JP2009052313A - 開口部装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 風圧により自然に開閉する横軸回転パネルを強制的に開閉操作するための機構を目立たなくすることができ、横軸回転パネルを上下に複数連続して設ける場合にも容易に対応できる開口部装置の提供。
【解決手段】 左右の竪枠４，４と、左右の竪枠４，４間に回転自在に軸支してあり風圧により開閉する横軸回転パネル１ａ，１ｂと、竪枠４に沿ってスライド自在に設けたスライド棒９とを備え、横軸回転パネル１ａ，１ｂは、下部側が外側に突き出す方向に回転して開くものであり、回転軸２よりも下方の内側に突起部１０を有し、スライド棒９は、横軸回転パネル１ａ，１ｂよりも内側に位置し、外側に向けて押圧突部１１が設けてあり、スライド棒９が上方にスライドして押圧突部１１が横軸回転パネル１ａ，１ｂの回転軸２よりも上方の内側面を押すことで横軸回転パネル１ａ，１ｂが閉まり、スライド棒９が下方にスライドして押圧突部１１が横軸回転パネル１ａ，１ｂの突起部１０を乗り越えることで横軸回転パネル１ａ，１ｂが開く。
【選択図】 図１

Description

本発明は、横軸回転パネルを備えた開口部装置に関する。

特許文献１には、左右竪枠の中間高さより上部に障子を偏心状態で軸支し、室外側から室内側に向けて風が吹いたときに、障子が風圧により自然に閉まるようにした横軸回転窓が記載されている。この窓は、障子の軸支箇所と略同じ高さの室内側にモーターで回転するロッドが軸支してあり、ロッドに一体的に突設したアームで障子の竪框を室内側から押すことで、障子を強制的に開閉できるようにしている。
この横軸回転窓は、ロッドやアームが室内側に露出するため、窓の意匠性が損なわれる。また、障子を上下方向に複数設ける場合には、上下の障子ごとにロッドやモーターを設ける必要があり、コストがかさむ。
特許第３６９２６５２号公報

本発明は以上に述べた実情に鑑み、風圧により自然に開閉する横軸回転パネルを強制的に開閉操作するための機構を目立たなくすることができ、横軸回転パネルを上下に複数連続して設ける場合にも容易に対応できる開口部装置の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために、請求項１記載の発明による開口部装置は、左右の竪枠と、左右の竪枠間に回転自在に軸支してあり風圧により開閉する横軸回転パネルと、竪枠に沿ってスライド自在に設けたスライド棒とを備え、横軸回転パネルは、下部側が外側に突き出す方向に回転して開くものであり、回転軸よりも下方の内側に突起部を有し、スライド棒は、横軸回転パネルよりも内側に位置し、外側に向けて押圧突部が設けてあり、スライド棒が上方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの回転軸よりも上方の内側面を押すことで横軸回転パネルが閉まり、スライド棒が下方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの突起部を乗り越えることで横軸回転パネルが開くことを特徴とする。

請求項１記載の発明による開口部装置は、竪枠に沿ってスライドするスライド棒に外側に向けて押圧突部を設け、スライド棒が上方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの回転軸よりも上方の内側面を押すことで横軸回転パネルを閉じ、スライド棒が下方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの突起部を乗り越えることで横軸回転パネルを開くようにしたので、開閉機構を簡素化し、内側に目立たない状態で設置できる。また、横軸回転パネルを上下に複数設ける場合には、各横軸回転パネルの突起部に対応してスライド棒に押圧突部を複数設けるだけでよく、低コストで容易に実施できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は、本発明をカーテンウォールに適用した実施形態を示しており、図３は室外側正面図、図１は図３のＡ−Ａ断面図、図２は図３のＢ−Ｂ断面図、図４は同カーテンウォールの横軸回転窓部１６の下部を拡大して示す室外側正面図、図５は図４のＣ−Ｃ断面図、図６は図２のＸ矢視図である。本カーテンウォールは、図２と図３に示すように、複数の方立１２が左右方向に所定の間隔をおいて鉛直に躯体に取付けてあり、方立１２間には、ガラスパネル１４を嵌め込んだ嵌め殺し窓部１５と、長方形の板状の横軸回転パネル１ａ，１ｂを上下方向に複数枚連続的に設けた横軸回転窓部１６とが、左右方向に交互に設けてある。嵌め殺し窓部１５と横軸回転窓部１６は、建物の１階分ごとに分割して構成され、それぞれ上下方向に連続して設けてある。以下、本発明の開口部装置の一実施形態である横軸回転窓部１６の構成を詳細に説明する。

横軸回転窓部１６は、図３に示すように、左右の竪枠４，４と上枠１３ａと下枠１３ｂを枠組みし、当該枠内に横軸回転パネル１ａ，１ｂを上下方向に８枚連続して設けてある。竪枠４は、図２に示すように、方立本体１７の室外側面にビス１９で固定してあり、上枠１３ａは、図１に示すように、方立本体１７の側面にブラケット５０により固定してあり、下枠１３ｂは上枠１３ａ上に載置してビス５１により上枠１３ａに固定してある。
竪枠４は、図２に示すように、竪枠本体４ａと、横軸回転パネル１ａ，１ｂの側面に対向する室外側部材４ｂとに分割して構成してあり、室外側部材４ｂは、竪枠本体４ａの内周側面に鉤状の係合部２０を室外側から係合し、内周側からのビス２１で固定してある。室外側部材４ｂには、横軸回転パネル１ａ，１ｂの回転軸２がビス２２で固定してある。左右の竪枠４，４間には、図１，４に示すように、上下に隣接する横軸回転パネル１ａ，１ｂの間ごとに横繋ぎ材５がそれぞれ架設してあり、横繋ぎ材５により竪枠４にねじれ等の変形が生じないように補強している。横繋ぎ材５は、図５に示すように、端面を竪枠の室外側部材４ｂの内周側面に当接し、外周側からのネジ４８で固定している。なお、横繋ぎ材５の端部の竪枠４への固定方法として、横繋ぎ材５の端部を加工して雄ネジ部を形成し、当該雄ネジ部を竪枠４に挿通してナット掛けすることにより固定することもできる。

横軸回転パネル１ａ，１ｂは、図１中に二点鎖線で示すように、下部側が室外側に突き出す方向に回転して開くものであって、８枚の横軸回転パネルのうち、上から１〜７枚目の横軸回転パネル１ａは、図１と図３に示すように、回転軸２をパネルの上下方向の中間よりも上方に偏心した位置に設けると共に、回転軸２よりも上方のパネル内に錘３を取付けた上パネルとなっている。一番下の横軸回転パネル１ｂは、回転軸２をパネルの上下方向の中間よりも下方に偏心した位置に設けると共に、回転軸２よりも下方のパネル内に錘３を取付けた下パネルとなっている。錘３を取付けるのは、回転軸２よりも上側のパネル重量と回転軸２よりも下側のパネル重量のバランスをとるためで、このように回転軸２を上方又は下方に偏心させ、且つ錘３を取付けて回転軸２上側と下側のパネル重量のバランスをとることで、後述するように各パネル１ａ，１ｂが風圧を受けて自然に開閉する。また回転軸２は、パネルの厚み方向の中間に対して室外側に偏心した位置に設けてある。

横軸回転パネル１ａ，１ｂは、図１，２，４に示すように、室外側が開放した略凹状の室内側面材２３と、室内側面材２３に係脱自在な室外側面材２４と、左右の側面材２５，２５とを組み合わせて中空状に構成してあり、上パネル１ａも下パネル１ｂも同一の外形となっている。室内側面材２３、室外側面材２４、側面材２５は、アルミの押出形材で形成している。
図１に示すように、室内側面材２３の上端部には、パネル上面の室内側端部より上方に突出する立ち上がり部６が設けてある。立ち上がり部６の室外側面には、ゴムで形成したヒレ状のタイト材２６が取付けてあり、該タイト材２６は、上方に隣接する横軸回転パネル１ａの室内側面材２３の下面に垂下して設けた当接部２７に当接している。室内側面材２４の室外側面の上部と下部には、略Ｔ字状断面の錘取付部２８ａ，２８ｂが設けてあり、上パネル１ａでは上側の錘取付部２８ａに錘３がビス２９で取付けてあり、下パネル１ｂでは下側の錘取付部２８ｂに錘３がビス２９で取付けてある。錘３は、帯状の金属板を複数枚重ねたものとなっており、重ねる枚数を変更することで重さを簡単に調節することができ、錘３の重さを調節することで、横軸回転パネル１ａ，１ｂが風圧を受けて回転するときの動きやすさ、及び無風時の開き角度を調節できる。
室外側面材２４は、上部と下部と中間部とに室内側に向けて突出する鉤状の係合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有し、係合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを室内側面材２３に形成された被係合部に上方から係合するとともに、上方からのビス３１で室内側面材２３に固定してある。室外側面材２４の下端部には、パネル下面の室外側端部より下方に垂下する垂下部７が設けてあり、垂下部７の下端にはゴムで形成したヒレ状のタイト材３２が取付けてあり、該タイト材３２は、下方に隣接する横軸回転パネル１ａ，１ｂの室外側面材２４の上端部に当接している。
左右の側面材２５は、室内側面材２３と室外側面材２４を合わせた側面に当接し、室内側面材２３に形成されたタッピングホール３３にビス（図示省略）を捩じ込んで取付けてある。側面材２５には、図２に示すように、回転軸２の挿通孔３４が、上パネル１ａでは上方、下パネル１ｂでは下方に偏心した位置に設けてあり、当該挿通孔３４の裏側にベアリングを内装した軸受け部材３５がネジ止めしてあり、軸受け部材３５で回転軸２の先端部を回転自在に受けている。竪枠４と側面材２５の隙間は、ゴムで形成したヒレ状のタイト材５２により塞いでいる。

各横軸回転パネル１ａ，１ｂが閉じた状態では、図１に示すように、上下に隣接する上側の横軸回転パネル１ａの垂下部７と下側の横軸回転パネル１ｂの立ち上がり部６とが、室内外方向に隙間８を持って重なり合い、この立ち上がり部６と垂下部７との間の隙間８に、先に述べた左右竪枠４，４間に架設した横繋ぎ材５を挿通している。そのため、各横軸回転パネル１ａ，１ｂが閉じた状態では、横繋ぎ材５は室内側、室外側から見えない。

横軸回転パネル１ａ，１ｂは、回転軸２をパネルの上下方向の中間に対して上方又は下方に偏心した位置に設けたことと、偏心した側のパネル内に錘３を取付けたことにより、風圧を受けて自然に開閉するものとなっているが、複数の横軸回転パネル１ａ，１ｂを一括して強制的に開閉する開閉機構３６も有している。以下、当該開閉機構３６について説明する。
竪枠４の室内側の見込み面には、図２に示すように、長手方向に沿ってレール４９が取付けてあり、当該レール４９に係合してスライド棒９が竪枠４に沿って上下にスライド自在に取付けてある。スライド棒９には、水平軸で軸支したローラーよりなる押圧突部１１が、室外側に向けて取付けてある。押圧突部１１は、図１に示すように、各横軸回転パネル１ａ，１ｂの回転軸２付近にそれぞれ位置するように、横軸回転パネル１ａ，１ｂの数だけ設けてある。
図１，２に示すように、横軸回転パネル１ａ，１ｂの室内側面の側端部には、前記押圧突部１１が当接する被当接部材３７が回転軸２の高さ付近に上下方向の向きで取付けてある。被当接部材３７は、平坦部３８と、平坦部３８の下端に連続する略半円形の突起部１０を有し、突起部１０は回転軸２の少し下方に位置している。
方立本体１７の側面には、図２と図６に示すように、操作ボックス３９が取付けてある。操作ボックス３９内には、上下方向に移動可能に設けたラック４０と、これと噛み合うギア４１を備え、ラック４０は連結部材４２によりスライド棒９と連結されている。ギア４１の回転軸にはハンドル４３が取付けてある。ギア４１は、ハンドル４３が真下を向いた状態からハンドル４３が室内側向きに水平になるまでの９０°の範囲で回転する。

横軸回転パネル１ａ，１ｂが閉じた状態では、スライド棒９は最も上昇した位置にあって、図１に示すように、押圧突部１１が回転軸２よりも上方の平坦部３８上端部付近に当接しており、これにより各横軸回転パネル１ａ，１ｂが閉鎖状態に保持されている。
ハンドル４３を室内側に回転すると、ラック４０と共にスライド棒９が下方にスライドし、図７（ａ）に示すように、押圧突部１１がパネルの突起部１０を乗り越えることで各横軸回転パネル１ａ，１ｂが一斉に連動して開く。その後、横軸回転パネル１ａ，１ｂは、無風状態では、回転軸２よりも上側の自重によりパネルを開く方向に回転しようとするモーメントと、回転軸２よりも下側の自重によりパネルを閉じる方向に回転しようとするモーメントとが吊り合う位置で停止する。方立本体１７には、図７（ｂ）に示すように、ストッパー４４が取付けてあり、ストッパー４４により横軸回転パネル１ａ，１ｂの最大の開き角度を規制している。ハンドル４３を室外側に回転して元の位置に戻すと、図７（ｃ）に示すように、スライド棒９は上方にスライドし、押圧突部１１が平坦部３８に当接して押し上げるので、各横軸回転パネル１ａ，１ｂが連動して一斉に閉じる。

上述のようにスライド棒９を下方にスライドし、各横軸回転パネル１ａ，１ｂを開いた状態のときに、図８（ａ）に示すように、室外側から室内側に向かって風４５ａが吹き、横軸回転窓部１６に正圧がかかると、上から１〜７枚目の横軸回転パネル（上パネル）１ａは、回転軸２より下側の面積が上側の面積よりも広いために風圧によりパネルを閉じる方向の力が生じるので、風圧を受けて自然に閉じる。一番下の横軸回転パネル（下パネル）１ｂは、回転軸２より上側の面積が下側の面積よりも広いために風圧によりパネルを開ける方向の力が生じるので、開いたままである。そのため、開いた下パネル１ｂを通じて窓の下の方から涼しい室外の空気が室内に取り入れられる。
一方、図８（ｂ）に示すように、建物から離れる方向に風４５ｂが吹き、横軸回転窓部１６に負圧がかかると、上パネル１ａは、回転軸２より下側の面積が上側の面積よりも広いために風圧によりパネルを開ける方向の力が生じるので、開いたままとなり、下パネル１ｂは、回転軸２より上側の面積が下側の面積よりも広いために風圧によりパネルを閉じる方向の力が生じるので、風圧を受けて自然に閉じる。そのため、開いた上パネル１ａを通じて窓の上の方から室内の暖かい空気が室外に排出される。
無風状態では、図８（ｃ）に示すように、上パネル１ａも下パネル１ｂも開いており、室内外の空気の温度差による空気密度の差により、温度が低く重い室外の空気４６ａが窓の下の方から室内に流れ込み、室内の温度の高い軽い空気４６ｂが窓の上の方から室外に排出される。

このように本横軸回転窓部１６は、回転軸２が上方に偏心した上パネル１ａと下方に偏心したパネル１ｂを組み合わせたことにより、建物の一側面だけで風向きに応じて給気と排気の両方が行え、しかも正圧時に室外の冷たい空気が開いた下パネル１ｂを通じて室内下部の居住域に取り入れられ、負圧時に室内上部の熱溜まりを開いた上パネル１ａを通じて室外に排気できるため、室内の温度成層を乱すことなく、効率の良い換気が行える。ちなみに、本実施形態のものとは逆に、上パネル１ａを回転軸２が下方に偏心したものとし、下パネル１ｂを回転軸２が上方に偏心したものにしたときには、正圧時に上パネル１ａが開いて下パネル１ｂが閉じる状態となるため、室外の温度が低く重い空気が窓の上の方から流れ込んで室内の温度成層が乱され、負圧時には上パネル１ａが閉じて下パネル１ｂが開き、室内上部の熱溜まりを排気することができないので、効率の良い換気が行えない。

さらに本横軸回転窓部１６は、竪枠４，４間に架設した横繋ぎ材５を、上下に隣接する横軸回転パネル１ａ，１ｂの立ち上がり部６と垂下部７との間の隙間８に挿通して設けたので、パネル閉鎖時に横繋ぎ材５が室内側、室外側から見えず、意匠性が良好となる。また横繋ぎ材５を、上下に隣接する横軸回転パネル１ａ，１ｂの間ごとに竪枠４，４間にそれぞれ架設したことで、竪枠４のねじれ等の変形を確実に防止でき、横軸回転窓部１６を効果的に補強できる。竪枠４にねじれ等の変形が生じず、左右の竪枠４，４が平行になることで、横軸回転パネル１ａ，１ｂを容易に、且つ高精度に取付けできる。さらに、横軸回転パネル１ａ，１ｂが開いているときに、人が上下の横軸回転パネル１ａ，１ｂの間から脱落したり、不審者が上下の横軸回転パネル１ａ，１ｂの間から侵入しようとするのを、横繋ぎ材５により防止できる。

横軸回転パネル１ａ，１ｂは、上パネル１ａも下パネル１ｂも同じ部材２３，２４，２５を組合わせて形成してあり、外形を同一として回転軸２の位置と錘３の取付け位置だけを異ならせたので、コストを低く抑えられると共に、意匠上の連続性が得られる。錘３はパネル内部に取付けてあり、外部から錘３が見えないので、錘３をパネルの室内側に突き出して取付けた従来の自然換気窓（例えば、特許第３１２８５６６号参照。）と比較して、意匠性を向上できる。

さらに本横軸回転窓部１６は、竪枠４に沿ってスライドするスライド棒９に室外側に向けて押圧突部１１を設け、スライド棒９が上方にスライドして押圧突部１１が横軸回転パネル１ａ，１ｂの回転軸２よりも上方の室内側面（平坦部３８）を押すことで横軸回転パネル１ａ，１ｂを閉じ、スライド棒９が下方にスライドして押圧突部１１が横軸回転パネル１ａ，１ｂの突起部１０を乗り越えることで横軸回転パネル１ａ，１ｂを開くようにしたので、開閉機構３６を簡素化し、室内側に目立たない状態で設置できる。また本実施形態のように、横軸回転パネル１ａ，１ｂを上下に複数連続して設ける場合でも、各横軸回転パネル１ａ，１ｂの突起部１０に対応してスライド棒９に押圧突部１１を複数設けるだけでよく、低コストで容易に実施できる。

図９と図１０は、本発明の開口部装置の他の実施形態であって、ビル用サッシに適用した実施形態を示している。本サッシは、躯体開口部に取付けるサッシ枠４７が天井から床までに達する縦長の長方形に形成され、サッシ枠４７内の上下方向中間部に嵌め殺し窓部１５を設け、嵌め殺し窓部１５の上方と下方に横軸回転パネル１ａ，１ｂを２枚ずつ上下に連続して設けている。上側の２枚の横軸回転パネル１ａ，１ａは、回転軸２をパネルの上下方向の中間よりも上方に偏心した位置に設けると共に、回転軸２よりも上方のパネル内に錘３を取付けた上パネルとなっており、下側の２枚の横軸回転パネル１ｂ，１ｂは、回転軸２をパネルの上下方向の中間よりも下方に偏心した位置に設けると共に、回転軸２よりも下方のパネル内に錘３を取付けた下パネルとなっている。
本サッシも、先に説明した実施形態と同様に、正圧時には下パネル１ｂのみが開き、負圧時には上パネル１ａのみが開いて、建物の一側面に設けた単体の窓で効率良く換気が行える。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。上パネルと下パネルは、４本の框を方形に組んだ枠内にガラス等の透明なパネルを嵌め込んだものでもよく、また、上パネルと下パネルで形状や大きさを異ならせることもできる。本発明の開口部装置は、カーテンウォールやサッシ等の窓に利用できる他、窓の室外側に設置される開口部に遮蔽材として用いることもできる。

図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の開口部装置の一実施形態を示す室外側正面図である。 同開口部装置の下部を拡大して示す室外側正面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。 図２のＸ矢視図である。 （ａ）は横軸回転パネルを開けるときの状態を示す縦断面図であり、（ｂ）は横軸回転パネルを全開にした状態を示す縦断面図であり、（ｃ）は横軸回転パネルを閉めるときの状態を示す縦断面図である。 横軸回転パネルの開閉状態を示す縦断面図であって、（ａ）は正圧を受けたときの状態、（ｂ）は負圧を受けたときの状態、（ｃ）は無風時の状態をそれぞれ示している。 本発明の開口部装置の他の実施形態を示す室外側正面図である。 同開口部装置の縦断面図である。

符号の説明

１ａ 上パネル（横軸回転パネル）
１ｂ 下パネル（横軸回転パネル）
２ 回転軸
３ 錘
４ 竪枠
５ 横繋ぎ材
６ 立ち上がり部
７ 垂下部
８ 立ち上がり部と垂下部の間の隙間
９ スライド棒
１０ 突起部
１１ 押圧突部
３６ 開閉機構
４５ａ，４５ｂ 風

Claims (1)

1. 左右の竪枠と、左右の竪枠間に回転自在に軸支してあり風圧により開閉する横軸回転パネルと、竪枠に沿ってスライド自在に設けたスライド棒とを備え、横軸回転パネルは、下部側が外側に突き出す方向に回転して開くものであり、回転軸よりも下方の内側に突起部を有し、スライド棒は、横軸回転パネルよりも内側に位置し、外側に向けて押圧突部が設けてあり、スライド棒が上方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの回転軸よりも上方の内側面を押すことで横軸回転パネルが閉まり、スライド棒が下方にスライドして押圧突部が横軸回転パネルの突起部を乗り越えることで横軸回転パネルが開くことを特徴とする開口部装置。

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