JP3211730B2 - 断熱形材 - Google Patents

断熱形材

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JP3211730B2
JP3211730B2 JP17072197A JP17072197A JP3211730B2 JP 3211730 B2 JP3211730 B2 JP 3211730B2 JP 17072197 A JP17072197 A JP 17072197A JP 17072197 A JP17072197 A JP 17072197A JP 3211730 B2 JP3211730 B2 JP 3211730B2
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木 悟 花
本 清 春 橋
島 理 敬 小
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三協アルミニウム工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種サッシに用い
られる断熱形材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上記したような断熱形材として
は、例えば、室内側形材およびこれと対向する室外側形
材の二つの形材に、長手方向に沿う溝状係合部をそれぞ
れ設け、両形材の各溝状係合部に長尺状をなす断熱材の
両側部をそれぞれ挿入し、各溝状係合部の幅を小さくす
る要領で全体的にかしめることにより、断熱材を間にし
て二つの形材同士を連結した構成をなすものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の断熱形材において、二つの形材がこれらを連結する
断熱材に対して長手方向にわたって強く固定されている
ため、室内側形材側の温度と室外側形材側の温度に差が
ある場合や、二つの形材の熱膨張率が異なっている場合
には、二つの形材の長さに差が生じて断熱形材全体に反
りが発生してしまうという問題があった。
【0004】また、これに対処するためには、二つの形
材の形状を熱による反りが少なくなるような形にする必
要があり、断熱形材を設計する際の自由度が狭められて
しまうという問題を有しており、これらの問題を解決す
ることが従来の課題となっていた。
【0005】
【発明の目的】本発明は、設計の自由度を狭めることな
く、熱による反りが発生するのを防止することが可能で
ある断熱形材を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わ
る断熱形材において、室内側形材と、室内側形材と対向
して設けた室外側形材と、両形材を連結する断熱材を備
え、室内側形材および室外側形材のうちの少なくともい
ずれか一方の形材を、断熱材を伴わない熱伸縮が可能な
状態で断熱材に係合するとともに、いずれか一方の形材
は、断熱材との係合部に断熱材との非当接部を間隔をお
いて有している構成としており、この断熱形材の構成を
従来の課題を解決するための手段としている。
【0011】また、本発明の請求項2に係わる断熱形材
において、室内側形材と、室内側形材と対向して設けた
室外側形材と、両形材を連結する断熱材を備え、室内側
形材および室外側形材のうちの少なくともいずれか一方
の形材を、断熱材を伴わない熱伸縮が可能な状態で断熱
材に係合するとともに、断熱材は、いずれか一方の形材
との係合部にいずれか一方の形材との非当接部を間隔を
おいて有している構成としている。
【0015】
【発明の作用】本発明の請求項1に係わる断熱形材で
は、上記した構成としているので、室内側形材が晒され
る雰囲気温度と室外側形材が晒される雰囲気温度に差が
ある場合や、二つの形材の熱膨張率が異なっている場合
であったとしても、室内側形材および室外側形材のうち
の少なくともいずれか一方の形材が断熱材を伴わないで
長手方向に伸縮して両形材間に生じる長さ寸法のずれを
吸収することから、断熱形材全体に反りが発生するのが
阻止されることとなり、このように熱による反りが発生
しないので、制約を受けることのない断熱形材の自由な
設計がなされることとなるとともに、いずれか一方の形
材が非当接部を有しているので、断熱材と、この断熱材
を伴わない熱伸縮が許容された形材との間に、全体的な
がたつきが生じるのが阻止されて、断熱材を伴わない熱
伸縮が許容された形材の固定強度の向上が図られる一
方、係合部に非当接部を間隔をおいて有しているので、
係合部を相手方に係合して連結する作業が軽い力で円滑
になされることとなる。
【0016】本発明の請求項2に係わる断熱形材では、
上記した構成としているので、室内側形材が晒される雰
囲気温度と室外側形材が晒される雰囲気温度に差がある
場合や、二つの形材の熱膨張率が異なっている場合であ
ったとしても、室内側形材および室外側形材のうちの少
なくともいずれか一方の形材が断熱材を伴わないで長手
方向に伸縮して両形材間に生じる長さ寸法のずれを吸収
することから、断熱形材全体に反りが発生するのが阻止
されることとなり、このように熱による反りが発生しな
いので、制約を受けることのない断熱形材の自由な設計
がなされることとなるとともに、断熱材が非当接部を有
しているので、断熱材と、この断熱材を伴わない熱伸縮
が許容された形材との間に、全体的ながたつきが生じる
のが阻止されて、断熱材を伴わない熱伸縮が許容された
形材の固定強度の向上が図られる一方、係合部に非当接
部を間隔をおいて有しているので、係合部を相手方に係
合して連結する作業が軽い力で円滑になされることとな
る。
【0022】本発明の実施に係る断熱形材を説明するに
当たり、まず図1乃至図3に基づく比較例を説明する。
【0023】図1は第一比較例を示しており、この比較
例では、断熱形材が開きドアの吊元側框である場合を示
す。
【0024】図1に示すように、この吊元側框1は、図
示下側に位置する室内側框部材(室内側形材)2と、こ
れと対向して設けた図示上側に位置する室外側框部材
(室外側形材)3と、両框部材2,3を連結する2本の
長尺状をなす断熱材4,4を備えている。
【0025】室内側框部材2は、その対向面における両
側部に長手方向に沿う溝状係合部2a,2aをそれぞれ
具備していると共に、室外側框部材3は、その対向面に
おける両側部に室内側框部材2の溝状係合部2a,2a
内に突出する鉤状係合部3a,3aを長手方向にわたっ
てそれぞれ具備しており、一方、断熱材4は、室外側框
部材3における鉤状係合部3aの先端と摺動自在に係合
する断熱材側係合部4aを長手方向にわたって有してい
る。
【0026】室内側框部材2および室外側框部材3は、
断熱材4を室内側框部材2の溝状係合部2a,2aに長
手方向に摺動自在に係合すると共に、この断熱材4の断
熱材側係合部4aに室外側框部材3における鉤状係合部
3aの先端を係合することによって一体化してあり、こ
の場合、室内側框部材2および室外側框部材3は、その
長手方向の中央部の一カ所のみにおいて溝状係合部2
a,断熱材4および鉤状係合部3aを貫通させたビス5
により、断熱材4に対してそれぞれ固定してある。ま
た、室内側框部材2の溝状係合部2a,2aと断熱材
4,4との間の隙間には、シリコン系のコーキング材が
充填してあり、これにより、両框部材2,3間の水密性
および気密性を確保するようにしている。
【0027】ここで、上記室内側框部材2および室外側
框部材3の断熱材4に対する各々の固定部位は、長手方
向の中央部の一カ所のみに限定されるものではなく、長
手方向の中央部の二カ所以上に設定してもよいほか、長
手方向の一端部の一カ所あるいは二カ所以上に設定して
もよく、また、室内側框部材2および室外側框部材3の
断熱材4に対する各々の固定をかしめにより行うことも
可能である。
【0028】図1における符号6は潰れ防止用の発泡ポ
リエチレンシートであり、符号7はシールピースであ
る。
【0029】したがって、この吊元側框1では、室内側
框部材2が晒される雰囲気温度と室外側框部材3が晒さ
れる雰囲気温度に差がある場合や、両框部材2,3の各
熱膨張率が異なっている場合であったとしても、室内側
框部材2および室外側框部材3がいずれも断熱材4を伴
わないで長手方向に伸縮して両框部材2,3間に生じる
長さ寸法のずれを吸収することから、吊元側框1全体に
反りが生じるのが阻止されることとなる。
【0030】なお、断熱材4に対する室内側框部材2あ
るいは室外側框部材3の伸縮量は、開きドアの高さ寸法
が約2000mmである場合、10mm程度であり、こ
の吊元側框1を有する開きドアでは、その上辺および下
辺に装着するキャップのクリアランスによってこの伸縮
量を吸収するようになっている。
【0031】上記したように、この吊元側框1におい
て、室内側框部材2および室外側框部材3は、断熱材4
に対してその長手方向の一カ所においてそれぞれ固定し
てあることから、断熱材4に対する室内側框部材2およ
び室外側框部材3の伸縮がそれぞれスムーズになされる
こととなり、その結果、吊元側框1全体の反りの発生が
確実に回避され、加えて、室内側框部材2の溝状係合部
2a,2aと断熱材4,4との間の隙間にシリコン系の
コーキング材を充填しているので、両框部材2,3間の
水密性および気密性が確保されることとなる。
【0032】また、室内側框部材2および室外側框部材
3の断熱材4に対する各固定部位をそれぞれ長手方向の
中央部としてあるので、室内側框部材2および室外側框
部材3の各々の10mm程度の伸縮量がそれぞれ両端側
に振り分けられることから、上記キャップのクリアラン
スが略半分に抑えられることとなる。
【0033】そして、上記のように熱による吊元側框1
全体の反りが発生しないことから、反りを抑えるための
制約を受けることない、すなわち、吊元側框1の自由な
設計がなされることとなる。
【0034】さらに、この吊元側框1において、室内側
框部材2および室外側框部材3は、溝状係合部2a,断
熱材4および鉤状係合部3aを貫通させたビス5によ
り、断熱材4に対してそれぞれ固定してあるので、ビス
5の一回のねじ込み作業だけで固定が完了することとな
り、したがって、固定作業工数の低減が図られることと
なる。
【0035】図2は第二比較例を示しており、この比較
例においては断熱形材が引違い窓における障子の戸当り
框である場合を示す。
【0036】図2に示すように、この戸当り框11は、
図示下側の室内側框部材(室内側形材)12と、これと
対向して設けた図示上側の室外側框部材(室外側形材)
13と、両框部材12,13を連結する2本の長尺状を
なす断熱材14,14を備えている。
【0037】室内側框部材12は、その対向面における
中間部の2箇所に長手方向に沿う溝状係合部12a,1
2aをそれぞれ具備していると共に、室外側框部材13
は、室内側框部材12と同じくその対向面における中間
部の2箇所に室内側框部材12の溝状係合部12a,1
2aに対向する溝状係合部13a,13aを長手方向に
わたってそれぞれ具備しており、一方、断熱材14は、
その両側部に両框部材12,13における各溝状係合部
12a,13aと摺動自在に係合する断熱材側係合部1
4a,14aを長手方向にわたって有している。
【0038】室内側框部材12および室外側框部材13
は、断熱材14,14の各断熱材側係合部14a,14
aを各々の溝状係合部12a,13aにそれぞれ係合す
ることによって一体化してあり、この場合、室内側框部
材12および室外側框部材13は、熱による伸縮を許容
する強さで各々の溝状係合部12a,13aを全体的に
かしめることにより断熱材14にそれぞれ連結してあ
る。
【0039】この戸当り框11では、室内側框部材12
が晒される雰囲気温度と室外側框部材13が晒される雰
囲気温度に差がある場合や、両框部材12,13の各熱
膨張率が異なっている場合であったとしても、断熱材1
4に対する室内側框部材12および室外側框部材13の
熱伸縮が許容されているので、室内側框部材12および
室外側框部材13はいずれも長手方向に伸縮することと
なり、したがって、戸当り框11全体に反りが生じるの
が阻止されることとなり、加えて、室内側框部材12お
よび室外側框部材13の溝状係合部12a,13aに、
断熱材14,14の各断熱材側係合部14a,14aが
各々係合しているので、断熱材14,14に対する両框
部材12,13の伸縮がスムーズになされることとな
る。
【0040】この際、室内側框部材12および室外側框
部材13は、断熱材14に対していずれも熱による伸縮
を許容する強さで全体的にかしめ固定してあることか
ら、雰囲気温度に差がなく、室内側框部材12および室
外側框部材13が伸縮しない場合における戸当り框11
全体の剛性が高いものとなる。
【0041】そして、上記のように熱による戸当り框1
1全体の反りが生じないので、この比較例においても反
りを抑えるための制約を受けることない、すなわち、
戸当り框11の自由な設計がなされることとなる。
【0042】この比較例では、室内側框部材12および
室外側框部材13の各溝状係合部12a,13aを熱に
よる伸縮を許容する強さで全体的にかしめることによ
り、室内側框部材12および室外側框部材13を断熱材
14にそれぞれ連結した構成としているが、熱による伸
縮を可能とする弾性力を有する接着剤、例えば、シリコ
ン系のコーキング材を室内側框部材12および室外側框
部材13の各溝状係合部12a,13aと断熱材14,
14の各断熱材側係合部14a,14aとの間に全体的
に充填することによって、室内側框部材12および室外
側框部材13を断熱材14にそれぞれ連結する構成とし
てもよく、この場合は、両框部材12,13間の水密性
および気密性が確保されることとなる。
【0043】また、上記構成のほかに、室内側框部材1
2および室外側框部材13の各溝状係合部12a,13
aを上下端部の二カ所において熱による伸縮を許容する
強さでかしめることによって、両框部材12,13を断
熱材14にそれぞれ連結する構成としてもよく、この場
合には、戸当り框11の熱による反りの発生が確実に回
避されると共に、室内側框部材12および室外側框部材
13の断熱材14に対する固定強度の向上が図られるこ
ととなり、加えて、室内側框部材12および室外側框部
材13にかしめ工具を奥深く挿入するための空間を設け
る必要がないので、両框部材12,13を設計する際の
自由度がそれぞれ大幅に拡がることとなり、さらに、断
熱材14に対する両框部材12,13の固定がいずれも
端部でなされるので、両框部材12,13の形状が複雑
なものであったとしても、かしめによる固定作業が簡単
なものとなって、固定作業性の向上が図られることとな
る。
【0044】図3は第三比較例を示しており、この比較
例においても断熱形材が引違い窓における障子の戸当り
框である場合を示す。
【0045】図3に簡略的に示すように、この戸当り框
21は、図示下側に位置する曲げ剛性の大きな室内側框
部材(室内側形材)22と、これと対向して設けた図示
上側に位置する曲げ剛性の小さな室外側框部材(室外側
形材)23と、両框部材22,23を連結する2本の長
尺状をなす断熱材24,24を備えている。
【0046】室内側框部材22は、その対向面における
中間部の2箇所に長手方向に沿う溝状係合部22a,2
2aをそれぞれ具備していると共に、室外側框部材23
は、室内側框部材22と同じくその対向面における中間
部の2箇所に室内側框部材22の溝状係合部22a,2
2aに対向する溝状係合部23a,23aを長手方向に
わたってそれぞれ具備しており、一方、断熱材24は、
その両側部に両框部材22,23における各溝状係合部
22a,23aと摺動自在に係合する断熱材側係合部2
4a,24aを長手方向にわたって有している。
【0047】室内側框部材22および室外側框部材23
は、断熱材24,24の各断熱材側係合部24a,24
aを各々の溝状係合部22a,23aにそれぞれ係合す
ることによって一体化してあり、この比較例において、
室内側框部材22は、その溝状係合部22aを全体的に
かしめて断熱材24に連結してあり、一方、室内側框部
材22に比して曲げ剛性の小さな室外側框部材23は、
熱による伸縮を許容する強さで溝状係合部23aを全体
的にかしめることによって断熱材24に連結してある。
【0048】この戸当り框21では、室内側框部材22
が晒される雰囲気温度と室外側框部材23が晒される雰
囲気温度に差がある場合や、両框部材22,23の各熱
膨張率が異なっている場合であったとしても、断熱材2
4に対して室外側框部材23が長手方向に伸縮するの
で、戸当り框21全体に反りが生じるのが阻止されるこ
ととなり、この比較例において、両框部材22,23の
各曲げ剛性の大小を考慮して、室内側框部材22に比し
て曲げ剛性の小さな室外側框部材23の方を熱による伸
縮が可能な状態で断熱材24に連結しているので、戸当
り框21全体の反りの発生がより一層確実に回避される
こととなる。
【0049】この比較例では、断熱材24に対して、室
内側框部材22と比べて曲げ剛性の小さな室外側框部材
23のみを熱による伸縮を可能とした状態で連結してい
るが、曲げ剛性の大きな室内側框部材22の方も熱によ
る伸縮が可能な状態で断熱材24に連結する構成として
もよい。
【0050】なお、この比較例では、室内側框部材22
の曲げ剛性が大きく、これと対向する室外側框部材23
の曲げ剛性が小さい場合を示したが、これとは逆に、室
内側框部材22の曲げ剛性が小さく、これと対向する室
外側框部材23の曲げ剛性が大きい場合には、断熱材2
4に対して、少なくとも室内側框部材22を熱による伸
縮が可能な状態で連結することで、この比較例と同じ作
用効果を得ることができる。
【0051】
【実施例】次に本発明の実施例を図4に基づき説明す
る。
【0052】図4に部分的に示すように、この実施例の
戸当り框31が、図2に示した戸当り框11と相違する
ところは、断熱材34における係合部34aの室外側面
および室内側面に框部材33(32)との当接部34b
を長手方向に適宜間隔をおいて複数設けて、係合部34
aの室外側面および室内側面の当接部34bを除く部分
を非当接部34cとして形成し、両框部材33(32)
の溝状係合部33a(32a)に断熱材34の係合部3
4aを各々係合して、係合部34aの当接部34bのみ
を両框部材33(32)の溝状係合部33a(32a)
を構成する溝底33bおよび延出壁33cにそれぞれ当
接させることにより、断熱材34を伴わない熱伸縮を可
能とした状態で両框部材33(32)を断熱材34に各
々連結した点にあり、他の構成は図2に示した比較例
同じである。
【0053】この実施例において、框部材33(32)
との当接部34bは、係合部34aの図4に一点鎖線で
示す部分をプレス加工により凹状に塑性変形させ、この
凹みの近傍部分を室外側および室内側にそれぞれ隆起さ
せることによって形成してあって、両框部材33(3
2)の溝状係合部33a(32a)に断熱材34の係合
部34aをそれぞれ手作業によって挿入する都合上、当
接部34bと非当接部34cとの高低差を0.1〜0.
2mm程度として、係合部34aの両側縁部に約25m
mの間隔をもって交互に配置してあり、これらの当接部
34bは、係合部34aを有する断熱材34の押し出し
成形時に同時形成することも可能である。
【0054】なお、上記当接部34bを係合部34aの
室外側面および室内側面に長手方向にわたって適宜間隔
をおいて交互に設けて当接部34bを除く部分を非当接
部34cとして形成したり、当接部34bを係合部34
aの両側面(図示左右側面)に長手方向に適宜間隔をお
いてそれぞれ設けて当接部34bを除く部分を非当接部
34cとして形成したり、当接部34bを係合部34a
の室外側面および室内側面のうちの一方の面とこれと隣
り合う側面に長手方向に適宜間隔をおいてそれぞれ設け
て当接部34bを除く部分を非当接部34cとして形成
したりすることも可能であり、あるいは、係合部34a
の室外側面および室内側面に当接部としての突条を長手
方向に沿って設けてこれらの突条を除く部分を非当接部
34cとして形成したりすることも可能である。
【0055】この戸当り框31においても、両框部材3
3(32)が各々晒される雰囲気温度に差がある場合
や、両框部材33(32)の各熱膨張率が異なっている
場合であったとしても、断熱材34に対する各框部材3
3(32)の熱伸縮がそれぞれ許容されているため、両
框部材33(32)はいずれも長手方向に伸縮すること
となって、戸当り框31全体に反りが生じるのが阻止さ
れることとなる。
【0056】この際、両框部材33(32)は、溝状係
合部33a(32a)の内側に断熱材34の長手方向に
適宜間隔をおいて複数設けた当接部34bのみをそれぞ
れ当接させることにより、断熱材34に対していずれも
熱による伸縮を許容する強さで固定してあることから、
雰囲気温度に差がなく、両框部材33(32)が伸縮し
ない場合における戸当り框31全体の剛性が高いものと
なるのに加えて、断熱材34と、この断熱材34を伴わ
ない熱伸縮が許容された両框部材33(32)との間
に、全体的ながたつきが生じるのが回避されて、両框部
材33(32)の固定強度の向上が図られると共に、信
頼感が得られることとなり、一方、係合部34aの当接
部34bを除く部分を非当接部34cとしているので、
係合部34aを両框部材33(32)の溝状係合部33
a(32a)に係合して連結する作業が軽い力で円滑に
なされることとなり、この点において上述した第一乃至
第三比較例と異なっている。
【0057】そして、上記のように熱による戸当り框3
1全体の反りが生じないので、この実施例においても反
りを抑えるための制約を受けることない、すなわち、
戸当り框31の自由な設計がなされることとなる。
【0058】この実施例では、断熱材34の係合部34
aに、両框部材33(32)の溝状係合部33a(32
a)との当接部34bを設けて、この当接部34bを除
く部分を非当接部34cとして形成した構成としたが、
両框部材33(32)の溝状係合部33a(32a)
に、断熱材34との当接部を設けて、この当接部を除く
部分を非当接部34cとして形成する構成となすことに
より、この実施例と同じ作用効果を得ることが可能であ
り、この場合、溝状係合部33aの当接部は、例えば、
溝状係合部33aの図4に仮想線で示す部分と対向する
部分にプレス加工を施して形成される。
【0059】また、この実施例では、框部材33(3
2)に溝状係合部33a(32a)を設けた構成とした
が、断熱材34の係合部を溝状とする構成としてもよ
い。
【0060】本発明に係わる断熱形材は、開きドアの吊
り元側框および引違い窓における障子の戸当り框に用途
を限定されるものではなく、本発明に係わる断熱形材
を、例えば、ドア枠として採用することも当然可能であ
る。
【0061】また、本発明に係わる断熱形材の詳細な構
成が上記した実施例に限定されるものではない。
【0062】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項1および2に係わる断熱形材において、上記した構成
としていることから、室内側形材が晒される雰囲気温度
と室外側形材が晒される雰囲気温度に差がある場合や、
二つの形材の熱膨張率が異なっている場合であったとし
ても、室内側形材および室外側形材の伸縮量の違いを吸
収できるので、断熱形材全体に反りが生じるのを防止す
ることが可能であり、加えて、熱による反りの発生を防
ぐことができるので、反りを抑えるための制約を受ける
ことのない自由な設計を行うことが可能になるという非
常に優れた効果がもたらされる。
【0065】さらにまた、本発明の請求項1および2
係わる断熱形材において、上記した構成としたため、断
熱材と、この断熱材を伴わない熱伸縮が許容された形材
との間に、全体的ながたつきが生じるのを防ぐことが可
能であり、その結果、断熱材を伴わない熱伸縮が許容さ
れた形材の固定強度の向上を実現して、室内側形材およ
び室外側形材の断熱材からの脱落を確実に防止すること
ができ、一方、係合部に非当接部を間隔をおいて設けて
いるので、係合部を相手方に係合して連結する作業を軽
い力でしかもスムーズに行うことが可能であるという非
常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる断熱形材の第一比較例を示す断
面説明図である。
【図2】本発明に係わる断熱形材の第二比較例を示す断
面説明図である。
【図3】本発明に係わる断熱形材の第三比較例を示す断
面説明図である。
【図4】本発明に係わる断熱形材の実施例を示す部分斜
視説明図である。
【符号の説明】
1 吊元側框(断熱形材) 2,12,22,32 室内側框部材(室内側形材) 3,13,23,33 室外側框部材(室外側形材) 4,14,24,34 断熱材 11,21,31 戸当り框(断熱形材) 34a 形材との係合部 34c 形材との非当接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E06B 3/04 - 3/26 E06B 1/18 E06B 1/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室内側形材と、室内側形材と対向して設
    けた室外側形材と、両形材を連結する断熱材を備え、室
    内側形材および室外側形材のうちの少なくともいずれか
    一方の形材を、断熱材を伴わない熱伸縮が可能な状態で
    断熱材に係合するとともに、いずれか一方の形材は、断
    熱材との係合部に断熱材との非当接部を間隔をおいて有
    していることを特徴とする断熱形材。
  2. 【請求項2】 室内側形材と、室内側形材と対向して設
    けた室外側形材と、両形材を連結する断熱材を備え、室
    内側形材および室外側形材のうちの少なくともいずれか
    一方の形材を、断熱材を伴わない熱伸縮が可能な状態で
    断熱材に係合するとともに、断熱材は、いずれか一方の
    形材との係合部にいずれか一方の形材との非当接部を間
    隔をおいて有していることを特徴とする断熱形材。
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