JP6616535B2 - 断熱サッシ - Google Patents

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Description

金属枠及び金属枠の室内側に配置される樹脂枠とからなる枠体と、障子を備える断熱サッシに関する。
近年、金属枠の室内側に樹脂枠を取付けた断熱サッシが知られているが、このようなサッシにおいて、障子と窓枠との間を気密する気密材を樹脂枠に設けて断熱性を向上させた断熱サッシが知られている。(特許文献1)
特開2002−194938号公報
上記先行技術文献のような断熱サッシにおいては、樹脂枠に設けた気密材を障子の框の室内側面に当接させて室内側の気密ラインを形成し、室外側に形成した気密ラインとともに窓枠と障子のとの間に密閉空間を形成して、断熱していた。
しかしながら、室内外の気密ラインを形成する気密材は、室内に露出しており、金属枠等から密閉空間内の空気の対流によって密閉空間の室内側に伝達された熱が気密材や気密材の周辺部を介して直接室内に伝わる可能性があった。
また、金属枠の室内側に配置される樹脂枠により断熱性能を向上させることはできるが、より高い断熱性能が求められていた。
本発明は、上記の事情を鑑み、窓枠及び障子の框との間の密閉空間の室内側気密ラインを形成する気密材及び気密材の周辺からの熱の伝達を抑制し、断熱性能をさらに向上させることを目的とする。
本発明の一実施例は、金属枠の室内側に樹脂枠を取付けてなる窓枠と、窓枠に支持される障子とを備え、樹脂枠は、金属枠の室内側内周面に固定され、その室外側面の見付け方向中間位置に障子を構成する樹脂框の室内側面のみに当接する気密材を有するとともに、樹脂枠の気密材より室内側において気密材の外周側及び内周側にそれぞれ複数の中空部を有する断熱サッシである。
また、本発明の一実施例は、金属枠の室内側に樹脂枠を取付けてなる窓枠と、窓枠に支持される障子とを備え、樹脂枠は、金属枠の室内側内周面に固定され、その室外側面の見付け方向中間位置に障子を構成する樹脂框の室内側面のみに当接する気密材を有するとともに、樹脂枠の気密材より室内側において気密材の内周側に見込み方向に複数の中空部を有する断熱サッシである。
室内側気密ラインを形成する気密材及び気密材の周辺から室内への熱の伝達を抑制して、断熱性能を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の縦断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の横断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の上枠の拡大縦断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の樹脂上枠の中空部の構成を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の樹脂縦枠の中空部の構成を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の上枠の拡大縦断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシである縦すべり出し窓の樹脂上枠と右樹脂縦枠との接合部を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂サッシの樹脂枠の上枠と縦枠の納まり部分を示す斜視図である。
−縦すべり出し窓の構成−
本発明の実施形態の断熱サッシについて、図1、2に示す縦すべり出し窓を用いて説明する。
(全体の構成)
図1、2に示すように、縦すべり出し窓は、建物開口部に設置される、上枠11、下枠12及び左、右縦枠13,14により構成される窓枠1と、上框21、下框22、及び左、右縦框23,24を四周に組んでその内周にガラス等のパネルが嵌め込まれて構成される障子2とからなる。
障子2は、上枠11及び下枠12に対してリンク機構61を介して取り付けられており、ハンドル62の操作によって開閉自在に支持されている。枠体の左縦枠13と左縦框23との間には、反り防止手段63が配置されているとともに、右縦枠14と右縦框24との間には、障子2の閉鎖状態をロックするロック手段64が配置されている。
(窓枠の構成)
窓枠1を構成する上枠11、下枠12及び左、右縦枠13,14は、アルミ等の金属材料からなる金属枠と、金属枠の室内側に取り付けられる樹脂枠とから構成されている。
以下、各枠について、詳細に説明する。
上枠11を構成する金属上枠111は、図1に示すように、障子2の上框21の外周面と対向する断面中空の上枠本体部111aと、上枠本体部111aの室内側に延設される室内側部111bとから形成されており、室内側部111bの内周面から中間片111cが垂下され、中間片111cよりも室内側の内周面は樹脂上枠を係合するための被係合部111dとして構成されている。
また、金属上枠111の上枠本体部111aの内周面には、障子2を開閉するためのリンク機構61の一端が取り付けられており、上枠本体部111aの室外側面には、障子2の金属上框211の室外壁部211bの室内側面に当接する気密材s1が設けられて、上枠11における室外側の気密ラインを形成している。
上枠11を構成する樹脂上枠は、金属上枠111の被係合部111dに係合して取付けられる主樹脂上枠112と、主樹脂上枠112よりも左右(見付け)方向に短く形成され、主樹脂上枠112の内周面に取付けられる副樹脂上枠113とから構成されている。
図3に示すように、主樹脂上枠112は、上下(見付け)方向に複数の中空部を有する中空本体部112aと、中空本体部112aの上面に形成され金属上枠111の被係合部111dに係合する係合部112bと、中空本体部112aの室内側下面より下方に垂下して壁部を構成する中空の垂下壁112cとから構成されており、中空本体部112aの室外側下端位置には気密材s3を保持する気密材保持部112dが設けられ、気密材s3が障子2の上框21に当接することにより室内側の気密ラインを形成している。気密材保持部112dと垂下壁112cとにより、副樹脂上枠113を係合保持する副樹脂上枠係合部112eが形成されている。
副樹脂上枠113は、上下(見付け)方向に複数の中空部を有する断面略矩形形状の中空本体部113aと、中空本体部113aの上面に形成され副樹脂上枠係合部112eに係合する係合部113bとから構成され、中空本体部113aの内周(下面)壁は室内側に延設されており、主樹脂上枠112の垂下壁112cに当接して中空部を形成している。
そして、主樹脂上枠112に副樹脂上枠113が係合固定されることにより、副樹脂上枠113の室外側面が主樹脂上枠112の室外側面と略面一に連続されるとともに、副樹脂上枠113の内周面(下面)が主樹脂上枠112の垂下壁112cの下面と略同一となるので、全体として、室外側面の見付け方向中間位置に気密材s3が配置され、見付け方向および見込み方向に複数の中空部が積層されてなる樹脂上枠として構成されることとなる。
下枠12を構成する金属下枠121は、障子2の下框22の外周面と対向する下枠本体部121aと、下枠本体部121aの室内側に連設される中空の立上り壁121bとにより形成されている。下枠本体部121aの室外側面には、障子2の下框22に当接する気密材s1が設けられているとともに、立上り壁121bの室外側面には、障子2の下框22の室内面と当接して室内側の気密ラインを形成する気密材s3が設けられ、室内外の気密ラインにより気密空間が形成されている。
また、立上り壁121b上面の室内側端には、樹脂下枠を取り付けるための被係合部121cが形成されている。
下枠12を構成する樹脂下枠は、金属下枠121の立上り壁121bの上面の被係合部121cに係合して立設される主樹脂下枠122と、主樹脂下枠122の室外面に取り付けられる副樹脂下枠123とから構成されている。
主樹脂下枠122は、金属下枠121の立上り壁121bの上面に取付けられることにより下枠12の室内側の壁部を構成する室内側壁122aを有し、室内側壁122aの室内側面には、障子2の開閉用のハンドル62が配置されている。
そして、室内側壁122aの室外側面には、副樹脂下枠123を取り付けるための取付部122bが形成されている。
副樹脂下枠123は、主樹脂下枠122の取付部122bに取り付けられる取付本体部123aと、取付本体部123aの上端から室外側に延設される中空の延設部123bとから構成されており、延設部123bの先端には障子2の下框22に近接して気密する突部123cが設けられている。
主樹脂下枠122の室内側壁122aのハンドル62が取り付けられる部位の室外側には、ハンドル取付金具124が配置され金属下枠121の立上り壁121bの上面に固定されており、副樹脂下枠123及び主樹脂下枠122の室内側壁122aを貫いてハンドル62が固定されている。
左縦枠13及び右縦枠14は、ほぼ同一の形状をなしており、室内側内周面に樹脂枠係止部131a、141aを形成してなる金属左縦枠131及び金属右縦枠141と、樹脂枠係止部131a,141aに係止される樹脂左縦枠132、樹脂右縦枠142とから構成されている。
樹脂左縦枠132及び樹脂右縦枠142は、見付け方向外周側を構成する主中空部132a,142aと、主中空部132a,142aの内周面側に隣接し見込み方向に複数の中空部が積層されてなる副中空部132b,142bとから構成されており、主中空部132a,142a及び副中空部132b,142bの見込み方向寸法は、副樹脂上枠113の見込み寸法と略同一に形成されている。
そして、樹脂左縦枠132及び樹脂右縦枠142の室外側面の見付け方向中間、例えば主中空部132a,142aと副中空部132b,142bとの界近傍には、左、右縦框23,24の樹脂左縦框232,樹脂右縦框242の室内側面に当接する気密材s4が配置されている。
主中空部132a,142aの外周面には、樹脂枠係止部131a,141aに係止する係止部132c,142cが形成され、室内面にはアングル部132d,142dが形成されており、樹脂左縦枠132及び樹脂右縦枠142は、主中空部132a,142aの係止部132c,142cを、金属左縦枠131及び金属右縦枠141の樹脂枠係止部131a,141aに係止するとともに、アングル部132d,142dを建物開口部の木製等の額部にビス等の固定手段により固定することで、安定して固定することができる。
以上の上枠11、下枠12及び左右の縦枠13,14を四周に組んで枠組みするに際しての、樹脂上枠と樹脂縦枠との連結構造、及び、樹脂下枠と樹脂縦枠との連結構造について説明する。
まず、樹脂上枠と樹脂縦枠との連結構造を説明する。樹脂上枠と樹脂右縦枠とを連結するに際しては、図7、8に示すように、樹脂上枠の主樹脂上枠112の内周面から垂下して室内側の壁部を構成する垂下壁112cの室外側において、樹脂右縦枠142の主中空部142a及び副中空部142bの上端を主樹脂上枠112の内周面に当接して、主樹脂上枠112と樹脂右縦枠142とが連結されている。
そして、主樹脂上枠112の垂下壁112cの室外側において、主樹脂上枠112よりも左右(見付け)方向に短い副樹脂上枠113の両端面を樹脂右縦枠142の内周面に当接して配置して、樹脂上枠と樹脂右縦枠とが連結されている。
このように、主樹脂上枠112の垂下壁112cの室外側において、主樹脂上枠112の内周面に左右の樹脂縦枠132,142の上端を当接させるとともに、副樹脂上枠113の両側端を左右の樹脂縦枠132,142の内周面に当接させて連結することにより、主樹脂上枠112と樹脂縦枠132,142との当接部分及び樹脂縦枠132,142と副樹脂上枠113との当接部分の室内側を主樹脂上枠112に設けた垂下壁112cにより覆うことができる。
また、左右の樹脂縦枠132,142の内周面間に配置される副樹脂上枠113の見込み寸法が、左右の樹脂縦枠132,142の副中空部132b、142bの見込み寸法と略同一であるので、主樹脂上枠112の内周面で連結された副樹脂上枠113と左右の樹脂縦枠132,142は室内側面及び室外側面で面一となり、ともに、主樹脂上枠112の垂下壁112cの室外側に配置されることとなる。
次に、樹脂下枠と樹脂縦枠との連結構造について説明する。樹脂下枠と樹脂縦枠とを連結するに際しては、下枠12の室内側の壁部を構成する主樹脂下枠122の室内側壁122aの室外側において、左右の樹脂縦枠132,142の主中空部132a,142a及び副中空部132b,142bの下端を下枠12の内周面に当接するとともに、主樹脂下枠122の取付部122bに取付けられる副樹脂下枠123の両側端が左右の樹脂縦枠132,142の内周面に当接して連結されている。
上枠部分と同様に、主樹脂下枠122の室内側壁122aの室外側において、下枠12の内周面に左右の樹脂縦枠132,142の下端を当接させるとともに、副樹脂下枠123の両側端を左右の樹脂縦枠132,142の内周面に当接させて連結することにより、下枠12と樹脂縦枠132,142との当接部分及び樹脂縦枠132,142と副樹脂下枠123との当接部分の室内側を主樹脂下枠122の室内側壁122aにより覆うことができる。
なお、主樹脂上枠112,主樹脂下枠122,樹脂左縦枠132及び樹脂右縦枠142の室内側には、必要に応じて網戸7を配置することができる。
(障子の構成)
障子2を構成する上框21、下框22及び左、右縦框23,24は、アルミ等の金属材料からなる金属框と、金属框の室内側面を覆い樹脂材料からなる樹脂框とから構成されている。
上框21、下框22及び左、右縦框23,24を構成する金属上框211,金属下框221,金属左縦框231及び金属右縦框241は、ガラス等パネルの外周位置に配置される中空部211a,221a,231a,241aと、その室外側壁及びガラス間口を構成し外周側に延設される室外壁部211b,221b,231b,241bとからなる。
そして、障子2の閉鎖状態においては、上枠11の金属上枠111に設けた気密材s1及び下枠12の金属下枠121に設けた気密材s1が上框21の室外壁部211b及び下框22の室外壁部221bの室内側に当接し、左縦框23の室外壁部231b及び右縦框24の室外壁部241bの室内側面に設けた気密材s2,s2が左、右縦枠13,14に当接することで、室外側の気密ラインを形成している。
一方、上框21及び下框22を構成する樹脂上框212及び樹脂下框222は、図1に示すように、金属上框211,金属下框221の中空部211a,221aの室内側面を覆う中空部212a,222aと、中空部212a,222aの室内側内周より内周方向に延設されてガラス間口を構成するガラス間口部212b,222bとから構成されている。
また、左、右縦框23,24を構成する樹脂左縦框232及び樹脂右縦框242は、図2に示すように、金属左縦框231及び金属右縦框241の中空部231a,241aの室内側面を覆う中空部232a,242aと、中空部232a,242aの室内側内周より内周方向に延設されてガラス間口を構成するガラス間口部232b,242bとから構成されている。
(断熱構造)
以上説明した窓枠1及び障子2による断熱構造について説明する。
障子2の閉鎖時において、樹脂上枠の上下(見付け)方向中間位置に配置される気密材s3が障子2の樹脂上框212の室内側面に当接して室内側の気密ラインを形成している。このとき、気密材s3の下方室内側には副樹脂上枠113が配置されるので、室内側の気密ラインの内周室内側に、図3,4に示すように、隔壁w1により上下(見付け)方向に区画される複数の中空部が積層された断熱構造(副樹脂上枠)が配置されることとなり、上枠11と上框21との間の空間に接触している気密材s3が直接室内空間に露出されず、副樹脂上枠の複数の中空部が気密材及び気密材周辺からの熱の伝達の流線nに交わることで、中空部内での空気の対流による熱の伝達を分断して、室内への熱の伝達を抑制し、断熱性を向上させることができる。
また、図4に示すように、副樹脂上枠113の中空部内の熱の伝達に大きな影響を与える金属材に着目すれば、副樹脂上枠113の中空部を複数に区画する隔壁w1が、中空部の室内側内周端p1と該室内側内周端p1から最も近接した金属材(金属上枠111の中間片111cの下端)q1とを結んだ線L1に対して、45度以下の角度α1で交差する垂線M1を有するように形成されることで、副樹脂上枠113の中空部内での空気の対流を熱の伝達の方向に対して効率よく分断することができ、断熱性能を高めることができる。
なお、樹脂上枠は、主樹脂上枠112と副樹脂上枠113とからなるものに限らず、図6に示すように、主樹脂上枠112のみにより形成される樹脂上枠であっても、主樹脂上枠112の室内側の気密ラインの内周室内側に配置される中空部を複数に区画する隔壁w3が、中空部の室内側内周端p3と該室内側内周端p3から最も近接した金属材(金属上枠111の中間片111cの下端)q3とを結んだ線L3に対して、45度以下の角度α3で交差する垂線M3を有するように形成されることで、主樹脂上枠112の中空部内での空気の対流を熱の伝達の方向に対して効率よく分断することができ、断熱性能を高めることができる。
一方、障子2の閉鎖状態において、左右の樹脂縦枠132,142の左右(見付け)方向の中間位置に配置された気密材s4が障子2の左右の樹脂縦框232,242の室内側面に当接することで、室内側の気密ラインを形成すると共に、室内側の気密ラインの内周室内側に、図5に示すように、隔壁w2によって見込み方向に区画される複数の中空部が積層された副中空部132b、142bが配置されているので、縦枠13,14と縦框23,24との間の空間に接触している気密材s4が直接室内空間に露出されず、断熱性を向上させることができる。
また、図5に示すように、左右の樹脂縦枠132,142の副中空部132b、142b内の熱の伝達に大きな影響を与える金属材に着目すれば、副中空部132b、142bを複数に区画する隔壁w2が、副中空部132b、142bの室内側内周端p2と該室内側内周端p2から最も近接した金属材(金属上框211の中空部211aの室内側端)q2とを結んだ線L2に対して、45度以下の角度α2で交差する垂線M2を有するように形成されることで、副中空部内での空気の対流を熱の伝達の方向に対して効率よく分断することができ、断熱性能を高めることができる。
すなわち、本実施形態の断熱サッシにおいては、室内側の気密ラインの内周側乃至室内側に、隔壁により区画される複数の中空部が積層された断熱構造(副樹脂上枠)を配置すること、及び、隔壁を設けるに際して金属枠の内周側乃至室内側に配置される樹脂枠の中空部の室内側端から最も近接した位置にある金属材からの熱の伝達に着目し、中空部の室内側端と樹脂枠の中空部の室内側端から最も近接した位置にある金属材とを結ぶ線を遮断するように隔壁を設けることにより、断熱サッシの全体における熱の伝達を効率的に抑制することができる。
さらに、障子2の樹脂上框212の室内側面と副樹脂上枠113の室外側面の間隔d1が10mm以下に形成することにより、気密材s3の内周部に半密閉空気層が形成され、気密材s3近傍からの熱の伝達をさらに妨げることができ、樹脂縦框232,242の室内側と樹脂縦枠132,142の副中空部132b、142bの間隔d2が10mm以下に形成されているので、気密材s4の内周部に半密閉空気層が形成され、気密材s4近傍からの熱の伝達をさらに妨げることができる。
以上のように、本実施形態の縦すべり出し窓においては、主樹脂上枠と副樹脂上枠とにより形成される樹脂上枠の室外側面の見付け方向中間位置には、障子の上框と当接して室内側気密ラインを形成する気密材が配置されており、室内側気密ラインを形成する気密材の下方室内側に副樹脂上枠が配置され、気密材の下方室内側に上下(見付け)方向に複数の中空部が積層されることとなるので、気密ラインを形成する気密材及びその周辺から室内に向かう熱の伝達を、熱の伝達の流線に対して交わる複数の中空部によって抑制し、直接室内に伝達されることが防止できる。
特に、室内側の気密ラインの内周側乃至室内側に配置される中空部を区画する隔壁について、中空部の室内側端から最も近接した金属材に着目して配置することにより、金属材から室内空間への熱の伝達を効率よく抑制することができる。
また、副樹脂上枠113は、障子2の樹脂上框212の室内側にその間隔d1が10mm以下となるように配置されているので、副樹脂上枠113と障子2の樹脂上框212とにより半密閉空気層が形成されて、樹脂上框212のガラス間口部を中空部にしなくても、ガラス間口部から室内側への熱の伝達を抑制することができ、障子2の見込み寸法を大きくすることなく、断熱性能を向上させることができる。
そして、上記樹脂上枠と障子2の樹脂上框とによる断熱構造は、樹脂縦枠及び樹脂縦框との間でも構成することができ、樹脂縦枠の内周面間に配置される副樹脂上枠の見込み寸法が、左右の樹脂縦枠の副中空部の見込み寸法と略同一であるので、枠組み後には、副樹脂上枠と樹脂縦枠との室外側面が略面一となり、障子2の少なくとも3辺に亘って半密閉空気層と複数の中空部とによる断熱構造を形成することができるので、より一層断熱性が向上される。
さらに、主樹脂上枠112の室外側下端部は、金属上枠111の中間片111cに係止されているので、主樹脂上枠112の室外側下端に設けられた気密材s3を保持する気密材保持部が撓むことなく安定し、気密材s2による室内側気密ラインを確実なものとすることができる。
なお、本実施形態においては、縦すべり出し窓の上枠を用いて、本発明の断熱サッシの断熱構造を説明したが、本実施形態に採用されている断熱構造は、FIX窓を含むどのような形態の断熱サッシにも採用することができ、また、その枠も上枠に限定されるものではなく、本発明における金属枠とは、全てが金属により形成されるものに限定されず、金属枠同士が樹脂等のブリッヂにより連結される複合枠をも含むものである。
1 :窓枠
11 :上枠
111 :金属上枠
112 :主樹脂上枠
112a :中空本体部
112b :係合部
112c :垂下壁
112d :気密材保持部
112e :副樹脂上枠係合部
113 :副樹脂上枠
113a :中空本体部
113b :係合部
2 :障子
21 :上框
211 :金属上框
212 :樹脂上框
s1 :気密材
s2 :気密材
s3 :気密材
s4 :気密材

Claims (2)

  1. 金属枠の室内側に樹脂枠を取付けてなる窓枠と、窓枠に支持される障子とを備え、
    樹脂枠は、金属枠の室内側内周面に固定され、その室外側面の見付け方向中間位置に障子を構成する樹脂框の室内側面のみに当接する気密材を有するとともに、樹脂枠の気密材より室内側において気密材の外周側及び内周側にそれぞれ複数の中空部を有する断熱サッシ。
  2. 金属枠の室内側に樹脂枠を取付けてなる窓枠と、窓枠に支持される障子とを備え、
    樹脂枠は、金属枠の室内側内周面に固定され、その室外側面の見付け方向中間位置に障子を構成する樹脂框の室内側面のみに当接する気密材を有するとともに、樹脂枠の気密材より室内側において気密材の内周側に見込み方向に複数の中空部を有する断熱サッシ。
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