JP2014034861A - 開口部装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブリッジ材により断熱性を高めるとともに、防火性能も確実に高めることができる開口部装置を提供する。
【解決手段】建物開口部に配置され、縦枠及び横枠が四方枠組みされる枠体と、該枠体に開閉可能に設けられる障子と、を備えた開口部装置であって、縦枠又は横枠の少なくとも１つの枠材は、室外側部材及び室内側部材を備え、室外側部材と室内側部材とは、該室外側部材及び該室内側部材の間に配置されるブリッジ材により連結され、ブリッジ材の障子に対向する位置には、加熱時に枠体と障子との隙間を塞ぐ加熱発泡材を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は住宅や公共施設等の建物の開口部に配置される防火性に優れた開口部装置に関する。

近年における建物の断熱性能の向上は周知の通りであり、これは建物を構成する各種要素の断熱性向上技術により実現されている。建物の開口部に配置される玄関や窓等の開口部装置も断熱性向上のための技術が適用され、建物の断熱性向上に寄与している。

特許文献１には断熱サッシの断熱構造の一例が開示されている。特許文献１は窓ガラスの四周に配置されるいわゆる框材に関し、ここには、該框材を屋内側のアルミ形材と屋外側のアルミ形材とに分離し、これを樹脂により形成されたブリッジ材で連結した構造が表れている。ブリッジ材は熱伝導率が小さい樹脂により形成されているので、框の屋内外の熱の移動がブリッジ材により遮断されて断熱性が向上する。このような構造は框のみでなく、開口部装置の枠にも適用されている。

一方、建物の機能の他の１つとして防火性能が挙げられる。防火性能を高めることにより建物の内、又は外からの火炎や可燃性ガスがその反対側へ侵入することを防止し、又は遅らせることができ、被害の拡大を抑えることが可能となる。当該防火性能の向上も断熱性向上と同様、建物を構成する各種要素の技術により実現される。すなわち、開口部装置にも防火性向上が求められている。

特許文献２、３には開口部装置に用いられる枠に加熱発泡材が配置される技術が開示されている。これによれば火災等の熱により加熱発泡材が膨張し、これが枠と障子との間を埋めて火炎や可燃性ガスの通過を遮断することができる。

特開２００１−２０６１５号公報 特開２０１０−２５５１８５号公報 特開平９−１３８３３号公報

特許文献１に記載のように、ブリッジ材を用いて断熱性を向上させる開口部装置では、アルミニウムによる形材を樹脂によるブリッジ材で連結していることから、火災等が発生した際には熱が直接又は形材を通じていち早くブリッジ材に達し、ブリッジ材が溶融して消失してしまうことがある。ブリッジ材が消失すると形材は屋内側と屋外側とで完全に分離し、屋内外が連通してしまうので火炎や可燃性ガスが他方側へ流入してしまう。

また、このような開口部装置に対して、特許文献２、３に記載のように単に加熱発泡材を配置しただけでは必ずしもブリッジ材の溶融より前に加熱発泡材が機能するとは限らず、ブリッジ材を用いた断熱性が高い枠、及び開口部装置に対して、より確実な防火対策を取る必要があった。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、ブリッジ材により断熱性を高めるとともに、防火性能も確実に高めることができ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。

請求項１に記載の発明は、建物開口部に配置され、縦枠及び横枠が四方枠組みされる枠体と、該枠体に開閉可能に設けられる障子と、を備えた開口部装置であって、縦枠又は横枠の少なくとも１つの枠材は、室外側部材及び室内側部材を備え、室外側部材と室内側部材とは、該室外側部材及び該室内側部材の間に配置されるブリッジ材により連結され、ブリッジ材の障子に対向する位置には、加熱時に枠体と障子との隙間を塞ぐ加熱発泡材を具備する開口部装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の開口部装置において、枠体には、障子に接触する気密材が設けられ、加熱発泡材が気密材の近傍に設けられる。

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において、加熱発泡材が、加熱されることにより見付面及び／又は見込面に膨張してブリッジ材を被覆する。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の開口部装置において、加熱発泡材が、ブリッジ材を被覆している。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開口部装置において、加熱発泡材が、室内側部材と室外側部材とに掛け渡される。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の開口部装置において、加熱発泡材は、見付方向略全長に渡って設けられるものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の開口部装置において、加熱発泡材は、ブリッジ材を有する枠体に取り付けられる不燃性の支持部材に配置されている。

本発明によれば、ブリッジ材により断熱性を高めつつも、加熱発泡材により防火性能も確実に高めることができる。

１つの実施形態を説明する図で、開口部装置１０の室外側正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 加熱発泡材１６が膨張した場面を説明する図である。 １つの変形例を説明する図である。 他の変形例を説明する図である。 他の実施形態を説明する図で、開口部装置５０の室外側正面図である。 開口部装置５０のうちの、吊元側の縦枠の断面を表す図である。 加熱発泡材５７が膨張した場面を説明する図である。

本発明の上記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。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態を説明する図で、開口部装置１０を室外側正面から見た図である。図２は図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿った断面図、図３は図１にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿った断面図である。
図２、図３では断面図のうち、枠体１１が表れる両端部に注目して示し、その間の一部は省略している。また、図２は紙面下が室外側、紙面上が室内側、図３は紙面左が室外側、紙面右が室内側である。
ここで、各図では見易さのため、一部の部材を省略したり、部材を誇張して大きく記載したりする等、変形して示す場合がある。

開口部装置１０は、枠体１１、及び障子２０を備えている。本実施形態では障子２０は蝶番２１により枠体１１の矩形枠内に開閉可能に固定されている。
ここで、障子２０の構造、及び該障子２０の枠体１１への蝶番２１による取付構造は公知の通りである。

枠体１１は、図１によく表れているように、枠材が組み合わされることにより形成され、詳しくは長尺の縦枠１２、１３、及び長尺の横枠１４、１５を有し、これらが四方枠組みされている。以下各構成部材について説明する。

縦枠１２は枠材の１つとして戸先側の縦枠を形成する長尺の部材であり、図２に表れる断面を有している。縦枠１２は、室外側部材１２ａ、室内側部材１２ｂ、ブリッジ材１２ｃ、気密材１２ｄ、加熱発泡材１６を有している。
縦枠１２は、室外側に配置される室外側部材１２ａ、及び室内側に配置される室内側部材１２ｂが、ブリッジ材１２ｃにより連結された、いわゆる断熱枠材の構造を有している。
室外側部材１２ａ、及び室内側部材１２ｂは、アルミニウムによる形材であり、縦枠として適用することができる断面形状を有して構成されている。すなわち、断面形状は特に限定されることなく、縦枠として機能するような形状であればよい。本実施形態では、室内側部材１２ｂから見付方向に延びる片が設けられ、ここに障子２０に接する気密材１２ｄが備えられている。
一方、ブリッジ材１２ｃも公知のものでよく、熱伝導率が小さい材料である樹脂やゴム等により形成されている。

加熱発泡材１６は、板状に形成され、図２に示した断面を有し、長手方向は縦枠１２の長手方向に沿って延びる長尺の部材である。
加熱発泡材１６は、図２に表れた断面において、室外側部材１２ａ、及び室内側部材１２ｂを渡すように配置されブリッジ材１２ｃの障子２０に対向する側を覆うように設置されている。
また本実施形態では加熱発泡材１６は、その少なくとも一部が、縦枠１２のうち、障子２０の閉鎖の姿勢における障子２０の端面（戸先）に対向する位置に配置されている。すなわち、加熱発泡材１６が障子２０が配置される側からブリッジ材１２ｃを覆っている。
さらに加熱発泡材１６は、気密材１２ｄの近傍に設けられている。

本実施形態では加熱発泡材１６は、縦枠１２の見込面に配置され、見込方向一端側が固定部材１７により室外側部材１２ａに固定され、見込方向他端側が室内側部材１２ｂに形成された溝に挿入されている。また、加熱発泡材１６は見付方向（縦枠１２の長手方向）の全長に亘って配置されていることが好ましい。

ここに用いられる加熱発泡材は公知の加熱発泡材でよく、難燃性であるとともに、所定の温度にまで加熱されると膨張（発泡）して体積が増加する材料により構成されている。具体的な膨張開始温度は特に限定されることはないが、建築基準法及び同施工令の加熱曲線に合せ、１５０℃程度であることが好ましい。また、膨張倍率も特に限定されることはないが、１０倍〜４０倍であることが好ましい。
加熱発泡材の具体的な材料はこのような性能を有するものであれば特に限定されることはなく、公知のものを用いることができる。これには例えば黒鉛や炭素繊維等の熱発泡体を含有し、基材としてエポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ブチルゴム等を使用したものを挙げることができる。

縦枠１３は枠材の１つとして吊元側の縦枠を形成する長尺の部材であり、図２に表れる断面を有している。縦枠１３は縦枠１２と概ね対称の形状を有しているのでここでは説明を省略する。

横枠１４は枠材の１つとして上横枠を形成する長尺の部材であり、図３に表れる断面を有している。横枠１４は、室外側部材１４ａ、室内側部材１４ｂ、ブリッジ材１４ｃ、気密材１４ｄ、加熱発泡材１８を有している。
横枠１４は、室外側に配置される室外側部材１４ａ、及び室内側に配置される室内側部材１４ｂが、ブリッジ材１４ｃにより連結された、いわゆる断熱枠材の構造を有している。
室外側部材１４ａ、及び室内側部材１４ｂは、アルミニウムによる形材であり、横枠として適用することができる断面形状を有して構成されている。すなわち、断面形状は特に限定されることなく、横枠として機能するような形状であればよい。本実施形態では、室内側部材１４ｂから見付方向に延びる片が設けられここに障子２０に接する気密材１４ｄが設けられている。
一方、ブリッジ材１４ｃも上記ブリッジ１２ｃとは形態が異なるが、特に限定されることなく公知のものを用いることができ、熱伝導率が小さい材料である樹脂やゴム等により形成されている。

加熱発泡材１８は、板状に形成され、図３に示した断面を有し、長手方向は横枠１４の長手方向に沿って延びる長尺の部材である。
加熱発泡材１８は、図３に表れた断面において、室外側部材１４ａ、及び室内側部材１４ｂを渡すように配置されブリッジ材１４ｃの障子２０に対向する側を覆うように設置されている。
また本実施形態では加熱発泡材１８は、その少なくとも一部が、横枠１４のうち、障子２０の閉鎖の姿勢における障子２０の上端面に対向する位置に配置されている。すなわち、加熱発泡材１８が障子２０が配置される側からブリッジ材１４ｃを覆っている。
さらに加熱発泡材１８は、気密材１４ｄの近傍に設けられている。

本実施形態では加熱発泡材１８は、図３からわかるように、横枠１４の見込面に配置される。詳しくは、見込方向一端側が室外側部材１４ａに設けられた溝に挿入され、見込方向他端側が室内側部材１４ｂに形成された溝に挿入されて固定されている。このような固定手段によればビス等の固定部材を用いる必要がないので、部材や製造工程の削減が可能である。また固定部材が表れることがないので外観の観点からも好ましい。本実施形態では上横枠の加熱発泡材についてこのような固定手段を示したが、これに限定されることなく縦枠に配置される加熱発泡材にも同様に適用することができる。
また、加熱発泡材１８は見付方向（横枠１４の長手方向）の全長に亘って配置されていることが好ましい。

横枠１５は枠材の１つとして下横枠を形成する長尺の部材であり、図３に表れる断面を有している。横枠１５はブリッジ材を備えておらず、いわゆる断熱構造ではない。従ってここには通常の下横枠が配置されている。ただし、下横枠に対して上記説明したブリッジ材を用いた枠材の構造を採用することを妨げるものではない。
本実施形態では、横枠１５にも加熱発泡材１９が配置されている。

以上のように枠体１１では、該枠体１１を構成する枠材のうち縦枠１２、１３、及び横枠１４がブリッジ材を用いた断熱構造とされている。これにより、枠体１１として、及びこれを適用した開口部装置１０も、断熱性を確保することができる。

また、縦枠１２、１３及び横枠１４に備えられた加熱発泡材１６、１８は、火災等により開口部装置１０が高温に晒された場合、次のように作用する。図４に加熱発泡材１６が膨張した例を示した。図４は図２のうち縦枠１２側を拡大し、加熱発泡材１６が膨張した場面を表した図である。
図４からわかるように、火災等の熱により加熱発泡材１６は見付方向及び／又は見込方向に膨張し、障子２０の端面と縦枠１２との間に充満して直線矢印で示したように室内側及び室外側に向けて膨張する。

加熱発泡材は膨張前、及び／又は膨張後にブリッジ材を障子が配置される側から覆うように配置されているので、ブリッジ材に火炎等から熱が直接伝わることを防ぐことができ、ブリッジ材の溶融を遅らせることが可能となる。
また、加熱発泡材が室外側部材と室内側部材とを渡すように配置されているので、時間が経過してブリッジ材が溶融して消滅してもその間隙を加熱発泡材が塞いでいる。従って、熱、可燃ガスを遮断し、柱などの建物躯体への延焼やガスや熱が放出されることを防止することができる。加熱発泡材の膨張により確実に当該遮断を行うことが可能である。
さらに、本実施形態では加熱発泡材はブリッジ材と同じタイミングで室内側部材及び室外側部材から伝わった熱を受けることができ、ブリッジ材が溶融して消失する前に、加熱発泡材の膨張を開始させることができ、遮蔽の確実性が向上される。

また、加熱発泡材が障子の端面と縦枠、横枠との間に配置されることにより、障子と縦枠、横枠との通常の隙間だけでなく、熱により障子の変形や気密材の消失等が生じて隙間が拡大したときにも、加熱発泡材の膨張によりこの隙間を遮蔽することが可能となる。そして、枠体自体のみでなく枠体と障子との間隙からの熱、可燃ガスの流出、流入も防止することができる。

図５は、１つの変形例を説明する図で、縦枠１２’の断面を表した図である。変形例では加熱発泡材１６の見込方向一端側が、クランク状に曲げられた金属製の保持部材１７’を介して固定部材１７により取り付けられている。すなわち、加熱発泡材１６の見込方向一端側は保持部材１７’と室外側部材１２ａとに挟まれるように保持され、保持部材１７’が固定部材により室外側部材１２ａに固定されている。
このような保持手段によっても上記と同様の効果を奏するものとなる。

図６は、他の変形例を説明する図で、縦枠１２”の断面のうち、さらにブリッジ材１２ｃの周辺に注目して拡大した図である。当該他の変形例では加熱発泡材１６”が、該加熱発泡材１６”の一端側がブリッジ材１２ｃと室外側部材１２ａとの間に挟まれ、他端側がブリッジ材１２ｃと室内側部材１２ｂとの間に挟まれるように固定されている。
このような保持手段によっても上記と同様の効果を奏するものとなる。
また、当該他の変形例による加熱発泡材１６”の配置と、上記した加熱発泡材１６とは併用することもできる。

図７は、他の実施形態を説明する図で、開口部装置５０を室外側正面から見た図である。図８は図７にＶＩＩ−ＶＩＩで示した線に沿った断面のうち吊元側の縦枠５３の部位を示した図である。図８は紙面下が室外側、紙面上が室内側である。

開口部装置５０は、枠体５１、及び障子６０を備えている。本実施形態では障子６０はピボットヒンジ６１により枠体５１の矩形枠内に開閉可能に固定されている。
ここで、障子６０の構造、及び該障子６０の枠体５１へのピボットヒンジ６１による取付構造は公知の通りである。

枠体５１は、図７によく表れているように、枠材が組み合わされて形成されている。詳しくは、長尺の縦枠５２、５３、及び長尺の横枠５４、５５を有し、これらが四方枠組みされている。本実施形態では、縦枠５２、横枠５４、５５については、開口部装置５０がピボットヒンジにより開閉可能とされたことに起因する形状の変更はあるが、基本的な構成は上記した縦枠１２、横枠１４、１５と同様であるので、ここでは説明を省略する。
以下では吊元側の縦枠である縦枠５３について図８を参照しつつ説明する。

縦枠５３は枠材の１つとして吊元側の縦枠を形成する長尺の部材であり、図８に表れる断面を有している。縦枠５３は、室外側部材５３ａ、室内側部材５３ｂ、ブリッジ材５３ｃ、気密材５３ｄ、支持部材５６、加熱発泡材５７を有している。
縦枠５３は、室外側に配置される室外側部材５３ａ、及び室内側に配置される室内側部材５３ｂが、ブリッジ材５３ｃにより連結された、いわゆる断熱枠材の構造を有している。
室外側部材５３ａ、及び室内側部材５３ｂは、アルミニウムによる形材であり、縦枠として適用することができる断面形状を有して構成されている。すなわち、断面形状は特に限定されることなく、縦枠として機能するような形状であればよい。本実施形態では、室内側部材５３ｂから見付方向に延びる片５３ｅが設けられ、その先端に障子６０に接する気密材５３ｄが配置されている。
一方、ブリッジ材５３ｃも公知のものでよく、熱伝導率が小さい材料である樹脂やゴム等により形成されている。

支持部材５６は、図８に表れる断面を有しており、その長手方向は縦枠５３に沿って延びている。支持部材５６は、図８に表れる断面において折り曲げられた不燃性の部材であり、その一端側が見込方向に向けられ、室外側部材５３ａに重ねられて固定部材により固定されている。他端側は見付方向に向けられ、室内側部材５３の見付方向に延びる片５３ｅに樹脂製の部材５３ｆを介して重ねられている。
支持部材５６は、図８に表れた断面において、室外側部材５３ａ、及び室内側部材５３ｂを渡すように配置され、ブリッジ材５３ｃを覆うように設置されている。
支持部材５６は耐熱性及び強度に優れる材料により形成され、これには例えば金属を挙げることができる。支持部材５６が金属により形成されていても、支持部材５６の他端側が樹脂よる部材５３ｆを介して室内側部材５３ｂに重ねられているので熱が室外側部材５３ａから室内側部材５３ｂに伝わりやすくなることはない。

加熱発泡材５７は支持部材５６の面のうち、室外側部材５３ａ、室内側部材５３ｂとは反対側の面である、障子６０側の面に固定部材により固定される。用いられる加熱発泡材５７は上記した加熱発泡材１６と同様である。

以上のような開口部装置５０も、上記した開口部装置１０と同様の効果を奏するものとなる。図９に加熱発泡材５７が膨張した例を示した。図９は図８と同じ視点の図であり、加熱発泡材５７が膨張した場面を表した。
図９からわかるように、火災等の熱により見付方向及び／又は見込方向に加熱発泡材５７が膨張し、障子６０の端面と縦枠５３との間に充満し、直線矢印で示したように室内側及び室外側に向けて膨張する。
これに加え、開口部装置５０では、ピボットヒンジを用いた開口部装置の性質上、吊元側において縦枠５３と障子６０との空間が大きくなる傾向にあり、火災時等に加熱発泡材で埋めるべき空間が大きくなる。これに対して耐熱性が高い支持部材５６を配置し、ここに加熱発泡材を取り付けたことにより、加熱発泡材が不要な部位へ逃げるように膨張することを抑制し、有効な部位へ膨張を促すことができる。

１０ 開口部装置
１１ 枠体
１２、１３ 縦枠
１４、１５ 横枠
１６、１８ 加熱発泡材
２０ 障子
５０ 開口部装置
５１ 枠体
５２、５３ 縦枠
５４、５５ 横枠
５６ 支持部材
５７ 加熱発泡材
６０ 障子

Claims (7)

1. 建物開口部に配置され、縦枠及び横枠が四方枠組みされる枠体と、該枠体に開閉可能に設けられる障子と、を備えた開口部装置であって、
   前記縦枠又は前記横枠の少なくとも１つの枠材は、
   室外側部材及び室内側部材を備え、
   前記室外側部材と前記室内側部材とは、該室外側部材及び該室内側部材の間に配置されるブリッジ材により連結され、
   前記ブリッジ材の前記障子に対向する位置には、加熱時に前記枠体と前記障子との隙間を塞ぐ加熱発泡材を具備する開口部装置。
2. 前記枠体には、前記障子に接触する気密材が設けられ、前記加熱発泡材が前記気密材の近傍に設けられる請求項１に記載の開口部装置。
3. 前記加熱発泡材が、加熱されることにより見付面及び／又は見込面に膨張して前記ブリッジ材を被覆する請求項１又は２に記載の開口部装置。
4. 前記加熱発泡材が、前記ブリッジ材を被覆している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の開口部装置。
5. 前記加熱発泡材が、前記室内側部材と前記室外側部材とに掛け渡される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開口部装置。
6. 前記加熱発泡材は、見付方向略全長に渡って設けられるものである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の開口部装置。
7. 前記加熱発泡材は、前記ブリッジ材を有する前記枠体に取り付けられる不燃性の支持部材に配置されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の開口部装置。

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