JP4866024B2 - カーテンウォール構造 - Google Patents

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本発明は、所謂ダブルスキンに対応したカーテンウォール構造に係り、詳しくは前記ダブルスキンカーテンウォール構造のユニット化により、施工性及びメンテナンス性の向上を図ったカーテンウォール構造に関する。
近年、ガラス窓から差し込む日射熱による熱負荷を軽減し省エネルギー化を図った、いわゆるダブルスキンと呼ばれるカーテンウォール構造が種々提案されている。
具体的に下記特許文献1には、窓部用上横枠材と窓部用下横枠材と左右の窓部用縦枠材よりなる枠部と、前記枠部の室外側寄りに取付けた室外側透光体と室内側寄りに取付けた室内側透光体と、前記室外側透光体と室内側透光体との間の空気層に設けた透光可能に作動する遮光体を備え、前記窓部用上横枠材は、空気層の上部に開口した上部流出口、外気に開口した排気口、この上部流出口と排気口を連通・遮断する上部開閉装置を有し、前記窓部用下横枠材は、空気層の下部に開口した下部流入口と、この下部流入口を外気に連通する外気導入口、この下部流入口と外気導入口とを連通・遮断する下部開閉装置を有するカーテンウオールの窓部が開示されている。
また下記特許文献2には、建物の室内空間と屋外とを仕切って外壁部や窓部を構成する仕切材を相互に間隔をあけて内外二重に配置し、これら仕切材間に空気層を画成した建物のダブルスキンにおいて、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ建物の屋外に連通して設けられた上下2つの屋外通気口と、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ建物の室内空間に連通して設けられた上下2つの室内通気口と、前記空気層の上部及び下部にそれぞれ設けられ、前記空気層の上部及び下部において前記屋外通気口または前記室内通気口のいずれか一方を選択して前記空気層に連通させるための上下2つの連通切替機構とを備えた建物のダブルスキン構造が開示されている。
さらに、下記特許文献3には、透明ガラスを嵌めた室内側障子ならびに同じく透明ガラスを嵌めた室外側障子よりなる二重窓構造のカーテンウォールにおいて、前記二重窓を囲む枠体のうち下枠および上枠の内部を前記二重窓の内側部分と導通させるとともに、これら下枠および上枠に室内側通気口および室外側通気口を設け、前記下枠および上枠の内部に、前記室内側通気口および室外側通気口の一方を選択的に閉塞し、他方を前記二重窓の内側部分と導通させる切換扉を備えたカーテンウォール窓構造が開示されている。
以上のカーテンウォール構造は、いずれも窓部を室外側ガラスと室内側ガラスとの二重構造にして中間に空気層を設けた構造にするとともに、窓部の上下部にそれぞれ流路切換装置(開閉装置、連通切替機構、切換扉)を備え、例えば夏期は下部側から室外空気を空気層に導入させて上部側から室外に排気するようにし、冬期は下部側から室内空気を空気層に導入させて上部側から室内に戻すようにし、さらに中間期は室外空気を室内に取り入れ可能とすることにより、季節毎に効率的な省エネルギー化が図れるようにしたものである。
特開2000−274152号公報 特開2002−256637号公報 特開2003−314154号公報
しかしながら、上記特許文献1〜3に係るカーテンウォール構造は、いずれも室外側ガラス及び室内側ガラスを支持する上枠及び下枠の内部に流路切換装置(開閉装置、連通切替機構、切換扉)を組み込んだ構造であり、カーテンウォールの設置工事に際し、各カーテンウォールパネルを設置する毎に、前記流路切換装置の設置工事が加わることになる。前記流路切換装置の設置工事は、動力部分の工事が加わり電気工事となるため工種が異なるとともに、カーテンウォールの上枠や下枠との納まり具合の調整や気密性確認などの作業が入るため、カーテンウォールパネルを設置する度毎に行うとなると作業が繁雑で工程が遅延する原因となっていた。また、メンテナンスに関しても、流路切換装置が破損したり作動不良がある場合には、流路切換装置を確認することが困難で非常にメンテナンス性が悪いなどの問題もあった。
そこで本発明の主たる課題は、いわゆるダブルスキンカーテンウォールの施工性を向上させるとともに、メンテナンスを容易化したカーテンウォール構造を提供することにある。
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、窓部を室外側ガラスと室内側ガラスとにより二重構造とし、両ガラス間に空気層を設けるとともに、窓部の上部に流路切換装置を備えたカーテンウォール構造において、
前記流路切換装置の設置部位に対応して、パネルユニットの上枠材と、上段側に位置するパネルユニットの下枠との間に前記流路切換装置の取付用空間が形成され、
前記下枠は室外側に垂壁を有するとともに、前記上枠材は室外側に起立壁を有し、前記取付用空間の室外側開口は外気との連通口を構成し、室内側開口は室内との連通口を構成し、
前記流路切換装置は、中空軸部内にモータを内設し、弁体を回転駆動させることにより流路を切換可能とし、かつ室外側上下部及び室内側上下部にそれぞれシール材保持部が形成されるとともに、室外側上下部のシール材保持部の室外側面には固形シール材が設けられ、室内側上下部のシール材保持部の室内面側には固形シール材が夫々設けられた装置とされ、
前記流路切換装置を取付用空間内に室内側から挿入設置した状態で、前記流路切換装置の室外側上部固形シール材は前記枠の垂壁に当接するとともに、室外側下部固形シール材は前記上枠材の起立壁に当接することにより気密性が確保されていることを特徴とするカーテンウォール構造が提供される。
上記請求項1記載の発明は、前記流路切換装置の設置部位に対応する、上下方向の隣接パネルユニット間に前記流路切換装置の取付用空間が形成されるようにし、前記流路切換装置を室内側から前記取付用空間に挿入し設置するようにしたものである。従って、カーテンウォールの設置工事は流路切換装置の設置工事とは無関係に行えるようになるとともに、流路切換装置の設置工事は後施工によりカーテンウォール工事とは別途の工程で行えるようになるため施工効率が著しく向上するようになる。また、前記流路切換装置は後施工で挿入設置される構造となっているため、作動不良などの修理工事に当たっては、前記流路切換装置ごと取付空間から引き抜いて、修理作業が行えるためメンテナンス性も著しく向上することとなる。
請求項2に係る本発明として、窓部を室外側ガラスと室内側ガラスとにより二重構造とし、両ガラス間に空気層を設けるとともに、窓部の下部に流路切換装置を備えたカーテンウォール構造において、
前記流路切換装置の設置部位に対応する下枠材が、上半下枠と下半下枠とに上下方向に分割構造とされることにより前記流路切換装置の取付用空間が形成され、
前記分割された上半下枠の室外側に垂壁を有するとともに、前記下半下枠の室外側に起立壁を有し、前記取付用空間の室外側開口は外気との連通口を構成し、室内側開口は室内との連通口を構成し、
前記流路切換装置は、中空軸部内にモータを内設し、弁体を回転駆動させることにより流路を切換可能とし、かつ室外側上下部及び室内側上下部にそれぞれシール材保持部が形成されるとともに、室外側上下部のシール材保持部の室外側面には固形シール材が設けられ、室内側上下部のシール材保持部の室内面側には固形シール材が夫々設けられた装置とされ、
前記流路切換装置を取付用空間内に室内側から挿入設置した状態で、前記流路切換装置の室外側上部固形シール材は前記上半下枠の垂壁に当接するとともに、室外側下部固形シール材は前記下半下枠の起立壁に当接することにより気密性が確保されていることを特徴とするカーテンウォール構造が提供される。
上記請求項2記載の発明は、前記流路切換装置の設置部位に対応する下枠材が上下方向に分割構造とされることにより前記流路切換装置の取付用空間が形成されるものである。作用効果については上記請求項1記載の発明と同様である。
上記請求項1,2記載の発明は、前記ケーシングの室外側面の上下部にそれぞれ、カーテンウォール枠材への当接によって気水密性を確保する固形シール部材を取り付けておくことにより、流路切換装置を取付用空間に挿入設置するだけで、カーテンウォール枠材への当接によって室外側における気密性が確保されるようになる。
請求項3に係る本発明として、前記流路切換装置の設置部周囲には、外気との連通口、前記空気層との連通口、室内との連通口とからなる3方向の連通口を有し、前記流路切換装置は室内との連通口を封鎖した状態、外気との連通口を封鎖した状態、外気との連通口及び空気層との連通口を封鎖した状態の切換モードに設定可能とされる請求項1、2いずれかに記載のカーテンウォール構造が提供される。
以上詳説のとおり本発明によれば、いわゆるダブルスキンカーテンウォールの施工性を著しく向上させることができるとともに、メンテナンスも容易化できるようになる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は本カーテンウォール構造1の室外側からの姿図であり、図2は図1のII−II線矢視図、図3は図1のIII−III線矢視図である。
本カーテンウォール構造1は、図2に示されるように、窓部を室外側ガラスGと室内側ガラスGとにより二重構造とし、両ガラスG、G間に空気層4を設けるとともに、窓部の下部及び上部にそれぞれ流路切換装置2,3を備えたダブルスキンカーテンウォール部分1Aを有するカーテンウォール構造である。
以下、具体的に詳述すると、
前記ダブルスキンカーテンウォール部分1Aは、詳細には図4に示されるように、上枠材5、上半下枠6Aと下半下枠6Bとからなる下枠材6と、左右縦枠材7,8とからなる枠ユニット9の内部に室外側ガラスGが嵌合支持されるとともに、枠ユニット9の室内側面に、室内側ガラスGを備えた室内側障子ユニット12が設けられ、前記室外側ガラスGと、室内側ガラスGとによって挟まれた両ガラス間に空気層4が形成されている。また、空気層4内には日射を遮るとともに、空気層4内の空気温度を上昇を図り、上昇流の生起及びそれによる換気の効率化によって熱負荷の軽減を図るためにブラインド13が配設されている。
前記上枠材5は、室外側下面にガラス嵌合溝Mを有するとともに、前記空気層4との連通口5aを有する枠材で、室内側面には前記室内側障子ユニット12との隙間を封止する固形シール18が取り付けられている。上段側に位置するパネルユニット1Bの下枠14との間には前記流路切換装置3の取付用空間Pが設けられている。前記下枠14は室外側に垂壁14aを有するとともに、前記上枠材5は、図6に示されるように、室外側に起立壁5bを有し、前記取付用空間Pの室外側開口は外気との連通口16を構成し、室内側開口は室内との連通口17を構成する。室外側には、前記上枠材5の室外側部と前記下枠14の室外側部とに跨って下面側に向けて多数のスリット状の開口を有する庇状のフード15が設けられている。
一方、前記下枠材6は、上半下枠6Aと下半下枠6Bとからなる分割構造とされる枠材である。前記上半下枠6Aは、室外側上面にガラス嵌合溝Mを有するとともに、前記空気層4との連通口6aを有する枠材で、室内側面には前記障子ユニット9との隙間を封止する固形シール18が取り付けられている。前記下半下枠6Bは、前記上半下枠6Aとの間に、前記流路切換装置3の取付用空間Pが設けられた状態で設置された枠材であり、下段側に位置するパネルユニット1Cの上枠19と嵌合する関係にある。また、図6に示されるように、前記上半下枠6Aは室外側に垂壁6bを有するとともに、前記下半下枠6Bは室外側に起立壁6cを有し、前記取付用空間Pの室外側開口は外気との連通口16を構成し、室内側開口は室内との連通口17を構成する。室外側には前記上半下枠6Aの室外側部と前記下半下枠6Bの室外側部とに跨って下面側に向けて多数のスリット状の開口を有する庇状のフード15が設けられている。
前記室内側ガラスGを備えた室内側障子ユニット12は、吊り支材20、27等によって形材レール10が支持され、形材レール10を部材長手方向に沿って走行可能なランナ11によって吊持された上吊り構造の障子ユニットであり、前記上枠材5に設けられた固形シール材18、上半下枠6Aに設けられた固形シール18及び左右縦枠に設けられた固形シール(図示せず)によって空気層4との間の気密性が確保されるようになっている。また、前記室内側障子ユニット12は、図中に鎖線で示されるように、横行機構により室内側に移動可能とされ、かつ移動させた状態でスライド可能となっている。
他方、前記流路切換装置2(3)は、詳細には図5に示されるように、流路方向に夫々開口21a〜21cが形成された断面中空円状のケーシング21内に、軸芯回りに回動可能に半円弧状の弁体22を設け、前記弁体22の中空軸部内にチューブラモータ26を内設し、前記弁体22を回転駆動させることにより流路を切換可能とした装置である。
前記円形ケーシング21は、室外面側に外気との連通路となる側面開口21a、上面側に空気層4との連通路となる上面開口21b(流路切換装置3の場合は、空気層4との連通路となる下面開口21b)、室内面側に室内との連通路となる側面開口21cが夫々形成されるとともに、室外側上下部及び室内側上下部にそれぞれシール材保持部21A〜21Dが形成された部材である。前記シール材保持部21A、21Bの室外側面には固形シール材24a、24bが設けられ、前記シール材保持部21C、21Dの室内面側には固形シール材24c,24dが夫々設けられている。なお、前記側面開口21aには虫の侵入を防止するため防虫網ネット23が張設されている。
前記弁体22は、中空軸部22Aと、中空軸部22Aの外面に扇状に設けられた弁本体22Bとからなる形材の外面に弁カバー26(樹脂)が設けられた構造を成し、前記弁本体22Bの左右両端部にそれぞれ、前記円形ケーシング21の内面に摺接する固形シール材24,25が取付けられている。
〔カーテンウォールの設置工事〕
カーテンウォールの設置工事は、図6に示されるように、前記流路切換装置2,3を設置することなく、カーテンウォールパネルのみを先行的に設置する。各パネルユニット1A、1B、1Cを取り付けた状態では、前記流路切換装置2,3の設置部位には、取付用空間P、Pが形成されているため、この取付用空間P、Pに室内側から前記流路切換装置2,3を挿入し設置する。
前記流路切換装置2(3)の室外側面上下部には、予め固形シール材24a,24bが設けられており、前記取付用空間Pに流路切換装置2(3)を室内側から挿入設置すると、上部側固形シール材24aは、下枠14の垂壁14a(上半下枠6Aの垂壁6b)に当接するとともに、下部側固形シール材24bは、上枠材5の起立壁5b(下半下枠6Bの起立壁6c)に当接することにより気密性が確保されるようになっている。
前記流路切換装置2(3)を取付用空間Pに挿入したならば、蓋ユニット28(29)をそれぞれ、上半下枠6Aと上半下枠6B(下枠14と上枠材5)とに跨るように取付けてビスで固定する。前記流路切換装置2(3)と蓋ユニット28(29)との間においても、流路切換装置2(3)の室内側面上下部に設けた固形シール24c,24dによって気密性が確保されるようになっている。
また、カーテンウォール施工を終え供用を開始した経年後に、前記流路切換装置2(3)に作動不良等の故障が生じた場合には、下側の流路切換装置2については、障子ユニット9を室内側に移動させ、蓋ユニット28のビスを取り外すことによって取付用空間Pから室内側に抜脱し修理作業を行うことができる。なお、定期メンテナンス等も同様である。上側の流路切換装置3については、天井裏となるため少々の困難を伴うが、一部の天井パネルを取り外すとともに、形材レール10及び障子ユニット9を取り外した後、蓋ユニット29のビスを取り外すことによって取付用空間Pから室内側に抜脱し修理を行うことができる。
〔流路切換装置2,3の作動によるモード設定〕
上述したダブルスキンカーテンウォール1Aにおいては、例えば夏期には図7に示されるように、下側流路切換装置2については、前記弁本体22を回転駆動させて、室内連通口17を塞ぎ、外気連通口16と空気層連通口6aとを連通させるように位置を設定する。また、上側流路切換装置3についても、前記弁本体22を回転駆動させて、室内連通口17を塞ぎ、外気連通口16と空気層連通口5aとを連通させるように位置を設定する。すると、空気層4内の空気が太陽光により加熱されることにより上昇流が生起され、下側流路切換装置2の外気連通口16から外気が導入されて、空気層4を通過して上側流路切換装置3を通り外気連通口16から外部に排出される。従って、空気層4内に空気が外気よりも高温となることが防止され、遮熱性能の向上により冷房効率の低下が防止されるようになる。
冬期においては、図8(A)に示されるように、下側流路切換装置2については、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞ぎ、室内連通口17と空気層連通口6aとを連通させるように位置を設定する。また、上側流路切換装置3についても、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞ぎ、室内連通口17と空気層連通口5aとを連通させるように位置を設定する。すると、ファンにより或いは空気層4の太陽熱で暖められると上昇流が生起され、下側流路切換装置2の室内連通口17から室内空気が導入されて、空気層4を通過して上側流路切換装置3を通り室内連通口17から室内に循環される。従って、ダウンドラフトを防止でき、かつペリメータレス化が図れるようになる。
また、図8(B)に示されるように、下側流路切換装置2については、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞ぐとともに、空気層連通口6aを塞ぐように位置を設定する。また、上側流路切換装置3についても、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞ぐとともに、空気層連通口5aを塞ぐように位置を設定する。すると、空気層4の太陽熱で暖められ滞留するため、断熱が図れ暖房効率の低下が防止されるようになる。
春秋等の中間期には、図9(A)に示されるように、下側流路切換装置2については、前記弁本体22を回転駆動させて、室内側連通口17を塞いで外気連通口16と空気層連通口6aとを連通させるように位置を設定する。また、上側流路切換装置3については、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞いで室内連通口17と空気層連通口5aとを連通させるように位置を設定する。そして、ファンにより外気を導入すると、外気冷房が図れるようになる。
また、図9(B)に示されるように、下側流路切換装置2については、前記弁本体22を回転駆動させて、外気連通口16を塞いで室内連通口16と空気層連通口6aとを連通させるように位置を設定する。また、上側流路切換装置3については、前記弁本体22を回転駆動させて、室内連通口17を塞いで外気連通口16と空気層連通口5aとを連通させるように位置を設定する。すると、夜間に外気を室内に導入することによりナイトパージが図れるようになる。
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、窓部の下部及び上部にそれぞれ流路切換装置2,3を備えるようにしたが、上下部の一方側に流路切換装置2(3)を設ける構造とすることも可能である。
(2)上記形態例では、室外側ガラスGのみを上枠材5、下枠材6及び左右縦枠材7,8によって支持し、室内側ガラスGについては別途のレール形材10に設けたランナ11により吊持する構造としたが、室外側ガラスGおよび室内側ガラスGの両方を上枠材5、下枠材6及び左右縦枠材7,8によって支持する構造としてもよい。
(3)上記形態例では流路切換装置2,3としては、ロータリー方式の弁体構造としたが、開閉扉式の弁体構造とすることも可能である。
(4)上記形態例においては、下側流路切換装置2については、下枠材6を上下方向に分割構造とすることにより前記流路切換装置2の取付用空間Pを形成し、上側流路切換装置3については、上段側パネルユニット1Bとの間に前記流路切換装置3の取付用空間Pを形成するようにしたが、取付用空間Pの形成態様はカーテンウォール構造に応じて任意に選択することが可能である。
本カーテンウォール構造1の室外側からの姿図である。 図1のII−II線矢視図である。 図1のIII−III線矢視図である。 要部拡大縦断面図である。 流路切換装置2,3を示す、(A)は断面図、(B)は一部切欠き斜視図である。 流路切換装置2,3の設置要領図である。 夏期の流路切換装置2,3のモード設定状態を示す図である。 冬期の流路切換装置2,3のモード設定状態を示す図である。 中間期の流路切換装置2,3のモード設定状態を示す図である。
1…カーテンウォール、1A…ダブルスキンカーテンウォール部分、1B…上段側パネルユニット、1C…下段側パネルユニット、2・3…流路切換装置、4…空気層、5…上枠材、5a…空気層連通口、6…下枠材、6a…空気層連通口、7・8…左右縦枠材、9…枠ユニット、10…形材レール、12…室内側障子ユニット、13…ブラインド、14…下枠(上段側に位置するパネルユニット1B)、16…外気連通口、17…室内連通口、G …室外側ガラス、G…室内側ガラス

Claims (3)

  1. 窓部を室外側ガラスと室内側ガラスとにより二重構造とし、両ガラス間に空気層を設けるとともに、窓部の上部に流路切換装置を備えたカーテンウォール構造において、
    前記流路切換装置の設置部位に対応して、パネルユニットの上枠材と、上段側に位置するパネルユニットの下枠との間に前記流路切換装置の取付用空間が形成され、
    前記下枠は室外側に垂壁を有するとともに、前記上枠材は室外側に起立壁を有し、前記取付用空間の室外側開口は外気との連通口を構成し、室内側開口は室内との連通口を構成し、
    前記流路切換装置は、中空軸部内にモータを内設し、弁体を回転駆動させることにより流路を切換可能とし、かつ室外側上下部及び室内側上下部にそれぞれシール材保持部が形成されるとともに、室外側上下部のシール材保持部の室外側面には固形シール材が設けられ、室内側上下部のシール材保持部の室内面側には固形シール材が夫々設けられた装置とされ、
    前記流路切換装置を取付用空間内に室内側から挿入設置した状態で、前記流路切換装置の室外側上部固形シール材は前記枠の垂壁に当接するとともに、室外側下部固形シール材は前記上枠材の起立壁に当接することにより気密性が確保されていることを特徴とするカーテンウォール構造。
  2. 窓部を室外側ガラスと室内側ガラスとにより二重構造とし、両ガラス間に空気層を設けるとともに、窓部の下部に流路切換装置を備えたカーテンウォール構造において、
    前記流路切換装置の設置部位に対応する下枠材が、上半下枠と下半下枠とに上下方向に分割構造とされることにより前記流路切換装置の取付用空間が形成され、
    前記分割された上半下枠の室外側に垂壁を有するとともに、前記下半下枠の室外側に起立壁を有し、前記取付用空間の室外側開口は外気との連通口を構成し、室内側開口は室内との連通口を構成し、
    前記流路切換装置は、中空軸部内にモータを内設し、弁体を回転駆動させることにより流路を切換可能とし、かつ室外側上下部及び室内側上下部にそれぞれシール材保持部が形成されるとともに、室外側上下部のシール材保持部の室外側面には固形シール材が設けられ、室内側上下部のシール材保持部の室内面側には固形シール材が夫々設けられた装置とされ、
    前記流路切換装置を取付用空間内に室内側から挿入設置した状態で、前記流路切換装置の室外側上部固形シール材は前記上半下枠の垂壁に当接するとともに、室外側下部固形シール材は前記下半下枠の起立壁に当接することにより気密性が確保されていることを特徴とするカーテンウォール構造。
  3. 前記流路切換装置の設置部周囲には、外気との連通口、前記空気層との連通口、室内との連通口とからなる3方向の連通口を有し、前記流路切換装置は室内との連通口を封鎖した状態、外気との連通口を封鎖した状態、外気との連通口及び空気層との連通口を封鎖した状態の切換モードに設定可能とされる請求項1、2いずれかに記載のカーテンウォール構造。
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