JP2008075267A - 断熱性に優れた開口部装置 - Google Patents

Abstract

【課題】障子の採光面積を大きく維持しつつも、断熱性に優れる開口部装置を提供する。
【解決手段】建物開口部の４辺に沿って具備された枠体１１と、該枠体の内側に配置される障子５０とを備える開口部装置１０であって、枠体が樹脂により形成され、障子の框５２、６２、７２、８２が、閉鎖の姿勢で枠体と当接される部位である押縁５４、６４、７４、８４を備え、該押縁が樹脂により形成されるとともに框の他の部分が金属によりなることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は住宅や公共施設等の建物開口部に好適に用いられる開口部装置に関し、特に外観を維持しつつも断熱性に優れた開口部装置に関する。

窓は、建物の壁の一部に該壁の室内外を貫通するように設けられた開口部に取り付けられる。従って、当該窓の部分は、断熱材が配設されないので壁に比べて断熱性が低くなってしまう。建物の断熱性はその建物の最も重要な機能の１つであり、常にその向上が求められている。特に寒冷地では、冬場における厳しい寒さを防ぐため、高い断熱性を有する構成が各所に採用されている。

従来において、特に寒冷地における開口部装置（窓）は、断熱性を確保するため、該開口部装置の建物開口部の４辺に沿って配置される枠体、及びその枠体の内側に具備される障子の框の両方を樹脂により形成していた。通常は上記枠体、及び框はアルミニウム等の金属から造られており、樹脂にすることで断熱性を向上させていた。

特に寒冷地等で断熱性を向上させる上記構成は当業者にとって通常の技術であり、特別具体的な文献等によらずとも、当業者が採用しているものである。

しかし、上記のように断熱性を向上させるために枠体、及び障子の框を樹脂により構成すると、特に通常開閉動作をさせる障子の框が強度不足となる虞があった。建物を構成する各要素の強度については、居住者や使用者の安全に関わることでもあり、これを確実に確保しなければならない。

その対策として、樹脂製の框を採用する場合には、該框に鉄心を具備する方法が取られている。しかし、この方法では強度は確保することができるものの、鉄心を配置したスペースの分、框が見付方向に厚くなり、ガラスパネルの面積が小さくなってしまうという問題があった。これは、採光面積が小さくなるとともに、外観も重くなる印象を与え、開口部装置としてその機能の一部を損なう可能性があった。

特に、近年において開口部装置の種類が多様化し、小さな開口部装置を多く配置する場合がある。このような場合に上記のように障子の框が見付方向に太く形成されると、ガラスパネルの部分が目立って小さく感じられてしまい、改善の要望が高かった。

そこで、本発明は、障子の採光面積を大きく維持しつつも、断熱性に優れる開口部装置を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、建物開口部の４辺に沿って具備された枠体（１１）と、該枠体の内側に配置される障子（５０）とを備える開口部装置（１０）であって、枠体が樹脂により形成され、障子の框（５２、６２、７２、８２）が、閉鎖の姿勢で枠体と当接される部位である押縁（５４、６４、７４、８４）を備え、該押縁が樹脂により形成されるとともに框の他の部分が金属によりなることを特徴とする開口部装置を提供することにより前記課題を解決する。

ここで「他の部分が金属よりなる」とは、例えばシール材等の通常は金属で形成されない部分も金属よりなるという意味ではない。すなわち本発明の開口部装置は、通常の開口部装置の障子の框において金属である部分の範囲で、押縁以外は金属であることを意味する概念である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の開口部装置の障子（５０）の閉鎖の姿勢で、框（５２、６２、７２、８２）の見付方向内側端面が、枠体（１１）の見付方向内側端面と略面一又は見付方向外側に配置されることを特徴とする。

ここで、「略面一」とは、わずかに見付方向内側に配置される場合もあることを意味する概念である。上記見付方向内側の程度は１０ｍｍ以下であることが好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の開口部装置（１０）の枠体（１１）が、該枠体の見付方向外側面から見付方向外側に延在し、建物（１）の柱（６）又は横材に取り付けられる取付片（１５、２５、３５、４５）を有し、障子の閉鎖の姿勢で、取付片が障子の室内側端面よりも室内側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、枠体、押縁のみを断熱性の高い樹脂とし、框の主要部は金属とすることができるので、框の補強を必要とせず、見付方向に小さく（断熱性を考慮しない通常の框と同じに）できる。従って、断熱性を考慮しない通常の開口部装置に比較して、断熱性を向上させることができるとともに、外観は維持することが可能となる。逆に、従来における断熱性を考慮した開口部装置に対しては、断熱性を維持しつつ外観に優れたものとすることができる。

また、框の見付方向内側端部を枠体の見付方向内側端部よりも見付方向外側又は略面一に配置することにより、枠体により室内側から框が隠蔽される形態となる。これにより框が室内に与える影響を抑制させることができ、断熱性をさらに向上させることが可能となる。

加えて、柱や横材への取付片が障子の室内側端面より室内側にある。これにより、当該柱や横材と開口部装置との接触位置が、障子の位置に対してより室内側となる。従って、柱、横材を伝わって障子側へ逃げる熱を抑制することでき、断熱性をさらに向上させることが可能となる。

本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１は、本発明の１つの実施形態にかかる開口部装置１０が使用される建物１の外観を示す正面図である。建物１は、１階及び２階からなり、各階に開口部を有している。１階には玄関５や窓３が、２階にも窓４が備えられている。２階にはさらに開口部を備え、該開口部に本発明の開口部装置１０が配置されている。開口部装置１０は、このような比較的小さな窓に用いられたときに従来に比べて特にガラスパネル部分の面積を大きくとることができる。だたし、大きな窓であってもその効果は十分に得ることができ、大きさに限定されることはない。また、建物の種類も本実施形態のような住宅に限定されず、公共施設やオフィスなどの大型建物にでも適用できる。図１中に示した符号２は建物１の外壁２を示している。

図２は開口部装置１０が建物１に取り付けられた姿勢における該開口部装置１０の室外視正面図である。図２ではＡで示した縁の外側は建物の外壁２（図１参照）を表している。本実施形態において開口部装置１０では、障子５０は突出し式である。開口部装置１０は、室外視において、ガラスパネル５１と、該ガラスパネル５１の４辺に取り付けられる縦框５２、５３、及び横框５４、５５とを備えている。その他開口部装置１０の構成については後で詳しく説明する。図２からわかるように、開口部装置１０は、断熱性が高く構成されているにもかかわらず、縦框５２、５３、横框５４、５５を断熱性が考慮されていない通常の開口部装置と同じ太さとすることができる。従って、ガラスパネル５１の面積を大きくし、採光面積の大きい開口部装置１０を提供することが可能となる。

さらに詳しく開口部装置１０について説明する。図３は開口部装置１０の水平方向横断面図、図４は開口部装置１０の垂直方向横断面図である。図３では紙面上が室外側、紙面下が室内側、図４では紙面左が室外側、紙面右が室内側である。さらに図５には、図３の紙面左側に表されている開口部装置１０の端部に注目した図を示した。図３〜図５を参照しつつ開口部装置１０の構成について説明する。

開口部装置１０は、建物開口部の４辺に沿って具備される枠体１１と、該枠体１１の内側に配置される障子５０とを備えている。枠体１１は、所定の断面を有する棒状の縦枠１２、２２と、横枠３２、４２とが枠状に組み合わされて形成されている。縦枠１２、２２、及び横枠３２、４２の断面形状は次の通りである。ここでは、縦枠１２の断面形状についてのみ説明するが、当該説明が縦枠２２、横枠３２、４２にも該当する。

縦枠１２は、その横断面において、室内外方向に並べて配置された２つの矩形部１３、１４と、矩形部１４の見付方向（図５において紙面左右方向）外側面からさらに見付方向外側に延在する柱取付片１５とを有している。矩形部１３は、矩形部１４の室外側面から室外側に延在する矩形断面を有する部材で、室内外方向を長手方向とした略長方形である。矩形部１４は、矩形部１３の室内側に配置され、断面が略正方形である。また、矩形部１４の見付方向の大きさは、見付方向内側（図５において紙面右側）に向けて矩形部１３に対して大きく形成されている。従って、矩形部１３の見付方向内側面と、矩形部１４の室外側面とでＬ字型が形成される。該Ｌ字型の内側には、後述するように障子５０の端部、特に框部分が収められる。

柱取付片１５は、矩形部１４の見付方向外側面から、さらに見付方向外側に延在する片である。従って、柱取付片１５の室内外方向位置は、必ず上記Ｌ字型の部位よりも室内側に配置される。これにより、障子５０は、柱取付片１５よりも室内側に具備される構成となる。

さらに縦枠１２には、矩形部１４の室外側面に設けられた溝内から溝外に突出して配置される障子当接部材１６が設けられている。障子当接部材１６には、障子５０の閉鎖時において後述する障子５０の押縁５４が当接され、緩衝、気密水密が保持される。従って、かかる機能を発揮することができる部材であればその材質は特に限定されるものではないが、これには例えば塩化ビニルを挙げることができる。

以上、説明した縦枠１２は、樹脂により形成されている。これにより断熱性の向上を図ることができる。従来のアルミニウム等の金属よりも断熱性に優れる樹脂であればその材料は特に限定されるものではないが、これには例えば塩化ビニル等を挙げることができる。さらに具体的には、これら樹脂における熱伝導率が０．１７（Ｗ／ｍＫ）以下であることが好ましい。

次に障子５０について説明する。障子５０は、ガラスパネル５１と、該ガラスパネル５１の４周に配置される縦框５２、６２、横框７２、８２とを備えている。ガラスパネル５１は、通常の開口部装置に用いられるガラスパネルを用いることができる。ガラスパネルには様々な態様のものが流通しているが、これらの多くを本発明の開口部装置に適用することができる。従って、寒冷地に使用する場合には当該寒冷地仕様のガラスパネルを用いることも可能である。本実施形態におけるガラスパネル５１は、いわゆる２重ガラスのガラスパネルであり、遮音性、断熱性、防犯性に優れたものである。

縦框５２、６２、横框７２、８２は、所定の断面形状を有する棒状の部材である。以下に断面形状、及び材質等について説明する。ここで、縦框５２の断面形状、及び材質等についてのみ説明するが、当該説明は縦框６２、横框７２、８２にも該当する。

縦框５２は、室外側に配置される室外側部材５３と、室内側に配置される押縁５４とを備え、該室外側部材５３及び押縁５４によりガラスパネル５１の端部を挟むように保持している。このとき、室外側部材５３とガラスパネル５１との間にはシール材５５が、押縁５４とガラスパネル５１との間にはシール材５６が、それぞれ具備されて気密水密を維持する。また、室外側部材５３の室外側端部は、見付方向外側に延在する片５３ａを有しており、上記縦枠１２の矩形部１３の室外側に達し、該矩形部１３を室外側正面視から隠蔽している。

縦框５２の室外側部材５３及び押縁５４の見付方向内側端面は、上記した縦枠１２の矩形部１４の見付方向内側端面と面一、又は見付方向外側に配置されるように設けられるのが好ましい。また、見付方向内側にまで達する場合であっても、その大きさは１０ｍｍ以内であることが好ましい。

室外側部材５３は、断熱性が特に考慮されていない通常の開口部装置に用いられる金属材料を利用することができる。これには例えばアルミニウムを挙げることができる。これにより、框の強度を確保することができ、鉄心等の補強材を使用する必要がないので、框が見付方向に太くなることがない。従って図２に示したように外観に優れた開口部装置１０を提供することができる。

一方、押縁５４は、室外側部材５３よりも断熱性の高い材料により形成される。これには例えば樹脂材料を挙げることができ、この中でも塩化ビニル等を挙げることができる。これにより、開口部装置全体としてさらに断熱性を向上させることができる。

加えて開口部装置１０には、蝶番６０が備えられる。該蝶番６０は、通常の蝶番を用いることができ、縦枠１２と縦框５２とを回動可能に連結している。これにより使用者は、図３に矢印Ｂで示した方向に障子５０を開閉させることができる。また、開口部装置１０には、通常の開口部装置が備える他の部材、例えば網戸等を設けても良い。

以上のような構成により、障子の採光面積を大きく維持しつつも、断熱性に優れる開口部装置１０を提供することができる。次に開口部装置１０の建物開口部への配置について説明する。図６は、開口部装置１０が建物開口部に取り付けられた一場面において、図５に対応する部位を示した図である。従って図６では紙面上が室外側、紙面下が室内側を表している。また、ここでは図６を参照しつつ縦枠１２、縦框５２の配置される端部を説明するが、他の３辺の端部についてもこの説明が該当する。

縦枠１２は、建物開口部の縁の１つに沿って配置される。このとき、柱取付片１５の室内側面と、矩形部１４とが形成するＬ字型の内側に柱６の角が収まるように取り付けられる。従って、柱取付片１５の室内側面と柱６の室外側面とが当接される。一方、外壁２の建物開口部における端部は、図６に示したように、矩形部１３の見付方向外側面に当接される。このとき、矩形部１３と外壁２端部との間にシール材が設けられてもよい。

このような配置により、図６に破線Ｃで表した障子５０の室内側面よりも、取付片１５、及び柱６が室内側に配置される。これにより柱６へ逃げる熱を抑制することができ、断熱性をさらに向上させることができる。

障子５０は、上述したようにその端部が縦枠１２の矩形部１３と、矩形部１４とが形成するＬ字型の内側に収められるように配置される。このとき、縦框５２の見付方向内側端部が、破線Ｄで示した矩形部１４の見付方向内側端面と略面一に形成されている。これにより、縦框５２の特に室内側面が矩形部１４により室内側から隠蔽される配置となるので、断熱性をさらに向上させることができる。

以上のように本発明の開口部装置１０では、断熱性を向上させる構成を備えており、その構成によれば框に金属等の通常の材料を用いることができるので、鉄心等の補強材を必要としない。従って、断熱性を向上させつつ、框の見付方向を太くすることがなく、優れた外観を備えることができる。

次に実施例によりさらに詳しく説明する。ただし、本発明は本実施例に限定されるものではない。実施例では、本発明例と比較するため、従来における寒冷地仕様の開口部装置を従来例として示す。そして本発明例と従来例との構造の比較、及び断熱効果のシミュレーション結果について説明する。

図７は、本発明例及び従来例の開口部装置１０、１１０の水平方向横断面図において、一方の端部、特に縦枠１２、１１２、縦框５２、１５２の部分に注目して示した図である。図７（ａ）が本発明例の開口部装置１０、図７（ｂ）が従来例の開口部装置１１０である。図７では、各開口部装置１０、１１０の紙面上が室外側、紙面下が室内側を示している。開口部装置１０については上記説明が該当するのでここでは省略する。

開口部装置１１０は、従来の寒冷地仕様の開口部装置１１０であり、縦枠１１２と、その内側に配置される障子１５０とを備えている。そして障子１５０は、ガラスパネル１５１と、その端部に設けられた縦框１５２と、該縦框１５２の内側に具備された鉄芯１５８と、を備えている。ここで、縦枠１１２、及び縦框１５２は、樹脂で形成されている。このように、従来の開口部装置１１０では、寒冷地仕様とした場合に、強度を確保するため、框の内部に鉄芯を備えることが必要であった。従って、縦框１５２（他の框も同様）の見付方向太さが大きくなり、図７（ｂ）に破線Ｆで示した線より見付方向内側にまで縦框１５２が入り込んで配置されている。

また、図７（ｂ）に破線Ｅで縦框１５２の室内方向端面と、柱取付部片１１５との室内外方向における位置関係についてみると、柱取付片１１５が破線Ｅより室外側に配置されている。従って、縦枠１１２が取り付けられる柱の室外側面よりも縦框１５２の室内側端面は、室内側に配置されることとなる。

以上のように、本発明の開口部装置１０と、従来の寒冷地仕様の開口部装置１１０とは、その構成が異なっている。

＜開口部装置１１０の断熱性能＞
開口部装置の断熱性能は、ＪＩＳ Ａ ４７０２：２０００により５段階に分けられている。具体的には、「熱貫流抵抗値」によってＨ−１〜Ｈ−５の５段階とされ、それぞれ
Ｈ−１：０．２１５ｍ^２・Ｋ／Ｗ
Ｈ−２：０．２４６ｍ^２・Ｋ／Ｗ
Ｈ−３：０．２８７ｍ^２・Ｋ／Ｗ
Ｈ−４：０．３４４ｍ^２・Ｋ／Ｗ
Ｈ−５：０．４３０ｍ^２・Ｋ／Ｗ
である。従来における寒冷地仕様の開口部装置は、上記５段階のうち最も断熱性能の高いＨ−５の基準を満たしており、この意味で高い断熱性能を有するものである。

次に断熱性能のシミュレーション結果について説明する。シミュレーションは次のような条件でおこなった。
＜条件＞
外気温度は−１０℃である。
＜計算対象＞
いずれの開口部装置も１６５１３サイズ（高さ１３７０ｍｍ、幅１６９０ｍｍ）、高断熱Ｌｏｗ−Ｅ複層ガラスの使用時を対象としている。

＜評価方法＞
断熱性の評価は、図７にＴ１〜Ｔ３、及びＴ１１〜Ｔ１３で示した部分の温度、及び熱貫流抵抗値によりおこなう。

＜結果＞
表１に温度、及び熱貫流抵抗値の結果を示す。

表１からわかるように、本発明の開口部装置１０における室内側温度Ｔ１〜Ｔ３は、従来の開口部装置１１０における室内側温度Ｔ１１〜Ｔ１３に比べ若干高い温度を示している。そして、熱貫流抵抗値に関しても、概ね同等の値を有していることがわかる。従って、本発明の開口部装置１０では、障子の框を見付方向に小さく形成し、採光や外観の観点から優れたものとしつつ、断熱性能についても最高基準であるＨ−５を得ることが可能である。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う開口部装置もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本発明の開口部装置が使用される１つの実施形態にかかる建物の外観を示す正面図である。 建物に配置された場面における開口部装置の室外視正面図である。 開口部装置の水平方向横断面図である。 開口部装置の垂直方向横断面図である。 図３に示した断面図のうち一方の端部に注目して示した図である。 本発明の開口部装置が建物に取り付けられた場面における図５に対応する図である。 実施例を説明するための図である。

符号の説明

１ 建物
２ 外壁
３ 窓
４ 窓
５ 玄関ドア
６ 柱
１０ 開口部装置
１１ 枠体
１２、２２ 縦枠
１３、２３ 矩形部
１４、２４ 矩形部
１５、２５ 柱取付片
１６、２６ 障子当接部材
３２、４２ 横枠
３３、４３ 矩形部
３４、４４ 矩形部
３５、４５ 横材取付片
３６、４６ 障子当接部材
５０ 障子
５１ ガラスパネル
５２、６２ 縦框
５３、６３ 室外側部材
５４、６４ 押縁
５５、６５ シール材
５６、６６ シール材
５７ 蝶番
７２、８２ 横框
７３、８３ 室外側部材
７４、８４ 押縁
７５、８５ シール材
７６、８６ シール材

Claims (3)

1. 建物開口部の４辺に沿って具備された枠体と、該枠体の内側に配置される障子とを備える開口部装置であって、
   前記枠体が樹脂により形成され、
   前記障子の框が、閉鎖の姿勢で前記枠体と当接される部位である押縁を備え、該押縁が樹脂により形成されるとともに前記框の他の部分が金属によりなることを特徴とする開口部装置。
2. 前記障子の閉鎖の姿勢で、前記框の見付方向内側端面が、前記枠体の見付方向内側端面と略面一又は見付方向外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の開口部装置。
3. 前記枠体が、該枠体の見付方向外側面から見付方向外側に延在し、前記建物の柱又は横材に取り付けられる取付片を有し、前記障子の閉鎖の姿勢で、前記取付片が前記障子の室内側端面よりも室内側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の開口部装置。

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