[发明专利]湿度调节元件及湿度调节单元

说明书

本发明的湿度调节元件在由离子导电性电解质形成的膜(基部(11))的两面设置有电极(12、13)，利用一个电极(12)对水进行电解来进行除湿，并利用另一个电极(13)产生水来进行加湿，电极(12、13)包括：形成于膜的催化剂层(121、131)；及形成于催化剂层(121、131)、且与外部电源(1)电连接的集电体(122、132)，集电体(122、132)具有由金属粒子形成的薄膜电极层(123、133)。

技术领域

本发明涉及湿度调节元件及湿度调节单元。

背景技术

以往，已知一种湿度调节元件，通过在由离子导电性电解质形成的膜的一个表面上设置阳极并在该膜的另一个表面上设置阴极来构成。

在这种湿度调节元件中，在膜的一个表面上经由阳极侧催化剂层形成阳极侧集电体以构成阳极，并且在膜的另一表面上经由阴极侧催化剂层形成阴极侧集电体以构成阴极。

在上述湿度调节元件中，外部电源电连接到阳极侧集电体和阴极侧集电体以施加直流电压，其结果是，在阳极侧催化剂层中引起下述式(1)的反应，并且在阴极侧催化剂层中引起下述式(2)的反应。

式(1)H₂O→2H⁺+1/2O₂+2e^－

式(2)2H⁺+2e^－+1/2O₂→H₂O

由此，湿度调节元件中，可以通过对阳极侧的气氛进行除湿并对阴极侧的气氛进行加湿来调整湿度。而且，形成阳极和阴极的阳极侧集电体和阴极侧集电体由钛、镍等所构成的网格状的网状构造体构成(例如，参照引用文献1)。

此外，以往，提出了一种除湿单元，该除湿单元对上述湿度调节元件在电极之间(阳极-阴极之间)施加约3V的直流电压来进行湿度调节，并且在达到目标湿度之后断开直流电压的施加(0V)(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015－211980号公报

专利文献2：日本专利特开平4－126518号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述引用文献1所提出的湿度调节元件中，利用钛、镍等非常昂贵的金属作为阳极和阴极的集电体，并且该金属必须被加工成网状构造体，这导致制造成本的增加。

此外，在上述引用文献2所提出的除湿单元中，使施加在电极之间的直流电压值在3V这一足够高的电压值和0V之间变化，因此电压差较大。因此，构成电极(特别是阳极)的催化剂层的粒子溶解后再次凝聚，其结果是，构成催化剂层的粒子的比表面积降低，结果导致性能在早期下降，并且存在使用寿命缩短的可能性。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种能降低制造成本的湿度调节元件。

此外，本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种能实现使用寿命的延长的湿度调节单元。

解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明所涉及的湿度调节元件在由离子导电性电解质形成的膜的两面设置有电极，利用一个电极对水进行电解来进行除湿，并且利用另一个电极产生水来进行加湿，其特征在于，所述电极包括：形成于所述膜的催化剂层；以及形成于所述催化剂层、且与电源电连接的集电体，所述集电体具有由金属粒子形成的薄膜电极层。

此外，本发明的特征在于，在上述湿度调节元件中，所述薄膜电极层以介于所述催化剂层与构成所述集电体的平板状的集电构件之间的方式形成。

此外，本发明的特征在于，在上述湿度调节元件中，所述薄膜电极层经由构成所述集电体的平板状的集电构件形成于所述催化剂层。