JP2021517233A - スマート換気システム - Google Patents

Abstract

本発明は、屋内エリアの換気を実行し、閉空間における空気質を高め、空気質を維持するスマート換気システムに関し、スマート換気システムは、窓（５０）の上に配置され、スマート換気システムは、本体（１）に位置し、窓（５０）に取り付けられ、屋内および屋外と接続するような方法で配置された換気モジュール（５１）であって、屋内と屋外との間の通気路を制御する、換気モジュール（５１）と、屋内で空気値を測定する屋内センサ群（５７）と、屋外で空気値を測定する屋外センサ群（２０）と、電子カード（１５）であって、生成されたセンサ値を分析し、分析の結果として清浄な空気が必要である場合に吸気口カバー（３５）を開くことにより吸気ファン群（１４）を関与させ、分析の結果として汚染された空気を外に出す必要がある場合に排気口カバー（３７）を開くことにより排気ファン群（８）を関与させ、分析の結果として湿度の割合を低下させる必要がある場合に除湿器（１２）を関与させ、分析の結果として湿度の割合を高める必要がある場合に加湿器（１０）を関与させる、電子カード（１５）と、アダプタおよび貯水器（５３）から必要なエネルギーを提供するデバイスと、を備える。

Description

本発明は、質の高い空気を常に提供し、屋内空気の質を高めるスマート換気システムに関する。

本発明は特に、ＣＯ２などの屋内および屋外の汚染物質の量、温度、湿度、微粒子状物質（ＰＭ２．５）、ＣＯ、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）、ＬＮＧ−ＬＰＧ、およびオゾンを測定することにより、常に質の高い新鮮な空気を提供し、屋内空気の質を高めるスマート換気システムに関する。

今日、世界保健機関の報告によれば、人々は職場で７０％、自宅で２０％、合計９０％の時間を屋内で過ごしている。この理由で、建物の換気は人間の健康に関して極めて重大である。室内の衛生を維持するために、居住エリアの換気も必要である。加えて、換気単独では、屋内空気質を調整するためには不十分である。換気と共に、屋内エリアの温度および湿度を理想レベルに維持すべきである。屋外から得られる空気中には相当量の粉塵が存在する可能性が高いため、受け入れた空気をフィルタリングして屋内エリアに換気する必要がある。

先行技術において、屋内エリアの換気はユーザ要求に応じて手動で提供された。これは、常に屋内空気質を高レベルに維持することを困難にする。同時、過剰な換気はエネルギー損失を引き起こす。加えて、換気を提供するだけでは湿度および温度の所望のレベルはもたらされ得ない。

先行技術において、大気中のＣＯ２レベル、湿度および温度の測定を実行するデバイスが提供された。これらのデバイスは、内蔵された温度、湿度、およびＣＯ２センサによって大気値の測定を実行することによって情報を提供するだけであり、これらの値をスクリーン上に表示する。

先行技術に関する研究の結果、特許出願第ＴＲ２０１５／０７３３１号に遭遇した。この発明は、屋内および屋外の酸素量などの空気質を決定する要因を比較することによって、加熱および冷却の必要性とは別に、新鮮な空気の必要性を満たすことを目的とするスマート空調装置によって空気を富化するための方法に関する。この出願では、空調装置によって換気が実行される。酸素単独では屋内空気質を定義するには不十分なパラメータであるため、また、外気の取り込みのみによって屋内空気質を快適なレベルに維持することはできない。空気中の粒子の数を減らし、湿度レベルを増減するデバイスによってのみ、屋内空気質をバランスの取れた快適なレベルに維持することができる。加えて、空調装置は、環境に細菌を拡散させ、呼吸器疾患を引き起こす。

先行技術に関する研究の結果、出願番号第ＴＲ２０１７／２０８０５号の特許出願に遭遇した。この発明は、地下鉄の駅、ショッピングセンター、および家などの閉空間の環境内に設置されたＣＯ２センサからの値に応じて、ファンのスピードを増減させることによって空気質を調整することに関する。ＣＯ２単独では屋内空気質を定義するには不十分なパラメータであるため、外気の取り込みのみによって屋内空気質を快適なレベルに維持することはできない。空気中の粒子の数を減らし、湿度レベルを増減するデバイスによってのみ、屋内空気質をバランスの取れた快適なレベルに維持することができる。加えて、この発明では、屋外から受け入れた空気質の値は分析されない。今日、質の低い空気が屋内に取り込まれることが可能性の１つである。この場合、このデバイスは、空気の質を高めるのではなく、屋内空気質を悪化させることになる。

結果として、上記の問題およびこの主題に関する現状の解決策の不十分さに起因して、関連する技術分野において改善が必要とされている。

本発明は、現在の状況によって触発され、上記の問題を解消することを目的とする。 本発明の主な目的は、屋内および屋外に置かれたセンサによって空気中の値を測定し、得られたセンサデータのすべてを分析するアルゴリズムを有するソフトウェアを用いて、ＡＳＨＲＡＥ（アメリカ暖房冷凍空調学会）、ＵＳ ＥＰＡ（米国環境保護庁）などの国際的な機関によって決定された標準で常に測定している空気値を格納し、新鮮な屋内空気環境を提供することである。

本発明の目的は、（必要なときに湿度を上げ、必要なときに湿度を下げることによって）環境内の湿度レートを調整することにより、快適で健康的な屋内を作り出し、真菌およびカビの形成を防止することである。

本発明の別の目的は、任意の種類の閉空間において、新鮮ではなく質が低い空気を吸入することから生じる呼吸器疾患のリスクを低減し、さらにはそのリスクを取り除くことである。

本発明の別の目的は、乳児および子供の部屋において、一定の質の良い新鮮な空気環境を提供することによって、環境微生物の形成または繁殖を防止することである。

本発明の別の目的は、その完全な自動操作による換気によって、呼吸困難に陥る病人および高齢者を助けることである。

本発明の別の目的は、学校における最初の授業の終わりに始まる重大な屋内空気の汚染を防止することである。これは、この状況は注意散漫、集中力の低下、および重篤な呼吸器疾患を引き起こすためである。この特徴から、本発明により、教育の質に寄与し、欠席率を下げることができる。

本発明の別の目的は、最上の換気機構を関与させ警告を発することによって、考えられるガス漏れ（ＬＮＧ−ＬＰＧ）の間に生じ得る事故において人を保護することを可能にすることである。加えて、一定の屋内ＣＯ（一酸化炭素）の測定により、危険レベルで警告を発して自動換気を実行する。したがって、ＣＯ有毒を防止することができる。

上記の目的を達成するために、本発明は、屋内エリアの換気を実行し、閉空間における空気質を高め、高い質を維持し、窓の上に配置されたスマート換気システムであって、本体に位置し、窓に取り付けられて屋内および屋外と接続するような方法で配置された換気モジュールであって、屋内と屋外との間の通気路を制御する、換気モジュールと、屋内で空気値を測定する屋内センサ群と、屋外で空気値を測定する屋外センサ群と、電子カードであって、屋内センサ群および屋外センサ群による屋内および屋外の空気値を分析し、分析の結果として清浄な空気が必要であるかどうか第１のステップモータをチェックした後に空気アクセスカバーの開閉を提供することにより清浄な空気を取り込み、分析の結果として汚染された空気を外に出すことが必要であるかどうか第２のステップモータをチェックした後に空気アクセスカバーの開閉を提供することにより汚染された空気を外に出す、電子カードと、窓のフレームの下部に取り付けられ、電子カードの操作に必要とされるエネルギーを提供するアダプタと、を備えるスマート換気システムである。

本発明の構造および特性の特徴および利点は、以下の図面、およびこれらの図面を参照することにより記載された詳細な説明によって、よりはっきりと理解されるであろう。したがって、これらの図面および詳細な説明を考慮して評価を行うべきである。

本発明のスマート換気システムの取り付け図である。 屋外を向いている換気モジュールの内部像である。 屋内を向いている換気モジュールの内部像である。 内側からの換気モジュールの全体図である。 第１の断面（Ａ−Ａ断面）の詳細図である。 第２の断面（Ｂ−Ｂ断面）の詳細図である。 第３の断面（Ｃ−Ｃ断面）の詳細図である。

参照符号の説明
１．本体
２．サイドカバー
３．内部検査カバー
４．冷却器排気口
５．空気質状態ディスプレイ
６．太陽光パネル
７．イオナイザ
８．排気ファン群
９．第１のソレノイドバルブ
１０．加湿器
１１．加湿器水位センサ
１２．除湿器
１３．除湿器水位センサ
１４．吸気ファン群
１５．電子カード
１６．香気ユニット
１７．集水チャンバ
１８．カーボン紙フィルタ
１９．除湿器空気ファン
２０．屋外センサ群
２１．加熱前冷却部
２２．加熱前冷却用サーモスタット
２３．加熱前冷却用ペルチェ
２４．加熱前冷却用熱交換ファン
２５．除湿器冷却ファン
２６．除湿器サーモスタット
２７．水ポンプ
２８．第２のソレノイドバルブ
２９．第１のチェックバルブ
３０．加湿器貯水器
３１．第１のステップモータ
３２．第３のステップモータ
３３．第２のステップモータ
３４．伝熱ユニット
３５．吸気口カバー
３６．冷却部吸気口カバー
３７．排気口カバー
３８．拡張ピン
３９．ケーブルおよび水送達接続チャネル
４０．ＵＶランプ
４１．オゾン生成器
４２．ワイヤグリッド
４３．フロントフィルタ
４４．第２のチェックバルブ
４５．ＧＳＭ（登録商標）モジュール
４６．ＧＰＳモジュール
４７．換気モジュールＷｉ−Ｆｉモジュール
４８．スピーカ
４９．遮音器
５０．窓
５１．換気モジュール
５２．エネルギーおよび貯水接続部
５３．アダプタおよび貯水器
５４．遠隔制御装置
５５．モバイルデバイス
５６．屋内制御パネル
５７．屋内センサ群
５８．屋内スクリーンＷｉ−Ｆｉモジュール
５９．通信モジュール
６０．水オーバーフロー出口
６１．火災煙検知器
６２．蓄電器
６３．フィルタおよび香気カートリッジ交換カバー
Ａ−Ａ．第１の断面
Ｂ−Ｂ．第２の断面
Ｃ−Ｃ．第３の断面

この詳細な説明では、本発明の対象となるスマート換気システムの好ましい実施形態は、主題のより良い理解を提供する目的のみのために説明される。

屋内換気を実行し、閉空間における空気の質を高め、空気質を常に維持するスマート換気システムの本体（１）は、窓（５０）の上部のガラスの上に取り付けられている。

第１の断面（Ａ−Ａ）の詳細図である図５は、遮音器（４９）、吸気ファン群（１４）、電子カード（１５）、ＵＶランプ（４０）、加熱前冷却ユニット（２１）、フロントフィルタ（４３）、吸気口カバー、（３５）、ワイヤグリッド（４２）、拡張ピン（３８）、フィルタおよび香気カートリッジ交換カバー（６３）、およびカーボン紙フィルタ（１８）の断面図を含む。

第２の断面（Ｂ−Ｂ）の詳細図である図６は、除湿器空気ファン（１９）、冷却器排気口（４）、水ポンプ（２７）、第２のソレノイドバルブ（２８）、冷却部吸気口カバー（３６）、ワイヤグリッド（４２）、拡張ピン（３８）、加熱前冷却ユニット（２１）、および除湿器（１２）の断面図を含む。

第３の断面（Ｃ−Ｃ）の詳細図である図７は、第１のソレノイドバルブ（９）、排気ファン群（８）、伝熱ユニット（３４）、フロントフィルタ（４３）、排気口カバー（３７）、ワイヤグリッド（４２）、および拡張ピン（３８）の断面図を含む。

屋内および屋外に接続される本体（１）上に配置された換気モジュール（５１）は、屋内および屋外の通気路を制御する。屋外で換気モジュール（５１）の表面に接続されている排気口カバー（３７）および吸気口カバー（３５）は、異なる角度に調整することができ、それらの開閉機構を用いて屋内エリアと屋外エリアとの間で必要とされる吸気および排気を提供する。

屋内空気値は屋内センサ群（５７）によって測定され、屋外空気値（温度、湿度、ＣＯ２、ＶＯＣ、ＣＯ、オゾン、ＬＮＧ−ＬＰＧ、およびＰＭ２．５）は、屋外に位置する換気モジュール（５１）の表面に取り付けられた屋外センサ群（２０）によって測定される。ユーザは、屋内制御パネル（５６）、自身のモバイルデバイス（５５）、および換気モジュール（５１）上の空気質状態ディスプレイ（５）から測定値を監視することができる。

換気モジュール（５１）上の屋内センサ群（５７）および屋外センサ群（２０）によって測定された空気値を受け取る電子カード（１５）は、屋内および屋外の空気値の傾向、加速度、および空間の特性の変化を分析する。電子カード（１５）は、分析プロセスが実行されているとき、自動使用中のユーザ要求または国際ノルムのパラメータを使用する。ユーザは、以前にソフトウェアにアップロードされた国際的に規定されたノルム、例えば、家、職場、乳児の部屋、および学校を選択することができる。加えて、エネルギー消費要求に応じて、ソフトウェアにおいてエコー、スタンダード、およびパフォーマンスの３つの異なるオプションが存在する。

屋内センサ群（５７）および屋外センサ群（２０）によって屋内および屋外の空気値を分析し、分析の結果として換気モジュール（５１）上の吸気口カバー（３５）および排気口カバー（３７）の開閉を制御する電子カード（１５）は、屋内空気質を調整する。新鮮な空気の吸気口カバー（３５）の開閉は、電子カード（１５）によって制御されることにより、第１のステップモータ（３１）によって実行される。排気口カバー（３７）の開閉は、電子カード（１５）によって制御されることにより、第２のステップモータ（３３）によって実行される。要求レベルに応じて吸気口カバー（３５）および排気口カバー（３７）が異なる角度で開閉されるにつれて、新鮮で清浄な空気を屋内に受け入れ、汚染された空気を屋外に排出することによって、屋内空気質を高めることが可能となる。

汚染された空気は排気口カバー（３７）を通って放出される間、伝熱ユニット（３４）は、放出された空気の熱エネルギーを利用する目的で使用される。空気が放出される間、伝熱ユニット（３４）は伝導を介して、排出される空気の熱をその上に受け取る。同様に、拡散を通して外側から受け取られ、伝熱ユニット（３４）を通過する空気によって、清浄な空気の熱の伝達が提供される。このように外側から取り入れた空気を加熱または冷却することによって、一定レベルのエネルギー保存が提供される。

吸気口カバー（３５）によって受け入れられた清浄な空気は、最初に、加熱前冷却ユニット（２１）上のＵＶランプ（４０）によって滅菌される。滅菌され、屋内に送られた清浄な空気の純度は、換気モジュール（５１）のサイドカバー（２）に取り付けられたイオナイザ（７）によって高められる。加えて、イオナイザ（７）によって屋内空気に負電荷イオン分子を送ることにより、屋内の粉塵および粒子の割合が低下し、より新鮮でより健康的な大気が作り出される。これは、屋内の人間がより精力的かつ爽快さを感じる助けとなる。

清浄な空気を屋内に受け入れる間、ハエおよび虫などの望ましくない害虫を締め出すことは、換気モジュール（５１）の屋外表面上に配置されたワイヤグリッド（１８）によって実行される。再び、粉塵および粒子を捕捉するためにフロントフィルタ（４３）を通して空気を送達することにより、吸気の純度は高められる。加えて、カーボン紙フィルタ（１８）が換気モジュール（５１）の屋内表面上に配置され、新鮮な空気（粉塵、粒子、および臭気）をフィルタリングすることによって屋内空気質を最高レベルに安定して維持する。カーボン紙フィルタ（１８）および香気カートリッジ交換カバー（６３）は、容易に開いて交換することができる。ユーザは、カーボン紙フィルタ（１８）を交換するときになると、屋内制御パネル（５６）およびモバイルデバイス（５５）のアプリケーションによって通知される。

屋内制御パネル（５６）によって、屋内センサ群（５７）および屋外センサ群（２０）によって測定された空気値はユーザによって監視およびチェックされ得る。同時に、電子カード（１５）上のＧＳＭ（登録商標）モジュール（４５）によって、モバイルデバイス（５５）またはインターネットアクセスを有する任意の媒体を用いて換気システムの制御を実行することができる。屋内制御パネル（５６）は、Ｗｉ−Ｆｉによって、換気モジュール（５１）上の電子カード（１５）と通信する。上記の通信は、屋内スクリーンＷｉ−Ｆｉモジュール（５８）と換気モジュール（５１）上の換気モジュールＷｉ−Ｆｉモジュール（４７）との間で行われる。

屋内センサ群（５７）によって高い割合の汚染、不快な湿度または温度が屋内で測定されると、電子カード（１５）は、屋内制御パネル（５６）またはモバイルデバイス（５５）を通して、屋外条件が好適である場合には窓を開けるようにユーザに知らせる。窓を開ける期間は、電子カード（１５）によってチェックされる。屋内空気が浄化されたという通知は屋内センサ群（５７）によって検知され、電子カード（１５）によって、屋内制御パネル（５６）を通して「窓を閉める」という警告がユーザに出される。これにより、必要以上に長く窓は開けたままではなくなり、エネルギー消費が低下される。デバイスは、窓が閉じたままであっても屋内空気質を理想レベルにするが、少量のエネルギー消費であってもエネルギーを消費することになる。

人込みまたは任意の汚染源によって屋内空気質が低下している場合には、電子カード（１５）は、換気モジュール（５１）上の吸気ファン群（１４）および排気ファン群（８）を関与させる。電子カード（１５）は、屋内に取り入れる必要がある空気を吸気ファン群（１４）を通して提供し、放出する必要がある空気を排気ファン群（８）を通して提供する。上記のファン群（１４、１５）の回転速度、関与するファンの数、および動作期間は、電子カード（１５）によって制御される。

換気モジュール（５１）の屋内表面上の加湿器（１０）および除湿器（１２）は、電子カード（１５）の制御下で大気を除湿するかまたは大気を加湿して、屋内センサ群（５７）によって測定される湿度レベルを理想レベルに維持する。除湿器空気ファン（１９）は、除湿される屋内空気を除湿器（１２）に送り、除湿された空気を再び屋内に送る目的で使用される。加湿に必要な水は、主な保管場所としてアダプタおよび貯水器（５３）から供給される。ユーザ安全性のため、加湿器（１０）は、冷たい蒸気を提供することにより大気を加湿する。動作中、加湿器（１０）は、使用する空気を、換気モジュール（５１）の加湿器貯水器（３０）から取り込む。加湿器貯水器（３０）内の加湿器水位センサ（１１）は水位が低下したことを検知すると、電子カード（１５）によって制御される水ポンプ（２７）を関与させる。水ポンプ（２７）は、決定されたレベルがもたらされるまで、アダプタおよび貯水器（５３）から加湿器貯水器（３０）のセクションの中に水を引き込む。上記の水の吸い込みプロセスの間、水をパイプにチャネルするために、第１のソレノイドバルブ（９）が作動される。逆方向の水流を防止するために、第１のソレノイドバルブ（９）の出口には第２のチェックバルブ（４４）がある。

除湿器（１２）の動作中に生成された水は、集水チャンバ（１７）において収集される。除湿器水位センサ（１３）により集水チャンバ（１７）が一杯であることが検知され、電子カード（１５）が水ポンプ（２７）を関与させる。水ポンプ（２７）は、集水チャンバ（１７）に収集された水を加湿器貯水器（３０）にポンピングする。上記のプロセスの間、水パイプへと正しく送られるように、第２のソレノイドバルブ（２８）が作動される。加えて、第２のソレノイドバルブ（２８）の出口には、逆方向の水流を防止するための第１のチェックバルブがある。このプロセスの間、加湿器貯水器（３０）が一杯になった場合、余分な水は水オーバーフロー出口（６０）によって放出される。

除湿器（１２）が動作を開始すると、生成された熱を除去するために除湿器冷却ファン（２５）が関与する。除湿器冷却ファン（２５）が動作を開始すると、冷却部吸気口カバー（３６）が開かれる。冷却部吸気口カバー（３６）の開閉は、電子カード（１５）によって制御される第３のステップモータ（３２）によって実行される。生成された高温の空気は、冷却器排気口（４）によって大気から除去される。加えて、除湿器サーモスタット（２６）はまた、除湿器（１２）の過熱の場合に除湿器（１２）を停止させるためにも使用される。

本デバイスは、乳児の部屋および患者の個室などの温度変化に敏感なユーザ要求を満たす。加熱前冷却用ペルチェ（２３）は、要求に応じて加熱器または冷却器として使用される。加熱前冷却用ペルチェ（２３）が動作するとき、加熱前冷却用ペルチェ（２３）は、必要に応じて、加熱前冷却用熱交換ファン（２４）によって加熱または冷却を実行する。このセクションには、過熱または着氷が生じた場合に加熱前冷却ユニット（２１）を閉じて休止させる加熱前冷却用サーモスタット（２２）がある。

電子カード（１５）は１２Ｖで動作する。２２０Ｖ（または１１０Ｖ）の値を有する商用電源は、アダプタおよび貯水器（５３）によって、電子カード（１５）の動作に必要な１２Ｖに下げられ、２２０Ｖの値を有するエネルギーが窓（１８）に存在することが防止され、それにより、ユーザ安全性が高められる。アダプタからの１２Ｖのエネルギーは、窓（５０）のフレームの下部に取り付けられたエネルギーおよび貯水器（５２）の入口にプラグによって接続されることにより、デバイスに移送される。

屋内センサ群（５７）によって検知された有害（有毒、可燃性、窒息性）ガスの割合が危険レベルに達する場合、換気モジュール（５１）上のスピーカ（４８）から可聴警告が出される。加えて、ユーザが休暇中であるかまたは遠隔地にいる場合には、電子カード（１５）上のＧＳＭ（登録商標）モジュール（４５）によって、ユーザのモバイルデバイス（５５）に自動メールまたはＳＭＳ警告が出される。この場合、換気システムは、有害ガスの割合を下げるために、電子カード（１５）のルーティングに従い、吸気ファン群（１４）および排気ファン群（８）を最大の回転率で稼働させるべきである。

電子カード（１５）は屋内で火災煙検知器（６１）と接続しているため、火災煙検知器がトリガされると、電子カード（１５）は最大の回転速度で吸気ファン群（１４）および排気ファン群（８）を稼働させる。この場合、ユーザはＳＭＳおよびメールによって警告される。

電子カード（１５）によって制御される香気ユニット（３７）を、要求に応じて換気モジュール（５１）に加えることができる。このようにすることで、屋内の臭気が防止され、大気が良いにおいになることが提供される。香気ユニットカートリッジは、フィルタおよび香気カートリッジ交換カバー（６３）を開くことによって容易に交換することができる。

換気モジュール（５１）は、長期使用後のメンテナンスおよびサービスが必要な場合に、換気モジュール（５１）を完全に取り外すことなく介入を提供するための内部検査カバー（３）を有する。加えて、ケーブルおよび水送達チャネル（３９）は、換気モジュール（５１）においてケーブル配線および水の移動手順をより確実にするように設計されている。換気モジュール（５１）の動作中に発生する騒音を防止するために、換気モジュール（５１）は屋内側に遮音器（４９）を有する。

オゾン生成器（４１）が換気モジュール（５１）上にあり、屋内センサ群（５７）から受け取ったデータに応じて、電子カード（１５）の制御下で大気を滅菌する。

近年その使用が増加している三層ガラスユニット上に換気モジュール（５１）を取り付ける必要性を満たすために、換気モジュール（５１）上に三重ガラスのための拡張ピン（３８）が存在する。拡張ピン（３８）は、組み立てられ、分解されることによって、換気モジュール（５１）を窓（５０）に取り付けることを可能にする。本デバイスの基本的な機能は、遠隔制御装置（５４）によって管理され得る。

屋外で、換気モジュール（２９）の表面上に太陽光パネル（６）を加えることによって、太陽光エネルギーの支持が提供され得る。このようにすることで、太陽エネルギーが十分であるときには、デバイスの操作に必要なエネルギーが太陽光パネル（６）によって提供される。未使用のエネルギーは、蓄電器（６２）によって貯蔵することができる。蓄電器（６２）は、すべての装置が中に存在しているコアモジュールの外側に残される換気モジュール（５１）の本体上に取り付けられ得る。

このコンビおよび空調装置と通信する遠隔通信モジュール（５９）を任意選択で換気モジュール（２９）に加えることができる。このようにすることで、暑すぎるかまたは寒すぎる天気の場合に、屋内の温度を調整することができる。これにより、エネルギー保存および快適さが最上レベルとなる。

換気モジュール（５１）上には、詳細な空気質マップを作り出すために、屋外センサ群（２０）により得られた屋外空気値の、クラウド（付属サーバ）への送信を提供するＧＳＭ（登録商標）モジュール（４５）がある。電子カード（１５）は、ＧＰＳモジュール（４６）によって、マップを作り出すために必要な位置情報をクラウドに送信する。これらのデータは、研究者、環境省、および保健省のための有益なデータベースとして使用され得る。加えて、ユーザは、自身が居住している都市の汚染されたエリアおよび清浄なエリアについての情報を有することになる。この情報は、屋外活動について人々を警告およびガイドするために使用することができる。
（項目１）
屋内エリアの換気を実行し、閉空間における空気の質を高め、質を常に維持するスマート換気システムであって、上記スマート換気システムは窓（５０）の上に配置され、上記スマート換気システムは、
本体（１）に位置し、上記窓（５０）に接続され、屋内および屋外と通信するように配置された換気モジュール（５１）であって、屋内と屋外との間の通気路を制御する、換気モジュール（５１）と、
屋内で空気値を測定する屋内センサ群（５７）と、
屋外で空気値を測定する屋外センサ群（２０）と、
電子カード（１５）であって、
上記屋内センサ群（５７）から受け取った情報を分析し、実行した上記分析の結果として新鮮な空気が必要である場合に、第１のステップモータ（３１）を制御し、吸気口カバー（３５）を好適な角度で開閉することにより、屋内に清浄な空気を受け入れることを可能にし、
上記屋外センサ群（２０）から受け取った情報を分析し、実行した上記分析の結果として汚染された空気を排出する必要がある場合に、第２のステップモータ（３３）を制御し、排気口カバー（３７）を好適な角度で開閉することにより、上記汚染された空気を屋外に排出することを可能にする、電子カード（１５）と、
上記窓（５０）のフレームの下部に取り付けられ、上記電子カード（１５）の操作に必要とされるエネルギーを提供するアダプタおよび貯水器（５３）と、を備えることを特徴とする、スマート換気システム。
（項目２）
上記換気モジュール（５１）上に位置する伝熱ユニット（３４）を備えることを特徴とし、上記汚染された空気は排出される間に上記伝熱ユニット（３４）の上で移送され、上記伝熱ユニット（３４）は伝導を通じて熱を伝達し、上記清浄な空気は拡散によって受け入れられる間に上記伝熱ユニット（３４）の上を通されて上記伝熱ユニット（３４）上で加熱または冷却される、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３）
上記電子カード（１５）を介してユーザによって制御される上記屋内センサ群（５７）および上記屋外センサ群（２０）によって測定される空気値を遠隔制御および監視することを可能にする屋内制御パネル（５６）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４）
上記屋内制御パネル（５６）と上記電子カード（１５）との通信を可能にする屋内スクリーンＷｉ−Ｆｉモジュール（５８）を備えることを特徴とする、項目３に記載のスマート換気システム。
（項目５）
上記換気モジュール（５１）上に位置し、上記屋内Ｗｉ−Ｆｉモジュール（５８）と通信する換気モジュールＷｉ−Ｆｉモジュール（４７）を備えることを特徴とする、項目４に記載のスマート換気システム。
（項目６）
屋内の上記換気モジュール（５１）の表面上に配置され、上記新鮮な空気をフィルタリングし、屋内空気質を高めるカーボン紙フィルタ（１８）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目７）
上記屋内センサ群（５７）によって測定された屋内湿度値を理想値に維持するために、上記電子カード（１５）の制御下で大気中の湿気を受け取る除湿器（１２）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目８）
除湿される屋内空気を上記除湿器（１２）に送達し、除湿された空気を送達して屋内に戻す除湿器空気ファン（１９）を備えることを特徴とする、項目７に記載のスマート換気システム。
（項目９）
上記換気モジュール（５１）の屋内表面に位置し、上記屋内センサ群（５７）によって測定される屋内湿度値を理想値に維持するために、上記電子カード（１５）の制御下で大気を加湿する加湿器（１０）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目１０）
加湿に必要な水を貯蔵し、水位が低下したとき、または水がなくなったときに外部からの水の追加を可能にするアダプタおよび貯水器（５３）を備えることを特徴とする、項目９に記載のスマート換気システム。
（項目１１）
上記換気モジュール（５１）の内側に位置し、操作中に使用される水を上記加湿器（１０）に供給することを可能にする加湿器貯水器（３０）を備えることを特徴とする、項目９に記載のスマート換気システム。
（項目１２）
上記加湿器貯水器（３０）中の水が減少したことを検知し、上記検知の結果として上記電子カード（１５）に通知することによって水ポンプ（２７）を関与させることを可能にする加湿器水位センサ（１１）を備えることを特徴とする、項目１１に記載のスマート換気システム。
（項目１３）
上記水が減少したことが検知された後に、上記水ポンプ（２７）が上記アダプタおよび貯水器（５３）から水を上記加湿器貯水器（３０）に引き込むために作動する第１のソレノイドバルブ（９）を備えることを特徴とする、項目１２に記載のスマート換気システム。
（項目１４）
上記第１のソレノイドバルブ（９）の出口における水の逆流を防止する第２のチェックバルブ（４４）を備えることを特徴とする、項目１３に記載のスマート換気システム。
（項目１５）
上記除湿器（１２）の操作中に生成される水を貯蔵する集水チャンバ（１７）を備えることを特徴とする、項目７に記載のスマート換気システム。
（項目１６）
上記集水チャンバ（１７）が一杯であることを検知し、上記検知の結果として上記電子カード（１５）に通知することによって上記水ポンプを関与させることを可能にする除湿器水位センサ（１３）を備えることを特徴とする、項目１５に記載のスマート換気システム。
（項目１７）
上記集水チャンバ（１７）が一杯であることが検知された後に、上記水ポンプ（２７）によって、上記集水チャンバ（１７）において収集された上記水を上記加湿器貯水器（３０）にポンピングするために作動される第２のソレノイドバルブ（２８）を備えることを特徴とする、項目１６に記載のスマート換気システム。
（項目１８）
上記第２のソレノイドバルブ（２８）の上記出口における水の逆流を防止する第１のチェックバルブ（２９）を備えることを特徴とする、項目１７に記載のスマート換気システム。
（項目１９）
上記加湿器貯水器（３０）が一杯であるときに余分な水が排出されることを可能にする水オーバーフロー出口（６０）を備えることを特徴とする、項目１６に記載のスマート換気システム。
（項目２０）
上記除湿器（１２）の操作が開始されたときに生成される熱を除去する除湿器冷却ファン（２５）を備えることを特徴とする、項目７に記載のスマート換気システム。
（項目２１）
大気から高温の空気を除去し、上記除湿器冷却ファン（２５）の操作が開始されたときに上記電子カード（１５）によって制御される上記第３のステップモータ（３２）によって開放されることにより、屋外から上記冷却部への空気の進入を可能にする冷却部吸気口カバー（３６）を備えることを特徴とする、項目２０に記載のスマート換気システム。
（項目２２）
上記除湿器（１２）が過熱されると上記除湿器（１２）を停止させる除湿器サーモスタット（２６）を備えることを特徴とする、項目７に記載のスマート換気システム。
（項目２３）
上記加熱前冷却ユニット（２１）上に位置する上記吸気口カバー（３５）によって受け入れられる上記新鮮な空気を滅菌するＵＶランプ（４０）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目２４）
上記換気モジュール（５１）のサイドカバー（２）に取り付けられ、屋内に負電荷イオンを送ることによって屋内の粉塵および粒子の量を減少させるイオナイザ（７）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目２５）
屋外で上記換気モジュール（５１）の表面上に配置され、ハエおよび虫などの害虫を締め出すことを可能にするワイヤグリッド（４２）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目２６）
屋内に取り込まれた空気の粉塵および粒子を捕捉することにより、空気の浄化率を高めるフロントフィルタ（４３）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目２７）
乳児の部屋および患者の個室などの温度変化に敏感なユーザ要求を満たすために、上記加熱前冷却用熱交換ファン（２４）を関与させることにより、要求に応じて上記加熱器または冷却器として使用される加熱前ペルチェ（２３）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目２８）
過熱または着氷の場合に上記加熱前冷却ユニット（２１）を休止させる加熱前冷却用サーモスタット（２２）を備えることを特徴とする、項目２３に記載のスマート換気システム。
（項目２９）
上記換気モジュール（５１）上に位置する上記屋内センサ群（５７）および屋外センサ群（２０）によって測定された空気値を監視することを可能にする空気質状態ディスプレイ（５）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３０）
上記屋内センサ群（５７）によって検知された上記有害（可燃性、爆発性、窒息性）ガスの割合が危険レベルに達した場合に可聴警告を発するスピーカ（４８）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３１）
上記屋内センサ群（５７）によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、ユーザのモバイルデバイス（５５）に自動メールまたはＳＭＳ警告を出すＧＳＭ（登録商標）モジュール（４５）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３２）
上記屋内センサ群（５７）によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、上記電子カード（１５）により高速で動作することによって、新鮮な空気を屋内に受け入れることを可能にする吸気ファン群（１４）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３３）
上記屋内センサ群（５７）によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、上記電子カード（１５）により高速で動作することによって、汚染された空気を屋外に排出することを可能にする排気ファン群（８）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３４）
上記屋内エリアに良いにおいをさせることを可能にし、上記換気モジュール（５１）上に配置されている香気ユニット（１６）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３５）
容易に開くことができるため、上記カーボン紙フィルタ（１８）および香気ユニットカートリッジ（１６）を交換することを可能にするフィルタおよび香気カートリッジ交換カバー（６３）を備えることを特徴とする、項目６または３４に記載のスマート換気システム。
（項目３６）
上記換気モジュール（５１）の屋外ユニットの表面上に取り付けられ、太陽エネルギー量および太陽光エネルギーが十分である場合に、上記電子カード（１５）の操作を可能にするために必要な量のエネルギーを提供する太陽光パネル（６）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３７）
上記換気モジュール（５１）上に配置され、温度が暑すぎるまたは冷たすぎる場合に上記加熱用ボイラまたは空調装置と通信することによって室温を調整することを可能にする通信モジュール（５９）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３８）
空気質マップを作り出すために、上記屋外センサ群（２０）によって測定された空気値を位置情報と共にクラウドに出すＧＰＳモジュール（４６）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目３９）
上記換気モジュール（５１）の長期使用後にメンテナンスおよびサービスが必要とされた場合に、上記換気モジュール（５１）を完全にその位置から取り外すことなく介入することを可能にする内部検査カバー（３）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４０）
上記換気モジュール（５１）上に位置し、上記屋内センサ群（５７）から受け取ったデータに応じて上記電子カード（１５）の制御下で大気を滅菌するオゾン生成器（４１）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４１）
上記換気モジュール（５１）におけるケーブル配線および水の移動の操作を安全にさせるケーブルおよび水送達チャネル（３９）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４２）
上記換気モジュール（５１）上に位置し、組み立てられ、分解されることによって、上記換気モジュール（５１）を二重ガラスまたは三重ガラスユニットに取り付けることを可能にする拡張ピン（３８）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４３）
上記換気モジュール（５１）の屋内表面上に位置し、上記換気モジュール（５１）の動作中に発生する騒音を防止する遮音器（４９）を備えることを特徴とする、項目１に記載のスマート換気システム。
（項目４４）
使用されていないときに上記太陽光パネル（６）によって生成されるエネルギーを貯蔵することを可能にする蓄電器（６２）を備えることを特徴とする、項目３６に記載のスマート換気システム。

Claims (25)

1. 屋内エリアの換気を実行し、閉空間における空気の質を高め、質を常に維持するスマート換気システムであって、前記スマート換気システムは窓の上に配置され、前記スマート換気システムは、
   本体に位置し、前記窓に接続され、屋内および屋外と通信するように配置された換気モジュールであって、屋内と屋外との間の通気路を制御する、換気モジュールと、
   屋内で空気値を測定する屋内センサ群と、
   屋外で空気値を測定する屋外センサ群と、
   電子カードであって、
   前記屋内センサ群から受け取った情報を分析し、実行した前記分析の結果として新鮮な空気が必要である場合に、第１のステップモータを制御し、吸気口カバーを好適な角度で開閉することにより、屋内に清浄な空気を受け入れることを可能にし、
   前記屋外センサ群から受け取った情報を分析し、実行した前記分析の結果として汚染された空気を排出する必要がある場合に、第２のステップモータを制御し、排気口カバーを好適な角度で開閉することにより、前記汚染された空気を屋外に排出することを可能にする、電子カードと、
   前記窓のフレームの下部に取り付けられ、前記電子カードの操作に必要とされるエネルギーを提供するアダプタおよび貯水器と、を備える、スマート換気システム。
2. 前記換気モジュール上に位置する伝熱ユニットを備え、前記汚染された空気は排出される間に前記伝熱ユニットの上で移送され、前記伝熱ユニットは伝導を通じて熱を伝達し、前記清浄な空気は拡散によって受け入れられる間に前記伝熱ユニットの上を通されて前記伝熱ユニット上で加熱または冷却される、請求項１に記載のスマート換気システム。
3. 前記電子カードを介してユーザによって制御される前記屋内センサ群および前記屋外センサ群によって測定される空気値を遠隔制御および監視することを可能にする屋内制御パネルを備える、請求項１または２に記載のスマート換気システム。
4. 前記屋内制御パネルと前記電子カードとの通信を可能にする屋内スクリーンＷｉ−Ｆｉモジュールを備える、請求項３に記載のスマート換気システム。
5. 前記換気モジュール上に位置し、前記屋内スクリーンＷｉ−Ｆｉモジュールと通信する換気モジュールＷｉ−Ｆｉモジュールを備える、請求項４に記載のスマート換気システム。
6. 屋内の前記換気モジュールの表面上に配置され、前記新鮮な空気をフィルタリングし、屋内空気質を高めるカーボン紙フィルタを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
7. 前記屋内センサ群によって測定された屋内湿度値を理想値に維持するために、前記電子カードの制御下で大気中の湿気を受け取る除湿器を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
8. 除湿される屋内空気を前記除湿器に送達し、除湿された空気を送達して屋内に戻す除湿器空気ファンを備える、請求項７に記載のスマート換気システム。
9. 前記換気モジュールの屋内表面に位置し、前記屋内センサ群によって測定される屋内湿度値を理想値に維持するために、前記電子カードの制御下で大気を加湿する加湿器を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
10. 加湿に必要な水を貯蔵し、水位が低下したとき、または水がなくなったときに外部からの水の追加を可能にする前記アダプタおよび前記貯水器を備える、請求項９に記載のスマート換気システム。
11. 加熱前冷却ユニット上に位置する前記吸気口カバーによって受け入れられる前記新鮮な空気を滅菌するＵＶランプを備える、請求項１に記載のスマート換気システム。
12. 前記換気モジュールのサイドカバーに取り付けられ、屋内に負電荷イオンを送ることによって屋内の粉塵および粒子の量を減少させるイオナイザを備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
13. 乳児の部屋および患者の個室などの温度変化に敏感なユーザ要求を満たすために、加熱前冷却用熱交換ファンを関与させることにより、要求に応じて加熱器または冷却器として使用される加熱前ペルチェを備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
14. 前記換気モジュール上に位置する前記屋内センサ群および前記屋外センサ群によって測定された空気値を監視することを可能にする空気質状態ディスプレイを備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
15. 前記屋内センサ群によって検知された有害（可燃性、爆発性、窒息性）ガスの割合が危険レベルに達した場合に可聴警告を発するスピーカを備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
16. 前記屋内センサ群によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、ユーザのモバイルデバイスに自動メールまたはＳＭＳ警告を出すＧＳＭモジュールを備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
17. 前記屋内センサ群によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、前記電子カードにより高速で動作することによって、新鮮な空気を屋内に受け入れることを可能にする吸気ファン群を備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
18. 前記屋内センサ群によって検知された有害ガスの割合が危険レベルに達した場合に、前記電子カードにより高速で動作することによって、汚染された空気を屋外に排出することを可能にする排気ファン群を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
19. 前記屋内エリアに良いにおいをさせることを可能にし、前記換気モジュール上に配置されている香気ユニットを備える、請求項１から１８のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
20. 前記換気モジュールの屋外ユニットの表面上に取り付けられ、太陽エネルギー量および太陽光エネルギーが十分である場合に、前記電子カードの操作を可能にするために必要な量のエネルギーを提供する太陽光パネルを備える、請求項１から１９のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
21. 前記換気モジュール上に配置され、温度が暑すぎるまたは冷たすぎる場合に加熱用ボイラまたは空調装置と通信することによって室温を調整することを可能にする通信モジュールを備える、請求項１から２０のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
22. 空気質マップを作り出すために、前記屋外センサ群によって測定された空気値を位置情報と共にクラウドに出すＧＰＳモジュールを備える、請求項１から２１のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
23. 前記換気モジュール上に位置し、前記屋内センサ群から受け取ったデータに応じて前記電子カードの制御下で大気を滅菌するオゾン生成器を備える、請求項１から２２のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
24. 前記換気モジュール上に位置し、組み立てられ、分解されることによって、前記換気モジュールを二重ガラスまたは三重ガラスユニットに取り付けることを可能にする拡張ピンを備える、請求項１から２３のいずれか一項に記載のスマート換気システム。
25. 使用されていないときに前記太陽光パネルによって生成されるエネルギーを貯蔵することを可能にする蓄電器を備える、請求項２０に記載のスマート換気システム。

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