JP6423989B2 - プレハブシャドウボックス - Google Patents

Description

本発明は建築装置に関し、特に限定されないがユニット化／スティックシステム・カーテンウォール、ウィンドウウォール、パンチウィンドウ、他のフレーム組立品や雨よけスクリーン組立品を含む種々の建築クラッディングシステムに使用されるシャドウボックス（ｓｈａｄｏｗ ｂｏｘ）に関する。

カーテンウォール（ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ）とは建物の外側の非構造的覆いのである。カーテンウォールは、望ましい外観を提供し、外部環境要因（雨風等）を建物から排除するために使用される。カーテンウォールは風による荷重等の水平力を建物の構造要素へ与えるが、（自らの重さを除いて）建物の鉛直荷重は掛からない。非構造的であるので、建物の外部を完成させるのに比較的安価で済む。

カーテンウォール等の典型的なエンクロージャーシステムには、透明なビジョンガラスおよび不透明なスパンドレル（三角小間）領域を支持する縦／横要素である一連のムリオン（ｍｕｌｌｉｏｎ）が含まれる。典型的なスパンドレル領域は以下の構成部品、つまり面材料（アルミニウム、石、ガラス石等）、断熱材、および空気／蒸気バリアで構成される。

断熱および火災防護には不透明のスパンドレルパネルが必要である。加えて、視界に入ると望ましくない他の要素は、スパンドレルと同一の不透明のパネルまたは他の素材でできた不透明なパネルで隠されるのが通常である。斯かる要素を隠すための一つの方法は、隠したい要素の上の物を不透明なガラスで置き換えることである。しかし、この方法はビジョンガラスであるスパンドレルの視覚効果を妨げ、美的に望ましくない影響を与え得る。

深さの錯覚を与えるため、隠したい要素をシャドウボックスで覆ったカーテンウォールを設計する建築家もいる。シャドウボックスとは、ビジョンガラスの外面と、当該ビジョンガラスの外面から数インチオフセットされてた（離れた）不透明な背面とを有するスパンドレルのことである。不透明の背面は隠したい要素を隠すことができ、数インチオフセットされているので、カーテンウォールの他の部分のビジョンガラス窓と同様の視覚効果も呈し得る。

いくつかのシャドウボックスは建物の外側に意図的に開放されており、いくつかのシャドウボックスは建物の内側に不注意に開放されており、いくつかは意図的に完全に密閉されている。外側に開放されている場合、埃や昆虫等がシャドウボックス内に入る可能性がある。暑くて湿気の高い天候の場合には水滴が生じる可能性もある。内部に開放されている場合には、埃がガラス窓の内側表面（＃２）に形成される通路となり得る。寒い天候の場合も、スパンドレルボックス内に水滴が生じる可能性が高い。完全に密閉されている場合、内部または外部密閉部分の欠陥部を通して、湿気がスパンドレルボックスに侵入し、長期に亘って水滴が生じ得る。スパンドレルボックス内の埃および汚れの蓄積、スパンドレルボックス内の昆虫等の存在、およびスパンドレルボックス内の水滴の存在は全てスパンドレルボックスの欠陥と考えられる。設置されたシャドウボックスを洗浄する目的で解放することは、汚れや湿気の問題の実際的な解決にはならない。

シャドウボックスの別の形態では、固体フリットを有するあるいはガラスの最も内側の表面にコーティングを施した従来の断熱ガラスユニットが使用される。斯かるシステムは、標準スパンドレルボックスの上述した視覚的な問題点の解決策として、汚れ、埃、昆虫等、並びに外側または内側に開放されたシャドウボックス、あるいは完全に密閉されたシャドウボックス内に形成される水滴を視覚的に遮断することにより対処する。斯かる形態のシャドウボックスは、設計者がしばしば希望する視覚的深みを提供しない。加えて、斯かる形態のシャドウボックスは、水滴の形成を妨げることはできない（さらに、水滴が形成されているという視覚的警告を妨げる）。斯かる水滴はシャドウボックスの欠陥となる。

カーテンウォール等のクラッディングシステム（ｃｌａｄｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）は現場で建設可能である（この場合、それは「スティック（取り付け）システム」と呼ばれる）、あるいはユニット化されたカーテンウォール等のユニット化システムの一部としてユニット化された組立工場でパネル状に組み立てられ、建設現場に搬送可能である。いずれの場合も、シャドウボックスはカーテンウォールのパネル建造の一環として製造される。その結果、カーテンウォールの製造には時間がかかる。更に、シャドウボックスはアドホック（限定目的）で製造されるので、密閉度および公差が長期耐久性の建設に適しているか否か確認するのが困難である。シャドウボックスの数十年に亘るアドホック建設で証明されていることであるが、斯かる方法では、シャドウボックスに有効な密閉封止を達成するのは困難である。加えて、シャドウボックスを現場およびユニット化された組立工場で製造すれば、通常、埃や他の不純物がシャドウボックス内に混入する結果となり、シャドウボックスの視覚効果が損なわれる。

従って、寿命が長いシールを使用したプレハブ型シャドウボックスユニットの必要性が求められている。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許第３，９６８，６０８号明細書
（特許文献２） 米国特許第４，１１３，９０５号明細書
（特許文献３） 米国特許第４，５９６，０９９号明細書
（特許文献４） 米国特許第４，８３１，７９９号明細書
（特許文献５） 米国特許第５，００７，２１７号明細書
（特許文献６） 米国特許第５，０８８，２５８号明細書
（特許文献７） 米国特許第５，３８１，６３７号明細書
（特許文献８） 米国特許第５，６７５，９４４号明細書
（特許文献９） 米国特許第５，８１９，４９９号明細書
（特許文献１０） 米国特許出願公開第２００３／００２４１８０号明細書
（特許文献１１） 米国特許出願公開第２００６／００３７２６２号明細書
（特許文献１２） 米国特許出願公開第２００６／００８０９１５号明細書
（特許文献１３） 米国特許出願公開第２００６／０２６０２２７号明細書
（特許文献１４） 米国特許出願公開第２００７／０２６１３２５号明細書
（特許文献１５） 米国特許出願公開第２００９／０１３９１６３号明細書
（特許文献１６） 米国特許出願公開第２０１１／００４１４２７号明細書
（特許文献１７） 米国特許出願公開第２０１１／０２９６７７１号明細書
（特許文献１８） 米国特許第２，１８４，４４０号明細書
（特許文献１９） 米国特許第５，３６３，６２１号明細書
（特許文献２０） 米国特許第５，４５２，５５２号明細書
（特許文献２１） 米国特許第５，８９３，２４４号明細書
（特許文献２２） 米国特許第６，３１１，４５５号明細書
（特許文献２３） 米国特許第６，６１２，０９１号明細書
（特許文献２４） 米国特許第７，５４０，１１９号明細書
（特許文献２５） 米国特許第７，６４４，５４９号明細書
（特許文献２６） 米国特許第７，７７９，５８４号明細書
（特許文献２７） 米国特許第７，９３７，９０２号明細書
（特許文献２８） 米国特許第７，９８７，６４４号明細書
（特許文献２９） 米国特許第８，０８２，７１０号明細書
（特許文献３０） 米国特許第８，１１２，９５３号明細書
（特許文献３１） 米国特許第８，１７１，６８４号明細書
（特許文献３２） 米国特許出願公開第２００５／０２８４０４６号明細書
（特許文献３３） 米国特許出願公開第２００９／０２４１４４１号明細書
（特許文献３４） 米国特許出願公開第２０１１／０２６５４０４号明細書
（特許文献３５） 米国特許出願公開第２０１２／０２６０５４８号明細書
（特許文献３６） 米国特許第６，６１２，０９１号明細書
（特許文献３７） 米国特許第４，８１９，４０５号明細書
（特許文献３８） 米国特許第５，０８７，４８９号明細書
（特許文献３９） 米国特許出願公開第２００８／０３０２０５９号明細書
（特許文献４０） 米国特許第４，０００，５９３号明細書
（特許文献４１） 米国特許出願公開第２０１２／０３２７４９９号明細書
（非特許文献）
（非特許文献１） ＳＣＨＵＣＯ："Ｓｃｈｕｃｏ Ｔｈｅｒｍ Ｐａｎｅｌｓ"；０２／２００４
（非特許文献２） ＳＡＩＮＴ−ＧＯＢＡＩＮ："ＳＬＩＭ ＷＡＬＬ"；２０１２
（非特許文献３） ＭＩＣＨＮＯ："Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｐａｎｄｒｅｌ ａｎｄ Ｓｈａｄｏｗｂｏｘ Ｐａｎｅｌｓ ｉｎ Ｕｎｉｔｉｚｅｄ Ｃｕｒｔａｉｎ Ｗａｌｌｓ"；Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｄａｙｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｔａｍｐｅｒｅ，Ｆｉｎｌａｎｄ，１２ Ｊｕｎｅ ２００９，ｐｕｂｌ．Ｅｎｃｌｏｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ
（非特許文献４） ＢＯＳＷＥＬＬ："‘Ｓｈａｄｏｗ Ｂｏｘｅｓ’−Ａｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔ ａｎｄ Ｃｌａｄｄｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ’Ｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ"； Ｇｌａｓｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄａｙｓ； ２００５

従来技術の欠点は本発明により克服できる。本発明は、１つの態様において、建築物のカーテンウォールに非可視領域を覆う要素を提供するものであるが、複数のシャドウボックスが、ユニットカーテンウォールの組み立て工場と建築物の両方から離れた場所で予め製造される。シャドウボックスは、第一の気密耐湿性の密閉シールおよび第二の気密耐湿性の密閉シールによって、ビジョンガラスパネルと後部構造体との間に内部スペーサを密閉することにより予め製造され、前記内部スペーサはビジョンガラスパネルが前記後部構造体から離間されるような所定の長さを有しており、前記後部構造体は第一の断熱材と当該第一の断熱材の周りに配置された剛性の包囲体とを含み、前記内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持するものであり、前記第一の密閉シールは前記内部スペーサをビジョンガラスパネルに対してシールし、前記第二の密閉シールは前記内部スペーサを前記後部構造体に対してシールするものであり、それにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体、および前記内部スペーサは内部に密閉封止された空隙を画成している。前記内部スペーサの周囲に建築用シールを適用して、前記ビジョンガラスの周縁端部、前記内部スペーサ、および前記後部構造体に固着させる。次に、複数のシャドウボックスが、選択されたユニットカーテンウォールの組立工場の１つおよび建築現場に配送される。

別の態様では、本発明は建築物を覆うためのカーテンウォールシステムであって、当該システムは、前記建築物の外面に固定されるように構成された枠組み構造体を含んでいる。複数のビジョンガラスパネルが枠組構造体により支持されている。複数のシャドウボックスは、ユニットカーテンウォールの組立工場および前記建築物の両方に配送される前に予め製造されている。複数のシャドウボックスの各々は、前記枠組構造体に固定されるように構成され、前記建築物の非可視領域を覆うようにも構成されている。複数のシャドウボックスの各々は以下を含む。すなわち、周縁端部を有するビジョンガラスパネルと、周縁端部を有する後部構造体であって、断熱材と当該断熱材の周りに配置される剛性の包囲体とを含むものである、前記後部構造体と、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持する内部スペーサであって、少なくとも１つのチャンバが内部に画成され、当該チャンバ内に乾燥剤が配置されるものである、前記内部スペーサと、前記内部スペーサを前記ビジョンガラスパネルにシールする第一の密閉シールおよび前記内部スペーサを前記後部構造体にシールする第二の密閉シールであって、これにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体および前記内部スペーサは密閉封止された空隙を画成するものである、前記第一の密閉シールおよび前記第二の密閉シールと、前記内部スペーサの周囲に配置され、前記ビジョンガラスの周縁端部、前記内部スペーサ、前記後部構造体に固着された建築用シールと、前記密閉封止された空隙内に前記後部構造体に接して配置されている後部パネルであって、前記ビジョンガラスパネルを通して見ている人に望ましい視覚効果を与えるように構成された美的処理を有するものである、前記後部パネルと、を含んでいる。

別の態様では、本発明は、外側の第一の表面と、反対側にある内側の第二の表面と、周縁端部とを含む、建築用カーテンウォールシステムに使用されるシャドウボックスである。後部構造体は周縁端部を有し、第一の断熱材と当該第一の断熱材の周りに配置された剛性の包囲体とを含んでいる。内部スペーサは内部に複数のチャンバを画成し、当該複数のチャンバ内に乾燥剤が配置される。前記内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルの内側の第二の周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持する。第一のポリイソブチレンシールが前記内部スペーサをビジョンガラスパネルにシールし、第二のポリイソブチレンシールが前記内部スペーサを後部構造体にシールすることにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体、前記内部スペーサは内部に密閉封止された空隙を画成する。前記内部スペーサはビジョンガラスパネルが前記後部構造体から１インチ超離間する長さを有している。シリコーンシールが前記内部スペーサの周りに配置されており、前記ビジョンガラスの周縁端部、前記内部スペーサ、および前記後部構造体とに固着され、内部に構造的支持を提供する。シャドウボックスは、予め組み立てられる枠組構造体に挿入される前に予め製造される。

本発明の上記態様および他の態様は、好ましい実施形態の以下の記載並びに以下の図面から明らかとなるであろう。当業者には自明のことであるが、本発明の種々の変形および改変の実現が、本開示の新たな概念の精神および範囲から逸脱することなく可能である。

図１Ａは、シャドウボックスの１実施形態の正面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示される実施形態の１Ｂ−１Ｂに沿った断面図である。 図２は、シャドウボックスの第２実施形態における角の断面図である。 図３は、シャドウボックスの第３実施形態における角の断面図である。 図４は、シャドウボックスの第４実施形態における角の断面図である。 図５Ａは、シャドウボックスの第５実施形態における角の断面図である。 図５Ｂは、シャドウボックスの第６実施形態における角の断面図である。 図５Ｃは、シャドウボックスの第７実施形態における角の断面図である。 図６Ａは、シャドウボックスを使用するカーテンウォールの一部の正面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示されるカーテンウォールの一部の断面図である。 図７は、シャドウボックスの第７実施形態における角の断面図である。

本発明の好ましい実施形態を以下に詳細に記載する。図面を参照するにあたり、図面全体に亘り、同様な部分は同様な符号で示す。以下の開示で特定の指示がない限り、図面は原寸通りには描かれていない。本明細書で使用される場合および請求項全体に亘り、文脈によって他の意味が示されていない限り、以下の用語は本明細書に明示的に関連した意味を有する。すなわち不定冠詞「ａ」および「ａｎ」並びに定冠詞「ｔｈｅ」は複数の意味を有し、前置詞「ｉｎ」は「ｉｎ」および「ｏｎ」の意味を含む。

図１Ａおよび１Ｂに示される通り、プレハブシャドウボックス１００の１つの実施形態は、空隙１１２を画成するために後部構造体１２０から間隔を空けて配置されたビジョンガラスパネル１１０を含む。空隙１１２は、シャドウボックス１００の熱特性を改善するため、空気または不活性ガス（アルゴン、クリプトン等）を含む。ビジョンガラスパネル１１０は外側の（第一の）表面１１１および反対側にある内側の（第二の）表面１１４を含む。ビジョンガラスパネル１１０の内側の（第二の）表面１１４は、ガラスに望ましい視覚効果または熱効果を与えるためコーティングを施してもよい。金属パネル１２６は後部構造体１２０を覆っており、望ましい視覚効果を与えるために塗装してもよい、および／またはテクスチャを与えてもよい。

スペーサ１３０はビジョンガラスパネル１１０を後部構造体１２０から分離しており、その距離は通常１インチから６インチの間である。スペーサ１３０は複数のチャンバ１３１を含んでもよく、その中には空隙１１２の湿度を制御するために乾燥剤１３３を配置してもよい。１つの代表的な実施形態では、スペーサ１３０は押出成形されたナイロンを含む。

スペーサ１３０は、外部環境から空隙１１２を密閉封止するシール材１３２でビジョンガラスパネル１１０および後部構造体１２０に封着されている。スペーサ１３０には、通常、アセンブリ工程の故に空隙１１２内に存在する湿気を管理するための乾燥剤が充填されている。１つの実施形態では、シール材１３２はポリイソブチレン（ＰＩＢ）シーラントを含んでもよい。シール材１３２は、湿気およびガスがシャドウボックス１００の外部から空隙１１２内に侵入するのを、または湿気およびガスが空隙からシャドウボックスの外部に出るのを最小限に抑える。

シリコーンシール１３４は、スペーサ１３０とビジョンガラスパネル１１０を後部構造体１２０に整合させる。１つの実施形態では、建築用シール１３４は建築グレードのシリコーンシーラントを含む。シリコーンエラストマーを提供するのに使用される素材は、通常、２５℃で１５０ｍｍ^２／ｓから１００，０００ｍｍ^２／ｓの範囲の粘度を有し、硬化して適切な粘着性、凝集性および係数特性のエラストマーを提供する素材である。通常、斯かる素材にはポリジオルガノシロキサンが使用されており、シリコン原子に結合している有機置換基は、１から１０の炭素原子を有するアルキル基、例えば、メチル、プロピル、ヘキシル、デシル等、２から８の炭素原子を有するアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、ヘキセニル等、並びに６から８の炭素原子を有するアリール基、アルカリル基およびアラルキル基、例えば、フェニル、トリル、フェニルエチル等である。全置換基の少なくとも３０％はメチルであるべきである。経済的観点から好ましいのは、シリコンに結合した全置換基がメチルであるポリヂオルガノシロキサンである。しかし、フェニル基のような大きい置換基が存在すれば浸透性の減少を達成できることが見出されている。通常、斯かる組成物はシリコン結合反応基を有するポリジオルガノシロキサンを含み、それ故に望ましい室温硬化が実現できる。斯かる基は、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキシモ基またはアシルオキシ基であってよく、通常、ポリジオルガノシロキサンの末端シリコン原子に結合している。

シリコーン組成物には、一般的に、通常の周囲温度またはそれよりも僅かに高い温度、通常約１５℃ないし３０℃で、ポリヂオルガノシロキサンを固体弾性状態に変換するのに有効な架橋剤が使用される。ポリヂオルガノシロキサンおよび架橋剤の選択は、室温加硫システムを提供するように行われてもよい。斯かる組成物は、例えば、
（ｉ）分子内にシリコン結合オキシム基を有するオルガノシロキサンポリマーに基づく、および／またはシラノール基を有するオルガノシロキサンポリマーと少なくとも３つのシリコン結合オキシム基を有するシランとの混合物に基づく加硫可能なオルガノシロキサン組成物。斯かる組成物は、例えば、英国特許第９７５ ６０３号および第９９０ １０７号に記載されている。
（ｉｉ）末端シリコン結合アシルオキシ基を有するオルガノシロキサンポリマーに基づく、および／またはシラノール末端オルガノシロキサンポリマーと分子当たりに少なくとも３つのシリコン結合アシルオキシ基を有するシランとの混合物に基づく加硫可能なオルガノシロキサン組成物。斯かる組成物は、例えば、英国特許第８６２ ５７６，８９４ ７５８号および第９２０ ０３６号に記載されている。
（ｉｉｉ）末端シリコン結合アミドまたはアミノ基を有するオルガノシロキサンポリマーに基づく、および／またはシラノール末端オルガノシロキサンポリマーとシリルアミンまたはシリルアミドとの混合物に基づく加硫可能なオルガノシロキサン組成物。斯かる加硫可能な組成物は、例えば、英国特許第１ ０７８ ２１４号および第１ １７５ ７９４号に記載されている。
（ｉｖ）分子内にシリコン結合アルコキシ基を有するオルガノシロキサンポリマーに基づく、および／またはシラノール基を有するオルガノシロキサンポリマーとアルコキシ基を有するシランまたは上記シランの部分加水分解物との混合物に基づく加硫可能なオルガノシロキサン組成物。斯かるタイプの組成物は、例えば、英国特許第９７５ ２５５，９６２ ０６１号および第８４１ ８２５号に記載されている。

シリコーン組成物は、有機金属化合物、例えば、第一錫オクトアート、ジブチル錫ジラウレート、チタンキレート等の触媒を含んでもよい。本発明に使用されるシリコーン組成物は、あらゆる室温硬化反応、例えば、いわゆる２部タイプの反応、例えば上述の（ｉｖ）に記載されている反応のように、末端シラノール（^○ＳｉＯＨ）基を有するポリジオルガノシロキサンと、アルコキシシランまたはシロキサン、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルポリシリケートまたはｎ−プロピルポリシリケートと、カルボン酸の金属塩、例えば、第一錫オクトアート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートまたはジメチル錫カルボキシレートとの混合物を含む組成物を使用してもよい。良く知られているように、斯かる組成物は通常２パッケージとして準備および貯蔵され、使用時に混合される。

シリコーン組成物は、少なくとも５重量部の強化用充填剤および／または拡張用充填剤を一般的に含んでいる。斯かる充填剤の例には、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、破砕石英、アルミナ、炭酸カルシウム（粉砕タイプまたは沈降タイプ）、雲母、マイクロバルーンおよび粘土が含まれる。充填剤、特に強化用シリカや炭酸カルシウム等の充填剤は、例えば、オルガノシリコン化合物またはステアリン酸カルシウムでコーティングすることにより処理してもよい。

加えて、斯かるシリコーン組成物は、トリオルガノシリルエンドキャップのポリジメチルシロキサン等の可塑剤、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄等の顔料、および原位置充填剤処理としての、あるいはエラストマー係数を修正するための低分子量ポリジオルガノシロキサンを含んでもよい。

シリコーン組成物は、ガラスへの接着を促進するのに効果的な接着促進剤も通常含んでいる。好ましい接着促進剤は、例えば、ほんの一例であるが、（ｉ）アルキルアルコキシシリコーン、（ｉｉ）アミノアルコキシシラン、（ｉｉｉ）エポキシアルコキシシランを（原位置で、または予備工程により）反応させることにより得られる適切な多機能素材である。

アルキルアルコキシシリコーンとして、分子内に少なくとも３つのシリコン結合アルコキシまたはアルコキシアルコキシ基を有するある種のシリコン化合物またはそれらの混合体を用いてもよい。シリコン化合物はシランまたはシロキサンであってもよい。斯かるシリコン化合物の例としては、アルキルオルトシリケート、例えば、エチルオルトシリケートおよびプロピルオルトシリケート、アルキルポリシリケート、例えば、エチルポリシリケートおよびｎ−プロピルポリシリケート、モノオルガノトリアルコキシシリケート、例えば、メチルトリメトキシシリケート、エチルトリメトキシシリケート、メチルトリｎ−プロポキシシラン、ブチルトリエトキシシランおよびフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。好ましい素材はアルキルトリアルコキシシランである。アミノアルコキシシランとしては、分子内にシリコン結合ヒドロカルボノキシ基および少なくとも１つのアミノ基を含むシリコン結合炭化水素基（好ましくは１２以下の炭素原子を有する）を有する一般式ＲＨＮＲ'ＳｉＸａ（ＯＹ）_３−ａの１つ以上の素材を用いてもよい。シランの化学式において、置換基Ｒは水素、低級アルキルまたは少なくとも１つのアミノ基を含む脂肪族基であってよい。従って、Ｒは、例えば、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、（ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ）_ｚＨ基（ｚは整数、好ましくは１または２）、またはＨ_２ＮＱ基（Ｑは二価の炭化水素基、例えば、−ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）_４−または−（ＣＨ_２）_５−である）を示す。置換基Ｙは、例えば、メチル、エチルまたはメトキシエチルである。ａは整数で、ある値またはゼロまたは１を有し、Ｒ'は３から６の炭素原子を有するアルキレン基を示し、Ｘは１から６の炭素原子を有する一価の炭化水素基を示す。上記一般式の好ましいアミノアルコキシシランは、以下の式で示される化合物である。
Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_２ＮＨＲ'Ｓｉ（ＯＹ）_３およびＨ_２ＮＲ'Ｓｉ（ＯＹ）_３
（Ｒ'は３または４の炭素原子を有するアルキレン基、例えば、−（ＣＨ_２）_３−またはＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−であり、Ｙは各々メチル、エチルまたはメトキシエチルを示す）。好ましい材料はＫ−アミノプロピルトリエトキシシランである。エポキシアルコキシシランとしては、ヒドロカルボノキシ基を有する１つ以上のシランおよび有機基を含むエポキシを用いてもよい。好ましい材料はグリシドキシプロピルトリメトキシシランである。

好ましくは、組成物は、好ましい接着促進剤を０．１重量％から１５重量％、好ましくは０．３重量％から７重量％、より好ましくは０．５重量％から５重量％、より好ましくは２重量％から５重量％含んでいる。

本発明に使用されるシリコーン組成物は、あらゆる室温硬化反応を用いて良いが、好ましい組成物は、いわゆる２部タイプの反応、例えば上述の（ｉｖ）に記載されている反応のように、末端シラノール（^○ＳｉＯＨ）基を有するポリジオルガノシロキサンと、アルコキシシランまたはシロキサン、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルポリシリケートまたはｎ−プロピルポリシリケートと、カルボン酸の金属塩、例えば、第一錫オクトアート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートまたはジメチル錫カルボキシレートと、接着促進剤との混合物を含む組成物を使用してもよい。良く知られているように、斯かる組成物は通常２パッケージとして準備および貯蔵され、使用時に混合される。

シリコーン組成物は、少なくとも５重量部の強化用充填剤および／または拡張用充填剤を一般的に含んでいる。斯かる充填剤の例には、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、破砕石英、アルミナ、炭酸カルシウム（粉砕タイプまたは沈降タイプ）、雲母、マイクロバルーンおよび粘土が含まれる。充填剤、特に強化用シリカや炭酸カルシウム等の充填剤は、例えば、オルガノシリコン化合物またはステアリン酸カルシウムでコーティングすることにより処理してもよい。

加えて、斯かるシリコーン組成物は、例えば、トリオルガノシリルエンドキャップのポリジメチルシロキサン等の可塑剤、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄等の顔料等を含む当業者には周知の種々の添加物を含んでもよい。

後部構造体１２０はアルミニウムを含んでもよい金属包囲体１２２を有し、その中に断熱材１２４が封着されている。断熱材１２４は鉱物ウールまたはポリイソシアヌレート等の素材を含んでもよいが、新規な低密度ヒュームドシリカベースの断熱材またはエアロゲルを含んでもよい。金属包囲体１２２の剛体構造は、斯かる脆弱な素材を十分保護し、組立中に生じ得る損傷を防ぐ。連続した空気および蒸気のバリアを提供するため、金属包囲体１２２の端および継ぎ目は封着してもよい。

加えて、いくつかの実施形態では、特定目的の部材を空隙１１２内に配置してもよい。例えば、望ましい視覚効果を生み出すため、後部パネル１２６に接して格子またはグリルを配置してもよい。夜に視覚効果を生み出す目的で、空隙１１２内に寿命の長いＬＥＤ電気を配置してもよい。太陽光のエネルギーを集めるため、光コレクタ、熱回収パネルおよび太陽エネルギーパネルを後部パネル１２６に連結してもよい。一般的に、一旦シャドウボックス１００を設置すると修理や取り換えが極めて困難なので、空隙１１２内に配置される部材は、建物の予想使用期限に等しい使用期限を有するタイプのものでなければならない。

図２に示されるように、シャドウボックス２００の代替実施形態では、後部構造体１２０を覆う金属パネル２２６は、明確な角部を形成しないために、傾斜面２２８を有してもよい。傾斜面２２８を使用することにより、深さを更に感じることができる。

図３に示されるように、別の代替実施形態では、シャドウボックス３００に更に窓のような外観を与えるため、後部構造体はガラス３１０の第二の層を有してもよい。ガラス窓３１０に望ましい効果を与えるため、後部の（第四の）表面にフラッドコーティングされたフリット３１２（ｆｌｏｏｄ ｃｏａｔ ｆｒｉｔ）を施してもよい。スペーサ１３０のカバー３２６は、塗装した金属シートまたはスペーサ１３０に直接施した塗装コーティングであってもよい。

図４に示されるように、別の代替実施形態では、後部構造体４２０をオフセットして開放領域を画成し、任意のムリオン構造内の配置を可能にすることもできる。同様に、図５Ａに示されるように、シャドウボックスの別の実施形態では、ある種の既存の枠組みの使用のため、拡張外側ガラス窓５１０および外部スペーサ５１２を含んでもよい。当業者には周知のように、斯かる構成の多くの組み合わせ並びに他の多くの構成が本範囲の範囲から逸脱することなく可能である。図５Ｂに示されるように、スペーサ１３０が美的に望ましい効果を与えるものである場合、それは空隙１１２内で覆われない状態に保たれてもよい。

図５Ｃに示されるように、外側ガラス窓５１０は、（例えば金属ムリオン要素５１４およびシール５１６等を含む）既存のカーテンウォール・ムリオンシステムの空間を収容するため、更に拡張してもよい。斯かる実施形態には、シャドウボックスシステム５００とムリオン要素５１４との間の空間を埋めるため、断熱要素５１２を含めてもよい。断熱部材５１２は、エアロゲル等の断熱材のブロックまたは建設業界には周知の他のタイプの断熱材の１つを含んでもよい。

図６Ａおよび６Ｂに示されるように、カーテンウォール６００は、複数のビジョンガラス窓パネル６１０およびシャドウボックスユニット１００ａ〜ｃから形成できる。（単純化のため、ムリオンはこれら図面には明確には示していない。）図面に示されるように、横型シャドウボックス１００ａは下張り床構造体１０を隠すのに使用できる。縦型シャドウボックス１００ｂは柱１２を隠すのに使用できる。いくつかのシャドウボックス１００ｃが、他の領域（データセンターやユーティリティルーム等）を隠すのに相互に隣接して配置できる。従って、ある領域を隠すと同時に、ガラス張りの外観も呈示できる。加えて、斯かるシャドウボックスは、カーテンウォールを含む建物エンクロージャーシステム上の場所であって、立体の不透明パネルが望まれる場所に使用できる。

図７に示されるように、シャドウボックス７００は三部のガラス窓システムを含んでもよく、ビジョンガラスパネル７１０は、第一のビジョンガラスパネル７１４とスペーサ７１６により隔てられる第二のビジョンガラスパネル７１２とを含んでもよい。スペーサ７１６は断熱材７２０によって密閉封止されており、建築用シーラント７２２によって支持されている。後部パネル７３０は、セラミックフリット７３２を施した第三ガラスパネルを有してもよい。

プレハブシャドウボックスに関する上述の実施形態は、断熱ガラスユニットの製造に使用される工程および素材を用いて密閉封止シャドウボックスの深い窪みを建設するものであり、従って、最新のシャドウボックス建設における潜在的な技術的／視覚的欠陥の問題に対処するものである。

シャドウボックスの全ての構成部品が予めパネル状に製造されるので、プレハブシャドウボックスに関する上述の実施形態は、現場での設置作業を最小化し得る。

するものである。設置時間の最小化は、現場での労働コストの削減および建設速度の加速化に貢献
シャドウボックスパネルはアドホックな現場設置よりも優れた品質管理が可能な工場条件下で製造されるので、プレハブシャドウボックスに関する上述の実施形態はシャドウボックスの品質を改善する。シャドウボックスの品質の改善は、継続的な維持費の削減およびシャドウボックスの耐用年数の延長という追加の利点をもたらす。

上述の実施形態は、本発明者に出願当時知られている発明の好ましい実施形態および最高の態様を含んではいるが、斯かる例は単なる例示に過ぎない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書記載の特定の実施形態から種々の改変が可能であることは容易に認識されるであろう。従って、本発明の範囲は、具体的に記載された上述の実施形態によって限定されるべきではなく、むしろ以下の特許請求の範囲により決定されるべきである。

Claims (28)

1. 建築物のカーテンウォールにおける非可視領域を覆う要素を提供する方法であって、
   （ａ）ユニットカーテンウォールの組み立て工場および前記建築物の両方から離れた場所で、以下の工程を実行することにより複数のシャドウボックスを予め製造して当該複数のシャドウボックスの各々を組み立てる工程であって、
   （ｉ）第一の気密耐湿性の密閉シールおよび第二の気密耐湿性の密閉シールによって、ビジョンガラスパネルと後部構造体との間に内部スペーサをシールする工程であって、前記内部スペーサは前記ビジョンガラスパネルが前記後部構造体から離間されるような所定の長さを有しており、前記後部構造体は第一の断熱材と、当該第一の断熱材の周りに配置された剛性の包囲体とを含み、前記内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持するものであり、前記第一の密閉シールは前記内部スペーサを前記ビジョンガラスパネルに対してシールし、前記第二の密閉シールは前記内部スペーサを前記後部構造体に対してシールするものであり、それにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体、および前記内部スペーサは内部に密閉封止された空隙を画成するものである、前記シールする工程と、
   （ｉｉ）前記内部スペーサの周囲に建築用シールを適用して、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部、前記内部スペーサ、および前記後部構造体に固着させる工程と、
   （ｂ）前記複数のシャドウボックスを予め製造した後、選択されたユニットカーテンウォールの組立工場の１つおよび建築現場に、前記複数のシャドウボックスを配送する工程と、
   を有する方法。
2. 請求項１記載の方法において、さらに、
   前記選択されたユニットカーテンウォールの組立工場の１つおよび前記建築現場で、予め組み立てられた枠組構造体の中に前記複数のシャドウボックスの少なくとも１つを配置する工程を有するものである方法。
3. 請求項１記載の方法において、さらに、
   （ａ）前記内部スペーサに複数のチャンバを画成する工程と、
   （ｂ）前記複数のチャンバの各々に乾燥剤を配置する工程と、
   を有するものである方法。
4. 請求項１記載の方法において、前記内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から少なくとも１インチの間隔を空けて維持するように選択される寸法を有するものである方法。
5. 請求項１記載の方法において、前記第一の密閉シールおよび前記第二の密閉シールはポリイソブチレンを有するものである方法。
6. 請求項１記載の方法において、前記断熱材は、鉱物ウール、ポリイソシアヌレート、真空シールされたヒュームドシリカ、エアロゲルおよびそれらの組み合わせからなる断熱材の群から選択されるものである方法。
7. 請求項１記載の方法において、前記ビジョンガラスパネルは、少なくとも２つの離間されたガラスパネルを有するものである方法。
8. 請求項１記載の方法において、前記後部パネルは内側の第三の表面と後部の第四の表面とを有する後部ガラス層を有し、さらに、
   前記内側の第三の表面および前記後部の第四の表面のうち選択された１つにフラッドコーティングされたフリットを適用する工程を有するものである方法。
9. 請求項１記載の方法において、前記後部パネルは中心部分を含み、さらに、
   望ましい視覚効果を生み出すため、前記中心部分から外側に延びる周縁部分を屈曲させる工程を有するものである方法。
10. 建築物を覆うためのカーテンウォールシステムであって、
    （ａ）前記建築物の外面に固定されるように構成された枠組み構造体と、
    （ｂ）前記枠組構造体により支持される複数のビジョンガラスパネルと、
    （ｃ）ユニットカーテンウォールの組立工場および前記建築物の両方に配送される前に予め製造された複数のシャドウボックスであって、当該複数のシャドウボックスの各々は、前記枠組構造体に固定され、前記建築物の非可視領域を覆うように構成されており、
    （ｉ）周縁端部を有するビジョンガラスパネルと、
    （ｉｉ）周縁端部を有する後部構造体であって、断熱材と当該断熱材の周りに配置される剛性の包囲体とを含むものである、前記後部構造体と、
    （ｉｉｉ）前記ビジョンガラスパネルの周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持する内部スペーサであって、少なくとも１つのチャンバが内部に画成され、当該チャンバ内に乾燥剤が配置されるものである、前記内部スペーサと、
    （ｉｖ）前記内部スペーサを前記ビジョンガラスパネルにシールする第一の密閉シールおよび前記内部スペーサを前記後部構造体にシールする第二の密閉シールであって、これにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体、および前記内部スペーサは内部に密閉封止された空隙を画成するものである、前記第一の密閉シールおよび前記第二の密閉シールと、
    （ｖ）前記内部スペーサの周囲に配置され、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部、前記内部スペーサ、および前記後部構造体に固着された建築用シールと、
    （ｖｉ）前記密閉封止された空隙内に前記後部構造体に接して配置されている後部パネルと、
    を含むものである、前記複数のシャドウボックスと、
    を有するカーテンウォールシステム。
11. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、さらに、
    第一の気密耐湿性の密閉シールと、第二の気密耐湿性の密閉シールとを有し、
    前記第一の気密耐湿性の密閉シールおよび前記第二の気密耐湿性の密閉シールはポリイソブチレンを有するものであるカーテンウォールシステム。
12. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムであって、前記内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から少なくとも１インチの間隔を空けて維持するように選択される寸法を有するものであるカーテンウォールシステム。
13. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、前記ビジョンガラスパネルは、少なくとも２つの離間されたガラスパネルを有するものであるカーテンウォールシステム。
14. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、前記断熱材は、鉱物ウール、ポリイソシアヌレート、真空シールされたヒュームドシリカ、エアロゲルおよびそれらの組み合わせからなる断熱材の群から選択されるものであるカーテンウォールシステム。
15. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、前記後部パネルは、金属板、金属複合板およびそれらの組み合わせのパネル群から選択されるパネルを有するものであるカーテンウォールシステム。
16. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、前記後部パネルは内側の第三の表面と後部の第四の表面とを有する後部ガラス層を有し、フラッドコーティングされたフリットが、前記内側の第三の表面および前記後部の第四の表面のうち選択された１つに適用されるものであるカーテンウォールシステム。
17. 請求項１０記載のカーテンウォールシステムにおいて、前記後部パネルは中心部分と、前記後部構造体から外側に延びる周縁部分とを有するものであるカーテンウォールシステム。
18. 建築用カーテンウォールシステムに使用されるシャドウボックスであって、
    （ａ）外側の第一の表面と、反対側にある内側の第二の表面と、周縁端部とを有するビジョンガラスパネルと、
    （ｂ）周縁端部を有する後部構造体であって、第一の断熱材と当該第一の断熱材の周りに配置された剛性の包囲体とを含むものである、前記後部構造体と、
    （ｃ）複数のチャンバが内部に画成された内部スペーサであって、当該複数のチャンバ内に乾燥剤が配置されるものであり、この内部スペーサは、前記ビジョンガラスパネルの内側の第二の表面の周縁端部並びに前記後部構造体の周縁端部に沿って配置され、前記ビジョンガラスパネルを前記後部構造体から離間して保持するものである、前記内部スペーサと、
    （ｄ）前記内部スペーサを前記ビジョンガラスパネルにシールする第一のポリイソブチレンシールおよび前記内部スペーサを前記後部構造体にシールする第二のポリイソブチレンシールであって、これにより、前記ビジョンガラスパネル、前記後部構造体、および前記内部スペーサは内部に密閉封止された空隙を画成するものであり、前記内部スペーサは前記ビジョンガラスパネルが前記後部構造体から１インチ超離間される長さを有するものである、前記第一のポリイソブチレンシールおよび前記第二のポリイソブチレンシールと、
    （ｅ）前記内部スペーサの周りに配置されるシリコーンシールであって、前記ビジョンガラスパネルの周縁端部、前記内部スペーサ、および前記後部構造体に固着され、内部に構造的支持を提供するものである、前記シリコーンシールと
    を有し、
    当該シャドウボックスは、予め組み立てられた枠組構造体に挿入される前に予め製造されるものである、
    シャドウボックス。
19. 請求項１８記載のシャドウボックスにおいて、前記第一の断熱材は、鉱物ウール、ポリイソシアヌレート、真空シールされたヒュームドシリカ、エアロゲルおよびそれらの組み合わせからなる断熱材の群から選択されるものであるシャドウボックス。
20. 請求項１８記載のシャドウボックスにおいて、前記ビジョンガラスパネルは、少なくとも２つの離間されたガラスパネルを有するものであるシャドウボックス。
21. 請求項１８記載のシャドウボックスにおいて、さらに、
    前記密閉封止された空隙内に前記後部構造体に接して配置されている後部パネルを有するものであるシャドウボックス。
22. 請求項２１記載のシャドウボックスにおいて、さらに、
    前記後部パネルに隣接し、且つ前記空隙内に配置された内部スペーサカバーを有し、これにより、前記内部スペーサの少なくとも一部が覆われて隠されるものであるシャドウボックス。
23. 請求項２１記載のシャドウボックスにおいて、前記後部パネルは金属板を有するものであるシャドウボックス。
24. 請求項２１記載のシャドウボックスにおいて、前記後部パネルは中心部分と、前記後部構造体から外側に延びる周縁部分とを有し、これにより、深さの錯覚を生み出すものであるシャドウボックス。
25. 請求項２１記載のシャドウボックスにおいて、前記後部パネルは内側の第三の表面と後部の第四の表面とを有する後部ガラス層を有し、フラッドコーティングされたフリットが、前記内側の第三の表面および前記後部の第四の表面のうち選択された１つに適用されるものであるシャドウボックス。
26. 請求項１８記載のシャドウボックスにおいて、さらに、建築用シールの外側に配置され、前記ビジョンガラスパネルに固定された外部スペーサを有し、当該外部スペーサは既存のムリオンシステムに適合するように構成されているものであるシャドウボックス。
27. 請求項２６記載のシャドウボックスにおいて、前記建築用シールと前記外部スペーサとの間に配置された第二の断熱材を有する部材を更に有するものであるシャドウボックス。
28. 請求項２７記載のシャドウボックスにおいて、前記第二の断熱材は、鉱物ウール、ポリイソシアヌレート、真空シールされたヒュームドシリカ、エアロゲルおよびそれらの組み合わせからなる断熱材の群から選択されるものであるシャドウボックス。

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