(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の空調システムであって、
車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、
前記車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素及び二酸化炭素を優位に透過させる透過膜であって、前記車両の室内とその車両の室外との間の前記各気体の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、
前記透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は前記透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備え、
前記透過膜は、前記車両の室内で酸素が消費されることにより低下した前記車両の室内の酸素濃度に応じて前記車両の室外より前記車両の室内に酸素を導入し、前記車両の室内で二酸化炭素が発生することにより増加した前記車両の室内の二酸化炭素の濃度に応じて二酸化炭素を前記車両の室外へ排出すること、
を特徴とする空調システムにおいて、
前記加圧装置又は前記減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、前記導入扉を介して前記加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、前記加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、前記排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって前記加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
車両用の空調システムであって、
車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、
前記車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素を優位に透過させる透過膜であって、前記車両の室内とその車両の室外との間の酸素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、
前記車両の室内に設置された、二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収手段と、
前記透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は前記透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備え、
前記透過膜は、前記車両の室内で酸素が消費されることにより低下した前記車両の室内の酸素濃度に応じて前記車両の室外より前記車両の室内に酸素を導入し、
前記二酸化炭素吸収手段は、前記車両の室内で発生した二酸化炭素を吸収すること、
を特徴とする空調システムにおいて、
前記加圧装置又は前記減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、前記導入扉を介して前記加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、前記加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、前記排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって前記加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
車両用の空調システムであって、
車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、
前記車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素を優位に透過させる透過膜であって、前記車両の室内とその車両の室外との間の酸素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、
前記車両の室内の二酸化炭素を優位に前記車両の室外に排出するＰＳＡと、
前記透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は前記透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備え、
前記透過膜は、前記車両の室内で酸素が消費されることにより低下した前記車両の室内の酸素濃度に応じて前記車両の室外より前記車両の室内に酸素を導入し、
前記ＰＳＡは、前記車両の室内で発生した二酸化炭素を前記車両の室外へ排出すること、
を特徴とする空調システムにおいて、
前記加圧装置又は前記減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、前記導入扉を介して前記加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、前記加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、前記排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって前記加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項４】
車両用の空調システムであって、
車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、
前記車室壁の一部を置き換えて設置された、二酸化炭素を優位に透過させる透過膜であって、前記車両の室内とその車両の室外との間の二酸化炭素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、
前記車両の室外の酸素を優位に前記車両の室内に導入するＰＳＡと、
前記透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は前記透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備え、
前記透過膜は、前記車両の室内で二酸化炭素が発生することにより増加した前記車両の室内の二酸化炭素の濃度に応じて二酸化炭素を前記車両の室外へ排出し、
前記ＰＳＡは、前記車両の室内で消費された酸素に対応する量の酸素を前記車両の室外より前記車両の室内に導入すること、
を特徴とする空調システムにおいて、
前記加圧装置又は前記減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、前記導入扉を介して前記加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、前記加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、前記排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって前記加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の空調システムにおいて、
前記車室壁の一部にはドアが設けられており、そのドアを開閉したときの前記車両の室内の気圧変動を調整するための圧力調整機構を更に備え、
前記車両の室内は、前記ドアが閉じられた状態では、前記通過膜及び前記圧力調整機構を除いて、気体の出入り箇所のない準密閉空間であること、
を特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載の空調システムにおいて、
前記車室壁の一部にはドアが設けられており、そのドアを開閉したときの前記車両の室内の気圧変動を調整するための圧力調整機構を更に備え、
前記車両の室内は、前記ドアが閉じられた状態では、前記ＰＳＡ、前記通過膜及び前記圧力調整機構を除いて、気体の出入り箇所のない準密閉空間であること、
を特徴とする空調システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、汚染物質を捕捉するフィルタを前記透過膜及び前記ＰＳＡの少なくとも一方の気体流入経路上に設置することを特徴とする空調システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、強度を向上させるための支持体によって支持されることを特徴とする空調システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れかに記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、３次元形状であることを特徴とする空調システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の空調システムにおいて、
前記透過膜の前記３次元形状は、襞折り形状又は突起形状又はディーゼルパティキュレートトラッパ形状の何れかであることを特徴とする空調システム。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記車両の室内の温度及び湿度を調整する内気循環方式のエアーコンディショナを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の空調システムにおいて、
前記エアーコンディショナの送風経路を構成する壁の一部は前記透過膜であり、この透過膜の前記送風経路と反対側の面は、外気に触れていることを特徴とする空調システム。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、汚染物質を捕集する内気循環方式のエアピュリファイヤを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、
前記車両の室内の所定の気体の濃度を検知するセンサと、
前記センサの測定結果を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の空調システムにおいて、
前記報知手段は、前記センサが測定した濃度値が所定の濃度値範囲になかった場合、警報を行うことを特徴とする空調システム。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載の空調システムにおいて、
更に、前記車両の室内に酸素を放出可能な補助酸素放出手段を備え、
前記センサは、酸素の濃度を検知し、
前記補助酸素放出手段は、前記センサによって測定された酸素濃度値が所定の数値を下回っていたときに、酸素を放出することを特徴とする空調システム。
【請求項１７】
請求項１４〜請求項１６の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記車両の室内の二酸化炭素を吸収可能な補助二酸化炭素吸収手段を備え、
前記センサは、二酸化炭素の濃度を検知し、
前記補助二酸化炭素吸収手段は、前記センサによって測定された二酸化炭素濃度値が所定の数値を上回っていたときに、二酸化炭素を吸収することを特徴とする空調システム。
【請求項１８】
請求項１４又は請求項１５に記載の空調システムにおいて、
更に、前記センサが測定した濃度値が所定の濃度値範囲になかった場合、外気を導入する外気導入手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項１９】
請求項１４〜請求項１８の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記透過膜の破損を検出する破損検出手段を備え、
前記報知手段は、前記破損検出手段が前記透過膜の破損を検出するとその旨を報知することを特徴とする空調システム。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１９の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記透過膜の結露を検知あるいは推定する結露検知手段を備え、
前記報知手段は、前記結露検知手段が前記透過膜の結露を検知あるいは推定するとその旨を報知することを特徴とする空調システム。
【請求項２１】
請求項１〜請求項２０の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記透過膜を外気から隔離させる隔離手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項２２】
請求項１〜請求項２１の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記車両の室外の酸素濃度値が前記車両の室内の酸素濃度値よりも低い値になったときに、前記透過膜による気体透過を停止させる気体透過停止手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項２３】
請求項１〜請求項２２の何れかに記載の空調システムにおいて、
前記透過膜の近傍に設置された所定の気体の濃度を検知する気体濃度センサの検知結果に基づいて前記透過膜の透過性能の低下を推定し、透過性能が所定の性能よりも低下したときに前記透過膜の透過性能を再生させる再生手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の空調システムにおいて、
前記再生手段は、前記透過膜を反転させて前記透過膜の前記車両の室内側の面と前記透過膜の前記車両の室外側の面とを入れ替え、更に前記透過膜の前記車両の室内側の気体を前記車両の室外へ排出させることによって前記透過膜の透過性能を再生させることを特徴とする空調システム。
【請求項２５】
請求項２３又は請求項２４に記載の空調システムにおいて、
前記再生手段は、前記透過膜を加熱することにより前記透過膜の透過性能を再生させることを特徴とする空調システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載の空調システムにおいて、
前記再生手段は、エンジンの熱を利用して前記透過膜を加熱することを特徴とする空調システム。
【請求項２７】
請求項２３〜請求項２６の何れかに記載の空調システムにおいて、
前記再生手段は、前記透過膜を振動させることにより前記透過膜の透過性能を再生させることを特徴とする空調システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載の空調システムにおいて、
前記再生手段は、超音波を用いて前記透過膜を振動させることを特徴とする空調システム。
【請求項２９】
請求項１〜請求項２８の何れかに記載の空調システムにおいて、
更に、前記透過膜の前記車両の室内側あるいは前記車両の室外側の少なくとも一方に、気体を乾燥させる乾燥手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項３０】
請求項１〜請求項２９の何れか記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、液膜であることを特徴とする空調システム。
【請求項３１】
請求項１〜請求項２９の何れか記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、ロール状になっており、
前記透過膜の近傍に設置された所定の気体の濃度を検知する気体濃度センサの検知結果に基づいて前記透過膜の透過性能の低下を推定し、透過性能が所定の性能よりも低下したときに、未使用部分の新しい透過膜を引き出す透過膜引き出し手段を備えることを特徴とする空調システム。
【請求項３２】
請求項１〜請求項３１の何れか記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、車両の天井の全部あるいは一部を構成していることを特徴とする空調システム。
【請求項３３】
請求項１〜請求項３１の何れか記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、車両の床の全部あるいは一部を構成していることを特徴とする空調システム。
【請求項３４】
請求項１〜請求項３１の何れか記載の空調システムにおいて、
前記透過膜は、車両のウィンドウの全部あるいは一部を構成していることを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調対象空間に有害気体や有害微粒子の侵入をできるだけ防止する空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車は、車室外部から空気を導入してこれを加熱あるいは冷却して車室内に供給するする外気導入モードと、車室内の空気を循環しながら空気を加熱あるいは冷却する内気循環モードとを有するエアーコンディショナを備えている。そして近年、車室内へ侵入する音の遮断性能を向上させるため、車両の組み付け精度を上げる等の対策が施され、車室の密閉度がますます高まるようになってきた。しかし、このように車室の密閉度が高まると、多くの乗員が長時間の乗車をした際に、酸素濃度の低下や二酸化炭素濃度の上昇が起こり、乗員に頭痛や気分の不快をもたらす恐れがあった。このため、適度に外気導入モードを利用して外気を車室内に導入する必要があった。
【０００３】
しかし、都会や幹線道路等は大気汚染がひどく、外気をそのまま車室内に導入することは乗員の健康を考えると大きな問題があった。そこで、大気中の有害ガスや粉塵等の汚染物質を除去するための様々なフィルタが開発され、このようなフィルタを外気導入のための取り入れ口に設置して、大気中の汚染物質を除去するようにしている自動車もある（方式１）。
【０００４】
また、特許文献１に記載されているように外気の汚れを検出するガス検出手段を設け、このガス検出手段によって外気が汚れていないと判断されたときのみ、内気循環モードから外気導入モードへと自動切り替えを行う自動車用空調装置が考えられている（方式２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２４７２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した方式１の方法は、現実には性能的に十分なフィルタがなく、汚染物質の車室内への侵入を十分に防ぐことができなかった。一方、上述した方式２の方法は、ガス検出手段を実現するセンサ及び制御装置や、内気循環モードから外気導入モードへ切り替えを行うアクチュエータ等にコストがかかるといった問題があった。また、都会や幹線道路等の大気汚染の著しい地域を長く走行しているときはなかなか外気導入モードに切り替わらず、長時間換気が行われない状態が続くといった問題もあった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、汚染物質の空調対象空間内への侵入をより防止し、その空調対象空間にいる人に対して快適さを提供する空調システムを提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の空調システムは、車両用の空調システムであって、車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、その車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素及び二酸化炭素を優位に透過させる透過膜であって、車両の室内とその車両の室外との間の各気体の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備える。車両は排ガスにさらされることが多く、本発明の空調システムを利用する価値が高い。また、このようにすれば、短時間で空調対象空間を快適な状態にすることができる。そして、透過膜は、車両の室内で酸素が消費されることにより低下した車両の室内の酸素濃度に応じて車両の室外より車両の室内に酸素を導入し、車両の室内で二酸化炭素が発生することにより増加した車両の室内の二酸化炭素の濃度に応じて二酸化炭素を車両の室外へ排出する。ここで言う、「気体を透過させない壁」というのは、気体よりも分子構造が大きい粉塵等はもちろん通過させない（以下同様）。また、「酸素及び二酸化炭素を優位に透過させる透過膜」というのは、理想的には酸素及び二酸化炭素のみを透過させる透過膜であるとよい。また、透過膜は、酸素を優位に透過するものと二酸化炭素を優位に透過するものとを別体に構成してもよい。さらに、加圧装置又は減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、導入扉を介して加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備える。これは、例えばダイヤフラムのような往復動作を一方向の圧力に変換することができる装置を加圧装置や減圧装置として利用して実現するとよい。このような走行中の座席の上下動を利用した加圧装置や減圧装置であれば、燃費に影響を与えることがない。
【０００９】
また、請求項２に記載の空調システムのように、車両用の空調システムであって、車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、その車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素を優位に透過させる透過膜であって、車両の室内とその車両の室外との間の酸素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、車両の室内に設置された、二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収手段と、透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備えるようにしてもよい。車両は排ガスにさらされることが多く、本発明の空調システムを利用する価値が高い。また、このようにすれば、短時間で空調対象空間を快適な状態にすることができる。そして、透過膜は、車両の室内で酸素が消費されることにより低下した車両の室内の酸素濃度に応じて車両の室外より車両の室内に酸素を導入し、二酸化炭素吸収手段は、車両の室内で発生した二酸化炭素を吸収するようになっているとよい。ここで言う、「酸素を優位に透過させる透過膜」というのは、理想的には酸素のみを透過させる透過膜であるとよい。また、二酸化炭素吸収手段としては例えば二酸化炭素吸収剤等が考えられる。さらに、加圧装置又は減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、導入扉を介して加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備える。これは、例えばダイヤフラムのような往復動作を一方向の圧力に変換することができる装置を加圧装置や減圧装置として利用して実現するとよい。このような走行中の座席の上下動を利用した加圧装置や減圧装置であれば、燃費に影響を与えることがない。
【００１０】
また、請求項３に記載の空調システムのように、車両用の空調システムであって、車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、その車室壁の一部を置き換えて設置された、酸素を優位に透過させる透過膜であって、前記車両の室内とその車両の室外との間の酸素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、車両の室内の二酸化炭素を車両の室外に排出するＰＳＡと、透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備えるようにしてもよい。車両は排ガスにさらされることが多く、本発明の空調システムを利用する価値が高い。また、このようにすれば、短時間で空調対象空間を快適な状態にすることができる。なお、透過膜は、車両の室内で酸素が消費されることにより低下した車両の室内の酸素濃度に応じて車両の室外より車両の室内に酸素を導入し、ＰＳＡは、車両の室内で発生した二酸化炭素を車両の室外へ排出する。また、ＰＳＡとは、Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎの略であり、分子の大きさによる吸着速度の差を利用しての気体を分離する装置のことである。また、「酸素を優位に透過させる透過膜」というのは、理想的には酸素のみを透過させる透過膜であるとよい。さらに、加圧装置又は減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、導入扉を介して加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備える。これは、例えばダイヤフラムのような往復動作を一方向の圧力に変換することができる装置を加圧装置や減圧装置として利用して実現するとよい。このような走行中の座席の上下動を利用した加圧装置や減圧装置であれば、燃費に影響を与えることがない。
【００１１】
また、請求項４に記載の空調システムのように、車両用の空調システムであって、車両の室内を構成し、気体を透過させない車室壁と、その車室壁の一部を置き換えて設置された、二酸化炭素を優位に透過させる透過膜であって、車両の室内とその車両の室外との間の二酸化炭素の濃度差により透過機能が発現する透過膜と、車両の室外の酸素を優位に車両の室内に導入するＰＳＡと、透過膜の一方の面に接する空気を加圧して透過機能を高める加圧装置又は透過膜の一方の面に接する空気を減圧して透過機能を高める減圧装置とを備えるようにしてもよい。車両は排ガスにさらされることが多く、本発明の空調システムを利用する価値が高い。また、このようにすれば、短時間で空調対象空間を快適な状態にすることができる。なお、透過膜は、車両の室内で二酸化炭素が発生することにより増加した車両の室内の二酸化炭素の濃度に応じて二酸化炭素を車両の室外へ排出し、ＰＳＡは、車両の室内で消費された酸素に対応する量の酸素を車両の室外より車両の室内に導入する。また、「二酸化炭素を優位に透過させる透過膜」というのは、理想的には二酸化炭素のみを透過させる透過膜であるとよい。また、「車両の室内外の酸素を優位に車両の室内に導入するＰＳＡ」というのは、理想的には酸素のみを導入するＰＳＡであるとよい。さらに、加圧装置又は減圧装置は、加減圧空間に対して空気を導入のみさせるための導入扉と、導入扉を介して加減圧空間に対して空気を導入する第一の導風路と、加減圧空間より空気を排出のみさせるための排出扉と、排出扉を介して空気を排出する第二の導風路と、車両に設けられた座席が走行中の車両の振動により上下動することによって加減圧空間に対して加圧及び減圧を行う手段とを備える。これは、例えばダイヤフラムのような往復動作を一方向の圧力に変換することができる装置を加圧装置や減圧装置として利用して実現するとよい。このような走行中の座席の上下動を利用した加圧装置や減圧装置であれば、燃費に影響を与えることがない。
【００１２】
これらのようにすれば、例えば都会や幹線道路のような大気汚染が著しいところであっても、車両の室内は酸素又は二酸化炭素の少なくとも一方の気体以外の物質の出入りをなくす又は従来に比較して少なくすることができるため、汚染物質が車両の室内へ侵入することを防止できる。また、車両の室内は、酸素又は二酸化炭素の少なくとも一方の気体以外の物質の出入りがない又は従来に比較して少ないため、熱エネルギーの放出や流入も従来に比較して少ない。また、車両の室内とその車両の室外との間の透過可能気体の濃度差によって透過機能が発現する透過膜であるため、時間の経過と共に車両の室内とその外とで透過可能気体の濃度が同じになるため、車両の室内の空気は人にとって快適な空気に自然となる。
【００１３】
また、車両の室内を構成する壁に、人が出入りするためのドアが設けられていた場合は、請求項５に記載のように、そのドアを開閉したときの車両の室内の気圧変動を調整するための圧力調整機構を更に備えるように構成し、車両の室内は、ドアが閉じられた状態では、通過膜及び圧力調整機構を除いて、気体の出入り箇所のない準密閉空間になっているとよい。圧力調整機構の例としては、ダンパー機構やアコーディオン機構やダイヤフラム機構等が考えられる。このようにすると、車両の室内にいる人が感じる気圧変動が少なくなり快適になる。
また、同様に、人が出入りするためのドアが設けられていた場合は、請求項６に記載のように、そのドアを開閉したときの車両の室内の気圧変動を調整するための圧力調整機構を更に備えるように構成し、車両の室内は、ドアが閉じられた状態では、ＰＳＡ、通過膜及び圧力調整機構を除いて、気体の出入り箇所のない準密閉空間になっているとよい。圧力調整機構の例としては、ダンパー機構やアコーディオン機構やダイヤフラム機構等が考えられる。このようにすると、車両の室内にいる人が感じる気圧変動が少なくなり快適になる。
ところで、流量等の関係で酸素又は二酸化炭素の少なくとも一方の気体以外の物質を全く出入りさせない性能を持った透過膜やＰＳＡを用いることができず、酸素又は二酸化炭素の少なくとも一方の気体以外の物質をごくわずかに出入りさせてしまう透過膜やＰＳＡを用いる場合も考えられる。そのような場合は、請求項７に記載のように、更に、汚染物質を捕捉するフィルタを透過膜及びＰＳＡの少なくとも一方の気体流入経路上に設置するようにするとよい。尚、汚染物質というのは、ＳＰＭ、粉塵、花粉、悪臭、ＮＯｘ、ＨＣ、ＤＰ（ディーゼルパティキュレート）等である。このようにすると、より車両の室内に侵入する汚染物質を少なくすることができる。
【００１５】
ところで、このような透過膜は請求項８に記載のように、強度を向上させるための支持体によって支持されるようになっているとよい。
通常、透過膜は薄くすればするほど単位時間あたりに透過する気体の流量が増加する。しかし、薄くすると透過膜の強度が低下してしまう。そこで支持体によって透過膜を支持することによって、必要な透過気体流量と強度とを得ることができる。
【００１６】
また、透過膜の形状は請求項９に記載のように、３次元形状であるとよい。３次元形状にすれば２次元形状に比べ、見かけ上の面積を一定にさせた状態で表面積を増やすことができるため、より多くの量の気体を透過させることができる。
具体的な３次元形状としては、例えば請求項１０に記載のように、襞折り形状や突起形状やディーゼルパティキュレートトラッパ形状であるとよい。これらの形状であれば、単位時間あたりに透過する気体の流量を効率的に増加させることができる。
【００１７】
ところで、請求項１１に記載のように、更に、車両の室内の温度及び湿度を調整する内気循環方式のエアーコンディショナを備えるようにしてもよい。
このようなエアーコンディショナを備えることにより、車両の室内の温度及び湿度を快適な状態にすることができる。
【００１８】
また、請求項１２に記載のように、エアーコンディショナの送風経路を構成する壁の一部は上述した透過膜であり、この透過膜の前記送風経路と反対側の面は、外気に触れているとよい。エアーコンディショナの送風経路は、車両の室内の空気が一様に通過するため、効率よく車両の室内の空気を快適な状態に保つことができる。
【００１９】
また、請求項１３に記載のように、更に、汚染物質を捕集する内気循環方式のエアピュリファイヤを備えるようにするとよい。このようになっていると、人の衣服等に付着して侵入してきた汚染物質や、人から発せられるにおい等を捕集することができ、より車両の室内の空気を快適な状態に保つことができる。
【００２１】
ところで、上述したように車両の室内は密閉性が非常に高く外部から汚染物質等の侵入を極力抑えることができるが、その反面、車両の室内に想定していたより多くの人がいるときなどは、密閉性が高いことから酸素濃度の低下や二酸化炭素濃度の上昇が起こり、快適性が低下する恐れがある。このようなことを防止するため、以下のような構成を採るとよい。
【００２２】
例えば、請求項１４に記載のように、更に、車両の室内の酸素濃度値と二酸化炭素濃度値を測定するセンサと、そのセンサの測定結果を報知する報知手段とを備えるようにするとよい。このようになっていると、例えば車両の室内にいる人が空間内の酸素濃度と二酸化炭素濃度を知ることができ、それぞれの値が適切な範囲内におさまっているかどうかを確認することができる。そして、適切な範囲内におさまっていなければ、窓を開ける等の対応を取ることができる。
【００２３】
また、請求項１５に記載のように、報知手段は、センサが測定した濃度値が所定の濃度値範囲になかった場合、警報を行うようになっているとよい。このようになっていれば、車両の室内にいる人は、空間内の酸素濃度や二酸化炭素濃度を常に意識してなくとも、所定の濃度値範囲外になったときにその旨を知ることができる。
【００２４】
一方、自動的に適切な濃度値になるように調整するようになっていてもよい。例えば、請求項１６に記載のように、更に、空間に酸素を放出可能な補助酸素放出手段を備え、その補助酸素放出手段は、センサによって測定された酸素濃度値が所定の数値を下回っていたときに、酸素を放出するようになっているとよい。この所定の数値としては、例えば１９．５［％］とするとよい。この数値の根拠は発明の実施の形態の中で説明する。
【００２５】
このようになっていれば、透過膜やＰＳＡの能力を超えた酸素の消費が車両の室内で起こったときや、透過膜やＰＳＡに不具合があったときに、一時的に車両の室内の酸素を増加させることができ、より快適性が高まる。また、請求項１７に記載のように、更に、一時的に空間内の二酸化炭素を吸収可能な補助二酸化炭素吸収手段を備え、その補助二酸化炭素吸収手段は、センサによって測定された二酸化炭素濃度値が所定の数値を上回っていたときに、二酸化炭素を吸収するようになっているとよい。この所定の数値としては、例えば１０００［ｐｐｍ］とするとよい。この数値の根拠については発明の実施の形態の中で説明する。
【００２６】
このようになっていれば、透過膜やＰＳＡや二酸化炭素吸収手段の能力を超えた二酸化炭素の発生が車両の室内で起こったときや、透過膜やＰＳＡや二酸化炭素吸収手段に不具合があったときに、一時的に空調空間内の二酸化炭素を減少させることができ、より快適性が高まる。
【００２７】
一方、補助酸素放出手段や補助二酸化炭素吸収手段を備えていなくても、請求項１８に記載のように、更に、前記センサが測定した濃度値が所定の濃度値範囲になかった場合、外気導入を行う外気導入手段を備えるようにしてもよい。外気導入手段としては、例えば換気口や換気扇であるとよい。
【００２８】
このようになっていても、車両の室内の酸素や二酸化炭素の濃度を適切にすることができる。ところで、透過膜も様々な要因によって破損する可能性もある。そのため、請求項１９に記載のようになっているとよい。つまり、更に、透過膜の破損を検出する破損検出手段を備え、報知手段が、破損検出手段が透過膜の破損を検出するとその旨を報知するようになっているとよい。ここでいう破損検出手段の一例としては、風量を検知するセンサを用いて風量が急に増加した場合に破損したと判定することが考えられる。
【００２９】
このようになっていると、利用者は透過膜の破損を知ることができ、それに応じた適切な対応を取ることができる。
また、透過膜はその性質上、結露が起こると性能が大幅に低下する。そのため、請求項２０に記載のように、更に、透過膜の結露を検知あるいは推定する結露検知手段を備えるようにし、報知手段が、結露検知手段が透過膜の結露を検知あるいは推定するとその旨を報知するようになっているとよい。
【００３０】
このようになっていれば、透過膜に結露が起こる前、あるいは結露が起こるとすぐに、その状態を利用者が知ることができるため、利用者は何らかの対策を施すことが可能になり透過膜の性能低下を防止することができる。また、結露を防止することや必要時以外に透過膜が機能することを防止するため、請求項２１に記載のように、更に、透過膜を外気から隔離させる隔離手段を備えているとよい。この隔離手段を機能させるときというのは、空調対象空間内に人が居ないときや、車両の室内の空気の状態が適切であり透過膜を機能させる必要がないとき等である。また隔離手段の具体例としては、透過膜の車両の室外側に設けたシャッター等が考えられる。このようになっていれば、透過膜の結露防止や寿命の延長に役立つ。
【００３１】
ところで、状況によっては空間対象空間外、すなわち外気の酸素濃度のほうが車両の室内よりも低いといった場合もありえる。具体例としては、車両の室内が車両の室内であった場合、その車両がトンネル内を走行しているときや、高地を走行しているときなどである。このような場合、車両の室内の酸素が車両の室内外に出てしまい、空調対象空間内の酸素濃度が低下するおそれがある。
【００３２】
このようなことを避けるためには、請求項２２のようになっているとよい。つまり、更に、車両の室外の酸素濃度値が車両の室内の酸素濃度値よりも低い値になったときに、透過膜による気体透過を停止させる気体透過停止手段を備えるようにするとよい。気体透過停止手段の具体例としては、透過膜の車両の室内側あるいは車両の室外側に設けたシャッター等が考えられる。
【００３３】
このようになっていれば、車両の室内の酸素が車両の室外に出てしまい、車両の室内の酸素濃度が低下するといったことを防止できる。ところで、透過膜については長期間使用すれば有害気体や浮遊物質等によって透過性能が低下することがあり得る。したがって、このようなことをできるだけ防止するため、請求項２３に記載のように、透過膜の近傍に設置された所定の気体の濃度を検知する気体濃度センサの検知結果に基づいて透過膜の透過性能の低下を推定し、透過性能が所定の性能よりも低下したときに透過膜の透過性能を再生させる再生手段を備えているとよい。
【００３４】
このようになっていれば、常に透過性能を一定以上に保つことができるため、車両の室内を快適に保つことができる。なお、再生手段の具体例としては、例えば請求項２４に記載のように、透過膜を反転させて透過膜の車両の室内側の面と透過膜の車両の室外側の面とを入れ替え、更に透過膜の車両の室内側の気体を車両の室外へ排出させることができるようになった再生手段であるとよい。
【００３５】
また、例えば請求項２５に記載のように、透過膜を加熱することにより透過膜の透過性能を再生させることができる再生手段であってもよい。なお、対象空間が車両の室内であるような場合は、請求項２６に記載のように、熱源としてエンジンの熱を利用して透過膜を加熱するように再生手段はなっているとよい。このようになっていれば、車両全体のエネルギー効率が高まる。
【００３６】
また、例えば請求項２７に記載のように、透過膜を振動させることにより透過膜の透過性能を再生させるようになった再生手段であってもよい。そして、この際の振動源としては、例えば請求項２８に記載のように、再生手段は、超音波を用いて透過膜を振動させるようになっているとよい。このようになっていれば、透過膜全体を広範囲にしかも均一に振動させることができる。
【００３７】
ところで、透過膜は一般的に乾燥状態であるほうが透過性能が高い。また、乾燥状態のほうがカビの発生が抑制される。このため、請求項２９に記載のように、更に、透過膜の車両の室内側あるいは車両の室外側の少なくとも一方に、気体を乾燥させる乾燥手段を備えているとよい。この乾燥手段の一例としては、乾燥空気を吹き付けて透過膜を乾燥させるようになったものが考えられる。
【００３８】
このようになっていれば、透過膜を乾燥状態に保てるため透過性能を確保できると共にカビの発生も防止できる。
ところで、請求項３０に記載のように、透過膜は液膜であってもよい。この液膜というのは、微小細孔を備えた固体支持体とこの固体支持体に支持又は固定化された液状体（例えばポリマーやオリゴマー）とから構成され、特定気体を優位に透過させることができるものである。このような液膜であっても、適切な液状体を選択すれば上述した効果が得られる。
【００３９】
また、請求項３１に記載のように、透過膜はロール状になっており、透過膜の近傍に設置された所定の気体の濃度を検知する気体濃度センサの検知結果に基づいて透過膜の透過性能の低下を推定し、透過性能が所定の性能よりも低下したときに、未使用部分の新しい透過膜を引き出す透過膜引き出し手段を備えるようになっていてもよい。
【００４０】
このようになっていれば、透過膜の交換頻度を減らすことができ、利用者の使い勝手が向上する。
【００４６】
ところで、透過膜の設置場所としては、次のような場所に設置するとよい。例えば、請求項３２に記載のように、透過膜は車両の天井の全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。また、請求項３３に記載のように、透過膜は車両の床の全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。また、請求項３４に記載のように、透過膜は車両のウィンドウの全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。
【００４７】
何れの場所でも、他の部位に比べて比較的平坦な広い面積を確保することができるため、十分な面積の透過膜を設置することができ、大勢の人が乗車する場合でも問題ない性能を確保しやすい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００４９】
図１は  車両を前後方向に切断した概略断面図である。まず、図１（ｂ）を用いて従来の車両３０について説明する。従来の車両３０は、図示しないエアーコンディショナを備え、そのエアーコンディショナは外気を車室３７に導入する外気導入モードと、外気を導入せずに車室３７の空気を循環させる内気循環モードとを有している。また、床下に床下通気口３５及びトランクにトランク通気口３３が設けられており、これらは、図示しないドアの開閉時に起こる車室３７の気圧変動を緩和するようになっている。このように、従来の車両３０は、エアーコンディショナを外気導入モードにすれば外気が車室３７に侵入するようになっており、また、エアーコンディショナを外気導入モードにしなくても、床下通気口３５及びトランク通気口３３から外気が侵入するようになっていた。
【００５０】
一方、図１（ａ）に示す実施例の車両１０は、従来の車両３０の床下通気口３５やトランク通気口３３のような通気口を備えない。また、図示しないエアコンは、内気循環モードのみを備える。車両１０の車室１９は、車室壁１１と透過膜１３と圧力調整機構１７とを備え、透過膜１３及び圧力調整機構１７以外では気体の出入りは起こらない準密閉空間となっている。
【００５１】
車室壁１１は、鉄、アルミ、ガラス等の気体を透過させない材質によって構成されている。また、透過膜１３は、酸素と二酸化炭素を優位に透過させる性質を持ち、車室１９の前席の足下、且つエアーコンディショナの送風経路内に設置されている。
【００５２】
ここで、透過膜１３について図２の斜視図を用いて説明する。透過膜１３は、平面形状をしており、その片面に密着する同じく平面状の支持体２１によって支持されている。尚、支持体２１は透過膜１３の片面に完全に密着するようになっていてもよいし、透過膜１３の一部だけに密着して透過膜１３を支持するようになっていてもよい（例えば外周のみを支持する等）。透過膜１３は、高分子を含む有機材料やセラミック等から構成され、その形状は平膜、中空膜、袋状膜等よりなる。また、支持体２１は、セラミックや繊維や多孔質金属樹脂等から構成される。
【００５３】
このように透過膜１３が支持体２１によって支持されているため、透過膜１３を薄くして透過する気体量を増やしながら、強度も確保することができる。
ここで、透過膜１３の厚さや面積等について言及しておく。車両１０の乗車定員を５人と仮定すると、５人が排出する二酸化炭素は１００［ｌ／ｈ］と想定される（宇宙船内の環境基準による）。すなわち、１秒あたり約２７．８［ｍｌ］である。また、濃度の上限としては１０００［ｐｐｍ］が建築基準法に定められている。車室１９の外部（すなわち空気中）の二酸化炭素濃度は通常３００［ｐｐｍ］程度であるため、車室１９の二酸化炭素濃度が上限の１０００［ｐｐｍ］に達した場合、車室１９とその外部との二酸化炭素の濃度差は７００［ｐｐｍ］程度と計算できる。すなわち分圧差は７６×７００×１０-8＝０．０５３２［ｃｍＨｇ］である。
【００５４】
透過膜１３の材料として、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン：透過係数＝３２００×１０-10［ｃｍ3（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ2・ｓ・ｃｍＨｇ］）を用いた場合、通常の作成方法で達成しうる膜厚は０．１［μｍ］程度である。したがって、透過膜１３の面積は、
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すなわち、約１３０［ｃｍ］四方の大きさＰＤＭＳ膜が必要となる。
【００５５】
一方、酸素については、快適に過ごせる濃度下限は１９．５［％］程度であり、車室１９の外部（すなわち空気中）の酸素濃度は２０．９［％］程度であるため、その濃度差は１．４［％］である。すなわち、分圧差は７６×０．０１４＝１．０６［ｃｍＨｇ］である。
【００５６】
尚、上述したＰＤＭＳは酸素も透過させることができ、ＰＤＭＳの酸素のガス透過係数は二酸化炭素の１／６程度であるが、上記計算で二酸化炭素と酸素との分圧比が２０倍程度あるため、二酸化炭素の必要透過量を満たせば酸素の必要透過量を満たすことになる。したがって、上述した大きさのＰＤＭＳ膜を透過膜１３として用いれば、５人の乗員が快適に過ごすことができるだけの酸素と二酸化炭素の透過量を確保することができる。
【００５７】
また、言い換えると、面積×透過係数／膜厚の値としては透過量を分圧差で割った値、すなわち、２７．８［ｍｌ／ｓ］／０．０５３２［ｃｍＨｇ］＝５２０［ｍｌ／ｓ／ｃｍＨｇ］以上が必要であると言うことができる。なぜなら、透過量＝分圧差×面積×透過係数／膜厚であるためである。
【００５８】
次に、透過膜１３の設置について説明する。図３は、エアーコンディショナの送風ファン２３付近を表す断面図である。送風ファン２３は送風経路２５上に設置されている。また、送風経路２５を構成する壁の一部には、支持体２１に支持された透過膜１３が設置され、これらが送風経路２５の壁の一部を形成している。尚、支持体２１に支持された透過膜１３の送風経路２５と反対側は外気に接するようになっている。
【００５９】
次に、圧力調整機構１７について説明する。図４は、圧力調整機構１７及びその周辺の断面図である。圧力調整機構１７は、内部に緩衝空間１７ａを有する箱形状となっており、車室壁１１に設けられた孔１１ａに、圧力調整機構１７の半分を車室１９に突出させ、残り半分を車室１９の外に突出させるように設置されている。圧力調整機構１７の車室１９に突出している部分の壁の一部には、孔１７ｂが設けられており、緩衝空間１７ａ内に設けられた扉１７ｃによって塞がれている。この扉１７ｃは付勢力によって孔１７ｂを塞ぐようになっており、車室１９側から所定の圧力が加わると緩衝空間１７ａ側に開くようになっている。また、圧力調整機構１７の、車室１９の外に突出している部分の壁の一部にも、孔１７ｄが設けられており、緩衝空間１７ａ内に設けられた扉１７ｅによって塞がれている。この扉１７ｅは付勢力によって孔１７ｄを塞ぐようになっており、車室１９の外側から所定の圧力が加わると緩衝空間１７ａ側に開くようになっている。尚、圧力調整機構１７は、気体を透過させない性質を持つ材料によって構成されている。
【００６０】
このように圧力調整機構１７が構成されているため、例えばドアが閉められたときのように瞬間的に車室１９の気圧が上昇した場合、車室１９の空気が扉１７ｃを押し開けて緩衝空間１７ａに流れ込み、その流れ込んだ空気が緩衝空間１７ａに元々存在した空気を扉１７ｅの隙間から車室１９の外に押し出す。一方、例えばドアが開かれたときのように瞬間的に車室１９の気圧が低下した場合は、車室１９の外の空気が扉１７ｅを押し開けて緩衝空間１７ａに流れ込み、その流れ込んだ空気が緩衝空間１７ａに元々存在した空気を扉１７ｃの隙間から車室１９に押し出す。したがって、車室１９の外から車室１９に汚染した空気が流れ込むことを抑えながら、車室１９の気圧と車室１９の外の気圧とを一致させることができる。
【００６１】
これまで説明したように、実施例の車両１０によれば、例えば都会や幹線道路のような大気汚染が著しいところを走行しているときであっても、有害気体や有害微粒子の車室１９への侵入を防ぐことができる。そして、このようなことを実現させながら、酸素は車室１９へ供給され、二酸化炭素は車室１９の外に排出されるため、車室１９にいる人は快適である。また、従来と比べて車室１９を出入りする気体量が少ないため冷暖房効率も高い。また、密閉性も高いため、静粛性の向上に貢献する。
【００６２】
以下、他の実施例について説明する。
（１）透過膜について
上記実施例の透過膜１３は平面形状であったが、図５の斜視図に示すような透過膜１３ａであってもよい。透過膜１３ａは襞形状であり、透過膜１３ａを支持する支持体２１ａも透過膜１３ａに合わせた形状となっている。このようになっていると、透過膜１３ａの見かけ上の面積を増やすことなく表面積を増やすことができ、酸素や二酸化炭素の透過量を増やすことができる。
【００６３】
また、透過膜は、図示はしないがベッドマットのように表面が複数の突起状に形成されてもよい。このようになっていても、表面積を増やすことができ、酸素や二酸化炭素の透過量を増やすことができる。
また、図６の断面図に示すような透過膜１３ｂであってもよい。これは、全体としてディーゼルパティキュレートトラッパ形状をしており、一方が塞がった一次筒２７と同じく一方が塞がった二次筒２９とが開口部を反対にして隣り合わせになるように複数組合わされ、一次筒２７と二次筒２９の間に透過膜１３ｂが設置されている。一次筒２７に外気が導入されるようになっており、二次筒２９に車室１９の空気が導入されるようになっている。
【００６４】
このような形状の透過膜１３ｂであっても、効果的に酸素や二酸化炭素を透過させることができる。
また、図７の断面図に示すような透過膜１３ｃであってもよい。透過膜１３ｃは液膜であり、液状のポリマーやオリゴマー等から構成される。そして、透過膜１３ｃは、多数の微小細孔２１ｄを備えた支持体２１ｃによって支持されている。
【００６５】
このような透過膜１３ｃであっても、適切な液膜を選択すれば、効果的に酸素や二酸化炭素を透過させることができる。
また、上記実施例では、酸素と二酸化炭素とを共に優位に透過させる透過膜１３を用いたが、酸素を優位に透過させる透過膜と二酸化炭素を優位に透過させる透過膜とを別体で用意してそれぞれ設置してもよい。このようになっていても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、酸素を優位に透過させる透過膜と、二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収剤とを組み合わせてもよい。また、酸素を優位に透過させる透過膜と、二酸化炭素を車室１９から車室１９の外に排出することができるよう構成されたＰＳＡとを組み合わせてもよい。また、二酸化炭素を優位に透過させる透過膜と、車室１９の外から酸素を車室１９に導入することができるように構成されたＰＳＡとを組み合わせてもよい。これらいずれの方法であっても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
（２）圧力調整機構について
他の圧力調整機構の形状として、図８に示す圧力調整機構１７１が考えられる。図４に示した圧力調整機構１７と同一構成については同一符号を付すことにより説明を省略する。図４に示した圧力調整機構１７との違いは、車室１９の外に突出した部分の孔１７ｄを塞ぐ扉１７ｆの位置である。図４に示した圧力調整機構１７の扉１７ｅは緩衝空間１７ａに取り付けられているが、図７に示した圧力調整機構１７１の扉１７ｆは緩衝空間１７ａの外、すなわち車室１９の外に取り付けられている。扉１７ｆは、付勢力によって孔１７ｄを塞ぐようになっており、緩衝空間１７ａ側から所定の圧力が加わると車室１９の外側に開くようになっている。
【００６８】
このようになっていると、例えばドアを閉めたときのように車室１９の気圧が瞬間的に上昇した場合に、より緩衝空間１７ａの空気が車室１９の外に出やすいため、図４に示した圧力調整機構１７を用いる場合よりもすみやかに車室１９の気圧と車室１９の外の気圧とを一致させることができる。
【００６９】
また、図９に示すような圧力調整機構１７２も考えられる。図４に示した圧力調整機構１７と同一構成については同一符号を付すことにより説明を省略する。図４に示した圧力調整機構１７との違いは、車室１９の外に突出した部分の形状にある。図９に示す圧力調整機構１７３の場合、アコーディオン状の伸縮部１７ｇを備え、車室壁１１に対して垂直方向に伸縮して緩衝空間１７ａの容積を変化させることができる。
【００７０】
このため、例えばドアを閉めたときのように車室１９の気圧が瞬間的に上昇した場合や、逆にドアが開かれたときのように車室１９の気圧が瞬間的に低下した場合に、伸縮部１７ｇが伸縮して緩衝空間１７ａの容積が変化することによって、車室１９の気圧と車室１９の外の気圧とを一致させることができる。
【００７１】
また、図１０に示すような圧力調整機構１７３も考えられる。図４に示した圧力調整機構１７と同一構成については同一符号を付すことにより説明を省略する。図４に示した圧力調整機構１７との違いは、車室１９の外に突出した部分の形状にある。図１０に示す圧力調整機構１７３の場合、ピストン状の伸縮部１７ｈを備え、車室壁１１に対して垂直方向に移動して緩衝空間１７ａの容積を変化させることができる。
【００７２】
このため、例えばドアを閉めたときのように車室１９の気圧が瞬間的に上昇した場合や、逆にドアが開かれたときのように車室１９の気圧が瞬間的に低下した場合に、伸縮部１７ｈが移動して緩衝空間１７ａの容積が変化することによって、車室１９の気圧と車室１９の外の気圧とを一致させることができる。
【００７３】
（３）フィルタやエアピュリファイヤについて
上述した透過膜１３に、更に、ＳＰＭ、粉塵、花粉、悪臭、ＮＯx、ＨＣ等を捕集するフィルタを併設させてもよい。このフィルタは、透過膜１３の送風経路２５側に併設させてもよいし、外気側であってもよい。
【００７４】
このようなフィルタを設置することにより、透過膜１３をごくわずかに透過してしまう汚染物質を捕集でき、車室１９内に侵入する汚染物質を更に少なくすることができる。
また、車室１９内にＳＰＭ、粉塵、花粉、悪臭、ＮＯｘ、ＨＣ等を捕集するエアピュリファイヤを設置してもよい。このようになっていても、透過膜１３をごくわずかに透過してしまう汚染物質、人の衣服等に付着して侵入してきた汚染物質、人から発せられるにおい等を捕集でき、車室１９内の快適度が向上する。
【００７５】
（４）加圧装置、減圧装置について
透過膜１３の外気側あるいは車室１９側に加圧装置を設け、透過膜１３に接する空気の圧力を上げることにより、透過性能を高めるようにする。また加圧装置の代わりに減圧装置を用いるようになっていてもよい。要するに、透過膜１３の外気側と車室１９側との間における対象気体の分圧差を増大させるようになっている。分圧差が増大すると透過性能が向上するからである。
【００７６】
具体的な加圧装置や減圧装置は、例えば図１１に示すイメージ図のような加減圧装置４０であるとよい。図１１（ａ）は、車両１０の振動によって座席４１が上昇した際のイメージ図である。座席４１が上昇すると加減圧空間４３（導風路４９内のうち導入扉４５と排出扉４７とによって仕切られる空間）内の気圧が下がる。その結果、導入扉４５が開くと共に排出扉４７が閉じ、空気が加減圧空間４３に導入される。なお、この導入扉４５は、加減圧空間４３側にのみ開き、逆側には開かないように構成されている。また、排出扉４７は、加減圧空間４３側と反対側にのみ開く、加減圧空間４３側には開かないように構成されている。
【００７７】
図１１（ｂ）は、車両１０の振動によって座席４１が下降した際のイメージ図である。座席４１が下降すると加減圧空間４３内の気圧が上がる。その結果、導入扉４５が閉じると共に排出扉４７が開き、空気が加減圧空間４３から排出される。このように、導風路４９内で一方向の気流が生まれ、この気流を利用することによって透過膜１３の透過性能を上げることができる。
【００８３】
このようになっていると、乗員が車室１９の酸素濃度と二酸化炭素濃度を知ることができ、それぞれの値が適切な範囲内におさまっているかどうかを確認することができる。そして、適切な範囲内におさまっていなければ、窓を開けて換気を行うことができる。
【００８４】
また、乗員が意識的に酸素濃度や二酸化炭素濃度を確認しなくても、測定結果が所定の範囲内になかった場合、例えばアラームによって警報を行うようになっているとよい。この所定の範囲としては、例えば、酸素濃度については１９．５［％］以上、二酸化炭素濃度については１０００［ｐｐｍ］以下というように定めるとよい。
【００８５】
このようになっていれば、積極的に乗員に車室１９の酸素濃度と二酸化炭素濃度が所定の範囲にないことを報知し、換気を促すなどして常に快適な状態を維持させることができる。
もちろん、乗員に換気を行わせるのではなく、酸素濃度や二酸化炭素濃度に応じて動作する換気扇（特許請求の範囲に記載の外気導入手段に相当する）を備えるようにしてもよい。つまり、酸素濃度値や二酸化炭素濃度値が適切な範囲内からはずれたときに、そのはずれたという情報に基づいて換気扇を動作させるように構成されていてもよい。
【００８６】
更に、透過膜を透過する風量を検知するセンサ（特許請求の範囲に記載の破損検出手段に相当する）を備えるようにし、そのセンサが想定風量を超える風量を検知した際に、乗員にアラーム等で警報を行うようになっているとよい。想定風量を超える風量を検知したということは、透過膜の破損が推定されるため、このようになっていれば、透過膜の破損に気づかないまま乗員が車室内で過ごすといったことを防止することができる。
【００８７】
また、透過膜はその性質上、結露が起こると性能が大幅に低下する。そのため、透過膜の結露を検知あるいは推定することができるセンサ（特許請求の範囲に記載の結露検知手段）を備えるようにし、そのセンサが結露を検知あるいは推定した場合に、乗員にアラーム等で警報を行うようになっているとよい。
【００８８】
このようになっていれば、透過膜に結露が起こる前、あるいは結露が起こるとすぐに、その状態を乗員が知ることができるため、乗員は何らかの対策を施すことが可能になり透過膜の性能低下を防止することができる。
ところで、透過膜は一般的に乾燥状態であるほうが透過性能が高い。また、乾燥状態のほうがカビの発生が抑制される。このため、透過膜の空調対象空間側あるいは空調対象空間外側の少なくとも一方に、気体を乾燥させる除湿装置（特許請求の範囲に記載の乾燥手段に相当する）を備えるようにするとよい。
【００８９】
このようになっていれば、透過膜１３を乾燥状態に保てるため透過性能を確保できるとともにカビの発生を抑止することができる。
また、結露を防止することや必要時以外に透過膜が機能することを防止するため、車室１９内に人が居ない場合のような、透過膜を使用する必要がない時に、透過膜１３の車室外側を覆うシャッター（特許請求の範囲に記載の隔離手段に相当する）によって透過膜を外気から隔離するようになっているとよい。
【００９０】
このようなシャッターを備えるようにすれば、透過膜１３の結露防止や性能維持に役立つ。
また、自動的に適切な濃度値になるように強制的に調整するようになっていてもよい。具体的には、酸素ボンベ（特許請求の範囲に記載の補助酸素放出手段に相当する）と、二酸化炭素吸着剤（特許請求の範囲に記載の補助二酸化炭素吸収手段に相当する）とを備えるようにするとよい。そして、酸素濃度センサによって測定された酸素濃度値が所定の数値を下回っていたときには、酸素を放出するようにし、二酸化炭素濃度センサによって測定された二酸化炭素濃度値が所定の数値を上回っていたときに、二酸化炭素を吸収するようになっているとよい。この所定の数値としては、例えば、酸素濃度については１９．５［％］、二酸化炭素濃度については１０００［ｐｐｍ］というような数値を用いるとよい。
【００９１】
このようになっていれば、透過膜やＰＳＡの能力を超えた酸素の消費及び二酸化炭素の発生が車室１９で起こったときや、透過膜やＰＳＡ等に不具合があったときに、強制的に快適な酸素濃度値や二酸化炭素濃度にすることができ、快適性が高まる。
【００９２】
（６）透過膜の設置位置について
透過膜１３の設置位置としては、透過膜１３は車両１０の天井の全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。また、透過膜１３は車両１０の床の全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。また、透過膜１３は車両１０のウィンドウの全部あるいは一部を構成するように設置してもよい。
【００９３】
何れの場所でも、比較的平坦な広い面積を確保することができるため、十分な面積の透過膜を設置することができ、多数の人が乗車する場合でも問題ない性能を確保することができる。
ところで、状況によっては車室１９外、すなわち外気の酸素濃度のほうが車室１９よりも低いといった場合もありえる。具体例としては、車両１０がトンネル内を走行しているときや、高地を走行しているときなどである。このような場合、車室１９の酸素が透過膜１３を通じて車室１９外に出てしまい、車室１９内の酸素濃度が低下するおそれがある。
【００９４】
このようなことを避けるためには、車室１９外の酸素濃度値が車室１９の酸素濃度値よりも低い値になったときに、透過膜１３と外気とを遮断するシャッター装置（特許請求の範囲に記載の気体透過停止手段に相当する）を設けるとよい。
このようなシャッター装置を設ければ、車室１９内の酸素が車室１９外に出てしまい、車室１９内の酸素濃度が低下するといったことを防止できる。
【００９５】
（７）透過膜の再生について
ところで、透過膜１３については長期間使用すれば有害気体や浮遊物質等によって透過性能が低下することがあり得る。したがって、このようなことをできるだけ防止するため、各種のセンサを利用して透過膜１３の透過性能の低下を推定し、透過性能が所定の性能よりも低下したときに透過膜の透過性能を再生させるようになっているとよい。
【００９６】
具体的な再生方法としては、例えば図１３に示すように、再生時には車室側扉５１を閉じて排出扉５３を開け、さらに透過膜１３を回転軸５５を中心にして１８０度回転させる。そして、透過膜１３の車室１９側の気圧を下げる（あるいは車室１９の外側の気圧を上げる）ことによって浮遊物質等を透過膜１３から剥離させ、排出口から排出させて、透過性能を回復させる。
【００９７】
また、図１４（ａ）に示すように、透過膜１３にヒータ６１ａを密着して設置し、再生時に回転軸５５を中心にして透過膜１３を１８０度回転させると共に、ヒータ６１ａを用いて透過膜１３を加熱することによって浮遊物質等を透過膜１３から剥離させるようにしてもよい。なお、剥離させて浮遊物質等は、図１３に示したような車室側扉５１を閉じ、排出扉５３を開けることによって車外に排出するようになっているとよい。また、このような一連の再生処理を行うか否かの決定は、透過膜１３を挟んで車室１９側と車室１９の外側に設置された２つの酸素濃度センサ６５からの情報に基づき、図示しない制御部が透過膜１３の透過能力の低下を判定することによって行われるとよい。例えば、車室１９側と車室１９の外側との酸素の濃度差が等しくなるまでに要した時間が過去の実績に比較して長くなっている場合、透過膜１３の透過能力が低下したと判断するようになっているとよい。
【００９８】
また、図１４（ｂ）のように、透過膜１３の車室外側の通気口内にヒータ６１ｂを設置し、再生時に回転軸６３を中心にして透過膜１３を１８０度回転させると共にヒータ６１ｂによって導入気体を加熱し、その加熱された導入気体が透過膜１３を透過することによって透過膜１３に付着した浮遊物質等を剥離させるようになっていてもよい。なお、剥離させた浮遊物質等は、図１２に示したように、車室側扉５１を閉じ、排出扉５３を開けることによって車外に排出するようになっているとよい。
【００９９】
ヒータ６１ａ，６１ｂは電熱線によって構成され、電気を流すことによって発熱するようになっていてもよいが、エンジンの熱を導入することによってヒータ６１ａ，６１ｂが発熱するようになっていてもよい。具体的には、エンジンの冷却水を導くことによって実現するとよい。このようにしてエンジンの熱を利用するようになっていれば、車両全体のエネルギー効率が高まる。
【０１００】
また、透過膜１３を振動させることによって浮遊物質等を剥離させるようになっていてもよい。振動させる方法としては、透過膜１３にバイブレーターを併設することにより実現させてもよいが、超音波発生装置を透過膜１３の近傍に設置し、超音波を透過膜に当てることにより、透過膜１３を振動させて浮遊物質等を剥離させるようになっていてもよい。その場合も、透過膜１３を回転させ、剥離した浮遊物質等を車室外に排出するようになっているとよい。
【０１０１】
透過膜１３の透過性能を再生する方法についていくつか挙げたが、透過膜１３をロール状にしておき、そのロールから必要な分だけ引き出すように構成されていてもよい。そして透過性能が低下したら新たにロールから透過膜１３を引き出し、引き出した部分を使用するようになっているとよい。
【０１０２】
このようになっていても、透過性能を維持することができ、快適な車室空間を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の車両及び従来の車両の断面図である。
【図２】透過膜及びそれを支える支持体を表す斜視図である。
【図３】エアーコンディショナの送風ファンの付近を示す断面図である。
【図４】圧力調整機構を説明するための断面図である。
【図５】透過膜の別の例を説明するための斜視図である。
【図６】透過膜の別の例を説明するための断面図である。
【図７】透過膜の別の例を説明するための断面図である。
【図８】圧力調整機構の別の形状を説明するための断面図である。
【図９】圧力調整機構の別の形状を説明するための断面図である。
【図１０】圧力調整機構の別の形状を説明するための断面図である。
【図１１】加圧装置、減圧装置の一例を説明するための説明図である。
【図１２】他の実施例の車両及び従来の車両の断面図である。
【図１３】透過膜の再生法を説明するための説明図である。
【図１４】透過膜の再生法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０…車両、１１…車室壁、１１ａ…孔、１３…透過膜、１３ａ…透過膜、１３ｂ…透過膜、１３ｃ…透過膜、１７…圧力調整機構、１７ａ…緩衝空間、１７ｂ…孔、１７ｃ…扉、１７ｄ…孔、１７ｅ…扉、１７ｆ…扉、１７ｇ…伸縮部、１７ｈ…伸縮部、１９…車室、２１…支持体、２１ａ…支持体、２１ｃ…支持体、２１ｄ…微小細孔、２３…送風ファン、２５…送風経路、２７…一次筒、２９…二次筒、４０…加減圧装置、４１…座席、４３…加減圧空間、４５…導入扉、４７…排出扉、４９…導風路、５１…車室側扉、５３…排出扉、５５…回転軸、６１ａ…ヒータ、６１ｂ…ヒータ、６３…回転軸、６５…酸素濃度センサ、１００…車両、１７１…圧力調整機構、１７２…圧力調整機構、１７３…圧力調整機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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