JP6154212B2 - 二重窓用自然換気装置及び二重窓 - Google Patents

Description

本発明は、建物の外壁面を構成する二重窓、及び該二重窓に設けられる自然換気装置に関し、特にダブルスキンカーテンウォールとして好適な二重窓及びそれ用の自然換気装置に関する。

この種の二重窓は、窓枠に外窓ガラス（アウタースキン）と内窓ガラス（インナースキン）が嵌められている（例えば特許文献１等参照）。外窓ガラスと内窓ガラスとの間には中空部が形成されている。中空部の上端部及び下端部は、それぞれ窓枠に設けられた開口部を介して屋外と連通されている。夏季等においては、中空部内に上昇気流が生じることで、中空部内の空気を換気できる。ひいては、建物の室内から放熱することができる。
また、開口部に電動開閉装置を設け、この電動開閉装置を遠隔操作することによって開口部を開閉制御するものも知られている（例えば特許文献２等参照）。

特開２００３−２５３７９４号公報 特開２００５−１０５７３２号公報

上記のような二重窓においては、開口部が開放状態のときに強風雨が生じると、屋外における風圧が開口部を通して中空部に及ぶことで中空部の内圧が変化する。これによって、内窓ガラスを挟んで中空部と室内との間の気圧差が大きくなり、内窓ガラスが強い風荷重を受ける。そのため、この種の二重窓における内窓ガラスは、耐風圧性能を確保する必要性から、例えば厚み１０ｍｍ程度の厚肉ガラスにて構成されおり、重量は重く、材料コストは高かった。また、強風と一緒に雨水が開口部から中空部内に入り込む可能性もあるため、内窓ガラスは、耐風圧性能だけでなく、水密及び気密性能をも要求される。
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二重窓の開口部を遠隔操作に依らずに、かつ風の程度に応じて自動開閉可能にすることで、内窓ガラスの風荷重負担や水密及び気密負担を軽減することにある。

上記の風荷重は、内窓ガラスを中空部側（ひいては屋外側）から圧す正圧荷重だけとは限らず、内窓ガラスを中空部側（ひいては屋外側）へ引く負圧荷重であることもある。風が当該二重窓に向かって吹き付ける場合は、屋外ひいては中空部内が室内よりも高圧になるために正圧荷重になる。風が建物における当該二重窓とは反対側又は側方の壁面に吹き付けた後に、当該二重窓の側に回り込みつつ通り過ぎて行くような場合は、屋外ひいては中空部内が室内よりも低圧になるために負圧荷重になる。
本発明は、この点に着目してなされたものであり、本発明に係る二重窓用自然換気装置は、屋外に面する外窓ガラスと、前記外窓ガラスとの間に中空部を形成するとともに室内に面する内窓ガラスと、前記中空部を屋外に連ねる開口部と、を備えた二重窓における、前記開口部に設けられる二重窓用自然換気装置であって、相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面と、相対的に前記中空部側の圧力が作用する中空部側受圧面とを有して、前記開口部を開く開姿勢と、前記開口部を閉じる第１閉姿勢と、前記開口部を閉じる第２閉姿勢との間で変位可能に設けられ、かつ重力又は付勢手段の付勢力によって前記開姿勢に付勢されるフラップ手段を備え、屋外の圧力と前記中空部の圧力との差ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）が正でありかつ第１設定差圧以上である強正圧状態では、前記フラップ手段が重力又は前記付勢力に抗して前記第１閉姿勢になり、前記圧力差ΔＰが負でありかつその絶対値が第２設定差圧以上である強負圧状態では、前記フラップ手段が重力又は前記付勢力に抗して前記第２閉姿勢になることを特徴とする。

この特徴構成によれば、屋外と中空部との間の差圧ΔＰが０〜正側に第１設定差圧未満又は負側に第２設定差圧未満である平常圧状態のときは、フラップ手段が開姿勢（全開姿勢に限られず、全開姿勢と閉姿勢との間の半開状態ないしは一部開の状態をも含む）になり、開口部が開く。これによって、開口部を通して中空部内の空気を屋外の空気と換気することができる。
強風が例えば当該二重窓に向かって吹き付けることによって、屋外と中空部との間の差圧ΔＰが正側に第１設定差圧以上の強正圧状態になると、フラップ手段が第１閉姿勢になることで開口部を閉じる。また、風が建物における当該二重窓とは反対側又は側方の壁面に吹き付けた後に、当該二重窓の側に回り込みつつ通り過ぎて行くことで、屋外と中空部との間の差圧ΔＰが負側に第２設定差圧以上の強負圧状態になると、フラップ手段が第２閉姿勢になることで開口部を閉じる。したがって、強正圧、強負圧の何れの状態においても、中空部を屋外から遮断でき、これにより、中空部の圧力変動を防止又は抑制できる。よって、中空部と室内の差圧が大きくなるのを防止でき、好ましくは中空部と室内の内圧をほぼ同等にすることができる。この結果、内窓ガラスが強い正の風荷重で室内側に圧されるのを防止できるとともに、強い負の風荷重で中空部側ひいては屋外側に引かれるのをも防止することができ、内窓ガラスの風荷重負担を軽減することができる。また、開口部が閉まることによって、強風と一緒に雨が中空部に進入するのを防止でき、内窓ガラスの水密及び気密負担を軽減できる。

前記二重窓用自然換気装置が、内部が前記開口部の内部流路の少なくとも一部となるフレームと、前記フレームの内部を屋外側の第１換気室と前記中空部側の第２換気室とに区画するように設けられた仕切壁とを、更に備え、前記仕切壁には、前記第１、第２換気室どうしを連ねる通気穴が形成されており、前記フラップ手段が、前記第１換気室に設けられた第１フラップと、前記第２換気室に設けられた第２フラップとを含み、前記第１フラップが、前記仕切壁から離れた第１開姿勢と、前記仕切壁に突き当たって前記通気穴を塞ぐ前記第１閉姿勢との間で回転可能であり、かつ重力又は第１付勢手段の付勢力によって前記第１開姿勢に付勢されるとともに、前記強正圧状態では重力又は前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記第１閉姿勢になり、前記第２フラップが、前記仕切壁から離れた第２開姿勢と、前記仕切壁に突き当たって前記通気穴を塞ぐ前記第２閉姿勢との間で回転可能であり、かつ重力又は第２付勢手段の付勢力によって前記第２開姿勢に付勢されるとともに、前記強負圧状態では重力又は前記第２付勢手段の付勢力に抗して前記第２閉姿勢になることが好ましい。
これによって、平常圧状態のときは、第１フラップが第１開姿勢になるとともに第２フラップが第２開姿勢になることで、開口部を開けることができ、開口部を通して中空部内の空気を屋外の空気と換気することができる。強正圧状態のときは第１フラップが第１閉姿勢になることによって開口部を閉じることができる。強負圧状態のときは第２フラップが第２閉姿勢になることによって開口部を閉じることができる。第１設定差圧と第２設定差圧の設定対象が互いに別のフラップであるから、これら設定差圧を容易かつ確実に設定することができる。

また、本発明に係る前記二重窓は、前記開口部として、前記中空部の上端部を屋外に連ねる上側開口部と、前記中空部の下端部を屋外に連ねる下側開口部とを有し、これら上下の開口部の各々に前記二重窓用自然換気装置が設けられていることを特徴とする。
この特徴構成によれば、例えば夏季における平常圧状態では、上下の二重窓用自然換気装置によって上下の開口部が共に開かれることによって、中空部内に上昇気流を形成しながら中空部を換気でき、室内から放熱することができる。よって、建物の冷房負荷を軽減できる。一方、強正圧状態及び強負圧状態のときは、上下の二重窓用自然換気装置によって上下の開口部が共に閉じられることによって、内窓ガラスの風荷重負担を確実に軽減できるとともに、強風と一緒に雨が中空部に進入するのを確実に防止でき、内窓ガラスの水密及び気密負担を軽減できる。

本発明によれば、内窓ガラスの風荷重負担や水密及び気密負担を軽減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る二重窓を有する建物を示し、図１（ａ）は、上記建物の二重窓を屋外側から見た正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う、上記建物の側面断面図である。 図２は、図１（ｂ）における二重窓を拡大して、平常圧状態にて示す側面断面図である。 図３（ａ）は、図２における下側の二重窓用自然換気装置を拡大して示す側面断面図である。図３（ｂ）は、図２における上側の二重窓用自然換気装置を拡大して示す側面断面図である。 図４（ａ）は、図３（ａ）のＩＶａ−ＩＶａ線に沿う、上記下側の二重窓用自然換気装置の第１フラップの正面図である。図４（ｂ）は、図３（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿う、上記下側の二重窓用自然換気装置の仕切壁の正面図である。図４（ｃ）は、図３（ａ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線に沿う、上記下側の二重窓用自然換気装置の第２フラップの正面図である。 図５は、図２における二重窓を強正圧状態にて示す側面断面図である。 図６は、図２における二重窓を強負圧状態にて示す側面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、オフィスビル１（建物）の外壁面を構成する二重窓１０を示したものである。二重窓１０は、いわゆるダブルスキンカーテンウォールであり、外窓ガラス１１（アウタースキン）と、内窓ガラス１２（インナースキン）と、窓枠１３を備えている。外窓ガラス１１が屋外に面している。内窓ガラス１２が、ビル１の各階の天井３と床４の間の室内２に面している。これら窓ガラス１１，１２は、窓枠１３によって支持されている。窓枠１３は、鉛直な縦枠１３ａ（方立）と、水平な上枠１３ｂ、下枠１３ｃ及び無目１３ｄとを含む。縦枠１３ａが、窓ガラス１１，１２の左右の側部を支持している。下枠１３ｃが、窓ガラス１１，１２の下端部を支持している。無目１３ｄが、窓ガラス１１，１２の上端部を支持している。外窓ガラス１１の周縁部と窓枠１３との間は、シール部材１４によって水密及び気密にシールされている。内窓ガラス１２の周縁部と窓枠１３との間は、シール部材１５によって水密及び気密にシールされている。

図２に示すように、外窓ガラス１１と内窓ガラス１２は、前後（図２において左右）に互いに離れて平行に対向している。これら窓ガラス１１，１２どうしの間に中空部１０ａが形成されている。外窓ガラス１１が、中空部１０ａと屋外とを隔てている。内窓ガラス１２が、中空部１０ａと室内２とを隔てている。中空部１０ａは、開口部１８，１９を介して屋外と連通可能になっている。下側開口部１８は、外窓ガラス１１の下端の下枠１３ｃと、その直下の階の上枠１３ｂとの間に形成されている。上側開口部１９は、外窓ガラス１１の上端の無目１３ｄの内部に形成されている。図１（ａ）に示すように、各開口部１８，１９は、枠１３ｃ，１３ｂ及び無目１３ｄに沿って左右（図２の紙面直交方向）に長く延びている。

図１及び図２に示すように、下側の開口部１８には二重窓用自然換気装置２０が設けられている。上側の開口部１９には二重窓用自然換気装置３０が設けられている。
図３（ａ）に拡大して示すように、下側の自然換気装置２０は、フレーム２５と、仕切壁２３と、フラップ手段２９を備えている。フレーム２５は、左右（図３において紙面直交方向）に長く延びるとともに上下に開口された箱形状になっている。このフレーム２５が下側開口部１８の内部に収容されている。フレーム２５の上端開口が中空部１０ａの下端に直接的に連なっている。フレーム２５の下端開口が、下側開口部１８における自然換気装置２０より屋外側（図３（ａ）において左）の路部分１８ａに連なっている。フレーム２５の内部が、開口部１８の内部流路の一部を構成している。

フレーム２５の内部に仕切壁２３及びフラップ手段２９が設けられている。図４（ｂ）に示すように、仕切壁２３は、通気穴２３ａを有して、左右に長く延びる枠形状になっている。仕切壁２３における通気穴２３ａの周縁部分はゴムパッキン等のシール部材にて構成されている。図３（ａ）に示すように、この仕切壁２３が、フレーム２５の内部に鉛直方向に対して斜めに設置されている。仕切壁２３によって、フレーム２５の内部が、屋外側の第１換気室２５ａと、中空部１０ａ側の第２換気室２５ｂとに区画されている。換気室２５ａが路部分１８ａを介して屋外と連なっている。換気室２５ｂが中空部１０ａと連なっている。後記平常圧状態のとき、これら換気室２５ａ，２５ｂどうしが、通気穴２３ａを介して連通される。換気室２５ａには保持部材２６が斜めに設けられ、換気室２５ｂには、保持部材２６が斜めに設けられている。これら保持部材２６，２７は、ゴム等の緩衝部材（弾性部材）にて構成されていてもよい。

プラップ手段２９は、屋外の圧力Ｐ０と中空部１０ａの内圧Ｐ１との差ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）に応じて、開姿勢（図２）と、第１閉姿勢（図５）と、第２閉姿勢（図６）との間で変位可能であり、かつ重力又は付勢手段２４の付勢力によって開姿勢に付勢されている。図３（ａ）に示すように、詳細には、フラップ手段２９は、一対のフラップ２１，２２にて構成されている。

図４（ａ）に示すように、第１フラップ２１は、左右に長く延びる板形状になっている。図３（ａ）に示すように、この第１フラップ２１が、第１換気室２５ａにおける仕切壁２３と保持部材２６との間に斜めに配置されるとともに、屋外寄りの上端部が回転軸２１ｃを介してフレーム２５に回転可能に支持されている。これによって、第１フラップ２１は、図３（ａ）において実線にて示す開姿勢（第１開姿勢）と、図３（ａ）において二点鎖線にて示す閉姿勢（第１閉姿勢）との間で変位可能になっている。開姿勢の第１フラップ２１は、仕切壁２３から離れている。これにより、換気室２５ａと通気穴２３ａとが連通される。なお、第１フラップ２１の閉姿勢（第１閉姿勢）は、第１フラップ２１が保持板２６に突き当たった全開状態だけでなく、第１フラップ２１が仕切り壁２３と保持板２６との中間に位置する半開状態ないしは一部開の状態をも含む。閉姿勢の第１フラップ２１は、仕切壁２３に突き当たって通気穴２３ａを塞いでいる。これによって、換気室２５ａと通気穴２３ａとが遮断される。第１フラップ２１における保持部材２６を向く面が、相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面２１ａを構成し、第１フラップ２１における仕切壁２３を向く面が、相対的に中空部１０ａ側の圧力が作用する中空部側受圧面２１ｂを構成している。

第１フラップ２１の重心は、開姿勢と閉姿勢との間の回転位置に拘わらず、常に回転軸２１ｃよりも室内側（図３（ａ）において右）に位置している。そのため、第１フラップ２１には、常時、重力によって屋外側へ（図３（ａ）において時計まわり）のトルクが作用している。すなわち、第１フラップ２１は、重力によって、常時、開姿勢に付勢されており、通常は開姿勢になっている。一方、図３（ａ）の二点鎖線にて示すように、屋外の圧力Ｐ０が中空部の内圧Ｐ１よりも第１設定差圧ΔＰ１以上高くなると（ΔＰ≧ΔＰ１）、その気圧差によって第１フラップ２１が重力に抗して閉姿勢になる。言い換えると、第１設定差圧ΔＰ１以上の正の気圧差によって第１フラップ２１が仕切壁２３に向けて押される力が、第１フラップ２１に作用する重力を上回るように、第１フラップ２１の重さや重心の位置等が設定されている。上記正の気圧差（ΔＰ≧ΔＰ１）の状態を「強正圧状態」と称す。第１設定差圧ΔＰ１は、特に限定はないが、例えばΔＰ１＝７０Ｐａ〜１００Ｐａ程度である。この圧力差は、風速１０ｍ／ｓｅｃ程度で生じ得る。なお、ΔＰ１を、７０Ｐａ未満の値（例えばΔＰ＝１０Ｐａ程度）に設定してもよく、或いは１００Ｐａ超の値に設定してもよい。

図４（ｃ）に示すように、第２フラップ２２は、左右に長く延びる板形状になっている。図３（ａ）に示すように、この第２フラップ２２が、第２換気室２５ｂにおける仕切壁２３と保持部材２７との間に斜めに配置されるとともに、室内（図３（ａ）において右）寄りの下端部が回転軸２２ｃを介してフレーム２５に回転可能に支持されている。これによって、第２フラップ２２は、図３（ａ）において実線にて示す開姿勢（第２開姿勢）と、図３（ａ）において二点鎖線にて示す閉姿勢（第２閉姿勢）との間で変位可能になっている。開姿勢の第２フラップ２２は、仕切壁２３から離れている。これにより、換気室２５ｂと通気穴２３ａとが連通される。なお、第２フラップ２２の閉姿勢（第２閉姿勢）は、第２フラップ２２が保持板２７に突き当たった全開状態だけでなく、第２フラップ２２が仕切り壁２３と保持板２７との中間に位置する半開状態ないしは一部開の状態をも含む。閉姿勢の第２フラップ２２は、仕切壁２３に突き当たって通気穴２３ａを塞いでいる。これによって、換気室２５ｂと通気穴２３ａとが遮断される。第２フラップ２２における仕切壁２３を向く面が、相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面２２ａを構成し、第２フラップ２２における保持部材２７を向く面が、相対的に中空部１０ａ側の圧力が作用する中空部側受圧面２２ｂを構成している。

図４（ｃ）に示すように、回転軸２２ｃには、ねじりコイルバネ２４（第２付勢手段）が設けられている。ねじりコイルバネ２４は、第２フラップ２２を保持部材２７側つまりは開姿勢へ向けて図３（ａ）において時計まわりに付勢している。したがって、第２フラップ２２は、通常は開姿勢になっている。一方、図３（ａ）の二点鎖線にて示すように、屋外の圧力Ｐ０が中空部の内圧Ｐ１よりも第２設定差圧ΔＰ２以上低くなると、つまりは圧力差ΔＰ＝Ｐ０−Ｐ１が負であり、かつその絶対値が第２設定差圧ΔＰ２以上になると（ΔＰ＜０かつ｜ΔＰ｜≧ΔＰ２）、その気圧差によって第２フラップ２２がねじりコイルバネ２４のばね力（付勢力）に抗して閉姿勢になる。言い換えると、第２設定差圧ΔＰ２以上の負の気圧差によって第２フラップ２２が仕切壁２３に向けて引かれる力が、ねじりコイルバネ２４のばね力を上回るように、ねじりコイルバネ２４のばね力等が設定されている。上記負の気圧差（ΔＰ＜０かつ｜ΔＰ｜≧ΔＰ２）の状態を「強負圧状態」と称す。第２設定差圧ΔＰ２は、特に限定はないが、例えば第１設定差圧ΔＰ１と同様に、風速１０ｍ／ｓｅｃ程度に対応する、ΔＰ２＝７０Ｐａ〜１００Ｐａ程度とする。なお、ΔＰ２を、７０Ｐａ未満の値（例えばΔＰ２＝１０Ｐａ程度）に設定してもよく、或いは１００Ｐａ超の値に設定してもよい。
なお、屋外と中空部１０ａとの間の差圧ΔＰが、０〜正の第１設定差圧ΔＰ１未満であるか、負でありかつその絶対値が第２設定差圧未満ΔＰ２である気圧状態（−ΔＰ２＜ΔＰ＜ΔＰ１）を「平常圧状態」と称す。

図２に示すように、上側開口部１９内の自然換気装置３０は、自然換気装置２０と類似した構造になっている。すなわち、図３（ｂ）に拡大して示すように、自然換気装置３０は、仕切壁３３と、フレーム３５と、フラップ手段３９を備え、自然換気装置２０を９０°回転させた構造になっている。したがって、フレーム３５は、前後（図３（ｂ）において左右）に開口されている。フレーム３５の屋外とは反対側の開口が中空部１０ａの上端部に直接的に連なっている。フレーム３５の屋外側の開口が、上側開口部１９における自然換気装置３０より屋外側（図３（ｂ）において左）の路部分１９ａに連なっている。フレーム３５の内部が、開口部１９の内部流路の一部を構成している。

仕切壁３３は、仕切壁２３（図４（ｂ））と同様に、通気穴３３ａを有して、左右（図３（ｂ）の紙面直交方向）に長く延びる枠形状になっている。この仕切壁３３が、フレーム３５の内部に鉛直方向に対して斜めに設置されている。仕切壁３３によって、フレーム３５の内部が、屋外側の第１換気室３５ａと、中空部１０ａ側の第２換気室３５ｂとに区画されている。平常圧状態のとき、これら換気室３５ａ，３５ｂどうしが、通気穴３３ａを介して連通される。換気室３５ａには保持部材３６が斜めに設けられ、換気室３５ｂには、保持部材３６が斜めに設けられている。

フラップ手段３９は、フラップ手段２９と同様に、換気室３５ａ内の第１フラップ３１と換気室３５ｂ内の第２フラップ３２とを有し、屋外の圧力Ｐ０と中空部１０ａの内圧Ｐ１との差ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）に応じて、開姿勢（図２）と、第１閉姿勢（図５）と、第２閉姿勢（図６）との間で変位可能であり、かつ付勢手段３４又は重力によって開姿勢に付勢されている。第１、第２フラップ３１，３２は、フラップ手段２９のフラップ２１，２２と同様に、左右（図３（ｂ）において紙面と直交する方向）に長く延びる板形状になっている。また、フラップ手段２９においては、第２フラップ２２が第２付勢手段２４にて開姿勢に付勢されていたが、フラップ手段３９においては、第１フラップ３１が第１付勢手段３４にて開姿勢に付勢されている。

詳しくは、第１フラップ３１は、第１換気室３５ａにおける仕切壁３３と保持部材３６との間に斜めに配置されるとともに、室内側（図３（ｂ）において右）の端部が回転軸３１ｃを介してフレーム３５に回転可能に支持されている。これによって、第１フラップ３１は、図３（ｂ）において実線にて示す開姿勢（第１開姿勢）と、図３（ｂ）において二点鎖線にて示す閉姿勢（第１閉姿勢）との間で変位可能になっている。開姿勢の第１フラップ３１は、仕切壁３３から離れている。閉姿勢の第１フラップ３１は、仕切壁３３に突き当たって通気穴３３ａを塞いでいる。第１フラップ３１における保持部材３６を向く面が、相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面３１ａを構成し、第１フラップ３１における仕切壁３３を向く面が、相対的に中空部１０ａ側の圧力が作用する中空部側受圧面３１ｂを構成している。

回転軸３１ｃには、第１付勢手段としてねじりコイルバネ３４が設けられており、このねじりコイルバネ３４によって第１フラップ３１が保持部材３６の側つまりは開姿勢へ向けて、図３（ｂ）において時計まわりに付勢されている。したがって、第１フラップ３１は、通常は開姿勢（全開状態だけでなく半開ないしは一部開の状態をも含む）になっている。一方、図３（ｂ）の二点鎖線にて示すように、強正圧状態（ΔＰ≧ΔＰ１）では、その気圧差によって、第１フラップ３１が、ねじりコイルバネ３４のばね力に抗して閉姿勢になる。要するに、第１設定差圧ΔＰ１以上の正の気圧差によって第１フラップ３１が仕切壁３３に向けて押される力が、ねじりコイルバネ３４のばね力を上回るように、ねじりコイルバネ３４のばね力等が設定されている。
ここで、フラップ手段３９における第１設定差圧ΔＰ１は、フラップ手段２９における第１設定差圧ΔＰ１と同等であってもよく異なる大きさであってもよい。

第２フラップ３２は、第２換気室３５ｂにおける仕切壁３３と保持部材３７との間に斜めに配置されるとともに、屋外側（図３（ｂ）において左）の端部が回転軸３２ｃを介してフレーム３５に回転可能に支持されている。これによって、第２フラップ３２は、図３（ｂ）において実線にて示す開姿勢（第２開姿勢）と、図３（ｂ）において二点鎖線にて示す閉姿勢（第２閉姿勢）との間で変位可能になっている。開姿勢の第２フラップ３２は、仕切壁３３から離れている。閉姿勢の第２フラップ３２は、仕切壁３３に突き当たって通気穴３３ａを塞いでいる。第２フラップ３２における仕切壁３３を向く面が、相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面３２ａを構成し、第２フラップ３２における保持部材３７を向く面が、相対的に中空部１０ａ側の圧力が作用する中空部側受圧面３２ｂを構成している。

回転軸３２ｃには、ねじりコイルバネ等の付勢手段は設けられていない。第２フラップ３２には、常時、重力によって下向き（図２において時計まわり）のトルクが作用し、開位置に付勢されている。そのため、第２フラップ３２は、通常は開姿勢（全開状態だけでなく半開ないしは一部開の状態をも含む）になっている。一方、図６に示すように、強負圧状態（ΔＰ＜０かつ｜ΔＰ｜≧ΔＰ２）においては、その気圧差によって第２フラップ３２が重力に抗して閉姿勢になる。言い換えると、第２設定差圧ΔＰ２以上の負の気圧差によって第２フラップ３２が仕切壁３３に向けて引かれる力が、第２フラップ３２に作用する重力を上回るように、第２フラップ３２の重さや重心の位置等が設定されている。
ここで、フラップ手段３９における第２設定差圧ΔＰ２は、フラップ手段３９における第２設定差圧ΔＰ２と同等であってもよく異なる大きさであってもよい。

上記構成の二重窓１０によれば、図２に示すように、無風又は弱風のときは、屋外と中空部１０ａとの差圧ΔＰが正側にも負側にも設定値ΔＰ１，ΔＰ２未満の平常圧状態になる。この平常圧状態では、下側の自然換気装置２０の第１、第２フラップ２１，２２が共に開姿勢になる。したがって、下側開口部１８が開口され、中空部１０ａの下端部が、換気室２５ｂ、通気穴２３ａ、換気室２５ａ、路部分１８ａを順次介して、屋外と連通される。また、上側の自然換気装置３０においても第１、第２フラップ３１，３２が共に開姿勢になる。したがって、上側開口部１９が開口され、中空部１０ａの上端部が、換気室３５ｂ、通気穴３３ａ、換気室３５ａ、路部分１９ａを順次介して、屋外と連通される。これによって、中空部１０ａ内の空気と屋外の空気とを換気できる。夏季等においては、中空部１０ａ内に上昇気流が生じ、屋外の空気が下側開口部１８から中空部１０ａ内に導入されるとともに、中空部１０ａ内の空気が上側開口部１９から導出される。これにより、室内２の熱を内窓ガラス１２を介して中空部１０ａ内の上記上昇気流に受け渡すことができ、室内２から放熱することができる。したがって、オフィスビル１の冷房負荷を軽減できる。

図５に示すように、強風又は強風雨になり、しかも風が屋外から二重窓１０に向かって吹き付けて来る場合は、屋外が中空部１０ａよりも高圧になる。この差圧が設定値ΔＰ１以上の強正圧状態になると、第１フラップ２１が、風の圧力によって重力に抗して仕切壁２３に向けて回転されて閉姿勢になり、通気穴２３ａを塞ぐ。（第２フラップ２２は開姿勢に維持される。）したがって、下側開口部１８が閉じられて、中空部１０ａの下端部と屋外との連通が遮断される。これによって、風が下側開口部１８から中空部１０ａ内に吹き込むのを防止できる。また、第１フラップ３１が、風の圧力によってねじりコイルバネ３４の付勢力に抗して仕切壁３３に向けて回転されて閉姿勢になり、通気穴３３ａを塞ぐ。（第２フラップ３２は開姿勢に維持される。）したがって、上側開口部１９が閉じられて、中空部１０ａの上端部と屋外との連通が遮断されることで、風が上側開口部１９から中空部１０ａ内に吹き込むのを防止できる。これによって、中空部１０ａの内圧が室内２の内圧よりも高くなるのを抑制又は防止できる。好ましくは、中空部１０ａの内圧と室内２の内圧とをほぼ等しい大きさに維持できる。この結果、内窓ガラス１２に対して室内２側へ押すような強い風荷重（正圧荷重）が作用するのを防止できる。

図６に示すように、強風雨下において、風がビル１における当該二重窓１０とは反対側又は側方の壁面に吹き付けた後に、当該二重窓１０の側に回り込みつつ通り過ぎて行くような状況の場合は、屋外が中空部１０ａよりも低圧になる。この負の差圧が設定値ΔＰ２以上の強負圧状態になると、第２フラップ２２が負圧によってねじりコイルバネ２４の付勢力に抗して仕切壁２３に向けて回転されて閉姿勢になり、通気穴２３ａを塞ぐ。（第１フラップ２１は開姿勢に維持される。）したがって、下側開口部１８が閉じられて、中空部１０ａの下端部と屋外との連通が遮断されることで、中空部１０ａ内の空気が下側開口部１８から屋外へ吸い出されるのを防止できる。また、第２フラップ３２が負圧によって重力に抗して仕切壁３３に向けて回転されて閉姿勢になり、通気穴３３ａを塞ぐ。（第１フラップ３１は開姿勢に維持される。）したがって、上側開口部１９が閉じられて、中空部１０ａの上端部と屋外との連通が遮断されることで、中空部１０ａ内の空気が上側開口部１９から屋外へ吸い出されるのを防止できる。これによって、中空部１０ａの内圧が室内２の内圧よりも低くなるのを抑制又は防止でき、好ましくは、中空部１０ａの内圧と室内２の内圧とをほぼ等しい大きさに維持できる。この結果、内窓ガラス１２に対して中空部１０ａ側に吸うような強い負の風荷重（負圧荷重）が作用するのを防止できる。

このように、二重窓１０によれば、強正圧状態の時だけでなく、強負圧状態の時においても、強い風荷重が内窓ガラス１２に作用するのを防止できるから、内窓ガラス１２の風荷重負担を軽減できる。よって、内窓ガラス１２の厚みを小さくすることができ、内窓ガラス１２を軽量化でき、材料コストを低減できる。
また、開口部１８，１９が共に閉まることで、強風と一緒に雨が中空部１０ａ内に進入して来るのを防止できる。したがって、内窓ガラス１２の水密及び気密負担を軽減することができ、シール部材１５のシール性能を極めて高機能にしなくても済む。
換気装置２０，３０は、屋外と中空部１０ａとの気圧差に応じて自然開閉されるものであり、遠隔操作機構が不要であるから、安価に構成できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、フラップ手段２９が、単一のフラップにて構成されていてもよい。この単一フラップを挟んで屋外側と中空部１０ａ側にそれぞれ仕切壁２３を設け、平常圧状態では、上記単一フラップが両側の仕切壁２３から離れることで、開口部１８を開き、強正圧状態では、上記単一フラップが中空部１０ａ側に変位して中空部１０ａ側の仕切壁２３に当たることで、下側開口部１８を閉じ、強負圧状態では、上記単一フラップが屋外側に変位して屋外側の仕切壁２３に当たることで、下側開口部１８を閉じるようにしてもよい。フラップ手段３９においても同様に構成してもよい。
フラップ手段２９の第１フラップ２１が付勢手段２４によって開姿勢に付勢される一方、第２フラップ２２が重力によって開姿勢に付勢されるようにしてもよい。フラップ手段３９の第１フラップ３１が重力によって開姿勢に付勢される一方、第２フラップ３２がねじりコイルバネ３４によって開姿勢に付勢されるようにしてもよい。
フラップ手段２９の第１フラップ２１及び第２フラップ２２が、共に付勢手段２４によって開姿勢に付勢されようにしてもよい。第１フラップ２１及び第２フラップ２２が、共に重力によって開姿勢になるようにすることで、付勢手段２４を省略してもよい。フラップ手段３９においても同様に構成してもよい。
付勢手段２４，３４は、ねじりコイルバネに限られず、板ばねでもよく、ゴム等の弾性材であってもよい。
フラップ手段が、回転に代えてスライドすることで、開口部を開閉するようになっていてもよい。
フレーム２５，３５の内部が、開口部１８，１９の内部流路の全部を構成していてもよい。
本発明は、ダブルスキンカーテンウォールに限られず、エアフローカーテンウォールにも適用できる。

本発明は、例えばオフィスビル等の建物におけるダブルスキンカーテンウォールに適用可能である。

１０ 二重窓（ダブルスキンカーテンウォール）
１１ 外窓ガラス（アウタースキン）
１２ 内窓ガラス（インナースキン）
１０ａ 中空部
１８，１９ 開口部
２０，３０ 二重窓用自然換気装置
２１，３１ 第１フラップ
２１ａ，３１ａ 屋外側受圧面
２１ｂ，３１ｂ 中空部側受圧面
２２，３２ 第２フラップ
２２ａ，３２ａ 屋外側受圧面
２２ｂ，３２ｂ 中空部側受圧面
２３，３３ 仕切壁
２３ａ，３３ａ 通気穴
２４ ねじりコイルバネ（第２付勢手段）
３４ ねじりコイルバネ（第１付勢手段）
２５，３５ フレーム
２５ａ，３５ａ 第１換気室
２５ｂ，３５ｂ 第２換気室
２９．３９ フラップ手段

Claims (3)

1. 屋外に面する外窓ガラスと、
   前記外窓ガラスとの間に中空部を形成するとともに室内に面する内窓ガラスと、
   前記中空部を屋外に連ねる開口部と、
   を備えた二重窓における、前記開口部に設けられる二重窓用自然換気装置であって、
   相対的に屋外側の圧力が作用する屋外側受圧面と、相対的に前記中空部側の圧力が作用する中空部側受圧面とを有して、前記開口部を開く開姿勢と、前記開口部を閉じる第１閉姿勢と、前記開口部を閉じる第２閉姿勢との間で変位可能に設けられ、かつ重力又は付勢手段の付勢力によって前記開姿勢に付勢されるフラップ手段を備え、
   屋外の圧力Ｐ０と前記中空部の圧力Ｐ１との差ΔＰ（＝Ｐ０−Ｐ１）が正でありかつ第１設定差圧以上である強正圧状態では、前記フラップ手段が重力又は前記付勢力に抗して前記第１閉姿勢になり、
   前記圧力差ΔＰが負でありかつその絶対値が第２設定差圧以上である強負圧状態では、前記フラップ手段が重力又は前記付勢力に抗して前記第２閉姿勢になり、
   更に、内部が前記開口部の内部流路の少なくとも一部となるフレームと、
   前記フレームの内部を屋外側の第１換気室と前記中空部側の第２換気室とに区画するように設けられた仕切壁とを備え、
   前記仕切壁には、前記第１、第２換気室どうしを連ねる通気穴が形成されており、
   前記フラップ手段が、前記第１換気室に設けられた第１フラップと、前記第２換気室に設けられた第２フラップとを含み、
   前記第１フラップが、前記仕切壁から離れた第１開姿勢と、前記仕切壁に突き当たって前記通気穴を塞ぐ前記第１閉姿勢との間で回転可能であり、かつ重力又は第１付勢手段の付勢力によって前記第１開姿勢に付勢されるとともに、前記強正圧状態では重力又は前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記第１閉姿勢になり、
   前記第２フラップが、前記仕切壁から離れた第２開姿勢と、前記仕切壁に突き当たって前記通気穴を塞ぐ前記第２閉姿勢との間で回転可能であり、かつ重力又は第２付勢手段の付勢力によって前記第２開姿勢に付勢されるとともに、前記強負圧状態では重力又は前記第２付勢手段の付勢力に抗して前記第２閉姿勢になり、
   前記第１フラップ及び第２フラップの一方が重力だけで付勢され、かつ他方が前記第１又は第２付勢手段で付勢されていることを特徴とする二重窓用自然換気装置。
2. 請求項１に記載の二重窓において、
   前記開口部として、前記中空部の上端部を屋外に連ねる上側開口部と、前記中空部の下端部を屋外に連ねる下側開口部とを有し、これら上下の開口部の各々に前記二重窓用自然換気装置が設けられていることを特徴とする二重窓。
3. 前記下側開口部の二重窓用自然換気装置においては、前記第１フラップが、重力によって前記第１開姿勢に付勢されるとともに前記強正圧状態では重力に抗して前記第１閉姿勢になり、かつ前記第２フラップが、第２付勢手段の付勢力によって前記第２開姿勢に付勢されるとともに前記強負圧状態では前記第２付勢手段の付勢力に抗して前記第２閉姿勢になり、
   前記上側開口部の二重窓用自然換気装置においては、前記第２フラップが、重力によって前記第２開姿勢に付勢されるとともに前記強負圧状態では重力に抗して前記第２閉姿勢になり、かつ前記第１フラップが、第１付勢手段の付勢力によって前記第１開姿勢に付勢されるとともに前記強正圧状態では前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記第１閉姿勢になることを特徴とする請求項２に記載の二重窓。

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