(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、
図1〜13を参照して、本発明に係る開口構造について説明する。まず、
図1〜5を参照して、本発明に係る開口構造の構成について説明する。
【0012】
図1は、本発明に係る開口構造を有する建物の外観の一例を示す図である。
【0013】
体育館である建物100は、基礎となる土台部101と、複数の柱部102と、複数の梁部103、103a、103bと、一対の間柱104a、104bと、下壁部105と、複数の扉部106と、屋根107とを有する。さらに、建物100は、梁部103の上方であり且つ屋根107の下方に配置される開口構造1を有する。
【0014】
複数の柱部102はそれぞれ、H形鋼を有し、土台部101の上に配置されて建物100の縦枠を形成する。複数の梁部103、103a、103bはそれぞれ、H形鋼を有し、複数の柱部102と直交するようにボルト、ナット等の接合部材により接合されて建物100の横枠を形成する。
【0015】
一対の間柱104a、104bは、山形鋼を有し、梁部103、屋根107、梁部103a、103bの端部に接合部材により接合される。一対の間柱104a、104bは、窓30の枠を形成する開口枠10に溶接接合される。
【0016】
下壁部105は、外壁材と、断熱材と、内壁材とを有し、複数の柱部102により支持される。複数の扉部106はそれぞれ、一対の鋼板と、一対の鋼板の間に挿入される無機系断熱材を有し、所望の防火性能が達成される。複数の扉部106はそれぞれ、中央部に配置される取っ手により外側に観音開きするように形成される。屋根107は、透光性樹脂により形成される一対の傾斜面を有する。
【0017】
開口構造1は、開口枠10と、複数の壁材20、21、22、23及び24と、開口枠10の上フレーム、一対の側フレーム及び下フレームにより形成される枠の内部に配置される窓30とを有する。
【0018】
図2〜4及び5(a)〜5(c)を参照して、開口枠10の構造について説明する。
【0019】
図2は、
図1の開口枠10の周辺部の部分拡大正面図である。
図3は、
図1の開口枠10の周辺部の部分拡大背面図である。
【0020】
開口枠10は、第一基材11と、第二基材12と、4つの支持部材13と、一対の堰部材14a及び14bと、外面シーリング材15とを有する。さらに、開口枠10の上フレームの中央部には、水抜き部16が形成される。
【0021】
第一基材11は、方形の枠を形成するように45度カット合わせで連結された4つのL型アングルを有し、上フレーム、一対の側フレーム及び下フレームを形成する。一対の側フレームは、上フレームの両端にそれぞれ一端が接合され、下フレームの両端にそれぞれ他端が接合される。
【0022】
第一基材11の上フレームは、開口枠10の上フレームの底板部と後板部とを形成する。第一基材11の下フレームは、開口枠10の下フレームの上板部と後板部とを形成する。第一基材11の側方の一対の側フレームはそれぞれ、開口枠10の側フレームの側板部と後板部とを形成する。
【0023】
第一基材11は、接合部材である山形鋼27を介して梁部103a、103bにそれぞれ接合される一対の間柱104a、104bに溶接接合されている。
【0024】
第二基材12は、方形の枠を形成するように溶接された4つのZ型のステンレス製の押緑材を有し、第一基材11とともに凹部を有する開口枠10の前板部を形成する。第二基材12は、一対の側フレーム及び下フレームにおいて、不図示のボルト、ナット及び山形鋼などの接合部材を介して第一基材11に接合されている。
【0025】
図4は、
図2の矢印Aの方向からの部分分解斜視図である。
【0026】
一点鎖線で示される壁材21〜23は、第一基材11と第二基材12とにより上フレームに形成される受け部により下方から挟持される。また、壁材21、23はそれぞれ、第一基材11と第二基材12とにより側部フレームで挟持される。
【0027】
開口枠10の上フレームの受け部には、4つの支持部材13と、一対の堰部材14a及び14bとがそれぞれ、配置される。
【0028】
4つの支持部材13はそれぞれ、キャップ型の断面を有する鋼材であり、壁材21〜23をそれぞれ下方から支持する。具体的には、堰部材14aの外側に配置される支持部材13は、壁材21を支持し、一対の堰部材14a及び14bの間に配置される2つの支持部材13は、壁材22を支持し、堰部材14bの外側に配置される支持部材13は、壁材23を支持する。
【0029】
4つの支持部材13はそれぞれ、ビス19によって第二基材12に締結される。また、4つの支持部材13はそれぞれ、上方から壁材21〜23の何れかにより押圧される。
【0030】
一対の堰部材14a及び14bはそれぞれ、シーリング材を有し、第一基材11及び第二基材12に密着するように配置される。すなわち、一対の堰部材14a及び14bはそれぞれ、一端が第二基材12により形成される開口枠10の前板部に密着し、他端が第一基材11により形成される開口枠10の後板部に密着するように配置される。さらに、一対の堰部材14a及び14bはそれぞれ、下端が第一基材11により形成される開口枠10の底板部に密着するように配置される。
【0031】
一対の堰部材14a及び14bは、壁材21と壁材22との連設部25、及び壁材22と壁材23との連設部26を間に挟むように配置される。このような配置を採用することにより、連設部25及び26を介して開口枠10の上フレームに流入した雨水は、第一基材11の上フレームの後板部及び底板部と、第二基材12と、一対の堰部材14a及び14bとにより形成される受水部に留められることになる。
【0032】
また、一対の堰部材14a及び14bは、開口枠10の上フレーム中央部に形成される水抜き部16を間に挟むように配置される。このような配置を採用することにより、第一基材11の上フレームの後板部及び底板部と、第二基材12と、一対の堰部材14a及び14bとにより形成される受水部に留められた雨水は、水抜き部16から排出されることになる。
【0033】
外面シーリング材15は、開口枠10の前板部に第一基材11の底面部と、第二基材12とにより形成される凹部に、開口部3の外縁に沿って配置される。外面シーリング材15の外側面は、第二基材12の外側面と平坦面を形成するように配置される。一方、外面シーリング材15の内側面は、一対の堰部材14a及び14bが配置される部分を除き、ビス19の頭部の高さと同等な幅を有する空間が形成されるように付着される。一対の堰部材14a及び14bが配置される部分の外面シーリング材15の内側面は、第1基材11と第2基材12とにより形成される凹部を埋入するように付着される。
【0034】
図5(a)は
図2のBB´断面図である。
【0035】
第一基材11と第二基材12とにより形成される受け部は、開口枠10の上フレームにおいてバックアップ材17f、17b及び壁材用シーリング材18f、18bを介して、壁材21〜23を挟持する。バックアップ材17f、17b及び壁材用シーリング材18f、18bはそれぞれ、上フレーム、一対の側フレーム及び下フレームに亘って配置される。第一基材11と第二基材12とにより形成される受け部は、バックアップ材17f、17b及び壁材用シーリング材18f、18bを介して、一対の側フレームでそれぞれ壁材21、23を側方から挟持し、下フレームで壁材21、23、24を上方から挟持する。
【0036】
支持部材13は、壁材23の下面を下方から支持する。支持部材13は、ビス19を介して第2基材12と接合されるが、第一基材11の底面部と、第二基材12の下端とは接合部材又は接着部材などで接合されていない。このため、第一基材11の底面部と、第二基材12の下端との間に形成される隙間は、開口枠10の上フレームに侵入した雨水が染み出す流水経路として機能する。支持部材13が配置される部分では、外面シーリング材15の内側面は、ビス19の頭部の高さと同等な幅を有する空間が形成されるように付着される。第二基材12の下端との間に形成される隙間を介して外面シーリング材15の内側面に形成される空間に到達した雨水は、外面シーリング材15の内側面に沿って水抜き部に流れる。
【0037】
図5(b)は
図2のCC´断面図である。
【0038】
堰部材14aが配置される部分において、外面シーリング材15は、開口枠10の前板部に形成される凹部を充填するように埋入される。同様に、堰部材14bが配置される部分において、外面シーリング材15は、開口枠10の前板部に形成される凹部を充填するように埋入される。このような配置を採用することにより、開口枠10の上フレームの一対の堰部材14a及び14bが配置される部分では、堰部材14a及び14bと外面シーリング材15とにより、堰部材14aと14bとに挟まれた部分から外側への水の経路は完全に遮断される。
【0039】
図5(c)は
図2のDD´断面図である。
【0040】
水抜き部16は、開口枠10の上フレーム中央部に形成されている。水抜き部16の下端面は、一対の堰部材14a及び14bの上端よりも低い位置になるように形成される。このため、第一基材11の上フレームの後板部及び底板部と、第二基材12と、一対の堰部材14a及び14bとにより形成される受水部に溜まった水は、一対の堰部材14a及び14bを越流することなく、水抜き部16を介して開口枠10の外部に排出される。
【0041】
図5(d)は
図2のEE´断面図である。
【0042】
図5(d)を参照して、壁材22について説明する。ここでは、壁材22についてのみ説明するが、他の壁材20、21、23及び24はそれぞれ、壁材22と同様な構造を有する。
【0043】
壁材22は、複数の中空部を含む壁体部と、壁体部の開口端部を封止するアルミテープなどのシート材とから構成される。壁体部は、淡く着色された透光性樹脂(ポリカーボネート)を押し出し成形によって形成したものであって、両端部に連設凸部22a及び連設凹部22bを有する。また、壁体部の表面には、紫外線吸収材を含んだ耐光性塗料が塗布されるか、又は紫外線吸収材を含んだ耐候層を共押し出し成形により設けており、紫外線による退色を防止できるような処理がなされている。
【0044】
連設凸部22aは、先端が少し膨張したU字状の断面を有する中空の形状をしている。連設凹部22bは、対向し離間して配置されている一対の延出部によって形成される。連設凸部22aは、壁材21の連設凹部21bと嵌合されることにより、連設部25を形成する。連設凹部22bは、壁材23の連設凸部23aと嵌合されることにより、連設部26を形成する。連設部25及び26はそれぞれ、連設凸部22a及び連設凸部23aを有するので、外面から連設部25及び26に侵入した雨水が内面に到達することはない。
【0045】
また、連設凸部22a及び連設凹部22bの近傍は、隣接する連設部と嵌合することにより断面T字形の空間22cが形成されるように構成される。断面T字形の空間22cに建物100の躯体に取付け可能な取付具を挿入することによって、壁材22と建物100の躯体とを連結することができる。
【0046】
図3に示すように、壁材20及び21は、取付具28により梁部103aに接合されている。また、壁材20及び23は、取付具28により梁部103bに接合されている。
【0047】
図4において斜線矢印で示されるように、外面から連設部25及び26に侵入した雨水は、連設部25及び26の外面部を上方から下方に向かって流れて、開口枠10の上フレームの受け部に溜まる。連設部25及び26は、一対の堰部材14a及び14bの間に配置されるので、連設部25及び26に侵入した雨水は、第一基材11の上フレームの後板部及び底板部と、第二基材12と、一対の堰部材14a及び14bとにより形成される受水部に溜まる。
【0048】
第一基材11の上フレームの後板部及び底板部と、第二基材12と、一対の堰部材14a及び14bとにより形成される受水部に溜まった雨水は、第一基材11の底面部と第二基材12の下端との間に形成される隙間を流水経路として水抜き部16の方向に流れる。水抜き部16に到達した雨水は、水抜き部16を介して開口枠10の外部に排出される。
【0049】
窓30は、窓枠32に囲まれるガラス面を、ガラス面の上側を軸として外部に押し出すことにより開閉可能な横すべり出し窓である。窓30は、開閉操作部31を操作することにより、開閉される。
【0050】
次に、
図6〜
図13を参照して、開口構造の組み立て手順について順に説明する。
【0051】
図6は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第一の説明図であり、建物100の間柱104a及び104bに第一基材11が取り付けられた状態を示す。
【0052】
間柱104a及び104bは、上方及び下方で建物100の屋根107の構造材に接合されている。さらに、間柱104a及び104bは、建物100の梁部103a、103bに接合されている。第一基材11は、建物100の躯体に接合されている間柱104a及び104bに溶接接合されることによって、第一基材11は、建物100の躯体に接合されている。
【0053】
図7(a)は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第二の説明図であり、第一基材11の上フレームの底板部に4つの支持部材13が配置された状態を示す。4つの支持部材13のうち、左端部に配置される支持部材は左側の壁材21を下方から支持し、右端部に配置される支持部材は右側の壁材23を下方から支持し、他の2つの支持部材は中央の壁材22を下方から支持するようにそれぞれ配置される。
【0054】
図7(b)は、支持部材13の斜視図である。支持部材13は、第一板部13aと、第二板部13bと、第三板部13cと、第四板部13dとを有する。第二板部13bは、第一板部13aの一辺で互いに板面が直交するように接するように形成されている。第三板部13cは、第二板部13bの一辺で互いに板面が直交するように接し且つ第一板部13aと対向するように形成されている。第四板部13dは、第二板部13bと第三板部13cとが接する辺と対向する第三板部13cの辺で、第三板部13cの板面と互いに板面が直交し、且つ第二板部13bと反対方向に延伸するように形成されている。
【0055】
支持部材13は、第三板部13cの外側面が第一基材11の上フレームの後板面に対向し、且つ第四板部13dの下面が第一基材11の上フレームの底板部の上面に接するように配置される。
【0056】
図8は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第三の説明図であり、第一基材11の上フレームの底板部に一対の堰部材14a及び14bが配置された状態を示す。一方の堰部材14aは、左側の壁材21を支持するために左端部に配置される支持部材13と、隣接する支持部材13との間に配置される。他方の堰部材14bは、右側の壁材23を支持するために右端部に配置される支持部材13と、隣接する支持部材13との間に配置される。一対の堰部材14a及び14bはそれぞれ、第一基材11の後板部及び底板部に密着するように配置される。
【0057】
図9は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第四の説明図であり、第一基材11の4つのフレームの後板部にそれぞれ、バックアップ材17bが接着された状態を示す。
【0058】
図10は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第五の説明図であり、壁材20〜24が設置された状態を示す。壁材20〜24は、連設部を介して隣接する壁材と連設された状態で、取付具28を介して建物100の梁部103a又は103bに接合されている。壁材21は、開口枠10の上フレームの左端に配置される支持部材13により下方から支持されている。壁材22は、開口枠10の上フレームの中央に配置される2つの支持部材13により下方から支持されされている。壁材23は、開口枠10の上フレームの右端に配置される支持部材13により下方から支持されている。壁材20と壁材21との間、及び壁材20と壁材23との間には取付具28がそれぞれ配置されて、梁部103a及び103bにそれぞれ接合される。
【0059】
壁材21と壁材22との連設部25、及び壁材22と壁材23との連設部26は、一対の堰部材14a及び14bの間に挟まれるように配置されている。
【0060】
図11は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第六の説明図であり、開口枠10の第二基材12が締結された状態を示す。第二基材12は、開口枠10の上フレームにおいて、ビス19により支持部材13に締結されている。また、第二基材12は、開口枠10の一対の側フレーム及び下フレームにおいて、第一基材11に接合された山形鋼にビス19により締結されている。
【0061】
第二基材12が第一基材11に締結された後に、壁材21〜24と第二基材12との間に、バックアップ材17fと壁材用シーリング材18fとが順次に挟み込まれる。次いで、壁材21〜24と第一基材11との間に、壁材用シーリング材18bが挟み込まれる。
【0062】
図12は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第七の説明図であり、開口枠10の前板部の凹部に外面シーリング材15が付着された状態を示す。外面シーリング材15の内側面は、一対の堰部材14a及び14bが配置される部分を除き、ビス19の頭部の高さと同等な幅を有する空間が形成されるように付着される。一対の堰部材14a及び14bが配置される部分では、外面シーリング材15の内側面は、開口枠10の前板部に形成される凹部を充填するように埋入されている。
【0063】
水抜き部16が形成される位置には、外面シーリング材15を貫通するようにPEパッカ40が詰められている。PEパッカ40は、外面シーリング材15が硬化した後に、PEパッカ40が取り外されて、水抜き部16が形成される。
【0064】
図13は、開口構造1の組み立て手順を説明するための第八の説明図であり、開口部3に窓30が配置された状態を示す。窓30は周囲を囲うように配置される窓枠32を介して開口枠10に接合される。
【0065】
以下、他の実施形態のついて説明する。
【0066】
開口構造1では、開口枠10の上フレームの受け部によって3つの壁材21〜23が挟持されているが、開口枠10の上フレームの受け部によって挟持されている壁材は、2つ又は4つ以上でもよい。開口枠10の上フレームによって挟持されている壁材の数に関わらず、開口枠10の上フレームの受け部によって挟持されている壁材の間の連設部は全て、一対の堰部材14a及び14bの間に挟まれるように配置される。
【0067】
また、開口構造1では、水抜き部16は外面シーリング材15に形成される貫通孔であるが、水抜き部は第二基材12を貫通する貫通孔として形成されてもよい。この場合でも水抜き部の下端面は、一対の堰部材14a及び14bの高さよりも低い位置となり、且つ一対の堰部材14a及び14bの間に形成される。この場合、外面シーリング材15は、水抜き部に対応する部分には埋入されない。一方、水抜き部以外の部分では、外面シーリング材15は、開口構造1と同様にビス19の頭部の高さと同等な幅を有する空間を形成するように付着してもよく、また第1基材11と第2基材12とにより形成される凹部を埋入するように付着してもよい。
【0068】
また、開口構造1では、壁材21〜23は4つの支持部材13によって下方から支持されているが、支持部材13を省略して壁材21〜23は第一基材11の底板部によって、下方から支持されてもよい。支持部材13を省略すると雨水を溜める受水部の容量が小さくなるが、雨水は水抜き部16から排出されるため、屋内に雨水が侵入するおそれは低い。
【0069】
また、開口構造1では、一対の堰部材14a及び14bはシーリング材で形成されているが、ゴム、又は発泡ゴムなど水を堰き止めることができる他の部材で形成してもよい。
【0070】
また、開口構造1では、窓30は、横すべり出し窓であるが、引違い窓、突き出し窓、又は縦すべり出し窓などの他の種類の窓が配置されてもよく、窓30の変わりに換気扇が配置されてもよい。
【0071】
また、開口構造1では、壁材20〜24の壁体部は、ポリカーボネートで形成されるが、他の素材で形成されてもよい。
【0072】
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。