(57)【要約】      （修正有）【課題】空気清浄機能を備えた窓及びその換気方法を提供する。【解決手段】空気清浄機能を備えた窓は、外層ガラス２ａの下端と下窓枠１ｂの間にフィルタを嵌め込むための送風口下部可動扉、中層下部可動扉及び排風口下部可動扉が設けられる。送風チャンバーと排風チャンバー上端の中央部に風室仕切板は設けられ、送風チャンバーの上方に送風機が設けられ、送風チャンバー、送風機及び吸気チャンバーが吹出口格子を通じて屋内に連通することとなり、排風チャンバーの上方に排風機が設けられ、排風チャンバー、排風機及び吹出チャンバーが排風口格子を通じて屋外に連通することとなる。屋内外に各々ＣＯ２濃度センサー、ＰＭ２．５濃度センサーが設けられ、中層下部可動扉・排風口下部可動扉・送風口下部可動扉の箇所にステッピングモータが設けられ、同時にステッピングモータ、排風機、送風機を中央制御装置に接続して運転制御を行う。【選択図】図１
2018179490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓枠とガラスとを含む空気清浄機能を備えた窓であって、前記空気清浄機能を備えた窓は、フィルタ（３）と送風機（６ａ）と排風機（６ｂ）とを含み、前記窓枠が上窓枠（１ａ）、下窓枠（１ｂ）、左窓枠（１ｃ）、右窓枠（１ｄ）を用いて矩形構造を構成し、前記窓枠内に外層ガラス（２ａ）、中層ガラス（２ｂ）及び内層ガラス（２ｃ）が設けられ、前記外層ガラス（２ａ）と前記中層ガラス（２ｂ）との間に送風チャンバー（１２）を有し、前記中層ガラス（２ｂ）と前記内層ガラス（２ｃ）との間に排風チャンバー（１３）を有し；前記外層ガラス（２ａ）の下端と前記下窓枠（１ｂ）の間に前記フィルタ（３）を嵌め込むための送風口下部可動扉（１１）が設けられ、前記送風口下部可動扉（１１）と前記外層ガラス（２ａ）の下端が外層下蝶番（１０ａ）で連結され、前記中層ガラス（２ｂ）及び前記内層ガラス（２ｃ）の下端と前記下窓枠（１ｂ）との間に各々中層下部可動扉（４ａ）及び排風口下部可動扉（４ｂ）が設けられ、前記中層下部可動扉（４ａ）と前記中層ガラス（２ｂ）の下端が中層下蝶番（１０ｂ）で連結され、前記排風口下部可動扉（４ｂ）と前記内層ガラス（２ｃ）の下端が内層下蝶番（１０ｃ）で連結され；前記送風チャンバー（１２）と前記排風チャンバー（１３）上端の中央部に風室仕切板（１４）は設けられ、前記風室仕切板（１４）の一側にある前記送風チャンバー（１２）の上方に送風機（６ａ）が設けられ、同一側にある前記排風チャンバー（１３）の上方に吸気チャンバー底板（７ｄ）で吸気チャンバー（７ｂ）を仕切り、前記送風チャンバー（１２）、前記送風機（６ａ）及び前記吸気チャンバー（７ｂ）が吹出口格子（５ｂ）を通じて屋内に連通することとなり；前記風室仕切板（１４）の他側にある前記排風チャンバー（１３）の上方に排風機（６ｂ）が設けられ、同一側にある前記送風チャンバー（１２）の上方に吹出チャンバー底板（７ｃ）で吹出チャンバー（７ａ）を仕切り、前記排風チャンバー（１３）、前記排風機（６ｂ）及び前記吹出チャンバー（７ａ）が排風口格子（５ａ）を通じて屋外に連通することとなり；屋内外に各々ＣＯ２濃度センサー、ＰＭ２．５濃度センサーが設けられ、前記中層下部可動扉（４ａ）・前記排風口下部可動扉（４ｂ）・前記送風口下部可動扉（１１）の箇所にステッピングモータが設けられ、同時に前記ステッピングモータ、前記排風機（６ｂ）、前記送風機（６ａ）を中央制御装置に接続して運転制御を行う
ことを特徴とする空気清浄機能を備えた窓。
【請求項２】
前記フィルタ（３）は、プレフィルタと高性能フィルタとから成る構造である
請求項１に記載の空気清浄機能を備えた窓。
【請求項３】
請求項１に記載の空気清浄機能を備えた窓の換気方法であって、
（ａ．清浄換気：）  屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超え、同時に屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値も限界値を超えた時、清浄換気を起動し、すなわち、排風口下部可動扉（４ｂ）を開けて排風機（６ｂ）及び送風機（６ａ）を起動し；屋外の新鮮空気は、送風口下部可動扉（１１）にあるフィルタ（３）を経由して送風チャンバー（１２）に入り、前記送風機（６ａ）及び吸気チャンバー（７ｂ）によって吹出口格子（５ｂ）を経由して屋内に入り；屋内の排風は、排風口下部可動扉（４ｂ）から排風チャンバー（１３）に入り、前記排風機（６ｂ）及び吹出チャンバー（７ａ）によって排風口格子（５ａ）から屋外に排出され；
（ｂ．非清浄換気：）  屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、非清浄換気を起動でき、すなわち、外方へ前記送風口下部可動扉（１１）及び前記排風口下部可動扉（４ｂ）を開け、前記排風機（６ｂ）及び前記送風機（６ａ）を起動し；屋外の新鮮空気は前記送風口下部可動扉（１１）から前記送風チャンバー（１２）に入り、前記送風機（６ａ）及び前記吸気チャンバー（７ｂ）によって前記吹出口格子（５ｂ）を経由して屋内に入り；屋内の排風は、前記排風口下部可動扉（４ｂ）から前記排風チャンバー（１３）に入り、前記排風機（６ｂ）及び前記吹出チャンバー（７ａ）によって前記排風口格子（５ａ）から屋外に排出し；
（ｃ．自然換気：）  屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、自然換気を起動し、すなわち、前記排風口下部可動扉（４ｂ）を開けると共に内方へ９０度回転して前記送風口下部可動扉（１１）及び中層下邪魔板（４ａ）を開け、前記送風チャンバー（１２）及び前記排風チャンバー（１３）を遮断し、屋内外直接連通させて自然換気が形成される
ことを特徴とする空気清浄機能を備えた窓の換気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気・空気清浄技術分野に属し、特に、空気清浄機能を備えた窓及びその換気方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前世紀の７０年代から建築エネルギー消費を減らすため、大部分の空調等設備に密閉循環方式が用いられてきたことで、屋内の新鮮空気量が不足し、屋内空気質が日増しに悪化させてきた。この問題を解消する方法の多くは、窓を開けて換気することで、屋内に新鮮な空気を供給する。ただし、冬季（夏季）に窓を開けると必ず屋内の熱（冷）負荷が増大し、更にエネルギー消費が増えてしまう。同時にこの数年屋外煙霧問題が益々深刻となり、直接窓を開けて換気すると、屋外のＰＭ２．５を屋内に取り入れ、従って屋内の空気が汚染され、人の健康に危害を及ぼすことで、呼吸器疾患、慢性閉塞性肺疾患、気管支喘息、気管支炎及び肺癌等の疾患を極めて引き起こしやすくなっていた。
【０００３】
人間は、屋外のＰＭ２．５濃度を感じることができないため、非常に容易に屋外汚染の状態下で窓を開けて換気し、屋内の新鮮空気ニーズが満足されるが、大気内の粒子状物質によって人体を損傷し、よってスマートな窓開閉も煙霧から起きた健康ニーズである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
屋内の新鮮空気供給不足及び屋外煙霧による新鮮空気汚染問題を解決するため、本発明は、空気清浄機能を備えた窓及びその換気方法を提供するものであり、該空気清浄機能を備えた窓が屋内採光に影響を与えない状態下で、清浄換気、非清浄換気及び自然換気を完成させることができ、屋内空気質を保証し、人の健康に有益となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決策としては、窓枠とガラスとを含む空気清浄機能を備えた窓であって、前記空気清浄機能を備えた窓はフィルタと送風機と排風機とを更に含み、前記窓枠が上窓枠、下窓枠、左窓枠及び右窓枠を用いて矩形構造を構成し、窓枠内に外層ガラス、中層ガラス及び内層ガラスが設けられ、外層ガラスと中層ガラスとの間に送風チャンバーを有し、中層ガラスと内層ガラスとの間に排風チャンバーを有し；外層ガラスの下端と下窓枠の間にフィルタを嵌め込むための送風口下部可動扉が設けられ、送風口下部可動扉と外層ガラスの下端が外層下蝶番で連結され、中層ガラス及び内層ガラスの下端と下窓枠との間に各々中層下部可動扉及び排風口下部可動扉が設けられ、中層下部可動扉と中層ガラスの下端が中層下蝶番で連結され、排風口下部可動扉と内層ガラスの下端が内層下蝶番で連結され；前記送風チャンバーと排風チャンバー上端の中央部に風室仕切板は設けられ、風室仕切板の一側にある送風チャンバーの上方に送風機が設けられ、同一側にある排風チャンバーの上方に吸気チャンバー底板で吸気チャンバーを仕切り、送風チャンバー、送風機及び吸気チャンバーが吹出口格子を通じて屋内に連通することとなり；風室仕切板の他側にある排風チャンバーの上方に排風機が設けられ、同一側にある送風チャンバーの上方に吹出チャンバー底板で吹出チャンバーを仕切り、排風チャンバー、排風機及び吹出チャンバーが排風口格子を通じて屋外に連通することとなり；屋内外に各々ＣＯ２濃度センサー、ＰＭ２．５濃度センサーが設けられ、中層下部可動扉・排風口下部可動扉・送風口下部可動扉の箇所にステッピングモータが設けられ、同時にステッピングモータ、排風機、送風機を中央制御装置に接続して運転制御を行う。
【０００６】
前記フィルタは、プレフィルタと高性能フィルタとから成る構造を用いる。
【０００７】
空気清浄機能を備えた窓の換気方法であって、具体的に用いる換気方法は、
ａ．清浄換気
屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超え、同時に屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値も限界値を超えた時、清浄換気を起動し、すなわち、排風口下部可動扉を開けて排風機及び送風機を起動し；屋外の新鮮空気は、送風口下部可動扉にあるフィルタを経由して送風チャンバーに入り、送風機及び吸気チャンバーによって吹出口格子を経由して屋内に入り；屋内の排風は、排風口下部可動扉から排風チャンバーに入り、排風機及び吹出チャンバーによって排風口格子から屋外に排出され；
ｂ．非清浄換気
屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、非清浄換気を起動でき、すなわち、外方へ送風口下部可動扉及び排風口下部可動扉を開け、排風機及び送風機を起動し；屋外の新鮮空気は送風口下部可動扉から送風チャンバーに入り、送風機及び吸気チャンバーによって吹出口格子を経由して屋内に入り；屋内の排風は、排風口下部可動扉から排風チャンバーに入り、排風機及び吹出チャンバーによって排風口格子から屋外に排出し；
ｃ．自然換気
屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、自然換気を起動でき、すなわち、排風口下部可動扉を開けると共に内方へ９０度回転して送風口下部可動扉及び中層下邪魔板を開け、送風チャンバー及び排風チャンバーを遮断し、屋内外直接連通させて自然換気が形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気清浄機能を備えた窓は、窓枠とガラスとフィルタと送風機と排風機とを含み、外層ガラスと中層ガラスとの間に送風チャンバーを有し、中層ガラスと内層ガラスとの間に排風チャンバーを有する。外層ガラスの下端と下窓枠の間にフィルタを嵌め込むための送風口下部可動扉、中層下部可動扉及び排風口下部可動扉が設けられる。送風チャンバーと排風チャンバー上端の中央部に風室仕切板は設けられ、送風チャンバーの上方に送風機が設けられ、送風チャンバー、送風機及び吸気チャンバーが吹出口格子を通じて屋内に連通することとなり；排風チャンバーの上方に排風機が設けられ、排風チャンバー、排風機及び吹出チャンバーが排風口格子を通じて屋外に連通することとなる。屋内外に各々ＣＯ２濃度センサー、ＰＭ２．５濃度センサーが設けられ、中層下部可動扉・排風口下部可動扉・送風口下部可動扉の箇所にステッピングモータが設けられ、同時にステッピングモータ、排風機、送風機を中央制御装置に接続して運転制御を行う。該空気清浄機能を備えた窓が屋内採光に影響を与えない状態下で、清浄換気、非清浄換気及び自然換気を完成させることができ、屋内空気質を保証し、人の健康に有益となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空気清浄機能を備えた窓の正面図（屋外の角度から見る）
【図２】空気清浄機能を備えた窓の側面図
【図３】空気清浄機能を備えた窓の上面図
【図４】図２内のＡ部拡大図
【図５】図２内のＢ部拡大図
【図６】清浄換気を示す模式図
【図７】非清浄換気を示す模式図
【図８】自然換気を示す模式図
【図９】制御システムを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付図面を参照にしながら本発明に対し更な説明を行う。
【００１１】
図１、図２、図３、図４、図５は、空気清浄機能を備えた窓の構造を示す模式図である。図内に示すように、空気清浄機能を備えた窓は、窓枠とガラスとフィルタ３と送風機６ａと排風機６ｂとを含み、フィルタ３がプレフィルタと高性能フィルタとから成る構造を用いる。窓枠は、上窓枠１ａ、下窓枠１ｂ、左窓枠１ｃ、右窓枠１ｄを用いて矩形構造を構成し、窓枠内に外層ガラス２ａ、中層ガラス２ｂ及び内層ガラス２ｃが設けられ、外層ガラス２ａと中層ガラス２ｂとの間に送風チャンバー１２を有し、中層ガラス２ｂと内層ガラス２ｃとの間に排風チャンバー１３を有する。
【００１２】
外層ガラス２ａの下端と下窓枠１ｂの間にフィルタ３を嵌め込むための送風口下部可動扉１１が設けられ、送風口下部可動扉１１と外層ガラス２ａの下端が外層下蝶番１０ａで連結され、中層ガラス２ｂ及び内層ガラス２ｃの下端と下窓枠１ｂとの間に各々中層下部可動扉４ａ及び排風口下部可動扉４ｂが設けられ、中層下部可動扉４ａと中層ガラス２ｂの下端が中層下蝶番１０ｂで連結され、排風口下部可動扉４ｂと内層ガラス２ｃの下端が内層下蝶番１０ｃで連結される。
【００１３】
外層ガラス２ａの上端と外層上部連結リブ９ａとは連結し、外層上部連結リブ９ａの上方が排風口格子５ａ及び外側上部邪魔板１５ｂに連結される。中層ガラス２ｂの上端と中層上部連結リブ９ｂとは連結される。内層ガラス２ｃの上端と内層上部連結リブ９ｃとは連結し、内層上部連結リブ９ｃの上方が排風口格子５ｂ及び内側上部邪魔板１５ａに連結される。
【００１４】
送風チャンバー１２と排風チャンバー１３上端の中央部に風室仕切板１４は設けられ、風室仕切板１４の一側にある送風チャンバー１２の上方に送風機６ａが設けられ、同一側にある排風チャンバー１３の上方に吸気チャンバー底板７ｄで吸気チャンバー７ｂを仕切り、送風チャンバー１２、送風機６ａ及び吸気チャンバー７ｂが吹出口格子５ｂを通じて屋内に連通することとなる。風室仕切板１４の他側にある排風チャンバー１３の上方に排風機６ｂが設けられ、同一側にある送風チャンバー１２の上方に吹出チャンバー底板７ｃで吹出チャンバー７ａを仕切り、排風チャンバー１３、排風機６ｂ及び吹出チャンバー７ａが排風口格子５ａを通じて屋外に連通することとなる。
【００１５】
屋内外に各々ＣＯ２濃度センサー、ＰＭ２．５濃度センサーが設けられ、中層下部可動扉４ａ・排風口下部可動扉４ｂ・送風口下部可動扉１１の箇所にステッピングモータが設けられ、同時にステッピングモータ、排風機６ｂ、送風機６ａを中央制御装置に接続して運転制御を行う。
【００１６】
図６は、清浄換気を示す模式図である。屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超え、同時に屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値も限界値を超えた時、清浄換気を起動し、すなわち、排風口下部可動扉４ｂを開けて排風機６ｂ及び送風機６ａを起動し；屋外の新鮮空気は、フィルタ３を経由して送風チャンバー１２に入り、吹出口格子５ｂを経由して送風機６ａで屋内に送り込まれ；屋内の排風は、排風口下部可動扉４ｂの開口部から排風チャンバー１３に入り、排風口格子５ａを経由して排風機６ｂで屋外に送り出される。
【００１７】
図７は、非清浄換気を示す模式図である。屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、非清浄換気を起動し、すなわち、外方へ送風口下部可動扉及１１及び排風口下部可動扉４ｂを開け、排風機６ｂ及び送風機６ａを起動する。屋外の新鮮空気は送風口下部可動扉１１から送風チャンバー１２に入り、吹出口格子５ｂを経由して送風機６ａで屋内に送り込まれ；屋内の排風は、排風口下部可動扉４ｂの開口部から排風チャンバー１３に入り、排風口格子５ａを経由して排風機６ｂで屋外に送り出される。
【００１８】
図８は、自然換気を示す模式図である。屋内のＣＯ２濃度センサーにより屋内の空気中ＣＯ２含有量を測定し、ＣＯ２濃度が限界値を超えるが、屋外のＰＭ２．５濃度センサーのモニタリング値が限界値を超えない時、自然換気を起動し、すなわち、排風口下部可動扉４ｂを開けると共に内方へ９０度回転して送風口下部可動扉１１及び中層下邪魔板４ａを開け、送風チャンバー１２及び排風チャンバー１３を遮断し、屋内外直接連通させて自然換気が形成される。
【００１９】
図９は、制御システムを示す模式図である。屋内のＣＯ２濃度センサー及び屋外のＰＭ２．５濃度センサーは、中央制御装置に接続され、各々屋内のＣＯ２濃度及び屋外のＰＭ２．５濃度をモニタリングする。中央制御装置は、各々送風機６ａ、排風機６ｂ及びステッピングモータを制御し、ステッピングモータが各々中層下部可動扉４ａ、排風口下部可動扉４ｂ及び送風口下部可動扉１１を制御する。
【符号の説明】
【００２０】
１ａ  上窓枠
１ｂ  下窓枠
１ｃ  左窓枠
１ｄ  右窓枠
２ａ  外層ガラス
２ｂ  中層ガラス
２ｃ  内層ガラス
３  フィルタ
４ａ  中層下部可動扉
４ｂ  排風口下部可動扉
５ａ  排風口格子
５ｂ  吹出口格子
６ａ  送風機
６ｂ  排風機
７ａ  吹出チャンバー
７ｂ  吸気チャンバー
７ｃ  吹出チャンバー底板
７ｄ  吸気チャンバー底板
８  中層上仕切板
９ａ  外層上部連結リブ
９ｂ  中層上部連結リブ
９ｃ  内層上部連結リブ
１０ａ  外層下蝶番
１０ｂ  中層下蝶番
１０ｃ  内層下蝶番
１１  送風口下部可動扉
１２  送風チャンバー
１３  排風チャンバー
１４  風室仕切板
１５ａ  内側上部邪魔板
１５ｂ  外側上部邪魔板
【図１】
2018179490.tif 000003
【図２】
2018179490.tif 000004
【図３】
2018179490.tif 000005
【図４】
2018179490.tif 000006
【図５】
2018179490.tif 000007
【図６】
2018179490.tif 000008
【図７】
2018179490.tif 000009
【図８】
2018179490.tif 000010
【図９】
2018179490.tif 000011