JP6393060B2 - 複層面材ユニット - Google Patents

Description

本発明は、障子の面材として適用する複層面材ユニットに関するものである。

建具の障子には、断熱性を高めるため、ガラス板や樹脂板等の面材を複数備えた複層面材ユニットを適用するものがある。すなわち、対向させた面材の周縁部をスペーサ部材によって密封し、面材の相互間に断熱空間を構成することで、断熱性を向上させることが可能となる。

断熱性をより向上させるには、断熱空間の層を増やせば良い。しかしながら、断熱空間を増やした場合には、面材の数がその分だけ増えるため、重量が増大するとともに、見込み方向に沿った寸法も増大することになる。この結果、複層面材ユニットを適用する障子や開口枠に対して大きな剛性が要求されるばかりでなく、建具を設置する躯体にも制限が加えられる場合もある。

このため従来では、２枚の面材の間に断熱空間が二層となるように第３の面材を配設し、重量や見込み方向に沿った寸法が大きく増大するのを防止して断熱性を向上させるようにした複層面材ユニットが提供されている。この種の複層面材ユニットでは、スペーサ部材において断熱空間に臨む部分に溝状の凹部を形成し、この凹部に第３の面材を嵌合させることにより、２枚の面材に対する位置決めを行うようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

実開昭５９−９６２８９号公報 実開昭６１−１２４５８９号公報 特開昭５６−１７９５１号公報

ところで、複層面材ユニットの更なる薄型軽量化を考慮した場合には、第３の面材の板厚をできるだけ薄くすることが好ましい。しかしながら、第３の面材の板厚を薄くした場合には、自重によって第３の面材が面外方向に撓んだり、スペーサ部材に接触している下端部に割れが生じる等の問題を招来するおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、第３の面材に撓みや割れ等の問題を招来することなく薄型軽量化を図ることのできる複層面材ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る複層面材ユニットは、第１の面材と、周縁部にスペーサ部材を介在させることにより、前記第１の面材との間に断熱空間を確保した状態で前記第１の面材に接合した第２の面材と、前記第１の面材及び前記第２の面材から離隔し、かつ前記スペーサ部材との間に隙間を確保した状態で支持部材を介して前記断熱空間に配設した第３の面材とを備え、前記支持部材は、前記第１の面材及び前記第２の面材のいずれか一方において前記第３の面材に対向する内側表面に基部を介して接着されるとともに、前記基部から支持部が軸状に突出したものであり、前記第３の面材には、係合孔を形成し、前記第３の面材は、前記係合孔の内周面を前記支持部材の支持部に当接させることによって前記断熱空間に吊り下げ支持されていることを特徴とする。

この発明によれば、支持部材を介して第３の面材を断熱空間に吊り下げて支持するようにしているため、第３の面材の板厚を薄くした場合にも面外方向に撓んだり、割れが生じる等の問題を招来するおそれがない。

この発明によれば、支持部材を介して第１の面材及び第２の面材のいずれか一方に第３の面材が吊り下げ支持されることになる。

この発明によれば、支持部材に対して第３の面材を見込み方向に移動させることで、断熱空間に第３の面材を吊り下げ支持することができる。

また本発明は、上述した複層面材ユニットにおいて、前記支持部材の基部は、前記第３の面材に形成した係合孔を覆う大きさに形成したことを特徴とする。

この発明によれば、第３の面材に形成した係合孔を支持部材によって覆い隠すことができ、複層面材ユニットの外観品質に大きな影響を与えることがない。

また本発明は、上述した複層面材ユニットにおいて、前記係合孔は、前記第３の面材を貫通するように形成し、かつ前記第１の面材及び前記第２の面材のいずれか他方において前記第３の面材に対向する内側表面に軸受部を有した支持受部材を接着し、前記第３の面材の係合孔を貫通した前記支持部の下面を前記軸受部に当接させたことを特徴とする。

この発明によれば、第３の面材が第１の面材及び第２の面材によって吊り下げ支持されることになる。

本発明によれば、支持部材を介して第３の面材を断熱空間に吊り下げて支持するようにしているため、第３の面材が面外方向に撓んだり、割れが生じる等の問題を招来するおそれがなく、複層面材ユニットの薄型軽量化を図ることが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態である複層面材ユニットを障子の面材として適用した建具を室内側から見た図である。 図２は、図１に示した建具の縦断面図である。 図３は、図１に示した建具の横断面図である。 図４は、図１に示した建具の要部拡大断面図である。 図５は、図１に示した建具に適用する複層面材ユニットを模式的に示した図である。 図６は、図１に示した建具に適用する複層面材ユニットの要部拡大断面図である。 図７は、図１に示した複層面材ユニットの製造手順を示すもので、第３の面材に支持部材を装着する状態の図である。 図８は、図１に示した複層面材ユニットの製造手順を示すもので、支持部材を装着した第３の面材を第１の面材に取り付ける状態の図である。 図９は、図１に示した複層面材ユニットの製造手順を示すもので、第３の面材を取り付けた第１の面材に対して第２の面材を取り付ける状態の図である。 図１０は、図１に示した複層面材ユニットの製造手順を示すもので、第３の面材を取り付けた第１の面材に対して第２の面材を取り付けることにより、複層面材ユニットが完成した状態の図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る複層面材ユニットの好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の実施の形態である複層面材ユニットを障子の面材として適用した建具を示したものである。ここで例示する建具は、開口枠１０に対して障子２０が室外側に向けて押し開らかれるように構成した、いわゆる縦すべり出し窓である。開口枠１０は、枠部材１１を四周枠組みすることによって構成してある。障子２０は、框部材２１を四周框組みすることによって構成し、その内部に複層面材ユニット２００を保持したものである。

框部材２１は、ポリ塩化ビニル等の樹脂材によって構成した押し出し形材であり、図２及び図３に示すように、それぞれ見込み面を構成する平板状の基板部２１ａと、基板部２１ａの両端部から互いに対向するように突出した一対のヒレ部２１ｂ，２１ｃとが一体に成形してある。一対のヒレ部２１ｂ，２１ｃは、互いの間に複層面材ユニット２００の端部を収容するためのもので、基板部２１ａからの突出量がほぼ同じとなるように形成してある。

複層面材ユニット２００は、一対のガラス板（第１の面材、第２に面材）２０１，２０２と、これらのガラス板２０１，２０２の間に設けた１枚の断熱パネル（第３の面材）２１０とを備えて構成したものである。ガラス板２０１，２０２は、同じ大きさの矩形状を成すもので、周縁部の相互間全周にスペーサ部材３００を介在させた状態で互いに接合してある。スペーサ部材３００は、図４に示すように、鋼製の薄板によって成形した補強骨材３１０と、アルミニウム製の薄板によって成形した筒状体３２０とを備えている。

補強骨材３１０は、連結板部３１１、一対のシール材収容板部３１２及び一対の接着板部３１３を有している。連結板部３１１は、ガラス板２０１，２０２の相互に確保すべき間隔よりも幅の狭い平板状部分である。この連結板部３１１には、適宜箇所にネジ孔３１１ａが設けてある。一対のシール材収容板部３１２は、連結板部３１１の両側から相互間隔が漸次増大するように傾斜延在した部分である。一対の接着板部３１３は、シール材収容板部３１２の突出端から互いに平行となるように延在した部分である。それぞれの接着板部３１３は、外方側に折り返して重ねることにより板厚が連結板部３１１のほぼ２倍となっている。

筒状体３２０は、補強骨材３１０に設けた一対の接着板部３１３の相互間に嵌合することのできる幅を有するとともに、接着板部３１３と同じ高さを有した角筒状を成すものである。この筒状体３２０の中空部には、吸湿剤３２１が充填してある。図には明示していないが、筒状体３２０の周壁には、径の小さい多数の通気孔が設けてある。この筒状体３２０は、予め接着剤により接着板部３１３の間に取り付けてあり、補強骨材３１０と一体化してある。

上述のスペーサ部材３００は、連結板部３１１の外側面がガラス板２０１，２０２の端面とほぼ同一の平面上に位置した状態で、接着板部３１３の外側面を介してそれぞれのガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａに接着してあり、一対のガラス板２０１，２０２の間に閉鎖された断熱空間２２０を構成している。ガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａと接着板部３１３との間の接着には、ブチルテープ等、水密性を確保することのできる両面テープ３１３ａ（一次シール）を適用している。また、補強骨材３１０のシール材収容板部３１２とガラス板２０１，２０２との間には、それぞれシリコン等、両者の間を隙間を埋める構造用の充填材３１２ａを充填して硬化させてある（二次シール）。

複層面材ユニット２００の断熱パネル２１０は、ポリカーボネート等、無色透明で、透光性の高い樹脂材によって成形した平板状部材である。断熱パネル２１０の外形寸法は、四周のスペーサ部材３００との間にそれぞれ隙間を確保した状態でガラス板２０１，２０２の間の断熱空間２２０に収容することのできる大きさに形成してある。断熱パネル２１０には、図５に示すように、四隅部に係合孔２１１が形成してある。係合孔２１１は、上下方向に沿って形成した長孔状を成すものである。この断熱パネル２１０は、図２及び図３に示すように、支持部材３０及び支持受部材４０の協働により、係合孔２１１を介してガラス板２０１，２０２の間に吊り下げ支持させてある。

支持部材３０は、図６に示すように、円柱状を成す基部３１と、基部３１の一端面中心部から突出した支持軸部（支持部）３２とを有したもので、アクリル等の無色透明の樹脂材によって一体に成形してある。支持部材３０の支持軸部３２は、断熱パネル２１０の係合孔２１１に挿通可能、かつ係合孔２１１の長手方向に沿って移動することのできる外径の円柱軸状に形成してある。支持部材３０の基部３１は、支持軸部３２が係合孔２１１のいずれの箇所に配置された場合であっても係合孔２１１を覆い隠すことのできる外径寸法に形成してある。この支持部材３０は、基部３１の端面を介して一方のガラス板２０１の内側表面２０１ａに接着して取り付けてあるとともに、支持軸部３２が断熱パネル２１０の係合孔２１１を貫通しており、支持軸部３２の上部周面を係合孔２１１において下方に向いた上部内周面に当接させることで、断熱パネル２１０を一方のガラス板２０１に吊り下げ支持している。基部３１の端面とガラス板２０１の内側表面２０１ａとの間は、両面テープ３１ａによって接着すれば良い。

支持受部材４０は、支持部材３０の基部３１とほぼ同じ外径の円柱状を成すもので、アクリル等の無色透明の樹脂材によって成形してある。支持受部材４０には、一方の端面の中心部に軸受孔（軸受部）４１が設けてある。軸受孔４１は、断面が円形の孔であり、支持部材３０の支持軸部３２を嵌合することのできる内径に形成してある。この支持受部材４０は、支持部材３０の支持軸部３２を軸受孔４１に嵌合した状態でもう一方の端面を介してもう一方のガラス板２０２の内側表面２０２ａに接着して取り付けてあり、支持軸部３２を介して加えられる断熱パネル２１０の荷重を支持するように機能している。また、支持部材３０の基部３１及び支持受部材４０は、断熱パネル２１０とそれぞれのガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａとの間に介在することにより、断熱パネル２１０とガラス板２０１，２０２との間に見込み方向の間隔を確保するための構成として機能している。支持受部材４０の端面とガラス板２０２の内側表面２０２ａとの間は、支持部材３０と同様、両面テープ４０ａによって接着すれば良い。

尚、支持部材３０の支持軸部３２は、すべてが係合孔２１１の上部内周面に当接されている必要はなく、少なくとも２箇所において係合孔２１１の上部内周面に当接されていれば、断熱パネル２１０の端面をスペーサ部材３００に当接させることなく、ガラス板２０１，２０２の間に断熱パネル２１０を吊り下げ支持することが可能である。例えば、図５に示す実施の形態では、断熱パネル２１０の上方両隅部に装着した支持部材３０の支持軸部３２を係合孔２１１の上部内周面に当接させ、一方、断熱パネル２１０の下方両隅部に装着した支持部材３０の支持軸部３２を係合孔２１１の上部内周面から離隔させるようにしている。これにより、断熱パネル２１０が下方に向けて熱伸びする場合に支持軸部３２が邪魔になることがなく、断熱パネル２１０が面外方向に撓むおそれがない。

支持部材３０の基部３１と支持受部材４０とは、両面テープ３１ａ，４０ａの板厚を含む軸方向に沿った寸法の合計に断熱パネル２１０の板厚Ａを加算した寸法が、スペーサ部材３００によって決定されるガラス板２０１，２０２の相互間隔よりも小さくなるように設定してある。従って、ガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａに取り付けた支持部材３０の基部３１と支持受部材４０との間には断熱パネル２１０の板厚Ａよりも大きな隙間Ｂが規定されることになる。これにより、支持部材３０の基部３１と支持受部材４０との間の支持軸部３２によって吊り下げ支持された断熱パネル２１０は、熱伸縮が生じた場合にも、これら支持部材３０や支持受部材４０との摩擦力の影響を受けることなく断熱パネル２１０の面内方向に沿って移動することが可能であり、変形を招来したり損傷したりするおそれがない。

図７〜図１０は、上述した複層面材ユニット２００の製造手順を例示したものである。以下、これらの図面を参照しながら複層面材ユニット２００の製造手順について説明する。まず、図７に示すように、断熱パネル２１０を挟んで支持部材３０と支持受部材４０とを対向させ、さらに図８に示すように、支持軸部３２を係合孔２１１に貫通させて軸受孔４１に嵌合させることにより、断熱パネル２１０の四隅部に支持部材３０及び支持受部材４０を装着する。

次いで、内側表面２０１ａの周縁部にスペーサ部材３００を接着し、さらに補強骨材３１０のシール材収容板部３１２との間に充填材３１２ａを充填したガラス板２０１に対して、支持部材３０及び支持受部材４０を装着した断熱パネル２１０を収容させ、図９に示すように、例えば支持部材３０の基部３１をガラス板２０１の内側表面２０１ａに接着させる。

その後、図１０に示すように、支持受部材４０の端面及びスペーサ部材３００を覆うようにガラス板２０２を配置し、それぞれの間を接着するとともに、補強骨材３１０のシール材収容板部３１２との間に充填材３１２ａを充填して硬化させれば、ガラス板２０１，２０２の間の断熱空間２２０に断熱パネル２１０を備えた複層面材ユニット２００が構成される。さらに、複層面材ユニット２００に框部材２１を取り付ける場合には、一対のヒレ部２１ｂ，２１ｃの間に複層面材ユニット２００の端部を挿入し、図４に示すように、基板部２１ａを介して補強骨材３１０のネジ孔３１１ａに取付ネジ５０を螺合させれば良い。

上記のように構成した複層面材ユニット２００によれば、支持部材３０を介して断熱パネル２１０を断熱空間２２０に吊り下げて支持するようにしているため、断熱パネル２１０として板厚の薄いものを適用した場合にも、断熱パネル２１０が面外方向に撓んだり、割れが生じる等の問題を招来するおそれがない。しかも、断熱パネル２１０を介在させた複層面材ユニット２００では、見込み方向に沿って断熱空間２２０が実質的に二層となるため、見込み方向に沿った寸法や重量を大きく増大させることなく断熱性を向上させることが可能となる。

尚、断熱パネル２１０の四隅に装着したすべての支持部材３０及び支持受部材４０をガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａに接着するようにしているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、断熱パネル２１０の上方両隅部に装着した支持部材３０及び支持受部材４０をガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａに接着する一方、下方両隅部に装着した支持部材３０及び支持受部材４０のそれぞれや一方をガラス板２０１，２０２の内側表面２０１ａ，２０２ａから離隔するようにしても構わない。また、すべての支持部材３０及び支持受部材４０をいずれか一方のガラス板２０１の内側表面２０１ａもしくは２０２の内側表面２０２ａにのみ接着するようにしても良い。特に、内側表面に金属膜を設けたＬｏｗ Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ（低放射）ガラス板を適用したり、模様のための凹凸が形成されたガラス板を適用した場合には、それらが形成された内側表面に対しては接着せずに支持部材３０や支持受部材４０から離隔させると良い。さらには、断熱パネル２１０の上方両隅部にのみ支持部材３０及び支持受部材４０を装着し、下方両隅部の支持部材３０及び支持受部材４０は省略しても構わない。

また、断熱パネル２１０として軽量のものを適用する場合には、必ずしも２枚のガラス板２０１，２０２の両方の内側表面２０１ａ，２０２ａで断熱パネル２１０の荷重を支持する必要はなく、いずれか一方のガラス板の内側表面にのみ接着した支持部材３０の支持軸部３２のみによって断熱パネル２１０を吊り下げて支持するようにすることも可能である。同様に、例えば図１０において支持部材３０をガラス板２０１の内側表面２０１ａに接着せずに離隔させ、一方、支持受部材４０をガラス板２０２の内側表面２０２ａに接着し、支持受部材４０に嵌合した支持部材３０の支持軸部３２によって断熱パネル２１０を支持するようにしても構わない。さらに、支持部材３０と支持受部材４０との連結構造は、断面が円形の孔である軸受孔４１と外形が円柱軸状の支持軸部３２とを嵌合させた面接触によるものに限らない。例えば、軸受孔４１に雌ネジを形成するとともに、支持軸部３２に雄ネジを形成し、支持軸部３２を軸受孔４１に螺合させることで両者を連結しても良い。

またさらに、ガラス板としては、必ずしも同じ大きさのものを適用する必要はなく、異なる大きさのガラス板の間に断熱空間を構成しても良い。

尚、上述した実施の形態では、縦すべり出し窓に適用する複層面材ユニット２００を例示しているが、その他の種類の建具にももちろん適用することは可能である。また、スペーサ部材３００として補強骨材３１０と、吸湿剤３２１を内蔵した筒状体３２０とを備えたものを例示しているが、その他の構成のスペーサ部材を適用してももちろん良い。

３０ 支持部材、３１ 基部、３２ 支持軸部、４０ 支持受部材、４１ 軸受孔、２００ 複層面材ユニット、２０１，２０２ ガラス板、２０１ａ，２０２ａ 内側表面、２１０ 断熱パネル、２１１ 係合孔、２２０ 断熱空間、３００ スペーサ部材

Claims (3)

1. 第１の面材と、
   周縁部にスペーサ部材を介在させることにより、前記第１の面材との間に断熱空間を確保した状態で前記第１の面材に接合した第２の面材と、
   前記第１の面材及び前記第２の面材から離隔し、かつ前記スペーサ部材との間に隙間を確保した状態で支持部材を介して前記断熱空間に配設した第３の面材と
   を備え、
   前記支持部材は、前記第１の面材及び前記第２の面材のいずれか一方において前記第３の面材に対向する内側表面に基部を介して接着されるとともに、前記基部から支持部が軸状に突出したものであり、
   前記第３の面材には、係合孔を形成し、
   前記第３の面材は、前記係合孔の内周面を前記支持部材の支持部に当接させることによって前記断熱空間に吊り下げ支持されていることを特徴とする複層面材ユニット。
2. 前記支持部材の基部は、前記第３の面材に形成した係合孔を覆う大きさに形成したことを特徴とする請求項１に記載の複層面材ユニット。
3. 前記係合孔は、前記第３の面材を貫通するように形成し、かつ前記第１の面材及び前記第２の面材のいずれか他方において前記第３の面材に対向する内側表面に軸受部を有した支持受部材を接着し、前記第３の面材の係合孔を貫通した前記支持部の下面を前記軸受部に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の複層面材ユニット。

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