JP2009131824A - 選択透過材料及び空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能であり、且つ気体の透過性が十分である膜を形成することができる選択透過材料、及びそれを用いる空調システムを提供すること。
【解決手段】オルガノシロキサン骨格を有するポリマーに固形添加剤が分散されてなる選択透過材料であって、前記選択透過材料から形成される膜に酸素及び窒素を透過させた場合に、２３±２℃、膜間の圧力差１．０５〜１．２０ａｔｍにおける酸素及び窒素の透過係数(cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1)の関係が下記式（１）で表される、選択透過材料。なお、式中、Ｐ（Ｏ_２）は酸素の透過係数、Ｐ（Ｎ_２）は窒素の透過係数を示す。

【選択図】なし

Description

本発明は、選択透過材料及び空調システムに関する。

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、適度に車室内に外気を導入する必要がある。

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。

このようなフィルタとしては従来、不織布やメカニカルフィルタ等が用いられていた。また、特許文献１では、自動車全体の空調システムが提案されている。
特開２００４−２０３３６７号公報

しかしながら、従来の不織布やメカニカルフィルタ等のフィルタでは、大気中の浮遊物質のうち粒径が１０μｍ以下のもの（以下「ＳＰＭ」という。）、特に粒径が１００ｎｍ以下のもの（以下「ｎＳＰＭ」という。）を除去することが非常に困難であった。また、高分子材料からなる気体選択透過膜をフィルタに適用したとしても、ＳＰＭ、ｎＳＰＭの除去は可能であるものの、気体の透過性が不十分であり、外気を十分に導入する目的を達成することができないという問題があった。

そこで、本発明は、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能であり、且つ気体の透過性が十分である膜を形成することができる選択透過材料、及びそれを用いる空調システムを提供することを目的とする。

本発明者らは、オルガノシロキサン骨格を有するポリマー（以下、場合により「シリコーン系ポリマー」ともいう。）と固形添加剤とからなる選択透過材料であって、選択透過材料から形成される膜に気体を透過させた場合に、膜を透過する気体の流れにおいてクヌーセン流（Ｋｎｕｄｓｅｎ ｆｌｏｗ）が支配的である選択透過材料により、上記目的を達成できることを見出した。なお、「固形添加剤」とは、常温常圧で固形の添加剤をいい、可塑剤やイオン性液体等の液状物質は含まれない。また、「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）、ガスの透過速度がその分子量に依存するという特徴を有する。また、「クヌーセン流が支配的である」とは、ガスの透過速度がその分子量に依存するようになることをいう。

すなわち、本発明は、シリコーン系ポリマーに固形添加剤が分散されてなる選択透過材料であって、選択透過材料から形成される膜に酸素及び窒素を透過させた場合に、２３±２℃、膜間の圧力差１．０５〜１．２０ａｔｍにおける酸素及び窒素の透過係数(cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1)の関係が下記式（１）で表される、選択透過材料を提供する。

［式中、Ｐ（Ｏ_２）は酸素の透過係数、Ｐ（Ｎ_２）は窒素の透過係数を示す。］

このような選択透過材料によれば、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能であり、且つ気体の透過性が十分である膜を形成することができる。なお、本明細書中において、「気体の透過性が十分である」とは、２３±２℃、膜間の圧力差１．０５〜１．２０ａｔｍにおける酸素及び窒素の透過係数が８．０×１０^−８cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1以上、好ましくは１．０×１０^−７cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1以上であることをいう。また、本明細書中において、「ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能」とは、ｎＳＰＭの遮断率が８０ｗｔ％以上（好ましくは９０ｗｔ％以上、より好ましくは９９ｗｔ％以上）であることをいう。ｎＳＰＭの遮断率が８０ｗｔ％以上である場合には、当然に、ｎＳＰＭよりも粒径の大きいＳＰＭ等の大気中の浮遊物質も遮断することができる。ｎＳＰＭの遮断率は、例えば実施例に記載の方法により測定することができる。

上記選択透過材料から形成される膜に気体を透過させた場合に、この膜を透過する気体の流れにおいてクヌーセン流（Ｋｎｕｄｓｅｎ ｆｌｏｗ）が生じる。この場合おいて、シリコーン系ポリマーと固形添加剤との界面、隣接する固形添加剤同士の界面、固形添加剤自身、及び前記シリコーン系ポリマー中の空泡からなる群より選ばれる少なくとも１つに、クヌーセン流が生じる空隙が形成されていることが好ましく、シリコーン系ポリマーと固形添加剤との界面、及び／又は隣接する固形添加剤同士の界面にクヌーセン流が生じる空隙が形成されていることがより好ましい。

固形添加剤は、フィラー、導電性ポリマー、又はこれらの混合物であることが好ましい。フィラーは、膜における気体の透過性の更なる向上の観点から、シリカ系フィラーであることが好ましく、多孔質フィラーであることが特に好ましい。なお、固形添加剤がフィラーである場合において、以下の（１）〜（３）のいずれかの条件を満たすことが好ましい。
（１）前記フィラーが、多孔質シリカ粒子であり、シリコーン系ポリマー１００質量部に対して前記固形添加剤の添加量が２５〜１５６０質量部である、
（２）前記フィラーが、平均粒径１０〜１２０ｎｍの、疎水性若しくは親水性表面を有する非多孔質シリカ粒子であり、シリコーン系ポリマー１００質量部に対して前記固形添加剤の含有量が６５〜３８００質量部である、
（３）前記フィラーが、平均粒径１０〜６０ｎｍの、親水性表面を有する非多孔質酸化チタン粒子であり、シリコーン系ポリマー１００質量部に対する前記固形添加剤の含有量が３３０〜６４００質量部である。

導電性ポリマーとしては、ポリアニリン又は酸処理ポリアリニンを採用することもできる。ポリアニリン又は酸処理ポリアニリンは、シリコーン系ポリマーと同様に例えばトルエン等の溶媒に可溶である。このため、ポリアニリンを溶媒に溶解させることにより、シリコーン系ポリマーとの混合、分散を、容易かつ安定して行うことができる。

本発明の空調システムは、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が行われる膜を備え、上記膜は上述の選択透過材料から形成される膜であるものである。これによれば、本発明の選択透過材料を用いていることから、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質の空調対象空間への流入を防止することができ、且つ空調対象空間内にＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の浮遊物質が存在する場合にはそれを除去することもできる。

本発明によれば、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の大気中の浮遊物質を除去することが可能であり、且つ気体の透過性が十分である膜を形成可能な選択透過材料、及びそれを用いる空調システムを提供することができる。

以下、場合により図面を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。

（選択透過材料）
本発明の選択透過材料は、シリコーン系ポリマーに固形添加剤が分散されてなる選択透過材料であって、選択透過材料から形成される膜に酸素及び窒素を透過させた場合に、２３±２℃、膜間の圧力差１．０５〜１．２０ａｔｍにおける酸素及び窒素の透過係数(cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1)の関係が下記式（１）で表されるもの、である。

［式中、Ｐ（Ｏ_２）は酸素の透過係数、Ｐ（Ｎ_２）は窒素の透過係数を示す。］

以下、上記式（１）における酸素の透過係数を窒素の透過係数で除した値（Ｐ（Ｏ_２）／Ｐ（Ｎ_２）：以下、「分離比α」ともいう。）が、０．９４以上１未満である場合は、選択透過材料からなる膜を透過する気体の流れにおいてクヌーセン流が支配的であるということができる。上述のように「クヌーセン流」は、ガスの透過速度がその分子量に依存するような流れであるが、膜を透過する気体の流れが理想的なクヌーセン流である場合には、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窒素である場合には、それらの分離比αは、下記式（２）で表されるように０．９３５となる。

［式中、Ｐ（Ｏ_２）及びＰ（Ｎ_２）はそれぞれ酸素及び窒素の透過係数を示し、Ｍ（Ｏ_２）及びＭ（Ｎ_２）はそれぞれ酸素及び窒素の分子量を示す。］

これに対して、「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、一般にクヌーセン流に比べ膜中の気体の透過速度が遅い。従来のシリコーン系ポリマーを含有する膜においては、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り、酸素及び窒素の分離比αが１以上であることが知られている。

これらのことから、本発明の選択透過材料から形成される膜においては、分離比α（Ｐ（Ｏ_２）／Ｐ（Ｎ_２））が上記式（１）で表されるものであることにより、膜を気体が透過する際にクヌーセン流が生じ、従来のものと比較して、気体の透過性が飛躍的に向上すると考えられる。

本発明の選択透過材料から形成される膜により、クヌーセン流が生じる理由は必ずしも明らかでないが、本発明者らの考えを、図面を用いて以下に説明する。

図１は、本発明の選択透過材料から形成される膜２０の模式断面図である。膜２０は、シリコーン系ポリマー２１と固形添加剤２３とから構成され、それらの境界には、クヌーセン流を生じる空隙２５（例えば１〜１００ｎｍの空隙）が存在する。シリコーン系ポリマー２１と固形添加剤２３との親和性が低いことに起因して空隙２５が生じているものと考えられる。

このような膜２０において、気体は、シリコーン系ポリマー２１中を溶解拡散流により、空隙２５中をクヌーセン流により透過する。また、固形添加剤２３が多孔質体等のようにそれ自身が気体を通す性質を有するものであった場合には、気体が固形添加剤２３中を透過することも考えられる。さらに、固形添加剤２３同士が隣接する場合には、その隣接する固形添加剤２３同士の界面に形成された空隙を気体がクヌーセン流により透過することも考えられ、シリコーン系ポリマー２１中に空泡が存在する場合には、その空泡中を気体がクヌーセン流により透過することも考えられる。
本発明の選択透過材料から形成される膜２０においては、気体がクヌーセン流により透過する距離が溶解拡散流により透過する距離よりも長くなるため、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関しては、ＳＰＭ及びｎＳＰＭはブロックされるので、ＳＰＭ、ｎＳＰＭ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。

「シリコーン系ポリマー」としては、下記一般式（３），（４），（５）及び（６）で示されるシロキシ基（式中のＲとしてはそれぞれ独立して炭素数１〜３０までのアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、更にはハロゲン原子が置換した上述の置換基等が挙げられる。）から選択される１つ又は２つ以上で構成される、ポリオルガノシロキサン、又は、ポリオルガノシロキシ単位とシリコーン以外の有機ポリマーとの共重合体、例えば、シリコーン変性シクロオレフィンポリマー、シリコーン変性プルランポリマー（例えば、特開平８−２０８９８９号公報に記載のもの）及びシリコーン変性ポリイミドポリマー（例えば特開２００２−３３２３０５号公報に記載のもの）が挙げられる。
Ｒ_３ＳｉＯ_１／２ …（３）
Ｒ_２ＳｉＯ_２／２ …（４）
ＲＳｉＯ_３／２ …（５）
ＳｉＯ_４／２ …（６）

「固形添加剤」は、フィラー、導電性ポリマー、又はこれらの混合物であることが好ましい。「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、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、表面水酸基が存在するために親水性表面を有する、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、シリコーン系ポリマーとのぬれ性の観点から、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、多孔質シリカ（ゼオライト及びメソポーラスシリカを含む）、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。

なお、添加されるフィラーの表面は疎水化されていないことが好ましい。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。

また、気体の透過性の観点から、フィラーは多孔質フィラーであることが好ましい。多孔質フィラーとしては、メソポーラスシリカ及びゼオライトが好ましい。フィラーの形状については、シリコーン系ポリマーとのぬれ性の観点から、表面の凹凸が実用上無視できるほど小さく、表面積が小さく、配向による特性に影響しない球状であることが好ましい。
フィラーの粒径に関しては、選択材料から形成される膜の膜厚が薄くなる観点から、１ｎｍ〜１００μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１０μｍであることがより好ましい。また、フィラーが疎水性若しくは親水性表面を有する非多孔質シリカ粒子である場合には、膜における気体の透過性の更なる向上の観点から、その平均粒径が１０〜１２０ｎｍであることが好ましく、１０〜６０ｎｍであることがより好ましい。さらに、フィラーが親水性表面を有する非多孔質酸化チタン粒子である場合には、膜における気体の透過性の更なる向上の観点から、その平均粒径が１０〜６０ｎｍであることが好ましい。

このようなフィラーをシリコーン系ポリマーに添加する場合には、その添加量は、シリコーン系ポリマー１００質量部に対して、２５〜５００質量部であることが好ましく、２５〜３００質量部であることがより好ましい。フィラーの添加量が２５質量部未満である場合には、形成される膜の気体透過性を向上させる効果が得られ難くなる傾向にあり、５００質量部を超える場合には、形成される膜の機械的強度が低下し、薄膜化し難くなる傾向にある。

「導電性ポリマー」としては、例えば、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリチオフェン及びポリピロールが挙げられ、ポリアニリンが好ましい。ポリアニリンは、シリコーン系ポリマーに対する親和性が低く、且つ良溶媒がシリコーン系ポリマーと異なる。これにより、ポリアニリンとシリコーン系ポリマーとの間の空隙が大きくなり、気体の透過性が向上すると考えられる。

導電性ポリマーは、気体の透過性の観点から、酸により処理した後に添加することが好ましい。ポリアニリン等の導電性ポリマーは、酸と接触すると、ロイコ−エメラルディン（Ｌｅｕｃｏ−Ｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）塩及び／又はエメラルディン（Ｅｍｅｒａｌｄｉｎｅ）塩を形成し、シリコーン系ポリマーに対する親和性が著しく低下する。これにより、シリコーン系ポリマーと導電性ポリマーとの間の空隙がより大きくなり、気体の透過性が向上すると考えられる。添加する酸としては、塩酸、過塩素酸、硫酸、硝酸、ビニルホスホン酸及びアクリル酸が挙げられる。

このように酸により導電性ポリマーを処理する場合における酸の好ましい添加量は、シリコーン系ポリマーと導電性ポリマーとの組み合わせによって異なるが、導電性ポリマー１００質量部に対して、０．５〜４５．６質量部であることが好ましい。特に、シリコーン系ポリマーがシリコーン変性プルランポリマーであり、導電性ポリマーがポリアニリンである場合には、導電性ポリマー１００質量部に対して０．９〜１．４質量部の２規定塩酸を添加することが好ましい。また、シリコーン系ポリマーがシリコーン変性シクロオレフィンポリマーであり、導電性ポリマーがポリアニリンである場合には、導電性ポリマー１００質量部に対して４．６〜９．１質量部の２規定塩酸を添加することが好ましい。

このような導電性ポリマー（導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、分子量：２万）をシクロへキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した溶液）をシリコーン系ポリマーに添加する場合には、その添加量は、シリコーン系ポリマー１００質量部に対して、２．２〜８０．０質量部であることが好ましく、５．０〜３０質量部であることがより好ましい。導電性ポリマーの添加量が２．２質量部未満である場合には、形成される膜の気体透過性を向上させる効果が得られ難くなる傾向にあり、８０．０質量部を超える場合には、形成される膜の気体透過性を向上させる効果が得られ難くなるとともに、成膜性が低下し、形成される膜の機械的強度が低下する傾向にある。

選択透過材料には、必要に応じて溶剤を添加してもよい。溶剤としては、例えば、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、Ｎ−メチルピロリドン（以下、「ＮＭＰ」という。）、シクロヘキサン、シクロヘキサノンが挙げられる。溶剤の種類は、シリコーン系ポリマーの種類に応じて選択することができ、例えば、シリコーン変性プルランポリマーである場合には、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ＮＭＰ等を用いることができる。また、ポリアニリン等の導電性ポリマーを添加する場合には、シリコーン系ポリマーと導電性ポリマーとを別々の溶媒に溶解させた後に混合することが好ましい。例えば、シリコーン系ポリマーをトルエンに、ポリアニリンをシクロヘキサノンにそれぞれ溶解させた後に混合することが好ましい。

選択透過材料は、必要に応じて混合されていてもよい。例えば、シリコーン系ポリマーがペレット状やベール状等である場合には、押出機やニーダー等を用いて他の成分と混合させてもよい。また、シリコーン系ポリマーが溶媒に溶解したものである場合には、その溶液に他の成分を添加し攪拌することにより、混合させてもよい。さらに、混合した後に、溶媒を除去してもよい。

上述の選択透過材料を用いて膜を形成させる場合には、用いる成分に対応する成膜加工方法を利用することができる。例えば、シリコーン系ポリマーが、ペレット状等である場合には、融解押出法、カレンダー法等の加工方法により、膜を得ることができる。また、シリコーン系ポリマーが溶媒に溶解したものである場合には、キャスト法、コーター法、水面展開法等の加工方法により、膜を得ることができる。

（空調システム）
本発明の空調システムは、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が行われる膜を備え、上記膜が選択透過材料から形成される膜であるものであり、例えば、外気導入のための取り入れ口（外気導入口）に上述の膜が設置されたものが挙げられる。空調対象空間としては、例えば、車両（自動車）、住宅、新幹線、飛行機等の、空間内の気体と外気とを交換することが必要な空間が挙げられ、その具体例としては、図２に示されるような車両が挙げられる。

図２は、本発明の空調システムの一形態である車両を前後方向に切断した概略断面図である。車両１０の車室１９は、車室壁１１と選択透過膜（透過膜）１３（本発明の選択透過材料からなる）とを備え、外気導入のための取り入れ口に設置された選択透過膜１３以外の部分では、実質的に外気と遮断されている。

車室壁１１は、鉄、アルミニウム、ガラス等の気体を実質的に透過させない材料により構成されている。選択透過膜１３は、上述の選択透過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。車両１０における選択透過膜１３の具体的な設置場所としては、例えば図３に示すエアコンユニット内の外気導入のための取り入れ口が挙げられる。

図３は、本発明の空調システムの一形態である車両におけるエアコンユニット３０の一部を示す模式断面図である。図３に示すように、エアコンユニット３０は、エアコンユニットケース３５、遠心式送風ファン３７及び選択透過膜構造体（透過部材）４０を備える。エアコンユニットケース３５は、外気導入口３５ａ、内気導入口３５ｂ及び開口部３５ｃを有する。送風ファン３７は、エアコンユニットケース３５において、内気が循環する経路上に設置されている。選択透過膜構造体４０は、エアコンユニットケース３５に、外気導入口３５ａを閉塞するように設置されている。

このようなエアコンユニット３０によれば、外気導入口３５ａから選択透過膜構造体４０を通して外気が、内気導入口３５ｂから内気がエアコンユニット内に導入され、開口部３５ｃを通して車両の車室に外気及び／又は内気が供給される。また、外気導入口３５ａから選択透過膜構造体４０を通して内気が車外へ排出される場合もある。

エアコンユニットケース３５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より形成されている。遠心式送風ファン３７としては、従来車両における内気循環のために用いられているものを用いることができる。選択透過膜構造体４０は、選択透過膜１３を有し、選択透過膜１３を通して外気を取り入れることができるものであればよく、例えば、図４及び図５に示すような支持体４２ａ，４２ｂによって選択透過膜１３が支持されている選択透過膜構造体４０ａ，４０ｂを用いることができる。

図４は、選択透過膜構造体４０の好ましい形態を示す斜視図である。本実施形態における選択透過膜構造体４０ａは、選択透過膜１３ａ及び支持体４２ａを備える。選択透過膜１３ａ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、例えば選択透過膜１３ａの外周部等、選択透過膜１３ａの一部のみに密着していてもよく、選択透過膜１３ａに完全に密着していてもよい。

図５は、選択透過膜構造体４０の他の好ましい形態を示す斜視図である。本実施形態における選択透過膜構造体４０ｂは、選択透過膜１３ｂ及び支持体４２ｂを備える。選択透過膜１３ｂ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、選択透過膜１３ｂの一部のみに密着していてもよく、選択透過膜１３ｂに完全に密着していてもよい。

選択透過膜１３ａ及び１３ｂは、上述の選択透過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０．１〜５００μｍ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。

これらの選択透過膜構造体４０ａ及び４０ｂによれば、選択透過膜１３ａ及び１３ｂが支持体により支持されているため、選択透過膜１３ａ及び１３ｂを薄くして透過する気体量を増加させるとともに、選択透過膜構造体の強度を確保することができる。さらに、選択透過膜構造体４０ｂによれば、選択透過膜１３ａ及び１３ｂ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。

なお、上述の選択透過膜構造体は、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選択透過膜を形成し、形成された選択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、選択透過膜上に支持体を転写する方法としては、選択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選択透過膜と支持体とを接着する方法が挙げられる。

また、車両１０における選択透過膜１３は、圧力調整用換気装置（図６）、天井（図７〜９）、ガラス（図１０〜１２）、ピラー（図１３、１４）、床（図１５）、又はドア（図１６〜２０）等に設置されていてもよい。また、設置される選択透過膜１３は、単独で用いられてもよく、上述した支持体によって支持されたものであってもよい。以下、これらの設置場所の詳細な例について説明する。

（圧力調整用換気装置）
図６は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を圧力調整用換気装置内に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。

本実施形態の圧力調整用換気装置１１０は、図６（ａ）に示すように、車両１０後部のバンパ３４近傍の左右両側面に配置されている。そして、車両１０の後方から見た車両１０の後部部分の断面図である図６（ｂ）に示すように、圧力調整用換気装置１１０は、筐体３８、ダンパ３２、及び選択透過膜１３から構成される。

圧力調整用換気装置１１０は、一部が略長方形に切り取られた車両１０のボディ１２２部分に、ボディ１２２内部に埋め込まれるように取り付けられている。
つまり、圧力調整用換気装置１１０の筐体３８が角筒状に形成され、角筒状に形成された筐体３８の車両１０外側の端面にはフランジが設けられている。そして、そのフランジが溶接等でボディ１２２に固定されている。

筐体３８は、ボディ１２２に固定されている端部と反対側の端部（奥端部）の下面が車室１９側に上向き斜めに曲げられている。この曲げられている部分をダンパ受け部３８ａと呼ぶ。後述するように、ドアが閉じた状態でダンパ３２の下端部が、ダンパ受け部３８ａに車両１０外側から車室１９に向かって接触するようになっている。

そして、ダンパ３２が筐体３８にヒンジ３２ａで取り付けられている。具体的には、ダンパ３２の上辺部分と、角筒状の筐体３８の奥部の内側の上壁内側とがヒンジ３２ａによって結合され、ダンパ３２がヒンジ３２ａを中心として回動可能に取り付けられている。

圧力調整用換気装置１１０においては、車両１０のドア（図示せず）が閉ると、車室１９内の圧力が上昇する。すると、その上昇した圧力によって、ダンパ３２が車室１９側から車両１０外側に向かって押される。すると、ダンパ３２は、ヒンジ３２ａを中心として回動し開状態、つまり、図６（ｂ）中のβの状態になる。

ダンパ３２が開状態になると図６（ａ）の矢印で示すドア閉時の空気の流れが生じ、車室１９内の空気が車室１９外に逃れる。このように、ドアが閉まるとダンパ３２が開状態になって、車室１９内圧力の上昇を緩和する。

一方、ドアが閉じた状態では、車室１９内の圧力上昇がないので、ダンパ３２には車室１９側から圧力が加わらない。ダンパ３２に車室１９側から圧力が加わらなければ、ダンパ３２は、自重によりヒンジ３２ａを中心として車室１９側に回動する。ダンパ３２が回動してダンパ３２の下端部がダンパ受け部３８ａに接触すると、それ以上回動できなくなる。したがって、ダンパ３２が閉状態、つまり、図６（ｂ）中のαの状態になって車室１９が密閉状態になる。

なお、車両１０外側から車室１９に向かってダンパ３２に圧力が加わったときにも、ダンパ３２はヒンジ３２ａを中心として車室１９側に回動しようとするが、そのときもダンパ３２の下端部がダンパ受け部３８ａに接触する。したがって、ダンパ３２はそれ以上回動できないので、ダンパ３２は閉状態となり、車室１９が密閉状態になる。

（天井）
図７〜９は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を天井部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。図７（ａ）に示すように本実施形態における車両１０は、天井部分に選択透過膜１３が設けられている。以下、本実施形態における天井部分の具体的な形態について説明する。

［実施形態１Ａ］
実施形態１Ａの天井部分は、図７（ｂ）に示すように、車両１０の天井部分に設けられた空洞７０、車両１０の外壁２２の一部に設けられた外気導入口２６及び外気排出口２８、空洞７０の一部に設けられた選択透過膜１３等からなる。

空洞７０は、車両１０の天井部分の車室１９内に面する内壁２４と車室１９外に面する外壁２２とで形成されている。なお、外壁２２及び内壁２４は、鉄、アルミニウム、ガラス等の実質的に気体を透過させない材質の材料によって構成されている。

外気導入口２６は、車両１０の進行方向側から空洞７０へ外気を導入するために、空洞７０を形成する外壁２２に設けられた孔であり、外気排出口２８は、空洞７０へ導入した外気を車両１０の進行方向反対側へ排出するために空洞７０を形成する外壁２２に設けられた孔である。

外気導入口２６及び外気排出口２８は、車両１０の横方向を長手方向として穿たれた略四角形状の細長い孔であり、長手方向及び短手方向の長さは、車種や空洞７０に導入する外気の量によって決定される。

選択透過膜１３は、空洞７０を形成する内壁２４に、選択透過膜１３の少なくとも一部が外気導入口２６により空洞７０へ導入された外気と接し、他の部分が車室１９内の空気と接するように配置されている。

具体的には、図７（ｂ）に示すように、車両１０の内壁２４の一部を略四角形状に切り取る。そして、選択透過膜１３を略四角形状に切り取った内壁２４部分と同じ大きさの略四角平板形状に形成し、周囲を補強材で補強する。ここで、選択透過膜１３の周囲を補強する補強材のうち、車両１０の進行方向の補強材を前方補強材１２ａ、車両１０の進行方向反対側の補強材を後方補強材１２ｂという。

そして、内壁２４を略四角形状に切り取った部分に、補強材で周囲を補強した選択透過膜１３を取り付ける。
なお、ここでは内壁２４を略四角形状に切り取ったが、特に略四角形状に切り取る必要はなく、天井の形状等に合わせて他の形状、例えば、円形や台形あるいは、複数の直線や曲線からなるより複雑な形状に切り取ってもよい。

次に、外気導入口２６及び外気排出口２８から空洞７０へ水滴が浸入しないようにした空調システムについて図８に基づいて説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は、空洞７０へ水滴が浸入しないようにするための構造を示す図である。

［実施形態２Ａ］
図８（ａ）は、空洞７０へ水滴が浸入しないようにする手段、すなわち水滴浸入防止手段として前部開閉扉２７ａ及び後部開閉扉２７ｃが備えられた形態（実施形態２Ａ）を示す図である。前部開閉扉２７ａ及び後部開閉扉２７ｃは、各々外壁２２にヒンジ２７ｂ，２７ｄで取り付けられており、ヒンジ２７ｂ，２７ｄを中心として回動することによって車両１０の進行方向に沿って開閉する。

ヒンジ２７ｂの取り付け位置は、車両１０の進行方向に沿って、外気導入口２６の後方、かつ、前方補強材１２ａの前方である。また、ヒンジ２７ｄの取り付け位置は、車両１０の進行方向に沿って外気排出口２８の前方、かつ、後方補強材１２ｂの後方である。

前部開閉扉２７ａ及び後部開閉扉２７ｃは、外気の圧力によって開閉する。つまり、車両１０が走行すると外気導入口２６から空洞７０内に外気が導入される。外気導入口２６から導入された外気は前部開閉扉２７ａに当たる。すると、前部開閉扉２７ａの外気導入口２６側の面には外気によって圧力が生じるので、その圧力によって前部開閉扉２７ａは開く。

逆に、車両１０が停止すると、外気導入口２６から外気が導入されない。したがって、前部開閉扉２７ａの外気導入口２６側の面には圧力が発生しないので、前部開閉扉２７ａは閉じる。

後部開閉扉２７ｃも前部開閉扉２７ａと同じように空洞７０へ導入される外気によって開閉する。
前部開閉扉２７ａが開いたときの最大角度θは、前方補強材１２ａの位置によって決まる。つまり、前部開閉扉２７ａが最大に開いたときに前部開閉扉２７ａの下端部分が前方補強材１２ａよりも車両１０の進行方向側に位置するように最大角度θが決まるのである。

このようにすれば、前部開閉扉２７ａに外気が当たって前部開閉扉２７ａが最大角度θまで開いた場合であっても、前部開閉扉２７ａに外気に含まれる水滴が当たって、その水滴が図中下方に滴下しても選択透過膜１３の表面に付着することがない。つまり、選択透過膜１３の表面に水滴が付着しなくなるので、選択透過膜１３の気体透過性能を保持することができる。

［実施形態３Ａ］
図８（ｂ）は、水滴浸入防止手段として堰を用いた形態、すなわち、外気導入口２６と前方補強材１２ａとの間に前部堰２７ｅが配置され、後方補強材１２ｂと外気排出口２８との間に後部堰２７ｆが配置された形態（実施形態３Ａ）を示す図である。

前部堰２７ｅは、車両１０の進行方向に前後に配置された略四角形状の細長い一対の板材から構成されている。一対の板材は、その長手方向が車両１０の車幅方向となるように
取り付けられており、一対の板材のうち、外気導入口２６側に配置された板材は、車両１０の外壁２２に取り付けられ、内壁２４との間に隙間ができるように取り付けられている。また、選択透過膜１３側に配置された板材は、車両１０の内壁２４に取り付けられ、外壁２２との間に隙間ができるように取り付けられている。なお、各板材の長手方向は、水滴が選択透過膜１３へ浸入させないようにするため、車両１０の車幅方向における選択透過膜１３の長さよりも若干長くなっている。

後部堰２７ｆは、１枚の板材から構成されている。板材は、外気排出口２８を形成する外壁２２の端部に車両１０の下方、かつ、車両１０の進行方向に向かって斜め前方に向かって取り付けられている。この板材も車両１０の車幅方向における選択透過膜１３の長さ以上の長さを有している。

このような前部堰２７ｅによれば、空洞７０へ導入される外気に含まれる水滴は、まず前部堰２７ｅを構成する板材のうち外気導入口２６側の板材により除去され、内壁２４の外面上に滴下し、内壁２４の外面上を伝わってドレイン（図示せず）から車両１０の外部へ排出される。また、外気導入口２６側の板材によって除去仕切れずに残った水滴は、選択透過膜１３側の板材で除去され、内壁２４の外面を伝わってドレイン（図示せず）から車両１０の外部へ排出される。したがって、外気導入口２６から空洞７０へ水滴が浸入することがなくなる。

また、後部堰２７ｆでは、外気排出口２８から外気が排出されるので、外気排出口２８への外気の流入に伴う水滴の浸入よりも車両１０を形成する外板からの雨粒等の跳ね返りを防ぐことができればよい。したがって、上記のように板材を外気排出口２８の端部に板材を取り付ければ、空洞７０への水滴の浸入を防止することができる。

このように、外気導入口２６や外気排出口２８から空洞７０へ水滴が浸入することがなくなるので、空洞７０に設置された選択透過膜１３の表面に水滴が付着することがない。よって、選択透過膜１３の気体透過性能を保持することができる。

［実施形態４Ａ］
次に、車室１９内の酸素濃度に応じて、空洞７０に外気を導入する場合（実施形態４Ａ）について図７及び図８（ｃ）により説明する。

（構成）
実施形態４Ａにおける空調システムは、図７及び図８（ｃ）に示すように、実施形態１Ａ〜３Ａに示す空調システムに、前部ファン２９ａ、後部ファン２９ｂ、酸素センサ１８及び制御部９０が加えられた構成となっている。

前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂは、外気を導入する旨の外気導入指令に基づき空洞７０へ導入する外気の量を調整可能とするためのものである。

前部ファン２９ａは、図８（ｃ）に示すように、実施形態３Ａの前部堰２７ｅ（図８（ｂ）参照）と同様に、空洞７０において外気導入口２６と前方補強材１２ａとの間に配置されている。また、後部ファン２９ｂは、図８（ｃ）に示すように、空洞７０において、外気排出口２８と後方補強材１２ｂとの間に配置されている。

酸素センサ１８は、車室１９内の酸素濃度を検出するためのものであり、図７に示すよ
うに、車両１０のダッシュボードに埋め込まれている。
制御部９０は、酸素センサ１８により検出された車室１９内の酸素濃度が所定の濃度である場合に、外気を導入する旨の外気導入指令を前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂへ出力するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＯＲＭ（Object/Relational Mapping）．ＲＡＭ（RandomAccess Memory），Ｉ／Ｏ（Input/Output）等（図示せず）から構成されている。なお、制御部９０は、図７に示すように、車両１０のダッシュボード内部に格納されている。

（作動と特徴）
以上のように構成された空調システムでは、酸素センサ１８で検出された酸素濃度の情報が制御部９０へ送られる。

制御部９０では、酸素センサ１８から送られてきた酸素濃度の情報に基づいて、酸素濃度が所定の値以下であるか否かが判定される。そして、酸素濃度が所定の値以下であると判定された場合には、前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂに外気導入指令が出力され、外気が空洞７０へ導入される。逆に、制御部９０において、酸素濃度が所定の値を超えていると判定された場合には、前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂに外気導入指令が出力されない。なお、酸素濃度の「所定の値」とは、車室１９内の快適性を保つために必要とされる酸素濃度を示す。

前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂは、制御部９０からの指令を受けると作動し、単に外気導入口２６が設けられているだけの場合よりも、外気をより多く空洞７０内に導入する。

このように、実施形態４Ａの空調システムによれば、車室１９内の酸素濃度が所定の値以下のときだけ空洞７０へ外気が導入される。したがって、炭化水素等を一定量含んだ外気が選択透過膜１３に常に接することがなくなるので、炭化水素等が常に選択透過膜１３に吸着あるいは吸収されることがなくなる。よって、選択透過膜１３の選択分離性能の劣化を遅く、つまり、選択透過膜１３を長寿命化することができる。

なお、ここでは、酸素センサ１８を用いる場合について説明したが、酸素センサ１８に代えて二酸化炭素センサを用い、車室１９内の二酸化炭素濃度が高くなったときに前部ファン２９ａ及び後部ファン２９ｂを作動させて外気を空洞７０へ導入するようにしてもよい。

また、上述の酸素センサ１８や二酸化炭素センサの他にも、微小固体成分の濃度を検出するセンサや微小固体成分の個数をカウントするセンサ等を用いて、それらの濃度等に応じて外気を空洞７０内に導入するようにしてもよい。

［その他の実施形態］
（１）上記実施形態１Ａ〜４Ａでは、車両１０の天井部分の内壁２４の一部を選択透過膜１３で形成していたが、図９に示すように、内壁２４の天井部分に穴を開けるようにしてもよい。

つまり、図９（ａ）に示すように、内壁２４の天井部分に多数の小穴を開け、穴の空いた部分を選択透過膜１３で覆う。このとき、開けられた多数の小穴が全て選択透過膜１３で覆われるようにし、かつ、選択透過膜１３の周囲を補強するための補強材１２が内壁２４に密着して、外気導入口２６から導入された外気が直接車室１９に進入しないようにする。

このとき図９（ｂ）に示すように、微小固体成分に比べて比較的大きい塵等を除去するためのフィルタを選択透過膜１３の表面に設けるようにしてもよい。
さらに、上述の小穴の代りに図９（ｃ）に示すように、内壁２４の天井部分を切り取り、その部分をメッシュ状の材料で塞ぎ、その表面に選択透過膜１３を配置するようにしてもよい。

（ガラス）
［実施形態１Ｂ：フロントガラス］
図１０は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をフロントガラス部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両（実施形態１Ｂ）を示す概略構成図である。図１０（ｂ）に示すように、車両１０のフロントガラスの下部に選択透過膜１３が設けられており、選択透過膜１３の他に、カバー１１２、外気導入口１２６、外気排出口１２８、前部堰１２７ａ、後部堰１２７ｂ等が設けられている。

カバー１１２は、水滴を遮断するために、選択透過膜１３の外気に接する側を覆うものである。カバー１１２は、車両１０の正面から見て略長方形となるように、また、車両１０の横方向から見てフロントガラス１３０に沿って湾曲するように形成されている。

カバー１１２の長手方向及び短手方向の長さは、各々後述する平板状に形成された選択透過膜１３の長手方向及び短手方向の長さよりも若干長くなっており、平板状の選択透過膜１３の片面全体を覆うことができるようになっている。

カバー１１２の車両進行方向側の端部に、カバー１１２で覆われた空間１２０（以下、単に空間１２０と呼ぶ。）へ外気を導入するための外気導入口１２６が設けられており、車両進行方向反対側の端部に、空間１２０に導入された外気を排出するための外気排出口１２８が設けられている。

外気導入口１２６及び外気排出口１２８は、車両１０の横方向を長手方向として穿たれた略長方形の細長い孔であり、孔の大きさ、つまり、孔の長手方向及び短手方向の長さは、車種や空間１２０に導入する外気の量によって決定される。

また、外気導入口１２６の空間１２０側の近傍に前部堰１２７ａが配置されており、フロントガラス１３０と選択透過膜１３の上側の境界近傍の空間１２０内のフロントガラス１３０の外部に後部堰１２７ｂが配置されている。

前部堰１２７ａは、車両１０の進行方向に前後に配置された略長方形の細長い板材から構成されている。板材は、その長手方向が車両１０の車幅方向となるように取り付けられており、選択透過膜１３との間に隙間ができるように取り付けられている。なお、板材の長手方向は、水滴が選択透過膜１３へ浸入させないようにするため、車両１０の車幅方向における選択透過膜１３の長さよりも若干長くなっている。

後部堰１２７ｂは、前部堰１２７ａと同様の板材から構成されている。この板材も車両１０の車幅方向における選択透過膜１３の長さ以上の長さを有している。
このような前部堰１２７ａによって、空間１２０へ導入される外気に含まれる水滴は、前部堰１２７ａにより除去され、車両１０のボディ外面上に滴下し、ボディの外面上を伝わってドレイン（図示せず）から車両１０の外部へ排出される。

また、後部堰１２７ｂによって、フロントガラス１３０の外表面を伝わって空間１２０に浸入しようとする水滴が遮断され、遮断された水滴は、ドレイン（図示せず）により車両１０の外部へ排出される。

選択透過膜１３は、車両１０のフロントガラス１３０の一部を構成するように配置されている。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、車両１０のフロントガラス１３０の下部の一部を車幅方向が長手方向となるように略長方形に切り取る。そして、略長方形に切り取ったフロントガラス１３０と同じ大きさの略長方形平板状に選択透過膜１３を形成し、略長方形平板状に形成した選択透過膜１３をフロントガラス１３０が切り取られた部分にはめ込む。

選択透過膜１３の大きさ、つまり、長手方向及び短手方向の長さは、車両１０の車種や空間１２０に導入する外気の量によって決定される。

［実施形態２Ｂ：リアウィンドウ］
次に、選択透過膜１３を多孔質ガラス１３２に装着したものでリアウィンドウ１３９を形成した形態（実施形態２Ｂ）について図１１に基づいて説明する。図１１は、リアウィンドウ１３９を、選択透過膜１３が装着された多孔質ガラス１３２で構成したときの概略構成図である。

本実施形態の車両空調システムは、図１１（ａ）に示すようなリアウィンドウ１３９のガラス部分を、図１１（ｂ）に示すような選択透過膜１３が装着された多孔質ガラス１３２で置き換えたものである。

多孔質ガラス１３２は、その材料の全体に細孔を有しており、空気を車室１９内と車室１９外との双方向へ透過させる機能を有している。
この多孔質ガラス１３２の車室１９側の全面に選択透過膜１３が密着した状態で装着されている。また、多孔質ガラス１３２に装着された選択透過膜１３の車室１９側には、選択透過膜１３を補強するためにメッシュ状の材料で形成された補強材１３４が装着されている。

図１１（ｃ）に示すように、図１１（ｂ）におけるメッシュ状の補強材１３４と選択透過膜１３との間に防塵用フィルタ１３６を備えるものを用いてもよい。防塵用フィルタ１３６を備えることにより、車室１９内の埃等が直接選択透過膜１３に付着することを防止できる。

また、図１１（ｄ）に示すように、図１１（ｂ）におけるメッシュ状の補強材１３４を用いる代わりに、選択透過膜１３を２枚の多孔質ガラス１３２ａ，１３２ｂで挟み込みんで、多孔質ガラス１３２ａ、選択透過膜１３及び多孔質ガラス１３２ｂがこの順番に積層されるようにしてもよい。

［実施形態３Ｂ：サンルーフ］
次に、選択透過膜１３を多孔質ガラス１３２に装着したものでサンルーフ１３８を形成した形態（実施形態３Ｂ）について図１２に基づいて説明する。図１２は、サンルーフ１３８を、選択透過膜１３を装着した多孔質ガラス１３２で構成したときの概略構成図である。

この空調システムは、図１２（ｂ）に示すようなサンルーフ１３８のガラス部分を、図１２（ａ）に示すように選択透過膜１３が装着された多孔質ガラス１３２で置き換えるとともに、サンルーフ１３８を形成する車両１０の内壁２４に多数の孔を設けたものである。

このようすると、外気はサンルーフ１３８を構成する多孔質ガラス１３２の外表面に沿って、車両進行方向側から車両進行反対側へ向かって流れる。このとき、選択透過膜１３を介して車室１９内の空気と外気との交換が行われる。

（ピラー）
図１３は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をピラー部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。車両１０は、図１３に示すように、実質的に空気を通さないアルミやガラス等の壁面で囲まれ、外気が進入しない車両１０と外気が進入することができるトランクやエンジンルーム等の車室１９外の空間とからなる。

また、車室１９を構成する壁面の一部として、ピラー５０，５２，５４を備えている。このピラー５０，５２，５４には、車室１９前部のフロントガラスの両端部分に設けられたフロントピラー５０、車両１０両側のウィンドウの車両１０の長手方向のほぼ中央部分に設けられたセンターピラー５２、車室１９後部のリアウィンドウの両端部分に設けられたリアピラー５４がある。

また、車両１０にはエアコン（図示せず）が備えられている。このエアコンは、内気循環モードのみを備えている。

次に、本実施形態の空調システムの構成について図１４を用いて説明する。図１４（ａ）は、車両１０及び車両１０に設けられた各ピラー５０，５２，５４の概略構成図であり、図１４（ｂ）はセンターピラー５２の構造を模式的に示した概略構造図である。

図１４（ａ）に示すように、車両１０には、フロントピラー５０、センターピラー５２、リアピラー５４が備えられている。各ピラー５０，５２，５４は同様の構造を有するので、以下、図１４（ｂ）に示すセンターピラー５２を例に詳細を説明する。

センターピラー５２は、上端部５２ｅ及び下端部５２ｆが楕円形状をした中空の円柱状に形成されている。円柱の車室１９外側の側面に外気取入れ口５２ａ及び外気排出口５２ｂを有し、車室１９内側の側面に内気取入れ口５２ｃ及び内気排出口５２ｄを有している。

また、外気取入れ口５２ａはセンターピラー５２の下部に設けられ、外気排出口５２ｂはセンターピラー５２の上部に設けられている。さらに、内気取入れ口５２ｃはセンターピラー５２の下部に設けられ、内気排出口５２ｄはセンターピラー５２の上部に設けられている。

また、センターピラー５２の中空部分に、外気取入れ口５２ａから取り入れられ、外気排出口５２ｂから排出される外気と、内気取入れ口５２ｃから取り入れられ、内気排出口５２ｄから排出される内気とを隔てるように選択透過膜１３が設置されている。

具体的には、センターピラー５２の楕円形状の上下端部５２ｅ，５２ｆの長手軸に、選択透過膜１３の上下端部が各々一致するように選択透過膜１３が配置される。そして、選択透過膜１３の上端部がセンターピラー５２の楕円形状の上端部５２ｅの内側に接着剤で密着して固定され、選択透過膜１３の下端部がセンターピラー５２の楕円形状の下端部５２ｆの内側に接着剤で密着して固定される。

また、選択透過膜１３の上下端部は、センターピラー５２の楕円断面形状を有する円柱側面の劣弧部分内側面に円柱の中心軸方向に接着剤で密着して固定されている。

なお、図１４（ｂ）においては、選択透過膜１３を模式的に平板状に図示しているが、蛇腹状に折られた形状を有していてもよい。

また、選択透過膜１３の車室１９外側の表面には温度センサ６０が設けられており、センターピラー５２内部には２つのファン５６ａ，５６ｂが設けられている。
温度センサ６０は、選択透過膜１３の表面温度を計測するためのものであり、熱電対やペルチェ素子等、選択透過膜１３の表面温度を電気信号に変換して出力するものである。

ファン５６ａ，５６ｂは、外気取入れ口５２ａから外気排出口５２ｂに至る外気導入経路及び内気取入れ口５２ｃから内気排出口５２ｄに至る内気循環経路に設置されている。そして、温度センサ６０で計測した選択透過膜１３の表面温度が選択透過膜１３の所定の温度となった場合にファン１５６ａ，１５６ｂが作動し、外気取入れ口５２ａから外気、内気取入れ口５２ｃから内気を取り入れて選択透過膜１３を冷却（空冷）する。

以上にセンターピラー５２を例として説明したが、フロントピラー５０、リアピラー５４においても同様である。

（床）
図１５は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を床部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。図１５（ａ）は、車両１０の概略縦断面図であり、図１５（ｂ）は、床部１５０の拡大図である。

車両１０は、図１５（ａ）に示すように、実質的に空気を通さないアルミニウムやガラス等の壁面で囲まれ、外気が進入しない車室１９と外気が進入することができるトランクやエンジンルーム等の車室１９外の空間とからなる。

また、車室１９の床部１５０は図１５（ｂ）に示すように床板１５２と外板１５４との間に空間１４１が形成されている。
また、車両１０にはエアコン（図示せず）が備えられている。このエアコンは、内気循環モードのみを備えている。

（空調システムの構造）
次に、本実施形態の空調システムの構成について説明する。図１５（ｂ）は床部１５０の構造を模式的に示した概略構造図である。

図１５（ｂ）に示すように、床部１５０は、車室１９内側に面した床板１５２及び車室１９外側に面した外板１５４から構成されている。
床板１５２と外板１５４との間には、床板１５２、外板１５４及び側板１５３ａ，１５３ｂによって空間１４１が形成されており、その空間１４１内部に選択透過膜１３が配置されている。

床板１５２には、車室１９内側から空間１４１内へ内気を取り入れるための内気取入れ口１５２ａ、及び空間１４１内へ取り入れた内気を車室１９内側へ排出するための内気排出口１５２ｂが設けられている。

内気取入れ口１５２ａは、車両１０進行方向に対して運転席よりも前方、具体的には、運転者の足下に配置されている。また、内気排出口１５２ｂは、車両１０進行方向に対して運転席よりも後方、具体的には後部座席の直前に設けられている。

外板１５４には、空間１４１を形成する外板１５４に、車室１９外側から空間１４１内へ外気を取り入れるための外気取入れ口１５４ｃ、及び空間１４１内へ取り入れた外気を車室１９外側へ排出するための外気排出口１５４ｄが設けられている。

外気取入れ口１５４ｃは、車両１０進行方向に対して運転席よりも前方、具体的には、運転者の足下に配置されている。また、外気排出口１５４ｄは、車両１０進行方向に対して運転席よりも後方、具体的には後部座席の直前に設けられている。

空間１４１内には、車室１９内側と車室１９外側とを隔てるように選択透過膜１３が配置されている。具体的には、選択透過膜１３は、その端辺が空間１４１を形成する側板１５３ａ，１５３ｂの空間１４１側の面に接着材やシール材で密着されることにより固定されている。

なお、図１５（ｂ）においては、選択透過膜１３を模式的に平板状に図示しているが、蛇腹状に折られた形状を有していてもよい。

また、選択透過膜１３の車室１９外側の表面には温度センサ６０が設けられており、空間１４１内部には２つのファン１５６ａ，１５６ｂが設けられている。
温度センサ６０は、選択透過膜１３の表面温度を計測するためのものであり、熱電対、白金抵抗体、サーミスタ等、選択透過膜１３の表面温度を電気信号に変換して出力するものである。

ファン１５６ａ，１５６ｂは、内気取入れ口１５２ａから内気排出口１５２ｂに至る内気循環経路、及び外気取入れ口１５４ｃから外気排出口１５４ｄに至る外気導入経路に設置されている。そして、温度センサ６０で計測した選択透過膜１３の表面温度が選択透過膜１３の所定の温度となった場合にファン１５６ａ，１５６ｂが作動し、外気取入れ口１５４ｃから外気、内気取入れ口１５２ａから内気を取り入れて選択透過膜１３を冷却（空冷）する。

（ドア）
［実施形態１Ｃ］
（空調システムの構成）
図１６（ａ）は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両１０を示す側面図であり、図１６（ｂ）は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。

空調システムは、図１６に示すように、ドア１４０に設けられた内装材１６４、選択透過膜１３、外気取入れ口５２ａ及び外気排出口５２ｂから構成される。また、ドア１４０の略中心線上には、ガラス等で形成された窓８０が取り付けられている。
外気取入れ口５２ａは、車室１９外側から外気を取り入れるために窓８０よりも車室１９外側のドア１４０の上部に設けられた孔である。また、外気排出口５２ｂは、外気取入れ口５２ａから取り入れた外気を車室１９外側へ排出するために窓８０よりも車室１９外側のドア１４０の下部に設けられた孔である。

内装材１６４は、車室１９内側に面して装着され、空気を透過させる材料で形成されている。具体的には、無機化合物及び有機化合物を多孔質形状、繊維形状又は薄膜形状のうちの１つあるいはそれらを複合形状で形成したものである。内装材１６４は、その細孔を空気が透過できるようになっていれば特に限定するものではないが、その細孔のサイズは、好ましくは、数１０ナノメートルから数１００ナノメートルであると好ましい。

また、内装材１６４には、図１６（ｄ）に示すように、内装材１６４内部の細孔の壁面に脱臭材１７が担持されている。

脱臭材１７は、加熱触媒による脱臭材であり、銅、マンガン、白金、ニッケル、鉄、タンタル、アルミニウム、チタンのうちの１つ又は２つ以上を組み合わせた酸化物である。この脱臭材１７を、細孔を有する内装材１６４である無機化合物多孔質体に担持させてある。無機多孔質体の孔径は、選択透過膜１３へのガス供給の妨げにならなければ、いずれの孔径でもよいが、数１０から数１００マイクロメータであると好ましい。

選択透過膜１３は、内装材１６４の車室１９外側に密着して配置されている。

そして、選択透過膜１３が平板状に形成されたものが図１６（ｃ）に示すように、車室１９外側から導入される外気の流れる方向に対して平板の面が略平行になるように、換言すれば、蛇腹の凸部が外気の流れと略平行になるように蛇腹状に折られている。

このように、選択透過膜１３を内装材１６４の車室１９外側に密着して配置し、外気取入れ口５２ａ及び外気排出口５２ｂをドア１４０の窓８０の車室１９外側に設けることにより、ドア１４０において、車室１９内側と車室１９外側とを隔て、かつ、外気取入れ口５２ａから取り入れた外気が選択透過膜１３の車室１９外側の面に当たるようになっている。

（空調システムの作動と特徴）
以上のように構成された本実施形態の空調システムでは、外気取入れ口５２ａから取り入れられた外気が選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する。選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触した外気は外気排出口５２ｂから排出される。

車両１０の走行中には、外気取入れ口５２ａから取り入れられる外気の量が増えるので、車両１０走行中には、選択透過膜１３の車室１９外側の面に外気が当たり続ける。つまり、選択透過膜１３の車室１９外側の面には、一定濃度の酸素、二酸化炭素及び微小固体成分を有する外気が供給され続ける。

したがって、車両１０走行中には、外気をブロワ等で車室１９内側へ導入しなくても、選択透過膜１３によって車室１９内側の酸素と二酸化炭素の濃度を外気と同じ濃度に保つことができる。そして、ブロワを作動させる必要がないので、車載バッテリに対する負荷を低減することができる。

また、内装材１６４の多孔質体の細孔に脱臭材１７が担持されているので、選択透過膜１３を透過して選択透過膜１３の車室１９内側に至った外気に悪臭成分が含まれていても脱臭材１７でその悪臭成分が除去される、したがって、車室１９内側に悪臭成分が進入することがないので、車室１９内側を快適に保つことができる。

また、選択透過膜１３が蛇腹状に折られているので、選択透過膜１３の表面積が大きい。選択透過膜１３の表面積が大きければ、酸素や二酸化炭素の交換量が増えるので、車室１９内側の酸素や二酸化炭素の濃度に変化があっても、それらの濃度を短時間で一定の値に戻すことができる。

［実施形態２Ｃ］
次に、選択透過膜１３に種々の機能を有する機能材等を配置したものについて、図１７及び図１８に基づいて説明する。図１７（ａ）は、車両１０の側面図であり、図１７（ｂ）は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。また、図１８は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。

実施形態２Ｃにおける空調システムでは、図１７（ｂ）に示すように、選択透過膜１３の車室１９外側に除塵フィルタ１４を密着させて装着している。

除塵フィルタ１４は、選択透過膜１３の細孔よりも大きな孔を持つ材料、例えば、活性炭素繊維、不織布、樹脂繊維、帯電繊維等の膜状の材料と繊維状、不織布状、板状、波板状あるいは粒状の基材から構成されている。

樹脂繊維としては、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、アクリル等が用いられる。そして、それらの何れか１つ又はそのうちの２つ以上を組み合わせて編み込むように構成される。

また帯電繊維には、外部の電極からイオンを強制的に打ち込むエレクトロ・エレクトレット法を用いてポリプロピレン等のポリマーの繊維を帯電させたエレクトレット繊維がある。また、ポリマーとしては、ポリプロピレンの他に、フッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン類、ポリスチレン誘導体、ポリスチレン、ポリアミド、ポリビニルハライド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等を用いることができる。

また、帯電繊維の帯電法として、エレクトロ・エレクトレット法の他に、電界下で紫外線等を照射するフォト・エレクトレット法、高分子ポリマーに応力を加えて塑性流動させるメカノ・エレクトレット法、温度を上昇させた状態で高分子ポリマーの高電界を印加するサーモ・エレクトレット法、温度を上昇させ磁場をかけるマグネット・エレクトレット法、γ線等の電磁波を照射するラジオ・エレクトレット法等を使用することができる。
このように、選択透過膜１３の車室１９外側に除塵フィルタ１４が設けられているので、選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する外気から粉塵が除去される。したがって、選択透過膜１３の車室１９外側の面に粉塵が付着することがないので、選択透過膜１３の気体の透過性能を保持することができる。

また、図１８（ａ）に示すように、選択透過膜１３の車室１９外側に除湿材１６を密着して配置するようにしてもよい。

除湿材１６は、選択透過膜１３の車室１９外側に密着して配置され、選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する外気に含まれる湿気を除去するものである。
具体的には、吸水性ポリマー、綿状パルプ、給水紙、シリカゲル、酸化カルシウム、酸化マグネシウム又は塩化カルシウムを多孔質体と混合させたもの、あるいは、電解質ポリマー又は親水性ポリマーからなる吸水性ポリマー、アクリル重合体、ビニルアルコール又はアクリル酸ポリマー等が除湿材１６として用いることができる。このような除湿材１６は、選択透過膜１３の車室１９外側に積層されている。

このようにすると、選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する外気に含まれる湿気を除去することができるので、選択透過膜１３の表面に水分が付着することがない。したがって、選択透過膜１３における気体の透過性能を保持することができる。

また、選択透過膜１３を介して水分が車室１９内側に浸入することがないので、車室１９の窓８０の曇りを防止することができる。なお、「湿気を除去する」とは、湿気を完全になくすということではなく、湿気を許容値の範囲に保つために湿気を除去するという意味である。

さらに、図１８（ｂ）に示すように、選択透過膜１３の車室１９外側に送風機１１８を備えるようにしてもよい。

送風機１１８は、選択透過膜１３に対して車室１９外側に備えられ、外気取入れ口５２ａから取り入れた車室１９外側の外気を選択透過膜１３の車室１９外側の表面に供給するためのものである。

このようにすれば、送風機１１８により、車室１９外側の外気が選択透過膜１３に対して送風される。したがって、選択透過膜１３の車室１９外側の面に新たな外気が当たり続けるので、選択透過膜１３の車室１９外側の酸素及び二酸化炭素の濃度は一定になる。したがって、車室１９内の酸素及び二酸化炭素の濃度が変化しても短時間でも一定値に戻すことができる。
また、選択透過膜１３を介して水分が車室１９内側に浸入することがないので、車室１９の窓８０の曇りを防止することができる。

［実施形態３Ｃ］
次に、上述の実施形態１Ｃ及び２Ｃのように選択透過膜１３を内装材１６４に密着させて配置する代わりに、外気取入れ口５２ａ及び外気排出口５２ｂをドア１４０の内側から覆うように配置した実施形態について図１９及び図２０に基づいて説明する。図１９（ａ）は、車両１０の側面図であり、図１９（ｂ）は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。また、図２０は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。

実施形態３Ｃにおける空調システムでは、図１９（ｂ）に示すように、ドア１４０は、車室１９外側に面する外壁５０ａと車室１９内側に面する内壁５０ｂとで構成された空間１５１を有している。また、外気取入れ口５２ａは、外壁５０ａの下部に外気排出口５２ｂよりも上方に設けられている。

また、外気排出口５２ｂは、外壁５０ａの下部に設けられており、選択透過膜１３は、空間１５１に外気取入れ口５２ａ及び外気排出口５２ｂを覆うように、空間１５１に図中右上から左下に斜めに配置されている。また、選択透過膜１３は、その車室内側の片面全体を補強材１３ｃにより補強されている。さらに、選択透過膜１３及び外壁５０ａに挟まれた部分には、蓄熱体１５が設けられている。

補強材１３ｃの材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＥＦなど）、ガラス（たとえば繊維状）、セルロースなどから選ばれる単一材料もしくは２つ以上の材料が挙げられる。この補強材１３ｃは、多孔構造をとることが好ましく、例えば、数１０から数１００ナノメータの径の細孔が形成されていることが好ましい。

蓄熱体１５は、選択透過膜１３を直接又は補強材１３ｃを介して間接的に加熱するものである。また、蓄熱体１５は、外部から供給される熱を蓄え、蓄えた熱で選択透過膜１３を加熱する。具体的には、ハニカム構造のセラミック、無機塩類水和物、パラフィン又はワックスなどを多孔質体に担持させた、選択透過膜１３や補強材１３ｃよりも熱伝導性の高い材料から構成されている。

また、蓄熱体１５は、外部から供給される熱として、太陽光の輻射熱を蓄えるようになっている。つまり、選択透過膜１３がドア１４０内部に置かれた場合に車両１０を照らす太陽光の輻射熱が蓄積されるのである。

なお、図２０（ａ）に示すように、選択透過膜１３の車室１９外側に除湿材１６を備えるようにすると、選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する外気に含まれる湿気を除去することができるので、選択透過膜１３の表面に水分が付着することがない。したがって、選択透過膜１３の気体の透過性能を保持することができる。

また、図２０（ｂ）に示すように、補強材１３ｃの車室１９内側に送風機１１８を装着するようにしてもよい。送風機１１８により車室１９内側に外気を吸い込むようにすると、外気取入れ口５２ａから取り入れられ、選択透過膜１３の車室１９外側の面に接触する外気の量が増す。

したがって、車室１９内側に取り入れられる酸素や車室１９外側に排出される二酸化炭素の量が増えるので、車室１９内側の酸素や二酸化炭素の濃度が変化しても短い時間で一定値に戻すことができる。

上述の空調システムを備える車両によれば、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜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車室への流入を防止することができ、且つ車内にＳＰＭ、ｎＳＰＭ等の浮遊物質が存在する場合にはそれを除去することもできる。

（合成例１）
攪拌子、温度計、冷却管を備えた５Ｌ三つ口フラスコにノルボルネン‐２‐イルトリス(トリメチルシロキシ)シラン１５０ｇ（０．３８ｍｏｌ）とトルエン３０００ｇを混合し４０℃に昇温した。これにビス（トリシクロヘキシルホスフィン）ベンジリデンルテニウム（ＩＶ）ジクロリド０．３１ｇ（０．３８ｍｍｏｌ）をトルエン３３０ｇに溶解した溶液を添加して、４０℃において重合反応を行った。重合反応開始後、徐々に溶液の粘度は上昇し、２０分後エチルビニルエーテル１ｇを加えることで重合を停止した。重合溶液を大量のメタノールに注いで沈殿物を凝集させ、粉砕洗浄後、濾別し、７０℃で５時間減圧乾燥すると白色粉末のシリコーン変性シクロオレフィンポリマーを得た。得られたポリマーの収量は１４７ｇであり、分子量はトルエンを溶媒とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによるポリスチレン換算値としてＭｎ＝２５９，０００、Ｍｗ＝６０４，０００であった。なお、得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーは下記式（７）で表される構造を有する。

（合成例２）
Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３（ＢＡＳＦ社製、（エチレンオキサイド）_２０（プロピレンオキサイド）_７０（エチレンオキサイド）_２０）８８ｇ、水２６４０ｇ、塩酸４５３．５ｍｌの混合液を室温でメカニカルスターラーを用いて撹拌し、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３が溶解した後、テトラエトキシシラン（関東化学社製）１８７．８ｇを滴下して、さらに１２時間撹拌した。３５℃に保ったオーブンで２０時間加熱し、さらに１００℃に保ったオーブンで２４時間加熱した。生成した白色固体を水洗浄、濾取し、真空ポンプを用いて乾燥した。その後、５５０℃に保った焼成炉で６時間焼成し、メソポーラスシリカ（５６．３ｇ）を得た。

（実施例１）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液１２ｇに対して、球状シリカ（信越化学工業社製、Ｘ−２４−９１６３Ａ、平均粒径１１０ｎｍ）０．１９６ｇ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して１６３質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して５０ｖｏｌ％））を配合し、超音波分散機を用いて混合した。この調整した溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み２５μｍの膜を得た。

（実施例２）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液１２ｇに対して、合成例２で得られたメソポーラスシリカ０．０９８ｇ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して８２質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して５０ｖｏｌ％））を配合し、超音波分散機を用いて混合した。この調整した溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み２５μｍの膜を得た。

（実施例３）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液１２ｇに対して、アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＥ９０３）にて疎水化処理した合成例２で得られたメソポーラスシリカ０．０９８ｇ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して８２質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して５０ｖｏｌ％））を配合し、超音波分散機を用いて混合した。この調整した溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み２５μｍの膜を得た。

（実施例４）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して１３．３質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して４０ｖｏｌ％））配合し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

（実施例５）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して１３．３質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して４０ｖｏｌ％））配合した。そしてこの溶液１ｍＬに対して１μＬ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して０．１質量部（シリコーン変性プルランポリマーに対して０．１７ｖｏｌ％））の２Ｎ−ＨＣｌを添加し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

（実施例６）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部（シリコーン変性シクロオレフィンポリマーに対して４０ｖｏｌ％））配合し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

（実施例７）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して１３．３質量部（シリコーン変性シクロオレフィンポリマーに対して４０ｖｏｌ％））配合した。そしてこの溶液１ｍＬに対して５μＬ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して０．５質量部（シリコーン変性シクロオレフィンポリマーに対して０．８３ｖｏｌ％））の２Ｎ−ＨＣｌを添加し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

（比較例１）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み１５μｍの膜を得た。

（比較例２）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み１５μｍの膜を得た。

［膜の評価］
（気体透過係数の評価）
実施例１〜７及び比較例１，２で得られた膜について、気体透過率測定装置（ＧＴＲテック社製、型番：ＧＴＲ−２０ＸＡＭＤＥ）を用い、下記の測定条件で、酸素及び窒素についての気体透過係数を測定した。得られた結果を表１及び表２に示す。
＜測定条件＞
温度 ：２３±２℃
膜の下流の圧力：約０．００１３ａｔｍ
膜の上流の圧力：１．０５〜１．２０ａｔｍ
膜間の圧力差 ：１．０５〜１．２０ａｔｍ

（ｎＳＰＭ遮断率の評価）
実施例４〜７及び比較例１，２で得られた膜について、図２１の概略図に示す装置を用い、次の（１）〜（５）のプロセスで、ｎＳＰＭ遮断率の測定を行った。得られた結果を表２に示す。
（１）ナノ粒子発生装置（Ｐａｌａｓ社製、型番：ＧＦＧ−１０００）により１０〜５００ｎｍのカーボン粒子を発生させた。
（２）膜をサンプルホルダー（膜面積：ＭＡＸ１６［ｃｍ^２］）にセットし、バルブ（Ｖ１）を閉じ、Ｂ層を減圧した（差圧１［ｋＰａ］）。
（３）Ｂ層を減圧した後、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ナノ粒子を膜に供給し、膜を透過した粒子をＢ層にためた。
（４）Ｂ層内の粒子重量を、粒子カウンター（ＴＳＩ社製、型番：ＳＭＰＳ−３０３４）で粒子重量を計測した。
（５）以下の式に基づいて遮蔽率を算出した。
ｎＳＰＭ遮断率［ｗｔ％］＝１００×｛（Ｃｉｎ−Ｃｏｕｔ）／Ｃｉｎ｝
（式中、「Ｃｉｎ」は、膜上流での粒子濃度［単位：μｇ／ｍｌ］を示し、「Ｃｏｕｔ」は、膜透過後の粒子濃度［単位：μｇ／ｍｌ］を示す。

^＊シリコーン系ポリマー１００質量部に対する添加量。

^＊シリコーン系ポリマー１００質量部に対する添加量。

（実施例８〜１２、比較例３〜８）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１ｗｔ％に調整した。この溶液１２ｇに対して、表３に示す添加剤を所定量を配合し、超音波分散機を用いて混合した。この調整したフィラー含有溶液をテフロン（米国デュポン社の登録商標）製φ９０ｍｍのシャーレに入れて、減圧乾燥機にてトルエンを除去し、平均厚み２０〜３０μｍの膜を得た。なお、表３中の添加剤の特性を表４に示す。

^ａ）合成例２で得られたメソポーラスシリカについては、粒径分布を示す。

実施例８〜１２及び比較例３〜８で得られた膜について、上述した［膜の評価］と同様の方法で酸素及び窒素についての気体透過係数、及びｎＳＰＭ遮断率を測定した。得られた結果を表５に示す。

（実施例１３）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、分子量：２万）をシクロへキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性シクロオレフィンポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合し、同時に、球状シリカ（商品名：ＮａｎｏＴｅｋ ＳｉＯ_２、シーアイ化成社製）をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して５０質量部、及び塩酸をシリコーン変性シクロオレフィンポリマーに対して０．５質量部添加し、超音波分散機を用いて混合した。この調整した混合液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径１．２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み１．０μｍの膜を得た。

（実施例１４）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、分子量：２万）をシクロへキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性シクロオレフィンポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合し、同時に、球状シリカ（商品名：ＮａｎｏＴｅｋ ＳｉＯ_２、シーアイ化成社製）をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して５０質量部、及びビニルホスホン酸をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１．５質量部添加し、超音波分散機を用いて混合した。この調整したポリアニリン＋シリカ含有溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径１．２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み１．０μｍの膜を得た。

（実施例１５）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、分子量：２万）をシクロへキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性シクロオレフィンポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合し、同時に、球状シリカ（商品名：ＮａｎｏＴｅｋ ＳｉＯ_２、シーアイ化成社製）をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１００質量部、及び塩酸をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して０．５質量部添加し、超音波分散機を用いて混合した。この調整したポリアニリン＋シリカ含有溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径１．２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み１．０μｍの膜を得た。

（実施例１６）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、分子量：２万）をシクロへキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性シクロオレフィンポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合し、同時に、球状シリカ（商品名：ＮａｎｏＴｅｋ ＳｉＯ_２、シーアイ化成社製）をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１００質量部、及びビニルホスホン酸をシリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１．５質量部添加し、超音波分散機を用いて混合した。この調整したポリアニリン＋シリカ含有溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径１．２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み１．０μｍの膜を得た。

実施例１３〜１６で得られた膜について、上述の［膜の評価］と同様の方法で酸素及び窒素についての気体透過係数、及びｎＳＰＭ遮断率を測定した。得られた結果を表６に示す。

^＊シリコーン系ポリマー１００質量部に対する添加量。

以上の結果については、シリカ表面における酸への親和性が大きな影響を与えていると考えられる。今回用いたシリカは、その表面は親水性である。従って塩酸を添加したポリアニンは、シリカの表面に吸着しやすいと想定され、そのことによりシリコーン系ポリマーとシリカとの界面の隙間が少なくなり、結果として、シリカのみを添加した膜に対して透過性が低下したものと考えられる。特にこの傾向は、添加率が低い場合に顕著に現れる（実施例１３）。添加率が高い場合は、シリカ−シリカ間にも隙間が出来るため、透過性は低下することなく高透過構造が維持される。これに対し添加する酸を非水溶性のビニルホスホン酸を用いるとポリアニリンがシリカ表面に吸着せず、シリカと共に分散するため、ガスのパスが相乗的に増加する。そのためシリカのみを添加した膜に対して透過性が向上する。実施例１６が実施例１４より大きいのは、シリカ同士、あるいはポリアニリン同士が作り出す新たな隙間が影響していると考えられる。

（実施例１７〜２２）
シリコーン変性プルランポリマー（信越化学工業社製、Ｘ−２２−８４００）をトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性プルランポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合した。そしてこの溶液１ｍＬに対して表７に示す酸を所定量添加し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

（実施例２３〜２８）
合成例１で得られたシリコーン変性シクロオレフィンポリマーをトルエンで溶解して固形分を１０ｗｔ％に調整した。導電性高分子であるポリアニリン（アルドリッチ社製、エメラルディンベース、分子量：２万）をシクロヘキサノンに溶解して固形分を２ｗｔ％に調整した。シリコーン変性プルランポリマーの溶液０．６ｍｌに対して、ポリアニリンの溶液を０．４ｍｌ（シリコーン変性シクロオレフィンポリマー１００質量部に対して１３．３質量部）配合した。そしてこの溶液１ｍＬに対して表７に示す酸を所定量添加し、超音波分散機を用いて混合した。この混合溶液を、支持体アイソポア（日本ミリポア社製、材質：ポリカーボネート、平均孔径０．２２μｍ）上に、水面展開法により成膜した後、乾燥機にてトルエンとシクロヘキサノンを除去し、平均厚み０．１μｍの膜を得た。

実施例１７〜２８で得られた膜について、上述した［膜の評価］と同様の方法で酸素及び窒素についての気体透過係数、及びｎＳＰＭ遮断率を測定した。得られた結果を表７に示す。

^＊シリコーン系ポリマー１００質量部に対する添加量。

本発明の選択透過材料から形成される膜を透過する気体の流れを示すイメージ図である。 本発明の空調システムの一実施形態を示す図である。 本発明の空調システムの一形態である車両におけるエアコンユニット３０の一部を示す模式断面図である。 選択透過膜構造体の好ましい形態を示す斜視図である。 選択透過膜構造体の他の好ましい形態を示す斜視図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を圧力調整用換気装置内に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を天井部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を天井部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を天井部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をフロントガラス部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をリアウィンドウ部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をサンルーフ部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略構成図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をピラー部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をピラー部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜を床部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 （ａ）は、本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両１０を示す側面図であり、（ｂ）は、ドア１４０を車両１０の車幅方向に切った概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 本発明の選択透過材料からなる選択透過膜をドア部分に備える、本発明の空調システムの一形態である車両を示す概略断面図である。 ｎＳＰＭ遮蔽率の測定を行った装置の概略図である。

符号の説明

１０…車両、１１…車室壁、１２ａ…前方補強材、１２ｂ…後方補強材、１３，１３ａ，１３ｂ…選択透過膜、１３ｃ…補強材、１４，３６…除塵フィルタ、１６…除湿材、１７…脱臭材、１８…酸素センサ、１９…車室、２０…膜、２１…シリコーン、２２…外壁、２３…固形添加剤、２４…内壁、２５…空隙、２６、１２６…外気導入口、２７ａ…前部開閉扉、２７ｂ，２７ｄ…ヒンジ、２７ｃ…後部開閉扉、２７ｅ…前部堰、２７ｆ…後部堰、２８…外気排出口、２９ａ…前部ファン、２９ｂ…後部ファン、３０…エアコンユニット、３２…ダンパ、３２ａ…ヒンジ、３４…バンパ、３５…エアコンユニットケース、３５ａ…外気導入口、３５ｂ…内気導入口、３５ｃ…開口部、３７…遠心式送風ファン、３８…筐体、４０，４０ａ，４０ｂ…選択透過膜構造体、４２ａ，４２ｂ…支持体、５０…フロントピラー、５２…センターピラー、５２ａ，１５４ｃ…外気取入れ口、５２ｂ，１２８，１５４ｄ…外気排出口、５２ｃ，１５２ａ…内気取入れ口、５２ｄ，１５２ｂ…内気排出口、５２ｅ…上端部、５２ｆ…下端部、５３…側板、５４…リアピラー、６０…温度センサ、７０…空洞、８０…窓、９０…制御部、１１０…圧力調整用換気装置、１１２…カバー、１１８…送風機、１２０…空間、１２２…ボディ、１２６…外気導入口、１２７ａ…前部堰、１２７ｂ…後部堰、１３０…フロントガラス、１３２…多孔質ガラス、１３８…サンルーフ、１４０…ドア、１５０…床部、１５１…空間、１５２…床板、１５４…外板、１５６ａ，１５６ｂ…ファン、１６４…内装材

Claims (7)

1. オルガノシロキサン骨格を有するポリマーに固形添加剤が分散されてなる選択透過材料であって、
   前記選択透過材料から形成される膜に酸素及び窒素を透過させた場合に、２３±２℃、膜間の圧力差１．０５〜１．２０ａｔｍにおける酸素及び窒素の透過係数(cm³・cm・sec^-1・cm^-2・cmHg^-1)の関係が下記式（１）で表される、選択透過材料。
   
   ［式中、Ｐ（Ｏ_２）は酸素の透過係数、Ｐ（Ｎ_２）は窒素の透過係数を示す。］
2. 前記選択透過材料から形成される膜に気体を透過させた場合に、前記膜を透過する気体の流れにおいてクヌーセン流（Ｋｎｕｄｓｅｎ ｆｌｏｗ）が生じる請求項１記載の選択透過材料。
3. 前記オルガノシロキサン骨格を有するポリマーが、ポリオルガノシロキシ単位及び有機単量体単位を備えるシリコーン共重合体又はポリオルガノシロキサンである請求項１又は２記載の選択透過材料。
4. 前記固形添加剤は、フィラー及び／又は導電性ポリマーである請求項１〜３のいずれか一項に記載の選択透過材料。
5. 以下の（１）〜（３）のいずれかの条件を満たす請求項４記載の選択透過材料。
   （１）前記フィラーが、多孔質シリカ粒子であり、前記オルガノシロキサン骨格を有するポリマー１００質量部に対して前記固形添加剤の添加量が２５〜１５６０質量部である、
   （２）前記フィラーが、平均粒径１０〜１２０ｎｍの、疎水性若しくは親水性表面を有する非多孔質シリカ粒子であり、前記オルガノシロキサン骨格を有するポリマー１００質量部に対して前記固形添加剤の含有量が６５〜３８００質量部である、
   （３）前記フィラーが、平均粒径１０〜６０ｎｍの、親水性表面を有する非多孔質酸化チタン粒子であり、前記オルガノシロキサン骨格を有するポリマー１００質量部に対する前記固形添加剤の含有量が３３０〜６４００質量部である。
6. 前記導電性ポリマーが、ポリアニリン又は酸処理ポリアリニンである請求項４記載の選択透過材料。
7. 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行われる膜を備える空調システムであって、
   前記膜は請求項１〜６のいずれか一項記載の選択透過材料からなる膜である空調システム。