(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象空間への気体の供給及び／又は空調対象空間からの気体の排出が透過膜を通して行われる空調システムであって、
前記透過膜が、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンを付加重合すること、又はこの式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンと下記式（２）で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中５〜１００モル％であり、テトラヒドロフランを溶媒とするＧＰＣで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００〜２，０００，０００である環状オレフィン付加重合体によって形成されている非対称膜であり、
前記環状オレフィン付加重合体は、シリカ系フィラーが分散されていることを特徴とする空調システム。
【化１】
0005849889.tif 000016
（式（１）中のＲ１は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基であり、ｓは０〜２の整数であり、ｉは０又は１であり、ｊは１〜４の整数を示す。）
【化２】
0005849889.tif 000017
（式（２）中のＡ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、Ａ１とＡ２又はＡ１とＡ３とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。ｋは０又は１を示す。）
【請求項２】
２３±２℃、膜間の圧力差がない条件における、前記非対称膜の酸素透過係数Ｐ（Ｏ２）及び二酸化炭素透過係数Ｐ（ＣＯ２）の比が下記式（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
１．０＜Ｐ（Ｏ２）／Ｐ（ＣＯ２）＜１．７０  …（３）
【請求項３】
空調対象空間への気体の供給及び／又は空調対象空間からの気体の排出が透過膜を通して行われる空調システムであって、
前記透過膜が、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンを付加重合すること、又はこの式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンと下記式（２）で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中５〜１００モル％であり、テトラヒドロフランを溶媒とするＧＰＣで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００〜２，０００，０００である環状オレフィン付加重合体によって形成されている非対称膜であり、
２３±２℃、膜間の圧力差がない条件における、前記非対称膜の酸素透過係数Ｐ（Ｏ２）及び二酸化炭素透過係数Ｐ（ＣＯ２）の比が下記式（３）を満足することを特徴とする空調システム。
【化１】
0005849889.tif 000018
（式（１）中のＲ１は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基であり、ｓは０〜２の整数であり、ｉは０又は１であり、ｊは１〜４の整数を示す。）
【化２】
0005849889.tif 000019
（式（２）中のＡ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、Ａ１とＡ２又はＡ１とＡ３とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。ｋは０又は１を示す。）
１．０＜Ｐ（Ｏ２）／Ｐ（ＣＯ２）＜１．７０  …（３）
【請求項４】
前記空調システムが車両用空調システムであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調システム。
【請求項５】
前記空調システムが住宅用空調システムであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調システム。
【請求項６】
前記空調システムがコンテナ用空調システムであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、技術の進歩に伴い、例えば自動車等の気密性を高めることが難しかった空間にお
いても気密性を高めることが可能となった。このような気密性の高い自動車に多くの乗員
が長時間の乗車をした場合には、酸素濃度の低下や二酸化炭素濃度の上昇が起こり、乗員
に頭痛や不快感をもたらすおそれがあるため、適度に外気を導入する必要がある。
【０００３】
しかしながら、都会の道路や幹線道路等は粉塵等の汚染物質により汚染されているため
、乗員の健康を考えると外気をそのまま車内に導入することは大きな問題であった。この
問題を解決するための１つの方法としては、大気中の汚染物質、例えば浮遊物質を除去す
るためのフィルタを、外気導入のための取り入れ口に設置する方法がある。
【０００４】
このようなフィルタとして高分子材料によって形成された非対称膜からなるガス透過膜
を用いた空調システムが提案されている（特許文献１参照）。これは、気体透過性能の高
い非対称膜を空気の取り入れ口にフィルタとして用い、ＳＰＭ（大気中の浮遊物質のうち
粒子径が１０μｍ以下のもの）を遮断して、外気を十分に導入することができるように構
成されている。特許文献１には、外部応力によるガス透過膜の破壊を防ぐためにメッシュ
体を用いて膜の機械的強度を向上させ（段落００８６参照）、更にメッシュ体の表面を密
着向上剤で処理することでガス透過膜の強度を向上させる（段落００８８参照）ことが記
載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの手段でガス透過膜の強度を向上させたとしても、実施例として
記載されたほとんどのガス透過膜が４０ｋＰａ程度の圧力で破損しており（特許文献１の
段落０２３１、表１参照）、より高い圧力に対する耐久性が求められている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガス透過膜を用いた空調システムに
おいて、ガス透過膜における大気中の浮遊物質の遮断性能および気体透過性能を保ちつつ
圧力などの外部応力に対する耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１、２、３に記載の発明では、空調対象空間への気体の供給及び／又は空調対象空間からの気体の排出が透過膜を通して行われる空調システムであって、
透過膜が、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンを付加重合すること、又はこの式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンと下記式（２）で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中５〜１００モル％であり、テトラヒドロフランを溶媒とするＧＰＣで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が１０，０００〜２，０００，０００である環状オレフィン付加重合体によって形成されている非対称膜であることを特徴としている。
【０００９】
【化１】
0005849889.tif 000002
【００１０】
（式（１）中のＲ１は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基
であり、ｓは０〜２の整数であり、ｉは０又は１であり、ｊは１〜４の整数を示す。）
【００１１】
【化２】
0005849889.tif 000003
【００１２】
（式（２）中のＡ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、Ａ１とＡ２又はＡ１とＡ３とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。ｋは０又は１を示す。）
請求項１、２、３に記載の発明の空調システムによれば、透過膜の伸び特性を向上させて、膜自身に柔軟性を持たせることができ、圧力変化などの外部応力に対して、膜が一時的に変形して力を逃がすことで破損するのを防ぐことができる。これにより、透過膜における浮遊物質の遮断性能や気体透過性能を確保しつつ圧力などの外部応力に対する耐久性を向上させることができる。なお、非対称膜とは、多孔質層及びこれに隣接する緻密層を有する膜をいい、上記非対称膜は緻密層表面にナノメートルサイズ又はマイクロメートルサイズの孔を有することが好ましい。
【００１３】
そして、請求項１に記載の発明では、さらに、環状オレフィン付加重合体は、シリカ系フィラーが分散されていることを特徴としている。これにより、非対称膜のガス透過性が向上する。
【００１４】
また、請求項２、３に記載の発明では、さらに、２３±２℃、膜間の圧力差がない条件における、前記非対称膜の酸素透過係数Ｐ（Ｏ２）及び二酸化炭素透過係数Ｐ（ＣＯ２）の比が下記式（３）を満足することを特徴としている。これにより、本発明による効果が特に顕著に奏される。
【００１５】
１．０＜Ｐ（Ｏ２）／Ｐ（ＣＯ２）＜１．７０  …（３）
また、請求項４に記載の発明のように、空調システムは車両用空調システムとして好適
に用いることができ、請求項５に記載の発明のように、空調システムは住宅用空調システ
ムとして好適に用いることができ、請求項６に記載の発明では、空調システムをコンテナ
用空調システムとして好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の非対称膜の断面図である。
【図２】第２実施形態の住宅用空調システムを適用した家屋の断面図である。
【図３】第３実施形態の車両用空調システムを搭載した車両の模式図である。
【図４】第４実施形態の車両用空調システムを搭載した車両の模式図である。
【図５】第５実施形態の車両用空調装置の断面図である。
【図６】第５実施形態の透過膜モジュールの斜視図である。
【図７】第６実施形態の車両用空調装置の断面図である。
【図８】第７実施形態の車両用空調装置の断面図である。
【図９】第８実施形態の車両用空調装置のフローチャートである。
【図１０】第９実施形態の車両用空調装置のフローチャートである。
【図１１】第１０実施形態のコンテナ用空調システムを示す概念図である。
【図１２】透過部材の変形例を示す斜視断面図である。
【図１３】透過部材の変形例を示す斜視断面図である。
【図１４】実施例１の非対称膜のＳＥＭ像である。
【図１５】実施例２の非対称膜のＳＥＭ像である。
【図１６】比較例の非対称膜のＳＥＭ像である。
【図１７】気体透過係数を測定するためのガス透過性評価装置の概略図である。
【図１８】ＳＰＭ遮断率を測定するための測定装置の概略図である。
【図１９】膜強度を測定するための装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明を適用した実施形態について説明するが、本発明はこれらの
実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
（第１実施形態）
〔非対称膜〕
本発明の非対称膜は、透過膜を介して空調対象空間への気体の供給及び／又は空調対象
空間からの気体の排出を行う空調方法において、透過膜として好適に用いることができる
。本実施形態に係る空調システムは、空調対象空間への気体の供給及び／又は空調対象空
間からの気体の排出を行う透過膜と、透過膜が設けられている開口を形成しながら空調対
象空間を形成している隔壁とを備える。隔壁は、気体の透過が遮断されるように形成され
た単一又は複数の部材から構成される。
【００１９】
透過膜は、例えば、外気導入のための取り入れ口に設置される。空調対象空間は、空間
内の気体と外気とを交換することが必要な空間である。空調対象空間の具体例としては、
住宅、車両（自動車）、コンテナ、新幹線及び飛行機等の内部空間がある。これらの具体
例については第２実施形態以降で説明し、本実施形態では透過膜の構成について詳細に説
明する。
【００２０】
図１は、本実施形態の非対称膜を示す断面図である。図１に示す非対称膜１３は、多孔
質層３と、多孔質層３に隣接する緻密層５とから構成される。緻密層５は、当該技術分野
において一般に「スキン層」と称される場合がある層である。多孔質層３及び緻密層５は
、同じ高分子材料によって一体に形成されている。緻密層５には、ナノメートルサイズ又
はマイクロメートルサイズの孔があいている（例えば、２０〜８０ナノメートル）。なお
、第２実施形態以降の各実施形態においても、本実施形態と同様の非対称膜１３が用いら
れる。
【００２１】
また非対称膜１３内にはフィラーを分散することもできる。非対称膜１３は、多孔質層
３及び緻密層５を有する非対称構造を形成している高分子材料のみ、あるいは高分子材料
とフィラーとを主成分として含むことができるが、他の成分をさらに含んでいてもよい。
【００２２】
非対称膜１３の厚さは０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００２３】
緻密層５は、ＳＰＭの透過を防ぎながら、窒素及び酸素等の気体を選択的に透過させる
機能を有する。そのために、緻密層５は、ＳＰＭの透過を十分に防止できる程度の緻密性
を有していればよい。具体的には、緻密層５表面にナノメートルサイズ又はマイクロメー
トルサイズの孔を形成している。ただし、緻密層５内には、多孔質層３よりも細孔容積が
小さくなる程度の細孔が、連泡あるいは半連泡状態で形成されている場合もある。
【００２４】
気体の透過性を十分に確保するために、緻密層５の膜厚は１μｍ以下であることが好ま
しい。また、緻密層５の膜厚は好ましくは０．００５μｍ以上であり、より好ましくは０
．０１μｍ以上である。
【００２５】
多孔質層３は、気体の透過性を高いレベルに維持しつつ緻密層５の支持体として機能す
る。気体の透過性を十分に確保するために緻密層５の膜厚を薄くすると、緻密層５単独で
は膜全体の強度等が不足するおそれがあるが、多孔質層３が緻密層５を支持する支持体と
して機能することにより、非対称膜１３全体としては十分な機械的強度や取扱い性が維持
される。このような点から、多孔質層３の膜厚は１〜５００μｍであることが好ましい。
【００２６】
本発明の目的を特に高いレベルで達成するために、非対称膜１３は、ガスの透過速度が
ガスの分子量に依存するような膜であることが好ましい。言い換えると、非対称膜１３中
の気体の流れにおいてクヌーセン流（Ｋｎｕｄｓｅｎ  ｆｌｏｗ）が支配的であることが
好ましい。なお、「クヌーセン流」とは、分子の動きが問題となるほどの希薄な気体の流
れをいい（化学大辞典３、化学大辞典編集委員会編、縮刷版４４頁参照）、クヌーセン流
が支配的であるとき、ガスの透過速度はその分子量の平方根の逆数に依存する。
【００２７】
理想的なクヌーセン流によって気体が透過する膜においては、気体の透過係数Ｐはその
分子量の平方根に逆比例する。例えば、透過するガス成分が酸素及び二酸化炭素である場
合、それらの分離比αは、下記式（４）に示されるように１．１７となる。式（４）にお
いて、Ｐ（Ｏ２）及びＰ（ＣＯ２）はそれぞれ酸素及び二酸化炭素の透過係数を示し、Ｍ
（Ｏ２）及びＭ（ＣＯ２）はそれぞれ酸素及び二酸化炭素の分子量を示す。
【００２８】
【数１】
0005849889.tif 000004
【００２９】
一方、「溶解拡散流」と呼ばれる気体の流れがある。溶解拡散流とは、膜に対する気体
の溶解度と膜内での気体の拡散係数との積に依存する流れをいい、溶解拡散流による膜中
の気体の透過速度はクヌーセン流に比べて一般に遅い。従来の高分子系の膜においては、
膜を透過する気体の流れにおいて溶解拡散流が支配的である場合が多い。溶解拡散流が支
配的である膜においては、一般的に二酸化炭素の透過速度が酸素の透過速度に対して大き
いことから、酸素及び二酸化炭素の分離比αが、１．０未満（高分子によって異なるが、
０．３〜０．７程度）であることが知られている。
【００３０】
以上のように、分離比αの値を指標として、膜を透過する気体の流れの状態を評価する
ことが可能である。実際の膜においてはそれぞれの種類の流れが複合して生じていると考
えられるものの、分離比α（＝Ｐ（Ｏ２）／Ｐ（ＣＯ２））が下記式（３）を満足するよ
うな範囲内にあれば、クヌーセン流が支配的であるとみなすことができる。酸素透過係数
Ｐ（Ｏ２）及び二酸化炭素透過係数Ｐ（ＣＯ２）は、２３±２℃、膜間の圧力（全圧）差
が実質的にない条件で測定される。
【００３１】
１．０＜Ｐ（Ｏ２）／Ｐ（ＣＯ２）＜１．７０  …（３）
非対称膜１３においてクヌーセン流が支配的である理由は必ずしも明らかでないが、本
発明者らは以下のように考えている。
【００３２】
まず、非対称膜１３の気体透過係数は緻密層５の透過性に依存し、多孔質層３の影響は
少ないと考えられる。ここで、緻密層５の表面に形成された孔及び／又は緻密層５の内部
の空間でクヌーセン流が生じ、その他の緻密層５においては溶解拡散流が生じていると考
えられる。このとき、気体がクヌーセン流により透過する流路が溶解拡散流により透過す
る流路よりも多いためにクヌーセン流が支配的となり、気体の透過性が飛躍的に向上する
と推察される。また、溶解拡散流により気体が透過する部分においてＳＰＭがブロックさ
れることから、ＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能となると考えられる。
【００３３】
また、上述のように非対称膜１３内にフィラーを分散した場合には、緻密層５の表面に
形成された孔及び／又は緻密層５の内部の空間に加えて、フィラーとポリマーとの界面の
隙間でもクヌーセン流が生じるため、非対称膜１３の気体透過性がさらに向上する。
【００３４】
〔高分子材料〕
（Ｉ）単量体組成物
本実施形態の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、下記式（１）で表される環状
オレフィン官能性シロキサン、又はこの式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキ
サンと、下記式（２）で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより製造
される。
【００３５】
【化３】
0005849889.tif 000005
【００３６】
（式（１）中のＲ１は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基
であり、ｓは０〜２の整数であり、ｉは０又は１であり、ｊは１〜４の整数を示す。）
【００３７】
【化４】
0005849889.tif 000006
【００３８】
（式（２）中のＡ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１
〜１０のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ア
リーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びア
ルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、Ａ１とＡ２又はＡ
１とＡ３とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミ
ド基又は酸無水物基を形成してもよい。ｋは０又は１を示す。）
上記式（１）中、Ｒ１は、互いに同一又は異なってよい脂肪族不飽和結合を有さない一
価の有機基であり、好ましくは炭素数１〜１０の非置換又は置換の一価炭化水素基であり
、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基
、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基、２−フェニルエチル基、３−フェ
ニルプロピル基等のアラルキル基などや、これらの基の水素原子の１個又は２個以上がフ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換された基などが挙げられる。
【００３９】
式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンとしては、以下の化合物が例示で
きるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。ここで、Ｍｅはメチル基、
Ｐｈはフェニル基を表す（以下、同様）。
【００４０】
【化５】
0005849889.tif 000007
【００４１】
式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンは、一種単独で用いても二種以上
を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンは、例えば式（１）において、Ｒ
1がメチル基、ｉ＝０、ｊ＝２、ｓ＝２の場合、下記に示す方法により製造することがで
きる。
【００４３】
下記反応式に示す通り、５−ビニル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エンと相当
するＳｉＨ基含有官能性シロキサンを白金触媒存在下で付加反応させて合成することがで
きる。
【００４４】
【化６】
0005849889.tif 000008
【００４５】
ここで、式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンの重要構造要素であるｊ
について説明する。式（１）におけるアルキル鎖の数を示すｊは、１〜４の整数であり、
好ましくは１又は２である。
【００４６】
本実施形態の環状オレフィン官能性シロキサンでは、嵩高いシリル基部分と環状オレフ
ィンを遠ざけるスペーサーとしてアルキル鎖を導入した。このアルキル鎖の影響により、
本実施形態の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の機械的強度、特に柔軟性が著しく
高まることを見出している。これにより、非対称膜１３の伸び特性を向上させて、膜自身
に柔軟性を持たせることができ、圧力変化などの外部応力に対して、膜が一時的に変形し
て力を逃がすことで破損するのを防ぐことができる。
【００４７】
一方、上記式（２）中、Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子等のハロゲン原子、炭素数１〜１０のメチル基、エチル基、プロピル基
、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペ
ンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、ア
リル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアル
キル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリーロキシ基、３，３
，３−トリフロロプロピル基、２−（パーフロロブチル）エチル基、２−（パーフロロオ
クチル）エチル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基から選ばれる基、又
はオキセタニル基、メトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等の好まし
くはアルコキシ基の炭素数が１〜１０、特に１〜６のアルコキシカルボニル基から選ばれ
る極性を有する置換基である。また、Ａ１とＡ２又はＡ１とＡ３とは、それぞれが結合す
る炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成しても
よい。
【００４８】
この場合、式（２）中の脂環構造としては炭素数４〜１０のものが挙げられ、芳香環構
造としては、炭素数６〜１２のものが挙げられる。これらの構造を例示すると下記の通り
である。
【００４９】
【化７】
0005849889.tif 000009
【００５０】
なお、これらがノルボルネン環と結合した状態を例示すると下記の通りである。式（２
）において、ｋ＝０の場合を示す。
【００５１】
【化８】
0005849889.tif 000010
【００５２】
式（２）で表される環状オレフィン化合物としては、以下の化合物が例示できるが、本
発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００５３】
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプ
ト−２−エン、５−エチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−プロピル−
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ブチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト
−２−エン、５−ペンチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヘキシル−
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−オクチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプ
ト−２−エン、５−デシル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−フェニル−
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ビニル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト
−２−エン、５−アリル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−イソプロピリ
デン−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシル−ビシクロ［２．
２．１］ヘプト−２−エン、５−フロロ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５
−クロロ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−
５−エン−２−カルボン酸メチル、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カル
ボン酸エチル、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸ブチル、２−
メチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−メチル
−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸エチル、２−メチル−ビシ
クロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸プロピル、２−メチル−ビシクロ
［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸トリフロロエチル、２−メチル−ビシ
クロ［２．２．１］ヘプト−２−エニル酢酸エチル、アクリル酸２−メチル−ビシクロ［
２．２．１］ヘプト−５−エニル、メタクリル酸２−メチル−ビシクロ［２．２．１］ヘ
プト−５−エニル、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸ジ
メチル、トリシクロ［４．３．０．１２，５］デカ−３−エン、テトラシクロ［４．４．
０．１２，５．１７，１０］ドデカ−３−エンなどを例示することができる。これらは、
一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５４】
式（２）で表される環状オレフィン化合物において、エステル基などの極性基を含んで
いると、得られる重合体の被着体への接着性や有機溶媒への溶解性を高める反面、気体透
過性能が低下する傾向があるので、目的に応じ、適宜選択することが好ましい。
【００５５】
上記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサンと、上記式（２）で表される
環状オレフィン化合物との仕込み比率は、得られる本発明の環状オレフィン付加重合体の
気体透過特性を考慮し、得られた重合体中の式（１）由来の構造単位は合計で５〜１００
モル％が好ましく、より好ましくは１０〜１００モル％となるように使用することが好ま
しい。
【００５６】
（ＩＩ）付加重合体
環状オレフィン付加重合体は、上記式（１）で表される環状オレフィン官能性シロキサ
ンを単量体として付加重合することにより形成される、下記式（３）で示される繰り返し
単位を含む。
【００５７】
【化９】
0005849889.tif 000011
【００５８】
（式（３）中のＲ１、ｉ、ｊ及びｓは式（１）と同じである。）
また、本発明の環状オレフィン付加重合体は、式（２）で表される環状オレフィン化合
物を用いた場合、式（２）で表される環状オレフィン化合物を単量体として付加重合する
ことにより形成される、下記式（４）で示される繰り返し単位を含む。
【００５９】
【化１０】
0005849889.tif 000012
【００６０】
（式（４）中のＡ１〜Ａ４及びｋは式（２）と同じである。）
ここで、式（４）で示される繰り返し単位は、例えばｋが０、Ａ１〜Ａ４がいずれも水
素原子の場合、２，３付加構造単位を示すものであるが、上記式（２）で表される環状オ
レフィン化合物を単量体として付加重合することによる２，７付加構造単位となっている
ものが含まれていてもよい。また、この構造単位については、式（３）で示される繰り返
し単位においても、同様である。
【００６１】
高気体透過性環状オレフィン付加重合体中の式（３）で表される構造単位の割合は、通
常５〜１００モル％、好ましくは１０〜１００モル％である。式（３）で表される構造単
位の割合が、５モル％未満では気体透過性が不十分になる。また特に、気体透過性、有機
溶媒への溶解性、機械強度の点から、環状オレフィン化合物中、式（１）由来の構造単位
が５０〜１００モル％であり、式（２）由来の構造単位が０〜５０モル％の割合で含まれ
ることが好ましい。
【００６２】
高気体透過性環状オレフィン付加重合体中の式（３）及び式（４）で表される構造単位
は、ランダムに存在してもよく、またブロック状に偏在してもよい。
【００６３】
該重合体は、ＨＦＣ（テトラヒドロフラン）を溶媒とするＧＰＣ（Gel Permeation Chr
omatography）で求められるポリスチレン換算の数平均重量分子量が、１０,０００〜２，
０００，０００であることが好ましく、より好ましくは５０,０００〜１，５００，００
０である。該分子量が前記上限値を越えるものは現実的に合成が難しく、一方、該分子量
が前記下限値未満では膜の強度が低下する傾向がある。
【００６４】
付加重合は、定法に従い、トルエンやキシレンなどの芳香族系炭化水素溶媒に上述の単
量体組成物を溶解して、重合触媒と助触媒の存在下で、常圧下２０〜４０℃の温度で、不
活性ガス雰囲気下攪拌して重合させる。重合触媒としては、周期律表第８族元素、９族元
素、１０族元素より選択された、例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｂ）及び白金（Ｐｔ）な
どの中心金属とするメタロセン錯体が挙げることができ、好ましくはニッケル（Ｎｉ）又
はパラジウム（Ｐｄ）のメタロセン触媒が挙げられる。助触媒としては有機アルミニウム
化合物を用いることができ、好ましくはメチルアルミノキサンである。
【００６５】
上記触媒及び助触媒は、以下の範囲の使用量で用いられる。
【００６６】
触媒は式（１）及び（２）で示される単量体の合計１モルに対して０．０１〜１００ミ
リモル原子が好ましい。また助触媒は触媒１モルに対して０．５〜１０，０００モルが好
ましい。
【００６７】
また、必要に応じて、分子量調整剤を重合系中に添加してもよい。分子量調整剤として
は水素、エチレン、ブテン、ヘキセンなどのα−オレフィン、スチレン、３−メチルスチ
レン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、エチルビニルエーテルなどの不飽和
エーテル、トリス（トリメチルメトキシ）ビニルシラン、ジビニルジヒドロシラン、ビニ
ルシクロテトラシロキサンなどのビニルケイ素化合物が挙げられる。
【００６８】
なお、上述した溶媒と単量体との比率、重合温度、重合時間、分子量調整剤の量は、用
いる触媒、単量体構造などに著しく影響を受けるため、一概に限定することが難しい。上
記特定構造の重合体を得るべく、目的に応じて使い分ける必要がある。
【００６９】
重合触媒の量と分子量調整剤の添加量、単量体から重合体への転化率、あるいは重合温
度によって、重合体の分子量が調節される。
【００７０】
重合停止は、水、アルコール、ケトン、有機酸などから選ばれた化合物によって行われ
る。重合体溶液に、乳酸、リンゴ酸、シュウ酸などの酸の水とアルコール混合物を添加す
ることで、触媒残渣を重合体溶液から分離・除去することができる。また、触媒残渣の除
去には、活性炭、珪藻土、アルミナ、シリカなどを用いての吸着除去や、フィルタなどに
よるろ過分離除去などが適用できる。
【００７１】
重合体は、重合溶液をメタノール、エタノールなどのアルコール類、アセトン、メチル
エチルケトンなどのケトン類中に入れて、凝固し、通常６０℃〜１５０℃で６〜４８時間
減圧乾燥することにより得ることができる。この工程で、重合体溶液中に残存する触媒残
渣や未反応モノマーも除去される。また、シロキサンを含有する未反応モノマーは、上記
アルコール類やケトン類にオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペン
タシロキサンなどの環状ポリシロキサンを混合した溶媒を用いることで容易に除去するこ
とができる。
【００７２】
（ｉｖ）フィラー
上記高分子材料には、ガス透過性を向上させる点から、フィラーを分散させることが好
ましい。
【００７３】
フィラーとしては、有機物フィラー又は無機物フィラーを用いることができる。フィラ
ーの表面は親水性であっても、疎水性であっても構わないが、特に、親水性表面を有する
無機物フィラーが好ましい。このような無機物フィラーとしては、例えば、シリカ、ゼオ
ライト、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム及び酸化亜鉛等の酸化物からなる酸化
物系フィラーが挙げられる。これらの中で、シリカ系フィラーが好ましい。シリカ系フィ
ラーとしては、例えば、球状シリカ、カプセル状シリカ、多孔質シリカ粒子、石英パウダ
ー、ガラスパウダー、ガラスビーズ、タルク及びシリカナノチューブが挙げられる。
【００７４】
気体の透過性を特に高めるために、フィラーは多孔質体フィラーであることが好ましい
。多孔質体フィラーとしては、メソポーラスシリカ粒子、ナノポーラスシリカ粒子及びゼ
オライト粒子が好ましい。なお、メソポーラスシリカ粒子は細孔が形成されている粒径５
００〜１０００ｎｍの多孔質シリカ粒子であり、ナノポーラスシリカ粒子は細孔が形成さ
れている粒径３０〜１００ｎｍの多孔質シリカ粒子である。一般に、メソポーラスシリカ
粒子は３〜７ｎｍの細孔径を有し、ナノポーラスシリカ粒子は２〜５ｎｍの細孔径を有す
る。多孔質体フィラーのように見かけ密度が低いフィラーを用いることにより、非対称膜
の性能が大きく向上すると考えられる。
【００７５】
必要に応じて、カップリング剤等を用いた表面処理、又は水和処理による親水化を施し
たフィラーを用いてもよい。
【００７６】
フィラーの含有量は、上記高分子材料１００質量部対して、典型的には５〜５００質量
部である。フィラーの含有量は１１質量部以上であることがより好ましく、３０質量部以
上であることがさらに好ましく、７０〜４００質量部であることが特に好ましい。フィラ
ーの含有量が５質量部未満であると、気体の透過性を向上させる効果が小さくなる傾向に
あり、５００質量部を超えると、非対称膜の機械的強度が低下して、薄膜化し難くなる傾
向にある。
【００７７】
（Ｖ）非対称膜の製法
上記非対称膜は、例えば、上述の高分子材料を基材上に塗布して溶液層を形成するステ
ップと、溶液層から溶媒を部分的に除去して、高分子材料を含む緻密層を溶液層の基材と
は反対側の表層部に形成させるステップと、緻密層が形成された溶液層を高分子材料の貧
溶媒（凝固溶媒）中に浸漬して、高分子材料を含む多孔質層を形成させるステップとを備
える方法により得ることができる。
【００７８】
高分子材料を溶解する溶媒としては、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、エーテル類、又はケトン類が好ましく用いられる。芳香族炭化水素としては、ベ
ンゼン、トルエン及びキシレンが挙げられる。脂肪族炭化水素としてはヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、デカン及びシクロヘキサンが挙げられる。ハロゲン化炭化水素としては、
クロロホルム、塩化メチレン及び四塩化炭素が挙げられる。エーテル類としてはテトラヒ
ドロフラン及びジオキサンが挙げられる。ケトン類としてはエチルメチルケトンが挙げら
れる。
【００７９】
高分子溶液の調製に際しては、相分離を促したり、ポリマーの溶解度、高分子溶液粘度
を調節するために他の物質を加えたりして製膜することがしばしばある。この様な製膜調
製剤として高分子溶液に対して０．１％以上相溶性のある化合物を用いることができる。
調整剤としては高分子溶液に溶解性のある塩、水、低級アルコール（メタノール、エタノ
ール）、アミド系極性溶媒（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド）などを用い
ることができる。
【００８０】
緻密層を形成させる際、所望の厚さの緻密層が形成されるように、溶剤の除去の条件（
乾燥方法、温度、時間等）が適宜調整される。
【００８１】
多孔質層を形成させるために用いられる貧溶媒（凝固溶媒）としては、メタノール、エ
タノール及びプロパノール等のアルコール類、アセトン、又は水が好ましく用いられる。
【００８２】
上記非対称膜は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱
しない限り適宜変形が可能である。例えば、非対称膜がメッシュ体をさらに有していても
よい。この場合、多孔質層及び緻密層のうち少なくとも一方がメッシュ体に含浸していて
もよい。あるいは、メッシュ体が多孔質層上若しくは緻密層上に積層されていてもよい。
メッシュ体を有する非対称膜は、例えば、上述の混合液をメッシュ体に含浸させるか、又
はメッシュ体上に塗布することにより作製できる。
【００８３】
メッシュ体により、ガス透過性を向上させるとともに、膜の機械的強度を向上させ、外
部応力による膜の破壊を防ぐことができる。メッシュ体は金属製でも樹脂製でもよいが、
特に樹脂製が好ましい。メッシュ体を形成する樹脂としてはポリエステルテレフタレート
（ＰＥＴ）及びポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。メッシュ体の織り方としては平織
、綾織、平畳織、及び綾畳織が挙げられる。
【００８４】
メッシュ体の表面は、非対称膜の強度を向上させるために、密着向上剤（プライマー）
で処理されていることが好ましい。密着向上剤としては、市販されているものを用いるこ
とができる。
【００８５】
また、非対称膜が支持体上に形成されていてもよいし、非対称膜が中空糸状の膜であっ
てもよい。
【００８６】
（第２実施形態）
次に、本発明の空調システムを住宅用空調システムに適用した第２実施形態について説
明する。図２は、二階建て家屋１１０における住宅用空調システム１００を家屋１１０の
高さ方向に切断した概略断面図である。
【００８７】
住宅用空調システム１００は、家屋１１０の一階の室内（空調対象空間）の側壁１０３
及び天井１０４、二階の室内（空調対象空間）の側壁１０７及び天井１０８に、上述の非
対称膜からなる透過膜１３を備える。また、住宅用空調システム１００は、各階の室内に
、ファン１１２を備える。さらに、住宅用空調システム１００は、一階床１０２の下方、
一階天井１０４と二階床１０６との間、及び二階天井１０８の上方に、家屋１１０の幅方
向に対向する一対の通気口１１４を備える。また、住宅用空調システム１００は、各階の
室内（空調対象空間内）に暖房機器（石油ファンヒーター）を備える（図示省略）。
【００８８】
各階の室内は、透過膜１３以外の部分では、実質的に外気と遮断されている。すなわち
、各階の室内の空気は、透過膜１３のみを介して、通気口１１４から家屋１１０内へ取り
込まれた外気と接する。各通気口１１４の間には気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４が形成され
、これらの気流によって外気が室内へ供給されるとともに、室内から排出された空気が室
外へ排出される。
【００８９】
各階の室内で石油ファンヒーターを作動させると、石油の燃焼に伴って室内のＯ２濃度
が減少して、ＣＯ２濃度が増加する。また、石油の不完全燃焼によって発生したＣＯや、
家屋１１０を構成する建材又は内装材から放散されたＶＯＣが室内に存在する。したがっ
て、室内の空気では、外気に比べて、Ｏ２濃度が低く、ＣＯ２、ＣＯ、及びＶＯＣの濃度
が高くなる。このような室内の空気と外気との濃度差に起因して、外気中のＯ２が透過膜
１３を介して室内へ導入されるとともに、ＣＯ２、ＣＯ、及びＶＯＣが透過膜１３を介し
て室外へ排出される。このような透過膜１３を介したＯ２の導入、ＣＯ２、ＣＯ、及びＶ
ＯＣの排出（ガス交換）は、Ｏ２、ＣＯ２、ＣＯ、及びＶＯＣの各濃度差が解消されるま
で行われる。その結果、室内の空気と外気とで、ＣＯ２、ＣＯ、及びＶＯＣの各濃度を均
一にすることができる。
【００９０】
住宅用空調システム１００では、ファン１１２で室内の空気を循環させることによって
、上述のガス交換の効率を向上させることができる。また、各通気口１１４の間に流れる
気流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４によって上述のガス交換を促進することができる。
【００９１】
また、住宅用空調システム１００では、室内に存在するガスのうち、外気との間で濃度
差が生じたガスのみを透過膜１３を介して選択的に交換し、且つ膜を透過するガスの量は
、透過膜１３の両側間のガスの濃度差を解消するために要する量に限られ、それより多く
のガスが膜を透過することがない。すなわち、住宅用空調システム１００では、余分な換
気が行われない。その結果、換気による住宅用空調システム１００の熱損失を抑えること
ができる。例えば、石油ファンヒーターに起因するＣＯ２、ＣＯや、建材又は内装材が放
散するＶＯＣ等の室内で発生する有害ガス（室内空気質組成の悪化分）は、多めに見積も
っても室内の空気全体の３％である。ここで、室内と外気との間で交換するガスの総量が
室内空気全体の３％であると仮定すると、熱損失は３％となり、従来の住宅用の２４時間
換気システムに比べて熱損失を抑えることができる。なお、住宅用空調システム１００が
各階の室内（空調対象空間内）に冷房機器を備える場合においても、換気による住宅用空
調システム１００の熱損失を抑えることができる。
【００９２】
さらに、住宅用空調システム１００では、上述の非対称膜からなる透過膜１３を介して
気体の排出及び導入が行われるので、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質の室内への
流入を防止することができる。
【００９３】
透過膜１３の設置面積は、例えば、室内と外気との間で必要とされる交換量が最も多い
Ｏ２の交換を十分に達成できる程度に設定すればよい。例えば、住宅用空調システム１０
０の空調対象空間が、６畳（１０．９４ｍ２）×天井高２．４ｍの大きさである場合、空
調対象空間の容積は２６．２６ｍ３となる。石油ファンヒーターによるＯ２の消費量が１
時間当たり１．２％とすると、空調対象空間内で石油ファンヒーターが１時間当たりに消
費するＯ２全量は、２６．２６ｍ３×１．２％／ｈ＝０．３１５ｍ３／ｈとなる。また、
一人当たりのＯ２消費量は０．０２４４ｍ３／ｈ程度である。したがって、６畳の空調対
象空間内に４人が存在する状態で石油ファンヒーターを作動させた時の、空調対象空間内
での一時間当たりのＯ２消費量は、０．３１５ｍ３／ｈ＋０．０２４４ｍ３／ｈ×４＝０
．４１２６ｍ３／ｈとなる。ここで、透過膜１３におけるＯ２の透過率を、０．５×１０
−２ｃｍ３／ｓｅｃ／ｃｍ２＝０．１８ｍ３／ｈ／ｍ２とすると、上記空調対象空間内で
の１時間当たりのＯ２消費量に相当する量のＯ２を透過させるために必要となる透過膜１
３の設置面積は、０．４１２６ｍ３／ｈ÷０．１８ｍ３／ｈ／ｍ２＝２．２９ｍ２（約１
．５ｍ×１．５ｍ）となる。このサイズの透過膜１３を設置するだけの面積を確保できる
点において、透過膜１３の設置場所は室内（空調対象空間）の側壁又は天井であることが
好ましい。なお、室内においてＯ２より低濃度であるＣＯ２、ＶＯＣは上記面積を有する
透過膜１３で十分に交換可能である。
【００９４】
透過膜１３の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００９５】
（第３実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第３実施形態について説
明する。図３は、第２実施形態の車両用空調システムを搭載した車両１０の模式的な断面
図である。図３において前後左右の矢印は車両１０の各方向を示し、矢印Ｆｗは車両１０
の前進方向を示している。
【００９６】
乗員が搭乗する車室１１（図３中、太実線で囲んで示した領域）の前端部には、車室１
１とエンジンルーム１２とを仕切る隔壁（ファイヤーウォール）２７が設けられている。
この隔壁２７の一部には車室１１側からエンジンルーム１２側に貫通する貫通穴が形成さ
れており、この貫通穴は透過膜１３によって塞がれている。
【００９７】
エンジンルーム１２には、外気が流れる外気流路２０を形成する外気ダクト２１が隔壁
２７に沿って配置されている。車室１１には、内気が流れる内気流路２２を形成する内気
ダクト２３が隔壁２７に沿って配置されている。
【００９８】
外気ダクト２１及び内気ダクト２３の壁面の一部には貫通穴が形成されており、この貫
通穴が透過膜１３と重なるように外気ダクト２１及び内気ダクト２３が隔壁２７に配置さ
れている。
【００９９】
換言すれば、透過膜１３は、その一方の面（エンジンルーム１２側の面）１３ａが外気
流路２０に露出して外気と接触し、その他方の面（車室１１側の面）１３ｂが内気流路２
２に露出して内気と接触するように外気流路２０と内気流路２２との境目に配置されてい
る。
【０１００】
外気流路２０には、外気の流れを発生させて透過膜１３の一方の面１３ａに外気を供給
する外気送風機２４が配置されている。内気流路２２には、内気の流れを発生させて透過
膜１３の他方の面１３ｂに内気を供給する内気送風機２５が配置されている。
【０１０１】
外気送風機２４及び内気送風機２５は、気体に運動エネルギーを与えたり圧力を高めた
りする流体機械のうち圧縮比が２未満のものであり、具体的にはファンやブロア等である
。
【０１０２】
外気ダクト２１には、外気流路２０に外気を流入させる外気入口部２０ａと、外気を外
気流路２０の外部に流出させる外気出口部２０ｂとが形成されている。
【０１０３】
外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂは、外気入口部２０ａにおける圧力（全圧）Ｐ
１、外気出口部２０ｂにおける圧力（全圧）Ｐ２、及び外気送風機２４の送風圧力Ｐｖが
次の圧力関係を満たすように構成されている。
【０１０４】
すなわち、出口部圧力Ｐ２から入口部圧力Ｐ１を引いた圧力差（Ｐ２−Ｐ１）が車両停
止時及び車両走行時の両方において送風圧力Ｐｖ以下になるように外気入口部２０ａ及び
外気出口部２０ｂが構成されている。換言すれば、入口部圧力Ｐ１、出口部圧力Ｐ２及び
送風圧力Ｐｖは車両停止時及び車両走行時の両方においてＰ２−Ｐ１≦Ｐｖの関係を満た
している。
【０１０５】
図３の例では、外気入口部２０ａを車両前方側に向けて開口させ、かつ外気出口部２０
ｂを車両左方側を向けて開口させることによって、外気出口部２０ｂでは外気入口部２０
ａよりも車両走行時の走行風（動圧）を受けにくくなるようにし、その結果として上記圧
力関係を満たすようにしている。
【０１０６】
外気送風機２４及び内気送風機２５の作動は図示しない空調用制御装置（ＥＣＵ）によ
り制御される。空調用制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコ
ンピュータとその周辺回路から構成される。空調用制御装置は、そのＲＯＭ内に記憶され
た制御プログラムに基づいて各種演算と処理とを行って外気送風機２４及び内気送風機２
５等の電気機器の作動を制御する。
【０１０７】
次に上記構成における作動を説明する。空調用制御装置が外気送風機２４及び内気送風
機２５を作動させると外気流路２０に外気の流れが発生するとともに内気流路２２に内気
の流れが発生する。
【０１０８】
このとき、内気流路２２の内気中のある成分の濃度が外気流路２０の外気中のその成分
の濃度と比較して低ければ、その成分の濃度差により外気中のその成分が透過膜１３を透
過して内気と混ざる。このため内気中のその成分の濃度が上昇する。
【０１０９】
逆に、内気流路２２の内気中のある成分の濃度が外気流路２０の外気中のその成分の濃
度と比較して高ければ、その成分の濃度差により内気中のその成分の気体が透過膜１３を
透過して外気と混ざる。このため内気中のその成分の濃度が低下する。
【０１１０】
例えば、車室１１内の乗員の呼吸により酸素が消費されて内気中の酸素濃度が低下する
と、外気流路２０の外気中の酸素が透過膜１３を透過して内気流路２２の内気と混ざるの
で内気中の酸素濃度が上昇する。
【０１１１】
また、車室１１内の乗員の呼吸により二酸化炭素が発生して内気中の二酸化炭素濃度が
上昇すると、内気流路２２の内気中の二酸化炭素が透過膜１３を透過して外気流路２０の
外気と混ざるので内気中の二酸化炭素濃度が低下する。このため、車室１１内の酸素濃度
及び二酸化炭素濃度を乗員にとって快適な濃度に維持することができる。同様に体臭など
の臭気ガスも抑制できる。
【０１１２】
一方、外気流路２０の外気中の液体や固体は透過膜１３を全く透過しないか僅かに透過
するだけであるので、これらの液体や固体の内気流路２２への侵入を透過膜１３によって
抑制できる。
【０１１３】
また、従来の車両では車室１１内の乗員の呼吸により水蒸気が発生して内気中の湿度が
上昇すると冬場など車室外の気温が低い場合に窓が曇り運転に支障をきたすため外気を導
入して防曇していたので換気による暖房の熱損失が発生していたが、本実施形態では内気
流路２２の内気中の水蒸気が透過膜１３を透過して外気流路２０の外気と混ざるので内気
中の湿度を低下させることができ、ひいては窓の曇りを抑制することができる。このため
、外気導入の必要性が少なくなって換気による熱損失を低減できるので省エネルギー化や
空調装置の小型化を図ることができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、外気送風機２４及び内気送風機２５を備えているので、透過膜
１３近傍に外気及び内気が滞留することなく透過膜１３に新鮮な外気及び内気を供給する
ことができる。
【０１１５】
さらに本実施形態では、入口部圧力Ｐ１、出口部圧力Ｐ２及び送風圧力Ｐｖの圧力関係
が車両停止時及び車両走行時の両方においてＰ２−Ｐ１≦Ｐｖの関係を満たしているので
、外気流路２０における外気の流れ方向を車両停止時及び車両走行時の両方において外気
入口部２０ａから外気出口部２０ｂに向かう方向にすることができる。
【０１１６】
換言すれば、外気流路２０における外気の流れ方向を車両停止時及び車両走行時の両方
において一定にすることができるので、外気流路２０における外気の滞留及び逆流を防止
することができ、ひいては透過膜１３に新鮮な外気を安定して供給することができる。
【０１１７】
これらの結果、外気及び内気が透過膜１３近傍に滞留することによる透過膜１３の透過
性能の低下を車両停止時及び車両走行時の両方において防止することができるので、透過
膜１３の透過性能を安定して発揮することができる。
【０１１８】
また、自車両の出す排気ガスに含まれる臭気及び有害ガスやエンジン周辺の臭気等が外
気流路２０に流れ込んで長時間滞留するとこれらの臭気及び有害ガスが透過膜１３を透過
して車室１１内に侵入しやすくなるが、本実施形態では透過膜１３に新鮮な外気が供給さ
れるので、これらの臭気及び有害ガスの車室１１内への侵入を低減できる。
【０１１９】
ちなみに図３の例では、入口部圧力Ｐ１、出口部圧力Ｐ２及び送風圧力Ｐｖの圧力関係
が車両走行時でもＰ２−Ｐ１≦Ｐｖの関係を満たすようにするために、外気流路２０の外
気入口部２０ａを車両前方側に向け、外気流路２０の外気出口部２０ｂを車両左方側に向
けているが、上記圧力関係を満たすための外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂの構成
はこれに限定されるものではない。
【０１２０】
例えば、車両前進方向Ｆｗと外気入口部２０ａの開口方向とがなす角度を入口開口角度
とし、車両前進方向Ｆｗと外気出口部２０ｂの開口方向とがなす角度を出口開口角度とし
たとき、入口開口角度が出口開口角度以下になる配置関係で外気入口部２０ａ及び外気出
口部２０ｂを構成すれば入口部圧力Ｐ１を出口部圧力Ｐ２よりも所定量高くすることがで
き、ひいては上記圧力関係を満たすようにすることができる。
【０１２１】
ここで、外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂが複数個ずつ設けられ、それらの開口
方向が各々異なっているような場合には、入口開口角度の平均角度と出口開口角度の平均
角度とを比較すればよい。
【０１２２】
ちなみに平均角度とは次のように算出されるものである。すなわち、例えば入口開口角
度の平均角度とは、まず複数個の外気入口部２０ａの各々における開口角度と開口面積と
の積を求め、この積を足し合わせた後に全開口面積で除した値のことである。出口開口角
度の平均角度も同様である。
【０１２３】
また、上記圧力関係を満たすための外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂの構成とし
ては例えば、外気入口部２０ａの開口面積が外気出口部２０ｂの開口面積以上になる面積
関係で外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂを構成したものであってもよい。
【０１２４】
この構成によると、外気入口部２０ａでの圧力損失を外気出口部２０ｂでの圧力損失よ
りも小さくすることができるので、入口部圧力Ｐ１を出口部圧力Ｐ２よりも所定量高くす
ることができ、ひいては上記圧力関係を満たすようにすることができる。
【０１２５】
なお、上記した外気入口部２０ａ及び外気出口部２０ｂの配置関係と面積関係とを組み
合わせてもよい。
【０１２６】
ちなみに本実施形態は以上の説明からわかる通り、透過膜１３の外気側と内気側との間
に真空ポンプ等の差圧発生手段により大きな圧力差を設けることなく透過膜１３による透
過機能を実現するものである。
【０１２７】
具体的には、一般的な大気圧力に、車両走行風によって生じる圧力（ラム圧）、及び圧
縮比２未満の送風機２３の圧力を加えた程度の圧力変動の範囲で作動するものである。よ
り具体的には、透過膜１３の外気側と内気側との間の圧力差が５ｋＰａ以下の範囲で作動
するものである。
【０１２８】
（第４実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第４実施形態について説
明する。
【０１２９】
図４は、本第４実施形態の車両用空調システムを搭載した車両の模式図である。図４に
おいて前後左右の矢印は車両の各方向を示し、矢印Ｆｗは車両の前進方向を示している。
【０１３０】
図４に示す第４実施形態は、上記第３実施形態に対して、車両走行時における出口部圧
力Ｐ２と入口部圧力Ｐ１との差（Ｐ２−Ｐ１）を小さくしたものである。具体的には、外
気出口部２０ｂにおける走行風の受け度合いを外気入口部２０ａにおける走行風の受け度
合いに近づけている。
【０１３１】
例えば、図４に示す第１の範囲Ｒ１内又は第２の範囲Ｒ２内に外気出口部２０ｂの開口
方向を設定することによって、外気出口部２０ｂにおける走行風の受け度合いを外気入口
部２０ａにおける走行風の受け度合いに近づけることができる。
【０１３２】
ここで、第１の範囲Ｒ１とは、外気入口部２０ａの開口方向Ｄ１となす角度が車両側面
側、車両上面側及び車両正面側のいずれからから見ても９０度以下になる方向の範囲のこ
とである。
【０１３３】
また、第２の範囲Ｒ２とは、外気入口部２０ａの開口方向Ｄ１に対して左右対称な方向
Ｄ２となす角度が車両側面側、車両上面側及び車両正面側のいずれからから見ても９０度
以下になる方向の範囲のことである。なお、図４では理解を容易にするために、車両上面
側から見たときの第１の範囲Ｒ１及び第２の範囲Ｒ２を示している。
【０１３４】
上記第３実施形態では、出口部圧力Ｐ２と入口部圧力Ｐ１との差（Ｐ２−Ｐ１）が走行
風の有無によってある程度変動するので、車両停止時と車両走行時とで外気流路２０に流
れる風量がある程度変動し、ひいては透過膜１３による気体透過性能も車両停止時と車両
走行時とである程度変動することとなる。
【０１３５】
この点に鑑みて本実施形態では、車両走行時における出口部圧力Ｐ２と入口部圧力Ｐ１
との差（Ｐ２−Ｐ１）を小さくしているので、車両停止時と車両走行時とで出口部圧力Ｐ
２と入口部圧力Ｐ１との差（Ｐ２−Ｐ１）が変動することを抑制することができ、ひいて
は透過膜１３による気体透過性能をより安定して発揮することができる。
【０１３６】
（第５実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第５実施形態について説
明する。
【０１３７】
図５は、本第５実施形態の車両用空調装置の断面図である。本第５実施形態は、図５に
示すように、透過膜１３が組み込まれた透過膜モジュール３３を用い、内気送風機２５を
車両用空調装置３０の空調用送風機と兼用させている。
【０１３８】
車両用空調装置３０の空調ケース３１は車室１１の最前部に配置される計器盤（図示せ
ず）の内側に配置されており、その内部に空気が流れる流路を形成している。
【０１３９】
空調ケース３１は、ポリプロピレンのようなある程度の弾性を有し機械的強度に優れた
樹脂にて成形されている。
【０１４０】
空調ケース３１の上流部には、矢印Ａ１〜Ａ３のように外気がＵターンして流れる略Ｕ
字状の外気流路３２と、外気流路３２に外気を流入させる外気入口部３２ａと、外気を外
気流路３２の外部に流出させる外気出口部３２ｂとが形成されている。
【０１４１】
外気流路３２のうちＵ字状に屈曲する部位よりも下流側（外気出口部３２ｂ側）の部位
には、外気送風機２４が配置されている。
【０１４２】
外気流路３２のうちＵ字状に屈曲する部位には、透過膜が組み込まれた透過膜モジュー
ル３３が配置されている。空調ケース３１内において透過膜モジュール３３よりも外気入
口部３２ａ及び外気出口部３２ｂと反対側（図５の下方側）の部位には、内気送風機（空
調用送風機）２５が配置されている。
【０１４３】
図６は、透過膜モジュール３３の斜視図である。図６に示すように、透過膜モジュール
３３は全体として直方体状に形成されている。透過膜モジュール３３には、矢印Ａ４、Ａ
５のように外気が流れる外気流通空間３３ａが形成されている。より具体的には、外気流
通空間３３ａは、仕切り板３３ｂによって第１、第２の２つの空間３３ｃ、３３ｄに仕切
られている。
【０１４４】
第１の空間３３ｃでは矢印Ａ４のように外気が外気入口部３２ａ側から外気入口部３２
ａと反対側（図６の上方側から下方側）に貫通して流れる。第１の空間３３ｃから流出し
た外気は、矢印Ａ２のようにＵターンした後に矢印Ａ５のように第２の空間３３ｄを外気
出口部３２ｂと反対側から外気出口部３２ｂ側（図６の下方側から上方側）に貫通して流
れる。
【０１４５】
さらに、透過膜モジュール３３には、矢印Ｂ１のように内気が外気流通空間３３ａと直
交する方向（図６の左右方向）に貫通して流れる内気流通空間３３ｅが形成されている。
この内気流通空間３３ｅは外気流通空間３３ａと隣り合うように形成されている。図６の
例では、透過膜モジュール３３に外気流通空間３３ａと内気流通空間３３ｅとが交互に複
数個ずつ形成されている。
【０１４６】
透過膜モジュール３３は、外気流通空間３３ａと内気流通空間３３ｅとの仕切り部が透
過膜１３で構成され、残余の部分が樹脂等の材料で形成されている。
【０１４７】
空調ケース３１において透過膜モジュール３３の側方側には、透過膜モジュール３３の
内気流通空間３３ｅに内気を導入させる第１内気導入口３４と、内気流通空間３３ｅから
流出した内気が矢印Ｂ２のようにＵターンして流れる内気流路３５とが形成されている。
【０１４８】
空調ケース３１において内気流路３５の下流側部位には、矢印Ｂ３のように空調用送風
機２５に内気を導入する第２内気導入口３６が形成されている。
【０１４９】
空調ケース３１内には、内気循環モードと外気導入モードとを切り替える内外気切替ド
ア３７が配置されている。図５の例では内外気切替ドア３７としてロータリードアを用い
ている。
【０１５０】
この内外気切替ドア３７は、内気循環モードでは図５の実線位置に回転操作され、外気
流路３２を閉じて内気流路３５を開ける。これにより、空調用送風機２５に第１、第２内
気導入口３４、３６からの内気が導入される。
【０１５１】
この内気循環モードでは、矢印Ａ１のように外気入口部３２ａを通じて外気流路３２に
流入した外気が矢印Ａ４のように透過膜モジュール３３の外気流通空間３３ａの第１の空
間３３ｃを通過した後に矢印Ａ２のように内外気切替ドア３７の外面側でＵターンし、さ
らに矢印Ａ５のように透過膜モジュール３３の外気流通空間３３ａの第２の空間３３ｄを
通過した後に矢印Ａ３のように外気出口部３２ｂに向かって流れて外気流路３２の外部に
流出する。
【０１５２】
また、内外気切替ドア３７は、外気導入モードでは図５の２点鎖線位置に回転操作され
、外気流路３２を開けて内気流路３５を閉じる。これにより、外気入口部３２ａを通じて
外気流路３２に流入した外気は、矢印Ａ４のように透過膜モジュール３３の外気流通空間
３３ａの第１の空間３３ｃを通過した後に、Ｕターンすることなく空調用送風機２５に向
かって流れて空調用送風機２５に導入される。
【０１５３】
図示を省略しているが、内外気切替ドア３７は、空調用制御装置により制御されるサー
ボモータ、又は乗員によって操作される手動操作機構によって駆動される。
【０１５４】
図５の例では、空調ケース３１内において空調用送風機２５の直ぐ上流側に、空気中の
塵埃や臭気等を除去するフィルタ３８が配置されている。
【０１５５】
空調ケース３１内において空調用送風機２５の下流側には、空調用送風機２５からの送
風空気の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う熱交換器３９が配置されている。本例では
、熱交換器３９として、送風空気を冷却する冷却用熱交換器及び送風空気を加熱する加熱
用熱交換器が空調ケース３１内に配置されている。
【０１５６】
図示を省略しているが本例では、加熱用熱交換器を通過する温風と加熱用熱交換器をバ
イパスして流れる冷風との風量割合を調節することにより車室１１への吹出空気温度を調
節するエアミックスドア等が空調ケース３１内に配置されている。
【０１５７】
また、図示を省略しているが、空調ケース３１の最下流部には、空調空気を車室１１内
の所定領域へ吹き出すための複数個の吹出開口部が形成され、この複数個の吹出開口部を
開閉する吹出モードドアが空調ケース３１内に配置されている。
【０１５８】
本実施形態によると、内気循環モードでは、透過膜モジュール３３の外気流通空間３３
ａを外気が流通するので透過膜１３の一方の面に外気を供給することができ、内気流通空
間３３ｅを内気が流通するので透過膜１３の他方の面に内気を供給することができる。こ
のため上記各実施形態と同様に、車室１１の酸素濃度と二酸化炭素濃度を快適濃度に保つ
ことができる。
【０１５９】
また、内気送風機２５を車両用空調装置３０の空調用送風機と兼用させているので車両
用空調装置３０の小型化とコスト低減とを図ることができる。
【０１６０】
さらに、外気流路３２は、内気循環モードでは透過膜１３に外気を供給する役割を果た
し、外気導入モードでは空調用送風機２５に外気を導入させる外気導入通路としての役割
を果たすので、透過膜１３に外気を供給する通路と空調用送風機２５に外気を導入させる
外気導入通路とを別個に設ける場合に比べて車両用空調装置３０の小型化とコスト低減と
を図ることができる。
【０１６１】
また、空調ケース３１内にフィルタ３８を配置しているので、透過膜１３を通じて車室
１１内に侵入してくる臭気を効果的に除去することができる。
【０１６２】
（第６実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第６実施形態について説
明する。
【０１６３】
図７は、本第６実施形態の車両用空調装置の断面図である。上記第５実施形態では、透
過膜が透過膜モジュール３３に組み込まれているが、本第６実施形態では、図７に示すよ
うに、透過膜が内外気切替ドア３７と一体化されている。具体的には、内外気切替ドア（
ロータリードア）３７の円弧面が透過膜１３で構成されている。これに伴い、本実施形態
では第１内気導入口３４が廃止されている。
【０１６４】
この構成によると、内気循環モードでは透過膜１３の一方の面（内外気切替ドア３７の
外面）に外気入口部３２ａから導入された外気が供給され、透過膜１３の他方の面（内外
気切替ドア３７の内面）に第２内気導入口３６から導入された内気が供給される。
【０１６５】
本実施形態では、透過膜を内外気切替ドア３７と一体化しているので、車両用空調装置
３０の小型化とコスト低減とを図ることができる。
【０１６６】
（第７実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第７実施形態について説
明する。図８は、本第７実施形態の車両用空調装置の断面図であり、（ａ）は内気循環モ
ードを示し、（ｂ）は外気導入モードを示している。
【０１６７】
本第７実施形態は、上記第６実施形態に対して、外気導入モードのときに外気送風機２
４を停止するか、外気送風機２４の回転方向を内気循環モードのときと逆にするものであ
る。すなわち、図８（ａ）に示す内気循環モードでは空調用制御装置（ＥＣＵ）４０が外
気送風機２４を正回転させて矢印Ａ３のように外気出口部３２ｂから外気を流出させ、図
８（ｂ）に示す外気導入モードでは空調用制御装置４０が外気送風機２４を停止又は逆回
転させて矢印Ａ６のように外気出口部３２ｂから外気を流入させる。
【０１６８】
これにより、外気導入モードにおいて外気入口部３２ａ及び外気出口部３２ｂの両方か
ら外気を導入することができるので、車両用空調装置３０の外気導入通路を従来よりも大
型化することなく車両用空調装置３０に透過膜１３を設けることができる。
【０１６９】
（第８実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第８実施形態について説
明する。
【０１７０】
本第８実施形態は、外気中の臭気濃度が高い場合に臭気が透過膜１３を通じて車室１１
に侵入することを抑制するために、上記第３実施形態に対して、外気送風機２４及び空調
用送風機２５の少なくとも一方を停止する送風機停止手段を設けたものである。ここで、
外気中の臭気濃度が高い場合とは例えばトンネル内を走行している場合等のことである。
【０１７１】
送風機停止手段は、外気臭気濃度に応じて外気送風機２４及び空調用送風機２５の少な
くとも一方のオン・オフを制御する。本例では、車両のグリルや外気流路２０等に設けら
れた臭気濃度センサ（図示せず）によって外気臭気濃度を検出し、上述の空調用制御装置
（図示せず）が外気送風機２４及び空調用送風機２５の少なくとも一方のオン・オフを制
御する。
【０１７２】
図９は、空調用制御装置による外気送風機２４のオン・オフ制御の概要を示すフローチ
ャートである。空調用制御装置は、まずステップＳ１００にて外気送風機２４をオンする
。次にステップＳ１１０にて、臭気濃度センサが検出した外気臭気濃度が所定値よりも大
きいか否かを判定する。
【０１７３】
ステップＳ１１０にて外気臭気濃度が所定値よりも大きいと判定した場合には、ステッ
プＳ１２０にて外気送風機２４をオフする。そして、ステップＳ１３０にて外気臭気濃度
が所定値よりも小さいか否かを判定し、外気臭気濃度が所定値よりも小さいと判定した場
合には、ステップＳ１００に戻る。
【０１７４】
ステップＳ１３０にて外気臭気濃度が所定値以上であると判定した場合にはステップＳ
１３０を繰り返す。なお、ステップＳ１１０にて外気臭気濃度が所定値以下であると判定
した場合にはステップＳ１１０を繰り返す。
【０１７５】
空調用制御装置による空調用送風機２５のオン・オフ制御も図９と同様であるので、空
調用送風機２５のオン・オフ制御については説明を省略する。
【０１７６】
本実施形態によると、外気中の臭気濃度が高い場合に透過膜１３への外気及び内気の少
なくとも一方の供給を抑制することができるので、透過膜１３による気体透過量を抑制し
て車室１１への臭気の侵入を抑制することができる。
【０１７７】
したがって、外気中の臭気濃度が高い場合に透過膜１３を閉塞する手段を設けて車室１
１への臭気の侵入を抑制する場合に比べて車両用空調装置の小型化とコスト低減とを図る
ことができる。
【０１７８】
なお、送風機停止手段を、例えば乗員によって操作される送風機停止スイッチのような
手動停止手段で構成することもできる。
【０１７９】
（第９実施形態）
次に、本発明の空調システムを車両用空調システムに適用した第９実施形態について説
明する。
【０１８０】
本第９実施形態は、上記第５〜第７実施形態に対して、窓の曇り量を検知又は推定して
内外気切替ドア３７を外気導入モードの位置に切り替えるドア切り替え手段を設けること
によって、窓の曇りを防止するものである。
【０１８１】
ドア切り替え手段は、窓の曇り量が所定値よりも大きくなった場合に内外気切替ドア３
７を外気導入モードの位置に切り替える。本例では上述の空調用制御装置（図示せず）が
内外気切替ドア３７を切り替えるようになっている。窓の曇り量の推定は例えば、内気温
度センサ及び内気湿度センサによって検出される内気温度及び内気湿度に基づいて空調用
制御装置が窓の曇り量を算出することで行うことができる。
【０１８２】
図１０は、空調用制御装置による内外気切替ドア３７の切り替え制御の概要を示すフロ
ーチャートである。空調用制御装置は、まずステップＳ２００にて内外気切替ドア３７を
内気循環モード（内気循環側）の位置にする。次にステップＳ２１０にて窓の曇り量が所
定値よりも大きいか否かを判定する。
【０１８３】
ステップＳ２１０にて窓の曇り量が所定値よりも大きいと判定した場合には、ステップ
Ｓ２２０にて内外気切替ドア３７を外気導入モード（外気導入側）の位置に切り替える。
そして、ステップＳ２３０にて窓の曇り量が所定値よりも小さいか否かを判定し、窓の曇
り量が所定値よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ２００に戻る。
【０１８４】
ステップＳ２３０にて窓の曇り量が所定値以上であると判定した場合にはステップＳ２
３０を繰り返す。なお、ステップＳ２１０にて窓の曇り量が所定値以下であると判定した
場合にはステップＳ２１０を繰り返す。
【０１８５】
本実施形態によると、車室１１内の水蒸気濃度が高くなって窓が曇った場合に外気を導
入して車室１１内の水蒸気濃度を低下させることができるので、窓の曇りを防止すること
ができる。
【０１８６】
（第１０実施形態）
次に、本発明の空調システムをコンテナ用空調システムに適用した第１０実施形態につ
いて説明する。図１１は、本第１０実施形態のコンテナ用空調システム２００の構成を示
す概念図である。
【０１８７】
図１１に示すように、コンテナ用空調システム２００は、内部に被収納物を収納可能な
筐体２１０を備えている。本実施形態の筐体２１０は、青果物を貯蔵する冷蔵庫、冷凍庫
あるいは冷凍コンテナとして構成されており、図示を省略しているが、内気を所望温度に
調整するための空調装置が設けられている。空調装置は、空調風の冷却には周知の冷凍サ
イクルを用いることができ、空調風の加熱には周知のヒータ（電気式や燃焼式等）を用い
ることができる。
【０１８８】
筐体２１０には、筐体２１０の内部全体に内気を循環させるための内気循環送風機１１
が設けられている。また、筐体２１０には、内気中の酸素濃度を検出するためのＯ２セン
サ２１２、内気中の二酸化炭素濃度を検出するためのＣＯ２センサ２１３、内気中の湿度
を検出するための湿度センサ２１４が設けられている。
【０１８９】
また、筐体２１０には、透過膜ユニット２２０が設けられている。透過膜ユニット２２
０は、外気流路２２２と内気流路２２３を形成する流路形成部材２２１が設けられている
。流路形成部材２２１は、筐体２１０の壁面を境界にして、筐体２１０の外部と内部に跨
るように設けられている。外気流路２２２と内気流路２２３との境界には、透過膜１３が
設けられている。つまり、筐体２１０の壁面の一部が透過膜１３になっている。外気流路
２２２では、筐体２１０の外部に存在する外気が透過膜１３の表面に沿って流れることが
でき、内気流路２２３では、筐体２１０内に存在する内気が透過膜１３の表面に沿って流
れることができる。
【０１９０】
外気流路２２２には、外気の流れを発生させるための外気送風機２２５が設けられてい
る。また、内気流路２２３には、内気の流れを発生させるための内気送風機２２６が設け
られている。これらの送風機２２５、２２６は、気体に運動エネルギーを与えたり圧力を
高めたりする流体機械のうち圧縮比が２未満のものであり、具体的にはファンやブロア等
である。これらの送風機２２５、２２６は、送風ファンとこれを回転駆動するモータとを
備えている。
【０１９１】
図１１に示す例では、外気流路２２２の外気は左から右に向かって流れ、内気流路２１
３の内気は右から左に向かって流れるようになっている。なお、筐体２１０の内部では、
内気循環送風機２１１によって内気が循環する流れが発生しているが、内気送風機２２６
が作動していない場合には、内気流路２２３には内気の流れが発生しないようになってい
る。
【０１９２】
外気送風機２２５または内気送風機２２６の非作動時には、透過膜１３の表面近傍で気
体が滞留し、外気と内気とで気体の濃度差が小さくなって、気体の透過が進行しなくなる
。このため、外気送風機２２５または内気送風機２２６の少なくとも一方を作動させるこ
とで、透過膜２２４の表面近傍での気体の滞留を解消させ、気体の透過を進行させること
ができる。
【０１９３】
コンテナ用空調システム２００には、制御装置２５０が設けられている。制御装置２５
０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路
から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行
い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。制御装置２５０は、Ｏ２センサ２１
２、ＣＯ２センサ２１３、湿度センサ２１４のセンサ信号が入力する。そして、制御装置
２５０は、これらのセンサ信号に基づいて、外気送風機２２５と内気送風機２２６に制御
信号を出力して送風制御を行う。
【０１９４】
青果物は、筐体２１０内に収納された後にも呼吸するため、筐体２１０内は大気と比較
して酸素濃度が低く二酸化炭素濃度が高い状態になる。青果物は、酸素濃度が低く二酸化
炭素濃度が高い状態で呼吸を抑制でき、鮮度を長期間保持できることが知られている。一
方、過度に酸素濃度が低くなると、青果物の代謝異常が起きて、異味や異臭を生じたり、
腐敗するおそれがある。また、青果物は多量の水分を含有しており、筐体２１０内に収納
された状態では、青果物から放出された水分で、筐体２１０内の相対湿度が高くなること
が多い。筐体２１０内の相対湿度は、高すぎると結露が発生し、低すぎると青果物が萎れ
、どちらの状態も青果物の鮮度の保持する上で好ましくない。以上のことから、筐体２１
０内の酸素濃度と二酸化炭素濃度と湿度を、青果物の貯蔵に適した所望の範囲内に調整す
る必要がある。本実施形態では、制御装置２５０がＯ２センサ２１２、ＣＯ２センサ２１
３、湿度センサ２１４のセンサ信号に基づいて外気送風機２５と内気送風機２６の風量を
制御することで、酸素濃度、二酸化炭素濃度、相対湿度を調整している。
【０１９５】
以上説明した本実施形態によれば、透過膜１３を用いることで、外気と内気とで濃度差
が発生した気体（Ｏ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ）のみを移動させることができる。これにより、
外気と内気との間で濃度差がない気体（例えばＮ２）の移動が生じないので、温度調整（
本実施形態では冷却）された内気が必要以上に外気に放出されることを防止でき、コンテ
ナ用空調システム２００の熱負荷を小さくすることができる。
【０１９６】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は透過膜の具体的配置位置の一例を示したものであり、これに限
定されることなく透過膜をトランクルームや車両の側壁部等に配置することができる。
【０１９７】
また、上記第５実施形態では、空調用送風機２５に外気を導入する外気導入通路として
外気流路３２のみを設け、この外気流路３２に透過膜モジュール３３を配置しているが、
外気導入通路として外気流路３２とは別個の通路を外気流路３２と並列に設け、この別個
の通路には透過膜モジュール３３を配置しないようにしてもよい。
【０１９８】
また、上記各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよいことはもちろんである。
【０１９９】
（透過膜構造体）
上述の住宅用空調システム、車両用空調システム及びコンテナ用空調システムにおいて
は、透過膜１３の代わりに、図１２に示す透過膜構造体５０ａ、又は図１３に示す透過膜
構造体５０ｂを用いても良い。
【０２００】
図１２の透過膜構造体５０ａは、透過膜１３ｃ及び支持体４２ａを備える。透過膜１３
ｃは平面状であり、その片面に密着する平面状の支持体４２ａによって支持されている。
なお、支持体４２ａは、例えば透過膜１３ｃの外周部等、透過膜１３ｃの一部のみに密着
していてもよく、透過膜１３ｃに完全に密着していてもよい。
【０２０１】
図１３の透過膜構造体５０ｂは、透過膜１３ｄ及び支持体４２ｂを備える。透過膜１３
ｄは襞状であり、その片面に密着する襞状の支持体４２ｂによって支持されている。なお
、支持体４２ｂは、透過膜１３ｄの一部のみに密着していてもよく、透過膜１３ｄに完全
に密着していてもよい。
【０２０２】
透過膜１３ｃ及び１３ｄは、上述の高分子材料から形成される膜により構成されており
、その厚さは０．１〜１０μｍであることが好ましい。支持体４２ａ及び４２ｂは、気体
を透過するものであればよく、例えば、紙状の繊維部材、並びに孔径が０．１〜５００μ
ｍの多孔質体及びメッシュが挙げられる。支持体の厚さは５０〜５００μｍであることが
好ましい。また、支持体４２ａ及び４２ｂは断熱材であることが好ましい。これにより、
住宅用空調システム１００における熱効率を向上させ易くなる。
【０２０３】
これらの透過膜構造体５０ａ及び５０ｂによれば、透過膜１３ｃ及び１３ｄが支持体に
より支持されているため、透過膜１３ｃ及び１３ｄを薄くして透過する気体量を増加させ
るとともに、透過膜構造体の強度を確保することができる。さらに、透過膜構造体５０ｂ
によれば、透過膜１３ｃ及び１３ｄの表面積が大きくなるため、気体の透過量をさらに増
加させることができる。
【０２０４】
なお、上述の透過膜構造体は、例えば、後工程で除去可能なフィルム上に上述の成膜加
工方法により透過膜を形成し、形成された透過膜上に支持体を転写した後に、上記フィル
ムを除去することにより製造することができる。後工程で除去可能なフィルムとしては、
水、溶剤、薬品等による洗浄により除去されるフィルムや、ＵＶ、ＥＢ等の照射により改
質した後に除去されるフィルムが挙げられる。また、透過膜上に支持体を転写する方法と
しては、透過膜と支持体との間に接着剤や粘着剤を介在させ接着する方法や、加熱や溶剤
による溶解等によって透過膜と支持体とを接着する方法が挙げられる。
【実施例】
【０２０５】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の
実施例に限定されるものではない。
【０２０６】
（実施例１）
本実施例１では、重合体製造例として環状オレフィン付加重合体（ポリマーａ）の合成
について説明する。
【０２０７】
窒素置換したガラス製容器に単量体a５３．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、トリチルテトラ（
ペンタフルオロフェニル）ボレート｛［Ｐｈ３Ｃ］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］｝３７ｍｇ（４
０μｍｏｌ）をトルエン１５０ｍｌに溶解した。そこへ別途調整した触媒溶液（シクロペ
ンタジエニル（アリル）パラジウム［Ｃ５Ｈ５ＰｄＣ３Ｈ５］９ｍｇ（４０μｍｏｌ）、
トリシクロへキシルホスフィン［ＰＣｙ３］１２ｍｇ（４０μｍｏｌ）をトルエン１５ｍ
ｌに溶解したもの）を添加し、室温（２５℃）で５時間重合反応を行った。
【０２０８】
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、１２０℃
で１２時間減圧乾燥したところ、５１．５ｇ（収率９１％）のポリマーａが得られた。
【０２０９】
得られたポリマーａのＧＰＣ測定による分子量はＭｎ＝５５８，０００、分子量分布Ｍ
ｗ／Ｍｎ＝３．２２であった。
【０２１０】
【化１１】
0005849889.tif 000013
【０２１１】
（実施例２）
本実施例２では、重合体製造例として環状オレフィン付加重合体（ポリマーｂ）の合成
について説明する。
【０２１２】
窒素置換したガラス製容器に単量体ａ３７．５ｇ（０．１４ｍｏｌ）、単量体ｂ（ノル
ボルネン）５．６ｇ（０．０６ｍｏｌ）及びトリチルテトラ（ペンタフルオロフェニル）
ボレート｛［Ｐｈ３Ｃ］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］｝３７ｍｇ（４０μｍｏｌ）をトルエン１
４０ｍｌに溶解した。そこへ別途調整した触媒溶液（シクロペンタジエニル（アリル）パ
ラジウム［Ｃ５Ｈ５ＰｄＣ３Ｈ５］９ｍｇ（４０μｍｏｌ）、トリシクロへキシルホスフ
ィン［ＰＣｙ３］１２ｍｇ（４０μｍｏｌ）をトルエン１５ｍｌに溶解したもの）を添加
し、室温（２５℃）で５時間重合反応を行った。
【０２１３】
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、１２０℃
で１２時間減圧乾燥したところ、３９．２ｇ（収率９１％）のポリマーｂが得られた。
【０２１４】
得られたポリマーｂのＧＰＣ測定による分子量はＭｎ＝５９９，０００、分子量分布Ｍ
ｗ／Ｍｎ＝３．２４であった。１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより、重合体中の単量体ａ由来
の構造体及び単量体ｂ由来の構造体の組成比はa／b＝７０／３０（ｍｏｌ／ｍｏｌ）であ
ることを確認した。
【０２１５】
【化１２】
0005849889.tif 000014
【０２１６】
〔表面の密着性を改良したメッシュ体の作製〕
密着向上剤Ｘ−９２−４７０（信越化学工業社製  固形分１０％／トルエン−酢酸エチ
ル溶媒）をメッシュ体（材質：ＰＥＴ、開口率：４６％、開口径：８５μｍ）表面に均一
に塗布し、室温にて風乾後、１２０℃、５分間の加熱処理を行い、表面の密着性を改良し
たメッシュ体を得た。
【０２１７】
（比較例）
特開２０１１−１２１１４号公報の実施例１４（段落０２１９、図１５参照）に記載さ
れた非対称膜を、上記実施例１及び実施例２の比較例とする。
【０２１８】
〔膜の評価〕
（１）孔の有無の確認
実施例及び比較例で得られた非対称膜について、その表面（非対称膜については緻密層
側）を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、孔の有無を確認した。その結果を表１に示
す。なお、図１４は実施例１の非対称膜のＳＥＭ像であり、図１５は実施例２の非対称膜
のＳＥＭ像であり、図１６は比較例の非対称膜のＳＥＭ像である。
【０２１９】
（２）気体透過係数
（等圧法）
実施例１、２で得られた非対称膜及び比較例で得られた水面展開膜について、等圧気体
透過率測定装置（デンソー社製、図１７のガス透過性評価装置参照）を用い、下記の測定
条件で、酸素及び二酸化炭素についての気体透過係数（Ｐ（Ｏ２）及びＰ（ＣＯ２））を
測定した。得られた気体透過係数（Ｐ（Ｏ２）及びＰ（ＣＯ２））を膜の膜厚（Ｌ）で除
して気体透過速度（Ｐ（Ｏ２）／Ｌ及びＰ（ＣＯ２）／Ｌ）を算出した。また、分離比α
（＝（Ｐ（Ｏ２）／（Ｐ（ＣＯ２））も算出した。その結果を表１に示す。
【０２２０】
本評価装置での初期環境は、事前に酸素、二酸化炭素の濃度を調整したボンベ（例えば
、酸素濃度：２０．５％、二酸化炭素：４０００ｐｐｍ）から評価チャンバー内にガスを
入れ、初期濃度環境を作った。評価チャンバー外側は、大気空気（酸素濃度：２０．８〜
２０．９％、二酸化炭素：４００〜６００ｐｐｍ）である。なお、膜設置部には仕切り板
（図示せず）が備えられており、評価開始前に膜は仕切り板により外気と遮断されている
。膜評価は、下記の測定条件下、膜設置部の仕切り板を取り除くことで開始され、評価チ
ャンバー内外のガス交換を行った。すなわち、評価チャンバー内の２成分のガス濃度の変
化から、酸素及び二酸化炭素についての気体透過速度を測定した。対象ガスの膜に対する
流れ方向は、酸素は外から内へ、二酸化炭素は内から外へ流れる初期濃度環境とした。評
価チャンバー内及び外の酸素及び二酸化炭素の濃度は、酸素センサー（チノー社製、型番
：ＭＧ１２００）と二酸化炭素センサー（ヴァイサラ社製、型番：ＧＭＰ３４３）により
測定し、データロガ（チノー社製、型番：ＫＩＤＳ  ｖｅｒ６）に記録した。
【０２２１】
（測定条件）
温度            ：２３±２度
膜間の圧力差    ：なし
膜間のガス分圧差：酸素０．００１３〜０．００６６ａｔｍ、二酸化炭素０．０００１
〜０．００１１ａｔｍ
（３）ＳＰＭ遮断率
ナノ粒子発生装置（Ｐａｌａｓ社製、型番：ＧＦＧ−１０００）が接続されたＡ層と、
粒子カウンター（ＴＳＩ社製、型番：ＳＭＰＳ−３０３４）が接続されたＢ層とが、膜サ
ンプルがセットされるホルダーを介して連結されている測定装置（図１８参照）を用いて
、以下の手順でＳＰＭ遮断率を測定した。その結果を表１に示す。
【０２２２】
（ｉ）ナノ粒子発生装置により１０〜５００ｎｍの粒径を有するカーボン粒子を発生さ
せ、これをＡ層内に貯める。
【０２２３】
（ｉｉ）非対称膜（水面展開膜）のサンプルをサンプルホルダー（膜面積：最大で１６
ｃｍ２）にセットし、サンプルホルダーとＢ層の間のバルブＶ１を閉じ、Ａ層とＢ層との
差圧が１ｋＰａとなるまでＢ層を減圧する。
【０２２４】
（ｉｉｉ）バルブＶ１を開き、Ｂ層内が大気圧に戻る際に透過するガスに乗せてカーボ
ン粒子を膜に供給し、膜を透過したカーボン粒子をＢ層に貯める。
【０２２５】
（ｉｖ）Ｂ層内のカーボン粒子の濃度を、粒子カウンターを用いて計測する。
【０２２６】
（ｖ）以下の式に基づいてＳＰＭ遮断率を算出する。
【０２２７】
ＳＰＭ遮断率［質量％］  ＝  １００×｛（Ｃｉｎ−Ｃｏｕｔ）／Ｃｉｎ｝
（Ｃｉｎ：Ａ層での粒子濃度［μｇ／ｍＬ］、Ｃｏｕｔ：Ｂ層での粒子濃度［μｇ／ｍ
Ｌ］）
（４）膜強度
図１９に示す装置を用いて膜強度を測定した。この装置は、膜を装着する膜装着部を有
する７Ｌのアルミ製容器（デンソー社製）と、容器内に空気を導入する空気導入部と、容
器内の圧力を測定する圧力測定部（圧力測定計）と、容器内に導入した空気量を測定する
導入空気測定部（流量計）とを備える。
【０２２８】
空気導入部は、コンプレッサーや館内空気など昇圧した空気を供給できるものであれば
よい。圧力測定部は、圧力計（日本電産コパル電子社製、型式：ＰＧ−３０−１０１Ｒ又
はＰＧ−３０−１０２Ｒ）を設置した容器内に空気を導入し評価を行う部分である（例え
ば、１〜５０ｋＰａ）。空気測定部は、ある任意の圧力（１〜５０ｋＰａの範囲において
）におけるガス流量（例えば、１〜２００ｓｃｃｍ）を、マスフローメータ（コフロック
社製、モデル  ３１００）により測定した。なお圧力計とマスフローメータは、膜の抵抗
や膜の強度等により（特に、１ｋＰａ以下での評価が必要な場合）、圧力計とマスフロー
メータの組み合わせを変えることが好ましい。
【０２２９】
評価方法を以下に示す。なお本例では流量を一定にしたときの容器内圧力を測定する手
順を説明しているが、逆の手法でもよい。
【０２３０】
まず容器の膜装着部に膜を取り付けた後、容器内に空気を導入し、任意流量（１〜２０
０ｓｃｃｍ）を保持し、容器内圧力が安定したところで、その圧力下での膜からの排出流
量を導入空気測定部での空気流量とみなし、その圧力での空気流量とした。測定は、空気
流量の低いほうから徐々に上昇（例えば、フルスケールに対して１％ずつ上昇）させてい
った。ある空気流量の際に、容器内圧力が低下する現象が見られる。膜の強度の指標とし
ては、圧力低下が見られた直前の圧力データを用いた。そのデータを表１に示す。表１か
ら、本発明の実施例１、２では、比較例に対して、膜強度が大幅に向上していることが分
かる。
【０２３１】
【表１】
0005849889.tif 000015
【符号の説明】
【０２３２】
３      多孔質層
５      緻密層
１０    車両
１３    非対称膜（透過膜）
３０    車両用空調装置
３３    透過膜モジュール
３７    内外気切替ドア
３８    フィルタ
４０    空調用制御装置
４０ａ  透過膜構造体
４０ｂ  透過膜構造体
４２ａ  支持体
４２ｂ  支持体
１００  住宅用空調システム
２００  コンテナ用空調システム
【図８】
0005849889.tif 000020
【図１】
0005849889.tif 000021
【図２】
0005849889.tif 000022
【図３】
0005849889.tif 000023
【図４】
0005849889.tif 000024
【図５】
0005849889.tif 000025
【図６】
0005849889.tif 000026
【図７】
0005849889.tif 000027
【図９】
0005849889.tif 000028
【図１０】
0005849889.tif 000029
【図１１】
0005849889.tif 000030
【図１２】
0005849889.tif 000031
【図１３】
0005849889.tif 000032
【図１４】
0005849889.tif 000033
【図１５】
0005849889.tif 000034
【図１６】
0005849889.tif 000035
【図１７】
0005849889.tif 000036
【図１８】
0005849889.tif 000037
【図１９】
0005849889.tif 000038