极1423的结构并无特别限定，可以采用任意的结构，例如，与阳极同样，可以配置多孔性电极。另外，阴极1423还可以是在炭纸表面上形成有负载白金的炭粉催化层的叠层结构。

空气提供部件143能够利用小型的泵等，通过空气吸取口吸入空气，并向混合器141提供空气。并且，优选在从空气吸入口至混合器141为止的空气流路上配置有作为上述电分解单元142的阳极的多孔性电极1422，且多孔性电极1422与空气接触的结构。通过采用这种结构，从空气吸入口被吸入的空气中的水蒸气，会被上述作为电分解单元142的阳极的多孔性电极1422吸收、分解，从而能够向混合器141提供低湿度的空气。

在此，图1的气致变色调光机构10中表示了在空气流路的一部分以阻塞空气前进方向的剖面的一部分的方式设置多孔性电极1422的例子，但并不限定于该形态。例如也可以在空气流路的一部分以阻塞与空气前进方向垂直的剖面整体的方式设置多孔性电极1422。

关于为防止一对透明基材111a、111b之间产生结露而由电分解单元142除去空气中的水蒸气的程度，即进行除湿的程度并无特别限定，例如，能够根据吸取的空气湿度、一对透明基材111a与111b之间的距离等，任意选择。

例如，进行除湿时，为了能够在抑制施加于电分解单元142的高分子电解质膜1421的电力的同时着实地抑制产生结露，可以使用湿度计对吸取的空气或周围空气的湿度进行测定，并根据测定值来调整施加于电分解单元142的电力。

另外，也可以不使用湿度计等，而是根据施加于电分解单元142的电压与电流的关系，获得与湿度相关的信息。例如，在吸取的空气湿度低的情况下，向电分解单元142施加规定电压时，起初会有大的电流流入，但在短时间内就会衰减。相对而言，在吸取的空气湿度高的情况下，向电分解单元142施加规定电压时，电流衰减所需时间会变长。

因此，电分解单元142，能够根据向高分子电解质膜1421具体施加电压时的电流行为，推测吸取的空气湿度，即周围的湿度。如上所述，电分解单元142在进行除湿的同时还能够发挥作为湿度感应器的功能。由此，也可以省略特意设置湿度计，而是以电分解单元142作为湿度感应器，根据电分解单元142检测出的湿度，选择从吸取的空气中除去水蒸气的程度，即，电分解单元142的运转条件。

然后，在混合器141中，对湿度降低后的空气及由氢提供部件15提供的氢进行混合，并提供到一对透明基材111a、111b之间。关于在混合器141中对湿度降低后的空气与由氢提供部件15提供的氢进行混合的方法并无特别限定，例如，可以由图1所示的t字配管构成。此外，也可以采用各种气体的混合器。

以上关于本实施方式的气致变色调光机构10的结构例进行了说明，此外本实施方式的气致变色调光机构10还可以具有任意的结构。

例如，向电分解单元施加电压时会产生水蒸气，在高分子电解质膜1421的阴极1423侧产生的水蒸气的蒸气压超过饱和蒸气压时会产生结露，从而生成水。本实施方式的气致变色调光机构10还可以具有水回收部件，用于回收该生成的水。

关于水回收部件的结构并无特别限定，例如图1所示，可以具有用于回收在电分解单元142的阴极1423侧生成的水的外罩1425、用于回收在外罩1425的内表面析出的水分的水回收部1426。

如图1所示，在电分解单元142的阴极1423侧设置外罩1425，使阴极1423与较窄的空间接触，向高分子电解质膜1421施加电压时，水蒸气被排放到阴极1423侧的空间。因此，如上所述，在作为阳极的多孔性电极1422侧输送空气的情况下，因阴极1423侧的空间较窄，水蒸气被凝缩，阴极1423侧的由外罩1425形成的空间的湿度会上升。

并且，阴极1423侧的由外罩1425形成的空间的湿度上升，超过饱和水蒸气压时会发生结露，外罩1425的内壁会有水滴附着。该水滴落入水回收部1426，由此能够回收在阴极1423侧生成的水。

在此，为了便于回收在外罩1425的内壁析出的水滴，优选在外罩1425的内壁事先施以超防水层加工。另外，通过在外罩1425的外表面设置冷却部件，能够降低内部空间的饱和水蒸气压，外罩1425的内壁更容易结露而促进水滴析出。关于冷却部件并无特别限定，例如作为外罩1425使用具有空气冷却叶片的金属时，因周围的空气而更容易自然冷却及产生结露，能够回收液体的水。

在此，阴极1423侧的氧不足时，在阴极1423不会产生水蒸气而会产生氢。因此，在形成外罩1425时，优选形成开口部，以能够向阴极1423连续提供氧。

气致变色调光机构10中，需要氢以进行调光部12的氢化，尤其是对大面积的调光部12进行氢化的情况下，需要大量的氢。但由于氢是气体，因此存在不易处理的问题。

在此，尤其对大面积的调光部12进行氢化的情况下，优选采用对液体水进行电分解来提供氢的结构。并且，如上所述，通过由水回收部件收集在电分解单元142生成的水，并将该水用于制造氢，就无需补充液体水，而无需维护管理，可进一步提高便利性。

另外，如下所述，对液体水进行电分解，来提供进行调光部12氢化时所需的氢的情况下，还可以具备用于对液体水进行电分解的电分解单元。在此情况下，例如可以构成，在电分解单元的阴极侧收集因水的电分解而产生的氢，并向混合器141提供氢的结构。

另外，氢-空气混合气体提供部件14还可以具有氢回收及提供部件，其可回收在高分子电解质膜1421的阴极1423侧产生的氢，并向混合器141提供氢。

如上所述，向设有作为阳极的多孔性电极1422的电分解单元142施加电压时，与阳极侧接触的空气中的水蒸气被分解，从阴极1423侧排放水蒸气。然而，这是阴极1423侧与氧接触的情况，在无氧的情况下，阴极1423侧会产生氢。

在此，图2表示了在电分解单元20的阴极1423侧设有氢回收及提供部件21的情况的剖面结构例。图2中，扩大显示了电分解单元20的设有氢回收及提供部件21的部分，省略了其他部件的记载。

如图2所示，与图1所示外罩1425的情况相比，为了能够抑制向由阴极1423与氢回收及提供部件21围成的空间提供的氧，优选尽量减小氢回收及提供部件21的内部容量。根据该结构，在刚向电分解单元20施加电压之后，因阴极1423与氢回收及提供部件21围成的空间内存在的氧，会产生水蒸气，但用尽该空间内的氧之后将会产生氢。因此，氢回收及提供部件21能够回收该氢，并向上述混合器141提供氢，以用于对调光部12的调光元件进行氢化。

另外，为了生成更多的氢，用于生成氢的电分解单元20的阳极侧优选是潮湿的。例如，通过与作为阳极的多孔性电极1422接触的方式设置吸湿剂，能够从空气中获取更多湿度，使电极面变得潮湿。作为吸湿剂，沸石(zeolite)、hasclay(注册商标)、硅胶等有效。通常，吸湿剂一旦吸水之后就无法吸收更多的水，但根据本结构，一端与电分解单元20的电极接触时该部分的水分被分解而会复生，因此能够同时发挥吸收及分解的功能，从而可有效进行收集水及生成氢的处理。

另外，本实施方式的气致变色调光机构还能够具备热回收及加热部件，用于回收在电分解单元142产生的热量，并对调光部12进行加热。

关于热回收及加热部件的结构并无特别限定，例如，可以在电分解单元142的外表面设置用于回收热量的配管，并在气致变色调光部件11的周缘设置用于加热的配管，并使两个配管连接。然后，通过使空气循环于配置在电分解单元142外表面的配管与配置在气致变色调光部件11周缘的配管之间，可以构成热回收及加热部件。

通过对调光部12包含的调光元件进行加热，能够加快调光元件的反应速度。另外，调光元件的温度为0℃以下时不易进行氢化、脱氢反应，在这种情况下，若通过热回收及加热部件对调光元件进行加热，则能够促进氢化、脱氢反应。

另外，本实施方式的气致变色调光机构，例如像图3所示的气致变色调光机构30那样，还可以设有另一个电分解单元(以下，也称之为“第2电分解单元”)31。图3中，与图1相同的部件被标注相同符号表示。

第2电分解单元31与上述电分解单元(以下，也称之为“第1电分解单元”)142同样，可具备作为阳极的多孔性电极311、高分子电解质膜312、阴极313，阴极313可以设有例如氢回收及提供部件32。

关于第2电分解单元31的各部件进行说明。

关于作为阳极的多孔性电极311的材料并无特别限定，但优选具有导电性，且具有适合吸收空气中的水蒸气的细孔的材料。另外，在多孔性电极311的表面优选涂敷有催化剂。关于多孔性电极311的材料及优选涂敷于其表面的催化剂，可以适当使用与前文说明的第1电分解单元142的多孔性电极1422相同的材料、催化剂。因此，省略赘述。

关于高分子电解质膜312，也可以采用与高分子电解质膜1421相同的结构，例如可以使用nafion(注册商标)膜等。

关于阴极313的结构并无特别限定，可以采用任意的结构，例如与阳极同样，可以配置多孔性电极。另外，阴极313还可以具有在炭纸表面上形成有负载白金的炭粉催化层的叠层结构。

在此，还可以在多孔性电极311与阴极313之设置用于施加电压的电压施加部件314。

如上所述，将第1电分解单元142作为除湿器用来去除被提供的空气中的水分的情况下，在阴极1423侧会生成水蒸气。在此，为了能够在阴极1423连续生成水蒸气，如图3所示，优选向阴极1423提供空气。并且，将生成的水蒸气提供给作为第2电分解单元31的阳极的多孔性电极311侧，由第2电分解单元31进行电分解，从而如前文所述的氢回收及提供部件，能够在阴极313侧生成氢。生成的氢被氢回收及提供部件32回收，并被提供给混合器141。

如上所述，由第1电分解单元142对空气中的水蒸气进行电分解及除湿，并能够收集生成的水蒸气，在第2电分解单元31生成氢。因此，仅靠第1电分解单元142及第2电分解单元31就能够提供用于调光部12氢化的氢-空气混合气体，对调光部12进行氢化。

另外，本实施方式的气致变色调光机构还可以具有用于进行调光部12脱氢的脱氢部件。

关于脱氢部件的结构并无特别限定。在气致变色调光部件11中，透明基材的缝隙中的氢浓度降至数％以下时，调光部12会发生脱氢。作为脱氢部件，例如可以设置连通至一对透明基材111a、111b之间的开口部。停止提供氢之后，氢气会从开口部自然扩散，氢浓度下降而使调光部12脱氢。该开口部可以是常时开放的结构。在此情况下，调光部12氢化时，提供的氢中还可以包括由该开口部流出的氢。另外，在该开口部还可以设置能够在所希望的时机进行开闭的阀等。并且，在该开口部还可以连接泵等，强制性导入不含氢的空气，以能够迅速排出氢。

关于脱氢部件的其它结构，还可以是采用上述氢-空气混合气体提供部件14的结构。在作为脱氢部件使用氢-空气混合气体提供部件14的情况下，在图1所示的气致变色调光机构10的结构中，优选在混合器141中停止由氢提供部件15提供氢，只提供湿度降低后的空气。

以上说明的本实施方式的气致变色调光机构中，能够向一对透明基材111a、111b之间提供水蒸气降低之后的空气。因此，即使在周围的湿度高的环境下，也能够抑制一对透明基材111a、111b之间产生结露，同时进行调光元件氢化。

[实施例]

[气致变色调光机构40]

制作了如图4a、b、c及d所示的气致变色调光机构40。在此，图4a、b、c及d分别表示俯视图、横向侧面图、仰视图及竖向侧面图。

在电分解单元20中，阴极1423侧存在氧时不会生成氢，而会生成水蒸气。在此，在阴极1423的凹处，以埋入空气层的方式插入薄硅胶41，以减小该空间包含的氧。硅胶41具有很好的氢透过性，因此仍能够提取氢，从而能够抑制有氧时产生的水蒸气量，高效提取氢。然而，即使采用这种结构，刚开始向电分解单元20施加电压之后，因为有残留氧，仍会产生水蒸气，因此，通过在提取氢的管道设置三通阀42，能够将产生的水蒸气向下侧大气中排放一段时间(参照图4d)。开始向电分解单元20施加电压并经过20秒左右之后，会停止生成水蒸气，并开始生成氢，通过切换三通阀42，向上侧排出氢并使之与空气混合，以向气致变色调光部件11的缝隙导入氢-空气混合气体。

在作为阳极的多孔性电极1422侧安装塑胶制的外罩43，并使用小型泵44从下侧吸入空气，通过与作为阳极的多孔性电极1422接触，能够去除水蒸气，降低湿度(参照图4d)。然后，从上侧提取干燥的空气，并与氢进行混合，以向气致变色调光部件11的缝隙导入氢-空气混合气体。

[气致变色调光部件11]

制作了如图5a、b及c所示的气致变色调光部件11。在此，图5a、b及c分别表示俯视立体图、剖面图及仰视立体图。

作为透明基材111b使用了b4尺寸、厚度0.5mm的聚碳酸酯片材。并采用溅镀法，在透明基材111b上依序蒸镀作为反射型调光体的调光元件121的厚度约40nm的mg0.5y0.5薄膜，及作为催化层122的厚度约7nm的钯薄膜，形成了调光部12，从而获得了调光片材。在此，蒸镀的调光部12为镜子状态。

在无垫片的状态下，将制作成的调光片材紧贴在作为透明基材111a的厚度5mm的透明丙烯板上，并使用封贴材51对调光片材的4边进行了封闭。即使在以这种方法将调光片材紧贴在透明基材111a上的情况下，也会自动形成宽度0.1mm程度的缝隙，因此能够向该缝隙中导入气体。在透明基材111a的下部中央安装了用于导入气体的管道，并连接了切换机构40。透明基材111a的上部中央安装有逆止阀52。另外，在透明基材111a的中央部还安装有用于测定缝隙的相对湿度的湿度感应器53。

[切换]

首先，对电分解单元20施加5v的电压，启动小型泵44，向气致变色调光部件11的缝隙输送流量100sccm的空气。此时，三通阀42的下侧开放，以排放初始阶段产生的水蒸气。

图6表示气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度的变化。在此室温为24℃、饱和水蒸气压为30hpa。因此，相对湿度相当于缝隙内的水蒸气压除以该饱和水蒸气压而获得的值。

从图6可知，向电分解单元20施加电压之前，气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度与室内相对湿度大致相同，为60％程度。然后，向电分解单元20施加电压时，空气中包含的水蒸气从电分解单元20的塑胶制外罩43中通过时被多孔性电极1422吸收，空气的相对湿度会降低。通过输送该干燥的空气，可降低气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度。

开始向电分解单元20施加电压并经过20秒钟之后，将三通阀42切换至上侧，由此可使在阴极1423侧生成的氢与干燥的空气混合，并向气致变色调光部件11的缝隙导入氢-空气混合气体。由此，气致变色调光部件11的缝隙的氢浓度成为10％程度，镜子状态的mg0.5y0.5薄膜经氢化而成为透明状态。由于该氢导入，水蒸气压会有少许上升，但不会超过向电分解单元20施加电压之前的水平。

另外，如果不混合干燥空气就导入氢，由于钯薄膜的催化作用，混合气体中的氢会燃焼而产生水蒸气，气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度会上升。气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度超过80％时，会产生结露，作为调光元件的mg0.5y0.5薄膜会溶解而形成孔洞。

在本实施例中，气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度预先被降低，因此，即使因导入氢而产生水蒸气，气致变色调光部件11的缝隙的相对湿度也不会超过80％，不会产生结露。

在本实施例中，电分解单元20同时进行去除水蒸气及生成氢的两种处理。

在此，停止小型泵44，停止向电分解单元20施加电压时，逆止阀52会密封氢，从而保持透明状态。

相反，由小型泵44输送空气时，气致变色调光部件11的缝隙的氢浓度会下降，透明状态的mg0.5y0.5薄膜会脱氢，而恢复镜子状态。

图7表示向电分解单元20施加5v的电压时的电流变化。

从图7可看出，起初会有1a程度大的电流流入，但会立即衰减，并稳定在一定的值。在80秒的时间点，使切换至上侧的三通阀42再返回下侧，因此氧会进入作为电分解单元20的阳极的多孔性电极1422侧而导致一时的电流值下降，但氧被耗尽之后会回到原来的电流值。

该保持稳定的电流值反映室内湿度，在此情况下，室内的相对湿度约为60％，电流值保持0.35a。另一方面，在室内相对湿度为80％程度及40％程度的情况下，电流值会分别稳定在0.6a程度及0.2a程度。因此，根据电流值可掌握室内湿度。

本国际申请根据2014年12月26日向日本专利厅提出的日本国专利申请2014-265737号请求优先权，并引用日本国专利申请2014-265737号的全部内容。

符号说明

10、30、40气致变色调光机构

11气致变色调光部件

111a、111b透明基材

12调光部

14氢-空气混合气体提供部件

141混合器

142、20、31电分解单元

1421、312高分子电解质膜

1422、311多孔性电极

1423、313阴极

1424、314电压施加部件

1425外罩

1426水回收部

143空气提供部件

15氢提供部件

21、32氢回收及提供部件