JP6605284B2 - 窓装置 - Google Patents

Description

本発明は、窓開口を閉じた状態でも換気を行うことができる窓装置に関する。

窓障子（窓装置）は、ガラス板をサッシと称されるフレームで囲むことにより構成されている。この窓障子を閉じた状態でも室内の換気を行うため、窓障子に換気構造を組み込むことは周知である。
特許文献１に示すように、一般の換気構造は、上框と一体または別体をなして組み込まれており、屋外側通気口と屋内側通気口とを連ねる換気通路と、この換気通路を開閉する開閉機構とを有している。

特開２０１２−２２００４９号公報

特許文献１に示すような換気構造では、屋外側通気口と屋内側通気口の位置が近く、換気通路が短いため、換気通路が開いた状態では風雨の激しい時に屋内に水が入り込む可能性があった。

本発明は、上記課題を解決しようとするもので、矩形のフレームを備え、このフレームが上側水平部材と下側水平部材と左右と垂直部材を有し、少なくとも上側水平部材と左右の垂直部材が中空をなす窓装置において、
換気通路とこの換気通路を開閉する開閉機構とを備え、
上記上側水平部材に屋内側通気口が配置され、上記左右の垂直部材の少なくとも一方の屋外側壁部に屋外側通気口が配置され、
上記換気通路が、上記屋外側通気口と、上記少なくとも一方の垂直部材の内部空間と、上記上側水平部材の内部空間と、上記屋内側通気口を含むことを特徴とする。

上記構成によれば、風雨が激しい時に、屋外側通気口から入り込んだ雨水を伴う風は、垂直部材の内壁面に当たり、さらに垂直部材の内部空間から水平部材の内部空間へと方向転換する過程でエネルギーが失われる。また、雨水の殆どは垂直部材の内部空間を落下し、屋内側通気口に到達しない。その結果、開閉機構が換気通路を開いた状態であっても、雨水を含む風が屋内に吹き込むのを防止することができる。

好ましくは、上記左右の垂直部材の両方に、上記屋外側通気口が形成されている。
この構成によれば、左右の垂直部材の内部空間を換気通路として利用するので、通常換気の際の流通抵抗を減じることができる。

好ましくは、上記上側水平部材と上記左右の垂直部材が同一断面形状の型材からなり、上記上側水平部材の両端と上記左右の垂直部材の上端が、それぞれの長手方向に対して４５°傾斜した端面を有し、これら端面同士が接合した状態で、上記上側水平部材と上記左右の垂直部材が連結され、これにより、上記垂直部材の内部空間と上記上側水平部材の内部空間が連なっている。
この構成によれば、垂直部材の内部空間と上側水平部材の内部空間との間に障害が無いので、通常換気の際の流通抵抗を減じることができる。

好ましくは、上記上側水平部材と上記左右の垂直部材はそれぞれ、屋外側の第１中空部と屋内側の第２中空部と、上記第１中空部の第１内部空間と上記第２中空部の第２内部空間を隔離する隔壁を有し、上記上側水平部材および上記垂直部材の上記内部空間はそれぞれ、上記第１内部空間と上記第２内部空間を含み、上記屋外側通気口が形成されている上記垂直部材の隔壁には中間通気口が形成され、上記上側水平部材の隔壁にも中間通気口が形成され、上記換気通路は、第１、第２換気通路を有し、
上記第１換気通路は、上記屋外側通気口と、上記垂直部材における上記第１内部空間と、上記上側水平部材における上記第１内部空間、上記中間通気口および上記第２内部空間と、上記屋内側通気口とを含み、
上記第２換気通路は、上記屋外側通気口と、上記垂直部材における上記第１内部空間、上記隔壁の中間通気口および上記第２内部空間と、上記上側水平部材における上記第２内部空間と、上記屋内側通気口とを含む。
この構成によれば、上側水平部材と左右の垂直部材に補強のための隔壁があっても、それぞれの隔壁に中間通気口を形成することにより、これら部材の第１、第２の内部空間を利用して上記第１、第２の換気通路を形成することができ、通常換気の際の流通抵抗を減じることができる。

好ましくは、上記下側水平部材も上記左右の垂直部材と同一の断面形状の型材からなり、上記下側水平部材の両端と上記左右の垂直部材の下端が、それぞれの長手方向に対して４５°傾斜した端面を有し、これら端面同士が接合した状態で、上記下側水平部材と上記左右の垂直部材が連結され、これにより、上記垂直部材の内部空間と上記下側水平部材の内部空間が連なっており、上記下側水平部材の底壁には、上記垂直部材の内部空間に連なる水抜穴が形成されている。
この構成によれば、風雨の激しい時に、垂直部材の内部空間を落下してきた雨水を円滑に排出することができる。

好ましくは、さらに左右方向に延びる換気ユニットを備え、この換気ユニットは、上記屋内側通気口が形成された主壁と、上記屋内側通気口を開閉する上記開閉機構を有し、上記上側水平部材は、左右方向に延びる取付口が形成された屋内側壁部を有し、上記換気ユニットの上記主壁が上記屋内側壁部の屋内側の面に当接した状態で、上記主壁の左右端部がビスにより上記屋内側壁部に固定され、上記主壁の上記屋内側通気口が上記取付口に対応して配置されている。
この構成によれば、換気ユニットを屋内側から簡単に取り付けることができる。

好ましくは、上記換気ユニットの上記主壁の屋外側の面に、左右に延びる上側係止片と下側係止片が形成されており、これら上側係止片と下側係止片が上記取付口の上下縁に係止されている。
この構成によれば、左右方向に延びる上下の係止片の係止作用により、換気ユニットの中央部が熱膨張で膨らむのを防止することができる。

本発明の一態様では、上記上側水平部材、下側水平部材、左右の垂直部材が、ガラス板の上下縁、左右縁をそれぞれ支持する上框、下框、左右の縦框として提供される。

本発明によれば、風雨が激しい時に雨水を含む風が屋内に吹き込むのを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る窓障子を、窓枠に開閉可能に設置した状態で示す縦断面図である。 （Ａ）は同窓障子を屋内側から見た概略正面図、（Ｂ）は同窓障子を屋外側から見た概略背面図である。 同窓障子の上部と換気ユニットを分解した状態で示す正面図である。 図３のＡ―Ａ線に沿う換気ユニットの拡大断面図である。 図２（Ｂ）の要部の拡大背面図である。 図２（Ａ）のＢ方向から見た要部の拡大底面図である。 図２（Ａ）のＣ―Ｃ線に沿う拡大断面図である。 図２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、建物の壁の開口周縁には矩形の窓枠１が固定されており、この窓枠１には窓障子２（窓装置）が設置されるとともに、その屋内側に網戸３が設置されている。
本実施形態では、窓障子２は左右いずれかの縁を中心として屋外に向かって回動させることにより、開くようになっており、網戸３は屋内に向かって回動することにより、開くようになっている。図１は、窓障子２と網戸３が閉じた状態を示している。

図１、図２に示すように、上記窓障子２は矩形をなし、ガラス板２ａと、このガラス板２ａの周縁を支持するフレーム２ｂを有している。フレーム２ｂは、左右に水平に延びてガラス板２ａの上下縁をそれぞれ支持する上框１０（上側水平部材）および下框２０（下側水平部材）と、垂直に延びてガラス板２ａの左右縁をそれぞれ支持する一対の縦框３０（左右の垂直部材）とを有している。

上記框１０，２０，３０は同一断面形状の樹脂製の押出型材からなり、両端がそれぞれの長手方向に対して４５°の角度をなす端面を有し、これら端面同士を熱溶着することにより連結されている。
なお、窓枠１の上枠部１ａ，下枠部１ｂ，左右の縦枠部１ｃも、窓障子２のフレーム２ｂと同様に、同一断面形状の樹脂製の押出型材からなり、角度４５°の端面同士を熱溶着することにより連結されている。

図１、図７に示すように、上記上框１０、下框２０、縦框３０は、中空構造をなし、屋外側の第１中空部１１，２１，３１と、屋内側の第２中空部１２，２２，３２と、第１中空部１１，２１，３１から窓枠１に向かって張り出す第３中空部１３，２３，３３を、それぞれ有している。
窓障子２の閉じ状態では、上記第２中空部１２，２２，３２が窓枠１の各枠部１ａ〜１ｃの屋内側の段差１ｘに当接し、上記第３中空部１３，２３，３３が窓枠１の各枠部１ａ〜１ｃの屋外側の段差１ｙに接している。

上記第２中空部１２，２２，３２は第１中空部１１，２１，３１より窓障子２の内側（すなわち窓枠１から離れる方向）に突出している。この第２中空部１２，２２，３２の突出部と、第１中空部１１，２１，３１の取付溝１６，２６，３６に取り付けられた支持部材２ｃとの間に、上記ガラス板２ａの上下左右の縁がそれぞれ支持されている。

第１中空部１１，２１，３１と第２中空部１２，２２，３２の間には、それぞれ隔壁１４，２４，３４が形成され、第１中空部１１，２１，３１と第３中空部１３，２３，３３との間にもそれぞれ隔壁１５，２５，３５が形成されている。

上述したように、框１０，２０，３０が４５°の角度で連結されることにより、第１中空部１１，２１，３１の内部空間１１ｘ、２１ｘ、３１ｘ（第１内部空間）が互いに連なり、第２中空部１２，２２，３２の内部空間１２ｘ、２２ｘ、３２ｘが互いに連なり、第３中空部１３，２３，３３の内部空間も互いに連なっている。
また、隔壁１４，２４，３４が互いに連なり、隔壁１５，２５，３５が互いに連なっている。

次に、窓障子２に装備される換気構造について説明する。
図１、図２（Ａ）に示すように、上框１０の屋内側には上框１０に沿って換気ユニット５０が取付けられている。この換気ユニット５０は、図３、図４に示すように、左右方向に水平に延びる型材からなる本体５１および作動板５２と、本体５１の両端に配置されるストッパ５３と、作動板５２を操作する操作つまみ５４と、フィルタ５５および型材からなるフィルタ押さえ５６とを有している。

図４に示すように、上記本体５１は、垂直に起立する主壁５１ａと、この主壁５１ａの屋内側に位置する上下の第１収容溝５１ｂと、さらにその屋内側に位置する上下の第２収容溝５１ｃとを有している。第１収容溝５１ｂには作動板５２の上下縁が収容されている。この作動板５２は上記主壁５１ａに接するようにして左右方向にスライド可能となっている。第２収容溝５１ｃには、フィルタ５５を保持した状態でフィルタ押さえ５６の上下縁が収容されている。なお、フィルタ押さえ５６には、多数のスリット５６ｘが形成されており、通気を許容する。

上記主壁５１ａにはその長手方向に等ピッチで多数の縦長の通気口５１ｘ（屋内側通気口）が形成され、作動板５２には、これら通気口５１ｘと同一ピッチで多数の縦長の制御口５２ｘが形成されている。図４、図８に示すように作動板５２の制御口５２ｘが通気口５１ｘと一致した時に、通気口５１ｘが開かれ、不一致の時に通気口５１ｘが閉じられる。

上記本体５１の上下の第１収容溝５１ｂの両端にはストッパ５３が圧入されている。室内側から見て右側のストッパ５３は作動板５２を開き位置で係止し、左側のストッパ５３（図８参照）は作動板５２を閉じ位置で係止するようになっている。
上記操作つまみ５４は屋内側に臨んでおり、連結ブロック５７を介して作動板５２の右端部に連結されている。この操作つまみ５４を左右に移動させることにより、作動板５２を開き位置と閉じ位置との間で移動させることができる。
上記説明から明らかなように、作動板５２、操作つまみ５４、連結ブロック５７は、通気口５１ｘを開閉するための開閉機構５８（図４にのみ符号を付す）を構成している。

上記換気ユニット５０の上框１２への取付構造について説明する。
図１、図３、図８に示すように、上框１０の第２中空部１２の屋内側壁部１２ａには、左右方向に延びる取付口１２ｂが形成され、この取付口１２ｂの左右両端近傍にはねじ穴１２ｃが形成されている。
他方、換気ユニット５０の主壁５１ａの背面には、左右方向に延びる上下の係止片５１ｄ、５１ｅが形成されている。

換気ユニット５０の主壁５１ａを上框１２の上記屋内側壁部１２ａの屋内側の面に当てた状態で、上記係止片５１ｄ，５１ｅを、上框１２の取付口１２ｂの上下縁に係合させることにより、換気ユニット５０が上框１０に仮止めされる。
さらに、換気ユニット５０の主壁５１ａの左右両端部とストッパ５３を貫通するビス５９を、屋内側から上記屋内側壁部１２ａのねじ穴１２ｃにねじ込むことにより、換気ユニット５０が上框１０に固定される。
上記換気ユニット５０の上框１０への取付状態で、上記通気口５１ｘは上記取付口１２ｂに対応した位置にある。
上記係止片５１ｄ，５１ｅは、ビス５９で両端を固定された換気ユニット５０が熱膨張により中央部が膨らむのを防止する役割をも担う。

図２（Ｂ）、図５に示すように、上記左右の縦框３０の第１中空部３１の上部には、縦框３０に沿って細長いガラリ６０（通気部材）が装着されている。このガラリ６０は、図５、図７に示すように、細長い板部６１と、この板部６１の屋内側の面に形成された左右の係止爪６２，６３を有している。この板部６１には、多数の縦長スリット状の通気口６１ｘ（屋外側通気口）が形成されている。

図７に示すように、縦框３０の第１中空部３１の屋外側壁部３１ａには、縦長の取付口３１ｂが形成されている。上記ガラリ６０の係止爪６２，６３が上記取付口３１ｂの左右縁にスナップフィットされることにより、ガラリ６０が縦框３０に取り付けられる。

次に、上記縦框３０のガラリ６０の通気口６１ｘから、上記換気ユニット５０の通気口５１ｘまでの換気通路について詳述する。
図７に示すように、上記左右の縦框３０の隔壁３４には、上記取付口３１ｂとほぼ同一高さにおいて縦長の通気口３４ｘ（中間通気口）が形成されている。また、図８に示すように、上框１０の隔壁１４には、左右方向に細長い１つまたは複数の通気口１４ｘ（中間通気口）が形成されている。その結果、本実施形態では窓障子２は図７、図８に示す２つの換気通路７１，７２を有している。

第１の換気通路７１は、ガラリ６０の通気口６１ｘと、縦框３０における第１内部空間３１ｘと、上框１０における第１内部空間１１ｘ，中間通気口１４ｘおよび第２内部空間１２ｘと、換気ユニット５０の通気口５１ｘとを含む。
第２の換気通路７２は、上記ガラリ６０の通気口６１ｘと、縦框３０における第１内部空間３１ｘ、中間通気口３４ｘおよび第２内部空間３２ｘと、上框１０における第２内部空間１２ｘと、換気ユニット５０の通気口５１ｘとを含む。

上記下框２０の両端近傍において、上記隔壁２４、２５には連通穴が形成され、第３中空部２３の底壁には、水抜穴８０（図６）が形成されている。この水抜穴８０は上記連通穴および内部空間２１ｘ、２２ｘを介して縦框３０の内部空間３１ｘ、３２ｘに連なっている。

本実施形態では、上記窓障子２は、この窓障子２から離れて建物の壁に設置された排気ファンと協働して、換気システムを構成している。排気ファンの駆動により屋内空間が負圧になる。換気ユニット５０の作動板５２が開き位置にある時、新鮮な外気がガラリ６０の通気口６１ｘから入り、上記換気通路７１，７２、換気ユニット５０の通気口５１ｘ、フィルタ５５を経て屋内空間に供給され、屋内の換気を行うことができる。

風雨が激しい時に、ガラリ６０の通気口６１ｘに入り込んだ風は、長い換気通路７１，７２において、最初に縦框３０の内壁面に当たり、さらに縦框３０の内部空間３１ｘ、３２ｘから上框１０の内部空間１１ｘ、１２ｘに向かって方向転換する過程で、エネルギーを減じられる。そのため、風に乗って通気口６１ｘに入り込んだ雨水は、縦框３０の内部空間３１ａ、３２ａを落下し、水抜穴８０から排出される。
その結果、風雨が激しい時に、作動板５２が開き位置にあっても、屋内側通気口５１ｘから雨滴が屋内に吹き出すのを防止できる。
なお、長い換気通路７１，７２は、屋外の騒音を減衰する効果も有する。

上框１０と縦框３０の内部空間１１ｘ、３１ｘ同士、内部空間１２ｘ、３２ｘ同士が連なっていること、隔壁１４，３４に通気口１４ｘ、３４ｘを形成して第１、第２の換気通路７１，７２を形成したこと、左右両方の縦框３０にそれぞれ換気通路７１，７２を形成したことにより、通常の換気における流通抵抗の増大を回避できる。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。
上記実施形態では、左右縁のいずれかを中心として回動される窓障子に本発明を適用したが、上縁を中心として回動される窓障子に適用してもよい。
また、窓枠の上部に固定された第１窓障子と、窓枠に上下方向にスライド可能に支持された第２窓障子を備えた窓において、いずれかの窓障子に本発明を適用してもよい。
さらに、窓開口に嵌め込まれて固定される窓障子に本発明を適用してもよい。

上記実施形態において、窓枠１に本発明を適用してもよい。この場合、窓枠１が本発明のフレームとして提供され、上枠部１ａ，下枠部１ｂが本発明の水平部材として提供され、左右の縦枠部１ｃが本発明の垂直部材として提供される。

上記実施形態では上框と別体をなす換気ユニットの主壁に屋内側通気口を形成したが、この屋内側通気口を上框の型材の壁部に形成してもよい。
上記実施形態では、縦框と別体をなすガラリに通気口を形成して、屋外通気口としたが、この屋外通気口を縦框の型材の屋外側壁部に直接形成してもよい。

上框、縦框に隔壁が無い場合には、各縦框において換気通路は１つになる。
開閉機構は、操作つまみのスライドにより作動板を回動させてもよく、形状記憶合金等を用いて作動板を自動開閉してもよい。
さらに換気通路を開閉する開閉機構は、縦框内に配置されて屋外側通気口を開閉するものであってもよく、縦框や上框の内部空間の途中に配置してもよい。これらの場合には、形状記憶合金等を用いて自動開閉するのが好ましい。

上記実施形態では屋外側通気口を縦框の上部に形成したが、下部もしくは上下方向の中間部に形成してもよい。また、縦框の中間通気口は、屋外側通気口の上方または下方に配置してもよい。

本発明は、建物の窓装置に適用できる。

１ 窓枠
２ 窓障子（窓装置）
２ａ ガラス板
２ｂ フレーム
１０ 上框（上側水平部材）
２０ 下框（下側水平部材）
３０ 縦框（左右の垂直部材）
１１，２１，３１ 第１中空部
１１ｘ，１２ｘ，３１ｘ 第１内部空間
１２，２２，３２ 第２中空部
１２ａ 屋内側壁部
１２ｂ 取付口
１２ｘ，２２ｘ，３２ｘ 第２内部空間
１４，２４，３４ 隔壁
１４ｘ，３４ｘ 通気口（中間通気口）
５０ 換気ユニット
５１ａ 主壁
５１ｄ、５１ｅ 係止片
５１ｘ 通気口（屋内側通気口）
５８ 開閉機構
５９ ビス
６１ｘ 通気口（屋外側通気口）
７１．７２ 換気通路
８０ 水抜穴

Claims (4)

1. 矩形のフレームを備え、このフレームが上側水平部材と下側水平部材と左右の垂直部材を有する窓装置において、
   換気通路とこの換気通路を開閉する開閉機構とを備え、
   上記上側水平部材と上記下側水平部材と上記左右の垂直部材が同一断面形状の中空の型材からなり、上記上側水平部材の両端と上記下側水平部材の両端と上記左右の垂直部材の上端および下端が、それぞれの長手方向に対して４５°傾斜した端面を有し、これら端面同士が接合した状態で、上記上側水平部材と上記下側水平部材が上記左右の垂直部材に連結され、
   上記上側水平部材と上記下側水平部材と上記左右の垂直部材はそれぞれ、屋外側の第１中空部と屋内側の第２中空部と、上記第１中空部の第１内部空間と上記第２中空部の第２内部空間を隔離する隔壁を有し、上記上側水平部材、上記下側水平部材および上記左右の垂直部材の上記第１内部空間が互いに連通するとともに上記第２内部空間が互いに連通しており、
   上記上側水平部材において、屋内側壁部には屋内側通気口が配置されるとともに、上記隔壁には中間通気口が形成され、
   上記左右の垂直部材のうち少なくとも一方の垂直部材において、屋外側壁部には屋外側通気口が配置され、上記隔壁には中間通気口が形成され、
   上記換気通路は、第１、第２換気通路を有し、
   上記第１換気通路は、上記少なくとも一方の垂直部材における上記屋外側通気口および上記第１内部空間と、上記上側水平部材における上記第１内部空間、上記中間通気口、上記第２内部空間および上記屋内側通気口を含み、
   上記第２換気通路は、上記少なくとも一方の垂直部材における上記屋外側通気口、上記第１内部空間、上記中間通気口および上記第２内部空間と、上記上側水平部材における上記第２内部空間および上記屋内側通気口を含み、
   上記下側水平部材の底壁には、上記第１換気通路および上記第２換気通路に連なる水抜穴が形成されていることを特徴とする窓装置。
2. 上記左右の垂直部材の両方に、上記屋外側通気口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の窓装置。
3. さらに左右方向に延びる換気ユニットを備え、この換気ユニットは、上記屋内側通気口が形成された主壁と、上記屋内側通気口を開閉する上記開閉機構を有し、
   上記上側水平部材の上記屋内側壁部には左右方向に延びる取付口が形成され、上記換気ユニットの上記主壁が上記屋内側壁部の屋内側の面に当接した状態で、上記主壁の左右端部がビスにより上記屋内側壁部に固定され、上記主壁の上記屋内側通気口が上記取付口に対応して配置され、
   上記換気ユニットの上記主壁の屋外側の面に、左右に延びる上側係止片と下側係止片が形成されており、これら上側係止片と下側係止片が上記取付口の上下縁に係止されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の窓装置。
4. 上記上側水平部材、下側水平部材、左右の垂直部材が、ガラス板の上下縁、左右縁をそれぞれ支持する上框、下框、左右の縦框として提供され、上框、下框、左右の縦框は、上記第１中空部の屋外側から上記ガラス板の反対側に張り出して窓枠の屋外側の面を覆う第３中空部を有し、
   上記下框の上記第３中空部の底壁に、上記水抜穴が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の窓装置。

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