JP3233593B2 - 断熱障子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱障子に係り、
例えば、引違い窓や片引き窓等の各種のサッシ窓に利用
できる。

【０００２】

【背景技術】建物の窓を構成するサッシ窓として、通常
のサッシのほかに、断熱材を介在させた断熱サッシがあ
る。断熱サッシの障子は、通常、アルミなどの金属製の
室外部材および室内部材と、室内外部材を連結する合成
樹脂製の断熱材とからなる断熱形材で構成され、室外部
材および室内部材間での熱伝達を少なくして断熱性能を
高めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
断熱形材を用いた障子においては、特に戸先側の竪框に
おいて、例えば、太陽の直射日光によって框の室外部材
が熱せられて室内部材との温度差が大きくなったり、冬
場等に外気の温度が低下して室内外の温度差が大きくな
って室外部材と室内部材との温度差が大きくなると、室
内部材と室外部材との熱膨張の程度が相違し、竪框が室
外側あるいは室内側へ凸となるように反ってしまうとい
う問題が生じるおそれがあった。このような問題は、建
物の外壁部分に配置される窓の障子に用いられる断熱形
材に限らず、例えば、浴室やサウナ室と他の空間とを区
画するドアや窓、さらには工場等において高温状態に維
持される空間や冷凍庫等の低温に維持された空間と他の
空間とを区画するドアや窓等、室内外の温度差が大きな
部分に配置される建具等に用いられる断熱形材にも生じ
るおそれがあった。

【０００４】本発明の目的は、室内外の温度差による反
り変形量を軽減できる断熱障子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の断熱障子は、上
框、下框および左右の竪框を框組みして面材を組み込ん
だ断熱障子であって、前記左右の竪框のうちの少なくと
も戸先側の竪框は、室内部材および室外部材と、これら
の室内外部材を連結する少なくとも２つの断熱連結部と
を備えた断熱形材で構成され、かつこの断熱形材におけ
る少なくとも一方の断熱連結部は、室内外部材を連結す
る連結壁に断熱用の孔を形成して構成されたものであ
る。

【０００６】このような本発明の断熱障子では、室内外
部材を連結する２つの断熱連結部のうちの少なくとも一
方が、室内外部材に連結されかつ断熱用の孔が形成され
た連結壁で構成された断熱形材により、少なくとも戸先
側の竪框を構成しているので、室内外の温度差が大きく
なった場合には、室内部材および室外部材間で前記連結
壁を介して最小限の熱伝達が行われるため、室内外部材
の温度差を小さくでき、形材自体の反り変形量も軽減で
きる。また、断熱障子においては、上下の框に比べて長
さ寸法が大きく、召合せ框に比べて構造が単純であって
室内外部材が断熱材の室内側および室外側に完全に区画
されて配置された戸先側の竪框における反り変形量が最
も大きくなる。このため、戸先側竪框に、前述の室内外
温度差による反り変形量が小さな断熱形材を用いること
で、断熱障子における反り変形量も効果的に軽減でき
る。

【０００７】また、前記連結壁での熱伝達は、連結壁に
形成する孔の大きさ、つまり室内外部材間を連結してい
る連結壁の面積で調整できるため、断熱形材を用いた障
子を設置する地域の気候等の条件に合わせて熱伝達量を
調整して、断熱性能と反り変形量とのバランスを適切に
設定することができる。

【０００８】さらに、室内外部材は、２つの断熱連結部
で連結されているので、１つの連結部のみを設けた場合
に比べて連結強度を向上でき、連結壁に断熱用の孔を形
成した場合でも十分な強度を得ることができる。

【０００９】ここで、前記断熱用の孔が形成された連結
壁には、前記孔を塞ぐ断熱性フィルムが貼られているこ
とが好ましい。断熱性フィルムで連結壁の孔を塞いでい
れば、その孔を介して空気が流通したり、雨水等が浸入
することが無くなるため、気密性や防水性を容易に確保
することができる。

【００１０】また、前記２つの断熱連結部の他方の断熱
連結部は、室内外部材を連結する断熱材で構成されてい
てもよい。２つの断熱連結部の両方を、前記断熱用の孔
が形成された連結壁で形成してもよいが、一方の断熱連
結部を断熱用の孔が形成された連結壁で形成し、他方の
断熱連結部を断熱材で形成すれば、気密性や連結強度を
より向上できる。

【００１１】さらに、前記断熱形材の室内部材における
室内面には、断熱性の被覆層が設けられていてもよい。
室内部材の室内面に断熱性の被覆層が設けられていれ
ば、断熱形材の断熱性能や防露性能をより向上できる。

【００１２】なお、本発明の断熱障子においては、戸先
側の竪框以外の上框、下框、召合せ框（竪框）等は、前
記断熱形材で構成してもよいし、従来の室内外部材を断
熱材で連結した断熱形材を用いて構成してもよい。

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１〜３には、本発明を半外付
け形式の引違い窓１に用いた実施形態が示され、図１に
は引違い窓１の内観姿図が示され、図２には図１のII−
II線に沿った横断面図が示されている。

【００１５】引違い窓１は、窓枠２および外障子３、内
障子４を備えている。窓枠２は、上枠１１、下枠１２と
左右の縦枠１３とを四角枠状に接合して形成されてい
る。各枠１１〜１３は、図２に示すように、それぞれ非
鉄金属であるアルミ製の室外部材１３Ａと、アルミ製の
室内部材１３Ｂと、これらの室内外部材１３Ａ，１３Ｂ
をそれぞれ連結するウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂など
の樹脂製の断熱材１３Ｃとで構成されている。

【００１６】窓枠２内には、室外側に配置されて外側の
レール１６でガイドされる外障子３と、室内側に配置さ
れて内側のレール１７でガイドされる内障子４とが設け
られている。

【００１７】これらの各障子３，４は、上框２１，２２
と、下框２３，２４と、左右の戸先側竪框２５，２６
と、外召合せ框２７および内召合せ框２８とをそれぞれ
框組みして構成されている。そして、各框２１〜２８の
内周面には、複層ガラス２９がガスケット３０を介して
嵌合されている。

【００１８】各框２１〜２４，２７，２８は、それぞれ
アルミ製の室外部材２７Ａ，２８Ａと、アルミ製の室内
部材２７Ｂ，２８Ｂと、これらの室外部材２７Ａ，２８
Ａおよび室内部材２７Ｂ，２８Ｂを連結するウレタン樹
脂や塩化ビニル樹脂製の断熱材２７Ｃ，２８Ｃとで構成
されている。

【００１９】一方、戸先側竪框２５，２６は、図３にも
示すように、アルミ製の室外部材２５Ａ，２６Ａと、ア
ルミ製の室内部材２５Ｂ，２６Ｂと、これらの室外部材
２５Ａ，２６Ａおよび室内部材２５Ｂ，２６Ｂを連結す
る２つの断熱連結部４１，４２とからなる断熱形材で構
成されている。

【００２０】２つの断熱連結部４１，４２のうち、戸先
側（外周側）の連結部４１は、他の框２１〜２４，２７
〜２８の断熱材２７Ｃ，２８Ｃと同じウレタン樹脂や塩
化ビニル樹脂製の断熱材４５で構成されている。

【００２１】一方、内周側の連結部４２は、室外部材２
５Ａ，２６Ａおよび室内部材２５Ｂ，２６Ｂに連続して
一体成形されたアルミ製の連結壁４６で構成されてい
る。

【００２２】この連結壁４６には、プレス加工等によっ
て打ち抜かれた断熱用の孔４７と、孔４７間等に残され
たブリッジ部４８とが形成され、連結壁４６における熱
伝達率が所定の値になるように調整されている。すなわ
ち、連結壁４６の熱伝達率は、連結壁４６の孔４７の大
きさや間隔（ブリッジ部４８の寸法）および数で適宜設
定され、これにより熱伝達率を積極的に調整することが
できる。例えば、本実施形態では、各障子３，４の幅寸
法は約１７００mm、高さ寸法は約２２００mmであり、孔
４７の竪框２５，２６の長手方向（上下方向）に沿った
長さは３００mmに設定され、各孔４７間の間隔寸法は１
０mmに設定されている。また、孔４７は、竪框２５，２
６が上下框２１〜２４に接続される上下両端部を除いた
中間部分に形成されている。

【００２３】このような本実施形態において戸先側竪框
２５，２６を製造するには、室外部材２５Ａ，２６Ａお
よび室内部材２５Ｂ，２６Ｂと連結壁４６とをアルミの
押出成形によって一体成形する。なお、断熱連結部４１
部分は、室外部材２５Ａ，２６Ａおよび室内部材２５
Ｂ，２６Ｂと一体成形された突片部４９Ａおよび切断部
４９Ｂによって断熱材４５が注入される凹状のウレタン
注入ポケット４９が構成されている。

【００２４】この一体成形された各框２５，２６のウレ
タン注入ポケット４９の切断部４９Ｂをカッター等で切
断して分離し、その切断部分に断熱性シートを掛け渡し
た後、ウレタン樹脂や塩化ビニル樹脂等の断熱材４５を
注入して硬化させる。そして、断熱材４５が硬化した
後、連結壁４６にプレス加工等で孔４７を形成する。以
上により戸先側竪框２５，２６が製造される。

【００２５】そして、他の框２１〜２４，２７〜２８と
竪框２５，２６とを接合して框組みし、複層ガラス２９
を組み込むことで断熱障子３，４を製造し、この障子
３，４を窓枠２内に配置して引違い窓１とする。

【００２６】この障子３，４の竪框２５，２６におい
て、室内外の温度差が大きくなって室外部材２５Ａ，２
６Ａおよび室内部材２５Ｂ，２６Ｂ間に温度差が生じる
と、連結壁４６のブリッジ部４８を介して最小限の熱伝
達が行われ、各室外部材２５Ａ，２６Ａおよび室内部材
２５Ｂ，２６Ｂ間の温度差が小さくなり、反り変形量も
軽減される。なお、連結壁４６を介した熱伝達率は、ブ
リッジ部４８の面積つまり孔４７の大きさや間隔で設定
される。

【００２７】このような本実施形態によれば、戸先側竪
框２５，２６においては、室外部材２５Ａ，２６Ａおよ
び室内部材２５Ｂ，２６Ｂを連結する２つの断熱連結部
４１，４２のうち、内周側の連結部４２を、室内外部材
２５Ａ，２６Ａ，２５Ｂ，２６Ｂに連続して一体成形さ
れて最小限の熱伝達を行うブリッジ部４８を備えた連結
壁４６で構成しているので、室内外部材２５Ａ，２６
Ａ，２５Ｂ，２６Ｂ間を断熱材４５のみで連結した場合
に比べて、室内外部材２５Ａ〜２６Ｂ間で熱を伝達でき
る。このため、障子３，４の室内外の温度差が大きくな
った場合でも、室内外部材２５Ａ，２６Ａ，２５Ｂ，２
６Ｂ間の温度差を小さくでき、熱膨張の差も小さくでき
るため、竪框２５，２６における反り変形量を小さくす
ることができる。

【００２８】従って、障子３，４において最も反り変形
量が大きくなる戸先側竪框２５，２６の反り変形量を押
さえることができ、障子３，４全体の反り変形量も小さ
くできる。

【００２９】また、連結壁４６における熱伝達量は、孔
４７の大きさや間隔（ブリッジ部４８の寸法）によって
調整することができる。このため、引違い窓１を設置す
る地域の気候風土等に合わせて熱伝達量を調整し、断熱
性能と反り変形量との相反する性能のバランスを適切に
設定することができる。

【００３０】さらに、障子３，４において最も反り変形
量が大きくなる竪框２５，２６に連結壁４６を設けて反
り変形量を軽減しているのに対し、障子３，４の断熱性
能は竪框２５，２６だけではなく他の框２１〜２８やガ
ラス２９部分も加えた総合的な性能であるため、本実施
形態によれば、反り変形量を十分に軽減できる一方で熱
伝達による断熱性能の低下を非常に小さくすることがで
きる。すなわち、本実施形態による実験では、前記竪框
２５，２６を用いた引違い窓１における熱貫流率の低下
は、従来に比べて１％程度に押さえることができる一方
で、反り変形量は大幅に改善することができ、本実施形
態によれば、断熱性能と反り変形量とをバランスよく設
定することができた。

【００３１】また、竪框２５，２６の断熱連結部４２
は、室外部材２５Ａ，２６Ａ、室内部材２５Ｂ，２６Ｂ
と一体成形される連結壁４６に、孔４７をプレス加工す
ることで形成できるので、断熱材４５を用いる場合に比
べて製造時間を短縮でき、生産効率も向上できる。すな
わち、断熱連結部４１，４２を共に断熱材４５を注入し
て形成する場合には、一方の断熱材４５が硬化しなけれ
ば他方の断熱材４５を注入できないため、硬化に１日程
度かかるウレタン樹脂等を用いた場合には、竪框（断熱
形材）２５，２６の製造に２日以上必要であるが、本実
施形態の竪框２５，２６では、断熱材４５を注入するの
は１箇所であるから、竪框２５，２６の製造時間を半減
でき、生産効率も向上することができる。

【００３２】また、竪框２５，２６において、２つの断
熱連結部４１，４２を設けているため、室内外部材２５
Ａ，２６Ａ，２５Ｂ，２６Ｂ間の連結強度を向上でき、
連結部が１つの場合に比べて剛性の高い断熱形材を形成
することができる。特に、断熱連結部４１を構成する断
熱材４５は、竪框２５，２６に沿って連続して設けられ
ているので、連結強度を向上できる。

【００３３】さらに、孔４７が形成された連結壁４６を
竪框２５，２６の内周側に設けたので、竪框２５，２６
の上下両端の開口から断熱連結部４１，４２間に空気が
流入し、孔４７を通して流出した場合でも、その空気は
ガスケット３０で遮られ、また竪框２５，２６の外周側
は断熱材４５で塞がれているので、竪框２５，２６内に
流入した空気が室内側や室外側に流れることもなく、断
熱性能の低下を防止できる。また、断熱連結部４１は連
続する断熱材４５で構成されているので、断熱連結部４
１部分から断熱連結部４１，４２間に外気や雨水等が浸
入することもなく、この点でも竪框２５，２６つまりは
引違い窓１の気密性や防水性能を向上することができ
る。

【００３４】なお、本発明は、前述の実施形態に限定さ
れない。例えば、前記実施形態では、連結壁４６の孔４
７をプレス加工による打ち抜きによって形成していた
が、図４に示すように、連結壁４６部分を完全に打ち抜
かずに断熱材４５側に折り曲げて断熱用の孔４７を形成
してもよい。要するに、孔４７は、熱を伝達するブリッ
ジ部４８が所定の寸法および間隔で設けられるように連
結壁４６に形成すればよく、その具体的な実現手段は実
施にあたって適宜設定すればよい。

【００３５】また、図５に示すように、竪框２５，２６
を構成する断熱形材において、室内外部材２５Ａ，２６
Ａ，２５Ｂ，２６Ｂ間を連結する２つの断熱連結部４
１，４２の両方を、孔４７およびブリッジ部４８からな
る連結壁４６で構成してもよい。このように２つの断熱
連結部４１，４２の両方を連結壁４６で構成すれば、ウ
レタン樹脂等の断熱材４５を充填する場合に比べて製造
時間を短縮でき、生産効率をより向上することができ
る。

【００３６】この際、外周側の断熱連結部４１の孔４７
は、断熱性フィルム５０で塞いでおくことが好ましい。
また、内周側の断熱連結部４２の孔４７も、断熱性フィ
ルム５０で塞いでもよい。外周側の断熱連結部４１に孔
４７が形成されていると、竪框２５，２６の上下両端か
ら断熱連結部４１，４２間に流れ込んだ外気が孔４７を
介して室内側に入ってくるおそれがあるが、この孔４７
を断熱性フィルム５０で塞いでおけば、孔４７を介して
外気が流通したり、雨水が浸入することが無くなるた
め、気密性や防水性、断熱性を十分に確保することがで
きる。

【００３７】また、図５に示すような、２つの断熱連結
部４１，４２の両方を連結壁４６で構成した断熱形材の
室内部材２５Ｂ，２６Ｂの室内面には、断熱性の被覆層
を設けてもよい。この断熱性の被覆層は、例えば、室内
部材２５Ｂ，２６Ｂの室内面に樹脂フィルムをコーティ
ングしたり、樹脂成形品を嵌め合わすことで形成でき
る。このような断熱性の被覆層を室内部材２５Ｂ，２６
Ｂの室内面に設ければ、断熱形材の断熱性能や防露性能
を向上できる。なお、この断熱性被覆層は、図５の断熱
形材に限らず、他の断熱形材に適用してもよい。

【００３８】また、図６に示すように、竪框２５，２６
を構成する断熱形材の２つの断熱連結部４１，４２のう
ち、外周側の断熱連結部４１を、孔４７およびブリッジ
部４８からなる連結壁４６で構成し、内周側の断熱連結
部４２をウレタン樹脂などの断熱材４５を介装して構成
してもよい。この場合も、図５の場合と同様に、外周側
の断熱連結部４１の連結壁４６には、孔４７を塞ぐ断熱
性フィルム５０を貼っておくことが好ましい。

【００３９】さらに、本発明の断熱形材は、障子４，５
の竪框２５，２６に用いられるものに限らず、図７，８
に示すように外障子３や内障子４の下框２３，２４に用
いてもよい。すなわち、外障子３の下框２３は、図７に
示すように、室外部材２３Ａおよび室内部材２３Ｂと、
これらを連結する断熱連結部６１〜６３とを備えて構成
されている。つまり、外障子３の下框２３は、高さ寸法
が大きいため、３つの断熱連結部６１〜６３で室外部材
２３Ａ、室内部材２３Ｂを連結している。

【００４０】そして、これらの断熱連結部６１〜６３の
うち、例えば、内周側（上部側）の連結部６１を、孔４
７およびブリッジ部４８を有する連結壁４６で形成し、
他の連結部６２，６３を、ウレタン樹脂などの断熱材４
５で形成すればよい。

【００４１】一方、内障子４の下框２４は、図８に示す
ように、室外部材２４Ａおよび室内部材２４Ｂと、これ
らを連結する断熱連結部７１、７２とを備えて構成され
ている。内障子４の下框２４は、高さ寸法が下框２３に
比べて小さいため、２つの断熱連結部７１，７２で室外
部材２４Ａ、室内部材２４Ｂを連結している。

【００４２】そして、これらの断熱連結部７１，７２の
うち、外周側（下部側）の連結部７２を、孔４７および
ブリッジ部４８を有する連結壁４６で形成し、内周側の
連結部７１を、ウレタン樹脂などからなる断熱材４５で
形成すればよい。なお、この場合、連結壁４６を戸車の
取付部として利用することもでき、これにより戸車を強
固に固定することができる。

【００４３】さらに、本発明の断熱形材は、竪框２５，
２６、下框２３，２４に用いられるものに限らず、上框
２１，２２や召合せ框２７，２８にも用いてもよい。つ
まり、本発明の断熱障子は、戸先側の竪框２５，２６の
みに前記断熱形材を用いたものに限らず、上框、下框、
召合せ框に前記断熱形材を用いたものでもよい。

【００４４】但し、上框２１，２２や下框２３，２４
は、竪框２５，２６に比べて寸法が小さく反り変形量も
小さいため、本発明の断熱形材を用いなくてもよい。ま
た、内召合せ框２８は、図２に示すように、外召合せ框
２７の室内側に配置されて外気にそれほど触れず、室外
部材２８Ａと室内部材２８Ｂとの温度差がそれほど大き
くならず反り変形量も小さいため、本発明の断熱形材を
用いなくてもよい。さらに、外召合せ框２７も、室外部
材２７Ａが室内側まで回り込んで形成されていて反り変
形量も小さいため、本発明の断熱形材を用いなくてもよ
い。要するに、本発明の断熱形材は、特に障子３，４の
戸先側竪框２５，２６に適している。

【００４５】また、断熱材４５としては、ウレタン樹脂
や塩化ビニル樹脂を注入するものに限らず、合成樹脂製
の板状とされたものであって、各室内外部材間に配置さ
れてかしめられることにより、それら室内外部材を連結
するものであってもよい。要するに、本発明の断熱形材
は、室内外部材を２つ以上の断熱連結部で連結し、かつ
少なくとも１つの断熱連結部を、断熱用の孔が形成され
て熱を伝達するブリッジ部が残された連結壁で構成した
ものであればよく、その具体的な構造は実施にあたって
適宜設定すればよい。

【００４６】また、本発明の断熱形材は、障子３，４の
框材として用いられる場合に限らず、窓枠の枠材、建物
の玄関や勝手口のドア、雨戸等に用いてもよく、さらに
は建物内の間仕切り壁等に設けられる障子やドア等に用
いてもよく、特に、室内外の温度差が大きくかつ断熱性
能が必要な各種の建具に利用することができる。

【００４７】

【発明の効果】このような本発明の断熱障子によれば、
断熱障子が設けられた室内外の温度差による反り変形量
を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の断熱形材を用いた引違い
窓を示す内観姿図である。

【図２】図１のII−II線に沿った横断面図である。

【図３】前記実施形態の断熱形材を用いた竪框を示す斜
視図である。

【図４】本発明の変形例である断熱形材を用いた竪框を
示す斜視図である。

【図５】本発明の他の変形例である断熱形材を用いた竪
框を示す斜視図である。

【図６】本発明の他の変形例である断熱形材を用いた竪
框を示す斜視図である。

【図７】本発明の他の変形例である断熱形材を用いた下
框を示す断面図である。

【図８】本発明の他の変形例である断熱形材を用いた下
框を示す断面図である。

【符号の説明】

１…引違い窓、２…窓枠、３…外障子、４…内障子、２
３，２４…下框、２５，２６…竪框、２３Ａ，２４Ａ，
２５Ａ，２６Ａ…室外部材、２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂ，
２６Ｂ…室内部材、４１，４２，６１，６２，６３，７
１，７２…断熱連結部、４５…断熱材、４６…連結壁、
４７…孔、４８…ブリッジ部、５０…断熱性フィルム。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上框、下框および左右の竪框を框組みし
   て面材を組み込んだ断熱障子であって、 前記左右の竪框のうちの少なくとも戸先側の竪框は、 室
   内部材および室外部材と、これらの室内外部材を連結す
   る少なくとも２つの断熱連結部とを備えた断熱形材で構
   成され、かつこの断熱形材における前記断熱連結部の少
   なくとも一方の断熱連結部は、前記室内外部材を連結し
   かつ断熱用の孔が形成された連結壁で構成されている断
   熱障子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の断熱障子において、前
   記断熱用の孔が形成された連結壁には前記孔を塞ぐ断熱
   性フィルムが貼られている断熱障子。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の断熱障子にお
   いて、前記２つの断熱連結部の他方の断熱連結部は、前
   記室内外部材を連結する断熱材で構成されている断熱障
   子。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の断熱障
   子において、前記室内部材の室内面には、断熱性の被覆
   層が設けられている断熱障子。