JP2009150099A - 窓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上下換気口を室外環境変化に応じて自動的に開閉できるようにしたダブルスキン構造の窓装置とする。
【解決手段】外ガラス２と内ガラス３との間の空気層４を上換気口５、換気口６で室外に開口したダブルスキン構造とし、前記上下換気口５，６を開閉する上扉７、下扉８と、空気層４内の温度で駆動する駆動体２０と、その駆動部２２と上扉７、下扉８を連結する伝達機構３０をもうけ、前記空気層４内の温度が設定温度以上の時には上下扉７，８が開状態に作動して上下換気口５，６を自動的に開き、設定温度よりも低い時には上下扉７，８が閉じ状態に作動して上下換気口５，６を自動的に閉じるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、建物躯体の開口部に用いられる窓、カーテンウオールに用いられる窓などのダブルスキン構造の窓装置に関する。

従来、室外側の外ガラスと室内側の内ガラスとの間に空気層を有したダブルスキン構造の窓装置が種々提案されている。
例えば、特許文献１に開示されたように、室外側の外ガラスと室内側の内ガラスとの間に空気層を持ち、この空気層の上、下を室外に通じる上下の換気口を備え、この上下の換気口を開閉可能としたダブルスキン構造の窓装置が提案されている。
この窓装置においては、上下の換気口を開くことで空気層に外気が流通するから空気層の温度を低くでき、上下の換気口を閉じることで空気層に外気が流通しないから空気層の温度を高くできるので、室内の空調を効率良く実施することが可能となる。
特開２００１−２５３７３４号公報

前述した従来の窓装置において、換気口を開閉可能とするには、換気口に扉を取付け、この扉を手動、又はモータによって開閉動作することが考えられる。
しかし、手動で扉を開閉するようにした場合には、その開閉操作が煩しい。
また、換気口の扉の開閉は、日射熱を室内に伝えたくない時には開けておき、日射が無く断熱性を高めたい時は閉じる、というように室外環境の状況に応じて行う必要があるが、その開閉判断と開閉操作を使用者が行うのは非常に煩わしい。
モータにより扉を開閉するようにした場合には、手動でスイッチをＯＮ、ＯＦＦしてモータを駆動・停止して、開閉する場合とセンサーと制御システムによってモータを自動的に駆動・停止して開閉する場合がある。前者の場合には前述のように室外環境の状況に応じて開閉判断することになる操作が煩わしい。
後者の場合には非常に大掛かりな装置が必要でコストが高くなる。

本発明の目的は、ダブルスキン構造で、その空気層の上下に換気口を有していると共に、その換気口を室外環境の状況に応じて自動的に開閉できると共に、コストが安い窓装置とすることである。

本発明は、枠体に室外側の外ガラスと室内側の内ガラスを装着し、この外ガラスと内ガラスとの間に空気層を有し、その空気層の上下を上換気口、下換気口で室外にそれぞれ開口した窓装置であって、前記上換気口、下換気口をそれぞれ開放する開状態とそれぞれ閉じる閉状態に作動する上扉、下扉をそれぞれ備え、前記枠体に自己温度感知型の駆動体を、前記空気層内の温度によって駆動部が駆動するように取付け、前記駆動部と前記上扉、下扉を伝達機構で、前記空気層内の温度が設定温度以上の時には上扉、下扉が開状態に作動し、設定温度よりも低い時には上扉、下扉が閉状態に作動するように連結したことを特徴とする窓装置である。

本発明によれば、１つの駆動体の駆動部を伝達機構で上扉と下扉にそれぞれ連結することができる。
このようにすれば、１つの駆動体で上扉と下扉を開閉動作できる。

本発明によれば、上扉、下扉を弾性部材で閉じ状態に保持し、駆動体の駆動部は空気層内の温度が設定温度以上の時に伸び駆動し、該駆動部と上扉、下扉を伝達機構で、その駆動部が伸び駆動すると上扉、下扉が弾性部材に抗して開状態に作動するように連結することができる。
このようにすれば、駆動体の駆動部の伸び駆動によって上扉、下扉を確実に開閉動作することができる。

本発明においては、枠体の縦枠材の内面にカバー体を取付け、このカバー体と縦枠材の内面との間に空間部を形成し、この空間部に、駆動体と伝達機構を配設することができる。
このようにすれば、内ガラス、外ガラスを通して駆動体、伝達機構が室内、室外から見えないようにできるので、見栄えが良い。

本発明によれば、外ガラスと内ガラスとの間に空気層を有したダブルスキン構造で、その空気層の上下を室外に開口する上下換気口が上下扉で開閉動作されると共に、その上下扉は空気層の温度で駆動部が駆動する駆動体によって開閉動作されるので、上下換気口を室外環境の状況に応じて自動的に開閉できる。
また、自己温度感知型の駆動体と伝達機構を用いているので、コストが安い。

図１と図２に示すように、枠体１に室外側の外ガラス２と室内側の内ガラス３が装着され、この外ガラス２と内ガラス３との間に空気層４を有したダブルスキン構造の窓装置としてある。
前記空気層４の上下に上換気口５、下換気口６を有し、この上下換気口５，６で空気層４が室外に開口している。
前記上下換気口５，６は上下扉７，８でそれぞれ開閉される。

前記枠体１は上横枠材１０と下横枠材１１と左右の縦枠材１２を方形状に連結してある。
前記外ガラス２の左右縦縁部が左右の縦枠材１２で支持され、この外ガラス２の上横縁２ａと上横枠材１０とが離隔し、その両者の間を上換気口５としてある。
前記外ガラス２の下横縁２ｂと下横枠材１１とが離隔し、その両者の間を下換気口６としてある。

このように、外ガラス２の上横縁２ａと上横枠材１０との間に上換気口５を形成したので、その上横枠材１０は上換気口を有しないから、上下寸法が小さく、単純な断面形状である。
すなわち、通常一般は、上横枠材１０が上換気口を有する断面形状で、その上横枠材１０に外ガラスの上横縁２ａが支持されているから、その上横枠材１０は、上換気口のために上下寸法が大きく、複雑な断面形状である。
また、外ガラス２の下横縁２ｂと下横枠材１１との間に下換気口６を形成したので、その下横枠材１１は前述と同様に上下寸法が小さく、単純な断面形状である。
なお、上下横枠材は前述した通常一般の上、下換気口を有するものとしても良いし、上下横枠材のどちらか一方を前述した通常一般の上、下換気口を有するものとしても良い。

前記枠体１には図３に示すように、自己温度感知型の駆動体（アクチュエータ）２０の本体２１が、前記空気層４内の温度を感知して駆動部２２が駆動するように取付けてある。
この駆動体２０の駆動部２２は伝達機構３０を介して前記上扉７、下扉８に連結してある。
前記空気層４内の温度が設定温度以上の時には、上扉７、下扉８が図３に示すように上下換気口５，６を開放する開状態に作動し、前述の設定温度よりも低い時には図４に示すように上下扉７，８は上下換気口５，６を閉じる閉状態に作動する。

このようであるから、空気層４内の温度で上下扉７，８が開閉状態に作動し、上下換気口５，６を自動的に開閉できる。
前記空気層４内の温度は、室外の温度、日射の有無等の室外環境の状況によって変化する。例えば、室外の温度が高い時には温度が上昇し、低くなると温度が降下する。日射が有る時には温度が上昇し、日射が無くなると温度が降下する。
したがって、上下換気口５，６を室外環境の状況に応じて自動的に開閉できる。
また、自己温度感応型の駆動体２０の駆動部２２の動作で上下扉７，８を作動するので、構造が簡単で、部品点数も少ないので、コストが安い。

この実施の形態では、１つの駆動体２０で上下扉７，８を作動しているから、より一層コストが安い。
また、弾性部材、例えばコイルスプリング２３で上下扉７，８を閉じ状態に保持し、駆動体２０の駆動部２２は空気層４内の温度が設定温度以上の時に伸び駆動し、その駆動部２２の伸び駆動によって上下扉７，８を開状態に作動しているので、空気層４内の温度が設定温度よりも低い時にはコイルスプリング２３で上下換気口５，６は確実に閉じられる。なお、前記弾性部材で上下扉７，８を直接閉状態に保持しても良い。例えば、上下扉７，８の支軸に巻ばねを設けて上下扉７，８を直接閉状態に保持する。

この実施の形態では、図５，６に示すように縦枠材１２の内側面にカバー体１３が着脱自在に取付けてあり、このカバー体１３と縦枠材１２の内側面との間に空間部１４を形成している。
そして、前記駆動体２０、伝達機構３０は前記空間部１４内に収容されているので、その駆動体２０、伝達機構３０が外ガラス２、内ガラス３を通して室外、室内から見えることがなく、見栄えが良い。なお、このカバー体１３は図３、図４では図示が省略してある。

次に、各部材を詳細に説明する。
図３と図６に示すように、前記縦枠１２の室外側部分１２ａにおける上部と下部に上下の支持部材４０がそれぞれ取付けてある。例えばビス４１で固着して取付けてある。
この上の支持部材４０は上横枠材１０の室外側部内側面１０ａに接していると共に、外ガラス２の上横縁２ａの左右端部分に接し、下の支持部材４０は、下横枠材１１の室外側部内側面１１ａに接していると共に、外ガラス２の下横縁２ｂの左右端部分に接している。
前記外ガラス２の左右縦縁部は、図５に示すように、縦枠１２の室外側部分１２ａに室外側縦シール材１５、室内側縦シール材１６によって水密して支持されている。
前記室外側縦シール材１５の上下部分は図３に示すように、前記上下の支持部材４０の室外側面４０ａに接し、上下端面が上下横枠材１０，１１の室外側部内側面１０ａ，１１ａに接している。
前記室内側縦シール材１６の上下端面は前記上下の支持部材４０の内側面４０ｂに接している。

前記上の支持部材４０は、本体４２とシリコーンスポンジ等の緩衝材４３を有し、その本体４２がビス４１で縦枠材１２に固着してあると共に、緩衝材４３に外ガラス２の上横縁２ａが接していると共に、室内側縦シール材１６の上端面が接している。前記下の支持部材４０は本体４２とガラス支持部４３を有した一体の樹脂部品としてある。
前記上下扉７，８は、所定の幅と厚さと長さを有した扉体７ａ，８ａと、その幅方向両端に装着した一対のシール材７ｂ，８ｂと、その幅方向中央に取付けた支軸７ｃ，８ｃを備えている。
前記支軸７ｃ，８ｃが前記上下の支持部材４０（本体４２）の横向孔４４に回転自在に挿入され、上下扉７，８は上下方向に回転自在に支持部材４０に支持されている。

前記縦枠材１２の室内外側中間部分１２ｂにカバー体１３が取付けてあると共に、その室内外側中間部分１２ｂに前述の駆動体２０と伝達機構３０が取付けてある。
前記縦枠材１２の室内側部分１２ｃに内ガラス３が設けてある。
この実施の形態では、枠組体３ａに内ガラス３を装着し、その枠組体３ａを前記枠体１の室内側部分に取付けてある。
このようであるから、枠組体３ａとともに内ガラス３を取り外しでできるから、空気層４内の交換、保守等が容易に実施できる。

前記駆動体２０は図７に示すように、本体２１内に熱膨張材を封入し、その熱膨張材の膨張によって駆動部２２が伸び駆動する、いわゆるサーモエレメントと呼ばれるものである。
前記縦枠材１２の室内外側中間部分１２ｂにビス２４で取付けたプレート２５に前記本体２１が取付けてあり、その駆動部２２は上方に向けて伸び駆動するようにしてある。例えば、プレート２５に固着した取付片２６に本体２１が上向きに固着してある。

前記伝達機構３０は、前記プレート２５に上下方向に移動自在に支承した可動体３１と、前記プレート２５の上下に支軸３２ａで上下揺動自在に取付けた上下のアーム３２と、この各アーム３２にピン３３ａで回動自在に連結したロッド３３と、この各ロッド３３にピン３４ａで回動自在に連結したレバー３４を備えている。
前記可動体３１は上下方向の長孔３５を有し、この長孔３５からビス３６をプレート２５に螺合し、そのビス３６に沿って上下に移動可能としてある。
前記可動体３１とアーム３２は可動体３１が上下に移動するとアーム３２が上下揺動するように連結してある。例えば、アーム３２に設けたピン３７を可動体３１の溝３８に挿入してある。
前記可動体３１は前述したコイルスプリング２３で図４に示すように下方に移動して保持され、駆動体２０の駆動部２２は本体２１に接近した装置（縮んだ状態）となっている。

前記レバー３４は上下扉７，８の支軸７ｃ，８ｃに固定してある。
例えば、図８に示すように前記支持部材４０（本体４２）は室内側面と室外側面に貫通した開口部４５を有し、この開口部４５は前記横向孔４４と交差して前記支軸７ｃ，８ｃが開口部４５内を通るようにしてある。
前記レバー３４は開口部４５内に挿入可能で、かつ支軸７ｃ，８ｃに固定され、その支軸７ｃ，８ｃととも開口部４５内で上下方向にレバー３４が揺動可能としてある。
そして、前記レバー３４を開口部４５内に挿入した状態で支軸７ｃ，８ｃを横向孔４４内に挿入してレバー３４に嵌合することでレバー３４を支持部材４０に取付ける。

次に上下扉７，８の動作を説明する。
前記可動体３１が図４に示すように下方に移動した場合には、上のアーム３２が下方に揺動し、下のアーム３２が上方に揺動する。
前記上のアーム３２が下方に揺動することで上のロッド３３が下方に移動して上のレバー３４が下方に揺動し、上扉７が縦向き姿勢となることで、一対のシール材７ｂが上横枠材１０、外ガラス２の上横縁２ａに接して上換気口５を閉じる。
前記下のアーム３２が上方に揺動することで下のロッド３３が上方に移動して下のレバー３４が上方に揺動し、下扉８が縦向き姿勢となることで、一対のシール材８ｂが下横枠材１１、外ガラス２の下横縁２ｂに接して下換気口６を閉じる。

前述した図４に示す状態で、空気層４内の温度が設定温度以上となると駆動体２０の駆動部２２が伸び駆動して可動体３１が図３に示すようにコイルスプリング２３に抗して上方に移動する。
前記可動体３１が図３に示すように上方に移動すると、上のアーム３２が上方に揺動し、下方のアーム３２が下方に揺動する。
前記上のアーム３２が上方に揺動すると上のロッド３３が上方に移動し、上のレバー３４が上方に揺動して上扉７が横向き姿勢に回転し、その一対のシール材７ｂが上横枠材１０、外ガラス２の上横縁２ａから離れて上換気口５が開放する。
前記下のアーム３２が下方に揺動すると下のロッド３３が下方に移動し、下のレバー３４が下方に揺動して下扉８が横向き姿勢に回転し、その一対のシール材８ｂが下横枠材１１、外ガラス２の下横縁２ｂと離れて下換気口６が開放する。

前述の実施の形態では、一つの駆動体２０で上下扉７，８を開閉動作させたが、上下扉７，８を異なる駆動体２０でそれぞれ開閉動作するようにしても良い。
例えば、上下扉７，８を弾性部材で閉じ状態に保持し、２つの駆動体２０の駆動部２２を前述のレバー３４にそれぞれ連結する。
また、駆動体２０は駆動部２２が伸び駆動するサーモエレメントとしたが、バイメタルを利用したものでも良い。
また、駆動体２０と伝達機構３０を左右の縦枠材１２にそれぞれ取付けしたが、左右一方の縦枠材１２にのみ取付けるようにしても良い。
また、空気層４にブラインドを設置しても良い。

前述の実施の形態は建物躯体の開口部に用いる窓装置としてあるが、これに限ることはない。
例えば、カーテンウオールの窓部に用いる窓装置とすることもできる。

本発明の実施の形態を示す全体外観図である。 本発明の実施の形態を示す一部破断した全体斜視図である。 扉開き状態の縦断面詳細図である。 扉閉じ状態の縦断面詳細図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 駆動体取付け部分の斜視図である。 上扉と上の支持部材の分解斜視図である。

符号の説明

１…枠体、２…外ガラス、３…内ガラス、４…空気層、５…上換気口、６…下換気口、７…上扉、８…下扉、１２…縦枠材、１３…カバー体、１４…空間部、２０…駆動体、２１…本体、２２…駆動部、２３…コイルスプリング（弾性部材）、３０…伝達機構。

Claims (4)

1. 枠体に室外側の外ガラスと室内側の内ガラスを装着し、この外ガラスと内ガラスとの間に空気層を有し、その空気層の上下を上換気口、下換気口で室外にそれぞれ開口した窓装置であって、
   前記上換気口、下換気口をそれぞれ開放する開状態とそれぞれ閉じる閉状態に作動する上扉、下扉をそれぞれ備え、
   前記枠体に自己温度感知型の駆動体を、前記空気層内の温度によって駆動部が駆動するように取付け、
   前記駆動部と前記上扉、下扉を伝達機構で、前記空気層内の温度が設定温度以上の時には上扉、下扉が開状態に作動し、設定温度よりも低い時には上扉、下扉が閉状態に作動するように連結したことを特徴とする窓装置。
2. １つの駆動体の駆動部を伝達機構で上扉と下扉にそれぞれ連結した請求項１記載の窓装置。
3. 上扉、下扉を弾性部材で閉じ状態に保持し、
   駆動体の駆動部は空気層内の温度が設定温度以上の時に伸び駆動し、
   該駆動部と上扉、下扉を伝達機構で、その駆動部が伸び駆動すると上扉、下扉が弾性部材に抗して開状態に作動するように連結した請求項１又は２記載の窓装置。
4. 枠体の縦枠材の内面にカバー体を取付け、このカバー体と縦枠材の内面との間に空間部を形成し、
   この空間部に、駆動体と伝達機構を配設した請求項１又は２又は３記載の窓装置。

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