(57)【要約】【課題】快適性や省エネルギー性も考慮しながら、自動的に部屋内を換気できるようにする。【解決手段】部屋Ｒ１を換気する自動換気システムＳ１であって、コントローラ１３を備える換気ユニット１と、コントローラ１１３を備える換気ユニット１０１と、コントローラ１３３を備える換気ユニット１２１を備え、コントローラ１１３およびコントローラ１３３は、コントローラ１３に接続されており、コントローラ１３は、各コントローラに接続される各センサにより測定された情報と、予め設定された空気の状態の基準値とを比較して、換気ユニット１と、換気ユニット１０１と、換気ユニット１２１との各開閉機構の開閉を決定し、換気ユニット１の開閉機構の開閉を制御するとともに、コントローラ１１３を経由して換気ユニット１０１の開閉機構の開閉およびコントローラ１３３を経由して換気ユニット１２１の開閉機構の開閉を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部屋を換気する自動換気システムであって、
第１の換気ユニットと、第２の換気ユニットとを備え、
前記第１の換気ユニットは、第１の本体と、第１のコントローラと、前記第１の本体の内部において相互に接続され、かつ前記第１の部屋内外を接続する複数の第１の開口部と、前記第１の開口部を開閉して空気の流通および遮断を行なう複数の第１の開閉機構と、前記第１の換気ユニットが設けられている箇所の前記第１の部屋内外の空気の状態である第１の情報を測定する第１のセンサとを備え、前記第１の開閉機構および前記第１のセンサは、前記第１のコントローラと接続されており、
前記第２の換気ユニットは、第２の本体と、第２のコントローラと、前記第２の本体の内部において相互に接続され、かつ前記第１の部屋内外を接続する複数の第２の開口部と、前記第２の開口部を開閉して空気の流通および遮断を行なう複数の第２の開閉機構と、前記第２の換気ユニットが設けられている箇所の前記第１の部屋内外の空気の状態である第２の情報を測定する第２のセンサとを備え、前記第２の開閉機構および前記第２のセンサは、前記第２のコントローラと接続されており、
前記第１のコントローラと前記第２のコントローラとは接続されており、
前記第１のセンサで測定された前記第１の情報は、前記第１のコントローラに伝達され、前記第２のセンサで測定された前記第２の情報は、前記第２のコントローラを経由して前記第１のコントローラに伝達され、
前記第１のコントローラは、前記第１の情報および前記第２の情報を、予め設定された空気の状態の基準値と比較して、前記第１の開閉機構および前記第２の開閉機構のそれぞれの開閉を決定し、前記第１の開閉機構の開閉を制御するとともに、前記第２のコントローラを経由して前記第２の開閉機構の開閉を制御することを特徴とする、自動換気システム。
【請求項２】
前記第１のセンサおよび第２のセンサの検知面は、前記第１の本体および第２の本体の外表面に露出するように配置されている、請求項１に記載の自動換気システム。
【請求項３】
前記第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、人感センサである第３のセンサをさらに備える、請求項１または２に記載の自動換気システム。
【請求項４】
前記第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、流量センサまたは圧力センサである第４のセンサをさらに備える、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項５】
前記第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、前記第１の本体内部および第２の本体内部に送風機構をさらに備える、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項６】
前記第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、自己電源供給機能をさらに備える、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項７】
前記第１の換気ユニットと第２の換気ユニットとは、無線通信により接続されている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項８】
前記第１の本体および第２の本体は、前記第１の部屋内に設置されている窓の窓枠または扉の扉板である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項９】
前記第１の本体および第２の本体は、前記第１の部屋内に設置されている天井の点検口または床下収納庫の扉板である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【請求項１０】
前記第１の本体および第２の本体は、前記第１の部屋の壁である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の自動換気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部屋内の空気の状態を検知し、自動的に部屋内を換気する自動換気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ガスまたはプロパンガスなどを燃料とする暖房器具または調理器具を部屋内で長時間使用して、ガスの燃焼のために十分な酸素がなくなり、不完全燃焼が生じた場合には、一酸化炭素が発生する。
【０００３】
このような場合に、部屋内の空気を安全かつ自動的に換気するシステムが提案されている。例えば特許文献１（特開平８−７５２０１号公報）には、部屋内のガス濃度を測定する測定手段と、測定手段により測定されたガス濃度が第１の基準値以上になると、窓を開ける手段とを具備する自動換気システムが開示されている。
【０００４】
特許文献１の自動換気システムの模式図を図２２に、またガス濃度による自動換気の流れを表すフローチャートを図２３に示す。
【０００５】
図２２の自動換気システム２００では、図２３のフローチャートに従って、部屋内に設置された都市ガス警報器２０３およびＣＯセンサ２０５により都市ガスの濃度および一酸化炭素の濃度を測定する（ステップ３０１）。それらの測定データを制御部２０７に送り、制御部２０７が各判定基準（ステップ３０２、３０４、３０５）に基づいて一般の窓２０９の上部に設置された換気用小窓２１１の開閉を制御する（開指令３０３、閉指令３０６）。
【０００６】
特許文献１の自動換気システム２００では、これらの処理及び動作により、部屋内の空気を安全かつ自動的に換気できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−７５２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図２２の自動換気システム２００では、制御部２０７はその近傍に設けられている換気用小窓２１１だけの開閉を制御している。そのため、制御されている換気用小窓２１１が一酸化炭素の発生源から遠い位置にある場合、制御部２０７の指令によって換気用小窓２１１が開いたとしても、効率よく換気を行なうことができない。
【０００９】
また、換気用小窓２１１が開くと、冷たい外気が部屋内に直接取り込まれて部屋内の温度が急激に低下するため、部屋内の人が不快に感じる。また、温度が低下した部屋内を、再度所定の温度まで暖房する際には、多くの燃料ガスが必要となる。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、部屋内の空気の状態に対応して、快適性や省エネルギー性も考慮しながら、自動的に部屋内を換気することを可能にしようとすることである。
【００１１】
より具体的には、上記要望を満たし得る、自動換気システムを提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明では、部屋内の空気の状態に対応して、快適性や省エネルギー性も考慮しながら、自動的に部屋内を換気するため、自動換気システムの構成と制御方法についての改良が図られる。
【００１３】
この発明に係る自動換気システムは、第１の部屋を換気する自動換気システムであって、第１の換気ユニットと、第２の換気ユニットとを備える。
【００１４】
第１の換気ユニットは、第１の本体と、第１のコントローラと、複数の第１の開口部と、第１の開閉機構と、第１のセンサとを備える。複数の第１の開口部は、第１の本体の内部において相互に接続され、かつ第１の部屋内外を接続する。第１の開閉機構は、第１の開口部を開閉して空気の流通および遮断を行なう。第１のセンサは、第１の換気ユニットが設けられている箇所の第１の部屋内外の空気の状態である第１の情報を測定する。第１の開閉機構および第１のセンサは、第１のコントローラと接続されている。
【００１５】
第２の換気ユニットは、第２の本体と、第２のコントローラと、複数の第２の開口部と、第２の開閉機構と、第２のセンサとを備える。複数の第２の開口部は、第２の本体の内部において相互に接続され、かつ第１の部屋内外を接続する。第２の開閉機構は、第２の開口部を開閉して空気の流通および遮断を行なう。第２のセンサは、第２の換気ユニットが設けられている箇所の第１の部屋内外の空気の状態である第２の情報を測定する。第２の開閉機構および第２のセンサは、第２のコントローラと接続されている。
【００１６】
第１のコントローラと第２のコントローラとは接続されている。第１のセンサで測定された第１の情報は、第１のコントローラに伝達される。第２のセンサで測定された第２の情報は、第２のコントローラを経由して第１のコントローラに伝達される。
【００１７】
第１のコントローラは、第１の情報および第２の情報を、予め設定された空気の状態の基準値と比較して、第１の開閉機構および第２の開閉機構のそれぞれの開閉を決定し、第１の開閉機構の開閉を制御する。それとともに、第２のコントローラを経由して第２の開閉機構の開閉を制御する。
【００１８】
上記の自動換気システムでは、第１のコントローラが、第１の情報および第２の情報を、予め設定された空気の状態の基準値と比較して、第１の開閉機構および第２の開閉機構のそれぞれの開閉を決定し、制御している。
【００１９】
すなわち、第１のコントローラが、どの換気ユニットを動作させれば、部屋内の空気で異常と判定されていない要素をできるだけ変化させずに、異常と判定された要素をできるだけ速やかに改善できるかを決定する。そして、そのための動作が必要と決定された換気ユニットの開閉機構に動作指令を送信する。
【００２０】
したがって、例えば暖房されている部屋内を換気する場合には、冷たい外気ではなく、できるだけ部屋内と近い温度の空気が導入できる。また、暖房器具に近い位置にあって、屋内の別の部屋に繋がっている換気ユニットを動作させて換気を行なうこともできる。その結果、快適性や省エネルギー性も考慮しながら、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。
【００２１】
また、センサの検知面は、本体の外表面に露出するように配置されている構成としてもよい。
【００２２】
上記の自動換気システムでは、センサの検知面が、本体の外表面に露出するように配置されている。
【００２３】
したがって、例えば部屋内外の気圧差が小さい場合でも、センサが遅滞なく部屋内外の空気の状態を測定することができる。その結果、快適性も考慮しながら、部屋内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【００２４】
また、第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、人感センサである第３のセンサをさらに備える構成としてもよい。
【００２５】
上記の自動換気システムでは、換気ユニットが人感センサをさらに備え、部屋内のどこに人がいるかを検知するようにしている。
【００２６】
したがって、例えば部屋内外の空気に温度差があるような場合でも、人から遠い位置にある換気ユニットのみを選択的に動作させて換気を行なうことができる。その結果、快適性をさらに高めながら、部屋内の換気を行なうことができる。
【００２７】
また、第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、流量センサまたは圧力センサである第４のセンサをさらに備える構成としてもよい。
【００２８】
上記の自動換気システムでは、換気ユニットが流量センサまたは圧力センサをさらに備え、換気ユニットの開口部を通過する空気の流量、または部屋内外の気圧差を検知するようにしている。
【００２９】
したがって、例えば部屋内外の気圧差が小さく、開口部を少量の空気しか通過しない場合でも、気圧差に対応して開閉機構の動作を適宜調整して、開口部を流れる空気の体積を調整することができる。部屋内外の気圧差が大きく、開口部を冷たい外気が大量に通過する場合も同様である。その結果、快適性も考慮しながら、部屋内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【００３０】
また、第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、第１の本体内部および第２の本体内部に送風機構をさらに備える構成としてもよい。
【００３１】
上記の自動換気システムでは、換気ユニットが本体内部に送風機構をさらに備え、本体内部に強制的な空気の流れを作り出すようにしている。
【００３２】
したがって、例えば風を発生させる器具が部屋内にあり、換気ユニットの開口部に空気を流したい方向と逆向きの圧力が生じているような場合でも、その圧力に打ち勝って所望の方向に空気の流れを作るようにすることができる。その結果、部屋内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【００３３】
また、第１の換気ユニットおよび第２の換気ユニットは、自己電源供給機能をさらに備える構成としてもよい。
【００３４】
上記の自動換気システムでは、換気ユニットが例えば太陽電池や圧電振動発電デバイスのような自己電源供給機能をさらに備えるようにしている。
【００３５】
したがって、外部からの電源供給線を引き回す必要がない。そのため、例えば換気ユニットが可動部を備える窓または扉であり、開閉が繰り返されるような場合でも、電源供給線が断線することがない。その結果、安定して部屋内の換気を行なうことができる。
【００３６】
また、第１の換気ユニットと第２の換気ユニットとは、無線通信により接続されている構成としてもよい。
【００３７】
上記の自動換気システムでは、換気ユニット間が無線通信により接続されている。
【００３８】
したがって、通信のための信号線を引き回す必要がない。そのため、例えば換気ユニットが可動部を備える窓または扉であり、開閉が繰り返されるような場合でも、信号線が断線することがない。その結果、安定して部屋内の換気を行なうことができる。
【００３９】
また、第１の本体および第２の本体は、第１の部屋内に設置されている窓の窓枠または扉の扉板としてもよい。
【００４０】
上記の自動換気システムでは、本体を窓枠または扉板として、その内部にセンサ、コントローラおよび開閉機構を内蔵させて、窓または扉を換気ユニットとするようにしている。
【００４１】
したがって、例えば部屋内が酸素不足となった場合にも、酸素が十分含まれている部屋外の空気を部屋内に容易に取り込むことができる。その結果、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。さらに、換気ユニットを窓または扉として一体に作り込むことができるので、家屋の構成資材として大量生産することで、自動換気システムを容易に導入することができる。
【００４２】
また、第１の本体および第２の本体は、第１の部屋内に設置されている天井の点検口または床下収納庫の扉板としてもよい。
【００４３】
上記の自動換気システムでは、本体を天井の点検口または床下収納庫の扉板として、その内部にセンサ、コントローラおよび開閉機構を内蔵させて、点検口または床下収納庫の扉を換気ユニットとするようにしている。
【００４４】
したがって、暖房によって暖められた空気が上昇することを利用して、例えば天井の点検口側の換気ユニットから部屋内の空気を排出し、床下収納庫側の換気ユニットから空気を流入させることができる。その結果、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。さらに、換気ユニットを点検口または床下収納庫の扉として一体に作り込むことができるので、家屋の構成資材として大量生産することで、自動換気システムを容易に導入することができる。
【００４５】
また、第１の本体および第２の本体は、第１の部屋の壁としてもよい。
【００４６】
上記の自動換気システムでは、本体を部屋の壁として、その内部にセンサ、コントローラおよび開閉機構を内蔵させて、壁自体を換気ユニットとするようにしている。
【００４７】
したがって、壁内に電源供給線や通信のための信号線を自由に引き回すことができる。この場合、高価な自己電源供給機能や無線通信装置を用いずに自動換気システムを構成することができる。その結果、自動換気システムを安価に導入することができる。
【発明の効果】
【００４８】
この発明では、第１のコントローラが、どの換気ユニットを動作させれば、部屋内の空気で異常と判定されていない要素をできるだけ変化させずに、異常と判定された要素をできるだけ速やかに改善できるかを決定する。そして、そのための動作が必要と決定された換気ユニットの開閉機構に動作指令を送信する。
【００４９】
したがって、例えば暖房されている部屋内を換気する場合には、冷たい外気ではなく、できるだけ部屋内と近い温度の空気が導入できる。また、暖房器具に近い位置にあって、屋内の別の部屋に繋がっている換気ユニットを動作させて換気を行なうこともできる。その結果、快適性や省エネルギー性も考慮しながら、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１〜Ｓ３が適用される部屋Ｒ１〜Ｒ３における自動換気システムＳ１〜Ｓ３の各構成要素の配置図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉２１の概略斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉２１の概略正面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉２１の概略断面図である。
【図８】図４の自動換気窓１において、開閉機構６Ａ〜６Ｄの動作状態に対応した窓枠２内への空気導入と排出および部屋Ｒ１内外の空気の流通または遮断状態を示した図である。
【図９】図１の自動換気窓１において、自然対流により換気が行なわれることを示した図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１のブロック線図を示した図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１の動作の流れを表すフローチャートを示した図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１が適用される部屋Ｒ１において、暖房器具Ｈの動作状態に対応した自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との開閉状態の変化を示した図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る自動換気システムＳ１が適用される部屋Ｒ１において、部屋内で人のいる位置による自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、スレーブの自動換気扉１２１との開閉状態の変化を示した図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉４１の概略斜視図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉６１の概略斜視図である。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る自動換気システムＳ１が適用される部屋Ｒ１における自動換気システムＳを構成する自動換気窓１と、自動換気扉１２１、１４１および１６１との配置図である。
【図２１】本発明の第７実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓８１の概略斜視図である。
【図２２】従来技術における自動換気システム２００の概略構成図である。
【図２３】従来技術におけるガス濃度によって換気用小窓２１１の開閉を制御するためのフローチャートを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
−第１実施形態−
図１〜１２は、本発明の第１実施形態に係る自動換気システムについて説明したものである。図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る自動換気システムＳ１〜Ｓ３がそれぞれ適用される部屋Ｒ１〜Ｒ３における、各構成要素の配置図である。部屋Ｒ１内には、暖房器具Ｈが設置されており、部屋Ｒ１〜Ｒ３には、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉２１と、自動換気扉１２１とが設けられている。
【００５２】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における部屋Ｒ１（一点鎖線で囲まれた領域）の拡大図である。以下、図１（Ｂ）で示された部屋Ｒ１に適用される自動換気システムＳ１を例として説明するが、部屋Ｒ２および部屋Ｒ３についても、同様の自動換気システムＳ２および自動換気システムＳ３により、部屋内の換気が行なわれる。
【００５３】
部屋Ｒ１に設置された暖房器具Ｈの使用により、部屋Ｒ１内の酸素量は低下し、ガスの燃焼のために十分な酸素がなくなって不完全燃焼が生じた場合には、一酸化炭素が発生するおそれがある。このような事態に備えるための自動換気システムＳ１は、第１の換気ユニットであるマスターの自動換気窓１と、第２の換気ユニットであるスレーブの自動換気窓１０１、２つのスレーブの自動換気扉１２１から構成されている。
【００５４】
なお、マスターの自動換気窓１とスレーブの自動換気窓１０１、またマスターの自動換気扉２１とスレーブの自動換気扉１２１とは、構造において根本的な相違はない。
【００５５】
自動換気窓１は、後述するようにコントローラ１３を備えている。また、自動換気窓１０１はコントローラ１１３を、自動換気扉１２１はコントローラ１３３を備えている。コントローラ１１３とコントローラ１３３とは、点線で模式的に示すように、それぞれコントローラ１３と接続されている。
【００５６】
コントローラ１３は、自動換気窓１自体の動作と、コントローラ１１３を経由して自動換気窓１０１の動作と、コントローラ１３３を経由して２つの自動換気扉１２１の動作とを制御している。
【００５７】
図２〜４は、自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１について説明したものである。図２は自動換気窓１を部屋Ｒ１内から見た概略斜視図である。図３は自動換気窓１を部屋Ｒ１内から見た概略正面図である。図４（Ａ）は図３のＸ１−Ｘ１断面図であり、図４（Ｂ）は図３のＹ１−Ｙ１断面図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の断面図における主要部（一点鎖線で囲まれた領域）の拡大図である。
【００５８】
自動換気窓１は、窓枠２と窓ガラス３から構成されている。窓枠２には部屋Ｒ１内に面する側の上部に開口部５Ａ、下部に開口部５Ｂ、部屋Ｒ１外に面する側の上部に開口部５Ｃ、下部に開口部５Ｄが設けられている。開口部５Ａ〜５Ｄは窓枠２の内部で相互に接続されており、部屋Ｒ１内に面する側の開口部５Ａおよび５Ｂと、部屋Ｒ１外に面する側の開口部５Ｃおよび５Ｄとは、部屋Ｒ１内外を接続している。
【００５９】
窓枠２の内部には、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１と、温度センサ１２と、コントローラ１３とがそれぞれ実装された基板１４が、取り付け部材１５により取り付けられている。窓ガラス３は、保持部材４Ａ〜４Ｄによって窓枠２に保持されている。
【００６０】
ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２は、自動換気窓１が設けられている箇所の部屋Ｒ１内外の空気の状態を測定する。ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２は、不図示の接続配線によりコントローラ１３に接続されている。これにより、各センサはコントローラ１３により制御され、また各センサが測定した空気の情報は、コントローラ１３に伝達される。コントローラ１３には、必要な制御機能を有するマイクロコンピュータが用いられる。
【００６１】
開閉機構６Ａは、弁７Ａ、台座８Ａ、支持部材９Ａおよびアクチュエータ１０Ａを備えている。弁７Ａは、開口部５Ａを閉塞できる形状に設計されており、支持部材９Ａを介してアクチュエータ１０Ａに接続される台座８Ａ上に取り付けられている。この実施例においては、弁７Ａは１枚のゴム部材に開口部５Ａの形状に対応した複数の突起が設けられたものであり、弁７Ａが取り付けられた台座８Ａは複数の支持部材９Ａにより支持されている。アクチュエータ１０Ａは、複数の支持部材９Ａのそれぞれに接続されている。
【００６２】
アクチュエータ１０Ａには、圧電アクチュエータが用いられ、自動換気窓１の主面方向に伸縮するように窓枠２に取り付けられている。アクチュエータ１０Ａは、コントローラ１３により動作が制御されており、コントローラ１３の動作指令によって伸縮することにより、開口部５Ａを開閉して、開口部５Ａにおける空気の流通および遮断を行なう。
【００６３】
台座８Ａは、開閉機構６Ａが開口部５Ａを閉じる際に、弁７Ａを開口部５Ａに強く押し付けることができるように強度を持たせるためのものである。したがって、台座８Ａには、アクチュエータ１０Ａの伸縮動作の負担とならないように、支持部材９Ａと共にアルミニウム合金のような軽く、強度の高い材料が用いられることが好ましい。
【００６４】
開閉機構６Ｂ〜６Ｄは、開閉機構６Ａと同一の構造を有しており、コントローラ１３の制御により、同様に開口部５Ｂ〜５Ｄを開閉して、開口部５Ｂ〜５Ｄにおける空気の流通および遮断を行なう。
【００６５】
図５〜７は、自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉２１について説明したものである。図５は自動換気扉２１を部屋Ｒ１内から見た概略斜視図である。図６は自動換気扉２１を部屋Ｒ１内から見た概略正面図である。図７（Ａ）は図６のＸ２−Ｘ２断面図であり、図７（Ｂ）は図６のＹ２−Ｙ２断面図であり、図７（Ｃ）は図６（Ａ）の断面図における主要部（一点鎖線で囲まれた領域）の拡大図である。
【００６６】
自動換気扉２１は、扉板２２と取っ手２３から構成されている。扉板２２には部屋Ｒ１内に面する側の上部に開口部２５Ａ、下部に開口部２５Ｂ、部屋Ｒ１外に面する側の上部に開口部２５Ｃ、下部に開口部２５Ｄが設けられている。開口部２５Ａ〜２５Ｄは扉板２２の内部で相互に接続されており、部屋Ｒ１内に面する側の開口部２５Ａおよび２５Ｂと、部屋Ｒ１外に面する側の開口部２５Ｃおよび２５Ｄとは、部屋Ｒ１内外を接続している。
【００６７】
扉板２２の内部には、ＣＯ2／ＣＯセンサ３１と、温度センサ３２と、コントローラ３３とがそれぞれ実装された基板３４が、取り付け部材３５により取り付けられている。
【００６８】
ＣＯ2／ＣＯセンサ３１および温度センサ３２は、自動換気扉２１が設けられている箇所の部屋Ｒ１内外の空気の状態を測定する。ＣＯ2／ＣＯセンサ３１および温度センサ３２は、不図示の接続配線によりコントローラ３３に接続されている。これにより、各センサはコントローラ３３により制御され、また各センサが測定した空気の情報は、コントローラ３３に伝達される。コントローラ３３には、必要な制御機能を有するマイクロコンピュータが用いられる。
【００６９】
開閉機構２６Ａ〜２６Ｄと、それらの構成要素である弁２７Ａ〜２７Ｄ、台座２８Ａ〜２８Ｄ、支持部材２９Ａ〜２９Ｄおよびアクチュエータ３０Ａ〜３０Ｄについては、自動換気窓１の開閉機構および対応する構成要素と同様である。
【００７０】
図８は、図４（Ａ）で示した自動換気窓１において、開閉機構６Ａ〜６Ｄの動作状態に対応した窓枠２内への空気導入と排出、および部屋Ｒ１内外の空気の流通または遮断の状態を示した図である。
【００７１】
図８（Ａ）は、部屋Ｒ１内が特に寒くはなく、部屋Ｒ１内で暖房器具Ｈが使用されていない場合に、開閉機構６Ａ〜６Ｄが開口部５Ａ〜５Ｄを全て閉塞している状態を表している。この状態では、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１、温度センサ１２およびコントローラ１３は動作しておらず、自動換気システムＳ１は動作していない。
【００７２】
図８（Ｂ）は、部屋Ｒ１で暖房器具Ｈが使用されている場合に、部屋Ｒ１内の空気の状態をＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２が測定できるようにした状態を表している。この場合、部屋Ｒ１内の開閉機構６Ａおよび６Ｂは、開口部５Ａおよび５Ｂを開き、かつ部屋Ｒ１外の開閉機構６Ｃおよび６Ｄは、開口部５Ｃおよび５Ｄを閉じる。
【００７３】
したがって、部屋Ｒ１内の空気は、開口部５Ａを通じて窓枠２の内部に導入され、開口部５Ｂを通じて部屋Ｒ１内に排出されて窓枠２の内部を流れることになる。ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２で測定された部屋Ｒ１内の空気の情報は、コントローラ１３に伝達される。
【００７４】
図８（Ｃ）は、部屋Ｒ１で暖房器具Ｈが使用されている場合に、部屋Ｒ１外の空気の状態をＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２が測定できるようにした状態を表している。この場合、部屋Ｒ１内の開閉機構６Ａおよび６Ｂは、開口部５Ａおよび５Ｂを閉じて、かつ部屋Ｒ１外の開閉機構６Ｃおよび６Ｄは、開口部５Ｃおよび５Ｄを開く。
【００７５】
したがって、部屋Ｒ１外の空気は、開口部５Ｄを通じて窓枠２の内部に導入され、開口部５Ｃを通じて部屋Ｒ１外に排出されて窓枠２の内部を流れることになる。ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２で測定された部屋Ｒ１外の空気の情報は、コントローラ１３に伝達される。
【００７６】
コントローラ１３は、後述のように、必要に応じて開閉機構６Ａ〜６Ｄの開閉を制御することにより、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）の状態を入れ替える。それに伴って、部屋Ｒ１で暖房器具Ｈが使用されている間、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２が部屋Ｒ１内外の空気の状態を測定し、コントローラ１３にその情報が継続的に伝達されるようにしている。
【００７７】
図８（Ｄ）は、コントローラ１３が部屋Ｒ１内の空気の状態を異常と判定し、自動換気窓１が設けられている箇所の部屋Ｒ１外の空気の状態を、部屋Ｒ１内に導入してもよいものと判定した状態を表している。この場合、部屋Ｒ１内の開閉機構６Ａおよび６Ｂと、部屋Ｒ１外の開閉機構６Ｃおよび６Ｄとは、開口部５Ａ〜５Ｄを全て開いて、部屋Ｒ１外の空気を部屋Ｒ１内に導入し、かつ部屋Ｒ１内の空気を部屋Ｒ１外に排出する。
【００７８】
図９は、図８（Ｂ）〜（Ｄ）の開閉機構６Ａ〜６Ｄの動作状態に対応した窓枠２内への空気導入と、部屋Ｒ１内外の空気の流通をさらに説明した図である
図９（Ａ）は、図８（Ｂ）に対応して、開口部５Ａおよび５Ｂのみが開いている場合に、部屋Ｒ１内の空気が、窓枠２の内部を流れることを説明したものである。
【００７９】
部屋Ｒ１内が暖房器具Ｈにより暖房されている場合、暖められた空気は部屋Ｒ１内で上昇し、その一部が窓枠２の部屋Ｒ１内に面する側の上部に設けられた開口部５Ａを通じて、窓枠２の内部に導入される。窓枠２の内部に導入された空気は、部屋Ｒ１外の暖房されていない空気に接している窓枠２Ｂで急速に冷やされる。その結果、導入された空気は、窓枠２の内部を下降し、窓枠２の部屋Ｒ１内に面する側の下部に設けられた開口部５Ｂを通じて、部屋Ｒ１内に排出される。
【００８０】
このように、開口部５Ａおよび５Ｂのみが開いている場合、部屋Ｒ１内の空気は窓枠２の内部を下向きに流れ、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２によりその状態が測定される。
【００８１】
図９（Ｂ）は、図８（Ｃ）に対応して、開口部５Ｃおよび５Ｄのみが開いている場合に、部屋Ｒ１外の空気が、窓枠２の内部を流れることを説明したものである。
【００８２】
部屋Ｒ１外の暖房されていない空気の一部は、窓枠２の部屋Ｒ１外に面する側の下部に設けられた開口部５Ｄを通じて、窓枠２の内部に導入される。窓枠２の内部に導入された空気は、部屋Ｒ１内の暖房器具Ｈにより暖房されている空気に接している窓枠２Ａで急速に暖められる。その結果、導入された空気は、窓枠２の内部を上昇し、窓枠２の部屋Ｒ１外に面する側の上部に設けられた開口部５Ｃを通じて、部屋Ｒ１外に排出される。
【００８３】
このように、開口部５Ｃおよび５Ｄのみが開いている場合、部屋Ｒ１外の空気は窓枠２の内部を上向きに流れ、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２によりその状態が測定される。
【００８４】
図９（Ｃ）は、図８（Ｄ）に対応して、開口部５Ａ〜５Ｄが全て開いている場合に、部屋Ｒ１内が換気されることを説明したものである。
【００８５】
図９（Ａ）の場合のように、窓枠２の部屋Ｒ１内に面する側の上部に設けられた開口部５Ａを通じて、窓枠２の内部に導入された部屋Ｒ１内の空気は、大半が開口部５Ｃを通じて、部屋Ｒ１外に排出される。一方、排出された体積に相当する空気が、窓枠２の部屋Ｒ１外に面する側の下部に設けられた開口部５Ｄを通じて、窓枠２の内部に導入され、開口部５Ｃを通じて部屋Ｒ１内に導入される。
【００８６】
なお、窓枠２の内部に導入された部屋Ｒ１内の空気は、一部が図９（Ａ）の場合のように窓枠２の内部を下降し、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２によりその状態が測定される。その後、窓枠２の部屋Ｒ１内に面する側の下部に設けられた開口部５Ｂを通じて部屋Ｒ１内に戻るが、大半は部屋Ｒ１外に排出されるため、部屋Ｒ１内の換気が進むことになる。
【００８７】
このように開口部５Ａ〜５Ｄが全て開いている場合、部屋Ｒ１内が換気され、かつＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２により部屋Ｒ１の換気の状態が測定される。
【００８８】
部屋Ｒ１外が屋内である自動換気扉２１の場合においても、開閉機構２６Ａ〜２６Ｄの開閉に対応した扉板２２内への空気導入と、部屋Ｒ１内外の空気の流通が、図９（Ａ）〜（Ｃ）と同様にして説明される。
【００８９】
図１０〜１２で、図１（Ｂ）で示された部屋Ｒ１に適用される自動換気システムＳ１の動作および機能を、さらに詳細に説明する。
【００９０】
図１０は、自動換気システムＳ１におけるブロック線図を示した図である。自動換気窓１０１のコントローラ１１３と、自動換気扉１２１のコントローラ１３３とは、それぞれ自動換気窓１のコントローラ１３に接続され、コントローラ１３によって制御されている。
【００９１】
コントローラ１３は、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２を制御しており、それらが測定した自動換気窓１が設けられている箇所の部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報が伝達されている。コントローラ１１３は、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１１および温度センサ１１２を制御しており、それらが測定した自動換気窓１０１が設けられている箇所の部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報が伝達されている。コントローラ１３３は、ＣＯ2／ＣＯセンサ１３１および温度センサ１３２を制御しており、それらが測定した自動換気扉１２１が設けられている箇所の部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報が伝達されている。
【００９２】
コントローラ１１３およびコントローラ１３３は、それらが制御している各センサから受信した部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報をコントローラ１３に伝達している。コントローラ１３は、伝達された情報と、予め設定された空気の状態の基準値とを比較して、どの自動換気窓および自動換気扉を動作させるか、すなわち、どの自動換気窓および自動換気扉の開閉機構を開閉するかを決定する。そして、動作が必要と決定された自動換気窓および自動換気扉のコントローラに対して、各開閉機構の各アクチュエータの動作指令を伝達する。
【００９３】
コントローラ１３がスレーブ側の自動換気窓および自動換気扉に対して、各アクチュエータの動作指令を伝達する場合、その動作指令はコントローラ１１３およびコントローラ１３３を経由する。
【００９４】
したがって、自動換気窓１のコントローラ１３は、自動換気窓１と、コントローラ１１３を経由して自動換気窓１０１と、コントローラ１３３を経由して自動換気扉１２１とについて、それぞれ開閉機構の開閉を制御していることになる。
【００９５】
図１１は、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との間における情報、判定、指令および動作の流れを示すフローチャートである。
【００９６】
ステップＳ１０１において、コントローラ１３は、自動換気窓１の各センサに動作指令を出し、部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報を収集する。また、同ステップでは、コントローラ１３は、ステップＳ１０２においてスレーブ側の各センサにより測定され、スレーブの各コントローラから伝達された部屋Ｒ１内外の空気の状態の情報も収集する。
【００９７】
ステップＳ１０３において、コントローラ１３は、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２において得られた、部屋Ｒ１内の空気のＣＯ2／ＣＯの濃度および温度の情報を、予め設定された基準値と比較する。
【００９８】
部屋Ｒ１内の空気の状態が基準範囲内であり、特に異常が発生していないと判定された場合はステップＳ１０１に戻り、部屋Ｒ１内の空気の状態の監視が継続される。
【００９９】
一方、部屋Ｒ１内の空気の状態が基準範囲外であり、異常が発生していると判定された場合、ステップＳ１０４に進む。このステップでは、コントローラ１３は、どの自動換気窓および自動換気扉を動作させれば、異常と判定されていない要素をできるだけ変化させずに、異常と判定された要素をできるだけ速やかに改善できるかを決定する。
【０１００】
自動換気窓１に対して動作指令を伝達する必要があると決定された場合、ステップＳ１０５において、コントローラ１３はコントローラ１３自体に対するアクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄの動作指令を発生させる。ステップＳ１０６において、コントローラ１３は、その動作指令に基づき、アクチュエータ１０Ａ〜１０Ｄを動作させることにより、部屋Ｒ１の換気を行なう。
【０１０１】
一方、自動換気窓１０１および自動換気扉１２１に対して動作指令を伝達する必要があると決定された場合、ステップＳ１０７において、コントローラ１３はスレーブ側の各コントローラに対して各アクチュエータの動作指令を伝達する。
【０１０２】
すなわち、自動換気窓１０１に対して動作指令を伝達する必要があると決定された場合、コントローラ１３は、コントローラ１１３に対して、アクチュエータ１１０Ａ〜１１０Ｄの動作指令を伝達する。また、自動換気扉１２１に対して動作指令を伝達する必要があると決定された場合、コントローラ１３は、コントローラ１３３に対して、アクチュエータ１３０Ａ〜１３０Ｄの動作指令を伝達する。
【０１０３】
ステップＳ１０８において、スレーブ側の各センサにより部屋Ｒ１内外の空気の状態を測定し、コントローラ１３にその情報を送信した後は待機状態となっていた各コントローラは、コントローラ１３が伝達した動作指令を受信する。
【０１０４】
ステップＳ１０９において、コントローラ１１３およびコントローラ１３３は、ステップＳ１０８で受信した動作指令が、自らに対するものかどうかを判定する。自らに対するものと判定された場合、ステップＳ１１０において、動作指令先に該当するコントローラは、制御する各アクチュエータを動作させることにより、部屋Ｒ１の換気を行なう。
【０１０５】
一方、動作指令が自らに対するものではないと判定された場合、各コントローラはステップＳ１０２に戻り、部屋Ｒ１内の空気の状態の監視が継続される。
【０１０６】
図１２は、自動換気システムＳ１が適用される部屋Ｒ１において、暖房器具Ｈの動作状態に対応した自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との開閉状態の変化を示した図である。
【０１０７】
図１２（Ａ）は、部屋Ｒ１内が特に寒くはなく、部屋Ｒ１内で暖房器具Ｈが使用されておらず、自動換気システムＳ１が動作していない状態である。したがって、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との各開閉機構は、各開口部を全て閉じており、部屋Ｒ１内の換気は行なわれていない。
【０１０８】
図１２（Ｂ）は、暖房器具Ｈの運転時であり、例えば運転開始時で、暖房器具Ｈが部屋Ｒ１内を急速に暖房しようとしてガスを多く燃焼し、空気中の酸素を多く消費している状態である。
【０１０９】
この場合、図１１のステップＳ１０１〜Ｓ１０３により、暖房器具Ｈに近い位置にある自動換気窓１のＣＯ2／ＣＯセンサ１１と自動換気扉１２１のＣＯ2／ＣＯセンサ１３１とが、空気中の二酸化炭素の増加を検知する。
【０１１０】
そして、図１１のフローチャートのＳ１０４により、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１のどれを動作させれば、部屋Ｒ１内の空気の状態を適切に改善できるかが決定される。
【０１１１】
この場合、まだ部屋Ｒ１内の温度は低いので、特に温度は気にせず、屋外の新鮮な空気を導入するために、自動換気窓１を動作させ、さらに暖房器具Ｈに近い位置に設置されている自動換気扉１２１を動作させることが選択される。
【０１１２】
そして、図１１のステップＳ１０５〜Ｓ１１０により、自動換気窓１および自動換気扉１２１を通じて部屋Ｒ１内に新鮮な空気を導入する。
【０１１３】
図１２（Ｃ）は、暖房器具Ｈの定常運転時であり、暖房器具Ｈが部屋Ｒ１内の温度を維持する程度にガスを少量ずつ燃焼し、空気中の酸素を少量ずつ消費している状態である。
【０１１４】
この場合、屋外の冷たい空気を導入すると、せっかく暖められた部屋Ｒ１内の温度を下げることになり、快適性を損なうことになる。また、部屋Ｒ１内を再度暖房しようとすると、ガスを余分に燃焼する必要が生じ、省エネルギー性の面からも不都合である。
【０１１５】
図１２（Ｃ）でも、図１２（Ｂ）と同じく、図１１のステップＳ１０１〜Ｓ１０４により、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１のどれを動作させれば、部屋Ｒ１内の空気の状態を、適切に改善できるかが決定される。
【０１１６】
この場合は、上記のように屋外に面している自動換気窓１を動作させるとＣＯ2の濃度は下がるが、部屋Ｒ１内の温度が下がるという問題が発生する。したがって、自動換気窓１は動作させず、温度差の少ない空気を導入することができる、屋内の自動換気扉１２１を動作させることが選択される。
【０１１７】
そして、図１１のフローチャートのステップＳ１０７〜Ｓ１１０により、２つの自動換気扉１２１を通じて部屋Ｒ１内に温度差の少ない空気を導入する。
【０１１８】
図１２（Ｄ）は、暖房器具Ｈの運転時であり、例えば何らかの理由で異常燃焼が起こっている状態である。このような場合、図１１のステップＳ１０１〜Ｓ１０３により、暖房器具Ｈに近い位置に設置されている自動換気窓１のＣＯ2／ＣＯセンサ１１と自動換気扉１２１のＣＯ2／ＣＯセンサ１３１とが、一酸化炭素の急激な増加を検知する。
【０１１９】
この場合は、直ちに部屋Ｒ１内を換気するため、図１１のＳ１０４により、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１とを全て動作させることが選択される。
【０１２０】
そして、図１１のフローチャートのステップＳ１０５〜Ｓ１１０により、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１とを通じて部屋Ｒ１内に新鮮な空気を導入する。
【０１２１】
なお、自動換気システムＳ１は、部屋内の人が不図示のスイッチを入れることによって動作させることができ、また暖房器具Ｈの使用により、無線通信で自動的に動作するようにすることもできる。
【０１２２】
第１実施形態の自動換気システムＳ１によれば、部屋Ｒ１内外の空気の状態に対応して、マスターの自動換気窓１のコントローラ１３が、どの換気ユニットを動作させれば、部屋Ｒ１内の空気の状態を適切に改善できるかが決定される。
【０１２３】
そして、そのための動作が必要と決定された換気ユニットの開閉機構に動作指令を送信するようにしている。
【０１２４】
したがって、例えば暖房されている部屋内を換気する場合には、冷たい外気ではなく、できるだけ部屋内と近い温度の空気が導入できる。また、暖房器具に近い位置にあって、屋内の別の部屋に繋がっている換気ユニットを動作させて換気を行なうこともできる。その結果、快適性や省エネルギー性も考慮しながら、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。
【０１２５】
第１実施形態の自動換気システムＳ１では、本体が窓枠１または扉板２１であり、その内部に各センサ、コントローラおよび各開閉機構が内蔵された自動換気窓１または自動換気扉２１が用いられている。この場合、例えば部屋内が酸素不足となった場合にも、酸素が十分含まれている部屋Ｒ１外の空気を部屋内に容易に取り込んで、部屋Ｒ１内の換気を効率的に行なうことができる。さらに、窓または扉として一体に作り込むことができるので、家屋の構成資材として大量生産することで、自動換気システムＳ１を容易に導入することができる。
【０１２６】
また、第１実施形態の自動換気システムＳ１は、自己電源供給機能をさらに備える構成としてもよい。自己電源供給機能としては、自動換気システムＳ１が太陽電池や圧電振動発電デバイスなどを用いることができる。そのような場合、外部からの電源供給線を引き回す必要がない。例えば自動換気窓１の部屋Ｒ１外に面する側の窓枠２に、太陽電池が付設されていると、自動換気窓１の開閉が繰り返されるような場合でも、電源供給線が断線することがない。したがって、安定して部屋Ｒ１内の換気を行なうことができる。
【０１２７】
また、第１実施形態の自動換気システムＳ１は、無線通信により接続されている構成としてもよい。自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との間が無線通信により接続されているので、通信のための信号線を引き回す必要がない。例えば自動換気扉１２１の開閉が繰り返されるような場合でも、信号線が断線することがないため、安定して部屋内の換気を行なうことができる。
【０１２８】
なお、部屋Ｒ２および部屋Ｒ３についても、同様の構成要素および制御方法を有する自動換気システムＳ２および自動換気システムＳ３により、部屋内の換気を効率的に行なうことができる。したがって、各部屋にこのような自動換気システムを適用することにより、屋内を総合的に換気することができる。
【０１２９】
−第２実施形態−
図１３は、本発明の第２実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。第２実施形態に係る自動換気窓１では、ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２がそれぞれ２個用いられる。ＣＯ2／ＣＯセンサ１１および温度センサ１２自体は窓枠２に内蔵されている基板１４に実装されており、その検知面がそれぞれ窓枠２に設けられた開口部２Ｃおよび２Ｄから、窓枠２の外表面に露出するように配置されている。この場合、一方が部屋Ｒ１内の空気の状態を、他方が部屋Ｒ１外の空気の状態を測定する。第２実施形態は自動換気扉２１にも適用でき、そのような場合、各センサの検知面が扉板２２の外表面に露出するように配置される。
【０１３０】
第２実施形態では、各センサの検知面が、窓枠２の外表面に露出するように配置されている。したがって、例えば部屋Ｒ１内外の気圧差が小さい場合でも、各センサが遅滞なく部屋Ｒ１内外の空気の状態を測定することができる。その結果、快適性も考慮しながら、部屋内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【０１３１】
なお、上記では、第２実施形態に係る自動換気窓１として、各センサの検知面が、窓枠２に設けた各開口部から窓枠２の外表面に露出するように配置されたものを説明した。これに限らず、各センサ自体を窓枠２の外表面に配置して、窓枠２に開口部を設けずに各センサの検知面を窓枠２の外表面に露出させるようにしてもよい。
【０１３２】
−第３実施形態−
図１４は、本発明の第３実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。第３実施形態に係る自動換気窓１は、人感センサである赤外線センサ１６をさらに備えている。赤外線センサ１６自体は、窓枠２に内蔵されている基板１４に実装されているが、その検知面が窓枠２に設けられた開口部２Ｅから、窓枠２の外表面に露出するように配置されている。第３実施形態は自動換気扉２１にも適用でき、そのような場合、自動換気扉２１は赤外線センサ３６をさらに備える。
【０１３３】
第３実施形態では、赤外線センサ１６をさらに備え、部屋Ｒ１内のどこに人がいるかを検知するようにしている。したがって、例えば部屋Ｒ１内外の空気に温度差があるような場合でも、人から遠い位置にある自動換気窓１および自動換気扉２１のみを選択的に動作させて換気を行なうことができる。その結果、快適性をさらに高めながら、部屋内の換気を行なうことができる。
【０１３４】
図１５は、本発明の第３実施形態に係る自動換気システムＳ１が適用される部屋Ｒ１において、部屋内で人Ｐのいる位置による自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１との開閉状態の変化を示した図である。
【０１３５】
図１５（Ａ）は、人Ｐが部屋Ｒ１の配置図で左下の自動換気扉１２１に近い場所にいる場合を示す。この場合、自動換気扉１２１の赤外線センサ１３６が人Ｐを検知する。その結果、自動換気扉１２１からは部屋Ｒ１外の空気を導入せず、自動換気窓１と、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１とを通じて、部屋Ｒ１内に空気が導入されるように自動換気システムＳ１が動作する。
【０１３６】
人Ｐが自動換気窓１に近い場所に移動すると、図１５（Ｂ）のように自動換気窓１の赤外線センサ１６が人Ｐを検知し、自動換気扉１からは部屋Ｒ１外の空気を導入せず、自動換気窓１０１と、自動換気扉１２１とを通じて、部屋Ｒ１内に空気が導入されるように自動換気システムＳ１が動作する。
【０１３７】
なお、上記では、第３実施形態に係る自動換気窓１として、赤外線センサ１６の検知面が、窓枠２に設けた開口部２Ｅから窓枠２の外表面に露出するように配置されたものを説明した。これに限らず、赤外線センサ１６自体を窓枠２の外表面に配置して、窓枠２に開口部を設けずに赤外線センサ１６の検知面を窓枠２の外表面に露出させるようにしてもよい。また、人感センサとして赤外線センサ以外にも、人の存在の有無を検知できるものであれば、その原理は問わない。
【０１３８】
−第４実施形態−
図１６は、本発明の第４実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。第４実施形態に係る自動換気窓１は、流体センサ１７をさらに備えている。流体センサ１７としては、流量センサまたは圧力センサを用いることができる。流体センサ１７は、窓枠２に内蔵されており、開口部５Ａを通じた空気の流れについて検知する１７Ａと、開口部５Ｃを通じた空気の流れについて検知する１７Ｂとから構成される。第４実施形態は自動換気扉２１にも適用でき、自動換気扉２１が流体センサ３７をさらに備えることができる。
【０１３９】
第４実施形態では、自動換気窓１が流体センサ１７をさらに備え、自動換気窓１の開口部５Ａおよび５Ｃを通過する空気の流量、または部屋Ｒ１内外の気圧差を検知するようにしている。したがって、例えば部屋Ｒ１内外の気圧差が小さく、開口部５Ａおよび５Ｃを少量の空気しか通過しない場合でも、開閉機構６Ａおよび６Ｃの動作を適宜調整して、開口部５Ａおよび５Ｃを流れる空気の体積を調整することができる。部屋Ｒ１内外の気圧差が大きく、開口部５Ａおよび５Ｃを冷たい外気が大量に通過する場合も同様である。その結果、快適性も考慮しながら、部屋内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【０１４０】
なお、上記では、第４実施形態に係る自動換気窓１として、流体センサ１７が窓枠２に内蔵されたものを説明した。これに限らず、流体センサ１７を窓枠２の外表面に配置するようにしてもよい。
【０１４１】
−第５実施形態−
図１７は、本発明の第５実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓１の概略断面図である。第５実施形態に係る自動換気窓１は、窓枠２の内部に送風機構１８をさらに備えている。送風機構１８としては、ファンまたはブロアなどを用いることができる。第５実施形態は自動換気扉２１にも適用でき、自動換気扉２１が送風機構３８をさらに備えることができる。
【０１４２】
第５実施形態では、自動換気窓１が窓枠２の内部に送風機構１８をさらに備え、窓枠２の内部に強制的な空気の流れを作り出すようにしている。したがって、例えば風を発生させる器具が部屋内にあり、開口部５Ａおよび５Ｂに空気を流したい方向と逆向きの圧力が生じているような場合でも、その圧力に打ち勝って所望の方向に空気の流れを作るようにすることができる。その結果、部屋Ｒ１内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【０１４３】
−第６実施形態−
図１８および図１９は、本発明の第６実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気扉４１および自動換気扉６１の概略斜視図である。第６の実施形態に係る自動換気扉４１は、扉板４２と取っ手４３から構成されている。扉板４２は、部屋Ｒ１に設けられている天井の点検口の扉板である。扉板４２の部屋Ｒ１内に面する側には、開口部４５Ａおよび４５Ｂが設けられており、部屋Ｒ１外に面する側には、不図示の開口部４５Ｃおよび４５Ｄが設けられている。
【０１４４】
また、自動換気扉６１は、扉板６２と取っ手６３から構成されている。扉板６２は部屋Ｒ１に設けられている床下収納庫の扉板である。扉板６２の部屋Ｒ１内に面する側には、開口部６５Ａおよび６５Ｂが設けられており、部屋Ｒ１外に面する側には、不図示の開口部６５Ｃおよび６５Ｄが設けられている。
【０１４５】
第６実施形態では、本体を天井の点検口または床下収納庫の扉板として、各扉板の内部に各センサ、コントローラおよび各開閉機構を内蔵させることにより、点検口または床下収納庫の扉を自動換気扉としている。したがって、暖房によって暖められた空気が上昇することを利用して、例えば天井の点検口側の自動換気扉から部屋Ｒ１内の空気を排出し、床下収納庫側の自動換気扉から空気を流入させることができる。その結果、部屋Ｒ１内の換気をさらに効率的に行なうことができる。
【０１４６】
図２０は、図１（Ａ）に示した自動換気システムＳ１が、自動換気扉１４１および１６１をさらに備える場合を示す配置図である。図１８で示した天井の点検口の扉板である自動換気扉１４１から排出された部屋Ｒ１内の空気は、天井裏ＢＰを通り、給排気口Ｄ１から屋外に排出される。一方、排出された体積に相当する空気が、給排気口Ｄ２から屋内に導入され、床下ＵＦおよび床下収納庫内に設けられた通気口を通り、図１９で示した床下収納庫の扉板である自動換気扉１６１から部屋Ｒ１内に導入される。
【０１４７】
第６実施形態では、自動換気扉４１または６１を点検口または床下収納庫の扉として一体に作り込むことができる。その結果、家屋の構成資材として大量生産することで、自動換気システムＳ１を容易に導入することができる。
【０１４８】
−第７実施形態−
図２１は、本発明の第７実施形態に係る自動換気システムＳ１を構成する自動換気窓８１を部屋Ｒ１内から見た概略斜視図である。第７実施形態に係る自動換気窓８１は、窓枠８２と窓ガラス８３とからなる窓が、部屋Ｒ１の壁８９に取り付けられたものである。すなわち、この実施形態では、壁８９を自動換気窓８１の本体としている。壁８９の部屋Ｒ１内に面する側の窓枠８２の上方および下方には、開口部８５Ａおよび８５Ｂが設けられており、部屋Ｒ１外に面する側の窓枠８２の上方および下方には、不図示の開口部８５Ｃおよび８５Ｄが設けられている。
【０１４９】
第７実施形態では、壁８９を本体として、その内部に各センサ、コントローラおよび各開閉機構を内蔵させることにより、壁８９を含めて自動換気窓８１となるようにしている。したがって、壁８９内に電源供給線や通信のための信号線を自由に引き回すことができる。この場合、高価な自己電源供給機能や無線通信装置を用いずに自動換気システムＳ１を構成することができる。その結果、自動換気システムＳ１を安価に導入することができる。
【０１５０】
なお、この発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
Ｓ１〜Ｓ３    自動換気システム
Ｒ１〜Ｒ３    部屋
１、８１    自動換気窓
２、８２    窓枠
５Ａ〜５Ｄ、２５Ａ〜２５Ｄ、４５Ａ〜４５Ｄ、６５Ａ〜６５Ｄ、８５Ａ〜８５Ｄ    開口部
６Ａ〜６Ｄ、２６Ａ〜２６Ｄ    開閉機構
１１、３１    ＣＯ2／ＣＯセンサ
１２、３２    温度センサ
１３、３３    コントローラ
１６、３６    赤外線センサ
１７、３７    流体センサ
１８、３８    送風機構
２１、４１、６１    自動換気扉
２２、４２、６２    扉板
８９  壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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