(57)【要約】【課題】カーテンウォールの内外部窓が二重に形成されたカーテンウォールユニットにおいて、内側窓部に装着される様々な形状の窓を、別途の窓枠フレームを付加しなくても、より効果的に設置できるカーテンウォールを提供する。【解決手段】上下で横方向に配置される水平枠１１０と、水平枠の左右両端部を渡して垂直方向に結合される垂直枠１２０と、を有し、水平枠と垂直枠とによる枠組みの枠内に配置され、間に空気層Ｓを形成するように、室内側に配置される内側窓部１３０及び室外側に配置される外側窓部１４０を具備し、内側窓部には、空気層と室内とを連通して開放できるように、下部開閉窓１３１、システム窓１３２、および上部開閉窓１３３が備えられ、下部開閉窓、システム窓および上部開閉窓は、水平枠または垂直枠に直接結合されることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下で横方向に配置される水平枠と、前記水平枠の左右両端部を渡して垂直方向に結合される垂直枠と、を枠組みしたカーテンウォールユニットであって、
前記水平枠と前記垂直枠とによる枠組みの枠内に配置され、所定間隔を設けて空気層を形成するように、室内側に配置される内側窓部及び室外側に配置される外側窓部を具備し、
前記内側窓部には、前記空気層と室内とを連通して開放できるように、開き窓が備えられ、
前記開き窓は、前記水平枠または前記垂直枠に開閉可能に設けられることを特徴とする、カーテンウォールユニット。
【請求項２】
前記開き窓は、前記窓枠の上端を基準に回動しながら開閉される上部開閉窓、前記窓枠の下端を基準に回動しながら開閉される下部開閉窓、及び前記垂直枠のいずれか一方を基準に回動しながら開閉されるシステム窓を含むことを特徴とする、請求項１に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項３】
前記水平枠は上部水平枠と下部水平枠とを有し、
前記下部水平枠には、前記下部開閉窓が配置される安着部と、前記安着部から垂直に突出した突起部と、を備えており、前記下部開閉窓が前記突起部に密着されて支持されることを特徴とする、請求項２に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項４】
前記下部開閉窓は、前記水平枠に取り付けられた回動中心軸を中心に回動して開閉されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項５】
前記下部水平枠には、外部の空気を前記空気層に吸入する吸気装置が備えられていることを特徴とする、請求項２乃至４いずれか１項に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項６】
前記吸気装置は、回動軸を中心に回動して空気層を外部に連通する本体部と、前記本体部の上部に配置される取手と、を有することを特徴とする、請求項５に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項７】
前記外側窓部には、空気層の空気を外部に排気する排気装置が備えられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項８】
前記排気装置は、
前記空気層内に上下方向に延びるように配置される作動ロッドと、
前記作動ロッドの一端に結合された回転ロッドと、
前記回転ロッドの他端に結合されたリンク部材と、
前記リンク部材に連結されているカバーと、を含むことを特徴とする、請求項７に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項９】
前記回転ロッドは中央部分で前記垂直枠に取り付けられている中心軸を中心に回転して前記カバーを開閉することを特徴とする、請求項８に記載のカーテンウォールユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか１項に記載のカーテンウォールユニットを縦横に配置することにより、建築物の外装を構成するカーテンウォール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高層建物の外観をなすカーテンウォールに関するものであり、具体的には、内側窓部と外側窓部の二重構造を有するカーテンウォールユニットに関するものであり、より具体的には、内側窓部に備えられた窓が窓枠なしに直接水平フレームまたは垂直フレームに装着されるカーテンウォールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建物の荷重を担う主体構造は柱と梁による骨組みのみからなり、この骨組みで建物に加えられる垂直荷重と風による水平荷重などを支持することになる。建物の壁体は単に空間を仕切る役割だけを果たすため、このような壁体を「カーテンウォール」または「非耐力間仕切り壁」と呼ぶ。カーテンウォールは外部からの雨や風を防ぎ、騒音や熱を遮断し、柱や梁が外部に露出しないようにする役割を果たし、現代的な建築様式において外装用として重要な機能を行っており、特に高層建物や超高層建物において多く使用される。
【０００３】
カーテンウォールの施工過程を見ると、工場で製作した一定サイズの外壁パネル（以下ではこれを「カーテンウォールユニット」という。）を建設現場に運んだ後、機械的な手段を用いて建物の外壁に持ち上げ、建物外周に縦横に配置し、つなぎ合わせて止める方法を多く使用している。このように、カーテンウォールユニットは工場で大量に規格化して製作するため、統一性があり、また建物の外観も美しく見せることができる。
【０００４】
そして、カーテンウォールユニットは、押出されたアルミニウム素材からなる垂直方向の垂直フレームと、押出されたアルミニウム素材からなる水平方向の水平フレームと、を有し、この垂直フレームおよび水平フレームの間にガラス窓が設置される過程により工場で製造される。施工現場ではこのようなカーテンウォールユニットのそれぞれが互いに組み立てられて建物の外壁を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１１８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のカーテンウォールの場合、ガラス窓が一つである単一の外皮形式であったため、断熱性能に劣り、冷暖房に多くのエネルギーが必要であるという問題があった。
【０００７】
また、一般的に窓が装着される形態を見ると、枠組み内にガラス窓がはめ込まれるサッシフレームと、このサッシフレームが装着され、建物などの壁体に固定装着された窓枠フレームとからなり、建物の所定の位置に固定されている窓枠フレームからサッシフレームを離隔する方式で窓が開放される形式であった。それ故、カーテンウォールに窓を設置する場合にも、このような窓枠フレームをカーテンウォールの水平フレームまたは垂直フレームに別途に備えなければならないという不便さがあった。即ち、カーテンウォールのフレームに窓枠を設置し、この窓枠にサッシが設置されるため、フレームと別途に窓枠を設置しなければならなかった。
【０００８】
ところが、このように別途のサッシを取り付ける構造はカーテンウォールを通した視界の確保に不利なため需要者の改善の要望があるとともに、カーテンウォールのフレームが生産工場で生産された後、建設現場で窓枠フレームを取り付け、それにサッシを設置することになり、作業に非常に時間がかかるなどの問題点があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題点を解決するため、カーテンウォールの内外部窓が二重に形成されたカーテンウォールにおいて、内側窓部に装着される様々な形状の窓を、別途の窓枠フレームを付加しなくても、より効果的に設置できるカーテンウォールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下本発明について説明する。ここでは分かりやすさのため図面の参照符号を付記するが本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の第一の態様は、上下で横方向に配置される水平枠（１１０）と、水平枠の左右両端部を渡して垂直方向に結合される垂直枠（１２０）と、を枠組みしたカーテンウォールユニット（１００）であって、水平枠と垂直枠とによる枠組みの枠内に配置され、所定間隔を設けて空気層（Ｓ）を形成するように、室内側に配置される内側窓部（１３０）及び室外側に配置される外側窓部（１４０）を具備し、内側窓部には、空気層と室内とを連通して開放できるように、開き窓が備えられ、開き窓は、水平枠または垂直枠に開閉可能に設けられることを特徴とする、カーテンウォールユニットである。
【００１２】
本発明は、開き窓は、窓枠の上端を基準に回動しながら開閉される上部開閉窓（１３３）、窓枠の下端を基準に回動しながら開閉される下部開閉窓（１３１）、及び垂直枠のいずれか一方を基準に回動しながら開閉されるシステム窓（１３２）を含むように構成することができる。
【００１３】
本発明は、水平枠（１１０）は上部水平枠（１１１）と下部水平枠（１１２）とを有し、下部水平枠には、下部開閉窓が配置される安着部（１１２ａ）と、安着部から垂直に突出した突起部（１１２ｂ）と、を備えており、下部開閉窓が突起部に密着されて支持されるように構成することができる。
【００１４】
本発明は、下部開閉窓（１３１）は、水平枠（１１０）に取り付けられた回動中心軸を中心に回動して開閉されるように構成することができる。
【００１５】
本発明は、下部水平枠（１１２）には、外部の空気を空気層（Ｓ）に吸入する吸気装置（１５０）が備えられていてもよい。
【００１６】
本発明は、吸気装置（１５０）は、回動軸（１５３）を中心に回動して空気層（Ｓ）を外部に連通する本体部（１５２）と、本体部の上部に配置される取手（１５１）と、を有するように構成することができる。
【００１７】
本発明は、外側窓部（１４０）には、空気層（Ｓ）の空気を外部に排気する排気装置（１６０）が備えられていてもよい。
【００１８】
本発明は、排気装置（１６０）は、空気層（Ｓ）内に上下方向に延びるように配置される作動ロッド（１６１）と、作動ロッドの一端に結合された回転ロッド（１６２）と、回転ロッドの他端に結合されたリンク部材（１６４）と、リンク部材に連結されているカバー（１６５）と、を含むように構成することができる。
【００１９】
本発明は、回転ロッド（１６２）は中央部分で垂直枠（１２０）に取り付けられている中心軸（１６３）を中心に回転してカバー（１６５）を開閉するように構成することができる。
【００２０】
本発明の第二の態様は、カーテンウォールユニット（１００）を縦横に配置することにより、建築物の外装を構成するカーテンウォールである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のカーテンウォールは、内側窓部（１３０）と外側窓部（１４０）およびこれらの間に空気層（Ｓ）が配置されたカーテンウォールであるため、空気層の存在により室内の冷暖房のためのエネルギーを節約できる。また、このダブルスキンカーテンウォールにおいて、内側窓部に装着される様々な窓を、別途の窓枠フレームを備えなくても装着できるため、カーテンウォールユニットの組み立て工数が減り、必要な資材が減ってコストが減少することが可能である。
【００２２】
さらに、本発明のカーテンウォールは、窓枠フレームを取り除くことで、視野が確保できる領域が増加し、より良い視界を確保することができ、窓枠フレームの製作および組立てのための部品数が減って製作工程が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるカーテンウォールを外部側から見た図である。
【図２】本発明によるカーテンウォールを室内側から見た図である。
【図３】本発明によるカーテンウォールの縦断面図である。
【図４】本発明によるカーテンウォールの下側の一部縦断面図である。
【図５】本発明によるカーテンウォールの下側を室内側から見た斜視図である。
【図６】本発明によるカーテンウォールの下側の一部縦断面図であって下部開閉窓が開放された場面である。
【図７】図７（ａ）は、本発明による一場面におけるカーテンウォールの排気装置を示す縦断面図、図７（ｂ）は、本発明による他の場面におけるカーテンウォールの排気装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では添付の図面を参照して、本発明の一実施例について詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明によるカーテンウォールユニットを外部側から見た様子であり、図２は、本発明によるカーテンウォールユニットを室内側から見た様子であり、図３は、本発明によるカーテンウォールユニットの縦断面図である。
【００２６】
先ず、説明の便宜上、方向を定義すれば、以下で「垂直方向」および「上下方向」は、地面に建築物が建てられた場合、地面に垂直な方向を意味し、「水平方向」は地面に平行な方向を意味する。
【００２７】
図１〜図３を参照すると、本発明によるカーテンウォールユニット（１００）は、ほぼ四角形状をなすように上部と下部に水平フレーム（１１０）が備えられ、左右両側には垂直フレーム（１２０）が備えられており、水平フレームと垂直フレームを縁にしてこれらの内側には内側窓部（１３０）と外側窓部（１４０）が配置される。即ち、本発明によるカーテンウォールは内側窓部と外側窓部とを有するダブルスキン（ｄｏｕｂｌｅ  ｓｋｉｎ）カーテンウォールである。内側窓部（１３０）と外側窓部（１４０）の間には、空気層（Ｓ）が形成されている。カーテンウォールユニット（１００）が建物の外周に縦横に組み合わせることにより建物外壁面を構成するカーテンウォールが形成される。
【００２８】
水平フレーム（１１０）は、上端の上部水平フレーム（１１１）と下端の下部水平フレーム（１１２）を含み、下部水平フレーム（１１２）には、外部の空気を空気層（Ｓ）に流入できるようにする後述の吸気装置（１５０）が配置される。また、外側窓部（１４０）の上部には、空気層（Ｓ）の空気を外部に排気できる排気装置（１６０）が配置される。ここで、「室内」はカーテンウォールが装着された建物の室内（屋内）を意味し、「外部」は建物の外側（屋外）を意味する。外部の空気は吸気装置（１５０）を通って空気層（Ｓ）に流入された後、排気装置（１６０）を通って再度外部に排気される。
【００２９】
内側窓部（１３０）には、空気層（Ｓ）と室内を連通して開放できる窓が備えられており、最も下側に下部開閉窓（１３１）、その上側にシステム窓（１３２）、最も上側には上部開閉窓（１３３）が備えられる。これらの窓は、必要に応じていずれか一つまたは二つだけを設置することもできる。図２に示された本実施形態ではその一つの例として三つの窓が設置されたものを示している。ここで、下部開閉窓（１３１）は、下端を中心に回動しながら開閉される開き窓であり、上部開閉窓（１３３）は上端を中心に回動しながら開閉される開き窓であり、中央のシステム窓（１３２）は左右いずれか一つの垂直フレームを基準に回動しながら開閉される方式が好ましい。
【００３０】
このような、下部開閉窓（１３１）、システム窓（１３２）、上部開閉窓（１３３）は、需要者の好みや季節的な状況または換気などのために多様な方式で開閉することができる。早く換気するためには、これらの窓を全て開放すれば良い。冬場には内側窓部に設置されたこれらの窓を全て閉め、外側窓部に設置された排気装置および吸気装置もまた全て閉めた状態を維持すれば、空気層（Ｓ）を高い温度に維持することができるので、暖房のためには好ましい。そして、夏場には、外側窓部に設置された排気装置（１６０）および吸気装置（１５０）を全て開放した状態を維持しながら内側窓部の窓を全て閉めた状態を維持すれば、外部の空気が吸気装置に流入され、流入された空気は再度排気装置を通って外部に排出されるため、空気層（Ｓ）に存在する温度上昇した空気が空気層（Ｓ）に留まり続けるのを防止できるようになる。
【００３１】
下部開閉窓（１３１）は、開放した状態で空気層（Ｓ）に使用者が手を入れて下部水平フレーム（１１２）に設置された吸気装置（１５０）を開放することができる。詳しくは後で説明する。
【００３２】
図４は、本発明によるカーテンウォールユニットの下側の一部縦断面図であり、図５は、本発明によるカーテンウォールユニットの下側を室内側から見た斜視図であり、図６は、本発明によるカーテンウォールユニットの下側の一部縦断面図であって下部開閉窓が開放された様子である。
【００３３】
図４には、下部水平フレーム（１１２）に装着されて外部の空気が空気層（Ｓ）に流入できるようにする吸気装置（１５０）が示されている。吸気装置（１５０）は、使用者が直接手でつかんで開放できる取手（１５１）と、取手（１５１）の下部に取り付けられて回動する本体部（１５２）および本体部（１５２）が回動する中心の役割を行う回動軸（１５３）を含む。本体部（１５２）の下方には、吸入される空気中の異物を除去するフィルター部（１１７）が存在する。図４では、吸気装置（１５０）が開放された姿勢を示しており、開放された吸気装置（１５０）を閉めるためには、使用者が内側窓部（１３０）の下部開閉窓（１３１）（図２参照）を開放した状態（図５）で手を空気層（Ｓ）に入れて吸気装置（１５０）の取手（１５１）をつかんで閉めることができる。
【００３４】
図６を見ると、図４の状態で下部開閉窓（１３１）（図２参照）を開放した姿勢を示している。即ち、下部開閉窓（１３１）が開放された様子を見ると、下部開閉窓（１３１）がカーテンウォールユニット（１００）の下部水平フレーム（１１２）に装着されるために別途の窓枠フレームを備えていないことが分かる。即ち、下部開閉窓（１３１）は下部水平フレーム（１１２）に直接装着されている。ここで、下部水平フレーム（１１２）の上面の一部が、下部開閉窓（１３１）が置かれる安着部（１１２ａ）となっている。また、安着部（１１２ａ）の室外側端部には垂直の突起部（１１２ｂ）があり、該突起部（１１２ｂ）には、気密材（１１２ｃ）が配置され、下部開閉窓（１３１）が閉められた状態で気密材（１１２ｃ）に接触し、水密・気密性を確保している。下部開閉窓（１３１）は下部水平フレーム（１１２）に取り付けられた回動中心軸（１３５）を中心に回動して開閉される。
【００３５】
以上、本発明によるカーテンウォールユニット（１００）において、下部開閉窓（１３１）が、装着のための別途の窓枠フレームを必要とせず、水平フレーム（１１０）に直接装着されることを説明した。これはシステム窓（１３２）および上部開閉窓（１３３）も同じであり、別途の窓枠フレームを必要とせず、水平フレーム（１１０）または垂直フレーム（１２０）に直接装着される。具体的な装着の様子は、下部開閉窓（１３１）と類似であるため、具体的な説明は省略する。
【００３６】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、本発明によるカーテンウォールユニット（１００）の排気装置（１６０）を示す縦断面図である。排気装置（１６０）は、内側窓部（１３０）と外側窓部（１４０）の間の空間である空気層（Ｓ）に上下方向に延びるように配置された作動ロッド（１６１）と、作動ロッド（１６１）の一側先端に結合された回転ロッド（１６２）と、回転ロッド（１６２）の他側先端に結合されたリンク部材（１６４）と、リンク部材（１６４）にリンクとスプリング（図示なし）などで連結されているカバー（１６５）を有して構成されている。
図７（ａ）の状態では、カバー（１６５）が閉じられた姿勢であり、この姿勢では空気層（Ｓ）と外部は互いに遮断されている。図７（ａ）の姿勢から使用者が手で作動ロッド（１６１）を下方に引っ張ると、作動ロッド（１６１）の先端に付いている回転ロッド（１６２）が中心軸（１６３）を中心に時計回りに回転して、図７（ｂ）に示した姿勢になる。中心軸（１６３）は、カーテンウォールユニット（１００）の垂直フレーム（１２０）に取り付けられている。回転ロッド（１６２）が回転する過程でリンク部材（１６４）がカバー（１６５）を開放する。図７（ｂ）の姿勢では、カバー（１６５）が開放されているため、空気層（Ｓ）と外部は互いに連通するように開放されており、空気層（Ｓ）の空気が外部に流出できる。
【００３７】
本発明は、カーテンウォールユニットの内側窓部と外側窓部の間に存在する空気層によって室内と外部との間の熱伝達現象を二重に遮断するため、熱伝達遮断性能が極めて優れている。従って夏場や冬場の室内の冷暖房に効率的な役割を果たし、内側窓部のサッシを窓枠フレームなしに装着組み立てることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  カーテンウォールユニット（カーテンウォール）
１１０  水平枠
１２０  垂直枠
１３０  内側窓部
１４０  外側窓部
１５０  吸気装置
１６０  排気装置
Ｓ      空気層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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