JP6847359B2 - 建具 - Google Patents

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Description

本発明は、ドアや窓として構成される建具に係わり、特に開閉式障子を装着する枠体の断熱性や強度の向上に関する。
建具には省エネ等のために断熱性が求められる。特に寒冷地においては、建具の断熱性を高めることにより、寒冷な外気によって室内温度が低下をすることを防ぐことが求められる。このような断熱性の向上を図った建具として、例えば特許文献1に記載のものがある。この特許文献1に記載の建具は窓として構成されているものであり、断熱性の向上のため、窓枠本体の材料としてヒノキ材を用い、その窓枠本体の切りだしにより設けた凹部に、樹脂製の断熱材を嵌め込んだ構成としている。
特開2015−78574号公報
しかしながら、特許文献1に記載の構成によると、窓枠本体が室内外にわたって一体をなす板状をなすため、窓枠の強度および断熱性を確保するには、窓枠本体を、分厚く、重量のある構成とする必要がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、高い断熱性および強度を備えながら、可及的に枠材および断熱材を節約できる構成の障子装着用枠体を有する建具を提供することを目的とする。
本発明の建具は、
縦枠、上枠、および下枠により構成された枠体と、
前記枠体に取付けられた開閉式の障子と、
前記障子と前記枠体との間を塞いで気密性を確保する気密材からなる気密部とを備えた建具において、
少なくとも前記縦枠および前記上枠は樹脂製材料により構成され、
前記樹脂製材料により構成された前記縦枠および前記上枠は、少なくとも前記気密部より室外側の部分が見込み方向に複数個の中空部に区画され、
前記気密部より室外側の中空部であって、前記障子に隣接する、見込み方向に連続したすべての中空部内に断熱材が配置され、
前記縦枠および前記上枠における、前記障子に隣接する見込み方向に連続した中空部のうち、最も室外側の中空部の室内側に、前記枠体を取付ける、躯体を構成する柱または横架材の室外側の面に対面する壁部を有することを特徴とする。
また、本発明の建具は、前記建具において、
前記枠体は、前記枠体の最も室外側の中空部から、前記障子と離反する側に見付け方向に延びる延出部を備えると共に、前記延出部は中空部を備え
前記縦枠および前記上枠は、室外側に金属カバーを有することを特徴とする。
また、本発明の建具は、前記建具において、
前記延出部の室内側の面が躯体への取付け面とされており、
前記延出部の前記取付け面を構成する壁部と、前記最も室外側の中空部の前記壁部と、前記枠体を見込み方向に区画する壁部がほぼ同一面に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の建具は、前記建具において、
前記気密部を構成する気密材は、前記枠体に取付けられて前記障子の室内側の面に当接する構成を有することを特徴とする。
本発明においては、少なくとも縦枠および上枠は樹脂製材料により構成されると共に、樹脂製材料により構成された枠部は、気密部より室外側の部分が見込み方向に複数個の中空部に区画されたことにより、強度の高い建具を実現できる。
また、断熱性を確保する上で重要となる気密部より室外側に複数の中空部を設けると共に、その中空部内に断熱材を配置し、かつ、断熱材を備える最も室外側の中空部の室内側の壁部が、躯体の室外側の面に対面する構成としたので、断熱性を向上させる上で有効な位置に断熱材が配置され、断熱材に要するコストを抑えつつ、その有効な位置での中空部内での室内外温度差による対流が防止され、高い断熱性が得られる。
また、本発明において、枠体の室外側は、障子から離反する側に見付け方向に延びる延出部を備えると共に、見付け方向に複数の中空部に区画することにより、枠体の強度が高められると共に、室外側で区画された中空部のうち、前記障子に隣接する中空部内に断熱材を配置した構成とすることにより、断熱材に要するコストを抑えつつ、断熱性を高めることができる。
また、本発明において、枠体の室外側は、障子から離反する側に見付け方向に延びる延出部を備え、その延出部の室内側の面が躯体への取付け面取付け面を構成する壁部と、枠体を見込み方向に区画する壁部とをほぼ同一面に形成することにより、枠体の強度を高めることができる。
本発明の一実施の形態の建具であるドアを室内側から見た図である。 図1のA−A拡大断面図である。 図1のB−B拡大断面図である。 図1のC−C拡大断面図である。 図1のD−D拡大断面図である。
図1は本発明の一実施の形態の建具の一例であるドアを室内側から見た図である。図1において、1は躯体の開口部に取付けられるドアの枠体である。2は枠体1内に蝶番3により開閉可能に取付けられるドア本体(障子)である。枠体1は、吊元側縦枠4と戸先側縦枠5と上側の横枠(上枠)6と下側の横枠(下枠)7とをタッピングねじ(図示せず)により組み合わせて矩形に構成する。
図2、図3、図4、図5はそれぞれ図1のA−A、B−B、C−C、D−D拡大断面図である。図2、図3、図4に示すように、縦枠4,5および上枠6は、いずれも例えばPVC(ポリ塩化ビニル樹脂)等の樹脂製材料の押出形材でなり、これらの縦枠4,5および上枠6の室外側をアルミニウム合金等の金属製のカバー37,38,39で覆ってねじやリベット等の固定具41,42,43により固定している。金属製のカバー37,38,39は、樹脂製の枠材の直射日光による劣化や経年変化による変形、変色等による外観の低下を防止するために設けられる。
図2に示すように、吊元側の縦枠4のドア本体2側の部位は、見込み方向(室内外方向)に複数(図示例は4個)の中空部4a〜4dに区画されている。縦枠4の中空部のうち、断熱材17cを有する最も室外側の中空部4dの室内側に、枠体1を取付ける、躯体を構成する柱50の室外側の面に対面する壁部4d1を有する。また、縦枠4の室外側部位は、ドア本体2から離反する側に見付け方向に延びる延出部4eを有し、その延出部4eにも、中空部4dに隣接する中空部4fを備える。
17a,17b,17cはそれぞれ縦枠4のドア本体2に隣接し、かつ連続した中空部4b,4c,4d内に嵌め込まれた断熱材であり、例えばEPS(発泡ポリスチレン樹脂)等の発泡材でなる。4kはコ字形の鋼板等の金属製芯材であり、この芯材4kは室外側の中空部4d内に嵌め込まれ、不図示の固定具、両面テープまたは接着剤等で中空部4dに固定される。中空部4d内の断熱材17cは、この金属製芯材4k内に嵌合、固定して設けられる。
18は樹脂製またはゴム製の気密材であり、この気密材18は、枠体1とドア本体2の室内側の面との間に介在し、ドア本体2が閉じられた状態において、両者間の隙間を塞ぐものである。図2〜図5において、ドア本体2の室内側の面と縦枠4,5、上枠6および下枠7との間をこの気密材18により閉塞する部位に形成される。この気密材18は、縦枠4においては、ドア本体2側の面に突出させて形成された気密材取付け部4gに基部を嵌合して取付けられている。断熱材17a〜17cは、縦枠4における気密部より室外側にあり、かつドア本体2に隣接する中空部4b〜4d内にそれぞれ配置されている。一方、気密部より室内側の中空部4a内、および室外側にあって、ドア本体2に隣接していない中空部4f内には断熱材は配置されていない。
柱50は枠体1を取付ける開口部を構成する躯体の一部である。4hは縦枠4の室外側の延出部4eにおいて、柱50に対する縦枠4の室内側の取付け面を構成する壁部である。4iは中空部4cと4dとの間を区画する壁部であり、枠体を見込み方向に区画する壁部である。延出部4eの取付け面を構成する壁部4hと、断熱材17cを有する最も室外側の中空部4dの壁部4d1と、枠体1を見込み方向に区画する壁部4iはほぼ同一面に形成されている。
図3に示すように、戸先側の縦枠5も同様に、ドア本体2側の部位は、見込み方向に複数(図示例は4個)の中空部5a〜5dに区画されている。縦枠5の中空部のうち、断熱材17fを有する最も室外側の中空部5dの室内側に、枠体1を取付ける、躯体を構成する柱51の室外側の面に対面する壁部5d1を有する。また、縦枠5の室外側部位は、ドア本体2から離反する側に見付け方向に延びる延出部5eを有し、その延出部5eにも中空部5dに隣接する中空部5fを備える。
17d,17e,17fはそれぞれドア本体2側の連続した中空部5b,5c,5d内に嵌め込まれた断熱材であり、例えばEPS等の発泡材でなる。5kは断面形状がコ字形の鋼板等の金属製芯材であり、この芯材5kは室外側の中空部5d内に嵌め込まれ、不図示の固定具、両面テープまたは接着剤等で中空部5dに固定されている。中空部5d内の断熱材17fは、この金属製芯材5k内に嵌合、固定して設けられる。
図3において、気密材18は、縦枠5のドア本体2側の面に突出させて形成された気密材取付け部5gに基部を嵌合して取付けられている。断熱材17d〜17fは、縦枠5における気密部よりも室外側にあり、かつドア本体2に隣接する中空部5b〜5d内にそれぞれ配置されている。一方、気密部よりも室内側の中空部5a内、および室外側にあって、ドア本体2に隣接していない中空部5f内には断熱材は配置されていない。
51はドアの枠体1を取付ける開口部を構成する躯体の一部となる柱である。5hは縦枠5の延出部5eにおいて、柱51に対する縦枠5の室内側の取付け面を構成する壁部である。5iは中空部5cと5dとの間を区画する壁部であり、枠体を見込み方向に区画する壁部である。延出部5eの取付け面を構成する壁部5hと、断熱材17fを有する最も室外側の中空部5dの壁部5d1と、枠体を見込み方向に区画する壁部5iはほぼ同一面に形成されている。
図4に示すように、上枠6も同様に、ドア本体2側の部位は、見込み方向に連続した複数(図示例は3個)の中空部6a〜6cに区画されている。上枠6の中空部のうち、断熱材17hを有する最も室外側の中空部6cの室内側に、枠体1を取付ける、躯体を構成する横架材52の室外側の面に対面する壁部6c1を有する。また、上枠6の室外側部位は、ドア本体2から離反する側に見付け方向に延びる延出部6dを有し、その延出部6dにも中空部6cに隣接する中空部6eを備える。
17g,17hはそれぞれ上枠6のドア本体2側の連続した中空部6b,6c内に嵌め込まれた断熱材であり、例えばEPS等の発泡材でなる。
図4において、気密材18は、上枠6のドア本体2側の面に突出させて形成された気密材取付け部6fに基部を嵌合して取付けられている。断熱材17g,17hは、上枠6における、気密部よりも室外側にあり、かつドア本体2に隣接する中空部6b,6c内にそれぞれ配置されている。一方、気密部よりも室内側の中空部6a内、および室外側にあって、ドア本体2に隣接していない中空部6e内には断熱材は配置されていない。
52はドアの枠体1を取付ける開口部を構成する躯体の一部となる横架材である。6gは上枠6の室外側の延出部6dにおいて、横架材52に対する上枠6の室内側の取付け面を構成する壁部であり、枠体を見込み方向に区画する壁部である。延出部6dの取付け面を構成する壁部6gと、断熱材17hを有する最も室外側の中空部6cの壁部6c1と、枠体を見込み方向に区画する壁部6hはほぼ同一面に形成されている。
図5に示すように、本実施の形態の下枠7は、ドア本体2の下面に対向する室外側枠7aと、室内側枠7bとをアルミニウム合金等の金属製材料の押出形材により構成し、これらの室外側枠7aと室内側枠7bとの間をゴムまたは樹脂製の断熱材7cにより結合して構成している。L1はこのドアの室外側の地面のレベルを示す。この地面のレベルL1は、ドア本体2の下面に対面する下枠7の上面と同一レベルまたはそのレベルよりやや低い位置に設定される。L2はこのドアが設置される室内側の土間のレベルを示す。このレベルL2は、下枠7の室内側部分の上面に設けられるゴム製の保護材24の上面とほぼ同一レベルに設定される。保護材24は、下枠7の上面が砂等の付着により損傷することと、結露を防止するために設けられる。
下枠7の室外側枠7aはステンレス鋼板等でなる金属製のカバー40で覆い、リベットやねじ等の固定具44で下枠7に固定している。室内側枠7bには、ドア本体2の室内側に対向する立上部7b1を有し、その立上部7b1にドア本体2の室内側の面を当てる気密材18を取付けている。
本実施の形態の下枠7においては、室外側枠材7aは、断面形状が略矩形に形成される。金属製のカバー40は、室外側枠7aの下面部7a1の下の室外側部分を覆う下面部40aと、室外側枠7aの室外側の垂直面である見付け面部7a2を覆う見付け面部40bと、室外側枠7aの上面部7a3を覆う上面部40cとで構成している。
ここで、金属製のカバー40は、ドア本体2を閉じた状態においては、少なくともドア本体2の下面に対向する下枠7の室外側枠7aの上面部7a3を覆うように構成する。また、本実施の形態のように、ドア本体2を開放した状態において、金属製のカバー40の室内側の端部40dは、2点鎖線18xで示すドア開放状態での気密材18の下方に位置し、これにより下枠7が金属製のカバー40により隠され、上方からは金属製のカバー40のみが目視できるように、金属製のカバー40の室内外方向の幅を設定することが、外観向上のために好ましい。
また、金属製のカバー40の室内側の端部40dは、下枠7の室外側枠7aの上面部7a3の室内側端部よりも室内側に位置させることにより、カバー40と室外側枠7aとの間に水が介在することを可及的に防止し、これにより、材質が異なる金属間に水が介在する際に生じる電食を防止して耐久性を向上させている。また、仮に電食が生じても、電食による生じた変色部等をカバー40により隠すことができ、外観低下防止の効果が得られる。また、金属製のカバー40の室内側の端部40dは、下枠の室内側枠7bに到達せず、断熱材7c上に位置させることにより、断熱性の低下を防ぐことができる。
なお、本実施の形態において、下枠7の材質として金属製材料でなる押出形材を用いているのは、下枠7に人の荷重がかかる場合に、変形等を生じにくくするためである。また、金属製のカバー40として押出形材でなる室外側枠7aおよび室内側枠7bより硬度の高いステンレス鋼を用いることにより、砂などの付着による下枠7の損傷を防止し、外観の低下を防止することができる。しかしながら、この下枠7にも樹脂製の押出形材を用いてもよい。
次にドア本体2の構成およびその枠体1への取付け構造について説明する。ドア本体2は、鋼板等でなる金属製の室外側表面材8および室内側表面材9と、ドア本体2の吊元側端部(図2)、戸先側端部(図3)、上端部(図4)、下端部(図5)にそれぞれ設けられた樹脂製の端部材10,11,12,13とを有する。これらの端部材10〜13のうち、吊元側の端部材10は矩形の中空形状をなし、上端部、下端部の各端部材12,13は、断面形状がコ字形をなす。一方、戸先側端部材は、戸先側カバー14を取付けるため、断面形状がL字形をなして室内外コーナー部にそれぞれ配置される2つの樹脂製の端部材11,11により構成している。
図2に示すように、ドア本体2の吊元側の端部材10は、その一部分として、ドア本体2の見付け方向について外側へ突出した露出部10aを有する。ドア本体2の吊元側の端部材10に対して、室外側表面材8および室内側表面材9は、露出部10aを覆わず、見付け面部8a,9aの端部から見込み面部8b,9bをL字形に短く折り曲げて形成した形状を有する。表面材8,9は、見込み面部8b,9bにおいて不図示のリベットにより固定され、かつ接着剤により接着されて端部材10に固定される。
図4、図5に示すように、ドア本体2の上端部、下端部においては、表面材8,9の見込み面部8b,9bは、ドア本体2の見込み方向の中央部近傍まで、すなわち図2に示す吊元側の見込み面部8b,9bに比べて長く延出させて形成され、不図示のリベットや接着剤により端部材12,13に固定される。
図2、図4、図5において、17k,17m,17nはそれぞれ端部材10,12,13内に配置し固定した断熱材であり、ドア本体2の端部における断熱性を向上させるために設けられたものである。これらの断熱材17k,17m,17nの材質は特に限定されないが、前記枠体1内に収容した断熱材17a〜17hと同様の材質の断熱材を用いることができる。
17pは端部材10〜14や表面材8,9と共にドア本体2を構成するパネル状の断熱材であり、この断熱材17pは、室外側表面材8、室内側表面材9、端部材10,12、13および戸先側カバー14の取付け部材(後述)とでボックス状に組まれた枠内に収容され、接着して固定される。断熱材17pには断熱材17a〜17nと同様かあるいはこれらよりも断熱性が高い例えばフェノールホーム保温板(旭化成建材(株)社製、商品名:ネオマフォーム(ネオマは登録商標))を用いる。
図3に示すドア本体2の戸先側においては、室外側、室内側に配置した2本の端部材11,11間に、断面形状がコ字形に形成された鋼材等の金属製の室外側芯材19と、この芯材19の室内側に両面テープ等により固定された樹脂製の室内側芯材20との結合体を挟む。そして、これらの端部材11,11、芯材19,20および表面材8,9からなるドア本体の戸先側部分を戸先側カバー14で覆い、不図示のリベットやねじ等の固定具で芯材19に戸先側カバー14を固定することによって戸先側カバー14をドア本体2に取付ける。22は戸先側カバー14の室外側に取付けられた樹脂製またはゴム製の塞ぎ材であり、戸先側縦枠5の金属製のカバー38の室外側見付け面38aに当接させて外気の侵入を補助的に抑えるものである。なお、戸先側カバー22は請求項1に記載の気密部を構成するものではない。
次にドア本体2の吊元側の取付け構造について、図2により説明する。25はドア本体2の吊元側を補強する鋼材等の金属でなる芯材である。この芯材25は断面形状がL字形をなし、中空状の端部材10の室外側コーナー部内に配置される。32は後述の蝶番3の取付け板3bに結合するための裏板であり、芯材25の端部材10への取付けは、この裏板32を芯材25に固定した状態で、端部材10の縦枠4側プレート部10bに対し、不図示の取付けねじ等により結合して行なう。
この芯材25の断面形状をL字形とし、これを端部材10の室外側コーナー部内に固定している理由は、この芯材25による伝熱を抑えるためである。すなわち金属製の芯材25を端部材10の室外側の内部に位置させ、芯材25の狭幅の端部25aを室内側に位置させることにより、芯材25の室内側への伝熱面積を狭くして芯材25による伝熱を抑制している。また、芯材25の室内側端部25aを、室内側表面材9の見込み面部9bの室外側端部9b1よりも室外側に位置させることにより、芯材25と室内側表面材9との間の伝熱を抑制し、断熱性を高めている。
蝶番3は枠体側取付け板3aとドア本体側取付け板3bとを有する。28は枠体側取付け板3aを縦枠4に取付ける蝶番取付け用のねじである。この蝶番取付け用のねじ28を、ドア本体側取付け板3aと、縦枠4のドア本体側プレート部4mに設けた貫通孔に通し、中空部4d内に固定した芯材4k内に固定した裏板29のねじ孔に螺合し締結することにより、枠体側取付け板3aを縦枠4に固定する。
31はドア本体側取付け板3bをドア本体2に固定する蝶番取付け用のねじである。この蝶番取付け用のねじ31を、ドア本体側取付け板3bと、端部材10および芯材25に設けた貫通孔に通し、一部のねじ31についてはドア本体2の室外側表面材8の見込み面部8bにも通し、芯材25の裏側に当てた裏板32のねじ孔に螺合し締結することにより、ドア本体側取付け板3bをドア本体2に固定する。
35は枠体1の縦枠4とドア本体2との間の隙間を閉塞して外気の侵入を補助的に抑える塞ぎ材である。この塞ぎ材35はゴムまたは樹脂製のものであり、本実施の形態においては、この塞ぎ材35のドア本体2に当接して撓む当接部35aがヒレによって構成されている。この塞ぎ材35は、縦枠4のドア本体側プレート部4mにリベット36等の固定具により固定して取付ける。ドアを閉めた状態においては、図示のように、塞ぎ材35の当接部35aが端部材10の見込み面の露出部10aに当接して縦枠4とドア本体2との間の隙間を塞ぐ。このように、端部材10の露出部10aに塞ぎ材35の当接部35aを当接させることにより、ドア本体2の室内側表面材9は塞ぎ材35によって遮断されるので、気密部形成のための気密材18による気密性の向上に加え、室内側表面材9の外気による熱的影響が軽減され、断熱性が向上する。なお、塞ぎ材35は請求項1に記載の気密部を構成するものではない。
上述したように、本実施の形態においては、図2〜図4に示したように、縦枠4,5および上枠6に樹脂製の枠材を用いると共に、樹脂製の枠部は、気密材18より形成される気密部よりも室外側の部分が見込み方向に複数個の中空部4b〜4d,5b〜5d,6b,6cに区画されるので、断熱性および強度を向上させることが可能となる。
また、断熱性を確保する上で重要となる気密部より室外側に複数の中空部4b〜4d,5b〜5d,6b,6cを設けると共に、その中空部内に断熱材17a〜17c,17d〜17f,17g,17hを配置したので、断熱材が断熱性を向上させる上で有効な位置に配置され、断熱材に要するコストを抑えつつ、高い断熱性が得られる。
換言すれば、断熱性の向上に関しては寄与の度合が低い部分、すなわち気密材18を設けた気密部よりも室内側の中空部4a,5a,6a、および室外側の延出部4e,5e,6dの中空部4f,5f,6e内には断熱材を配置しない構成としたので、断熱材の無駄な配置がなく、断熱性確保の上で有効配置が実現される。
一方、縦枠4,5および上枠6における、気密材18による気密部よりも室内側部分にも中空部4a,5a,6aを備えることにより、縦枠4,5および上枠6における見込み方向の取付け幅が確保されると共に、縦枠4,5および上枠6の強度が確保される。
また、本実施の形態においては、縦枠4,5および上枠6の室外側にはドア本体2から離反する側に延出した延出部4e,5e,6dを有するため、ドアにおいて必要となる縦枠4,5および上枠6における見付け方向の広い取付け幅が確保されると共に、これらの延出部4e,5e,6dにも中空部4f,5f,6eを区画したので、縦枠4,5および上枠6の室外側部分の強度が確保される。
また、本実施の形態においては、室外側の取付け面を構成する壁部4h,5h,6gと、中空部間を区画する壁部4i,5i,6hとをそれぞれほぼ同一面に形成したので、枠体1の強度をより高めることができる。
本実施の形態においては、ドアに本発明を適用した例を示したが、開閉式障子を有する窓にも本発明を適用することができる。窓を構成する場合には、下枠7にも縦枠4,5や上枠6と同様の中空部を区画した構造や、下枠7の中空部内に断熱材を配置した構造を実現することが可能である。
以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、構成部材やその組み合わせについて、種々の変更、付加が可能である。
1 枠体
2 ドア本体(障子)
3 蝶番
4,5 縦枠
6 上枠
7 下枠
4a〜4d,4f,5a〜5d,5f,6a〜6c,6e 中空部
4e,5e,6d 延出部
4h,5h,6g 取付け面を構成する壁部
4i,5i,6h 中空部を区画する壁部
17a〜17h,17k,17m,17n,17p 断熱材

Claims (4)

  1. 縦枠、上枠、および下枠により構成された枠体と、
    前記枠体に取付けられた開閉式の障子と、
    前記障子と前記枠体との間を塞いで気密性を確保する気密材からなる気密部とを備えた建具において、
    少なくとも前記縦枠および前記上枠は樹脂製材料により構成され、
    前記樹脂製材料により構成された前記縦枠および前記上枠は、少なくとも前記気密部より室外側の部分が見込み方向に複数個の中空部に区画され、
    前記気密部より室外側の中空部であって、前記障子に隣接する、見込み方向に連続したすべての中空部内に断熱材が配置され、
    前記縦枠および前記上枠における、前記障子に隣接する見込み方向に連続した中空部のうち、最も室外側の中空部の室内側に、前記枠体を取付ける、躯体を構成する柱または横架材の室外側の面に対面する壁部を有することを特徴とする建具。
  2. 請求項1に記載の建具において、
    前記枠体は、前記枠体の最も室外側の中空部から、前記障子と離反する側に見付け方向に延びる延出部を備えると共に、前記延出部は中空部を備え
    前記縦枠および前記上枠は、室外側に金属カバーを有することを特徴とする建具。
  3. 請求項2に記載の建具において、
    前記延出部の室内側の面が躯体への取付け面とされており、
    前記延出部の前記取付け面を構成する壁部と、前記最も室外側の中空部の前記壁部と、前記枠体を見込み方向に区画する壁部がほぼ同一面に形成されていることを特徴とする建具。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の建具において、
    前記気密部を構成する気密材は、前記枠体に取付けられて前記障子の室内側の面に当接する構成を有することを特徴とする建具。
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