JP2013113088A - ダブルスキンカーテンウォール（ｄｏｕｂｌｅｓｋｉｎｃｕｒｔａｉｎｗａｌｌ） - Google Patents

Abstract

【課題】内側窓部および外側窓部が設置される下部水平フレームに外気が流入する吸気装置を備え、底面から流入された外気を屋内に取り込むことのできるカーテンウォールユニットを提供する。
【解決手段】少なくとも上部、下部で構成された水平枠と、水平枠の両側端部に立てられる垂直枠と、を有するカーテンウォールユニットであって、カーテンウォールユニットの屋内側に設置される開閉可能な開き窓を有する内側窓部と、カーテンウォールユニットの屋外側に設置されるガラスで構成され、内側窓部と所定間隔を設けて空気層を形成するように構成された外側窓部と、を備え、下部の水平枠には、外気を導入する吸気孔と、該吸気孔を開閉する開閉ドアと、該開閉ドアの回動を案内する開閉部と、を備えた吸気装置を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダブルスキンカーテンウォールに関するものであり、より詳細には、底部から内側窓部と外側窓部との間に形成された空間に外気を流入させて上部排気装置を介して外部に排出できるようにし、開閉が容易な吸気装置を有するダブルスキンカーテンウォールに関する。

一般的にカーテンウォールは非耐力壁であって、雨・風・騒音などを遮断する機能以外に外装用として大きな機能を果たし、高層または超高層建築物に多く使用される。材質は金属板、ガラス、ブロック、プレキャストコンクリートなどがあり、温度変化や建物の振動などを勘案して設計施工されるが、大多数は建物の自重を考慮してアルミニウム合金が使用される。

アルミニウムフレームを用いた工法は、アルミニウム製のフレームにガラスをはめ込んで固定し、これをスラブ、柱、梁などに固定施工するもので、アルミニウムフレームやコンクリートの柱などは見えず、ガラスだけが前面に見えるようにする工法である。

従来のこのようなカーテンウォールは単一の外皮だけで構成されており、断熱性、防音性、機密性、特に、エネルギーの管理に問題がある。これに対して最近はダブルスキンのカーテンウォールが施工される（例えば特許文献１）。

特開２００６−２９１６８９号公報

ダブルスキンカーテンウォールは、単一の外皮によるカーテンウォールに異なる１枚の外皮を追加構成したもので、形態的には、外気（屋外）と接する外側窓部と室内（屋内）に接する内側窓部、そしてこれらの間に空気層を形成する空間から構成される。このようなカーテンウォールはエネルギーの管理には有利であるが、換気が難しいという問題がある。

即ち、ダブルスキンカーテンウォールが設けられた建築構造物は、室内を換気するために、建物の天井に換気扇と繋がるダクトを設置して強制的に空気を循環させる方法が用いられている。ところが、ダクトを用いた強制対流方式は、自然的に人に必要な空気の循環量を確保しにくく、停電時には空気を循環させることができないという問題がある。窓を用いる場合は、カーテンウォールが単一の外皮に異なる外皮を重ね合わせた形式であり、メンテナンス等の理由で内側窓部と外側窓部との間隔を広くとる必要があり、外側窓部に設置された窓を開放し難いという問題がある。もちろん、別途の道具を用いて外側窓部に設置された窓を開放することはできるが、別途の道具を製作し、これを連結しなければならないという不便さがある。

また、従来のカーテンウォールユニットでは、開閉される窓が下部だけに構成されており、内皮と外皮との間の空間で加熱された空気層を効果的に排出させることができないという問題があり、その際には施工が難しく、製作費用がかかりすぎるという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点を勘案してなされたもので、その目的は、内側窓部および外側窓部が設置される下部水平フレームに外気が流入する吸気装置を備え、底面から流入された外気を屋内に取り込むことのできるカーテンウォールユニットを提供することにある。

本発明の他の目的は、外気が流入されるようにする吸気孔が底部に形成され、この吸気孔を開放および閉鎖するようにすることで、操作性のよいカーテンウォールユニットを提供することにある。

本発明の他の目的は、故障がなく組立性に優れ、製作が容易なカーテンウォールユニットの吸気装置を提供することにある。

また、本発明は、内側窓部と外側窓部との間隔を最小化してスリム化をなすようにするが、断熱性、気密性、水密性の向上はもちろん、施工および製作が容易なカーテンウォールユニットを提供する。

以下本発明について説明する。

本発明の第一の態様は、少なくとも上部、下部で構成された水平枠と、水平枠の両側端部に立てられる垂直枠と、を有するカーテンウォールユニットであって、カーテンウォールユニットの屋内側に設置される開閉可能な開き窓を有する内側窓部と、カーテンウォールユニットの屋外側に設置されるガラスで構成され、内側窓部と所定間隔を設けて空気層を形成するように構成された外側窓部と、を備え、下部の水平枠には、外気を導入する吸気孔と、該吸気孔を開閉する開閉ドアと、該開閉ドアの回動を案内する開閉部と、を備えた吸気装置を有するカーテンウォールユニットである。

本発明では、吸気装置を通って導入された外気を屋外に排出できるように、外側窓部に排気孔が形成されたケーシングを設置し、該ケーシングには、リンク部と連結されて回動し、排気孔を開放および閉鎖する開閉板が備えられた排気装置を有するものとしてもよい。

本発明では、水平枠の屋内側上部および下部の少なくとも一方には、上端又は下端を中心に開閉される開き窓が設置され、さらに垂直枠の側端を中心に開閉される開き窓を備えることもできる。

本発明では、吸気装置は、開閉ドアの上面に設けられる取手と、屋外側に設けられる密閉部と、が備えられ、開閉ドアが、屋内側に設けられたヒンジを中心に開閉可能とされるように構成してもよい。

本発明では、開閉部は、水平枠に固定される本体と、該本体に係止されるリンクと、リンクを付勢するように本体に設けられる弾性部材と、を有し、リンクの一端は本体と弾性部材とを貫通する中心軸に連結され、他端は前記開閉ドアと連結される連結リンクに連結される構成とすることができる。

本発明では、開閉部は、開閉ドアの少なくとも一方に設置することができる。

本発明では、水平枠に形成された吸気孔にフィルターが備えられてもよい。

本発明では、排気装置の開閉板に軸を備え、該軸にリンク部が連結され、該リンク部の折り畳みによって軸が移動して開閉板を回転させるように構成することができる。

本発明では、リンク部は軸に連結されて、連動リンクと該連動リンクと連結ピンで連結された回転リンクで構成され、回転リンクは中央の中心軸を中心に回転して連動リンクと折り畳まれるように構成することができる。

本発明では、回転リンクに内側窓部の下部窓まで延びた作動棒を連結し、この作動棒を押し引きして回転リンクを回転させて折り畳めるように構成してもよい。

本発明の第二の態様は、上記第一の態様のカーテンウォールユニットを縦横に配置することにより、建築物の外装を構成するカーテンウォールである。

本発明は、冬場には断熱効果を向上させ、夏場には内側窓部と外側窓部との間で加熱された空気を効果的に排出できる。

本発明は、外気が底部から流入されて上部に排出されることで、空気の流れがスムーズであり、装置の開閉が容易である。

本発明は、空気が流入される吸気部が底部に備えられて、室内から誰にでも簡単に開放および閉窓ができる。

本発明は、カーテンウォールユニットで構成されるが、一体化した水平枠および垂直枠を用いてスリム化を図ることができる。

本発明は、組立性に優れ、故障がなく、製作に便利なカーテンウォールを提供できる。

本発明が適用されたカーテンウォールの断面図である。 本発明の吸気装置を示す斜視図である。 本発明に適用される吸気装置の要部拡大断面図である。 図４（ａ）は、本発明に適用される吸気装置の開閉部の斜視図、図４（ｂ）は、本発明に適用される吸気装置の開閉部の側面図である。 本発明に適用される吸気装置の開閉部の分解斜視図である。 本発明に適用される排気装置が配置された部位の断面図である。 本発明に適用される排気装置の分解斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明すれば、次の通りである。

図１は、本発明が適用されたカーテンウォールユニット（１００）の断面図であり、図２は、吸気装置（１５０）を示す斜視図であり、図３は吸気装置（１５０）の要部拡大断面図を示したものである。また、図４（ａ）吸気装置（１５０）の開閉部の斜視図、および図４（ｂ）はその側面図である。図５は吸気装置（１５０）の開閉部の分解斜視図である。図６は排気装置（２００）が配置された部位の断面図、図７は排気装置（２００）の分解斜視図である。

以下に説明に含まれる吸気装置と排気装置は、ユニットカーテンウォールに適用されることを説明しているが、これは一つの形態例であり、異なるカーテンウォール、例えば、単一の外皮のカーテンウォール、又は異なる材質のカーテンウォールにも使用することができ、独立して開閉窓および窓を開放する用途としても使用することができる。

図面にて、本発明のカーテンウォールユニット（１００）は、上部、下部で構成された水平フレーム（１１０）と、この水平フレーム（１１０）の両側先端部分に立てられる垂直フレーム（１２０）とを枠組みされている。そして、垂直フレーム（１２０）の屋内側の内側窓部（１３０）の上下方向のほぼ中間部には、中間水平フレーム（１１０）が取り付けられている。これら水平フレーム（１１０）と垂直フレーム（１２０）の屋内側に設置される内側窓部（１３０）と、該内側窓部（１３０）から屋外側に所定間隔を離し、空気層（Ｓ）を形成するように設置される外側窓部（１４０）と、によりダブルスキンのカーテンウォールユニット（１００）を構成している。下部の水平フレーム（１１０）には、空間（Ｓ）に外気を導入する吸気装置（１５０）が設けられ、垂直フレーム（１２０）の上部には、空気層（Ｓ）の空気を屋外に排出するように設置された排気装置（２００）が設けられる。そして、カーテンウォールユニット（１００）が建物の外周に縦横に配置されることにより建物外壁面を構成するカーテンウォールが形成されている。

内側窓部（１３０）は、図面のように開き窓が設置されている。

ここで、窓は様々な形態であってもよいが、本実施形態では図面に示すように、上部と下部には、上端あるいは下端を中心に設置される内開き窓が設置され、中央部位には、側端を中心に開閉される開き窓が設置される。これらの開き窓が開かれることによって、吸気装置（１５０）や排気装置（２００）を屋内側から操作できる。

外側窓部（１４０）は、水平フレーム（１１０）および垂直フレーム（１２０）の屋外側、即ち、前面にはめ込まれるガラス（１４２）で構成され、垂直フレーム（１２０）の上端部に排気装置（２００）が設置される。このガラス（１４２）は、断熱性のあるガラス、例えば、複層ガラスで構成される。

一方、内側窓部（１３０）と外側窓部（１４０）は、水平フレーム（１１０）と垂直フレーム（１２０）の屋内側・屋外側端部に設置されるが、これらの間を所定間隔だけ離し、空間（Ｓ）が形成されている。空間（Ｓ）による空気層が加熱され、これを用いた室内換気がなされるようにこの空間（Ｓ）に直接連結されている吸気装置（１５０）が下部の水平フレーム（１１０）に設置される。

即ち、吸気装置（１５０）は、下部の水平フレーム（１１０）のほぼ中央に位置し、空間（Ｓ）側に開閉することにより、外気がカーテンウォール（１００）の底部から導入される。また、後述の上部の排気装置（２００）から空気層（Ｓ）の空気を外部に排出できるようにする。

排気装置（２００）は、外側窓部（１４０）の上部に設置されるケーシング（２１０）と、このケーシング（２１０）の内部に設置される開閉板（２２０）と、開閉板（２２０）を押して回転させる軸棒（２３０）と、折り畳み式で軸棒（２３０）を押したり引いたりするリンク部（２４０）と、このリンク部を動作させる作動棒（２５０）と、形態維持部（２６０）とを有して構成される。さらに詳しくは次の通りである。

リンク部(２４０)では、連動リンク(２４１)と回転リンク(２４４)とが連結ピン(２４３)で繋がれている。連動リンク（２４１）と回転リンク（２４４）は、連結ピン(２４３)を中心に回動して、開閉板（２２０）が排気孔を閉じたり開いたりする構成であり、先に上記連動リンク(２４１)は上記軸棒(２３０)と連結されている。
そして、上記連結リンク(２４１)は、端部に作動部(２４２)を備えて、この作動部(２４２)の内側に上記軸棒の切削部(２３１)を組み入れて合わせるためのる突片（２４２ａ)が備えられている。
一方、回転リンク(２４４)は、固定板すなわち、垂直フレーム(１２０)に固定設置される固定板(図示せず)に備わった中心軸(２４５)が連結されてシーソー式で動作して、一端を連結ピン(２４３)により連動リンク(２４１)と連結されて、他端は作動棒(２５０）と接続されている。

形態維持部(２６０)は、開閉板(２２０)の開放および閉鎖状態を維持させる構成であり、カム部(２３２)と回転突起(２３３）が備わった対向側に連結されるリンクバー(２６１)と、このリンクバー(２６１)の他端に連結されるスプリング(２６２)およびこのスプリング(２６２)が固定される固定部(２６４)を備えており、上記固定部(２６４)は垂直フレーム(１２０)に設置される本体(２６５)と連結されている。

このような構成において、吸気装置（１５０）は、開閉ドア（１５１）と、この開閉ドア（１５１）の上面に設置され、下側窓（１３３）を開いたとき、使用者が引っ張ることができるようにする取手（１５２）と、開閉ドア（１５１）の屋外側（開閉ドアの支点と反対側）に備えられた密閉部（１５３）とを備えて構成されている。また、下部水平フレーム（１１０）には、外気の流入が可能なように吸気孔（１１２）が形成されており、この吸気孔（１１２）には、フィルターとしての網体、例えば、ふるい網（１１４）が備えられている。

ここで、ふるい網（１１４）は、外気に含まれている異物を除去するためのもので、場合によっては、着脱式に構成されて建物を水で掃除する時に洗浄が行われるようにすることができる。

また、下部の水平フレーム（１１０）の吸気孔（１１２）の前方には、密閉部（１５３）が引っかかり密着される係止凸部（１１６）が備えられ、開閉ドア（１５１）の開閉を案内する開閉部（１６０）は図４（ａ）、図４（ｂ）および図５の通りである。

開閉部（１６０）は基本的に開閉ドア（１５１）の両側に設置されるが、場合によって一方側にだけ設置されてもよい。

開閉部（１６０）は、下部の水平フレーム（１１０）に固定される本体（１６２）と、この本体（１６２）の内側に設置され、一端はリンク（１６５）に固定され、他端は本体（１６２）に固定された弾性部材としてのコイルスプリング（１６４）とが備えられている。

コイルスプリング（１６４）は、本体（１６２）を貫通する中心軸（１６３）に差し込まれて支持され、この中心軸（１６３）にリンク（１６５）の下端が連結される。

即ち、リンク（１６５）の下端は、本体（１６２）とコイルスプリング（１６４）とを貫通する中心軸（１６３）に差し込まれ、中央に形成された引っかかり溝（１６５ａ）にコイルスプリング（１６４）の一端が引っかかる構成である。コイルスプリング（１６４）は、リンク（１６５）を介して、開閉部（１６０）を上方に回転させる方向に付勢している。

リンク（１６５）の上端は、連結リンク（１６７）がヒンジピン（１６６）によって連結され、この連結リンク（１６７）は、開閉ドア（１５１）に固定される固定板（１６８）に回転可能に設置されている。

一方、外側窓部（１４０）の上部に設置される排気装置（２００）は、開き窓を開き、室内側から操作者が作動棒（２５０）を引っ張ったり押し上げたりすると、これと連結されている回転リンク（２４４）が中央の中心軸（２４５）を中心に回転して連動リンク（２４１）を押し出す。即ち、連結ピン（２４３）を中心に連動リンクと回転リンクが広がって開閉板（２２０）に設置された軸棒（２３０）を押し、開閉板（２２０）が上部回動軸を中心に回転して排気孔の開放がなされるようにする構成である。

もちろん、閉鎖時には作動棒（２５０）を押し上げて上記とは反対に閉鎖がなされるようにする構成である。

吸気装置（１５０）は、春や秋あるいは室内の換気時に排気装置（２００）とともに開放される。先ず使用者は内側窓部（１３０）を構成する下部側窓（１３３）を開放した状態で、開閉ドア（１５１）に備えられた取手（１５２）をつかんで引っ張ると、開閉ドア（１５１）はヒンジ（１５４）を中心に回転して開く。この時、開閉部（１６０）の連結リンク（１６７）が開閉ドア（１５１）とともに引っ張られてリンク（１６５）が立てられて開窓が行われる。

これにより、外気が水平フレームの吸気孔（１１２）を通って空間（Ｓ）に流入する。そして、空間層（Ｓ）の空気は、排気装置（２００）から排出できる。

もちろん、スプリング（１６４）はリンク（１６５）を弾性支持し、閉鎖時には、このスプリングが開閉ドアを引っ張って簡単に閉まる。

１００ カーテンウォールユニット（カーテンウォール）
１１０ 水平フレーム（水平枠）
１２０ 垂直フレーム（垂直枠）
１３０ 内側窓部
１４０ 外側窓部
１５０ 吸気装置
１５１ 開閉ドア
１５２ 取手
１６０ 開閉部
２００ 排気装置
Ｓ 空気層

Claims (11)

1. 少なくとも上部、下部で構成された水平枠と、前記水平枠の両側端部に立てられる垂直枠と、を有するカーテンウォールユニットであって、
   前記カーテンウォールユニットの屋内側に設置される開閉可能な開き窓を有する内側窓部と、
   前記カーテンウォールユニットの屋外側に設置されるガラスで構成され、内側窓部と所定間隔を設けて空気層を形成するように構成された外側窓部と、を備え、
   前記下部の前記水平枠には、外気を導入する吸気孔と、該吸気孔を開閉する開閉ドアと、該開閉ドアの回動を案内する開閉部と、を備えた吸気装置を有するカーテンウォールユニット。
2. 前記吸気装置を通って導入された外気を屋外に排出できるように、前記外側窓部に排気孔が形成されたケーシングを設置し、該ケーシングには、リンク部と連結されて回動し、排気孔を開放および閉鎖する開閉板が備えられた排気装置を有する請求項１に記載のカーテンウォールユニット。
3. 前記水平枠の屋内側上部および下部の少なくとも一方には、上端又は下端を中心に開閉される開き窓が設置され、さらに前記垂直枠の側端を中心に開閉される開き窓を備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載のカーテンウォールユニット。
4. 前記吸気装置は、前記開閉ドアの上面に設けられる取手と、前記屋外側に設けられる密閉部と、が備えられ、前記開閉ドアが、屋内側に設けられたヒンジを中心に開閉可能とされることを特徴とする、請求項１乃至３いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
5. 前記開閉部は、前記水平枠に固定される本体と、該本体に係止されるリンクと、前記リンクを付勢するように前記本体に設けられる弾性部材と、を有し、前記リンクの一端は前記本体と前記弾性部材とを貫通する中心軸に連結され、他端は前記開閉ドアと連結される連結リンクに連結されていることを特徴とする、請求項１乃至４いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
6. 前記開閉部は、前記開閉ドアの少なくとも一方に設置されることを特徴とする、請求項１乃至５いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
7. 前記水平枠に形成された前記吸気孔にフィルターが備えられていることを特徴とする、請求項１乃至６いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
8. 前記排気装置の前記開閉板に軸を備え、該軸にリンク部が連結され、該リンク部の折り畳みによって前記軸が移動して前記開閉板を回転させることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
9. 前記リンク部は軸に連結されて、連動リンクと該連動リンクと連結ピンで連結された回転リンクで構成され、前記回転リンクは中央の中心軸を中心に回転して前記連動リンクと折り畳まれることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
10. 前記回転リンクに前記内側窓部の下部窓まで延びた作動棒を連結し、この作動棒を押し引きして前記回転リンクを回転させて折り畳めるようにする請求項１乃至９いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
11. 請求項１乃至１０いずれか１項に記載のカーテンウォールユニットを縦横に配置することにより、建築物の外装を構成するカーテンウォール。