TWI487826B - Wall and high-definition net room system and its manufacturing method and building - Google Patents

Wall and high-definition net room system and its manufacturing method and building Download PDF

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TWI487826B
TWI487826B TW102143635A TW102143635A TWI487826B TW I487826 B TWI487826 B TW I487826B TW 102143635 A TW102143635 A TW 102143635A TW 102143635 A TW102143635 A TW 102143635A TW I487826 B TWI487826 B TW I487826B
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Akira Ishibashi
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Description

牆壁及高清淨房間系統以及其製造方法及建築物
本發明係關於一種牆壁及高清淨房間系統以及其製造方法及建築物。更詳細言之，本發明係關於一種包含在例如人在內部進行就寢、放鬆、作業、勞動等日常生活/活動的房屋、大廈等建築物中所具有的房間，且係關於一種不降低該生活/活動空間之相對於整個建築物的體積比率，而可將內部的粉塵或細菌等灰塵微粒子的數量維持在一定以下，或者實現無此等從外部混入的清淨空氣(空氣)環境，適用於作為居住、靜養、實驗、製造、塗飾作業、保健活動、醫科/牙科治療等場所的高清淨房間系統及其製造方法以及建築物及適用於此等適當的牆壁、及其等價物。
伴隨現在電腦技術的發展，關於資訊處理、通訊環境，人類實現有史以來不曾有的高度便利的環境，說起來，對腦而言可說實現了無刺激性且完美的良好場所，但另一方面，就對身體而言的環境來說，污染物質的增加或空氣中的塵埃、感染性細菌的浮游等，現代社會未必說是良好的環境。
就清淨環境而言，其作為大規模的半導體製造用而一直存在著。然而，此清淨環境為專業用途，即 工業用，尚未被引進作為用於一般住宅等的所謂民生用。如同曾經在計算機的世界中，個人電腦以和商業用大型電腦主機劃清界線的形式號稱“Computer for the rest of us”而興起一般，進入21世紀，在環境的重要性日益提高中，個人電腦的“清淨環境版”亦出現。事實上，相對於被高性能化而長期以來為大規模無塵室這種正所謂“主機”的個人清淨空間今後將不限於單純的民生用，對在醫院或養老設施等避免感染症風險的重要場所必定會變得愈來愈重要。給消費者(consumer)的世界帶來清淨空間係超越“the rest of us”，而為“for all of us”，非常重要。然而，要將和此種以往的無塵室劃清界線的個人清淨環境也引進一般的生活環境中，如下述，以現狀來說並不容易。使科學的發展或產業技術高度化成為可能，對應於做出極大貢獻的[關於內含氣體分子控制的]真空室，確立[關於從塵埃到微生物(microbe)所有在空氣中漂浮(airborne)的物質，可使其成為零，所以相反地可將只是所希望者控制在適當濃度的]可量測(scalable)且高性能的“空氣環境控制裝置”是被我等的當務之急。因此，生物科學的發展或醫療、療養、保健產業技術的高度化成為可能。特別是PM2.5問題，進而也包含生活空間的微生物存在(microbial)環境(microbial環境)在內，控制空氣環境今後日益重要起來。
看看以往一般的住宅。第1圖為顯示其一例的立體圖。第2圖為顯示以往一般的住宅另外一例的剖面的圖。
如第1圖所示，住宅500在基礎504上具有為牆壁501所包圍而形成的居住部505，以覆蓋居住部505上部的方式形成屋頂503來防止風雨、塵埃等侵入。在牆壁501之至少一片上有窗戶502。此外，如第2圖所示，在此住宅500方面，和上述所示者同樣，在基礎504上具有為牆壁501所包圍而形成的居住部505，在居住部505上部以覆蓋整個居住部505的方式設有屋頂503。此外，在居住部505與屋頂503之間設有天花板背面507b及在居住部505與基礎504之間設有地板下面507a的兩個空間，此等空間具有例如隔熱、導入室外空氣等作用。
居住部505以複數片牆壁501包圍而構成，例如將作為複數片側壁、天花板壁、地板壁等的牆壁501包圍而構成居住部505。居住部505由例如設於居住部505內的隔牆501d等所分割，藉此形成房間505a、走廊505b等，由房間505a所包圍的空間成為居住空間506。此外，隔牆501d有門508。居住空間506被配置成盡量寬闊，居住空間506與外部空間從例如地板下面507a、天花板背面507b等導入室外空氣，房間內部與外界基本上在有空氣導通的狀態。
其次，就分隔居住空間的牆壁進行研究。第3圖為顯示以往一般的住宅牆壁施工例的立體圖，第4圖及第5圖為顯示華廈或大廈等牆壁施工例的立體圖。
如第3圖所示，牆壁501係隔開一定間隔使內壁501a與外壁501b對向而設置，藉由在以內壁501a與外壁501b夾著的空間內設置間柱508而補強，剩餘的空間大約全由 隔熱材509所無間隙地填充。牆壁501可藉由具有此種構造來抑制重量，並且藉由使牆壁的構造成為牆身塞滿的實心構造來一面提高隔熱、隔音效果，一面維持牆壁的強度。此外，如第4圖所示，在此牆壁501其他一例方面，也是在以由內部有鋼筋510的混凝土等構成的外壁501b與設有壁紙501c的內壁501a夾著的部分無間隙地填充隔熱材509。此外，如第5圖所示，在此例方面，也是在樓板511上設置具有鋼筋510的牆壁501，牆壁501具有牆身塞滿的實心構造。如此，以往的住宅、公寓、大廈等建築物的牆壁一般都具有如固體壁之類的實心構造。另一方面，為了抑制單一壁之牆壁的重量，有時會在住宅等對於薄的外壁設置薄的內壁。然而，為了確保牆壁的強度、提高隔熱、隔音等效果，在以往，會在外壁與內壁之間無間隙地填充補強材、隔熱材等，結果在此情況下也往往具有多層構造，基本上成為具有牆身塞滿的實心構造。此外，以往的中空壁，例如為了降低兩層、三層等木造建築的樓上房間的總重量而盡量減輕牆壁這種意圖強烈，使牆壁意圖地成為中空，但為提高連接牆壁的房間之清淨度而積極地利用其中空性者至今尚無。
此種狀況的另一方面，國土交通省為了從上述以往住宅的一般狀況邁出一步，而提出了促進有效使用地域性的住宅。此外，林野廳也開始進行活用地域性材料的住宅建造的支援，將方向朝向節能住宅、長期優良住宅。此外，適合日本的氣候水土，由千年幾百年以上的歷史培育出來的明柱牆、和瓦的再評估也高漲。就 由技術的蓄積所導出的長期優良住宅的基準而言，可舉耐震性、劣化對策性、節能性、維持管理對策性四個(參照例如非專利文獻1)。呼應此基準，日本的各房屋建築公司提出節能、智慧屋的概念(參照例如非專利文獻2、3)。此外，另一方面，指出了建造通風道之類的住宅的重要性。
然而，此智慧屋的概念主要是以電力為主要對象的能源管理，通風道改良的概念也停留在涼風控制這種主要是空調的觀點。
此外，即使是一般的住宅、大廈的辦公室等，清淨的環境也日益增加重要度，需求也提高。其理由是除了為因應花粉症的對策之外，也為因應流感的流行等，即使是在萬一此等原因物質被帶入家中時，能迅速地去除、抑制的必要性也提高。
然而，如從上述狀況得知，房間的革新、本質的性能提高上並不如意。此係因雖然原則上期望一面維持房間的堅固，一面盡量大幅保持生活/活動空間即房間對於整個建築物的體積比率，但在以往建築方面，卻處在房間與外界有氣流出入，即作為內外質量流動的空氣導通的狀態。由此，房間的清淨度基本上和外界的清淨度在平衡狀態，很可惜只停留在和外界大致同等或沒有廢氣、煤煙、塵土等僅較良好的程度。
在此種狀況下，上述優良技術思想的智慧屋構想也很可能被揶揄成徒有其名，生活品質(quality of life)的提高相當困難。然而，在老年人口比率增加的日 本，以及不久的將來在世界各國需要清淨環境的狀況其程度日益加深，而能預料其導入將是刻不容緩的狀況。
例如，哮喘或異位性皮膚炎之類的過敏性疾病患者近幾年特別愈來愈多，此過敏性呼吸道發炎所引起的哮喘被認為是由從外面入侵的抗原或病原體等各種刺激所引起。關於哮喘的發病，被認為可能是出於呼吸道上皮細胞阻擋功能的脆弱性。呼吸道上皮的阻擋功能係由細胞的立體構造與連結細胞間的蛋白的功能所確立。阻擋功能脆弱時，物質比平常更容易從外面入侵，呼吸道上皮的發炎反應會更加激烈。阻擋功能脆弱的患者的呼吸道上皮細胞會為重度的病毒感染或發炎所傷害，不能正常地進行修復，因此被認為有引起免疫功能的異常或發生對於環境物質的過敏性、慢性持續性呼吸道發炎所造成的呼吸道構造變化的可能性。如此，對於哮喘的過敏性呼吸道發炎罹患者而言，住院時不用說，即使在家一般生活時，盡量抑制從外面入侵的抗原或病原體等各種刺激也很重要。為了實現此環境，需要大幅的清淨化生活環境中的空氣，但要用現有的技術達成此目標，需要龐大的費用。例如，於半導體加工之際等所使用的US209D等級1(ISO等級3)的無塵室被稱為超淨室的高度清淨空間，但要構築此系統，需要龐大的費用，並且其維持也需要很大的費用。此外，此種清淨環境被期待用於醫療環境，特別是流感等空氣感染性疾病的預防、花粉症的抑制、受損呼吸器官於夜間就寢時的恢復等。在患有此種疾病的患者所過的日常空間即住宅的房間引 進清淨的空間及可隨意地控制該清淨環境的開和關，甚至可用短的時標切換其開和關全都很重要，若能夠實現，則價值極高，但令人遺憾的是，在現狀來說是不可能的。
再者，在近幾年，花粉症的蔓延、SARS(嚴重急性呼吸道症候群)或新型流感流行的可能性、嬰幼兒或老年者等環境弱者的照護等已成為緊急的課題。此外，近來對微生物學(microbe science)以及微生物(microbe)和其存在環境的控制之重要性的認識也愈來愈高(例如非專利文獻4~6)。不僅在空氣中漂浮的無機、有機的塵埃，而且也包含生活空間的微生物存在(microbial)環境在內，控制空氣環境日益重要起來，將其具體化的技術、裝置的實現為緊急的課題。
在此種狀況下，要達成提高居住空間的清淨度此一目標，可思考引進所謂的無塵室。即，如上述，在一般的住宅中，藉由周圍為牆壁所包圍來形成居住空間之房間，以此房間為第一段的構造體，於其中再製作另一個嵌套的房間。如此一來，對於著眼於希望至少提高清淨度的嵌套的內部空間而言，藉由引進一般的無塵室的構造，而可實現在以往技術的範疇內使其清淨度提高。
附件的第1圖為顯示以往的典型無塵室的圖面代用照片。此外，第6圖為顯示此無塵室構造的剖面圖。如附件的第1圖及第6圖所示，此無塵室600為具有雙重房間的無塵室，該雙重房間係將已設的建築物601作為第 一段的空間，在內部以嵌套構造設置成為無塵室的作業室602作為第二段的空間。作業室602係從建築物601之屋頂603的內部空間側之面即天花板603a確保吊掛基座604，藉由在作業室602之天花板606上放入補強材料，於作業室602的內部做成無柱的空間。在作業室602之天花板606上設置風扇、過濾器單元(以下因應需要稱為FFU)605，將從吸入口607吸入、以FFU605過濾過的外部空氣從導入口608導入清淨房間之作業室602內。藉此，成為下述構造：作業室602內部的壓力對於外部相對地成為正壓，經過FFU605而被導入作業室602內的空氣和室內的塵埃一起從排出口609漏出到壓力相對低的外部，將作業室602的內部維持在等級1~100程度的高清淨環境。如此，無塵室600之天花板與四方的側壁成為雙重。此外，雖然此處未圖示，但在更高度的半導體用的無塵室方面，有時地板也進一步成為雙重，利用層流實現更高度的清淨度，並且在地板下也可以配置配管或維修空間。此情況，於形成作業室602的房間為長方體時，所有其長方體的六面都會雙重化。此外，在以往的無塵室方面，龐大的空間存在於外側(第一段)的房間與內側(第二段)的房間之無塵室之間。從第一段的房間來看，為大面積及/或體積的損失，但一般來說，常規手段是活用此第一段與第二段之間的空間作為維修空間，盡量挽回面積及/或體積的減少之損失。
如在上述所示，以往的無塵室係在房屋的內部空間以嵌套的構造建造成為清淨空間的作業室。因此 ，在房屋的牆壁與此作業室的牆壁之間形成可收容人般的多餘空間。此空間在例如在半導體工廠等所使用的產業用、所謂的專業用途的規格方面，被有效利用作為維修空間或作業空間。然而，將上述傳統式的無塵室構造作為民生應用，為提高清淨度而引進民房或大廈的一室極係困難且缺乏實用性的。其理由在於假設若要將此傳統式的無塵室構造引進一般住宅等，由於其嵌套構造性，所以會明顯降低生活/活動空間相對於整個建築物的體積比。如此一來，在本來就擁擠不堪的日本住宅情況下，要在民房或大廈的一室引進傳統式的無塵室構造，事實上可以說是不可能。
此外，由上述智慧屋所代表的未來型房屋之例，從構造面而言，相當於單純單一構造，該單純單一構造係不具有如同上述傳統型無塵室在房間中建造房間的雙重構造即嵌套構造性。即使是只具有此種單一構造的牆壁的一般住宅、大廈的辦公室等，也如上所述清淨的環境之重要性日益增加。再者，在民房或大廈的一室引進上述以往的無塵室構造的進一步難點是，在要提高清淨度而引進無塵室構造的房間與其周圍的房間之間會產生壓力差。此即成為含有塵埃的空氣經常從清淨化的房間漏出到其周圍的情況。將房屋內的空氣排放到外界或許被認為不會特別產生問題，但在四季分明的日本，春或秋姑且不說，在夏或冬將房間內的空氣排出到外界意味著從外界吸引同等量空氣，所以用冷暖氣設備保持室溫比例極高，維持清淨環境非常困難。實際上，在包 含日本的世界上的一般住宅之中，在房間與房間之間或房間與走廊等之間是不存在有壓力差的，為了將清淨環境引進一般住宅而引進傳統無塵室技術有很大的困難。
特別是在以應用於產業用途為主旨的無塵室方面，有四個原則，藉由遵守此原則來實現高清淨環境。所謂此四個原則，第一為不帶入，第二為使其不產生，第三為使其不堆積，第四為排除。
即，所謂第一的「不帶入」，可舉於進入無塵室內時，例如材料、機器清洗後帶入，控制室壓，即維持從室內往室外的氣流，人的出入從空氣射叢進行等。所謂第二的「使其不產生」，可舉於在無塵室內活動時，例如穿無塵衣，不使用容易產生塵埃的材料及備品，不進行無益的活動等。所謂第三的「使其不堆積」，可舉例如在無塵室之牆壁與地板面的接合部設置彎曲處，不做垃圾收集處，設計成容易清掃的構造，做成無凹凸的設計等。所謂第四的「排除」，可舉例如在無塵室內的產生塵埃部附近進行排氣，盡量消除氣流的阻礙等。此等原則之中，第一、第三及第四一般的居住空間不用說，可照樣適用於療養院、醫科、牙科治療室等，為有效的方針，應該被遵守。然而，關於第二原則的遵守，於人在內部進行就寢、放鬆、作業、勞動等日常生活/活動的住宅或醫院或者保健設施等的房間中，基本上人們是穿著普通衣服而不是無塵衣進行活動，塵埃在房間內部的產生是日常生活、活動的極自然的結果，所以抑制此情況和提高生活品質正好對立，事實上是不可能的。由此 也充分可見，將以往的無塵室技術單純地適用於一般家庭的房間或病房等，幾乎是完全不合道理。
以往的無塵室需要上述第二原則，即難以應付內部產生的塵埃，係因為附帶於無塵室的FFU是室外空氣才要過濾，但決不是去除在內部產生的塵埃。即，傳統無塵室的原理係將通過FFU過濾室外空氣所得到的清淨空氣導入無塵室內，利用此清淨空氣的體積部分的幫助來“相對地稀釋”存在於無塵室內的塵埃的濃度，結果達成提高了無塵室內部的清淨度。即，傳統無塵室是不積極地去除內部產生的塵埃，而對於內部產生的塵埃只不過是以消極的做法提高清淨度而已。採用此種消極的做法，在內部產生塵埃為必然發生的一般住宅或醫院的房間、或者塗飾工廠的作業室中，可以說此等塵埃成為“放任自流”，只有連同內部的氣體一起排出到外面，提高其清淨度極為困難是很明顯的。再者，不用說對所排出的外部而言，才是真正的困擾。在此意義上，以往的無塵室在外界存在作為無限傾倒場此一沉默的前提上成立，和站在隨著人類活動飛躍的擴大而連地球都是有限系統的認識上必須行動的21世紀的環境世界觀卻不相容。站在有限系統的認識上，自律(self-contained)，即自我完成而不給外部添麻煩來實現清淨環境極為重要。
有鑑於此種狀況，關於傳統式無塵室課題的清淨度的提高，為了飛躍地提高無塵室的清淨度，本發明者等提出了100%循環反饋系統，並且顯示了其有效性。所謂100%循環反饋系統，其係將用於將從塵埃過濾器 流出的氣體導入塵埃過濾器的吸入口的氣密性氣體流路作為反饋氣體流路，構成為所有流出的氣體都通過反饋氣體流路而流入塵埃過濾器的入口(參照例如專利文獻1、2及非專利文獻7、8)。
然而，此等無塵室全都是放置在預設的房間中之後才起作用。在清淨度方面，相較於第6圖所示的以往的無塵室，性能提高了甚多，如在室內的桌上使用般的在所謂的桌面上利用。此具有放置在現有構造物內部的“嵌套構造性”，即使將此按比例放大，伴隨如上述所舉的“嵌套構造性”而明顯減少生活/活動空間相對於整個建築物的體積比率的間題點也依然殘留著。
如此，由於是一般民生用的房間，所以不被大幅突出，然而希望清淨化的需求卻多所存在。即，不採取工業用無塵室之類的形態，避免嵌套構造減少居住空間，卻希望將房屋內部清淨化。在此種需求下，作為辦得到的手段、次善之策，進行了將所謂的空氣清淨機引進日常空間即住宅的房間、大廈的辦公室等，以除掉原因物質。然而，以往的房間為未完全隔絕外部空間與房間的“半開放系統”，或者從該清淨機的風量與該房間的換氣率來看，幾乎都是相似於此“半開放系統”的情況。即，利用上述清淨機到房間內的塵埃減少至1/e(e為自然對數的最低值)的時間為止，更換了房間的大部分空氣。此外，在出入口的開關方面，關於空氣流的產生，也未必可說是最佳化。由此等情形，此種空氣清淨機的效果是有限的。有鑑於如上述的狀況，所謂花粉症、哮喘不用說， 也包含因必須接受人工透析等的狀況而出現免疫力低下的人們在內的環境弱者的世人要維持高的生活品質，今後需要具有更高清淨度的空間，例如較少塵埃、細菌、氣味等的空間，當形成此種空間之際，只靠以往的空氣清淨機等清淨空氣是不夠的。如此，在現階段，雖然確實正在進行空氣清淨機等的市場引進，但卻完全沒有著手於實現具有定量性的清淨環境的家庭居住環境。在老年醫療、免疫不全對策等方面，雖然期望使用完全沒有感覺處於無機質無塵室之中，例如看起來完全具有通常純日式外觀的房間，而實際上不用說是醫院無菌室(US209D等級100)，依規格具有等級1的清淨度之空間、居住環境，現今來說是不可能的。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利4934061號說明書
[專利文獻2]日本專利4451492號說明書
[專利文獻3]日本特開2006-200111號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]「居住文化日報」、第21號2012年3月1日、Misawa International股份有限公司
[非專利文獻2]SEKISUIHEIM型錄2012年3月
[非專利文獻3]Misawa International股份有限公司型錄home club 1、vol.234、2012年1月
[非專利文獻4]「The great indoors」、NewScientist、13 July 2013號、p.30
[非專利文獻5]「Why manners matter」、NewScientist 、21 September 2013號、p.28
[非專利文獻6]C.Pinke等、「Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter 」、Nature 499(2013)431
[非專利文獻7]A.Ishibashi, H.Kaiju, Y.Yamagata and N.Kawaguchi: Electron. Lett.41,735(2005)
[非專利文獻8]H.Kaiju, N,Kawaguchi and A.Ishibashi: Rev. Sci. Instrum. 76,085111(2005)
[非專利文獻9][平成24年9月30日檢索]、網際網路〈URL：http://www.toyobo.co.jp/seihin/fb/procon/prc_09.pdf)
如上述，現狀是未能實現看起來是完全普通的房間，但具有超潔淨室級的清淨度的生活空間。沒有可去除活動塵埃的清淨環境系統，該清淨環境系統係不降低清淨居住環境空間(房間)相對於整個建築物的地板面積或體積比率，並且不伴隨塵埃從該清淨居住房間排出到外部空間，然而將該清淨居住房間保持在人們在其內部於以往習慣下可從事日常生活或活動的環境，並且即使在該房間內部有產生的塵埃，也可將該房間的內部空間保持在US209D等級100或其以上的清淨度。
即，沒有不降低房間相對於整個建築物的地板面積或體積比率，並且不伴隨塵埃從該清淨居住房間排出到外部空間而可去除該房間內的塵埃之清淨環境系統。此外，沒有將房間保持在人們在其內部於以往習慣下可從事日常生活或活動的環境，並且即使在該房間內部產生塵埃，也可將該房間的內部空間保持在US209D等級100或其以上的清淨度之清淨環境系統。而且，在以往完全沒有兼具此兩方功能的清淨環境系統。於是產生了以下需求，首先對於形成房間的牆壁，特別是為防止縮小房間而不動牆壁的厚度，對於牆壁的內部構造，不降低強度、隔音性能、隔熱性能，而對獲得清淨環境提高性能。
即，清淨環境期待用於醫療環境，特別是流感等空氣感染性疾病的預防、花粉症的抑制、受傷呼吸器官的恢復等。然而，各住宅建築公司出示的智慧屋的概念主要是以電力為主要對象的能源管理，通風道改良的概念也停留在涼風控制這種主要是空調觀點上。此外，將無塵室引進一般住宅的房間需要龐大的費用，為了引進嵌套構造性，在無機質外觀及內部裝飾上和空間上都無法容許。若將上述的無塵室構造照樣引進一般的住宅、大廈的辦公室等，則會如上述，產生伴隨嵌套構造引進的居住空間減少和在房間的內部與外部之間產生壓力差、塵埃的收集或排出等產生無用的塵埃的移動之類的不方便。
即，無法如上所述，以使房屋、住宅的一個 房間與其以外的部分之間產生壓力差的結果而提高一部分的清淨度。因為使一個房間的塵埃或細菌移動到住宅內的其他場所會使該處的清淨度劣化，而妨礙到在該處居住、活動之人的安寧。因此，為避免此種事態，作為一面維持一般房間的狀態，一面得到清淨性的方法，以往係將空氣清淨機引進房間。然而，即使將空氣清淨機引進房間，而有相較於一般環境的清淨度的穩定性(或者該說在定量上塵埃減少到幾分之一~十分之一程度)提高的優點，但完全未實現如將塵埃減少到千分之一以下(1000倍以上的清淨度提高)這種在定量上所論述的顯著提升。
此外，構成以往的無塵室的內壁為了抑制在無塵室內部產生塵埃而以平滑的樹脂壁等構成，要將此種無機質的房間照樣適用於一般住宅的房間也有困難。即，將無塵室構造引進日常空間即住宅的房間、大廈的辦公室等與從事無壓力且自然的日常生活無法並存。如此，未能使看起來為一般的房間之類的生活空間成為實際上係醫院無菌室(US209D等級100)級至和其同等級1級的超潔淨室同樣的清淨環境。
於是，本發明欲解決之課題，係提供一種高清淨房間系統及其製造方法，該高清淨房間系統及其製造方法係不特別增加建築構造上的空間、構造的負荷，反過來將在看起來、外觀上都和一般的房間完全無異的平常的生活空間本身照樣實現作為等級100以上的清淨空間。此外，也沒有因使用以往的無塵室技術而引起的 在房屋、住宅的某一個房間與房屋以外的部分之間產生壓力差的問題，而提高該房間的清淨度。此外，利用附帶於該房間的風扇．過濾器單元積極地收集在內部產生的塵埃，以解除「將產生塵埃散布到該房間的外部而給居住於房間外部的人們造成困擾之類的情況」。此外，不對至今的住宅居住習慣即「在房間的內與外無壓力差」施加變更，而能使日本或世界的人們在居住、作業、或者治療、保健的房間本身可經常維持例如等級1或其以上的高空氣清淨性能，可舒適、安寧地居住、活動。
此外，本發明欲解決之其他課題，係提供一種依舊維持至今的住宅居住習慣的「在房間的內與外無壓力差」，而能使日本或世界的人們在居住、作業、或者治療、保健的房間本身可經常維持例如等級1或其以上的高空氣清淨性能，可舒適、安寧地居住、活動的建築物。
此外，本發明欲解決之另外其他課題，係提供一種適用於此高清淨房間系統的牆壁。
上述課題及其他課題藉由參照附圖的本說明書的以下記述當可明白。
為了解決上述課題，利用新的技術之等壓清淨化技術實現新功能性的牆壁，並基於此而提供可舒適、安寧地居住、活動的高清淨房間系統及建築物。
即，本發明係一種牆壁，其係具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，其特徵在於： 在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣孔，形成上述內部空間的主要面之至少一個具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜。
此外，本發明係一種高清淨房間系統，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，在上述房間內部具有封閉空間之居住空間，上述居住空間於其內部與外部之間無作為空氣氣流的進出，通過上述牆壁之上述通氣口從包圍上述房間的外部空間將室外空氣導入上述牆壁之上述內部空間，在上述房間內設有將吹出口設置成送出氣體到上述居住空間內部的第1風扇．過濾器單元，在上述房間之側壁之至少一個上設有對應於上述第1風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從上述吹出口流出到上述居住空間內部的氣體全部構成為通過上述開口，通過保持氣密性地連通上述吸入口與上述開口的氣體流路，回流到上述第1風扇．過濾器單元，在上述房間設有構成為可出入上述居住空間的出入口。
此外，本發明係一種建築物，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，在上述房間內部具有封閉空間之居住空間，上述居住空間於其內部與外部之間無作為空氣氣流的進出，通過上述牆壁之上述通氣口從包圍上述房間的外部空間將室外空氣導入上述牆壁之上述內部空間，在上述房間內設有將吹出口設置成送出氣體到上述居住空間內部的第1風扇．過濾器單元，在上述房間之側壁之至少一個上設有對應於上述第1風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從上述吹出口流出到上述居住空間內部的氣體全部構成為通過上述開口，通過保持氣密性地連通上述吸入口與上述開口的氣體流路，回流到上述第1風扇．過濾器單元，在上述房間設有構成為可出入上述居住空間的出入口。
此外，本發明係一種高清淨房間系統，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具 有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，在上述房間內部成對地設有取入該房間內部空氣的開口、及將該吸引空氣清淨化處理後使其全量再回到上述房間內部的吹出口。
此外，本發明係一種高清淨房間之製造方法，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，在上述房間內部具有封閉空間即居住空間，上述居住空間於其內部與外部之間無作為空氣氣流的進出，通過上述牆壁之上述通氣口從包圍上述房間的外部空間將室外空氣導入上述牆壁之上述內部空間，在上述房間內設有將吹出口設置成送出氣體到上述居住空間內部的第1風扇．過濾器單元，在上述房間之側壁之至少一個上設有對應於上述第1風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從上述吹出口流出到上述居住空間內部的氣體全部構成為通過上述開口，通過保持氣密性地連通上述吸入口與上述開口的氣體流路，回流到上述第1風扇．過濾器單元， 設上述居住空間的體積為V、設上述牆壁具有的上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述膜的厚度為L時，使上述體積V與上述膜的面積A以{(V/A)/(D/L)}換算而進行房間的設計、製造。
所謂房間，係由構成封閉空間的包圍體所構成，具體而言，可舉例如建築物的一室等。就建築物而言，可舉例如獨立式住宅、公寓、華廈、大廈、醫院、電影院、保健設施、學校、托兒所、幼稚園、體育館、工廠、塗飾室、塗漆房間等維持人活動的所有的空間。此外，房間也可適用於例如具有內部空間的移動體內部的房間等，就此種移動體而言，可舉例如汽車，尤其是救護車、飛機、旅客列車、旅客巴士、遊艇船艙、客船等。
於房間的內部與外部之間無作為空氣氣流的進出，是指例如在高清淨房間系統運轉中，關於該房間的氣流進、出都嚴格地設為零，但並不受此限定，例如也包含進出比高清淨房間的100%循環反饋的空氣流量少很多流量的清淨空氣流。此外，於房間的內部與外部之間無實質的空氣流動包含例如房間之內與外為等壓。
所謂出入口，若具有人等可出入的構造，則基本上不受限定，但具有可利用開關來高氣密性地切斷居住空間與外部的構造較好。此外，進出出入口並不限於人，也可以是例如小動物等。就出入口而言，可舉例如門扇、門等，具體而言，可舉例如平開門、拉門、滑動門、汽(油)壓門出入口、折疊門、滑動閘門、捲取式 閘門等。此外，出入口例如可以是自動，也可以是手動。
所謂牆壁，若為隔開構成房間的封閉空間之牆壁、板狀物等，則基本上不受限定，可舉例如天花板壁、側壁、地板壁、間壁等。此外，牆壁的構造基本上不受限定，可舉例如同一材料的單層構造及多層構造、異種材料的多層構造等。此外，也可以使用例如在內部放入對角拉條、或者在內部放入具有字狀剖面、H字狀剖面或C字狀剖面的金屬材料以加強強度的牆壁。此外，構成牆壁之際，構成牆壁的材料最好具有某種程度的剛性，可舉例如混凝土、金屬、磚、木材、紙漿材、樹脂、石膏、玻璃、複合材料等，但並不受此等材料限定，牆壁也可以是以空氣封入而可支撐軀體的塑膠片、管複合體等。
所謂間壁，若為設置成隔開房間的內部，則基本上不受限定，可舉例如天花板壁或隔牆等。
所謂居住空間，若為對外界隔絕的空間，則基本上不受限定，例如為具有生物可居住大小的空間較好。此外，具有人可居住的大小更好。生物可舉例如動物、植物等，具體而言，人、小型動物的狗、貓、小型植物的賞葉植物等。若將居住空間作為例如小型動物生活的寵物用房間，則具有足夠此小型動物生活的容積即可。在此情況，也可以用作使寵物等小型動物居住也無氣味且細菌等也不漂浮，即使其在人居住的房間內也完全不帶來害處的小房間。為了人可居住，居住空間內的 氧氣濃度當然必須超過法定的值，較佳為將構成房間側壁一部分的氣體交換膜的能力設定成經常維持18%以上，更佳為經常維持19%以上。此外，居住空間內可具有獨立的房間即主室與前室而構成。所謂前室，為進入主室之前的房間。此前室為例如於居住空間將間壁設置成與出入口對向而形成的可出入的封閉空間。此外，在此間壁上設置出入口，可在主室即居住空間與前室之間來去。此外，前室於前室的內部與外部之間無作為空氣氣流的進出，設有將吹出口設置成送出氣體到前室內部的第2風扇．過濾器單元。此外，在前室之側壁下部設有對應於第2風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從第2風扇．過濾器單元之吹出口流出到前室內部的全部氣體構成為通過開口，通過保持氣密性地連通上述第2風扇．過濾器單元之上述吸入口與上述開口的第2氣體流路，回流到上述第2風扇．過濾器單元。藉由如此構成，利用出入口與設於上述間壁的出入口可進出居住空間與上述房間的外部之間。設於間壁上的出入口基本上不受限定，可和上述出入口同樣地構成，但為拉門較好，並且至少一部分以灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜構成較好。
所謂內部空間，若為形成於牆壁內部的空間，則基本上不受限定，可舉例如具有中空構造的單一壁面(面板)、由房間的外壁與設於房間內部的內壁夾住所形成的封閉空間等。內部空間可以藉由將面板等間壁追加設置於房間內部而形成，也可以利用已設於現有房間 的牆壁而形成。就構成內部空間的牆壁而言，具體而言，可舉例如中空壁。此中空壁若在牆壁之至少一部分具有中空部，則基本上不受限定，例如在牆壁內部之至少一部分具有可使氣體從牆壁的上端向下端移動的中空部較好，或者具備例如可支承可使氣體從牆壁的上端向下端移動的管道或具有與其同等功能的構造的中空部較好。此外，例如為具有從牆壁一方的側部通往對向的側部之貫穿部的中空壁較好。此貫穿部若設於牆壁側面之至少一部分上，則基本上不受限定，但於中空壁具有例如長方體的形狀時，在牆壁對向的一對側面全體設置貫穿部較好。具體而言，中空壁可舉例如具有筒型形狀者，剖面為矩形者較好。此外，在側壁之中除中空壁外的牆壁內配置有斜支柱的牆壁、或內含具備具有字狀剖面的金屬材料之柱的牆壁較好。此外，中空壁可以用例如單一的材料構成，也可以用複數個材料構成。中空壁用複數個材料構成時，例如隔開一定間隔而對向設置外壁與內壁，將以外壁與內壁形成的空間作為中空部較好。藉由利用此已設的牆壁，可使現有的房間不縮小居住空間而形成高清淨房間系統。
所謂風扇．過濾器單元，係具有送風動力的塵埃過濾器，塵埃過濾器意味著使用濾材的塵埃過濾器本身，特別規定此塵埃過濾器伴隨著送風動力，具體而言，在塵埃過濾器的外部，和此塵埃過濾器一體或於置有此塵埃過濾器的氣體流路的中途與此塵埃過濾器分離而設置送風扇，意味著具有此送風扇的送風動力。
以下，按照需要，將用於從塵埃過濾器流出的氣體導入塵埃過濾器吸入口的氣密性氣體流路稱為反饋氣體流路。基本上，在此反饋氣體流路內流動的氣體不產生貫穿灰塵微粒子100%不通過的膜之類的巨大質量流，所以可防止灰塵微粒子從房間的外部侵入房間的內部，房間內部的清淨度不會惡化。
若為灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，則為在利用此膜隔開的空間之間灰塵微粒子不通過而氣體分子可通過的牆壁，基本上不受限定，例如為即使灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜隔開的空間的壓力差為0，於構成膜兩側空氣的氣體成分之分壓有差異時，也可以經由此膜而交換氣體分子者較佳。由此，灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜也可以作為例如灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的隔牆。此處，所謂「灰塵微粒子不通過」，除了灰塵微粒子完全(100%)不通過的情況之外，也包含灰塵微粒子嚴格100%不通過的情況(以下同樣)。更詳細而言，係灰塵微粒子的阻止率(穿透率)即使不成為100%(0%)，對於粒徑10μ以上的粒子，也為至少90%以上(10%以下)，較佳為99%(1%)以下。就不通過灰塵微粒子而氣體分子通過的膜而言，具體而言，可舉例如氣體交換膜、或具有織入氣體交換膜而得到的二維構造的面狀構造體等，就氣體交換膜而言，為例如防塵過濾器素材、障子紙、不織布、具有障子紙之類的氣體交換功能之膜、或者將此種膜凹折凸折的波紋狀構造體較好。構成氣體交換膜的素材，例如由許多網狀構 造所構成者較好，更進一步，許多貫穿的孔、凹坑、封閉的空間等並存者較好。若占有以此氣體交換膜分隔的兩側空間的氣體中在其構成分子的濃度有差異，則會兩側的濃度成為均等般地產生濃度擴散。就構成氣體交換膜的素材而言，具體而言，可使用例如聚酯或丙烯系等的合成纖維、或者紙漿、人造絲等的纖維素系纖維。氣體交換膜利用上述作用，即使氣體沒有大量移動，也可以使房間內氣體的構成分子濃度經由該膜而收斂在和外界氣體的構成分子濃度大致相同的值。此等通氣性素材在壓力差196Pa，具有通氣度(滲透性)1~100[1/(m2 ．s)]，典型則為具有30~70[1/(m2 ．s)]。其詳細將於後段中說明。此外，二維狀構造體若為全體具備二維擴展的構造體，則基本上不受限定，具體而言，可舉例如微觀上具有表面積擴張構造且全體為平面狀的構造、嵌套狀地具有重複鋸齒形等表面積擴大的構造等。
高清淨房間系統若具有至少一個可密閉的封閉空間，則基本上不受限定，例如具有小型動物可居住程度的容積較好，而例如具有人可居住程度的容積則更好。此外，要經常保持高清淨度，具有至少兩個可密閉的封閉空間較好，例如以前室與主室兩室構成。前室為例如人等從外部直接出入的房間。主室為例如連接前室而設置，人等只從前室可出入的房間。前室及主室全都以房間構成為可密閉的封閉空間。在前室及主室設有風扇．過濾器單元與反饋氣體流路，此等獨立地設於各自的封閉空間較好。
在本發明之高清淨房間方面，設房間內部的灰塵微粒子密度為n(t)、設每單位面積．單位時間的灰塵微粒子的脫離率為σ、設HEPA過濾器的灰塵捕集效率為γ，則於封閉空間內的流動不均勻且有場所依存性時，灰塵微粒子密度n(t)成為場所的函數，相同地每單位面積、單位時間的灰塵微粒子的脫離率σ也很一般地被認為是場所的函數。此時在所關注的封閉空間V的內部沒有灰塵產生或消滅的情形，封閉空間V內的位置向量x0 的時刻t的灰塵微粒子密度n(x0 ,t)因封閉空間內側即房間內壁面的影響傳播，而決定其變化，其滿足下列微分方程式。
此處，向量x’s 為對應於封閉空間內表面的位置向量。同樣地，設對應於相當於對風扇．過濾器單元的吸入口的部分的位置向量為x’inlet 、設對應於相當於吹出口的部分的位置向量為x’outlet 。G(x,x’,t)為表示灰塵在位置x’的產生或消失隨著主要是氣體流動的傳播與擴散的傳播而帶給位置x影響的傳播函數。fin 表示風扇．過濾器單元的吸入口的風速，fout 表示風扇．過濾器單元的吹出口的風速。
此處，設清淨空間，即房間內部的封閉空間的體積為V、設該封閉空間的內面積為S、設高清淨房間系統的設置環境(即室外空氣)的灰塵密度為N0 ，設風量為F，由風扇、過濾器單元引起之處的封閉空間V內的空 氣的流動到達之處為均勻且無場所依存性時，數學式(1)的各項分別收斂於： ，數學式(1)僅下列時間成為函數： 此時，此式之解為： 因此，於時間充分經過時(t>10V/γF)，在密閉循環系統方面，不取決於其設置環境而得到下列數學式的最終的清淨度已為發明者所出示於非專利文獻7、8等：
另一方面，在傳統式無塵室的情況，循環的風量F1 的部分每次都被過濾一次，被導入作為來自外部的清新空氣的風量F2 被雙重過濾後導入內部(為了簡易化，捕集效率設為相同，此處也設為空間V內的空氣的流動到達之處為均勻且無場所依存性)，所以 成為記述內部的灰塵數密度的時間變化之式。
此式之解為：
時間充分經過時的灰塵密度n若將來自所關注的房間的流出風量記載為F(=F1 +F2 )，則為γ~1，所以表示成非常近似於：
如從數學式(5)與數學式(8)之比較得知，在本發明方面，支配清淨度的參數和以往的清淨單元完全不同。在以往的清淨單元的性能中愈來愈重要的要素係來自上面的數學式(8)的過濾器的粒子捕集效率γ，此粒子捕集效率γ愈接近1愈好。此可從在例如一般的清淨單元中，比起中性能過濾器HEPA過濾器更佳，比起HEPA過濾器ULPA過濾器更佳可顯而易見。
如此，在傳統系統中，過濾器的去除能力直接影響清淨單元的性能，所以使用ULPA過濾器、HEPA過濾器等高價的高性能過濾器。此過濾器的一側經常接觸室外空氣，所以過濾器會發生網眼堵塞。此外，過濾器越為高性能，在高灰塵環境下，越容易發生網眼堵塞，供氣效率會顯著降低，所以一般2~3年左右就要更換。為了避免此網眼堵塞，有時會在過濾器的前段設置前置過濾器，但過濾器的數量會增大。過濾器的數量增大不僅在成本面、維修面等成為負擔，而且吸氣側的壓力損失也會增大，也會產生電力消耗增大等新的問題。
另一方面，在本發明之高清淨房間系統方面，過濾器的粒子捕集效率並不那麼具決定性，不比高清淨房間系統內部的塵埃、灰塵湧現來得重要。本發明之高清淨房間系統內的到達清淨度只受房間的內部環境支配，如從在數學式(5)不出現室外空氣的灰塵密度N0 得知，具有完全不受此高清淨房間系統的設置環境影響這種極佳的特性。此為和以往的無塵室或超潔淨室大不相同的優點。即，本發明之高清淨房間系統和建設成本高的傳統式超潔淨室不同，即使在生產線、研究室或一般居住空間，若為可抵禦風雨的環境，不必選擇場所就可適用。此外，如從數學式(5)得知，即使灰塵捕集效率γ不接近1也幾乎沒有清淨度劣化之點為最大的特點。因此，即使使用廉價的過濾器或附帶光觸媒功能的過濾器也可以達成良好的清淨度，可實現高性能。
第23圖為將中性能的過濾器(γ=0.95)作為塵埃過濾器，顯示本發明之高清淨房間系統內的灰塵粒子數變化的簡略線圖。零計數跑到負無限大，所以此處為了方便起見，標繪成0.01計數。
如第23圖所示，運轉開始起5分鐘，房間內(居住空間)的灰塵粒子數急劇減少，低於100，運轉開始起40分鐘左右，房間內(居住空間)的灰塵粒子數低於10。如此，使用於本發明之高清淨房間系統的塵埃過濾器顯示出即使不是由HEPA或ULPA所代表的3 NINE、5 NINE過濾器等灰塵捕集效率γ非常接近1者，也幾乎沒有清淨度劣化的情形。
現在思考人等以氧氣消耗率B在居住空間的內部活動的情況。現在，為了簡易化，在居住空間及內部空間的空氣早就被充分攪拌，在雙方的內部構成空氣的氣體分子若早就充分均勻化，則在居住空間及內部空間內部就可忽視空間座標依存性。此時，設房間內部在時刻t的氧氣的體積為V02 (t)、設和外界在平衡狀態且在房間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設亞佛加厥數為N0 、設放置系統的壓力(~1氣壓)的每一莫耳的氣體體積為C、設間壁的面積為A、設通過間壁而進到包圍體內部來的氧氣的通量為j，則下式成立：
此處，j以下式給予：
其中，為包圍體內部每單位體積的氧氣分子數，D為氣體交換膜中的氧氣的擴散常數，以和氣體交換膜垂直的方向為x軸時，▽為此x軸方向的微分運算子。所謂包圍體，此情況，意味著房間或牆壁的內部空間。設居住空間的體積為V、設氣體交換膜的厚度為L，則L比居住空間的尺寸或內部空間的厚度小三位數以上程度，可看作極薄，所以數學式(9)可非常近似於下式：
請注意V02 (t)/V為在時刻t的氧氣濃度，V02 /V=η0 為和外界在平衡狀態且在房間內部無氧氣消耗時的氧氣濃度。
由此導出微分方程式：
數學式(12)的精確解可立即得到，但此處對與時間充分經過後的穩定狀態對應之解感興趣，所以若放置為左邊=0，則在時刻t的氧氣濃度得到：
此處，若房間內(居住空間)的氧氣濃度要求大於某一定值η，則為：
由此，必需的面積A要求為：
此外，若設外界的氧氣濃度為η0 ，則數學式(15)也可以表示為：
依此，作為應遵守的某氧氣濃度η的函數，得知對A存在應滿足的某下限。由數學式(16)可得到以下方針：氧氣消耗量越小、氣體交換膜越薄或氣體分子的擴散常數越大，A越小越好。
一般給予二維的膜時，則在給予該膜的兩側某一定的壓力差(分壓差)時，定義通氣度作為每單位時間、單位面積通過該膜的氣體的量，進行實際測定。藉 此，可求出上述常數D。例如，氣體交換膜一例的濾布的通氣度對於196Pa(~200Pa)的壓力差，已知3[l/(dm2 ．min)]~幾十[l/(dm2 ．min)]之值(參照例如非專利文獻9。此處，l為體積的單位，公升)。
此外，作為高通氣度的膜，在壓力差196Pa方面，報告70[l/(m2 ．s)]左右的膜(參照例如專利文獻3)。目標氧氣濃度在日本國內，法制上要求必定為18%程度以上，期望盡量接近20.9%。障子紙也隨造紙的手法等而通氣度愈來愈不同，但大體上認為具有和上述相同等級的通氣度(更嚴格是依JISL1096通氣性A法(脆弱形法)或KES通氣性試驗機等測定之後)，可使用上述解析式，將構成鄰接於居住空間的內部空間之至少一部分之處的灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜，例如氣體交換膜的面積，按照數學式(16)決定在該居住空間的氧氣消耗量與目標氧氣濃度。
此外，在以往的無塵室方面，只是將在無塵室內部產生的塵埃推出到外面，為消極的，相對於此，本發明之高清淨房間係將在內部產生的塵埃以100%循環反饋系統積極地去除，清淨度於短時間內(例如V/γF的頂多幾倍的時間之中)恢復，可穩定地維持高清淨房間內部之居住空間的清淨度。由此，藉由將本發明之高清淨房間適用於在每天生活中無法避免塵埃產生的一般居住空間等，可在居住空間內部得到穩定的高清淨度，可作為運轉成本非常小的高清淨房間系統。
此處，使用於上述風扇．過濾器單元的過濾 器係對於上述塵埃過濾器，作為組合有光觸媒功能過濾器的過濾器，或者對於上述塵埃過濾器，使其兼具光觸媒的功能，作為使過濾器兼具複數種功能的多功能過濾器有效。
當實現上述多功能過濾器時，要注意反饋氣體流路內的氣體的流動，藉由在塵埃過濾器的上游側配置光觸媒的有機物分解機構，可一面受到充分的光照射，且一面防止光觸媒材料流入清淨空間內。
即，在具備本發明之反饋氣體流路，構成為所有流出的氣體都通過氣體流路而流入塵埃過濾器入口的系統(以下稱為100%循環反饋系統)方面，藉由使用進一步兼具塵埃去除功能與光觸媒功能的多功能過濾器，化學物質濃度也可以降低到極限。此可從下述說明：對於塵埃及細菌等，從數學式(1)到數學式(3)的收斂成立，並且稱數學式(3)的n為氣體中的化學物質濃度、稱σ為化學物質的產生率、稱γ為光觸媒的化學物質分解效率之式也成立。
另一方面，在將光觸媒功能附加於通常的系統的情況，係從外部空間經由過濾器而取入室外空氣後，將此空氣放出到外部空間，所以被取入的室外空氣通過過濾器的次數限於一次或頂多幾次，化學物質等光觸媒效果的分解也只限於在此通過的情況下被進行。
相對於此，在本發明方面，利用100%循環反饋系統，於取入室外空氣後，多次通過光觸媒機構，可比習知例更飛躍地提高藉光觸媒效果的化學物質等的分 解效率。
在備置於傳統式無塵室的空氣清淨系統方面，特別是在具備經常直接接觸高灰塵大氣之塵埃過濾器的空氣清淨系統方面，只將光觸媒功能附加於塵埃過濾器時，會在接觸高灰塵大氣側的集塵過濾器面產生嚴重的網眼堵塞，此塵埃過濾器的網眼堵塞會妨礙對於光觸媒充分的光照射，或此網眼堵塞會妨礙光觸媒材與本來應被分解的物質的接觸，光觸媒作用的效率因而顯著降低。
本發明之100%循環反饋系統係將塵埃過濾器設置於與外部空間隔離的場所，所以不會直接接觸室外空氣。再者，將塵埃過濾器組裝入100%循環反饋系統，發揮利用相當於100%循環反饋系統特徵之實質上無限次的循環可使塵埃數以幾位數的等級減低的特性，可將塵埃過濾器的網眼堵塞的比例降低到以往的幾千~一萬分之一以下。此可同時解決過濾器的網眼堵塞所造成的光觸媒的化學物質等分解功能降低的問題。
此外，利用本發明特徵的捕集效率γ未必需要極接近1，以抑制捕集效率γ的值來避免塵埃過濾器的網眼堵塞，或者即使是難以使光觸媒能力等功能高者的捕集效率γ接近1的材料，在本發明之循環反饋系統中也可以用作十分高功能的塵埃過濾器，所以可謀求高清淨度與化學物質等分解效率的並存。
藉由此捕集效率γ的條件被緩和，可實現統一光觸媒的化學物質等分解功能與塵埃去除功能的低塵埃 環境。就光觸媒而言，可舉例如氧化鈦、鉑、鈀等。此外，就光觸媒過濾器而言，可舉例如擔持有上述所舉的光觸媒的紙過濾器、擔持有光觸媒的樹脂過濾器、由氧化鎢等構成的多孔形狀的光觸媒陶瓷過濾器等。具體而言，此可舉例如由使二氧化鈦或氧化鎢等光觸媒材料浸漬過的不織布(以聚酯、副丙烯腈等為成分)構成的高密度過濾器。此外，多孔形狀的光觸媒陶瓷過濾器可同時實現光觸媒所產生的低有害物質環境與塵埃過濾器所產生的超清淨環境。如此，即使不採取如以往的HEPA與光觸媒過濾器的串聯配置等也能辦到，所以可謀求系統的小型化，同時可將過濾器所產生的壓力損失抑制得較小，非常有效率，並且使送風動力的負荷減少，對省能源化也可以做出貢獻。
相較於只將光觸媒用於牆壁等的情況，本系統係使封閉空間內的氣體主動地通過兼具塵埃去除功能與光觸媒功能的過濾器，所以氣體中的污染物質的分解效率飛躍地提高。此外，藉由在塵埃過濾器表面附加光觸媒功能，可將被塵埃過濾器捕獲的細菌或灰塵等分解成二氧化碳與水。藉此，不需要清掃及更換塵埃過濾器，成為也可以作為可半永久使用的塵埃過濾器的終極系統。特別是在本發明之高清淨房間方面，無菌、無塵、無有害氣體的環境不必選擇場所，即使是例如都市中心也可以實現，所以在此房間中，藉由放置散發芳香的樹木或香草等植物，住在家裡就可實現森林浴或大自然豐富的高原的空氣環境。再者，積極地導入芳香的香氣等 ，也可以釀造出放鬆效果。藉此，可實現有助於哮喘症狀緩解、治癒的環境。
就此多功能過濾器而言，較佳為做成對於上述塵埃過濾器追加組合有光觸媒功能過濾器者，或者使上述塵埃過濾器兼具光觸媒的功能，而使一個過濾器兼具複數個功能。在對上述塵埃過濾器組合光觸媒功能過濾器時，例如光觸媒功能過濾器在氣體流路內串聯設於上述塵埃過濾器上較好。此外，也可以只以光觸媒構成多功能過濾器，也可以例如將以多孔體構成的TiO2 構成作為多功能過濾器。當實現此多功能過濾器時，要注意反饋氣體流路內的氣體的流動，構成為雖然充分的光照在備置於多功能過濾器的光觸媒上，但要防止光觸媒材料流入清淨空間內較好。具體而言，例如藉由在塵埃過濾器的上游側配置光觸媒功能過濾器，雖然受到充分的光照射而發揮有機物的分解功能，但可防止光觸媒材料流入清淨空間內。
此外，在房間內也可以具有排出居住空間的室內空氣之具有氣體交換功能的局部排氣裝置。局部排氣裝置的構造基本上不受限定，例如構成為使局部排氣裝置內部的空氣流方向成為與居住空間的室內空氣與室外空氣行進方向相同較好，進一步構成為在局部排氣裝置內部，藉由經由至少一片灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜而連接，構成居住空間的室內空氣的分子濃度與構成室外空氣的分子濃度通過灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜之分子濃度擴散而接近平衡狀態，其 後該居住空間的室內空氣回流到居住空間較好。如上述所構成的局部排氣裝置適合例如病房或保健室的異味緩和、有害氣味的去除，而在塗飾工廠等內，於將塵埃密度抑制得極小的狀態下，可實現空氣中的有機溶劑濃度的降低。
此外，也可以在反饋氣體流路內組合設有熱交換器的熱泵式空調機。此外，在本發明之高清淨房間內設置例如離子釋放型的空氣清淨機，可飛躍地提高利用OH自由基等離子消滅病毒等的效果。此在以往，於接觸清淨度極低的室外空氣的環境中設置此空氣清淨機時，產生的離子被大的塵埃結合，利用離子分解小的塵埃、病毒等的效果無法發揮到最大限度。另一方面，在本發明之高清淨房間內，存在的塵埃尺寸極小且其量也極少，並且不從室外空氣供應新的塵埃至本發明之高清淨房間內，所以利用離子分解小的塵埃、病毒等的效果可發揮到最大限度。此外，也可以大幅地延長設於離子釋放型的空氣清淨機內的過濾器的壽命等。
藉由本發明，可提供一種高清淨房間系統，該高清淨房間系統可不對建築構造上的空間、構造帶來負荷，反過來將在看起來、外觀上都和一般的房間完全無異的平常的生活空間本身照樣在例如30分鐘以內，實質上10分鐘左右實現作為等級100以上的清淨空間。進一步，例如運轉此系統，開關接通10小時後，可實現US209D等級1。此外，沒有因使用以往的無塵室技術而引起的在 房屋．住宅的某一個房間的壓力與房屋其以外的部分之間產生壓力差的問題，可提高該房間的清淨度。此外，利用附帶於該房間的風扇．過濾器單元積極地收集在內部產生的塵埃，可解除「將產生塵埃散布到該房間的外部而給居住於房間外部的人們造成困擾之類的事態」。此外，不對至今的住宅居住習慣的壓力差參數施加變更，日本或世界的人們在居住、作業、或者被治療、保健的房間本身可經常維持例如等級1或其以上的高空氣清淨性能，可舒適．安寧地居住、活動。
如上所述，相對於以往的無塵室穩定狀態的灰塵微粒子密度取決於環境的灰塵微粒子密度N0 ，並且因此而需要灰塵捕集效率γ盡量接近1的高品質過濾器，在本發明方面，穩定狀態的灰塵微粒子密度n(t)不取決於N0 (因此不必選擇設置環境)且γ包括在分母內(γ接近1也不重要)，所以即使是廉價的塵埃過濾器也可以實現非常高的清淨度。而且，在本發明方面，由於有效地進行房間內的內部的氣體成分與設置環境的氣體成分之交換，所以關於灰塵微粒子，可實現將完全密閉環境對於氣體成分變成可藉擴散交換的環境。
1‧‧‧房間
1a‧‧‧房間
1b‧‧‧房間
2‧‧‧牆壁
3‧‧‧中空壁
4‧‧‧屋頂
5‧‧‧天花板背面
6‧‧‧居住空間
7‧‧‧內部空間
8‧‧‧出入口
9‧‧‧牆壁
10‧‧‧高清淨房間系統
11‧‧‧通氣口
19‧‧‧有用空間
21‧‧‧FFU
22‧‧‧吹出口
23‧‧‧開口
24‧‧‧氣體流路
26‧‧‧氣體交換膜
第1圖為顯示以往的一般住宅的立體圖。
第2圖為顯示以往的一般住宅的立體剖面圖。
第3圖為顯示以往的一般住宅牆壁施工例的立體圖。
第4圖為顯示以往的一般華廈或大廈等牆壁施工例 的立體圖。
第5圖為顯示以往的一般華廈或大廈等牆壁施工例的立體圖。
第6圖為顯示以往的清淨單元的剖面圖。
第7A圖為顯示第1實施形態之牆壁的立體透視圖。
第7B圖為顯示第1實施形態之牆壁的立體透視圖。
第8圖為顯示第2實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第9圖為顯示第3實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第10圖為顯示加入實施例之高清淨房間系統前的房間的上面圖。
第11圖為顯示加入實施例之高清淨房間系統後的房間的上面圖。
第12圖為顯示加入實施例之高清淨房間系統後的房間的縱剖面圖。
第13圖為從走廊看加入實施例之高清淨房間系統後的房間時的透視圖。
第14圖為顯示加入實施例之高清淨房間系統後的房間之居住空間即主室的圖面代用照片。
第15圖為顯示運轉實施例之高清淨房間系統之FFU時的主室內的灰塵粒子數在短時間的變化的簡略線圖。
第16圖為顯示運轉實施例之高清淨房間系統之FFU時的主室內的灰塵粒子數在長時間的變化的簡略線圖。
第17A圖為顯示進行在實施例之高清淨房間系統之 主室內消耗氧氣的實驗時的丁烷氣燃燒量與主室內的氧氣濃度的簡略線圖。
第17B圖為顯示進行在實施例之高清淨房間系統之主室內消耗氧氣的實驗時的丁烷氣燃燒量與主室內的氧氣濃度的簡略線圖。
第18A圖為顯示用於各種氣體交換膜氧氣穿透能力測定之氧氣穿透能力測定裝置的立體圖及背面圖。
第18B圖為顯示用於各種氣體交換膜氧氣穿透能力測定之氧氣穿透能力測定裝置的立體圖及背面圖。
第19圖為顯示使用第18A圖及第18B圖所示之氧氣穿透能力測定裝置測定容器內的氧氣濃度作為時間函數的結果的簡略線圖。
第20圖為顯示使用第18A圖及第18B圖所示之氧氣穿透能力測定裝置測定容器內的蠟燭燃燒量作為時間函數的結果的簡略線圖。
第21圖為顯示將光觸媒過濾器進一步設於實施例之高清淨房間系統之100%循環反饋系統內部而運轉時主室內的空氣所含的酒精濃度變化的簡略線圖。
第22圖為顯示將光觸媒過濾器進一步設於實施例之高清淨房間系統之100%循環反饋系統內部而運轉時主室內的空氣所含的芳香劑濃度變化的簡略線圖。
第23圖為在實施例之高清淨房間系統中，作為塵埃捕集率γ為0.95的中性能過濾器而運轉塵埃過濾器，顯示主室內的塵埃相對於時間的數量的簡略線圖。
第24圖為顯示在第23圖所計量顯示的每一立方英尺 中主室內的塵埃中粒徑為0.5μm以上的塵埃的總數的簡略線圖。
第25圖為在實施例之高清淨房間系統中，於居住空間內設置市售的光觸媒空氣清淨裝置而運轉幾分鐘，將主室內的塵埃數量分別以各個粒徑顯示的簡略線圖。
第26圖為顯示在第25圖所示的主室內的每一立方英尺中塵埃中粒徑為0.5[μm]的塵埃總數的簡略線圖。
第27圖為顯示使用名尾和紙作為氣體交換膜時的灰塵粒子數的時間變化的簡略線圖。
第28圖為顯示使用伊萬里和紙作為氣體交換膜時的灰塵粒子數的時間變化的簡略線圖。
第29圖為顯示使用Tyvek(布風格)作為氣體交換膜時的灰塵粒子數的時間變化的簡略線圖。
第30圖為顯示在前室中運轉備置於前室的FFU44時的灰塵粒子數在短時間的變化的簡略線圖。
第31圖為顯示將備置於前室的FFU44變更為吐出流量大者而運轉時前室的灰塵粒子數在短時間的變化的簡略線圖。
第32圖為就人從前室進入主室時主室的相對清淨度變化進行顯示的簡略線圖。
第33圖為顯示第4實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第34圖為顯示第5實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第35圖為顯示第6實施形態之高清淨房間系統的立 體透視圖。
第36圖為顯示第7實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第37圖為顯示第7實施形態之高清淨房間系統變形例的兩管道牆壁埋入式循環路徑的剖面圖。
第38圖為顯示第8實施形態之高清淨房間系統的立體透視圖。
第39A圖為顯示用於第8實施形態之高清淨房間系統的中空壁之例的剖面圖。
第39B圖為顯示用於第8實施形態之高清淨房間系統的中空壁之例的剖面圖。
第39C圖為顯示用於第8實施形態之高清淨房間系統的中空壁之例的剖面圖。
第40圖為顯示適用第8實施形態之高清淨房間系統的住宅的立體剖面圖。
第41圖為顯示第8實施形態之高清淨房間系統動作的剖面圖。
第42圖為顯示第9實施形態之高清淨房間系統的剖面圖。
第43圖為顯示在第9實施形態之高清淨房間系統中使用的氣體交換裝置一例的立體圖。
第44圖為顯示在第9實施形態之高清淨房間系統中使用的氣體交換裝置一例的立體圖。
第45圖為顯示在第9實施形態之高清淨房間系統中使用的氣體交換裝置一例的立體圖。
第46圖為顯示在第9實施形態之高清淨房間系統中使用的氣體交換裝置一例的立體圖。
第47圖為顯示完全密閉附件的第4圖所示的高清淨房間系統之房間而在內部進行氧氣消耗實驗的結果的簡略線圖。
第48圖為顯示包含第10實施形態之高清淨房間系統的病房、療養院(高級型)一例的三面圖。
第49圖為顯示少流量FFU一例的立體圖。
第50圖為顯示包含第11實施形態之高清淨房間系統的病房、療養院(中級型)一例的三面圖。
第51圖為顯示包含第11實施形態之高清淨房間系統變形例的病房、療養院(進入型)一例的三面圖。
第52A圖為顯示在第12實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的上面圖。
第52B圖為顯示在第12實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的正面圖。
第52C圖為顯示在第12實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的右側面圖。
第53A圖為顯示在第13實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的上面圖。
第53B圖為顯示在第13實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的正面圖。
第53C圖為顯示在第13實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的右側面圖。
第54A圖為顯示在第14實施形態之高清淨房間系統 中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的上面圖。
第54B圖為顯示在第14實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的正面圖。
第54C圖為顯示在第14實施形態之高清淨房間系統中所使用的放射性物質及放射線對應FFU的右側面圖。
第55圖為顯示第15實施形態之高清淨房間系統的上面圖。
第56圖為從內部看第15實施形態之高清淨房間系統之房間的圖。
第57圖為顯示第16實施形態之高清淨房間系統的上面圖。
第58圖為從內部看第16實施形態之高清淨房間系統之房間的圖。
第59圖為顯示在第16實施形態之高清淨房間系統中安裝於房間牆壁上的空調裝置及其上的前置過濾器的立體圖。
第60圖為顯示測定使用安裝於以往一般房間牆壁上的空調裝置及其上的前置過濾器而淨化房間時的灰塵微粒子密度時間變化之結果的簡略線圖。
第61圖為顯示測定附件的第6A圖及附件的第6B圖所示之帳篷狀構造內部粒徑0.5μm以上的灰塵粒子總數的時間變化之結果的簡略線圖。
 [實施發明之形態]
以下，就用於實施發明的形態(以下稱為「實 施形態」)進行說明。
<1.第1實施形態>
第7A圖及第7B圖顯示第1實施形態的牆壁(隔牆)。如第7A圖所示，此牆壁9係隔開一定距離且互相對向地設置內壁9a與外壁9b，將側壁9c~9f設置成完全堵塞藉由此兩片牆壁對向而形成於牆壁周緣部的開口面四面。再者，藉由無間隙地接合牆壁9a~9f而形成長方體，於此內部形成內部空間(中空部)9g。此外，內壁9a係連接於封閉空間之房間1的居住空間而設置。藉由將此牆壁9以例如高強度材料構成，全體為堅固的構造體，並且內含可導入室外空氣的內部空間(中空部)9g。在構成牆壁9的側壁9d之兩端部設有通氣口11。此情況，設於側壁9d上端部的通氣口11為室外空氣的導入口(入口)，設於下端部的通氣口11為排氣口(出口)。此外，內壁9a之至少一部分係由氣體交換膜26所構成。此外，在內部空間9g中，以由內壁9a與外壁9b夾住、以和側壁9c隔開一定間隔而互相對向方式設有C型剖面鋼15a，以和側壁9d隔開一定間隔而互相對向方式設有H型剖面鋼15b。此外，C型剖面鋼15a及H型剖面鋼15b平行設於側壁9c及側壁9d上。C型剖面鋼15a及H型剖面鋼15b以例如和氣體交換膜26端部連接的方式設置較好，藉由如此設置，可確保有支撐房間1的足夠強度。此外，在C型剖面鋼15a與側壁9c之間，以連結側壁9c上端部與C型剖面鋼15a下端部的方式設有斜支柱16。此外，在H型剖面鋼15b與側壁9b之間也以連結側壁9b上端部與H型剖面鋼15b下端部的方式設有斜 支柱16。藉此，可確保有足以支撐房間1的足夠強度。此外，在構成C型剖面鋼15a及H型剖面鋼15b之柱材的構件之中與氣體交換膜26正交方向的構件之面上設有孔15c，通過此孔15c，構成為氣體自由地流動。藉由牆壁9如此構成，經由通氣口11，在牆壁9的內部空間之內部空間9g與鄰接於側壁9d的走廊33等的房屋開放空間之間進行空氣的交換。此空氣的交換較理想的是，利用例如機械換氣，從設於側壁9d上端部的通氣口11強制地導入室外空氣(清新空氣)，自設於側壁9d下端部的通氣口11將此排出。在連接於房間1的居住空間的內壁9a上設有氣體交換膜26，藉此將房間1內部的空氣與內部空間9g中的氣體隔開成沒有作為氣流流動的交換。在房間1之居住空間與內部空間9g之間，雖然沒有直接的氣流質量流動的交換，但構成空氣的氣體分子(氧、氮、二氧化碳等)及和人的生活或活動一起出現的氨等微量化學物質於在上述氣體交換膜26兩側產生濃度差時，會產生濃度擴散，藉由經由此氣體交換膜26交換該分子，可將此牆壁9連接的房間1內部的空氣維持在適合人居住或活動的環境。此外，也可以將氣體交換膜26置換成藉由織入氣體交換膜而得到的二維狀構造體而構成。構成支撐房間1構造的牆壁9之外壁9b的構件使用例如厚度與強度足夠的板材之高強度材料較好，使用對此高強度材追加隔熱、隔音功能的材料則更好。藉由如此構成，作為整片牆壁9，能確保作為隔熱、隔音性能高的構造體的功能。另一方面，第7B圖所示的牆壁9係在上部側壁之側壁9e上設有兩個通氣 口11。除此之外都是和第7A圖所示的牆壁9同樣的構造。藉由如此構成牆壁9，可在內部空間9g與和側壁9e連接的天花板背面等房屋開放空間之間進行空氣的交換。
此處，思考關於設於內壁9a上的氣體交換膜26的面積。設氣體交換膜26(或者二維狀構造體)的面積為A，則設封閉空間之房間1之居住空間的體積為V、設房間1之居住空間內部的氧氣消耗率為B、設和外界在平衡狀態且在房間1之居住空間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設氣體交換膜26(或者二維狀構造體)的氧氣的擴散常數為D、設上述居住空間內的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將氣體交換膜26設定成氣體交換膜26(或者二維狀構造體)的面積A至少滿足下式：
在將氣體交換膜26置換成例如二維狀構造體的情況，於二維狀構造體具有例如鋸齒形之類的折疊構造(具有複數個曲面及/或平面的構造)時，將其構造延長、展開之際的二維面積作為面積A。藉此，和此牆壁9連接的房間1的氧氣濃度可保持在目標值的η以上。
藉由此第1實施形態，由於將牆壁9設置成使外壁9b與內壁9a隔開一定距離而互相對向，將側壁9c~9f設置成堵塞其開口面，以氣體交換膜26構成內壁9a之至少一部分，所以藉由以高強度材料等構成此等牆壁，可做成全體為堅固的構造體，並且內含可導入室外空氣的內部空間(中空部)9g的構造。此外，藉由將此牆壁9之 內壁9a設置成連接於形成封閉空間之居住空間的房間1，將此牆壁9作為整片牆壁，雖然確保作為足夠強度、隔熱及隔音性能高的構造體的功能，但卻可在房間1之居住空間與牆壁9之內部空間9g之間不進行直接的氣流質量流動的交換而進行氣體分子的交換。即，構成空氣的氣體分子(氧、氮、二氧化碳等)及和人的生活或活動一起出現的氨等微量化學物質於在氣體交換膜26隔開的空間兩側產生濃度差時，會產生濃度擴散，藉由經由氣體交換膜26而交換該分子，可將此牆壁9連接的房間1內部的空氣維持在適合人居住或活動的環境。
<2.第2實施形態>
第8圖顯示第2實施形態之高清淨房間系統10。
如第8圖所示，此高清淨房間系統10係不同的兩個獨立房間相鄰而構成。此外，第8圖係透視顯示此等房間的內部構造。相鄰的房間之中，在圖面右側設置房間1a，在左側設置房間R1 。在此圖中，以一點鏈線表示的房間R1 為假想的房間，若具有和房間1a獨立的構造，則其構造不受限定。此外，第2圖中，虛線部表示設於房間1a內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1a內部的構造以實線表示。
房間1a具有長方體形狀，在高清淨房間系統10中為最外側的構造，形成封閉空間。具有居住空間6與天花板背面5作為構成此封閉空間的部分空間。天花板背面5為由雙重天花板形成的內部空間。此雙重天花板係由房間1a的頂面與從此頂面設置成隔開一定距離而互相 對向的天花板壁2a所構成。即，居住空間6與天花板背面5為天花板壁2a所隔開。構成居住空間6的側壁之中，第8圖中向右側的牆壁9具有和在第1實施形態所示的牆壁9同樣的構造，內含具有和在第1實施形態所示的牆壁9之內部空間9g同樣構造的內部空間7。具體而言，利用雙重壁構成內含內部空間7的牆壁9，該雙重壁係由隔開一定間隔而互相平行設置的外壁9b與內壁9a所構成。構成在第7A圖中所示的牆壁9之側壁9c~9f係由構成房間1a的側壁2e、側壁2c、天花板壁2a及地板壁2g所構成。於此內部空間7設有氣體流路24，於內壁9a之至少一部分上設有開口23。此開口23對應於設置於天花板壁2a之天花板背面5側之面上的FFU21之吸入口。開口23也可以例如具有複數個。內部空間7之厚度，即此處具體而言，內壁9a與外壁9b之距離為例如5cm以上40cm以下較好，為10cm以上20cm以下更好。在隔開居住空間6與內部空間7的牆壁9之內壁9a上張貼有氣體交換膜26。此氣體交換膜26構成為灰塵微粒子不通過而氣體分子通過，構成居住空間6與內部空間7的牆壁之內壁9a之一部分。若居住空間6為例如日式或和室風格，則氣體交換膜26適合利用障子紙。具有灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的能力之牆壁構造係藉由下述而得到：例如在內壁9a上設置使居住空間6與內部空間7連通的開口部，然後將氣體交換膜26貼附成完全堵塞此開口部。此外，氣體交換膜26也可以做成藉由織入氣體交換膜而得到的二維狀構造體。此外，在由牆壁9之內壁9a隔開的居住空間6內與內部空間7 內，流動的空氣的方向構成為一致較好，而流動的速度也構成為一致較好。就此構造而言，例如在居住空間6內設置送風機較好。藉由如此構成，可順利地進行氣體交換膜26的氣體交換。此外，在居住空間6內具有構成房間1a左內角的側壁2b及2e、互相對向而設於此等側壁上的側壁19a及19b、及由天花板壁2a包圍的封閉空間之有用空間19。此有用空間19被利用於例如廁所或浴室、盥洗台等。
在設置FFU21的部分之天花板壁2a上設有對應於FFU21之吹出口的開口，藉由保持氣密性地連接此開口與FFU21之吹出口而形成吹出口22。此吹出口22與FFU21之吹出口被氣密性佳地一體化。從FFU21之吹出口射出氣流而供應清淨氣體給居住空間6。此外，FFU21可以也設置於牆壁9之內部空間7的內部。
在形成於牆壁9內的內部空間7設有氣體流路24，該氣體流路24係從氣體交換膜26之面以牆壁9厚度的一半左右，使其後退例如5cm以上10cm以下的長度，保持氣密性地連通開口23與往FFU21的氣體流入口。藉此，可在氣體交換膜26的兩側確保氣體可存在的足夠體積。氣體流路24做成例如5cm以上15cm以下的厚度、寬度約90cm的管道構造。開口23為將居住空間6內部的空氣導入氣體流路24內部的吸入口。從開口23進入的氣體通過氣體流路24，其全量回流到FFU21之吸入口。如此一來，100%循環反饋系統完成。做一個牆壁9之內部空間7，使其具備氣體交換能力與收納構成100%循環反饋系統 的氣體流路的兩個功能，可有效利用內部的空間。FFU21一般可在附屬於居住空間6的100%回流路等場所，不僅上述天花板配置，也可以例如以地板放置形式收納於牆壁9內部。如此一來，如從第8圖所示的狀況可明瞭，相較於以往住宅的房間，一點也不窄小化，可構成極清淨的房間系統。
天花板背面5與內部空間7係藉由在構成內部空間7的天花板壁2a上設置開口而連通所構成。在連接於天花板背面5的側壁2e上設有通氣口11a。在連接於房間1a之居住空間6的側壁2e上具有人可出入居住空間6與外部空間的出入口8，可在例如走廊(未圖示)與居住空間6之間自由地往來。此外，在連接於內部空間7的側壁2c上設有通氣口11b。此通氣口11a及11b起導入室外空氣的入口與出口的作用。此係例如從通氣口11a流入的清新空氣經由天花板背面5而被導入房間1a之牆壁9之內部空間7。經由氣體交換膜26，在居住空間6等產生的二氧化碳往內部空間7側濃度擴散，而氧氣從牆壁9之內部空間7往消耗氧氣的居住空間6側濃度擴散，以進行氣體交換。氣體交換後的空氣從通氣口11b被排出。此外，在房間產生的氣體或化學物質分子也同樣地經由牆壁9之內部空間7而被排出到外部。通氣口11a與通氣口11b之入口與出口的作用也可以利用整個建築物的送風機構使其反轉。即，也可以經由通氣口11b而從外部導入清新空氣，經由通氣口11a而排出污穢的空氣到外部。此外，在設有複數個通氣口11a的情況，入口與出口的組合可以適當選擇， 通氣口11b也可以同樣地適當選擇。此外，也可以構成為不在天花板壁2a上設置開口而天花板背面5與內部空間7不連通，於該情況，可使通氣口11a與通氣口11b成為完全獨立的通氣口。
不管天花板背面5與內部空間7的連通有無，在牆壁9中的內部空間7與居住空間6之間，經由氣體交換膜26而進行氣體分子的交換。即，氧氣或二氧化碳、或者成為生活氣味本源的化學物質分子隨著氣體交換膜26隔開的內外濃度差而進行濃度梯度的擴散，可將居住空間6內部的空氣保持在適合生活、活動的空氣。於利用平坦的障子紙風格的二維膜(障子紙)時，氣體交換膜26的面積設定為例如135cm×135cm即可。從FFU21之吹出口22向下吹出空氣，供應空氣給居住空間6。向下方排除居住空間6內的空氣中的塵埃，並且從設於形成內部空間7的牆壁9之內壁9a下部的開口23流入保持氣密性地連通開口23與FFU21之吸入口的氣體流路24，通過此氣體流路24，全量回流到FFU21。如此一來，將從FFU21流出到居住空間6內部的氣體全部構成為回流到FFU21，100%循環流路完成。此外，如上所述，藉由以在第1實施形態中所示的牆壁9構成房間1a之側壁的至少一個，可使此牆壁9所內含的內部空間7具備氣體交換與收納構成100%循環反饋系統的氣體流路兩方的功能。藉此，可有效利用房間1a內部的空間，相較於以往住宅的房間，一點也不縮小房間，作為外觀上也在房間側面具有嵌入式障子風格設計的房間，可極自然地實現超高清淨環境。藉由在設 於此側壁上的障子風格的氣體交換膜26背面設置照明器具，也可以起牆壁本身發光的間接照明的作用，此情況，牆壁9起作用作為一體三效的高功能牆壁。
此外，於不僅去除塵埃，而且也想要分解氣味等時，在氣體流路24中設置光觸媒61即可。光觸媒61除了光觸媒單體之外，也可以組合例如光觸媒與塵埃過濾器。光觸媒61設於例如氣體流路24的內部，在此實施形態中，例如和風扇．過濾器串聯地設於FFU21之塵埃過濾器上游，但不受此設置形態限定。此光觸媒61在此高清淨房間系統之下，幾乎都在無塵狀態中動作，所以擺脫網眼堵塞的問題，可以進行專攻只為原本的光觸媒功能的動作，而可極長地維持光觸媒功能。光觸媒裝置和一般所利用的Sharp股份有限公司製造的空氣清淨機即Plasmacluster(註冊商標)或Panasonic股份有限公司製造的空氣清淨機即nanoe(註冊商標)等功能性裝置相同，可以說是和本發明的100%循環系統相容性極佳的系統。實際上，使用eclair股份有限公司的附帶光觸媒功能的FFU之CADO(卡度)AP-C100，在後述帳篷構造(附件的第6A圖)的等效構造體方面，證實具有除臭功能，並可得到超過等級100的良好清淨度。
藉由此第2實施形態，由於以在第1實施形態中所示的牆壁9構成房間1a之側壁的至少一個，所以具有和第1實施形態同樣的優點，並且使一個內部空間具備氣體交換與收納構成100%循環反饋系統的氣體流路兩方的功能，可有效利用房間1a內部的空間，相較於以往住 宅的房間，一點也不窄小化，並可嵌入高清淨化系統的基礎部分。此外，由於只需要設置一個100%回流路，所以具有可簡便地以低成本組成高清淨房間系統的優點。係適合於房間1a出入的頻率少，相對地停留在居住空間6內部的時間長的情況的系統。
<3.第3實施形態>
第9圖顯示第3實施形態之高清淨房間系統10。
如第9圖所示，此高清淨房間系統10係相鄰的房間之中，在圖面左側設置房間1b，在右側設置房間R2 。在第9圖中，以一點鏈線表示的房間R2 為假想的房間，若具有和房間1b獨立的構造，則其構造不受限定。此外，第9圖中，虛線部表示設於房間1b內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1b內部的構造以實線表示。
關於高清淨房間系統，也可能發生要求比在第2實施形態所示的高清淨房間系統更高性能的需求增加的情形。例如為適用於醫院的免疫不全治療、老人療養院的更完全的感染症預防、一般家庭的自宅療養之際等的情況。此時，例如在成為病房、保健室的居住空間6與室外或走廊之間出入的其瞬間，也需要不使此空間的清淨度劣化的設計。為此，一面利用第2實施形態的房間1a之構造，一面進一步引進追加的構造。
即，房間1b係將和構成在第2實施形態中所示的房間1a的側壁之牆壁9對向的側壁作為內含和牆壁9同樣構成的內部空間12的牆壁13。即，構成房間1b的側壁之中，沒有出入口8側之互相對向的側壁之任一側壁都以 內含內部空間的牆壁9及牆壁13構成，牆壁9所內含的內部空間7與牆壁13所內含的內部空間12互相獨立。此外，牆壁13及內部空間12的構造可做成和牆壁9及內部空間7同樣的構造。房間1b係以具有和在第1實施形態所示的牆壁9同樣構造的牆壁13構成面向第9圖中左手的牆壁，此牆壁13係由外壁13b與內壁13a所構成。牆壁13具有第2內部空間之內部空間12，此內部空間12成為經由氣體交換膜26而鄰接於居住空間6的空間。具體而言，內部空間12之厚度為例如5cm以上40cm以下較好，為10cm以上20cm以下更好。此如後所述，在內部空間12內可以不將氣體流路24收納於內部，所以也可以將內部空間12之厚度做成15cm以下的較薄的構造。
設於內部空間7內部的氣體流路24也可以設於內壁9a上。這是因為未以氣體交換膜26構成內壁9a之一部分。此外，牆壁9及牆壁13也可以使牆壁本身成為氣體流路。然而，於使牆壁本身成為回流路的情況，設於牆壁9上的通氣口11b要預先關閉。此外，和上述者同樣，氣體流路24之厚度為5cm以上10cm以下較好，但也可以將氣體流路24之厚度加厚到內部空間7之厚度，以使剖面流量提高，提高流導。牆壁13之內壁13a的一部分係以氣體交換膜26構成其一部分。
此外，天花板背面5與由雙重壁構成的內部空間7及內部空間12可以經由天花板背面5而互相連通，也可以不互相連通。此外，內部空間7及內部空間12也可以任一方和天花板背面5連通。室外空氣導入內部空間7及 12可和第2實施形態同樣地進行，通氣口11a及11b的入口及出口的組合可依用途而適當選擇。例如，在房間1b方面，雖然使設於連接於天花板背面5的側壁2e上的兩個通氣口11a成為進與出的組合，但也可以如上述，例如使通氣口11a都成為進，而使側壁下部的通氣口11b承擔出。
居住空間6的部分空間之前室40係藉由將間壁設置成對向於出入口8而形成。具體而言，藉由將拉門47設置成堵塞以具有出入口8的房間1b之側壁2e、牆壁13之內壁13a、有用空間19之隔牆19b及天花板壁2a包圍的空間之開口面而構成。此拉門47作用為間壁。此外，拉門47也可以具有設於設置成堵塞該開口面的隔牆一部分上的構造。此外，居住空間6之前室40以外的空間構成主室20。即，拉門47具有隔開前室40與主室20的間壁的功能。打開拉門47時，設定成沿著構成有用空間19的側壁19a而打開，配置成伴隨著拉門47的開關，沒有浪費的無用空間產生。拉門47打開時，前室40與主室20連通，但藉由關閉拉門47，前室40與主室20卻被完全隔絕。此外，此拉門47主面之至少一部分最好以氣體交換膜26構成。就氣體交換膜26而言，藉由選擇例如障子紙或者障子紙風格的濾布或不織布濾材，可一面釀造出日本自古以來的書院式建築的情趣，一面給予拉門47氣體交換能力。將氣體交換膜26設於拉門47上的情況，具體而言，例如在拉門47上設置表裡兩面連通的開口，以完全堵塞此開口全體的形態張貼氣體交換膜26。藉由如此構成，即使在前室40的內部與外部之間沒有作為氣流的出入，在 前室40的內部與外部之間也可以進行氣體交換。
形成前室40的圖中左手的牆壁係由牆壁13所構成。在隔開前室40與牆壁13之內部空間12的內壁13a上張貼有氣體交換膜26，此氣體交換膜26構成內壁13a之一部分。此外，在此內部空間12，和氣體交換膜26平行且從此膜後退內壁13a與外壁13b之距離一半左右的距離，即5cm以上20cm以下的距離，收納有氣體流路43。氣體流路43係保持氣密性地連通設於內壁13a最下部的開口46與設於天花板背面5內部的天花板壁2a上的FFU44之氣體流入口。FFU44連接於吹出口45，以便送出氣體到前室40內部。吹出口45係和吹出口22同樣地構成。氣體流路43可和氣體流路24同樣地構成，例如除了使用矩形剖面的管道之外，還可舉並排連結複數個波紋管。氣體流路43係保持氣密性地連接於開口46。前室40內部的空氣係通過開口46而被導入氣體流路43內部，其全量從吹出口45再回到前室40的內部。
此外，作為更簡便的類型，可省略設於此前室40內部之內壁13a上的氣體交換膜26，利用構成拉門47的氣體交換膜26(障子紙)的功能使其代替。氣體流路43在內部空間12的內部，只要構成和內部空間12隔絕即可，例如單純地以上述的波紋管連結也可以實現。此外，在此實施形態方面，為了盡量給予氣體交換能力，構成主室20的天花板壁2a之至少一部分或構成有用空間19的天花板壁2a之至少一部分等也以氣體交換膜26構成，但有無氣體交換膜26的設置或設置的面積等，可按照房間 內部的氧氣等使用量而適當設計、選擇。
其次，就此高清淨房間系統10的動作進行說明。從走廊等外部空間經過出入口8而進入的人一旦在前室40等待例如幾十秒~幾分鐘後，打開拉門47而進入主室20。如此一來，就可不使居住的空間的清淨度全部劣化而進入。另一方面，人等退出時，也是從主室20進入前室40後，關閉拉門47，然後從出入口8出去外部，就可不使主室20的清淨度全部劣化而出去走廊、室外。其他和第1及第2實施形態同樣。
<實施例>
新建的建築物，例如房屋、大廈等不用說，此實施形態的高清淨房間系統也可以對應於現有建築物的改建等。在此實施例方面，係將高清淨房間系統的機構加入一般房屋的房間，做成高清淨房間系統10。
第10圖為顯示加入高清淨房間系統的機構前的房間的上面圖。
如第10圖所示，房間1具有3600mm四方、高度約2300mm的長方體形狀。此外，在面對此房間1的走廊(未圖示)的側壁之中連接於一方角部的部分設有出入口8。此外，在另一方的角部，於房間1內形成有寬度1800mm深度900mm高度2300mm的長方體的收納部19c。若將此空間視為相當於上述所示的此第3實施形態之有用空間19的一角，則本實施例可以改建已經極普遍一般存在的住宅等的房間而適用高清淨環境系統的模式實施和將高清淨環境系統適用於新建住宅等的模式即此第3實施形 態同等的性能。即，房間1可視為在具有出入口8的房間1之一角具有收納部19c這種有用空間19，例如可視為和在第2實施形態中所示的房間1a同等的空間。而且，藉由改建此房間，付予高清淨房間系統10的構造，可將和在此第3實施形態說明的高清淨房間系統同等的性能適用於已經極普通一般存在的住宅等的房間。此處，就房間1內部的構造進行說明。在和設有房間1之出入口8的側面對向的側面設有寬度1690mm、高度1170mm的窗部54。房間1內的收納部19c以外的空間即居住空間6係連結大小不同的兩個長方體空間而構成。此兩個長方體空間之中，一方為以收納部19c之側壁19b、側壁2b之中互相對向於側壁19b的部分、及側壁2c之中被側壁19b與側壁2b夾住的部分包圍的長方體空間，係從出入口8進入居住空間6後即達的空間。此長方體空間的具體尺寸為深度×寬度×高度=900mm×1800mm×2300mm。此外，以下所述的改建之後，此長方體空間構成前室40與內部空間57。此外，另一方為以側壁2e與收納部19c之側壁19a、側壁2d之中被側壁2e與側壁19a夾住的部分、及和此側壁2d部分對向的側壁2b的部分包圍的長方體空間，為房間1的窗側的空間。此長方體空間的具體尺寸為深度×寬度×高度=2700mm×3600mm×2300mm。以下所述的改建之後，此長方體空間構成主室20與內部空間12。
第11圖為顯示加入高清淨房間系統的機構後的房間1的上面圖。此外，第12圖為從側壁2b側看的剖面圖(透視圖)。第13圖為從側壁2c側看的剖面圖(透視圖) 。
如第11圖~第13圖所示，在房間1的內部形成有居住空間6。改裝後，利用間壁41與拉門47分開上述兩個長方體空間，藉此居住空間6被分割為具有主室20及內部空間7的空間與具有前室40及內部空間57的空間。此外，FFU21之收納部50係和房間1之天花板壁27平行地設置面板，保持氣密性地包圍以天花板壁27與該面板形成的空間，而形成收納有FFU21與氣體流路24的FFU收納部50。此外，從側壁(原有壁)2d離開約15cm，平行地設置牆壁9a，藉此成為側壁(原有壁)2d與內壁9a成為一體的中空壁之牆壁9。此牆壁9具有在第1實施形態中所示的牆壁的構造較好。由於側壁2d的厚度為約10cm，內壁9a的厚度為約0.6cm，所以具有內部空間的雙重壁之牆壁9全體的厚度成為約26cm。此外，藉由上述構造，此新牆壁9具有的中空空間之處的內部空間7的厚度成為15cm。此外，以側壁2b、具有出入口8的側壁(原有壁)2c、對向於側壁(原有壁)2b的房間1之側壁(原有壁)19b、間壁41及拉門47包圍而成的空間藉由以隔牆56分開而被分割為前室40與內部空間57。隔牆56係和側壁(原有壁)19b對向而設置，以便堵塞側壁2c之門8側的端部與間壁41之間。於人從外部空間進入房間1時，前室40為最初進入的空間。另一方面，內部空間57成為收納前室40的100%循環反饋流路的空間。
拉門47設置成在間壁41的面上滑動，於關閉拉門47時，與形成主室20和前室40的各個空間完全隔絕 。此外，於開放拉門47時，拉門47藉由滑動而在主室20之間壁41的主面上的位置移動。此外，拉門47於關閉時將前室40構成為保持氣密性。此外，間壁41及拉門47和側壁19a設置於同一平面上，在主室20內盡量設定成無凹凸，使無用空間減少，居住性能也提高，所以較理想。一關閉出入口8與拉門47兩方，前室40就成為無塵埃微粒子出入的密閉狀態。從外部到房間1可藉由打開出入口8而進入。在天花板背面5內的天花板壁2a上設有FFU44。在前室40中，於牆壁56最下部設有對應於FFU44吸入口的開口46，從FFU44之吹出口45流出到前室40內部的氣體全部通過開口46，通過保持氣密性地連通FFU44之吸入口與開口46的氣體流路43，回流到FFU44，構成100%循環反饋系統。
如上所述，內壁9a係隔開一定間隔而平行地設於房間1之側壁2d上，牆壁9內含經由氣體交換膜26而連接於主室20的空間7。牆壁9於其端面具有氣流的入口與出口，為內部空間7與外部空間之走廊係由導管55a及55b所連接。如此，在外部空間與內部空間7之間可交換氣體，內部空間7作用為室外空氣導入空間。導管55a為具有吸入口11c的入口導管，導管55b為具有排出口11d的出口導管。其外徑為10cm。此外，在吸入口11c及/或排出口11d上最好設置例如機械換氣裝置。具體而言，此機械換氣裝置最好具有例如主室20內的空氣兩小時繞一周以上程度的風量產生能力。所謂兩小時繞一周，係指兩小時將主室20內的空氣全部換氣。內壁9a之至少一部 分係以氣體交換膜26之障子紙構成。藉此，主室20成為以一部分含有一般壁材或氣體交換膜26的側壁所包圍的封閉空間，雖然在內部空間7與外部空間之間無作為氣流的空氣的出入，但在主室20與連通到外部的內部空間7之間卻可進行氣體分子的交換。藉此，在主室20與連通到外部的內部空間7之間，於構成空氣的氣體成分有濃度差時，經由氣體交換膜26而產生在內部空間7與主室20之間構成氣體的氣體分子、或在房間內部的生活或附帶於作業而發生的房間的空氣中所含的各種分子的濃度擴散，主室20的空氣的構成氣體成分會其濃度與外部的濃度達到平衡般地移動。即，若主室20內的氧氣濃度下降，則從內部空間7經由氣體交換膜26而供應氧氣，若主室20內的二氧化碳濃度上升，則從內部空間7經由氣體交換膜26而排出二氧化碳。此外，在主室20內產生各種氣味或化學物質時，成為其本源的分子會依上述機構而被排出到外界。
此外，以FFU21與具有氣密性的氣體流路24構成的100%循環反饋系統連接於主室20。在隔開主室20與內部空間7的內壁9a上設有構成100%循環反饋系統的吸入口即開口23。從開口23吸引的氣體通過保持氣密性地連通開口23與FFU21之間的氣體流路24，進入FFU21之吸入口，在其內部被過濾後，經過吹出口22，被擠出(排出)到主室20，此空氣一面取入房間內部的塵埃，一面再回到開口23，藉此形成100%循環反饋系統。在本實施例中，氣體流路24為直徑約10cm的波紋管。此外，在此 等第11圖~第13圖中所示的此實施例只是顯示概念，未嚴格地換算描繪尺寸或距離，但氣體流路24係從氣體交換膜26後退約5cm，大致連接於牆壁2d的形式。此外，藉由以氣體交換膜26一例即障子紙構成隔開主室20與內部空間7的內壁9a之至少一部分，可利用內壁9a在內部空間7與主室20之間進行氣體交換。
此外，利用出入口8在外部空間與前室40之間有出入之際，在將出入口8與拉門47兩方都關閉的狀態下，進行前室40內的淨化。具體而言，在使前室40成為封閉空間後，藉由運轉進行上述FFU44的100%循環反饋系統。此外，如後述的第26圖及第27圖所示，在FFU44的運轉起40幾十秒~幾分鐘後，前室40的清淨度會格外提高，所以此後打開拉門47，可從前室40進入主室20。此外，拉門47藉由以障子紙等具有氣體交換能力的膜構成至少一部分，即使在主室20與前室40之間無作為氣流的空氣的出入，也可以進行上述氣體成分的交換。
第14圖為顯示此實施例之高清淨房間系統10完成姿態之由數位相機拍攝的照片。
如第14圖所示，內部的牆壁即牆壁9為在此實施例中所示的牆壁9，為加入此牆壁9作為側壁之一的房間1之主室20內部的照片。在具有窗部54的房間1內，於天花板部設有收納於收納部50的FFU21與氣體流路24，從吹出口22向下方射出清淨空氣。牆壁9具有隔開主室20與內部空間7的內壁9a，FFU收納部50延長連接於牆壁9a。內壁9a之一部分成為具有135cm×135cm之面積的氣體交換膜26 ，以氣體交換膜26之障子紙構成。此外，在牆壁9a下端部設有吸入口即開口23。在此開口23上設有網，以免大的塵埃侵入氣體流路24內。
障子紙面積的決定(order estimation)係依據以下的考察。用作氣體交換膜26的障子紙為市售的民生用、通用品(Asahipen股份有限公司製造的素色障子紙)，未出示通氣度等物性值。於是，設計將使用的障子紙的通氣度作為即使在非專利文獻9所示的濾布的通氣度的典型值之中也具有保守估計之值[~11/(dm2 ．min)]：200(Pa)者使用障子紙的形狀、大小等，決定其面積。這是因為如後述，由於人實際進入主室20中進行實驗，所以保守估計通氣度將面積A設定大一點，在安全性方面也比較理想。此外，由於上述所示的數學式(12)的第2項表示每單位時間經由氣體交換膜而擴散來的氧氣分子所占的體積F(單位例如[m3 /分鐘])，所以從將此作為濃度差的函數之式考慮當作作為壓力(分壓)差的函數之式，依據上述通氣度為每單位時間、每單位面積在該壓力差擴散來的氣體分子所占的體積，就可從通氣度計算出現於在上述所示的數學式(12)的氣體交換膜的D/L。若在安全性方面設定為目標氧氣濃度η=20.8%，則氣體交換膜26之面積A應滿足的條件為：
此外，如數學式(17)之中途導出式所示，D/L相當於 同式的分母的前係數，以上述通氣度之值為基礎，此時計算出大約5[m/分鐘]。
此外，如照片所示，藉由使氣體交換膜26成為用木框構成為格子狀的障子窗，雖然可使主室20內部成為極高的清淨度，但卻可在主室20釀造出日式的氛圍。此外，往設於內壁9a最下部的開口23連接有保持氣密性地連通FFU21之氣體流入口的氣體流路24，該流路貫穿內部空間7內。如此，高清淨房間系統10和以往的房間空間比較，一點也沒有感到不諧調，可一面伴隨著日式的外觀，一面同時達成極高的清淨度。
就如上述所示的連結主室20與前室40的構造而言，不限於如上述之例，可舉例如日本傳統的和室或日式旅館的房間。日本傳統的日式旅館的房間一進入入口，就有以障子等和內部的房間(主室20)分開的所謂進門處(脫鞋、木屐的空間)。可在此空間引進上述前室40的構造。脫鞋正是不將塵埃帶入內部的主室20的日本自古以來的智慧，但對此加入本發明的清淨技術，日本和室將名符其實地不完全喪失傳統的姿態，具有為世界之冠的姿態地指示世界最高級的清淨度，並可供作實用。此外，若為日本傳統的住宅等，則可將外部作為往室外空氣導入空間之內部空間7的室外空氣導入源，將三合土空間作為前室40，將內部之室作為主室20。此外，若為近代日本的房間(華廈等的房間)等，則可將外部作為往室外空氣導入空間之內部空間7的室外空氣導入源，將玄關空間(脫鞋、木屐)作為前室40，將內部之室作為主室 20。此外，若為歐美式的獨幢樓房的住宅等，則可將走廊或外部作為往室外空氣導入空間之內部空間7的室外空氣導入源，將玄關空間(脫鞋、木屐)新設置成日本式，作為前室40，將剩下的房間空間作為主室20，以當作花粉症等的對策。
其次，就此實施例之高清淨房間系統10的動作進行說明。首先，就單獨運轉備置於主室20內的FFU21時的主室20內的空氣清淨度的變化進行說明。
第15圖為在短時間帶顯示運轉構成備置於主室20內的100%循環反饋系統之FFU21時的灰塵粒子數的時間變化的簡略線圖，第16圖為在長時間帶顯示同時間變化的簡略線圖。
如第15圖及第16圖所示，FFU21的運轉開始時為粒徑0.5μm以上的塵埃總和超過10萬個/立方英尺(US209D等級10萬)、0.3μm以上的塵埃總和超過每立方英尺100萬，塵埃粒子數極多，可說是決不清淨的環境。FFU21的運轉開始後，主室20內的塵埃粒子數自運轉開始起大約5分鐘減少到1000個程度，在超過10分鐘左右，成為每一立方英尺100個以下，即US209D等級100以上的良好清淨度。再者，特別是如第16圖所示，自運轉開始起經過10小時左右，粒徑0.5μm以上的塵埃總和不用說，連0.3μm以上的塵埃總和也顯示了呈現0計數。此處，在第16圖中所示的簡略線圖的縱軸係進行對數標繪，所以測定值零(由於跑到縱軸下方無限遠)無法標繪。因此，為了方便起見，此處以測定得到的零計數係標繪於0.01 之處。如從第16圖得知，在動作開始後經過600分鐘(10小時)的時間帶，0.5μm以上的粒子數總和不用說，0.3μm以上的總粒子數也顯示零計數的頻率變多，得知得到極佳的清淨度。此處，所謂粒徑，係指一次粒子的平均粒徑(以下同樣)。此結果，足夠凌駕在US209D等級1級的高品位半導體工廠等內所使用的超潔淨室的清淨度，就於具有如在本實施例中所示的極普通的一般家庭風格外觀的房間可達成的清淨度而言，為世界第一，日常生活環境上的視覺親和性與超高清淨環境並存，被認為意義極深遠。
其次，就人停留在主室20內等而消耗氧氣的情況進行說明。附件的第2圖為顯示進行在主室20內消耗氧氣的實驗之情況的圖面代用照片。如附件的第2圖所示，在主室20內利用可攜式爐具使丁烷氣燃燒，並使兩人停留在主室20內，一面消耗室內的氧氣，一面計量主室20內的氧氣濃度。
第17A圖為顯示自此實驗開始至80分鐘的丁烷(C4 H10 )氣燃燒量與主室20內的氧氣濃度的簡略線圖。第17B圖為在20%附近放大顯示第17A圖之圖表的氧氣濃度變化的簡略線圖。
C 4 H 10 +6.5O 2 →4CO 2 +5H 2 O (1)
從化學式(1)思考丁烷1莫耳58g、氧氧同32g，於每分鐘燃燒2g丁烷氣之際，得知氧氣的消耗量為約5[1/分鐘]。此相當於人約20人分的氧氣消耗量。對於在本實施例 中所使用的房間1的大小之約6張榻榻米的居住空間，其係幾乎無法容納的人數，在觀察氧氣供應能力上，為足夠的消耗量。使用於此計量的氣體爐具係載置於房間的大致正中間，但離開FFU正下方的位置。此外，使用於此計量的氧氣濃度計放在和氣體交換膜對向之牆壁的位置，因此放在離氣體交換膜最遠的位置。
此外，如第17A圖及第17B圖所示，主室20內的氧氣濃度從20分鐘至60分鐘減少0.3%左右，暫時成為20.6%，但其後轉為增加。此顯示於在上述所示的數學式(16)中和作為目標氧氣濃度的數值20.8%正好一致。以上述氧氣消耗量為主，從第17A圖的結果計算D/L，則算出0.5m/分鐘~2.5m/分鐘之值。氧氣濃度暫時下降到稍弱於20.6%係設想內的下衝(undershoot)，可如下說明。由於氣體爐具的位置與氧氣濃度計位置的均衡，依照數學式(9)~(15)的解析，為了簡單，作為無濃度的場所依存性。即，氧氣濃度上有空間分布在構造上為當然，但因設置於天花板上的FFU的送風動力效果，而以「房間中的空氣早就被充分地攪拌，氧氣濃度上無場所不均勻」此一近似解釋。因此，此下衝為設想內，其後轉為增加的到達點被認為會達到20.8%，計算與實驗結果被認為相當一致。如此，主室20內的氧氣濃度若在居住空間與和外界連通的牆壁9之內部空間7之間出現濃度差，則在將其消除的方向上就會產生氧氣分子的濃度擴散。因此，就氧氣濃度而言，雖然在主室20內部有大量的氧氣消耗，但大致顯示可實現基於在上述所示的數學式(15)的接 近20.9%之值。在連接於具有135cm×135cm正方形形狀的氣體交換膜26的素材之障子紙的牆壁9的主室20內，即使22人長時間停留也不會缺乏氧氣。此顯示隔開主室20與牆壁9之內部空間7的氣體交換膜26之障子紙作為使導入內部空間7的室外空氣與主室20的氣體之間的各種分子濃度成分在氣體交換膜26的兩側平衡化的膜充分起了作用。
此外，從上述主室20內氧氣濃度開始減少，經過約40分鐘就停止下降的實驗結果也可以計算D/L。即，記述此系統的氧氣濃度變化的微分方程式即數學式(12)呈現和數學式(3)的微分方程式相同的形式，精確解採取和數學式(4)同樣的形式(特別是就時間依存性而言，兩者相等，對於t顯示指數函數的變化。更詳細地看，用數學式(12)的AD/VL置換數學式(4)的γF/V即可，可掌握系統的時間動作)。如在段落[0049]中也敘述過，指數函數的動作穩定為經過指數函數之肩峰的時間t的係數之倒數的大約10倍左右的時間。由此，基於第17B圖的結果，可設定為{1/(AD/VL)}×10~40分鐘。從A=1.35m×1.35m=1.8m2 ，此外由第11圖約6張榻榻米的大小，天花板高度為約2.5m，主室20的容積V=24m3 ，所以成為D/L~(24m3 /1.8m2 )．10．(1/[40分鐘~60分鐘])~[2.2~3.3]m/分鐘，和段落[0106]的D/L~5m/分鐘或在段落[0115]求出的D/L=0.5m/分鐘~2.5m/分鐘大致一致。即，於在具有本發明之灰塵粒子不通過而可使分子的濃度擴散的膜與連接於此膜的內部空間的本發明之牆壁9及 此牆壁連接的房間內採用100%循環反饋系統之系統中，在內部進行氧氣消耗實驗(氣體燃燒實驗)，可求得該膜的重要參數即D/L。一旦求出此值後，得知在本發明之高清淨房間系統方面，數學式(12)以幾乎近似而成立，基於給予此系統特徵的參數為VL/AD，將此VL/AD改寫成{(V/A)/(D/L)}，以取決於只是氣體交換膜26性質的D/L此一參數為基礎，按照換算，重新出示展望極佳地進行此氣體交換膜連接的房間設計(V與A的設定、其他)的方法。即，採取關於氣體交換的房間深度或“實效深寬比”、V/A與氣體交換的“功能空間”的抽象深寬比D/L之比率(若進行次元分析，則(V/A)/(D/L)係用具有m2 /(m/s)的次元的分母除以具有m3 /m2 的次元的分子)。若取出空間次元，則用功能空間的2D/1D除以3D(次元)與2D之比，空間次元相抵，剩餘分母的(1/時間)的次元最後給予全體具有時間的次元的量，此即成為系統的氣體交換的時間常數。如此，以(V/A)/(D/L)進行換算，所以作為將第11圖的實施例進一步高功能化的手段，在塵埃對策上，得知將從FFU射出的空氣流在整個天花板面均勻化(例如在FFU下面放置網眼細的網狀物，在離開此網狀物之處放置“網眼粗”的網狀物)是有效的，但進一步作為基於(V/A)/(D/L)之比的氣體交換能力上追加的改良點，得知使FFU比牆壁9更接近與牆壁9相對的牆壁那一方，並且關於上述的“網眼粗糙度”，也是在遠離牆壁9的那一方更粗糙，接近牆壁的那一方寧可稍為縮小較好。如此，按照換算，在將房間的設計以高清淨度及氣體交換能力上 展望極佳地正確進行上，給予前所未有的新方法。
如上所述，藉由使用上述數學式(15)，即使主室20的氧氣消耗量不同時，也可以計算氣體交換膜26的面積。擴散常數在具有同樣的膜細微構造的氣體交換膜相同時，即使使用厚度不同的氣體交換膜的情況，藉由數學式(15)，依然可以計算正確的面積。此外，即使是通氣度等性能不明的氣體交換膜，在控制氣體交換膜的面積與厚度上，進行一次此處所述的實驗，也可以掌握其性能，按照在內部進行的作業，依據各種形態計算氣體交換膜的面積，之後可自由地設計主室20。此外，數學式(12)為房間內的氣流循環佳、不考慮空間依存性即可時之算式。因此，在未具備此種機構的房間或者即使具備機構也停止該機構的情況，有考察需要考慮位置依存性的必要。然而，即使此種情況，若一旦利用實驗的計量可得到面積A與某一個氧氣消耗率的房間內氧氣濃度的實驗值，則其後即使在不同的氧氣消耗狀況下，按照上述所示的數學式(15)的L依存性、B依存性、D依存性，也可以求出必需的氣體交換膜26的面積A是很重要的。此外，請注意如此算出的面積A係第11圖的牆壁2d無限離開氣體交換膜26，即雙重壁9的空洞寬度非常大時，換言之，實際上氣體交換膜26直接接觸外界(例如室外或走廊的空間)時，也是給予對主室20的適當氧氣供應能力之值。即，作為雙重壁9的厚度實際上無限大的情況，氣體交換膜26單獨存在於主室20與外界的界面的情況也包含於本發明之實施例中。
對於使用的氣體交換膜26，可如下計算上述D/L之值。因此，改變氣體交換膜26的種類而測定了氧氣穿透能力。為了測定此氧氣穿透能力，製作了第18A圖及第18B圖所示的氧氣穿透能力測定裝置。如第18A圖及第18B圖所示，使用透明的壓克力板製作了長方體形狀的容器101。容器101的大小為寬度約20cm、深度約15cm、高度約30cm。在此容器101正面的壁101a的中央形成有長方形的開口101b，以覆蓋此開口101b的方式從外側貼附進行氧氣穿透能力測定的氣體交換膜26。以膠帶等進行貼縫，以便密封氣體交換膜26的外周部與壁101a之間。在容器101之底面上放置可以0.1g單位測定的市售的數位秤台102，於其上載置塑膠製的籃子103。在籃子103之底面上豎立蠟燭104。點燃蠟燭104，測定容器101內的氧氣濃度及蠟燭104的燃燒量(意味著燃燒完的重量，對應於氧氣消耗量)作為時間的函數。就氣體交換膜26而言，使用了各種障子紙(Asahipen5641(Asahipen股份有限公司製造)、名尾和紙(厚)、名尾和紙(毛花樣)、名尾和紙(茶色)、名尾和紙(藍色)、大直股份有限公司製造的障子紙即直兵衛(註冊商標))及杜邦股份有限公司製造的布風格的Tyvek(註冊商標)。第19圖顯示容器101內的氧氣濃度的時間變化，第20圖顯示蠟燭104的燃燒量的時間變化。在第19圖中，對於以{表示的部分所含的氣體交換膜，氧氣濃度的下降快，最後蠟燭104熄滅。即，用作參照的(可看作氣體交換能力大約零)乙烯膜(◆標記)最快不足3分鐘，蠟燭104熄滅，蠟紙製作的名尾和紙(藍色)(+標記) 、名尾和紙(厚)(△標記)分別約3分半、4分半左右，蠟燭104熄滅。在第19圖中以虛線包圍的部分所含的氣體交換膜(Asahipen5641；■標記、布風格Tyvek；＊標記、名尾和紙(毛花樣)；○標記、名尾和紙(茶色)；×標記、直兵衛；□標記)雖然火焰本身變小，但蠟燭104基本上到最後未熄滅。在第20圖中以虛線的箭頭符號所示的氣體交換膜係氧氣濃度的下降快，最後蠟燭104熄滅，蠟燭104的燃燒量少。另一方面，在第20圖中以虛線包圍的部分所含的氣體交換膜(Asahipen5641；■標記、布風格Tyvek；＊標記、名尾和紙(毛花樣)；○標記、直兵衛；□標記、名尾和紙(茶色)；×標記)雖然火焰本身變小，但蠟燭104到最後未熄滅。從第20圖得知，Asahipen5641(■標記)雖然燃燒量多，但如第19圖所示，氧氣濃度對於其他的障子紙相對地較高，所以具有高的氧氣穿透能力。布風格Tyvek也具有良好的特性。對於蠟燭的主要成分的石蠟(Cn H2n+2 、n=24~33)，建立和段落0114的化學式同樣的化學式，從第58圖計算燃燒率B，而從第59圖計算V02 -η(此處為不同的兩個時刻的氧氣濃度值的差)，可計算出上述的D/L。依照氣體交換膜26的材質，可用此實際的測定確認具有0.01m/分鐘~0.6m/分鐘左右的值。此結果，本實驗與獨立的段落0106、段落0115及段落0116的分析結果大致是一致的。
如此，構成具有障子門或障子窗的日式空間，維持和以往的日式建築一點也不感到不諧調的房間，並且於進行伴隨著大量氧氣消耗的作業或活動之際，也 一面將房間內的空氣環境維持在適合人生存的空氣環境，同時房間內的空氣清淨度優於超過US209D等級100，可得到逼近同等級1的極良好的清淨空間。如此，將氣體交換膜26作為日本自古以來的障子紙，可一面使其具備現代的高清淨環境特性，一面使傳統的「書院式建築」的端正外形再現，適合例如餐廳或小酒館等。此外，可期待在此等空間可減少二手煙的弊病。推展到世界的住宅或餐廳、醫院、保健設施，衷心期待非常有助於地球人類未來的安寧。
第21圖為顯示在本實施例之高清淨房間系統10中，進一步在氣體流路24的內部，於FFU21的上游側串聯配置光觸媒過濾器(中央空調用光觸媒除臭單元MKU40：日本Tokan Package股份有限公司製造)，在主室20內使酒精揮發一定量之後，以送風量11[m3 /分鐘]運轉風扇．過濾器單元21時的主室20內的空氣中所含的酒精濃度變化的簡略線圖。如第21圖所示，自FFU21的運轉開始起1分鐘後，主室20內的空氣中所含、人感覺到的酒精異味成為運轉開始前的一半，3分鐘後，大致成為零。
第22圖為顯示以和上述同樣的結構在主室20內使芳香劑揮發一定量而運轉時的主室20內的空氣中所含的芳香劑異味程度的簡略線圖。如第22圖所示，自FFU21的運轉開始起1分鐘後，關於主室20內的空氣中所含的芳香劑(丙二醇等)，人感覺到的臭味成為運轉開始前的五分之一，2分鐘後，大致成為零。如此，可在相當 短時間內減低成為主室20內的氣味原因的物質濃度。
第21圖及第22圖所示的結果為，光觸媒於在內外無空氣出入的狀況下，稱Sσ為化學物質的產生量、n為化學物質濃度、γ為光觸媒的過濾器每一次通過的分解效率的上述所示的數學式(3)及其分解顯示的指數函數的濃度減少的效果(參照數學式(4))，另一個為通過氣體交換膜26要達到與外界平衡狀態的效果的相乘效果的顯現，成為本發明極有效的作用的佐證。
如此，若使用在內部設有光觸媒過濾器的100%循環反饋系統，則可使在此封閉空間內產生、停留於內部的化學物質等濃度極快速地降低。此如上述，係來自此封閉空間內的化學物質利用100%循環反饋系統反覆與光觸媒接觸而指數函數地減少這種光觸媒與100%循環反饋系統的相乘效果及氣體交換膜26的氣體交換功能。即，即使將光觸媒加入不具有密閉循環反饋系統構造的傳統式清淨單元，在開放系統方面，光觸媒效果也小，另一方面，在本實施例之高清淨房間系統10方面，利用密閉循環減少塵埃，光觸媒的功能可專攻本來的化學物質等分解的作用。藉由此等情事，在本實施例之高清淨房間系統10方面，於塵埃過濾器與光觸媒兩方可實現長壽命性與高功能性的並存。
由此等情事，藉由在例如容易產生氣味的看護室、保健室、病房內等封閉空間內適用此高清淨房間系統10，即使在室內有氣味產生，也可以瞬間分解，所以可使居住環境飛躍地提高。此外，即使有例如來自外 部的化學物質侵入或在內部的化學物質產生等，於密閉空間後，藉由運轉100%循環反饋系統，可使封閉空間內部的化學物質濃度在幾分鐘內大致成為零。特別是在此實施例中，使房間1內，特別是主室20內成為無菌且無塵，可實現無有害氣體/異味的環境，所以在此主室20中放置例如小尺寸的樹木、賞葉植物或香草等具有對人有好的功效的植物，即使是例如都市中心，不必選擇場所，坐在家裡就可以體驗最高等級的“森林浴”。再者，積極地導入薰衣草或其他符合各使用者需求的香料的香氣，將現代人今後最大奢侈的環境，尤其是空氣的品質提高到最大限度，可將放鬆等關於人們身體的積極效果提高到最大限度。此外，藉由例如以氣體交換膜26構成此密閉空間內壁的一部分等，即使是對於特定化學物質引發過敏症狀的化學物質過敏症患者或哮喘患者，若為此空間內，則可不使哮喘或過敏症狀重症化而可長時間停留。此外，藉由例如在無塵、無菌環境中，例如就寢時的一天約8小時“無負荷運轉”呼吸器，可期待和被認為有跟對於消化器官的短期間斷食效果同樣的效果。此外，藉由例如使居住．治療空間內成為例如等級1~10程度的高清淨空間，若在無塵且無化學物質環境這種“背景干擾少”的環境下進行經由呼吸器，特別是肺的投藥，則可期待使上述“S/N比”飛躍地提高的狀況的治療。即，可沒有超過原有環境10億的塵埃的影響而執行投藥等醫療程序。在老年人口增加的日本或預測今後同樣情況的世界各國中，此高清淨房間系統10的醫院應用或在家醫療應用隱 藏著極大的可能性。
對於備置於FFU21內部的塵埃過濾器，若將於流動方向串聯配備有光觸媒過濾器的100%循環反饋系統連接於密閉的封閉空間而運轉，則此封閉空間內的化學物質的分解效果飛躍地提高。其另一方面，由於於流動方向串聯配備有塵埃過濾器與光觸媒過濾器，所以對於流動的壓力損失變大，可供應給封閉空間內的風量降低。要處理此問題，可舉以FFU21的風扇為最大靜壓大的高功率者、或減少去除塵埃的過濾器的壓力損失。前者成本增大並且消耗電力也增大，從省能源的觀點，如有可能，為希望避免的形態。此外，在後者方面，由於藉由降低過濾器的塵埃捕集效率以減少過濾器的壓力損失，所以在大幅依靠過濾器的塵埃捕集效率的傳統式空氣清淨系統方面，塵埃的捕集性能下降。即，在傳統式清淨系統方面，此後者不能採用，但在依照於上述所示的數學式(4)的此高清淨房間系統10方面，卻可採用後者，並可高性能發揮。
第23圖為在主室20內以備置於FFU21內部的塵埃過濾器為塵埃捕集效率γ為0.95的中性能過濾器而運轉幾分鐘，將主室20內的塵埃數量以各粒徑顯示的簡略線圖。第24圖為顯示在此實驗中所計量的主室20內的塵埃之中粒徑為0.5[μm]以上的塵埃每一立方英尺總數的簡略線圖，對應於照樣以US FED-STD-209D規格評估時的主室20的清淨度。
如第23圖所示，自FFU21的運轉開始起4分鐘 後的主室20內的塵埃數量雖然粒徑為0.3[μm]的塵埃停留在低於1000個的程度，但粒徑為0.5[μm]的塵埃卻大幅低於100個，粒徑為0.5[μm]以上的塵埃成為10個以下。若著眼於粒徑為0.5[μm]以上的塵埃每一立方英尺的總數，則如第24圖所示，自運轉開始起10分鐘，主室20內的粒徑為0.5[μm]以上的塵埃每一立方英尺的總數開始成為100個以下，自運轉開始起經過40分鐘，此塵埃每一立方英尺的總數成為10個前後，其後維持此值，得到US209D等級10級的清淨度良好的空間。
如此，即使塵埃捕集效率γ為0.95，也可以得到US209D等級10級的清淨度這種高品位的清淨環境。由此，在此高清淨房間系統10方面，可以格外地降低對於過濾器塵埃捕集效率的「必須接近1」的要求水準，所以可將由此產生的裕度充作光觸媒功能等的附加價值賦予。藉此，難以發生塵埃過濾器的網眼堵塞，壽命飛躍地延長。此外，此情況也可以將複數個100%循環反饋系統連接於主室20。此複數個100%循環反饋系統之中，例如一方作為具有FFU21的100%循環反饋系統，該FFU21係具備塵埃捕集效率低但具有光觸媒、專攻化學物質分解的過濾器，另一方作為具有FFU21的100%循環反饋系統，該FFU21係具備專攻塵埃捕集的過濾器，藉此可將兩者的優點發揮到最大限度。此處，如同上述，主要的100%循環反饋系統伴隨著保持氣密性而連通吸入口與往FFU21的氣體流入口的氣體流路24，在吹出口22與設於隔牆下部的吸入口之開口23之間有距離，因此若為可不 使室內的空氣“中斷”而整體移動穩定者，則附帶於此“主要”的100%循環反饋系統的“次要”的循環反饋系統雖說是100%循環反饋系統，但未必需要如主要環路般的嚴密的氣體流路，只將射出量與吸引量一致的空氣清淨機放置於風利用主要的循環系統而移動的室內的部位也被推薦，例如使該裝置在準開放空間動作時，可達成難以實現般的高清淨度。
第25圖為在本實施例中，將構成設於主室20內的100%循環反饋系統的FFU21作為利用市售的光觸媒或金屬自由基的空氣清淨裝置(FUJIFILM公司製造KPD1000)而運轉幾十分鐘，各粒徑顯示主室20內的塵埃數量的簡略線圖。由於零計數跑到負無限大，所以此處為了方便起見，標繪成0.01計數。第26圖為顯示在此實驗中所計量的主室20內的塵埃之中粒徑為0.5[μm]以上的塵埃每一立方英尺總數的簡略線圖。KPD1000係以風量為0.55[m3 /分鐘]而運轉。
如第25圖所示，粒子數的減少率取決於在數學式(1)所示的γ。此由數學式(4)也可清楚。圖中，對於粒徑大的10[μm]者，粒子數減少較快，對此，γ~1以非常近似而成立。然而，隨著粒徑向5[μm]、1[μm]、0.7[μm]、0.5[μm]、0.3[μm]變小，得知粒子數的減少率變小。即，得知此KPD1000的捕集效率γ隨著粒徑而不同。藉由比較從在第25圖中所示的資料得到的粒子數的減少率與關於數學式(4)的指數函數部的時間t的係數，由於V與F已知，所以可計算出γ。利用此計算，例如對於粒徑5[μm] 求出γ=0.75，對於粒徑1[μm]與粒徑0.7[μm]求出γ=0.37，對於粒徑0.5[μm]求出γ=0.33，對於粒徑0.3[μm]求出γ=0.29。如此，得知對於小於1[μm]的粒徑之粒子的γ為γ對於粒徑為10[μm]之粒子的γ的幾分之一左右。KPD1000裝備有鴕鳥蛋型過濾器，為將重點放置在去除病毒、去除氣味上的過濾器，捕集效率γ特別是在粒徑小的方面，低於1甚多，顯示即使是只具有此程度的γ的過濾器，也可以達成US209D等級200的比較良好的清淨度。藉由將本實施例之低價格同時相應地低性能的過濾器或光觸媒系統加入100%循環反饋系統，充分發揮了可產生比得上高性能過濾器的性能這種獨特的特徵。此外，藉由使用本發明之構成要素之100%循環反饋系統，如第27圖~第29圖所示，從將名尾和紙(毛花樣)、伊萬里和紙、布風格的Tyvek(註冊商標)用作FFU之過濾器時的粒徑別的粒子數時間變化的實測值(此處也是零計數跑到負無限大，所以此處為了方便起見，標繪成0.01計數。)，和上面同樣，可以也得到各個粒徑的捕集效率。此大大地有助於微生物(microbial)的環境控制，可給予新的醫療、療養、保健環境。
此外，此處所述的γ的計算法在決定上述的障子紙面積方面，對於訂製估算(order estimation)必需面積的障子紙也可以適用。即，折入於該處使用的障子紙，製作過濾器，使加入此過濾器的FFU在一定容積的封閉空間內100%循環反饋動作，測定各粒徑的粒子數如何變化，得知即使在使用障子紙過濾器的情況，也顯示和在 第25圖所示者大致同樣的性能。例如，在以大直股份有限公司製造的障子紙“直兵衛”作為障子紙過濾器的情況，對於粒徑0.3[μm]、0.5[μm]、0.7[μm]、1.0[μm]、5.0[μm]及10[μm]，γ分別為0.12、0.14、0.18、0.28、0.56及~1。此外，在以Asahipen股份有限公司的障子紙“素色No.5641”作為障子紙過濾器的情況，對於粒徑0.3[μm]、0.5[μm]、0.7[μm]、1.0[μm]、5.0[μm]及10[μm]，γ分別為0.18、0.21、0.24、0.42、0.71及~1。如此，相對於以往在低~中級過濾器方面，關於集塵效率，無法觀察到粒子數衰減(decay)之處，只能使用重量法或比色法(因此無法進行精度良好的測定)，和100%循環反饋系統結合而進行測定的此方法由於可進行粒徑辨別，並可一口氣同時測定這種特點，所以作為測定法也可以提供新的手法。另一方面，以上述的(V/A)/(D/L)換算房間也在別的方面也是窺見的新手法，為優秀的特點。今後認為合併此兩個特點將帶來相乘效果，在此實施例中所示的系統於清淨環境的技術開發、解析方面扮演的角色、意義可說是極大。
就以0.5μm粒子的捕集效率γ遠不及1的過濾器提出之值而言，上述US209D等級200級的清淨度可說是驚人的。例如，即使以一般的無塵室的使用方法使用此空氣清淨裝置(KPD1000：FUJIFILM公司製造)，塵埃量也只落在大氣塵埃數密度N0 的頂多一半程度(幾十萬個/立方英尺)，相對於此，如從第26圖所示的圖表可清楚，若以上述本實施例的系統構造來使用，則可使其減 少到比N0 小3位數程度之值。這才可以說是在上述所示的數學式(5)直接的結論。此外，如第25圖所示，同時計量的醋酸與NH3 的濃度也在自運轉開始起10分鐘後，兩者都是濃度成為1ppm以下。如此，藉由使空氣清淨裝置與100%循環反饋系統同時運轉，可使空氣清淨裝置的性能飛躍地提高。
如此，在密閉循環系統的空氣清淨系統即高清淨房間系統10方面，塵埃的捕集效率不大幅取決於過濾器的塵埃捕集率。因此，即使降低過濾器的塵埃捕集率，也看不到開放系統的空氣清淨系統時所看到那樣的塵埃捕集效率明顯的降低。在高清淨房間系統10方面，可將塵埃捕集效率即使不接近1也可以所產生的裕度轉移到殺菌性、減菌性。此外，即使只是在連接有100%循環反饋系統的密閉空間內設置送風口與吸氣口積集於裝置上之類的FFU，例如市售的空氣清淨機等，也可以得到高清淨環境，並且裝備於此FFU上的過濾器的壽命也可以延長。此外，在備置有100%循環反饋系統的主室20的內部獨立設置利用KPD1000等市售的光觸媒或金屬自由基的空氣清淨裝置也極有效。藉由將此種比塵埃抑制更專攻病毒抑制或氣味去除的空氣清淨裝置設置於低塵埃環境中，將塵埃堵塞過濾器所造成的性能劣化抑制於大約零，可專攻本來的病毒不活化或除臭等的作用。再者，由於過濾器的網眼堵塞幾乎不發生，所以可得到長期信賴性。如此，除了具備100%循環反饋系統的本實施例的系統之外，還併用市售的清淨機．空調機的系統可 以乘而不是加的效果來增強清淨化的能力，並可半永久地維持該併用系統新品時的性能。
其次，就單獨運轉備置於前室40內的FFU44(純淨空間1、吐出風量=[1m3 /分鐘]：AS ONE公司製造)時的前室40內的空氣清淨度進行說明。
第30圖為顯示運轉構成連接於前室40內的100%循環反饋系統的FFU44時的灰塵粒子數在短時間的變化的簡略線圖。如第30圖所示，運轉FFU44後的前室40內的粒徑0.5[μm]以上的塵埃每一立方英尺的總數於運轉開始前為幾十萬個，但自運轉開始起大約5分鐘減少到三分之一的每一立方英尺4萬個程度，超過10分鐘左右，減少到每一立方英尺1000個程度。其後，此清淨度被長時間地保持。如此，前室40自FFU44的運轉開始起大約5分鐘，可使前室40內部的塵埃量有效地減少。
第31圖為顯示將備置於前室40的FFU44變更為大容量的FFU之AS ONE公司製造的純淨空間10(最大吐出流量=11[1m3 /分鐘])，作為吐出風量=11[m3 /分鐘]運轉所得到的結果的簡略線圖。由於零計數跑到負無限大，所以此處為了方便起見，標繪成0.001計數。如第31圖所示，前室40內的塵埃粒子數之中粒徑為0.5[μm]以上的塵埃粒子的總數於運轉開始前為每一立方英尺百萬個左右，但自純淨空間10的運轉開始起2分半鐘大致成為0。此外，粒徑為0.3[μm]以上的塵埃粒子的總數於運轉開始前為每一立方英尺一千萬個左右，但自純淨空間10的運轉開始起2分鐘左右成為10個以下。如此，按照前室40 的容積適當設定使用的FFU44，可使前室40內在極短時間內成為超高清淨環境。由以上，可證實本實施例之高清淨房間系統10的前室40可得到作為前室的性能極高的性能。此顯示例如坐在日式旅館的“脫放鞋處”(脫鞋空間)，於慢慢地解開皮鞋的鞋帶之間的極短時間(約1~2分鐘之間)內，該脫鞋空間(前室)的清淨度可提高到US209D等級0.1程度。
其次，就人經由前室40而進入高清淨房間系統10的主室20的情況進行說明。在人進入主室20之前，出入口8及拉門47被完全關閉，外部、前室40及主室20被完全隔絕。此外，主室20利用100%循環反饋系統將內部預先保持於清淨。
此處，人從出入口8進入前室40，關閉出入口8，一啟動前室40的100%循環反饋系統，就如上述，前室40的塵埃被過濾器快速捕集，前室40的清淨度迅速提高。此時，前室40的氧氣隨著人的呼吸而被消耗，但在拉門47上張貼著障子紙作為氣體交換膜26，而以上述的氣體交換功能供應氧氣，所以在前室40的停留一點也不發生問題。
如此，在關閉出入口8、拉門47的狀態下，於前室40等待約2分鐘，其後打開拉門47，進入主室20，不會降低主室20的清淨度，人等可從外部出入主室20。
第32圖為就人經由拉門47而從前室40進入主室20時主室20的相對清淨度變化進行顯示的簡略線圖。如第32圖所示，證實經由出入口8、前室40、拉門47而從 外部空間進入主室20前後的主室20的清淨度沒有變化。這是因為以拉門47構成設於前室40與主室20之間的出入口，所以沒有開關之際的體積變化，因而也沒有壓力變化或空氣輸送效應(活塞效應)，於人出入之際，對於主室20沒有作為氣流的空氣出入。因此，也沒有塵埃多的室外空氣流入，所以顯示主室20的清淨度被經常保持良好。如此，以前室40與主室20構成高清淨房間系統10，將隔開前室40與主室20的出入口做成拉門47，可在保持主室20內的清淨度的狀態下，在主室20與外部之間往來。此外，出入口8也可以為保留在最小限度的改裝而維持門原樣，但在避免上述的壓力生成或空氣輸送效應(活塞效應)的意義，及在醫院或特別療養院等，避免和通過走廊之人或輪椅產生衝突上，在建造新建築物等時，出入口8也做成拉門則更好。其他和第1及第2任一實施形態同樣。
藉由此第3實施形態，由於具有和第1及第2實施形態同樣的優點，並且在前室40與主室20利用拉門47分割居住空間6，於前室40側設有人等從外部出入的出入口8，所以從外部空間經過出入口8而進入的人等一旦在前室40等待幾十秒~2分鐘後，打開拉門47，進入主室20，完全不會使主室20內的清淨度劣化，可從外部空間到達主室20。此外，藉由在此拉門47上張貼障子紙等氣體交換膜26，可一面釀造出日本自古以來的障子的情趣，一面賦予氣體交換能力。如此，以障子風格濾布或障子紙構成氣體交換膜26，該氣體交換膜26係形成構成房 間1的牆壁9之一部分，藉由將出入口以及主室與前室(脫放鞋處)的間壁做成拉門，可將居住空間6構成為日本式，通過現代技術與理論解析式即數學式(1)~(17)就可改良日本千年幾百年以上的歷史所培育出來的樣式，不只是停留在長期優良住宅的概念或能源管理，更可以使清淨的空氣環境這種在古代日本普通具有的最好的空氣環境成為普通在日常就可品嘗的空氣環境而復活於現代。此外，通過本發明，作為不是強迫而是用於實現恆常的清淨空間的自然且必然的準備、手續再認識障子、隔扇、拉門等日本自古以來的生活方式，可將障子紙氣體交換膜與也具有內部空間的牆壁及伴隨著100%循環反饋系統之處的拉門樣式的和室作為最尖端21世紀型優良生活空間而傳送到全世界。再者，由於利用塵埃過濾器等主動地去除在一般居住空間內一定會發生的灰塵，所以相較於將在房間內發生的灰塵只是推出到外部的以往的無塵室等，可使房間內飛躍地成為高清淨，並且即使在內部有灰塵的發生，也可以維持高的清淨度。
<4.第4實施形態>
第33圖顯示第4實施形態之高清淨房間系統10。圖中，虛線部表示設於房間1a及1b內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1a及1b內部的構造以實線表示。
如第33圖所示，此高清淨房間系統10係互不相同的兩個獨立房間相鄰而構成。相鄰的房間之中，於圖面右側設有第2實施形態的房間1a，於左側設有第3實施形態的房間1b。房間1a與房間1b隔開牆壁9而於線對稱的位置 配置有各個房間的有用空間19。藉由如此配置有用空間19，不限於醫院或療養院，在旅館或華廈等一般也可以使用。因此，對於現有的建築物，可容易適用此高清淨房間系統10。此外，若是進出室成為兩段式之處，則都極佳地起作用，就現有的建築物而言，可適用於例如公共浴池、游泳池、陶板浴、岩盤浴、岩盤浴、美甲沙龍、按摩等身體護理產業、療養院、特別養老院、醫院、幼稚園、學校等。
如此，對於具有多數房間的集合住宅、護理之家、醫院等，按照需要，加入上述系統的構造，不僅可以簡易得到低塵埃空間，而且可以得到化學物質、氣味等也可以瞬間分解的超高清淨空間。此外，也可以例如連結房間1之牆壁9的內部空間7而作為共通的空間。此形態將在後述的第11實施形態中詳細地說明。此外，連結複數個房間1，藉由於複數個居住空間或有主室空氣連通的部位配置一個或少數個FFU21的集中系統，也可以進行複數個房間的統一清淨化。即，保持氣密性地連結備置於各房間1的複數個氣體流路24，以一個或少數個FFU21供應清淨空氣給複數個房間1。此連結係由例如管道等進行，例如依次連結各房間1之牆壁9的內部空間7，連結FFU21後，構成為將分別設於房間1的送風機連結成吹送空氣到各房間1之居住空間6或主室20。此形態將在後述的第11實施形態中詳細地說明。其他和第1至第3任一實施形態同樣。
藉由此第4實施形態，可得到具有和第1至第3 實施形態同樣的優點，並可容易適用於現有建築物的高清淨房間系統10。
<5.第5實施形態>
第34圖顯示第5實施形態之高清淨房間系統10。
如第34圖所示，此高清淨房間系統10係互不相同的兩個獨立房間相鄰而構成。相鄰的房間之中，於圖中右側設有房間1c，於左側設有房間R3 。在此圖中，以一點鏈線表示的房間R3 為假想的房間，若具有和房間1c獨立的構造，則其構造不受限定。此外，圖中，虛線部表示設於房間1c內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1c內部的構造以實線表示。
房間1c係給予在第2實施形態中所示的房間1a之圖面右側的牆壁9作為專攻只是氣體交換的牆壁。具體而言，在此牆壁9之內壁9a的一部分設有第1內部空間之內部空間7與居住空間6連通之類的開口，以完全堵塞此開口的方式設有氣體交換膜26，一個內部空間使其專攻只是氣體交換而構成。此外，在居住空間6內部，由與牆壁9對向而設置的側壁之牆壁13所形成的第2內部空間之內部空間12對天花板背面5及外部完全隔絕。於牆壁13的內壁13a上設有開口23，藉由利用氣體流路24保持氣密性地連接內部空間12與FFU44之吸入口，將整個內部空間12構成作為氣體流路24之一部分，將一個內部空間只專攻100%循環反饋而構成。此外，例如開口23的寬度若為從牆壁9一方的側部到另一方的側部的範圍，則也可以是任何的寬度，但藉由加寬開口的寬度，可同樣地吸引 整個居住空間6內的空氣。藉由做成此種構造，構造可單純化，此外藉由使整個牆壁成為循環路，從側壁下部同樣地吸引氣流，可進行反饋，可使整個居住空間6內同樣且均勻地清淨化。如此，藉由將一個內部空間不使其具備氣體交換與100%循環反饋兩方的功能而進行個別化，使循環路的剖面流量大幅增加，可增大流導或使氣體交換效率提高。其他和第1至第4任一實施形態同樣。
藉由此第5實施形態，具有和第1至第4實施形態同樣的優點，並且將一個內部空間不使其具備氣體交換與100%循環反饋兩方的功能而進行個別化，使循環路的剖面流量大幅增加，可增大流導或使氣體交換效率提高。
<6.第6實施形態>
第35圖顯示第6實施形態之高清淨房間系統10。
如第35圖所示，此高清淨房間系統10係互不相同的兩個獨立房間相鄰而構成。相鄰的房間之中，於圖面左側設有房間1d，於右側設有房間R4 。在此圖中，以假想線即一點鏈線表示的房間R4 為假想的房間，若具有和房間1d獨立的構造，則其構造不受限定。此外，圖中，虛線部表示設於房間1d內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1d內部的構造以實線表示。
房間1d係在第3實施形態中所示的房間1b之圖面向右側的側壁之牆壁9與由牆壁9形成的第1內部空間之內部空間7具有和設於在第5實施形態中所示的房間1c內的牆壁13與由牆壁13形成的第2內部空間之內部空 間12同樣的構造。藉此，將整個內部空間7構成作為氣體流路24之一部分，將一個內部空間專攻100%循環反饋而構成。藉由做成此種構造，構造可單純化，可使整個牆壁成為循環路。此外，從側壁下部同樣地吸引氣流，可進行反饋，可在整個居住空間6內進行同樣且均勻的清淨化。其他和第1至第5任一實施形態同樣。
藉由此第6實施形態，可具有和第1至第5實施形態同樣的優點。
<7.第7實施形態>
第36圖顯示第7實施形態之高清淨房間系統10。圖中，虛線部表示設於房間1c及1d內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1c及1d內部的構造以實線表示。
如第36圖所示，此高清淨房間系統10係互不相同的兩個獨立房間相鄰而構成。相鄰的房間之中，以對於隔開兩室的牆壁線對稱地配置氣體流路24的方式，於圖面右側設有在第5實施形態中所示的房間1c、於左側設有在第6實施形態中所示的房間1d。
第37圖為顯示此實施形態之變形例之兩管道牆壁埋入式循環路的剖面圖。
如第37圖所示，以房間1c的內部空間12與房間1d的內部空間7為共通的空間而作為內部空間7，於此內部空間7收納有分別設於房間1c及房間1d的兩條氣體流路24。在此情況，牆壁9具有作為隔牆的功能，牆壁9係將兩片內壁9a設置成互相對向而構成。中心圓黑的雙重圓的記號表示氣流向紙面上流動。在內部空間7，如上所述， 使氣體流路24如例如嵌套那樣收納而構成100%循環反饋系統。此外，以氣體交換膜26構成設有氣體流路24部分的壁材63之一部分，在隔開氣體交換膜26的空間之房間1c的居住空間6與房間1d的居住空間6之間構成為可進行氣體交換。使氣體流到內部空間7，就可使房間1c及房間1d兩房間之居住空間6完全不縮小兩房間而一口氣成為高清淨房間。即，此構造為可將此房間的窄小化抑制到極限的終極構造。對於原有房間的構造，可完全沒有附加消耗體積的部分，不會降低清淨居住環境空間(房間)對於整個建築物的地板面積或體積比率，並且不伴隨從該清淨居住房間向外部空間排出塵埃，可將該房間1的居住空間6保持在極高的清淨度。此外，此實施形態也可以將居住空間6置換為主室20、前室40等而構成。
此外，例如也可以連結鄰接的房間1之牆壁9的內部空間7之室外空氣導入空間作為共通的空間。此外，也可以連結複數個房間1，利用在連結有和複數個居住空間6空氣連通的部位，即連接於居住空間6的一面及滿足另一個上述條件之面即開口23的氣體流路24之兩端或中途部配置有一個或少數個FFU21的集中系統，進行複數個房間1的統一清淨化。此形態若是以前室40與主室20構成之類的房間1的進出室成為兩段式之處，則都極佳地起作用，可適用於公共浴池、游泳池、岩盤浴、美甲沙龍、按摩等身體護理產業、療養院、特別養老院、醫院、幼稚園、學校等。其他和第4至第6任一實施形態同樣。
藉由此第7實施形態，具有和第4至第6實施形 態同樣的優點，並且藉由使背靠背設於鄰接的房間1的氣體流路24成為兩管道牆壁埋入式循環路，對於原有房間的構造，可完全沒有附加消耗體積的部分，不會降低清淨居住環境空間(房間)對於整個建築物的地板面積或體積比率，而且也不伴隨從該清淨居住房間向外部空間排出塵埃，可將該房間的內部空間保持在極高的清淨度。
<8.第8實施形態>
第38圖為顯示第8實施形態之高清淨房間系統10的立體圖。再者，圖中的斜線部係為使高清淨房間系統10的構造明確而顯示，並非顯示剖面。圖中，虛線部表示設於房間1內部的隔牆、天花板壁等牆壁，其他房間1內部的構造以實線表示。
如第38圖所示，此高清淨房間系統10係對於密閉的長方體狀的房間1加入100%循環反饋系統而構成。中空壁3係具有上述實施形態的內壁9a與外壁9b的牆壁9之中所一體形成，由中空壁3形成的內部空間7完全成為中空。房間1係由牆壁2密閉包圍而構成，具體而言，係由天花板壁2a、地板壁2g及複數個側壁2b~e密閉包圍而構成。構成房間1的側壁2之中的至少一片側壁係由中空壁3所構成。此外，中空壁3具有有矩形中空剖面的筒形狀。中空壁3及側壁2b設置成為天花板壁2a與地板壁2g所夾住。即，側壁2b和互相對向的側面2d係分別連接於天花板壁2a之主面上與地板壁2g之主面上而設置。此外，中空壁3設置成底面及頂面成為筒的開口部，藉由此兩個開口為天花板壁2a之主面與地板壁2g之主面所分別堵塞而 形成封閉空間。房間1形成有如此由複數個牆壁包圍而密閉的封閉空間之居住空間6。此外，以上述的中空壁3、天花板壁2a及地板壁2g形成的空間構成內部空間7。此外，於房間1設有人可從外部出入的出入口8。此外，房間1的頂面以頂壁2h構成，以房間1的天花板壁2a與頂壁2h夾住的空間形成天花板背面5。
在天花板背面5內的天花板壁2a上設置在圖中以斜線顯示的FFU21。在天花板壁2a上設有對應於FFU21之吹出口的開口，藉由保持氣密性地連接此開口與FFU21之吹出口，在居住空間6內形成排出空氣的吹出口22。此外，藉由在天花板壁2a之居住空間6側設置FFU21，也可以使FFU21之吹出口成為吹出口22。此外，在中空壁3之居住空間6側之面上設置回收居住空間6內的空氣的開口23。開口23最好設置於中空壁3之面的最下部。此外，在中空壁3之頂部保持氣密性地連接設於天花板背面5內的氣體流路24之入口，和FFU21之吸入口保持氣密性地連接氣體流路24之出口。再者，藉由在堵塞中空壁3開口的天花板壁2a上設置開口25，內部空間7與氣體流路24保持氣密性地插通，保持氣密性地連接開口23與FFU21之吸入口。如此，將內部空間7構成作為氣體流路24之一部分，藉由對於居住空間6設置開口23與吹出口22，對於居住空間6形成100%循環反饋系統。此外，FFU21與連接於其之氣體流路24也可以設置於居住空間6側之天花板壁2a上，在此情況，係於中空壁3之居住空間6側之面上設置開口，藉由在此開口保持氣密性地連接氣體 流路24，內部空間7與氣體流路24插通。此外，於在居住空間6內設置FFU21的情況，係設置於例如密閉而構成的FFU收納部內。
居住空間6為人等停留等的封閉空間，設於構成房間1的側壁上的出入口8設置成人等可從外部出入居住空間6。關閉著出入口8時，居住空間6對外部完全密閉。此外，進入居住空間6用的出入口8的氣密性被提高，居住空間6具有除了室外空氣直接通過出入口8而流出及流入之外，無室外空氣流出及流入(居住空間6內外的氣體導通)的氣密構造。此外，最好將出入口8做成拉門47，藉此可使出入口8開關所產生的外部與居住空間6的壓力變動成為最小限度。如此，居住空間6在關閉著出入口8時對外部空間完全密閉，所以需要對居住空間6進行氧氣供應的機構。於是，中空壁3的連接於外部空間之面的至少一部分用在圖中以斜線顯示的氣體交換膜26構成。藉此，在內部空間7與構成走廊33的空間之間進行氣體分子的交換，在例如居住空間6與外部空間之間進行氧氣、二氧化碳等的交換。
保持氣密性地連接氣體流路24與內部空間7，藉由在中空壁3的居住空間6側之面上設置開口23，構成為所有從吹出口22排出的氣體經過開口23、內部空間7、氣體流路24，通過風扇．過濾器單元21，空氣再排出到居住空間6。如上所述，此形成100%循環反饋。如此，對於居住空間6形成100%循環反饋系統，一運轉構成100%循環反饋系統的風扇．過濾器單元21，就如上所述 ，居住空間6內的空氣清淨度飛躍地提高。如此，房間1藉由將氣體流路24構成為由中空壁3等形成的內部空間7之其一部分，相較於房間1不會變得狹窄，可構成作為高清淨房間系統10。
此外，在氣體流路之流路內，例如按照需要而設置光觸媒。此氣體流路之流路內包含內部空間7之內部與氣體流路24之流路內。設置光觸媒過濾器的場所基本上不受限定，但為可採光的場所較好，例如將構成氣體流路24的壁面用以透明材料構成的透明體構成較好。此外，例如以透明體構成和氣體流路24對向的房間1之壁面較好。就透明體的材料而言，可舉玻璃等透明無機材料、丙烯等透明樹脂材料等。此外，就設於房間1的透明體而言，可舉例如凸窗等。此外，也可以具有使用例如透鏡、稜鏡、光纖等光波導路而供應光給光觸媒過濾器的構造。此外，作為光觸媒過濾器，使用例如可利用可見光的氧化鎢系列的素材也適合。
氣體流路24的形狀若具有從吹出口22全部排出由內部空間7導入的氣體之類的對外部完全密閉的構造，則基本上不受限定，但為例如流動損失少的形狀較好。具體而言，氣體流路24的形狀為具有例如矩形形狀、正方形形狀、圓形狀、橢圓形形狀等剖面形狀的筒形狀較好，此外也可以組合具有例如此等形狀的氣體流路24而構成。此外，筒形狀例如筒直線延伸的形狀較好。此外，氣體流路24也可以使用並聯構成複數條氣體流路者。此外，氣體流路24具有例如和中空壁3的剖面同樣的 形狀較好。
氣體流路24的設置位置基本上不受限定，例如和內部空間7連接的位置為中空壁3開口中央的區域較好。具體而言，氣體流路24例如在天花板背面5側的天花板壁2a上設置成與天花板壁2a之面的一邊平行地延伸，藉由和內部空間7保持氣密性地連接，構成具有90度彎曲部的氣體流路24。藉由如此構成，氣體流路24對內部空間7完全隔絕。此外，氣體流路24例如設置成吹出口22對於開口23的位置成為互相平行的位置較好。
設置氣體交換膜26的位置基本上不受限定，若為構成構成房間1的牆壁之至少一部分的位置即可，例如為不受雨、風等影響的場所較好。此外，於氣體交換膜26構成中空壁3的和外部空間連接之面的至少一部分的情況，設置經由氣體交換膜26而流動的氣體流動方向與流速一致之類的機構較好。具體而言，可舉關於氣體交換膜26，在和內部空間7對向的區域，使氣體流動成流動方向與流速對於流到內部空間7的氣體相等。此外，藉由將構成房間1內壁面一部分的氣體交換膜26構成為例如障子風格，可將居住空間6構成為和室。此外，此時，也可以例如將出入口8做成拉門而以障子門構成。
當從走廊等外部空間經由內部空間7而供應氧氣給居住空間6之際，氣體交換膜26不將灰塵通到內部空間7內。此外，內部空間7與氣體流路24係密閉而形成，並且保持氣密性地連接內部空間7與氣體流路24，所以沒有被導入天花板背面5內等的室外空氣侵入氣體流路 24內的情形。藉由此等情事，即使供應氧氣給居住空間6內，灰塵也不被供應給居住空間6內，而保持清淨度。
開口23及吹出口22的形狀基本上不受限定，具體而言，具有例如矩形形狀、正方形形狀、圓形狀、橢圓形狀較好。此外，設置開口23的位置若設於中空壁3之一部分，則基本上不受限定，但設於盡量接近底壁2g的位置較好。此外，設置吹出口22的位置基本上不受限定，但設於盡量高的位置較好，而且設於接近天花板壁2a中心部的位置較好。此外，開口23與吹出口22設置於例如如上述，互相平行的位置較好。
此外，氣體流路24之開口23與吹出口22的距離具有足夠的距離較好。開口23與吹出口22的距離構成為例如開口23與吹出口22的間隔分布之中距離最長者x對於定義x的方向的居住空間6的距離X，其比x/X大於0.3，較好是x/X為0.35以上，最好是x/X為0.4以上，且在1.0以下的範圍的方向至少有一個較好。
內部空間7的容積基本上不受限定，內部空間7的容積盡量小較好。於中空壁3以具有矩形中空剖面的牆壁構成的情況，剖面中空部之短邊的長度(厚度)典型為8~20cm左右，為5cm以上40cm以下較好。在鄰接於中空部的部分，最好使用斜支柱或具有C字狀剖面的鋼材，使其具有作為牆壁的強度。此外，就內部空間7的厚度而言，最好設定為支撐房間1構造的最小限度的厚度，但並不受此限定。
氣體交換膜26若設置成構成高清淨房間系統 10的牆壁之至少一部分，則基本上設置於任何位置都可以，例如設置於構成高清淨房間系統10的牆壁之中暴露於風雨之類的外壁以外的牆壁上較好，而且設置於例如通氣口11的附近較好。此外，設置於從通氣口11導入的室外空氣的流動不受氣體流路24妨礙的位置上較好。
此外，氣體交換膜26的形狀基本上不受限定，為例如正方形、長方形等較好。此外，氣體交換膜26的大小基本上不受限定，為例如一片的大小為135cm×135cm較好。此外，對於停留於居住空間6的人一人的連接於居住空間6的部分的氣體交換膜26面積的合計為500cm2 /人以上較好，為700cm2 /人以上更好，為900cm2 /人以上最好。
此外，氣體交換膜26若在由此氣體交換膜26隔開的兩空間具有不進行灰塵微粒子交換而進行氣體分子交換的功能，則基本上不受限定，例如在由此氣體交換膜26隔開的空間之間產生3%的氧氣濃度差之際，具有0.25L/分鐘以上的氧氣分子擴散能力較好。具體而言，作為氣體交換膜26，為例如布、不織布、障子紙、和紙等較好。在以障子紙構成氣體交換膜26的情況，可和木框的格子與組合，做成障子風格之窗即障子窗。藉由如此構成，可將走廊33構成為日本式。此外，也可以例如在構成房間1的牆壁之一部分設置障子窗，可將房間1的內部裝飾構成為日本式。
此外，出入口8若具有人可在外部空間與居住空間6之間出入且遮斷兩空間的功能，則基本上不受限定 ，可適當選擇上述所舉者作為出入口，但為兩空間的壓力差於開關時較小的拉門較好。此外，拉門可藉由例如和氣體交換膜26之障子紙組合而做成障子門。
第39A圖、第39B圖及第39C圖為顯示用於高清淨房間系統10的內含內部空間的牆壁之中空壁之例的剖面圖。
如第39A圖所示，此中空壁3係一體成形，具有有矩形剖面的筒形狀。如第39B圖所示，此中空壁3藉由在隔開一定間隔而互相對向所設的內壁3a與外壁3b之間設置兩支間柱3c，而成為具有中空部的牆壁。兩支間柱3c設置成例如分別構成與中空壁3彼此對向的側面。如第39C圖所示，此中空壁3藉由在隔開一定間隔而互相對向所設的內壁3a與外壁3b對向的兩側部設有柱3d，而堵塞兩側部的開口。如此，中空壁3不但可以用單一材料形成，也可以組合複數種材料而構成。此外，也可以藉由在房間1之側壁2上隔開一定間隔而設置新的隔牆以構成中空壁，此情況，藉由在兩側部上設置天花板壁、地板壁等牆壁而堵塞兩側部的開口。如此，於例如做成新建的住宅時，藉由以中空壁構成房間的間壁等而構成內部空間7，可構成高清淨房間系統10。若為隔開房間的間壁，則不需要那樣的強度，所以也可以是在內部不具有補強材等的中空壁3。此外，於例如改造現有的住宅時，更換現有的牆壁或對現有的牆壁追加面板等而構成中空壁，藉此構成內部空間7，可構成高清淨房間系統10。
第40圖為顯示適用第8實施形態之高清淨房 間系統10的住宅的剖面立體圖。
如第40圖所示，此住宅30具有高清淨房間系統10、現有的房間之房間31及地板下面空間34，於高清淨房間系統10與房間31之間有走廊33。
房間1和第38圖所示者同樣，具有牆壁2，構成被包圍的封閉空間。房間1係藉由以側壁2b、側壁2c(未圖示)、隔牆2i、中空壁3、天花板壁2a及地板壁2g包圍而構成。隔牆2i係為了在住宅30內部形成房間1而設置的牆壁，具有出入口8而構成。隔牆2i以固體壁構成。此外，中空壁3也設置作為隔牆，隔牆2i與中空壁3係面向走廊33而設置。
房間31係藉由以牆壁32包圍而構成，具體而言，係藉由以天花板壁32a、地板壁32c、兩片側壁32b及兩片隔牆32d包圍而構成。隔牆32d和隔牆2i同樣，以固體壁構成。在兩片隔牆32d之中一方的隔牆32d上設有出入口35。房間31除了其構造中沒有中空壁3之外，基本上具有和房間1同樣的構造。
走廊33為人可往來的空間。走廊33具有以構成房間1的中空壁3、構成房間31的隔牆32d、天花板壁32a及地板壁32c包圍的空間。此外，走廊33具有隔牆2i、天花板壁32a及地板壁32c所包圍的空間，並且具有備有出入口35的隔牆32d、天花板壁32a及地板壁32c所包圍的空間。藉由如此形成走廊33，人等可通過出入口35而出入走廊與各個房間之間。此外，在形成走廊33的中空壁3之面上設有氣體交換膜26。
地板下面空間34為經由地板壁而形成於房間1、房間31及走廊33下方的空間。地板下面空間34係藉由例如以住宅30之外壁等包圍而形成。在此外壁上設有例如進行室外空氣導入的室外空氣導入口等。此外，天花板背面5為經由天花板壁而形成於房間1、房間31及走廊33上方的空間。天花板背面5係以例如頂壁之屋頂4與天花板壁2a夾住，藉由以住宅之外壁等包圍而形成。在此外壁上也同樣設有例如室外空氣導入口等。房間1、地板下面空間34及天花板背面5係隔絕而構成，在地板下面空間34及天花板背面5與房間1之間不直接進行空氣的交換。另一方面，在例如房間31及走廊33，從天花板背面5、地板下面空間34等適當導入室外空氣。
高清淨房間系統10和第37圖所示者同樣，係藉由將100%循環反饋系統適用於房間1而構成。在構成高清淨房間系統10的房間1之天花板壁2a上設有FFU21。在此天花板壁2a上設有對應於FFU21之吹出口的開口，藉由保持氣密性地連接此開口與FFU21之吹出口，在居住空間6內形成排出空氣的吹出口22。此外，在中空壁3之居住空間6側之面上設置回收居住空間6內的空氣的開口23。開口23最好設於中空壁3之居住空間6側之面的最下部上。此外，在中空壁3最上部之側壁上，保持氣密性地連接設於天花板背面5內的氣體流路24之入口，氣體流路24之出口和FFU21之吸入口保持氣密性地連接。再者，藉由側壁開口於中空壁3之最上部，中空壁3之中空部與氣體流路24保持氣密性地插通，保持氣密性地連接 開口23與FFU21之吸入口。如此，藉由將中空壁3構成作為氣體流路24之一部分，對於居住空間6形成100%循環反饋系統。此外，中空壁3面向走廊33之面的至少一部分係以氣體交換膜26構成，在中空壁3之中空部與構成走廊33的空間之間進行氣體分子的交換。藉此，在居住空間6與外部空間即走廊33之間進行氧氣、二氧化碳等的交換。第40圖的氣體交換膜26和外界(此情況為走廊空間)直接接觸，請注意是可理解為在上述段落0117所述的氣體交換膜26直接接觸外界的情況之一例的構造。即，本發明也包含夾住中空壁空間之面的一個存在於無限遠的情況(即，氣體交換膜具有預定的面積，並且直接接觸外界的情況)。
第41圖為顯示第8實施形態之高清淨房間系統10動作的剖面圖。
如第41圖所示，高清淨房間系統10係從開口23吸入居住空間6內的空氣，經過內部空間7而到達氣體流路24內，由FFU21過濾的空氣從吹出口22被排出到居住空間6內。排出到居住空間6內的空氣再從開口23被吸入，藉由反覆此種回流，居住空間6內的清淨度如上述般飛躍地提高。中空壁3的接觸室外空氣之面的至少一部分係以氣體交換膜26構成。利用此氣體交換膜26在外部空間與內部空間7之間進行氣體的交換。具體而言，將氧氣供應給內部空間7內，將內部空間7內的二氧化碳排出到外部。此外，於進行氣體交換之際，灰塵不從外部空間侵入。供應給內部空間7內的氧氣利用在內部空間7內流動的空氣 而供應給居住空間6。此外，從居住空間6吸入並通過內部空間7內的二氧化碳利用氣體交換膜26而被排出到外部空間。其他和第1至第7任一實施形態同樣。
藉由此第8實施形態，具有和第1至第7實施形態同樣的優點，並且密閉構成房間，在由密閉的房間1形成的居住空間6內設有100%循環反饋系統，所以可將居住空間6內維持於高清淨環境。此外，由於以氣體交換膜26構成房間1的牆壁之至少一部分，所以可將居住空間6內部的氧氣濃度維持於一定程度。此外，在天花板背面5內的天花板壁2a上設有FFU21與連接於其之氣體流路24，並且將構成房間1的牆壁之至少一片做成中空壁3，將此中空壁3之中空部作為氣體流路24之一部分而構成100%循環反饋系統，所以藉由如此利用房間1一部分的構造，可極密實地構成100%循環反饋系統，不縮小房間1且居住者不感到不舒適而可將居住空間6維持於高清淨環境。
<9.第9實施形態>
第42圖顯示第9實施形態之高清淨房間系統10。
如第42圖所示，此高清淨房間系統10係在第1至第8任一實施形態之高清淨房間系統10中，於內部空間7或天花板背面5設有具備兩系統送風扇的氣體交換裝置80。內部空間7與天花板背面5具有空氣連通的構造。氣體交換裝置80於氣體交換部70一方的側面上具有室外空氣導入口71與室內空氣回收口72，於另一方的側面上具有排出口73與回流口74。室外空氣導入口71係將從通氣口11a 導入內部空間7的室外空氣導入氣體交換部70內。此外，室內空氣回收口72連接於吸入管75，吸入管75係藉由保持氣密性地插通天花板壁2a而到達居住空間6內，從設於吸入管75前端部上的開口回收由人76等在居住空間6內發出的氣味強烈的空氣或被污染的空氣。連接於氣體交換裝置80的吸入管75與回流口74係在居住空間6內成對地設有各自的開口。排出口73係使不利用氣體交換裝置80交換塵埃．細菌等粒子而僅氣體成分和室外空氣接近平衡狀態的氣味分子等濃度小的被淨化過的空氣回流到內部空間7。此外，噴嘴77連接於回流口74，噴嘴77係在天花板壁2a上，保持氣密性地連接於對應於噴嘴77出口的開口，使由氣體交換裝置80淨化過的空氣回到居住空間6內。此外，在居住空間6內設置獨立的空氣清淨機78或者光觸媒除臭裝置。此情況，由於完全沒有空氣清淨機78的網眼堵塞，所以延長獨立的空氣清淨機的裝置壽命，可將其過濾能力提高到本來能力的1000倍以上。即，在灰塵捕集效率γ=0.5方面，塵埃密度從n=(1-0.5)×N0 成為n=3×105 程度。另一方面，如第25圖所示，獨立的空氣清淨機達到等級300。因此，其比成為3×105 /300~1000。此外，也可以用同樣的構造設置例如空氣過濾器或空氣清淨機取代氣體交換裝置80而使用。
第43圖~第46圖為顯示氣體交換裝置80之例的立體圖。
如第43圖~第46圖所示，藉由在氣體交換裝置80內部備置複數片氣體交換膜26，氧氣減少的空氣或二氧化 碳增加的空氣、或者包含臭氣或化學物質的污穢的房間1內部的空氣利用和室外空氣之間的氣體交換．分子的相互濃度擴散，使濃度回到極接近和室外空氣相同濃度之值後回流到房間1內。此時，由於沒有實質空氣流的交換，所以沒有塵埃從室外空氣的混入，空氣只在分子成分上被淨化。即，藉由從導入口71導入的室外空氣與從室內空氣回收口72導入的房間1內部的氣體經由多重配置的氣體交換膜26而進行氣體成分的交換，室內空氣的氣體成分大致等於室外空氣的氣體成分後再回流到室內。
茲個別說明氣體交換裝置80。如第43圖所示，氣體交換裝置80A係平行地進行室外空氣、室內空氣的導入、送出，為氣流處理容易的型式，由於將氣體交換膜26鋸齒形地以一氣呵成的要領配置於箱內，所以製作上，氣體交換膜26有可用一片膜構成的優點。此外，如第44圖所示，氣體交換裝置80B和氣體交換裝置80A相同，具有平行地進行室外空氣、室內空氣的導入、送出的構造，並且為平行地排列多數片氣體交換膜26的型式，於各槽分別導入室外空氣與室內空氣。藉由如此構成，氣體交換膜26的面間隔為一定，有在氣流上較少出現滯流層的優點。此外，如第45圖所示，氣體交換裝置80C也是平行地排列多數片氣體交換膜26的型式，藉由使室外空氣導入與室內空氣的導入方向正交，可將導入口71歸攏到一起，可使構造簡單。此外，如第46圖所示，氣體交換裝置80D組合了氣體交換裝置80B及80C之構造的優點，具有平行地進行室外空氣、室內空氣的導入、送 出，並且對於室外空氣、房間1內的空氣，可分別將其導入口歸攏到一起的優點。具體而言，氣體交換裝置80D之氣體交換部70的尺寸為例如高度45[cm]、寬度90[cm]、長度180[cm]程度，氣體交換膜26以例如3[mm]以上60[mm]以下左右的間隔d張貼。藉此，可在12[m2 ]以上240[m2 ]以下的極寬的實效面積內進行氣體交換。然而，d並不受上述限定，在縮短氣體交換時間上，1~2[mm]也很有效。因此，氣體交換裝置80D具有在前述的附件的第2圖中所示的氣體交換膜26之氣體交換能力幾十倍至幾百倍的性能。如上所述，氣體交換裝置80D對室外空氣用與房間回流空氣(室內空氣)用裝備兩系統的送風扇，此等送風扇主動地送出空氣，所以若加進隔著氣體交換面的兩個氣流的速度，則也可以進一步提高此10倍左右的氣體交換能力。
上述氣體交換裝置80內的氣體交換膜26之總面積若最低限度滿足數學式(15)，則可擔保足夠人在內部活動的氧氣濃度，此面積越大，除此之外的除臭或有害氣體排出功能也越提高。即，{(V/A)/(D/L)}的換算還可對於氣體交換裝置80之氣體交換部70具有的“氣體交換膜/室內空氣/氣體交換膜/室外空氣”這種反覆構造的“單位胞”也適用。例如，第14圖或附件的第2圖所示的高清淨房間系統10的情況，對於為V(~24[m3 ])/A(~1.8[m2 ])~13[m]左右，在第42圖~第46圖所示的氣體交換裝置80方面，氣體交換膜26的面間隔d典型地為幾[mm]等級，所以成為V(=A×d)/A=d~3[mm]。從兩者之比13[m]/3[mm] ~4000[mm]得知，氣體交換裝置80的氣體交換的時間常數從例如在第17B圖中觀測到的“40分鐘”等級之量為其四千分之一的短暫，即約不到1秒的等級的時間。對於例如體積30[m3 ]的居住空間，流入氣體交換裝置80的室外空氣、室內空氣的風量係按照恆定時或緊急時，取0.25[m3 /分鐘]~幾十[m3 /分鐘]左右之值(此值係對於房間的體積進行換算)，所以若從上述的氣體交換裝置80的典型尺寸(0.45×0.9×1.8[m3 ]~0.8[m3 ])來看，則氣流通過裝置內的時間成為幾秒~約1分鐘左右的時間。此為上述氣體交換裝置80的氣體交換時間常數的幾倍以上，所以得知室外空氣與室內空氣在流經氣體交換裝置80內部之間充分進行了氣體交換，在出口的部分，兩者大致上可達到平衡狀態。如此，可將室外空氣與房間1內的空氣的氣體交換在於各氣體交換面之中央部隔著面而流動的兩個氣流之間，使分子的相互濃度擴散有效地進行。對於流入氣體交換裝置80的室內空氣的風量，最好將同流入的室外空氣的風量設定為相等或其以上。適當的是，對於流經氣體交換裝置80內的室內空氣的風量，設定為幾倍至10倍以上，但此時，在同時隔著氣體交換膜而流動的室內空氣與室外空氣兩個氣流的速度向量方面，最好藉由採取平行成分大的配置，按照白努利(Bernoulli)定理，使通過氣體交換膜的壓力差大約成為零。此兩個氣流的速度向量為完全平行最好，但進次於此，使其在各氣體交換面的中央部隔著面而對角線狀地交叉也是很有效。因此，將室外空氣流動部分的剖面積比室內空氣流 動部分的剖面加大成和上述風量之比抵銷是很重要的。即，最好使氣體交換裝置80的室外空氣流量/室內空氣流量之比與室外空氣流路的氣體交換膜間隔/室內空氣流路的氣體交換膜間隔之比一致。此外，於上述氣體交換膜26兩側的空氣流為平行或準平行的情況，使在與此流動方向正交之面相切的氣體交換膜26的剖面成為鋸齒(凸折凹折)形狀，增加實效面積，提高氣體交換能力也有效。
附件的第3A圖顯示第45圖所示之氣體交換裝置的實機(試作機)，附件的第3B圖為附件的第3A圖所示之氣體交換裝置之過濾器部的上面圖。在附件的第3A圖中顯示氣體交換裝置的氣流配置。氣體交換裝置的長度為約90cm，寬度為約60cm，多層膜構造的總厚度為約20cm。夾住室內空氣流動部分的氣體交換膜的間隔為約5mm，夾住室外空氣流動部分的氣體交換膜的間隔為約25mm，為對應於將在上面段落中說明的風量比設定為5時的實機。附件的第4圖為將附件的第3A圖所示的氣體交換裝置加入高清淨房間系統10之房間中之例，相當於以實機實現第42圖所示的高清淨房間系統10者。以附件的第4圖的左邊的長方體形狀的房間的六個側面中的五個面為乙烯樹脂，以剩餘的一個面為Tyvek，使此空間成為完全密閉後，藉由在內部燒瓦斯爐，消耗氧氣，將在此狀況下測定上述氣體交換裝置有無動作的上述封閉空間之氧氣濃度的結果顯示於第47圖。若不使氣體交換裝置動作，則如第47圖所示，低於19%，氧氣濃度持續減少。然而， 若使氣體交換裝置動作，則內部氧氣濃度的降低停止下降，定在不到20%。證明氣體交換裝置具有優良的氣體交換能力。以用在段落0017中詳述的方法所得到的D/L為基礎，按照記載於段落0116的處方及算式17，設定氣體交換膜的大小與總片數、流動的流量，可實現目標氧氣濃度。如從上述的解析得知，此氣體交換裝置可視為本發明的房間的V/A小的情況的極限，所以可理解為具備本發明的氣體交換膜之中空壁的極限形，因此，以此氣體交換裝置代替具備本發明的氣體交換膜之中空壁也可以依用途而定。
此外，若以例如設於在此實施形態中所示的高清淨房間系統10的氣體交換裝置80為氣體交換裝置80D，則設於氣體交換裝置80D之氣體交換部70內部的氣體交換膜26成為對於天花板壁2a垂直排列。即，氣體交換膜26之面的法線向量與重力方向正交。因此，室外空氣包含的各式各樣的塵埃不是下降到氣體交換膜26之面上，而是只留在構成氣體交換部70的壁面上，例如第49圖的跟前之面上。因此，氣體交換裝置80D之氣體交換膜26的氣體交換能力特別擺脫了網眼堵塞的問題。
藉由如上述般地構成高清淨房間系統10，可實現具備局部排氣系統的高清淨房間系統10。例如，於療養院的換尿布時等期望局部排氣時，藉由使用此高清淨房間系統10，就可以不犧牲內部的清淨度且也可以因應局部產生的異味。此外，此高清淨房間系統10可以一面維持清淨環境，一面安全地進行使用溶劑等的塗飾步 驟。其他和第2至第8任一實施形態的高清淨房間系統10同樣。
藉由此第9實施形態，具有和第1至第8實施形態同樣的優點，並可實現具備局部排氣系統的高清淨房間系統10。例如，於療養院的換尿布時等期望局部排氣時，藉由使用此高清淨房間系統10，就可以不犧牲內部的清淨度且也可以因應局部產生的異味。此外，此高清淨房間系統10可以一面維持清淨環境，一面安全地進行使用溶劑等的塗飾步驟。
<第10實施形態>
第48圖顯示第10實施形態之高清淨房間系統10。此高清淨房間系統10和在第4實施形態中顯示的高清淨房間系統10同樣，具有連結複數個房間1的形態。如第48圖所示，高清淨房間系統10係沿著走廊33而連結4個具有主室20與前室40的房間1，但連結數不限於4個，可以適當選擇。房間1左側的側壁成為具有內含內部空間的構造之牆壁9。此外，各個房間1具備前室40，可不破壞主室20的清淨度而往來主室20與外部之間。
房間1具有前室40與主室20。前室40係於面向走廊33的側壁具有出入口8，連接於單元浴室等有用空間19，藉由利用設置成和出入口8互相對向的障子門47a分開房間1的內部而形成。各房間1的第48圖中左側的側壁具有在第1實施形態中所示的牆壁9的構造。此外，如從第48圖所示的構造得知，此處所使用的牆壁9為在沿著重力的方向進行清新空氣往內部空間7放入取出的第7B圖 的型式，在牆壁9之頂面上設有室外空氣導入口11e與室內空氣排出口11f，牆壁9之頂面設置成和天花板壁2a在同一平面上。前室40的構造可適當選擇在第3實施形態中所示的前室40的構造。房間1內部的構造之中，前室40以外的部分構成主室20，所以藉由在房間1內備置前室40，可無損主室20的清淨度而往來主室20與外部之間。主室20的構造具有和在第42圖中所示的第9實施形態的房間1(居住空間6)同樣的構造，在例如氣體流路24內部進一步設有光觸媒61。有無此光觸媒的設置可按照主室20的用途而適當選擇。具體而言，房間1之主室20側的構造係在主室20上的天花板背面5上將FFU21設置成可吹出空氣到主室20，以氣體交換膜26構成隔開主室20與內部空間7的牆壁9a之一部分，可交換內部空間7內的空氣與主室20內的空氣。
在主室20的天花板背面5側的天花板壁2a上設有室外空氣導入管道83a與排氣管道83b。室外空氣導入管道83a設置成橫越4個連接的房間1，在室外空氣導入管道83a一方的端部之室外空氣吸氣口85具有多葉片風扇等送風機構82。排氣管道83b也和室外空氣導入管道83a同樣設置，在排氣管道83b之室外空氣吸氣口85側的端部即排氣口86具有多葉片風扇等送風機構82。此外，室外空氣導入管道83a與排氣管道83b係隔開一定間隔而互相平行地設置。室外空氣導入管道83a設置成保持氣密性地依次連結各個房間1之室外空氣導入口11e，在各個房間1之室外空氣導入口11e上連接將室外空氣導入內部 空間7內的管83c。此外，排氣管道83d設置成保持氣密性地依次連結各個房間1之室內空氣排出口11f，在各房間1之室內空氣排出口11f上連接從內部空間7內排出氣體的管83d。藉由如此構成，從室外空氣吸氣口85吸入的室外空氣通過室外空氣導入管道83a，經由室外空氣導入口11e而被依次導入各個房間1之牆壁9之內部空間7，從各個房間1之牆壁9之內部空間7經由室內空氣排出口11f而排出的室內空氣被依次排出，通過排氣管道83b而從排氣口86被排出。此外，管83c構成為成為室外空氣導入口的前端開口部係在房間1的地板附近，管83d構成為成為室內空氣排出口的前端開口部係在天花板壁2a的附近。此構造於例如夏天等從室外空氣吸氣口85導入的空氣溫暖時，空氣的循環效率提高，但並不受此限定，藉由例如使管83c與管83d的長度反轉，於冬天等從室外空氣吸氣口85導入的空氣涼冷時，可形成空氣的循環效率提高的構造。特別是後者由於在隔著氣體交換膜26的兩個氣流的速度向量方面平行成分變大，所以也是被推薦的配置。內部空間7內的室外空氣導入部及排出部係從內部空間7內的區域之中未形成氣體流路24的區域選擇至少一部分。
在主室20內的內壁9a側的角部兩處載置有兩個FFU78。FFU78若是風量為FFU21風量的至少幾分之一，最好為小一位數以上，具有除塵能力與送風能力的機器，則基本上並不受限定，例如設主室20的容積為V，則為V/2h[m3 /小時]以上較好，為空氣供應量為15[m3 /小時] 以上66[m3 /小時]以下的小流量FFU較好。就小流量FFU而言，例如Blueair公司製造的Blueair mini(商品名)較適合。第49圖為顯示此小流量FFU概觀的立體圖。此小流量FFU係在本體部78a上組合過濾器部78b而構成，使從過濾器部78b之背面部吸入的空氣由本體部78a之前面吹出，在本體部78a之內部設置送風機構。此小流量FFU係其外徑尺寸為寬度160[mm]、深度95[mm]、高度190[mm]，重量為0.7kg(含過濾器)，運轉聲音為44[dB]，清淨空氣供應量為29[m3 /小時]，額定耗電量為5[W]。此外，此小流量FFU可在主室20的內部變更設置位置。此外，也可以在內部空間7與主室20的境界設置兩個FFU78，藉由設置成一方的FFU78進行室外空氣的導入，另一方的FFU78進行室內空氣的排氣，而作為主室與外部的換氣機構。此情況，兩個FFU78的一方吸入室外空氣，另一方排出室內空氣，所以在此情況也可以將室內空氣排氣用的FFU78的壽命、效率維持比在開放系統使用的情況提高至幾百倍以上。此外，此兩個FFU78也可以設置在主室20與走廊或室外等之間。藉此，例如經時的情況的此等小流量FFU更換的“轉換”成為可能。即，以這之前用於室內空氣排氣的FFU78置換老朽化的室外空氣吸氣口85側的送風機構82，將新品的FFU78設置成室內空氣排氣用是值得推薦的。其他和第1至第9任一實施形態同樣。
藉由此第10實施形態，具有和第1至第9任一實施形態同樣的優點，並且連結複數個房間1，利用管道 連結各房間1的室外空氣導入部，利用別的管道連結各房間1的排出部，在各個管道上設置送風機構，所以可統一進行往複數連結的房間1的室外空氣導入及室內空氣排出。此外，對於具有多數個房間1的集合住宅、療養院、醫院或塗飾工廠等，按照需要，適當選擇高清淨房間系統10的構造，並且藉由加入氣體交換裝置80等，不僅可簡易得到低塵埃空間，而且可得到化學物質、氣味、有機溶劑分子等也可以在短時間內排出．分解的超高清淨空間。藉由如此構成高清淨房間系統10，可加快在裡面療養之人的健康恢復、或減低在裡面從事塗飾作業等的人們的膽管癌罹患風險等。
<第11實施形態>
第50圖顯示第11實施形態之高清淨房間系統10。此高清淨環境系統10係使在第10實施形態中顯示的高清淨房間系統10之連結的複數個房間1之居住空間連通，在此連通的部位上配置1個或少數個FFU21的集中系統。
如第50圖所示，高清淨環境系統10係連結4個具有主室20與前室40的房間1，具有和在第41圖顯示的高清淨環境系統10基本上同樣的構造。在天花板背面5側的天花板壁2a上進一步具有連結吸氣側管道87a、送風側管道87b、吸氣側管道87a及送風側管道87b的連結管道87c。吸氣側管道87a與送風側管道87b係隔開一定距離互相對向而設置，設置於以室外空氣導入管道83a與排氣管道83b夾住的區域上。此情況，吸氣側管道87a及送風側管道87b最好和室外空氣導入管道83a及排氣管道83b分離而設置 ，但並不受此限定。
在各房間1之牆壁9的內部空間7內設有設於天花板壁2a上的開口即吹出口22，吸氣側管道87a設置成依次連接各房間1之吹出口22。此外，在吹出口22之上游部也可以具有在各房間1將送風部88設置成送出風到房間1的形態，在此情況，吸氣側管道87a係保持氣密性地依次連接各房間1之送風部88。此外，在構成各房間1的牆壁9之頂壁上，除了室外空氣導入口11e及室內空氣排出口11f之外，還設有開口25。開口25設置於室外空氣導入口11e與室內空氣排出口11f之間，開口25與設於內壁9a上的開口23係由氣體流路24所保持氣密性地連接。吸氣側管道87a設置成依次連接各房間1之開口25。吸氣側管道87a下游側的端部與送風側管道87b上游側的端部以設於房間1外部的連結管道87c連結，在連結管道87c的內部設有光觸媒61與FFU21。FFU21係以例如集中空氣過濾器、集中空氣清淨機等構成，但使用例如上述的氣體交換裝置80較好。光觸媒61例如使用光觸媒材料的過濾器、使用此過濾器的空氣清淨裝置等較適合。此外，FFU21為例如大容量FFU較好，例如主室20的容積為45m3 的情況，各房間空氣供應量為4[m3 /分鐘]以上22[m3 /分鐘]以下較好。此外，關於吸氣側管道87a，係通過收納於設於各房間1端部的牆壁9的氣體流路24而依次送出空氣，從所有的房間1送出空氣到管道87a內，匯合之後，進入連結管道87c的內部，轉換90度方向。進入連結管道87c的內部之後，依次通過FFU21與光觸媒61，進入送風側管 道87b的內部，再進行90度方向轉換，從設於各房間1的吹出口22送出氣體到各主室20。此時，由於在同主室20內部設有連接於吸氣側管道87a上游端部的氣體流路24與連接於送風側管道87b下游端部的吹出口22，所以在各房間1內，成對地設有取入該房間室內空氣的氣體流路24下端的開口23與淨化處理該吸引空氣後，使該吸引氣體全量以FFU21與光觸媒61處理後，再回到上述房間內部的吹出口22，全體被密閉而構成。藉由如此構成，設置於各房間1各自的吸入口即氣體流路24下端的開口23與吹出口22和設置於房間1外部的FFU21連通。由此，可將上述的100%循環反饋系統以1個FFU21同時設置於4個房間1內，可用1個FFU21供應清淨空氣給複數個房間1。
第51圖顯示第11實施形態之高清淨房間系統10的變形例。此高清淨房間系統10為在第50圖中顯示的高清淨房間系統10之中省略前室40的構造者。其他的構造可和在第50圖中顯示的高清淨房間系統10同樣地構成。於房間1出入的頻率少，相對地停留在居住空間內部的時間長的情況，此形態為適合的系統。其他和第1至第10任一實施形態同樣。
藉由此第11實施形態，具有和第1至第10任一實施形態同樣的優點，並且可將100%循環反饋系統以1個FFU21同時設置於複數個房間1內，可用1個FFU21供應清淨空氣給複數個房間1，可利用此種集中系統進行複數個房間1的統一清淨化。
<第12實施形態>
在第12實施形態中，使用第52A圖、第52B圖及第52C圖所示的因應放射性物質及放射線之FFU150作為高清淨房間系統10之FFU21。此處，第52A圖為上面圖，第52B圖為正面圖，第52C圖為右側面圖。
如第52A圖、第52B圖及第52C圖所示，此因應放射性物質及放射線之FFU150具有長方體形狀的箱狀殼體151。殼體151係由放射線遮蔽材料所構成。在殼體151的內部設有送風扇152及塵埃過濾器153。就塵埃過濾器153而言，除了例如HEPA過濾器、ULPA過濾器等之外，也可以使用灰塵微粒子的捕集效率比此等HEPA過濾器、ULPA過濾器低的例如捕集效率99%以下或更低於95%的過濾器。在殼體151之上壁154上互相平行地設有複數個狹縫狀的長方形的開口155。在殼體151之上壁154與送風扇152之間的空間設有面臨各開口155且大於各開口155的長方形的狹縫狀的放射線遮蔽構件156。此放射線遮蔽構件156設置成從與上壁154垂直的方向看各開口155時，看不見殼體151的內部。同樣地，在殼體151之下壁157上互相平行地設有複數個長方形的狹縫狀的開口158，在殼體151之下壁157與塵埃過濾器153之間的空間設有面向各開口158且大於各開口158的長方形的狹縫狀的放射線遮蔽構件159。此放射線遮蔽構件159設置成從與下壁157垂直的方向看各開口158時，看不見殼體151的內部。此情況，放射線遮蔽構件156、159形成為從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線都不從殼體151之各 開口155、158直接出去外部。此外，殼體151之壁及放射線遮蔽構件156、159之厚度設定成關於從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子朝向任意方向的直線，該直線橫越殼體151之壁及/或放射線遮蔽構件156、159的距離的合計超過從放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線群的最大射程或吸收長度之中的最大者。於殼體151之內部，在塵埃過濾器153的附近適當地設置Csl(Tl)閃爍器、Nal(Tl)閃爍器、Bi4 Ge3 O12 閃爍器、Si/CdTe康普頓相機(Compton camera)等放射線監視器。利用此放射線監視器可監視放射性物質蓄積於塵埃過濾器153之量。此外，關於此因應放射性物質及放射線之FFU15之殼體151、塵埃過濾器153之外框或此等構件之表面塗布材，最好使用不具有不穩定放射性同位素之元素的素材。構成殼體151的素材最好不裸露，並施以聚四氟乙烯(PTFE)等包覆或塗抹等的表面保護。此外，雖然在第52A圖、第52B圖及第52C圖中未圖示，但最好在因應放射性物質及放射線之FFU15之殼體151的外部附近也設置和上述同樣的放射線監視器，以經常監視因應放射性物質及放射線之FFU15正常地動作。
此因應放射性物質及放射線之FFU150之殼體151的構造係依據放射線只要沒有散射就直線前進，氣流可沿著流路控制方向而設計。遮蔽依據關於應考慮的放射線射程的考察，得知需要比β射線更抑制(能量幾百keV~2MeV程度的)γ射線。此能量區域的γ射線會因康普頓散 射而喪失能量。此散射剖面積已知，即使行進方向因散射而改變，也可以設計成以十分高的概率(大約100%)橫越殼體151之壁或放射線遮蔽構件156、159。即，在此殼體151方面，如以第52B圖中的箭頭符號所示，從上壁154之各開口155進入的空氣之流路利用放射線遮蔽構件156在水平方向及垂直方向被反覆彎曲後，通過送風扇152而進入塵埃過濾器153。然後，從此塵埃過濾器153出來的空氣之流路利用放射線遮蔽構件159在水平方向及垂直方向被反覆彎曲，從下壁157之各開口158出去外部。放射線遮蔽構件156與上壁154的重疊長度係將對於放射線遮蔽構件156的間隔之比適當地設定在1以上，例如3左右。同樣地，放射線遮蔽構件159與下壁157的重疊長度係將對於放射線遮蔽構件159的間隔之比適當地設定在1以上，例如3左右。此處，上壁154之開口155、放射線遮蔽構件156、下壁157之開口158及放射線遮蔽構件159之面積及位置係如下選擇：從上壁154之開口155進入的空氣順利地流動而進入送風扇152，從塵埃過濾器153出來的空氣順利地流動而從下壁157之開口158出去。此外，從被此塵埃過濾器153之過濾材料(濾材)捕集到的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線即使是向哪個方向放射的放射線，都會碰到殼體151之由放射線遮蔽材料構成之壁及/或放射線遮蔽構件156、159而被確實地遮蔽，不被放射到殼體151的外部。
茲就構成殼體151及放射線遮蔽構件156、159的放射線遮蔽材料之具體例進行說明。伴隨著例如原子爐的事 故而被放出到外部的放射性同位素其衰變的過程(β衰變、γ衰變)包含能量在內為等同。
例如，在碘131(131 I)方面，約90%進行β衰變而放射606keV的β射線後，進行γ衰變而放射364keV的γ射線，約10%進行β衰變而放射334keV的β射線後，進行γ衰變而放射637keV的γ射線。另一方面，在銫137(137 Cs)方面，約95%進行β衰變而放射512keV的β射線後，進行γ衰變而放射662keV的γ射線，約5%進行β衰變而放射1.17MeV的β射線。
於以下，特別就碘131及銫137進行敘述，但依照從各種放射性同位素放射的β射線的能量與吸收係數的關係等見解，藉由斟酌衰變過程的能量，也可適用於其他的放射性同位素。
如上所述，對於碘131及銫137的β衰變，若遮蔽606keV的β射線，則在碘131方面可以遮蔽100%β射線，在銫137方面也可以遮蔽95%β射線。再者，若遮蔽1.17MeV的β射線，則銫137也可以遮蔽100%β射線。
由β射線的能量與最大射程R的關係得知，約640keV的β射線的最大射程為約250mg/cm2 。假設使用例如鉛(Pb)作為放射線遮蔽材料，則其密度為11.3g/cm3 ，所以得知若厚度有0.3mm左右，則可充分遮蔽640keV的β射線。要遮蔽1.2MeV的β射線，藉由最大射程為約500mg/cm2 ，則厚度有0.6mm即可。鍶90(90 Sr)因中子過剩，藉由β衰變而生成釔90(90 Y)，其半衰期為64小時，並不穩定，再進行β衰變而成為穩定的鋯90(90 Zr)。90 Sr的半衰期為 28.79年，90 Y的β衰變能量為2279.783±1.619keV，比90 Sr的β衰變能量545.908±1.406keV高很多，為1.3g/cm2 左右的射程，所以可用厚度1.5mm的鉛遮蔽。如此，一般為帶電粒子的電子(β射線)的電磁相互作用大於帶電中性的光子(γ射線)，依此情況，射程變小，所以可用更薄的遮蔽物質(金屬板、混凝土板等)抑制。
另一方面，對於碘131及銫137的γ衰變，若遮蔽662keV的γ射線，則在碘131方面可以遮蔽100%γ射線，在銫137方面也可以遮蔽100%γ射線。
由γ射線的能量，即光子能量與各種物質的γ射線的吸收長度之關係，662keV的γ射線的吸收長度為約9g/cm2 。作為放射性物質，即使將銫137及銫134列入考慮，若殼體151之壁及放射線遮蔽構件156、159的吸收長度為10g/cm2 以上，則也可以遮蔽來自此等銫137及銫134的γ射線。假設使用例如鉛(Pb)作為放射線遮蔽材料，則其密度為11.3g/cm3 ，所以得知若有(9/11.3)cm≒8mm程度，則可充分遮蔽來自碘131、銫137及銫134的γ射線。
加進β衰變之後產生γ衰變這種連續性，使用0.6mm+8mm~9mm厚度的鉛板即可。特別是在光子能量對吸收長度繪圖上，對於從600keV到1MeV的光子能量，在除了氫之外的元素方面，吸收長度會收斂到狹窄的區域來，所以即使是鉛以外的其他物質，若其密度小，則藉由與其成反比例而加大厚度，也可以取代鉛板而使用。例如，要用於房間的側壁，也可以是混凝土，由於混凝土的密度為2.3g/cm3 ，所以將其厚度設定為 9mm×(11.3/2.3)~5cm即可。
由1986年發生的車諾比爾核能電廠事故後的殘留放射線的經時變化，事故後100日以後，碘131未殘留，第3年以後則思考從銫137及銫134放射的β射線及γ射線的影響即可。
事故後超過600~800日，雖來自銫134的影響相對地漸漸減少，但也期望抑制此影響。高於來自銫137的γ射線的能量(796keV、802keV、1.365MeV)的γ射線會從銫134出來。要抑制此等γ射線，使用具有20g/cm2 的吸收長度的遮蔽板即可。在鉛方面，成為18mm左右的厚度。特別是在光子能量對吸收長度繪圖上，對於從600keV到1MeV的光子能量，在除了氫之外的元素方面，吸收長度於15~30g/cm2 大約一致，所以在抑制2MeV以下的能量的γ射線上，此吸收長度不選擇(氫除外)物質而成為普遍的值。
其次，就因應放射性物質及放射線之FFU150的動作進行說明。此處，假設最初在高清淨房間系統10周圍環境的空氣中含有放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子，此高清淨房間系統10之房間1a內部的空氣也同樣含有放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子，為一般室內環境般的低清淨度。
一使FFU150動作，就如第52B圖中以箭頭符號所示，房間1a內部的空氣進入FFU150的入口。如此一來，進入FFU150內部的空氣被送風扇152送到塵埃過濾器153，藉由通過塵埃過濾器153，去除放射性物質及/或含有 放射性物質的微粒子。如此一來，去除了放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子的空氣從FFU150的出口出去後，流到下方。如此一來，流到下方的空氣再進入FFU150的入口，反覆上述。藉由反覆此而從房間1a內部的空氣去除放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子，進行清淨化。此外，此時如已述，可防止在此清淨化過程中將從被塵埃過濾器153之濾材捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線放射到殼體151的外部。
如以上，藉由此第12實施形態，由於FFU150係由壁為放射線遮蔽材料構成的殼體151及為放射線遮蔽材料構成的放射線遮蔽構件156、159所覆蓋，所以可確實地防止將從被塵埃過濾器153捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線放射到房間1a的內部。此外，如已述，塵埃過濾器153的灰塵捕集效率γ不需要例如HEPA過濾器那樣設定為99.99%以上，即使例如95%的程度，也可以得到十分高的清淨度。例如，可使用γ=95%的中性能過濾器(使用障子紙氣體交換膜者)作為塵埃過濾器153。如此，即使使用γ=95%的中性能過濾器作為塵埃過濾器153，也可以得到低於等級100的良好的清淨度。因此，作為塵埃過濾器153的過濾材料(濾材)可使用例如樹脂之類的非玻璃纖維質材，並且作為框架也可以使用木材等廢棄處理容易者。藉此，在使用玻璃纖維作為濾材的HEPA過濾器方面，於廢棄之際需要填埋等的處理，大量產生廢棄物時，其處理事實上不可能， 相對於此，使用樹脂之類的非玻璃纖維質材作為濾材、使用木材等作為框架的塵埃過濾器153使用後的廢棄處理、過濾器、框架一次全部焚毀等容易，在廢棄物處理這種靜脈產業觀點的效率提高上有極大的效果。此外，藉由使用灰塵捕集效率γ較小為例如95%程度的塵埃過濾器153，可得到網眼堵塞比HEPA過濾器難以發生，並可長期間使用的優點。
<第13實施形態>
在第13實施形態中，使用第53A圖、第53B圖及第53C圖所示的因應放射性物質及放射線之FFU150作為高清淨房間系統10之FFU21之點和第12實施形態不同。此處，第53A圖為上面圖，第53B圖為正面圖，第53C圖為右側面圖。
如第53A圖、第53B圖及第53C圖所示，此因應放射性物質及放射線之FFU15具有長方體形狀的箱狀殼體151。殼體151係由放射線遮蔽材料所構成。在殼體151內部收容有送風扇152及塵埃過濾器153。在殼體151之上壁154上互相平行地設有複數個狹縫狀的長方形的開口155。在殼體151之上壁154與送風扇152之間的空間設有放射線遮蔽構件156，該放射線遮蔽構件156係具有由面向各開口155且具有大於各開口155的細長的長方形狀之平面形狀的水平部156a及與此垂直的垂直部156b構成的倒T字型剖面形狀。放射線遮蔽構件156之垂直部156b係貫穿殼體151之上壁154之開口155而設置，將進入各開口155的氣體的流路分割為垂直部156b的兩側。同樣地，在 殼體151之下壁157上互相平行地設有長方形的狹縫狀的開口158，在殼體151之下壁157與塵埃過濾器153之間的空間設有放射線遮蔽構件159，該放射線遮蔽構件159係具有由面向各開口158且具有大於各開口158的細長的長方形狀之平面形狀的水平部159a及與此垂直的垂直部159b構成的倒T字型剖面形狀。放射線遮蔽構件159之垂直部159b係貫穿殼體151之下壁157之開口158而設置，將進入各開口158的氣體的流路分割為垂直部159b的兩側。此情況，放射線遮蔽構件156、159形成為從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線都不從殼體151之各開口155、158直接出去外部。此外，殼體151之壁及放射線遮蔽構件156、159之厚度最單純地藉由設定為穿透力最大的放射線的射程或吸收長度，可以設定為關於從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子朝向任意方向的直線，該直線橫越殼體151之壁及/或放射線遮蔽構件156、159的距離的合計超過從放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線群的最大射程或吸收長度之中的最大者。例如，對於事故3000日後的殘留放射性物質即銫137，為了抑制661keV的γ射線，在鉛的情況，使用厚度約9mm的板即可。此處也希望放射線遮蔽構件156之水平部156a與上壁154的重疊長度係將對於流路寬度(水平部156a的間隔)之比適當地設定在1以上，例如3左右。例如，設流路寬度為5mm(1cm)程度，則重疊長度設定為5mm~ 15mm(1cm~3cm)左右。若在此構造形成開口155，則在第71B圖中顯示3行的情況，但在例如使用65cm四方形的塵埃過濾器153的情況，流路寬度為5mm時，最大可設置650mm/(5mm+5mm+5mm+5mm+5mm+5mm)~20行左右的開口155。流路寬度為1cm時，最大可設置65cm/(1cm+1cm+1cm+1cm+1cm+1cm)~10行左右的開口155。在事故後3000日以內，應該具有也抑制來自銫134的γ射線的能力，為了抑制1.365MeV的γ射線，使用具有20g/cm2 的吸收長度的遮蔽板即可。在鉛方面，成為18mm左右的厚度。抑制1~2MeV的γ射線的吸收長度不管碳(C)、矽(Si)、鐵(Fe)、錫(Sn)、鉛(Pb)等物質，都收斂到20g/cm2 ，所以密度不同的部分，雖然各物質厚度不同，但必要的厚度可作為用物質的密度除此吸收長度之值而普遍可得。此外，上壁154之開口155、放射線遮蔽構件156、下壁157之開口158及放射線遮蔽構件159之面積及位置係如下選擇：從上壁154之開口155進入的空氣順利地流動而進入送風扇152，從塵埃過濾器153出來的空氣順利地流動而從下壁157之開口158出去。此外，從被此塵埃過濾器153之過濾材料(濾材)捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線即使是向哪個方向放射的放射線，都會碰到殼體151之由放射線遮蔽材料構成之壁及/或放射線遮蔽構件156、159而被確實地遮蔽，不被放射到殼體151的外部。
藉由此第13實施形態，除了可得到和第12實施形態同樣的優點之外，還可藉由使用第53A圖、第53B圖及第 53C圖所示的FFU15而得到如下的優點。即，由於面臨上壁154之開口155所設的放射線遮蔽構件156具有從此開口155突出的垂直部156b，同樣地，面臨下壁157之開口158所設的放射線遮蔽構件159具有從此開口158突出的垂直部158b，所以可利用放射線遮蔽構件156、159之水平部156a、159a或垂直部156b、159b確實地遮蔽從被塵埃過濾器153之濾材捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子朝向開口155、158放射的放射線。
<第14實施形態>
在第14實施形態中，使用第54A圖、第54B圖及第54C圖所示的因應放射性物質及放射線之FFU150作為高清淨房間系統10之FFU21之點和第12實施形態不同。此處，第54A圖為上面圖，第54B圖為正面圖，第54C圖為右側面圖。
如第54A圖、第54B圖及第54C圖所示，此因應放射性物質及放射線之FFU13具有長方體形狀的箱狀殼體151。殼體151係由放射線遮蔽材料所構成。在殼體151內部雖然收容有塵埃過濾器153，但送風扇152係設於殼體151之上壁154上，而不是殼體151之內部。在殼體151之上壁154上互相平行地設有複數個狹縫狀的長方形的開口155。在殼體151之上壁154與塵埃過濾器153之間的空間，於上壁154之各開口155一方側的部分的內側，在對於此上壁154傾斜角度θ1 的方向朝向各開口155的中心延伸而設有長方形狀的放射線遮蔽構件156c，並且在各開口155另一方側的部分的內側，在對於此上壁154傾斜 角度θ2 的方向朝向各開口155的中心延伸而設有長方形狀的放射線遮蔽構件156d。此處，主要為θ1 、θ2 係以對於減容時的上下方向的壓力容易彎曲，所以為例如30°以上60°以下，但並不受此限定。此外，放射線遮蔽構件156d不和放射線遮蔽構件156c接觸，並且寬度形成得比放射線遮蔽構件156c寬，以便在放射線遮蔽構件156c前端與此放射線遮蔽構件156d之間形成沿著此放射線遮蔽構件156d的空氣的流路。此外，在殼體151之下壁157上互相平行地設有複數個長方形的狹縫狀的開口158，在殼體151之下壁157與塵埃過濾器153之間的空間，面向各開口158設有水平的放射線遮蔽構件159。此情況，放射線遮蔽構件156c、156d、159被形成為從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線都不從殼體151之各開口155、158直接出去外部。此外，殼體151之壁及放射線遮蔽構件156c、156d、159之厚度設定成關於從被塵埃過濾器153的哪個位置捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子朝向任意方向的直線，該直線橫越殼體151之壁及/或放射線遮蔽構件156c、156d、159的距離的合計超過從放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線群的最大射程或吸收長度之中的最大者。此外，上壁154之開口155、放射線遮蔽構件156、下壁157之開口158及放射線遮蔽構件159之面積及位置係如下選擇：從上壁154之開口155進入的空氣順利地流動而進入送風扇152，從塵埃過濾器153出來的空氣順利地流動而從下壁 157之開口158出去。此外，從被此塵埃過濾器153之過濾材料(濾材)捕集的放射性物質及/或含有放射性物質的微粒子放射的放射線即使是向哪個方向放射的放射線，都會碰到殼體151之由放射線遮蔽材料構成之壁及/或放射線遮蔽構件156、159而被確實地遮蔽，不被放射到殼體151的外部。
藉由此第14實施形態，除了可得到和第12實施形態同樣的優點之外，還在預定期間使用此高清淨房間系統10之後，從FFU150卸下包含塵埃過濾器153的殼體151，以減容系統減少此殼體151的容積即可，所以相較於減少包含含有送風扇152與塵埃過濾器153的FFU15全體的殼體151容積的情況，以及相較於包含直角部的H形構造材或T形構造材，可降低減容時的阻力，並且可使減容對象物的容積減少。
<第15實施形態>
第55圖為顯示第15實施形態之高清淨房間系統10的上面圖。如第55圖所示，此高清淨房間系統10具有以牆壁201~204包圍的平面形狀為梯形形狀的房間1。於此房間1的第55圖中右側的牆壁201上設置有可開關的窗戶205。在窗戶205的跟前，由氣體交換膜(或障子紙)構成的內部側的障子拉門206a及跟前側的障子拉門206b設置於隔牆207上，起在上述的雙重壁的作用。如第55圖中以箭頭符號所示，此等障子拉門206a、206b可開關。此等障子拉門206a、206b面向窗戶205，也起採光(間接照明)的作用。以此窗戶205與障子拉門206a、206b包圍的空間 208的寬度為例如約15~30cm左右。於此空間208的第55圖中上部的牆壁202上安裝有室外空氣取入用的換氣扇209，於第55圖中下部的牆壁204上安裝有將房間1中的空氣排出外面的換氣扇210。就此等換氣扇209、210而言，可使用例如具有在2小時內送出此梯形狀房間1之體積的兩倍體積的空氣的送風能力者。第56圖顯示從第55圖的房間1內部看障子拉門206a、206b側的圖。如第56圖所示，障子拉門206a、206b的上部係由不只是平面氣體交換膜而且將平面氣體交換膜凸折凹折所得到的折疊式(folded)氣體交換膜26所構成。此種折疊式氣體交換膜26可增大表面積，可使氣體交換能力大幅增加。此折疊式氣體交換膜26折疊的振幅適當的是障子的框架的寬度程度(例如約10mm左右)。基於此想法，在障子拉門206a上部左側部分的隔牆207上設有折疊式氣體交換膜26。此折疊式氣體交換膜26折疊的振幅為例如10~30cm。折疊的凹凸構造具有如第43圖所示的氣體交換膜26的構造，但折疊的終端進行過處理，以免房間1的室內空氣和雙重壁內的空氣混合。藉由將此經凸折凹折的氣體交換膜26之山脊的方向設置成使其沿著雙重壁空間內的空氣流，效果更加提高，(於停電時等也)更加安心(此經凸折凹折的氣體交換膜構造及配置使用於第9圖、第33圖~第36圖的天花板面的氣體交換膜26也適合)。於第55圖的圖中左側，在牆壁202與牆壁204之間設置有寬幅的拉門211a、211b。例如，拉門211a一般做成封閉，開關拉門211b而出入。拉門211a於將大型東西等搬出入房間1之際開關。此外 ，在離此等拉門211a、211b預定的位置上和此等拉門平行地設置有單開的拉門212。拉門212可拉到底至牆壁204。拉門212的一部分係由氣體交換膜26所構成。為了隔開拉門211b與拉門212之間的空間，和牆壁204平行地設置有隔牆213。然後，利用以拉門211b、拉門212、隔牆213及隔牆204包圍的空間構成前室214。前室214的大小為例如人可一人進入程度的大小，底面積為1m2 程度，例如寬度90cm×深度60cm左右。前室214設定成利用FFU以1~幾分鐘更換前室214內部的空氣。在前室214之隔牆213的背後設置有空氣清淨機215。空氣清淨機215背後的空間成為設置櫥櫃或衣帽鉤等的有用空間216。拉門212於拉到最遠離隔牆204之處時，可遮住有用空間216。在牆壁202與牆壁203之間安裝有旋轉式的門217，藉由開關此門217，可出入拉門211a、211b與牆壁203之間的空間。此外，在牆壁204與牆壁203之間安裝有旋轉式的門218，藉由開關此門218，可出入拉門211a、211b與牆壁203之間的空間。此外，在牆壁203上也安裝有旋轉式的門219，藉由開關此門219，可出入拉門211a、211b與牆壁203之間的空間。在房間1的天花板上設有純空間10作為主要的FFU220，和設於天花板背面的連結於其的氣體流路即回流路221合起來構成100%循環反饋系統。在房間1之隔牆207之牆壁204側的下部設有吸入口222(參照第56圖)。在房間1之牆壁202下部的前方設置有複數台的空氣清淨機223。此等空氣清淨機223收納於上部開口的收納部224中。對於主要的FFU220的100%循環反饋系統，此等空氣 清淨機223係作為並置的系統，將其作為輔助的FFU群，有助於房間1的清淨度提高。就空氣清淨機215、223而言，可使用例如Panasonic股份有限公司製造F-PDF35。此外，在牆壁202壁面的上部上安裝有空氣調節器(air conditioner)225。作為一例，在房間1的內部設置有由沙發226~229與桌子230構成的客廳家具。
藉由第15實施形態，可得到和第2至第9實施形態同樣的優點。
<第16實施形態>
第57圖為顯示第16實施形態之高清淨房間系統10的上面圖。如第57圖所示，在此高清淨房間系統10中，設有房間1的前室214的位置和第16實施形態的高清淨房間系統10不同。即，如第57圖所示，前室214設置於以牆壁201與牆壁202形成的三角形部分。在前室214的兩側設置有隔牆301、302。在此等隔牆301、302附近的牆壁202上設置有單開的拉門303。此外，在前室214與房間1的內部之間設置有單開的拉門304。在由牆壁202、隔牆301及拉門304的移動空間包圍的三角形空間設置有空氣清淨機215。在第16實施形態的高清淨房間系統10中設置的拉門211a、211b、212、有用空間216等則未設置。在第58圖中顯示房間1內部的略圖(從房間1內部看牆壁202、牆壁207及拉門304側的圖)。在第58圖中，符號305表示安裝有拉門304的牆壁，符號306表示安裝於牆壁202上的擱板。擱板306利用具有平滑彎曲面的固定器307安裝於牆壁202上。擱板306可用作放置東西的空間，此處放置 花瓶308作為一例。在房間1之牆壁202下部的前方設置有複數台空氣清淨機223。此等空氣清淨機223收納於配置於固定器307彎曲面下的上部開口的收納部234中。空氣清淨機223係對於由主要的FFU220所構成的100%循環反饋系統並置，做成成對具有取入房間室內空氣的開口與淨化處理該吸引空氣後使其全量再回到上述房間內部的吹出口的系統，有助於房間1的清淨度提高。在安裝於牆壁202壁面上的空氣調節器225上部的送風口上安裝有預濾器309。在第59圖中顯示空氣調節器225及安裝於其上的預濾器309。預濾器309於底面及上面開口的箱309a內部收納有經凸折凹折的濾材。自空氣調節器225上部的送風口出來的空氣從預濾器309的底面進入預濾器309的內部而被濾材過濾，經過濾過的空氣從預濾器309的上面出來外部。在第60圖中顯示測定運轉在灰塵微粒子密度高的以往一般的房間內安裝有預濾器309的空氣調節器225時的房間內的灰塵微粒子密度之時間變化的結果。其中，就空氣調節器225而言，係使用日立製作所股份有限公司製造的RAS-KJ22B(W)，就預濾器309而言，如附件的第5圖所示，係在寬度約20cm、長度約80cm的箱中收納有經凸折凹折的濾材。此處，作為濾材，從其作業性的優點，使用在段落0130顯示各別粒徑的捕集效率的測定值的Asahipen障子紙No.5641。如第60圖所示，安裝有預濾器309的空氣調節器225運轉開始前，房間的塵埃多，為US 209D等級12萬，相對於此，運轉開始後，灰塵微粒子密度開始迅速減少，經過10小時後，灰塵微粒子密 度減少到約1/30，為US 209D等級4000。即，(如在段落0130中所述，雖然這次使用的濾材的捕集效率γ一點也不高)，依照已述的式(5)得知，可達成良好的清淨度。藉由以預濾器309的素材為捕集效率γ更接近1且壓力損失低地獲得風量者，依照式(5)，可在更短時間內實現格外良好的清淨度。附帶此預濾器309的空氣調節器225和上述空氣清淨機223同樣，係對於由主要的FFU220所構成的100%循環反饋系統作為並置的系統，輔助此100%循環反饋系統。上述以外和第11實施形態的高清淨房間系統10同樣。
如此，第57圖為下述系統：構成房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間的房間用的牆壁，於上述牆壁的端面上具有連通外部與上述內部空間的通氣孔，形成上述內部空間的主要面的至少一個係由灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜構成，於上述房間內部，在具有封閉空間之居住空間的系統方面，於上述房間內部並聯設有3系統，成對地設有取入該房間室內空氣的開口與淨化處理該吸引空氣後使其全量再回到上述房間內部的吹出口之裝置。使3個同時(或其中的2個)動作，有效最快(或在相對短的時間內)得到高清淨度，如同在下述段落0203中敘述的“真空室”也是如此，藉由發揮3系統的特徵而從“粗糙”模式轉換到“精細”模式，也可以更加精緻地達成、維持高清淨度。
藉由第16實施形態，可得到和第2至第9實施形態同樣的優點。
以上，就本發明之實施形態及實施例具體地進行了說明，但本發明並不受上述實施形態及實施例限定，可進行基於本發明技術思想的各種變形。例如，在此實施形態中所示的牆壁9不限於在房間1之側壁，也可以是天花板壁或地板壁的一部分。此外，此牆壁9也可以構成氣體交換裝置的多重層構造的一部分。
此外，在如此算出的氣體交換膜26的面積A為給予供應主室20適當的氧氣能力之值的情況，氣體交換膜26也可以直接接觸外界(在為例如由室外、走廊的空間或附件的第6A圖及附件的第6B圖所示之類的氣體交換膜構成的帳篷狀構造[占其側面、天花板面一角或全部的氣體交換膜面積滿足上述的必需面積的條件]的情況，放置此帳篷的房間本身)。此時，可具有充分的氧氣穿透能力，一面維持良好的氧氣濃度，一面如第61圖所示，於約7小時的睡眠時間，在以平均低於等級1000(特別是在無翻身的熟睡時間為約等級100)的良好清淨環境下得到熟睡。於第61圖中所見到的波形尖頭係起因於翻身等時飛舞的灰塵，從此波形尖頭行的頻譜也可以推測睡眠者的健康狀態等。在使用於特別保健養老院等時，不僅可以確認此高清淨房間系統10的使用者是否平安，而且偏離通常睡眠時的特徵等(不是基於圖像資訊等的分析部分，一面適當地考慮到隱私)也可以從遙遠處高精度地監視複數位療養者。
此外，房間1也可以在房間1的內部與外部之間，以房間1內的空氣2小時繞一圈程度的低風量導入預 先以具備HEPA過濾器等的FFU去除了塵埃的空氣，利用相同機種的另一台FFU從房間1將同等量排出外部。
此外，可藉由將在上述所示的氣體交換裝置80之室外空氣導入口71連接於例如第48圖、第50圖及第51圖所示的高清淨房間系統10之室外空氣吸氣口85，並且將氣體交換裝置80之排出口73連接於同排氣口86，構成氣體交換機構。此情況，最好以流入氣體交換裝置80的室內空氣的流量為居住空間6的空氣至少2小時繞一圈以上的風量。此外，在構成該高清淨房間系統10的房間1之內部具有循環反饋機構，該循環反饋機構係成對地設有取入該房間室內空氣的開口、及將此取入的吸引空氣淨化處理後使其全量再回到上述房間內部的吹出口。如此，高清淨房間系統10具有至少一個以具有氣體交換機構與循環反饋機構兩要件為特徵的居住空間(高清淨房間)也有效。此可理解為“切出”在房間1中，牆壁9和外界連通的內部空間7經由氣體交換膜26而和居住空間6連接這種“室外空氣/膜/室內空氣”的三層構造，通過吸入管75、氣體流路83等，“貼附”於天花板背面等別的場所。此三層構造最好盡量大幅保持面積與體積之比(膜的總面積/裝置體積)。此外，此“貼附處”或者該功能部位的“移動處”只要室內空氣回流路(例如氣體流路24)和居住空間6連通，並且室外空氣的吸排氣口(例如室外空氣吸氣口85、排氣口86)和外界連通，就不管對於居住空間6的其相對位置。即，只要氣體交換能力存在，“室外空氣/膜/室內空氣”的三層構造的存在位置本身就不一定需要 連接居住空間6而存在於居住空間6的外緣部，只要可擔保上述氣體交換能力，就可通過氣流配管(例如吸入管75、氣體流路83等)，將其場所“移動”到任意的地方，進行設定。上述氣體交換裝置80內的氣體交換膜26的總面積最低限度使其滿足數學式(15)，擔保人足以在內部活動的氧氣濃度，並且盡量大幅保持此面積，除了以上之外，除臭或有害氣體排出功能也可以提高。此外，就上述取入居住空間6室內空氣的開口、及將此取入的吸引空氣淨化處理後使其全量再回到居住空間6內部的吹出口而言，除了使其具有例如在第11圖~第13圖或第48圖、第50圖及第51圖中所示的高清淨房間系統10的吸氣口23或吹出口22的構造有效之外，最單純也可以連通到居住空間6內，設置上述氣體交換裝置80之後，於居住空間6內設置過濾吸引的空氣全量後再從氣流射出口噴出的壁掛式空氣調節機或獨立的空氣清淨裝置或者光觸媒除臭裝置，使此等裝置運轉。
此外，例如作為平時的機械換氣設備的構造，可舉藉由設定成於居住空間具有換氣上有效的附有高清淨過濾器的供氣機(機械)及同排氣機(機械)，使其具備第一種換氣設備。此外，在於上述所示的高清淨房間系統10中，也可以在吸入側(進)與排出側(出)將在第48圖、第50圖及第51圖所示般的在風量上幾乎不給予系統影響的吐出風量的附有HEPA過濾器的少風量FFU以兩個一對設置於主室與走廊之間或主室與外部之間等作為機械換氣用。
此外，設想日常生活而記載為居住空間的上述房間1之內部空間不限於只是居住，當然可以用作無塵埃的塗漆空間、或者無因塵埃造成良率降低之疑慮的包含塗漆在內的高品位塗飾作業空間等高度作業空間。特別是進行塗飾作業的情況，於特別使用有害的有機溶劑等之際，在作業者的安全與健康維持上，最好使用由上述的塵埃不通過而僅交換氣體成分的氣體交換裝置所構成的局部排氣系統。
此外，從FFU21的吹出口流出的氣體全量通過設於內壁9a一部分上的開口23，通過保持氣密性地連通該開口23與往FFU21的氣體流入口的氣體流路24，使其回流到FFU21，若不嫌棄房間的寬度減少，則也可以用沿著內壁9a設置的波紋管等附加管道進行。此外，也可以將鄰接於主室20的外部空間作為室外空氣導入空間。此藉由以主室20之側壁2為氣體交換膜26，可經由此而直接連接於室外的空間(外部空間)。此情況，室外空氣導入空間會成為半無限的開放空間。
此外，也可以將具備HEPA過濾器的FFU用於進和出合計2個，並以主室內的空氣2小時繞一圈之類的風量設置於主室20內。
房間1藉由做成一部分包含氣體交換膜26的隔牆，對於外界建造完全的封閉空間，並藉由在房間1的內外無壓力差，關於電源喪失時的清淨性、無菌性維持，可內建故障安全機構。
FFU21最好用於主室20或居住空間6與內部 空間7的界面，但若允許稍微犧牲到達清淨度，則不一定需要採用此配置，具備以設於該內部空間7與主室20或居住空間6之間的隔牆一部分為氣體交換膜的構造，只要滿足將清新空氣取入內部空間7內，就主要的FFU21而言，也可以照樣使用以往的壁掛式空氣調節機。
如至此所述，對於以往的空氣換氣係將房間內在的空氣的一部分全部照樣和室外空氣交換(即，比喻成捐血，係抽出、捐贈全部血液)，本發明係空氣的基底部分係照樣對於只是消耗、產生的增減部分進行處理(再比喻成捐血，相當於補給只是必需成分的成分捐血、輸血)，在上述實施形態及實施例中所舉的數值、構造、構成、形狀、材料等始終只是例子，依照需要，也可以使用和此等不同的數值、構造、構成、形狀、材料等。
此外，使用在上述實施形態及實施例中所舉的數值、構造、構成，如同真空技術、真空室做成內部一端真空，然後自由地設定內部的氣體環境，或者可活用於只有真空環境的薄膜成長或材料、裝置製作一般，藉由以本發明在預定的空間使在空氣中漂浮(airborne)的微生物一旦成為零(實現在微生物(microbial)環境的“真空”等效狀態)，可將人活動環境、居住環境的微生物環境控制成期待的環境。在此狀況下，積極地引進優勢的微生物，或者進行氣相醫藥品、香味等引進，不僅可實現新的醫療環境、手法、保健環境，而且可開創、開發新的醫療、療養技術．服務(參照例如段落0256記載的平安與否確認法、健康狀態分析法)。特別是當經肺的投藥之際， 可以良好的“S/N比”，即在吸引的空氣中無塵埃或細菌類這種“干擾”(藥以外的成分大約零)的高品質的空氣進行。依照需要，也可以使用和此等不同的數值、構造、構成、用法。
附件的第1圖為用數位相機拍攝以往的清淨單元的圖面代用照片。
附件的第2圖為顯示進行在實施例之高清淨房間系統之主室內消耗氧氣的實驗之清況的圖面代用照片。
附件的第3A圖為顯示氣體交換裝置實機的圖面代用照片。
附件的第3B圖為顯示氣體交換裝置實機之過濾器部的圖面代用照片。
附件的第4圖為顯示將附件的第3A圖及附件的第3B圖所示的氣體交換裝置加入高清淨房間系統之房間中的一例的圖面代用照片。
附件的第5圖為顯示在測定第61圖所示之灰塵微粒子密度時間變化的實驗中使用的前置過濾器的圖面代用照片。
附件的第6A圖為顯示由氣體交換膜構成的帳篷狀構造的圖面代用照片。
附件的第6B圖為顯示由氣體交換膜構成的帳篷狀構造的圖面代用照片。
1a‧‧‧房間
2a‧‧‧天花板壁
2b‧‧‧側壁
2c‧‧‧側壁
2e‧‧‧側壁
2g‧‧‧地板壁
5‧‧‧天花板背面
6‧‧‧居住空間
7‧‧‧內部空間
8‧‧‧出入口
9‧‧‧牆壁
9a‧‧‧內壁
9b‧‧‧外壁
10‧‧‧高清淨房間系統
11a‧‧‧通氣口
11b‧‧‧通氣口
19‧‧‧有用空間
19a‧‧‧側壁
19b‧‧‧側壁
21‧‧‧FFU
22‧‧‧吹出口
23‧‧‧開口
24‧‧‧氣體流路
25‧‧‧開口
26‧‧‧氣體交換膜
61‧‧‧光觸媒
R1 ‧‧‧房間

Claims (6)

  1. 一種牆壁，係具有在內部有居住空間的房間用之可導入室外空氣的內部空間，該居住空間為封閉空間，其特徵在於：在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述牆壁之上述內部空間的主要面的至少一個係由灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜所構成，設上述居住空間的體積為V、設上述膜的面積為A、設厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D時，上述膜具有以{(V/A)/(D/L)}換算而設定的面積A，上述牆壁係經由上述膜而和房間內部連接，設上述房間內部的氧氣消耗率為B、設和外部在平衡狀態時的氧氣濃度為η0 、設上述膜的厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述房間內部的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將上述膜的面積A設定為至少滿足：
  2. 一種高清淨房間系統，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個係由灰塵微粒子不通過 而氣體分子通過的膜所構成，在上述房間內部具有居住空間，該居住空間為封閉空間，上述居住空間於其內部與外部之間無作為空氣氣流的出入，通過上述牆壁之上述通氣口而從包圍上述房間的外部空間將室外空氣導入上述牆壁之上述內部空間，在上述房間內設有將吹出口設置成送出氣體到上述居住空間內部的第1風扇、過濾器單元，在上述房間之側壁之至少一個上設有對應於上述第1風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從上述吹出口流出到上述居住空間內部的氣體全部構成為通過上述開口，通過保持氣密性地連通上述吸入口與上述開口的氣體流路，回流到上述第1風扇．過濾器單元，在上述房間設有構成為可出入上述居住空間的出入口，設上述居住空間的體積為V、設上述膜的面積為A、設厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D時，上述膜具有以{(V/A)/(D/L)}換算而設定的面積A，設上述居住空間的體積為V、設上述居住空間內部的氧氣消耗率為B、設和外部在平衡狀態且在上述居住空間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設上述牆壁具有的上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述膜的厚度為L、設上述居住空間內的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將上述膜的面積A設定為至少滿足：
  3. 一種高清淨房間系統，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個係由灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜所構成，在上述房間內部具有居住空間，該居住空間為封閉空間，在上述房間內部成對地設有開口及吹出口，該開口係取入該房間室內空氣，該吹出口係將該吸引空氣清淨化處理後使其全量再回到上述房間內部，設上述居住空間的體積為V、設上述膜的面積為A、設厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D時，上述膜具有以{(V/A)/(D/L)}換算而設定的面積A，設上述居住空間的體積為V、設上述居住空間內部的氧氣消耗率為B、設和外部在平衡狀態且在上述居住空間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設上述牆壁具有的上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述膜的厚度為L、設上述居住空間內的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將上述膜的面積A設定為至少滿足：
  4. 如請求項3之高清淨房間系統，其中含有複數間上述房間，設於上述複數間房間之各房間的上述開口與上述 吹出口係和設置於上述房間外部的集中空氣過濾器或集中空氣清淨機連通。
  5. 一種建築物，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個係由灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜所構成，在上述房間內部具有居住空間，該居住空間為封閉空間，上述居住空間於其內部與外部之間無作為空氣氣流的出入，通過上述牆壁之上述通氣口而從包圍上述房間的外部空間將室外空氣導入上述牆壁之上述內部空間，在上述房間內設有將吹出口設置成送出氣體到上述居住空間內部的第1風扇．過濾器單元，在上述房間之側壁之至少一個上設有對應於上述第1風扇．過濾器單元之吸入口的至少一個開口，將從上述吹出口流出到上述居住空間內部的氣體全部構成為通過上述開口，通過保持氣密性地連通上述吸入口與上述開口的氣體流路，回流到上述第1風扇．過濾器單元，在上述房間設有構成為可出入上述居住空間的出入口，設上述居住空間的體積為V、設上述膜的面積為A、設厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D時，上述膜具有以{(V/A)/(D/L)}使其換算而設定的面積A， 設上述居住空間的體積為V、設上述居住空間內部的氧氣消耗率為B、設和外部在平衡狀態且在上述居住空間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設上述牆壁具有的上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述膜的厚度為L、設上述居住空間內的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將上述膜的面積A設定為至少滿足：
  6. 一種建築物，其特徵在於：具有至少一個房間，構成上述房間的牆壁之至少一個為具有可導入室外空氣的內部空間之房間用的牆壁，在上述牆壁之端面具有連通外部與上述內部空間的通氣口，形成上述內部空間的主要面之至少一個係由灰塵微粒子不通過而氣體分子通過的膜所構成，在上述房間內部具有居住空間，居住空間為封閉空間，在上述房間內部成對地設有開口及吹出口，該開口係取入該房間室內空氣，該吹出口係將該吸引空氣清淨化處理後使其全量再回到上述房間內部，設上述居住空間的體積為V、設上述膜的面積為A、設厚度為L、設上述膜中的氧氣的擴散常數為D時，上述膜具有以{(V/A)/(D/L)}使其換算而設定的面積A，設上述居住空間的體積為V、設上述居住空間內部 的氧氣消耗率為B、設和外部在平衡狀態且在上述居住空間內部無氧氣消耗時的氧氣體積為V02 、設上述牆壁具有的上述膜中的氧氣的擴散常數為D、設上述膜的厚度為L、設上述居住空間內的目標氧氣濃度為η(η>0.18)時，將上述膜的面積A設定為至少滿足：
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