KR20170037656A - 패널화된 섀도우 박스 - Google Patents

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KR20170037656A
KR20170037656A KR1020177005650A KR20177005650A KR20170037656A KR 20170037656 A KR20170037656 A KR 20170037656A KR 1020177005650 A KR1020177005650 A KR 1020177005650A KR 20177005650 A KR20177005650 A KR 20177005650A KR 20170037656 A KR20170037656 A KR 20170037656A
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스티븐 와인리브
닐 맥크렐랜드
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Abstract

건축 구조물의 커튼 월(600)의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법에 있어서, 복수의 섀도우 박스(100)는 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 건축 구조물 모두로부터 멀리 떨어진 위치에서 조립식으로 제작된다. 섀도우 박스(100)는 비전 유리패널(110)과 후면 구조(120) 사이의 내부 스페이서(130)를 밀봉함으로써 조립식으로 제작된다.

Description

패널화된 섀도우 박스{PANELIZED SHADOW BOX}
본 발명은 건축 기기(architectural device)에 관한 것으로, 구체적으로, 유닛화 및 스틱 시스템 커튼 월(unitized and stick system curtain wall), 창문 월, 세로 들보(strongback), 천공된 창문 및 기타 프레임드 어셈블리(framed assemblies) 및 레인 스크린 어셈블리를 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 건물 클래딩 시스템에 사용하기 위한 섀도우 박스에 관한 것이다.
커튼 월은 건물의 비-구조적인(non-structural) 외부 덮개이다. 커튼 월은 원하는 외부 외관을 제공하고 건물 외부의 외부 환경요소(예컨대, 바람, 비 등)를 유지하는 역할을 한다. 커튼 월은 풍하중(wind loading)과 같은 수평 하중을 건물의 구조적인 요소에 전달하지만 (자체 중량을 제외한) 건물의 수직 하중은 지탱하지 않는다. 커튼 월은 비-구조적이기 때문에 건물의 외장을 마무리하는 비교적 저렴한 방법을 제공한다.
커튼 월과 같은 일반적인 인클로저 시스템은 투명한 비전 유리 및 불투명한 스판드렐 존(spandrel zone)을 유지하는 수직 및 수평 요소인 멀리언(mullion) 배열을 포함한다. 일반적인 스판드렐 존은 다음과 같은 구성요소로 이루어질 수 있다: (알루미늄, 석재, 유리 벽돌 등과 같은) 표면 물질, 절연체, 공기 및 증기 장벽.
단열 및 화제 분리 요건은 불투명한 스판드렐 패널에 대한 요구를 규정한다. 또한, 보여지기를 원하지 않는 다른 요소들은 스판드렐과 동일할 수 있거나 다른 물질로 만들어질 수 있는 불투명한 패널에 의해 전형적으로 숨겨진다. 이러한 요소를 숨기는 한 가지 방법은 숨기려는 요소 위에 불투명 유리를 대체하는 것이다. 그러나, 이러한 접근방법은 비전 유리 스판드렐의 시각적 효과를 방해하며, 이것은 미적으로 바람직하지 않은 효과가 될 수 있다.
깊이있는 환상을 주기 위해, 일부 건축가는 숨겨질 요소가 섀도우 박스로 덮인 커튼 월을 설계한다. 섀도우 박스는 비전 유리 외관이 있는 스판드렐과 비전 유리 외관에서 수 인치 떨어져 있는 불투명한 후면이다. 불투명한 후면은 숨겨질 요소를 숨기고, 오프셋의 시각적 효과는 나머지 커튼 월의 비전 유리 글레이징(vision glass glazing)과 유사하게 나타날 수 있다.
일부 섀도우 박스는 의도적으로 건물 외부로 통기되고, 일부는 부주의하게 건물 내부로 통기되고, 그리고 일부는 의도적으로 완전히 밀봉된다. 섀도우 박스가 외부로 통기되면, 먼지, 곤충 등이 섀도우 박스에 들어갈 수 있다. 덥고 습한 날씨에는 섀도우 박스 내부에 결로(condensation)가 생길 수도 있다. 섀도우 박스가 내부로 통기되면 글레이징의 내부의 (#2) 표면에 먼지 통로가 형성될 수 있다. 추운 날씨에는, 스판드렐 박스 안에 결로가 생길 가능성이 높다. 섀도우 박스가 완전히 밀봉되고 내부 또는 외부 밀봉부의 결함을 통해 스판드렐 박스에 수분이 들어가면 장기 응축이 발생할 수 있다. 스판드렐 박스 내의 먼지 및 오염물 수집, 스판드렐 박스 내의 곤충 등의 존재 및 스판드렐 박스 내의 응축의 존재는 모두 스판드렐 박스의 고장으로 간주될 수 있다. 청소를 위해 설치된 섀도우 박스를 여는 것은 먼지와 습기가 포함된 문제에 대한 실용적인 해결책이 아니다.
섀도우 박스의 다른 형태는 유리의 최내측 표면상에 고체 프릿(frit) 또는 코팅이 구비된 종래의 절연 유리 유닛을 사용한다. 이 시스템은 오염물, 먼지, 벌레 등과, 외부 또는 내부가 통기되거나 완전히 밀봉된 섀도우 박스에 생길 수 있는 응축을 시각적으로 차단함으로써 위에서 설명한 표준 스판드렐 박스 솔루션의 시각적 문제를 해결한다. 이 형태의 섀도우 박스는 설계자가 종종 원하는 시각적 깊이를 제공하지 않는다. 뿐만 아니라, 이 형태의 섀도우 박스는 결로 현상을 방지하지 못할 수 있다(그리고 응축이 형성될 수 있다는 시각 경고를 막는다). 그러한 응축은 섀도우 박스의 고장을 초래할 수 있다.
커튼 월과 같은 클래딩 시스템은 현장에서 시공될 수 있으며 (이 경우 "스틱 시스템"이라고도 함) 또는 건설 현장으로 배송되는 유닛화된 커튼 월과 같은 유닛화된 시스템의 일부로 유닛화 조립 공장에서 패널로 조립될 수 있다. 두 경우 모두 섀도우 박스는 커튼 월의 패널을 구성하는 일부분으로 만들어진다. 이는 커튼 월 시공을 시간 소모적인 과정으로 만든다. 또한, 섀도우 박스는 임시 기준으로 시공되므로 밀봉부와 공차가 장기간의 시공에 적합하다는 것을 보장하기 어려울 수 있다. 수십 년에 걸친 임시 섀도우 박스 시공은 이런 방식으로 만들어진 섀도우 박스에 효과적인 용접 밀봉을 하기 어렵다는 것을 보여주었다. 또한, 섀도우 박스를 현장 및 유닛화 조립공장에서 시공할 경우 먼지 및 기타 불순물이 섀도우 박스에 유입되어 전형적으로 섀도우 박스의 시각적 효과를 저하시킨다.
따라서, 수명이 긴 밀봉부를 구비하는 조립식 섀도우 박스 유닛이 필요하다.
종래 기술의 단점은 본 발명에 의해 극복되며, 일 측면에서, 본 발명은 복수의 섀도우 박스가 유닛화 커튼 월 조립공장 및 건축 구조물로부터 멀리 떨어진 위치에서 조립식으로 만들어진 건축 구조물 상의 커튼 월의 넌-비전(non-vision) 구역을 덮는 요소를 공급하는 방법이다. 섀도우 박스는 제1 기밀성 및 내습성 용접 밀봉부와 제2 기밀성 및 내습성 용접 밀봉부, 비전 유리패널과 후면 구조 사이의 내부 스페이서를 갖는 밀봉부에 의해 조립식으로 만들어지고, 스페이서는 비전 유리패널이 후면 구조로부터 이격되도록 하는 길이를 가지며, 후면 구조는 제1 절연물질 및 제1 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피(rigid envelope)를 포함하며, 스페이서는 비전 유리패널의 주변 에지를 따라 그리고 후면 구조의 주변 에지를 따라 배치되어 비전 구조 패널을 후면 구조로부터 이격된 관계로 유지하여, 제1 용접 밀봉부가 내부 스페이서를 비전 유리패널에 밀봉하고 제2 용접 밀봉부가 내부 스페이서를 후면 구조에 밀봉하여 비전 유리패널, 후면 구조 및 내부 스페이서가 용접 밀봉된 보이드(void)를 정의한다. 구조적 밀봉이 내부 스페이서 주위에 적용되어 비전 유리의 주변 에지, 내부 스페이서 및 후면 구조에 부착될 수 있다. 복수의 섀도우 박스는 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 건축 현장 중 선택된 하나에 전달된다.
다른 측면에서, 본 발명은 건축 구조물의 외부 표면에 부착되도록 구성된 프레임 구조물을 포함하는 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템이다. 복수의 비전 유리패널은 프레임 구조에 의해 지지된다. 복수의 섀도우 박스는 유닛화 커튼 월 조립공장 및 건축 구조물에 전달되기 전에 조립식으로 만들어진다. 복수의 섀도우 박스 각각은 프레임 구조물에 부착되도록 구성되고 건축 구조물의 넌-비전 구역을 덮도록 구성된다. 복수의 섀도우 박스 각각은, 주변 에지를 갖는 비전 유리패널; 주변 에지를 가지고, 절연물질 및 상기 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피를 포함하는 후면 구조; 상기 후면 구조로부터 이격된 관계로 비전 유리패널을 고정시키도록 비전 유리패널의 주변 에지를 따라 그리고 후면 구조의 주변 에지를 따라 배치되고, 그 내부에 건조제(desiccant)가 배치되는 적어도 하나의 챔버를 획정하는 내부 스페이서; 상기 내부 스페이서를 상기 비전 유리패널에 밀봉하는 제1 용접 밀봉부와, 상기 내부 스페이서를 상기 후면 구조에 밀봉하여 상기 비전 유리패널, 후면 구조 및 내부 스페이서가 그 내부에 용접 밀봉된 보이드를 정의하도록 하는 제2 용접 밀봉부; 상기 내부 스페이서 주위에 배치되고 비전 유리, 내부 스페이서 및 후면 구조의 주변 에지에 부착되는 구조적 밀봉부; 용접 밀봉된 보이드 내 및 후면 구조에 배치되고, 비전 유리패널을 통해서 보는 뷰어(viewer)에게 원하는 시각적 효과를 제공하도록 구성된 미적 처리를 포함하는 후면 패널을 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 외부의 #1 표면, 대향하는 내부의 #2 표면 및 주변 에지를 갖는 비전 유리패널을 포함하는 건축물 커튼 월 시스템에 사용하기 위한 섀도우 박스이다. 후면 구조는 주변 에지를 가지며 제1 절연물질 및 제1 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피를 포함한다. 내부 스페이서는 내부에 건조제가 배치된 복수의 챔버를 한정한다. 내부 스페이서는 비전 유리패널의 내부의 #2 표면의 주변 에지를 따라 그리고 후면 구조의 주변 에지를 따라 배치되어, 비전 유리패널을 후면 구조로부터 이격된 관계로 유지시킨다. 제1 폴리아이소뷰틸렌 밀봉부는 내부 스페이서를 비전 유리패널에 밀봉하고, 제2 폴리아이소뷰틸렌 밀봉부는 내부 스페이서를 후면 구조에 밀봉하여 비전 유리패널, 후면 구조 및 내부 스페이서가 내부에 용접 밀봉된 보이드를 정의한다. 스페이서는 비전 유리패널이 후면 구조로부터 1인치를 초과하여 이격되도록 하는 길이를 갖는다. 실리콘 밀봉부는 내부 스페이서 주위에 배치되고, 구조적 지지를 제공하기 위해 비전 유리, 내부 스페이서 및 후면 구조의 주변 에지에 부착된다. 섀도우 박스는 사전조립된 프레임 구조에 삽입하기 전에 조립식으로 제작되었다.
본 발명의 이들 및 다른 측면은 하기 도면과 함께 취해진 바람직한 실시예의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 본 발명의 많은 변형 및 수정이 본 발명의 신규한 개념의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 달성될 수 있다.
도 1a는 섀도우 박스의 일 실시예의 정면도;
도 1b는 도 1a에 도시된 실시예의 라인 1B-1B를 따라 절취한 단면도;
도 2는 섀도우 박스의 제2 실시예의 코너의 단면도;
도 3은 섀도우 박스의 제3 실시예의 코너의 단면도;
도 4는 섀도우 박스의 제4 실시예의 코너의 단면도;
도 5a는 섀도우 박스의 제5 실시예의 코너의 단면도;
도 5b는 섀도우 박스의 제6 실시예의 코너의 단면도;
도 5c는 섀도우 박스의 제7 실시예의 코너의 단면도;
도 6a는 섀도우 박스를 채용하는 커튼 월의 일부의 정면도;
도 6b는 도 6a에 도시된 커튼 월의 일부의 단면도;
도 7은 섀도우 박스의 제7 실시예의 코너의 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면을 참조할 때, 동일한 번호는 전반에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다. 뒤따르는 개시에서 달리 구체적으로 지시되지 않는 한, 도면은 반드시 일정 비율로 도시되는 것은 아니다. 본 명세서 및 청구범위 전반에 사용된 바와 같이, 다음의 용어는 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한, 본 명세서에서 명백히 관련된 의미를 취한다: 단수 표현의 의미는 복수 대상을 포함하며, "내(in)"의 의미는 "안(in)" 및 "위(on)"를 포함한다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 조립식 섀도우 박스(100)의 일 실시예는 그 사이에 보이드(112)를 획정하도록 후면 구조(120)로부터 이격된 비전 유리패널(110)을 포함한다. 보이드(112)는 공기를 포함할 수 있거나, 섀도우 박스(100)의 열적 품질을 향상시키기 위해 (아르곤 또는 크립톤과 같은) 불활성 가스를 포함할 수 있다. 비전 유리패널(110)은 외부의 (#1) 표면(111) 및 내부의 (#2) 표면(114)을 갖는다. 비전 유리패널(110)의 내부의 (#2) 표면(114)은 유리에 원하는 시각적 또는 열적 효과를 주기 위한 코팅을 포함할 수 있다. 금속 패널(126)은 후면 구조(120)를 덮고, 원하는 시각적 효과를 주기 위해 도색되거나 텍스처링되거나 또는 둘 다 될 수 있다.
스페이서(130)는 비전 유리패널(110)을 후면 구조(120)로부터 분리하며, 이는 전형적으로 1인치와 6인치 사이의 거리에 위치할 것이다. 스페이서(130)는 건조제(133)가 보이드(112) 내의 습도를 제어하도록 배치될 수 있는 다수의 챔버(131)를 포함할 수 있다. 대표적인 일 실시예에서, 스페이서(130)는 압출 나일론을 포함한다.
스페이서(130)는 외부 환경으로부터 보이드(112)를 용접 밀봉하는 밀봉 물질(132)에 의해 비전 유리패널(110) 및 후면 구조(120)에 밀봉된다. 스페이서(130)는 조립 공정의 결과로서 보이드(112) 내에 있을 수 있는 임의의 수분을 관리하기 위해 건조제이다. 일 실시예에서, 밀봉 물질(132)은 폴리아이소뷰틸렌(PIB) 밀봉제를 포함할 수 있다. 이 밀봉 물질(132)은 습기 및 가스가 섀도우 박스(100)의 외부로 또는 외부로부터 보이드(112)로 들어가고 빠지는 것을 최소화한다.
실리콘(silicone) 밀봉부(134)는 스페이서(130) 및 비전 유리패널(110)을 후면 구조(120)와 정렬되게 유지한다. 일 실시예에서, 구조적 밀봉부(134)는 시공 등급 실리콘 밀봉제(construction grade silicone sealant)를 포함한다. 실리콘 엘라스토머를 제공하는 데 사용될 수 있는 물질은 전형적으로 25℃에서 150 내지 100,000㎟/s 범위의 점도(viscosity)를 가지며 적절한 부착(adhesive), 응집(cohesive) 및 탄성 특성의 엘라스토머를 제공하기 위해 경화된다. 이러한 물질은 전형적으로, 규소 원자에 부착된 유기 치환기가 탄소원자 1 내지 10의 알킬기, 예를 들어 메틸, 프로필, 헥실 및 데실, 탄소원자 2 내지 8의 알켄일기, 예를 들어 비닐, 알릴 및 헥센일, 및 탄소수 6 내지 8의 아릴기, 알크아릴 기 및 아르알킬기, 예를 들어 페닐, 톨릴 및 페닐에틸로부터 선택된 폴리다이오가노실록산을 사용한다. 전체 치환기 중 적어도 30%는 메틸이어야 한다. 경제적인 관점에서 바람직하게는, 실질적으로 규소 결합된 모든 치환기가 메틸인 폴리다이오가노실록산인 것이 바람직하다. 그러나, 페닐과 같은 더 큰 치환기의 존재가 투과성(permeability)의 감소에 기여할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 전형적으로, 이들 조성물은 원하는 실온 경화가 수행될 수 있는 규소 결합된 반응성기를 갖는 폴리다이오가노실록산을 함유한다. 이러한 기는 예를 들어, 하이드록실, 알콕시，옥시모(oximo) 또는 아실옥시일 수 있고, 일반적으로 폴리다이오가노실록산의 말단 규소 원자에 부착된다.
일반적으로, 실리콘 조성물은 폴리다이오가노실록산을 정상 주위 온도 또는 약간 높은 온도, 일반적으로 약 15 내지 30℃에서 고체 탄성 상태로 변환시키는 데 효과적인 가교 결합제를 사용한다. 폴리다이오가노실록산 및 가교 결합제는 실온 가황 시스템을 제공하도록 선택될 수 있다. 그러한 조성물의 예는 다음과 같다:
(i) 규소 결합된 옥심 라디칼을 분자 내에 갖는 오가노실록산 중합체를 기재로 하는 가황성 오가노실록산 조성물, 및/또는 실란올기를 갖는 오가노실록산 중합체와 적어도 3개의 규소 결합된 옥심기를 갖는 실란의 혼합물(그러한 조성물은 영국 특허 제975 603호 및 제990 107호에 기재되어 있음);
(ⅱ) 말단 규소 결합된 아실옥시기를 갖는 오가노실록산 중합체를 기재로 하는 가황성 노가오실록산 조성물, 및/또는 실란올 말단 오가노실록산 중합체와 분자당 적어도 3개의 규소 결합된 아실옥시 기를 갖는 실란의 혼합물(그러한 조성물은 예를 들어 영국 특허 제862 576호, 894 758호 및 920 036호에 기재되어 있음);
(ⅲ) 말단 규소 결합된 아마이드 또는 아미노기를 갖는 오가노실록산 중합체를 기재로 하는 가황 조성물, 및/또는 실란올-말단화 오가노실록산 중합체와 실릴아민 또는 실릴아미드의 혼합물(그러한 가황 조성물은 예를 들어 영국 특허 제1 078 214호 및 1 175 794호에 기재되어 있음); 및
(ⅳ) 분자 내에 규소 결합된 알콕시기를 갖는 오가노실록산 중합체를 기재로 하는 가황성 오가노실록산 조성물, 및/또는 실란올 기를 갖는 오가노실록산 중합체와 알콕시 기를 갖는 실란 또는 상기 실란의 부분 가수분해 생성물, 예를 들어 에틸폴리실리케이트의 혼합물(이러한 유형의 조성물은 영국 특허 제 957 255호, 962 061호 및 841 825호에 기재되어 있음).
실리콘 조성물은 또한 예를 들어 옥토산주석, 다이뷰틸주석 다이라우레이트 또는 티타늄 킬레이트와 같은 오가노 금속 화합물과 같은 촉매를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용된 실리콘 조성물은 임의의 실온 경화 반응, 예를 들어 소위 2부분 유형의 것, 예를 들면 상기 (ⅳ)에 기재된 말단 실란올(SiOH) 기, 알콕시 실란 또는 실록산, 예를 들어 메틸트라이메톡시실란, 에틸폴리실리케이트 또는 n-프로필 폴리실리케이트을 갖는 폴리다이오가노실록산과, 카복실산, 예를 들어 옥토산주석, 다이뷰틸주석 다이라우레이트 또는 다이옥틸주석 다이라우레이트 또는 다이메틸 주석 카복실레이트의 금속염의 혼합물을 포함한다. 공지된 바와 같이, 이러한 조성물은 일반적으로 2개의 패키지로 준비되고 저장되며, 패키지는 사용 시점에서 혼합된다.
실리콘 조성물은 일반적으로 적어도 5중량부의 보강 및/또는 증량 충전제를 포함한다. 그러한 충전제의 예는 발연 실리카, 침강 실리카, 분쇄 석영(crushed quartz), 산화알루미늄, 탄산칼슘(분쇄형 또는 석출형일 수 있음), 운모, 미세벌룬 및 점토를 포함한다. 충전제, 특히 강화실리카) 및 탄산칼슘과 같은 것들은 예를 들면 유기 규소화합물 또는 스테아르산 칼슘으로 코팅함으로써 처리될 수 있다.
또한, 이들 실리콘 조성물은 트라이오가노실릴 말단화된 폴리다이메틸실록산과 같은 가소제, 이산화티타늄, 카본블랙 및 산화철과 같은 안료, 및 동소(in-situ) 충전제 처리로서 또는 엘라스토머 탄성률(elastomeric modulus)을 변형시키기 위한 저분자량의 폴리다이오가노실록산을 포함할 수 있다.
실리콘 조성물은 또한 유리에 대한 부착력을 증가시키는 데 효과적인 부착 촉진제(adhesion promoter)를 포함한다. 바람직한 부착 촉진제는 단순히 예를 들어, (동소 또는 예비단계에 의한) 반응에 의해 얻어진 (ⅰ) 알킬알콕시실리콘, (ⅱ) 아미노알콕시실란, (ⅲ) 에폭시알콕시실란과 같은 다작용성 물질이 적합하다.
알킬알콕시실리콘으로는 분자 내에 적어도 3개의 규소 결합된 알콕시 또는 알콕시알콕시 기를 갖는 특정 규소 화합물, 또는 그의 혼합물이 사용될 수 있다. 규소화합물은 실란 또는 실록산일 수 있다. 이러한 규소화합물의 예는 알킬 오쏘실리케이트 예를 들어 에틸 오쏘실리케이트 및 프로필 오쏘실리케이트, 알킬 폴리실리케이트, 예컨대, 에틸 폴리실리케이트 및 n-프로필 폴리실리케이트, 모노오가노트라이알콕시실란, 예컨대, 메틸 트라이메톡시실란, 에틸 트라이메톡시실란，메틸 트라이 n-프로폭시실란, 뷰틸 트라이에톡시실란 및 페닐 트라이메톡시실란이다. 바람직한 물질은 알킬트라이알콕시실란이다. 아미노알콕시실란으로서, 분자 내에 규소-결합된 하이드로카본옥시 기와 적어도 하나의 아미노 기를 함유하는 규소-결합된 탄화수소기(바람직하게는 12개 이하의 탄소 원자를 가진) 기를 갖는 화학식 RHNR,SiXa(OY)3 - a인 하나 이상의 물질을 사용할 수 있다. 실란의 일반식에서, 치환기 R은 수소, 저급 알킬 또는 적어도 하나의 아미노기를 함유하는 지방족 기일 수 있다. 따라서 R은 예를 들어 수소(H), 메틸, 에틸, 프로필, -(CH2CH2NH)zH기(식 중, z는 정수, 바람직하게는 1 또는 2), 또는 H2NQ-기(여기서 Q는 2가 탄화수소기, 예컨대, -CH(CH3)CH2-, -(CH2)4- 또는 -(CH2)5-)임을 나타낼 수 있다. 치환기 Y는 예를 들어 메틸, 에틸, 메톡시에틸일 수 있고, a는 정수이고 0 또는 1의 값을 가지고, R'는 3 내지 6의 탄소원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고, X는 1 내지 6의 탄소 원자를 포함하는 1가 탄화수소 기를 나타낸다. 상기 화학식의 바람직한 아미노 알콕시실란은 화학식 H2N(CH2)2NHR，Si(OY)3 및 H2NR'Si(OY)3로 표시되는 화합물이다. 식 중, R'는 탄소원자 3 또는 4의 알킬렌기, 예컨대, -(CH2)3- 또는 CH2CH(CH3)CH2-를 나타내고, 각각의 Y는 메틸, 에틸 또는 메톡시에틸을 나타낸다. 바람직한 물질은 K-아미노프로필트라이에톡시실란이다. 에폭시알콕시실란으로서, 하이드로카본옥시기 및 에폭시 함유 유기 기를 갖는 하나 이상을 실란을 사용할 수 있다. 바람직한 물질은 글리시독시프로필 트라이메톡시실란이다.
바람직하게는, 상기 조성물은 바람직한 부착 촉진제를 0.1 내지 15중량%, 바람직하게는 0.3 내지 7중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 5중량% 함유한다.
본 발명에서 사용된 실리콘 조성물은 임의의 실온 경화 반응을 사용할 수 있지만, 바람직한 조성물은 소위 2부분 유형의 것으로, 예를 들면 상기 (ⅳ)에 기재된 말단 실란올(°SiOH) 기를 갖는 폴리다이오르가노실록산과, 알콕시 실란, 또는 실록산, 예를 들어 메틸트라이메톡시실란, 에틸폴리실리케이트 또는 n-프로필 폴리실리케이트 및 카복실산의 금속염, 예를 들어 옥토산주석, 다이뷰틸 또는 다이옥틸주석 다이라우레이트 또는 다이메틸 주석 카복실레이트 및 부착 촉진제의 혼합물을 포함한다. 잘 알려진 바와 같이, 이러한 조성물은 일반적으로 2개의 패키지로서 준비되고 저장되며, 패키지는 사용 시점에서 혼합된다.
실리콘 조성물은 일반적으로 강화 및/또는 증량 충전제의 적어도 5중량부를 함유한다. 그러한 충전제의 예로 발연 실리카, 침강 실리카, 분쇄 석영, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 분쇄형 또는 석출형일 수 있는, 운모, 미세 벌룬 및 점토를 포함한다. 특히 강화 실리카 및 탄산칼슘 같은 충전제는 예를 들어 오가노규소 화합물 또는 스테아르산칼슘으로 코팅함으로써 처리될 수 있다.
또한, 이들 실리콘 조성물은 예를 들어 트라이오가노실릴 말단화된 폴리다이메틸실록산 같은 가소제, 이산화티타늄, 카본블랙 및 산화철과 같은 안료를 포함하는 당 업계에서 잘 알려진 다양한 첨가제를 포함할 수 있다.
후면 구조(120)는 알루미늄을 포함할 수 있는 금속 외피(122)를 포함하며, 내부에 절연물질(124)이 밀봉된다. 절연물질(124)은 미네랄 울(mineral wool) 또는 폴리아이소사이아누레이트와 같은 물질을 포함할 수 있지만, 그것은 또한 저밀도 발연 실리카 절연물질 또는 에어로겔(aerogel)을 포함할 수 있다. 금속 외피(122)의 단단한 구조는 조립 중에 손상을 방지하도록 그러한 취약한 물질을 충분히 보호한다. 금속 외피(122)의 가장자리 및 이음매는 밀봉되어 연속적인 공기 및 증기 장벽을 제공할 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 특정 목적을 위해 보이드(112) 내에 아이템이 배치될 수 있다. 예를 들어, 격자(lattice) 또는 그릴(grill)은 원하는 시각적 효과를 생성하기 위해 후면 패널(126)에 배치될 수 있다. 야간에 시각적 효과를 생성하기 위해 긴 수명의 LED 조명을 보이드(112)에 배치할 수 있다. 집광기, 열 회수 패널 및 태양 에너지 패널은 또한 태양 에너지를 수집하기 위해 후면 패널(126)에 결합될 수 있다. 일반적으로, 보이드(112) 내부에 아이템을 위치시키려면, 일단 섀도우 박스(100)가 설치되면 수리 또는 교체가 어렵기 때문에, 건물의 예상 수명과 동일한 수명을 갖는 타입이어야한다.
섀도우 박스(200)의 대안적인 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 후면 구조(120)를 덮는 금속 패널(226)은 명확한 코너를 형성하지 않는 각진 표면(228)을 포함할 수 있다. 각진 표면(228)의 사용은 깊이의 인식을 증가시킬 수 있다.
다른 대안적인 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 후면 구조는 섀도우 박스(300)에 더 많은 창같은 외관을 제공하기 위해 제2 유리층(310)을 포함할 수 있다. 플러드 코팅 프릿(flood coat frit)(312)은 후면의 (#4) 표면에 적용되어 글레이징(310)에 원하는 효과를 부여할 수 있다. 스페이서(130) 커버(326)는 도장된 금속 시트 또는 스페이서(130)에 직접 도포된 페인트코팅일 수 있다.
섀도우 박스(400)의 또 다른 대안적인 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 후면 구조(420)는 특정 멀리언(mullion) 구성 내에서의 배치를 수용하기 위해서 개방 영역을 정의하도록 오프셋될 수 있다. 유사하게, 도 5a에 도시된 바와 같은 섀도우 박스(500)의 다른 실시예는 특정의 기존 프레임과 함께 사용하기 위한 연장된 외부 글레이징(510) 및 외부 스페이서(512)를 포함할 수 있다. 당업자라면 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 이러한 구성의 많은 조합 및 다른 많은 구성이 가능하다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 스페이서(130)가 원하는 미적 효과를 갖는다면, 스페이서는 보이드(112) 내에서 덮이지 않은 채로 남을 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 외부 글레이징(510)은 (예를 들어, 금속 멀리언 요소(514) 및 밀봉부(516)를 포함할 수 있는) 기존 커튼 월 멀리언 시스템의 공간을 수용하도록 더 연장될 수 있다. 그러한 실시예는 섀도우 박스 시스템(500)과 멀리언 요소(514) 사이의 공간을 채우기 위한 절연 부재(512)를 포함할 것이다. 절연 부재(512)는 에어로겔과 같은 절연물질의 블록, 또는 다른 많은 유형의 건축기술 분야에서 일반적으로 알려진 절연물질 중 하나를 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 커튼 월(600)은 다수의 비전 글레이징 패널(610) 및 섀도우 박스 유닛(100a 내지 100c)으로 형성될 수 있다. (간략하게 하기 위해 이 도면에서 멀리언은 명시적으로 표시하지 않았다.) 알 수 있듯이, 수평 섀도우 박스(100a)는 서브플로어 구조(10)를 숨기기 위해 사용될 수 있다. 수직 섀도우 박스(100b)는 컬럼(12)을 숨기기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 섀도우 박스(100c)는 (데이터 센터 또는 유틸리티 룸 같은) 다른 영역을 숨기기 위해 서로 옆에 배치될 수 있다. 따라서, 영역은 여전히 글레이즈된 외관을 나타내면서 숨겨진다. 또한, 이 섀도우 박스는 단단한 불투명 패널이 필요한 커튼 월을 포함하여 건물 외장 시스템의 모든 위치에서 사용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 섀도우 박스(700)는 비전 유리패널(710)이 스페이서(716)에 의해 분리된 제1 비전 유리패널(714) 및 제2 비전 유리패널(712)을 포함할 수 있는 트리플-글레이즈드(triple-glazed) 시스템을 포함할 수 있다. 스페이서(716)는 밀봉물질(720)로 용접 밀봉되고 구조적 밀봉제(722)에 의해 지지된다. 후면 패널(730)은 세라믹 프릿(732)이 적용된 제3 판유리(glass pane)를 포함할 수 있다.
패널화된 섀도우 박스의 상술한 실시예는 절연 섀도우 박스의 제조에 사용되는 공정 및 물질을 사용하여 제조된 용접 밀봉된 섀도우 박스 구조의 잠재적인 기술적 및 시각적 결점을 해결한다.
패널화된 섀도우 박스의 상술한 실시예는 섀도우 박스의 모든 구성 요소가 패널로 사전 조립될 때 현장 설치 작업을 최소화한다. 설치 시간을 최소화하면 현장 인건비가 절감되고 시공 속도가 빨라진다.
패널화된 섀도우 박스의 상술한 실시예는 섀도우 박스 패널이 특별 조건 현장설치보다 우수한 품질 관리가 가능한 공장 조건하에서 제조되기 때문에 섀도우 박스 품질을 향상시킨다. 섀도우 박스 품질의 향상은 지속적인 관리 비용을 줄이고 섀도우 박스의 서비스 수명을 연장하는 추가적인 이점을 제공한다.
상술한 실시예는 출원시에 발명자에게 공지된 바람직한 실시예 및 본 발명의 최선의 실시예를 포함하지만, 단지 예시적인 예로서 제시된다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 명세서에 개시된 특정 실시예로부터 많은 편차가 만들어질 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 특정 실시예에 한정되지 않고 하기 청구범위에 의해 결정되어야 한다.

Claims (28)

  1. 건축 구조물의 커튼 월(curtain wall)의 넌-비전(non-vision) 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법으로서,
    (a) 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 건축 구조물로부터 멀리 떨어진 위치에서, 복수의 섀도우 박스 각각을 조립하기 위해 다음의 (i) 및 (ii) 단계를 수행함으로써 상기 복수의 섀도우 박스를 조립식으로 제작하는 단계:
    (i) 제1 기밀 및 내습성 용접 밀봉부 및 제2 기밀 및 내습성 용접 밀봉부로 비전 유리패널과 후면 구조 사이의 내부 스페이서를 밀봉하는 단계로서, 상기 스페이서는 상기 비전 유리패널이 상기 후면 구조로부터 이격되도록 하는 길이를 가지고, 상기 후면 구조는 제1 절연물질 및 상기 제1 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피(rigid envelope)를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 비전 유리패널의 주변 에지를 따라 그리고 상기 후면 구조의 주변 에지를 따라 배치되어 상기 비전 유리패널을 상기 후면 구조로부터 이격된 관계로 유지시켜, 상기 제1 용접 밀봉부가 상기 내부 스페이서를 상기 비전 유리패널에 밀봉하고 상기 제2 용접 밀봉부가 상기 내부 스페이서를 상기 후면 구조에 밀봉시켜 상기 비전 유리패널, 상기 후면 구조 및 상기 내부 스페이서가 그 내부에 용접 밀봉된 보이드를 형성하게 하는, 상기 내부 스페이서를 밀봉하는 단계; 및
    (ii) 상기 내부 스페이서 주위에 구조적 밀봉부를 적용하여 상기 비전 유리의 주변 에지, 상기 내부 스페이서 및 상기 후면 구조에 부착되도록 하는 단계; 및
    (b) 조립식으로 제작 후, 상기 복수의 섀도우 박스를 상기 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 상기 건축 현장 중 선택된 하나에 전달하는 단계를 포함하는, 상기 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 섀도우 박스 중 적어도 하나를 상기 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 상기 건축 현장 중 선택된 하나에서 미리 조립된 프레임 구조 내에 배치하는 단계를 더 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 스페이서 내에 복수의 챔버를 획정하는 단계; 및
    (b) 상기 복수의 챔버 각각에 건조제를 배치하는 단계를 더 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 비전 유리패널을 상기 후면 구조로부터 적어도 1인치만큼 이격되게 유지하도록 선택되는 치수를 갖는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 용접 밀봉부 및 제2 용접 밀봉부는 폴리아이소뷰틸렌을 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 절연물질은 미네랄 울(mineral wool), 폴리아이소사이아누레이트, 진공 밀봉된 발연 실리카，에어로겔 및 이들의 조합물로 이루어진 절연물질의 군으로부터 선택되는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 비전 유리패널은 적어도 두 개의 이격된 판유리를 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 후면 패널은 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면을 갖는 후면 유리층을 포함하고, 그리고
    상기 방법은 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면 중 선택된 표면에 플러드 코팅 프릿(flood coat frit)을 적용하는 단계를 더 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 후면 패널은 중앙 부분을 포함하고, 그리고
    상기 방법은, 원하는 시각적 효과를 생성하도록 상기 중앙 부분으로부터 외측으로 연장된 주변 부분을 구부리는 단계를 더 포함하는, 건축 구조물의 커튼 월의 넌-비전 영역을 덮는 요소를 공급하는 방법.
  10. 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템으로서,
    (a) 상기 건축 구조물의 외부 표면에 부착되도록 구성된 프레임 구조;
    (b) 상기 프레임 구조에 의해 지지되는 복수의 비전 유리패널; 및
    (c) 유닛화 커튼 월 조립 공장 및 건축 구조물 모두에 전달되기 전에 조립식으로 제작된 복수의 섀도우 박를 포함하되, 상기 복수의 섀도우 박스 각각은 상기 프레임 구조에 부착되도록 구성되고, 넌-비전 영역을 덮도록 구성되며, 상기 복수의 섀도우 박스 각각은,
    (i) 주변 에지를 갖는 비전 유리패널;
    (ⅱ) 주변 에지를 갖는 후면 구조로서, 상기 후면 구조는 절연물질과 상기 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피를 포함하는 후면 구조;
    (ⅲ) 상기 비전 유리패널의 상기 주변 에지를 따라 상기 후면 구조의 상기 주변 에지를 따라 배치되어 상기 비전 유리패널을 상기 후면 구조로부터 이격된 관계로 유지시키는 내부 스페이서로서, 상기 내부 스페이서는 그 내부에 건조제가 배치된 적어도 하나의 챔버를 정의하는 내부 스페이서;
    (ⅳ) 상기 내부 스페이서를 상기 비전 유리패널에 밀봉하는 제1 용접 밀봉부 및 상기 내부 스페이서를 상기 후면 구조에 밀봉하여 상기 비전 유리패널, 상기 후면 구조 및 상기 내부 스페이서가 용접 밀봉된 보이드를 정의하는 제2 용접 밀봉부;
    (ⅴ) 상기 내부 스페이서 둘레에 배치되고 상기 비전 유리, 상기 내부 스페이서 및 상기 후면 구조의 주변 에지에 부착되는 구조적 밀봉부; 및
    (ⅵ) 상기 용접 밀봉된 보이드 내에 배치되고 상기 후면 구조에 대향하여 배치된 후면 패널로서, 상기 후면 패널은 상기 비전 유리패널을 통해서 보는 뷰어(viewer)에게 원하는 시각적 효과를 제공하도록 구성된 미적 처리를 포함하는 상기 후면 패널을 포함하는, 상기 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 기밀 및 내습성 밀봉부 및 상기 제2 기밀 및 내습성 밀봉부는 폴리아이소뷰틸렌을 포함하는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 비전 유리패널을 상기 후면 구조로부터 적어도 1인치 이격되게 유지하도록 선택된 치수를 갖는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 비전 유리패널은 적어도 두 개의 이격된 판유리를 포함하는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  14. 제10항에 있어서, 상기 절연물질은 미네랄 울, 폴리아이소사이아누레이트, 진공 밀봉된 발연 실리카, 에어로겔 및 이들의 조합물로 이루어진 절연물질의 군으로부터 선택되는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  15. 제10항에 있어서, 상기 후면 패널은 금속판, 금속 복합판 및 이들의 조합으로 이루어진 패널 군으로부터 선택된 패널을 포함하는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  16. 제10항에 있어서, 상기 후면 패널은 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면을 갖는 후면 유리층을 포함하되, 상기 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면 중 선택된 표면에 플러드 코팅 프릿이 적용된, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  17. 제10항에 있어서, 상기 후면 패널은 중앙 부분과 상기 후면 구조로부터 외측으로 연장된 주변 부분을 더 포함하는, 건축 구조물을 덮는 커튼 월 시스템.
  18. 건축용 커튼 월 시스템과 사용하기 위한 섀도우 박스로서,
    (a) 외부의 #1 표면, 대향하는 내부의 #2 표면 및 주변 에지를 갖는 비전 유리패널;
    (b) 주변 에지를 갖는 후면 구조로서, 제1 절연물질과 상기 제1 절연물질 주위에 배치된 단단한 외피를 포함하는, 상기 후면 구조;
    (c) 내부에 건조제가 배치된 복수의 챔버를 정의하며 상기 비전 유리패널의 내부의 #2 표면의 주변 에지를 따라 그리고 상기 후면 구조의 주변 에지를 따라 배치되어 상기 비전 유리패널이 상기 후면 구조로부터 이격된 관계에 있도록 유지하는 내부 스페이서;
    (d) 상기 내부 스페이서를 상기 비전 유리에 밀봉하는 제1 폴리아이소뷰틸렌 밀봉부 및 상기 내부 스페이서를 상기 후면 구조에 밀봉하여 상기 비전 유리패널, 상기 후면 구조 및 상기 내부 스페이서가 그 내부에 용접 밀봉된 보이드를 정의하도록 하는 제2 폴리아이소뷰틸렌 밀봉부로서, 상기 스페이서는 상기 비전 유리패널이 상기 후면 구조로부터 1인치 초과하여 이격되게 하는 길이를 갖는, 제1 및 제2 폴리아이소뷰틸렌 밀봉부; 및
    (e) 상기 내부 스페이서 둘레에 배치되고 상기 비전 유리, 상기 내부 스페이서 및 상기 후면 구조의 주변 에지에 부착되어 구조적 지지를 제공하는 실리콘 밀봉부를 포함하되,
    상기 섀도우 박스는 사전 조립된 프레임 구조에 삽입되기 전에 조립식으로 제작된 것인, 섀도우 박스.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 절연물질은 미네랄 울, 폴리아이소사이아누레이트, 진공 밀봉된 발연 실리카, 에어로겔 및 이들의 조합물로 이루어진 절연물질의 군으로부터 선택되는, 섀도우 박스.
  20. 제18항에 있어서, 상기 비전 유리패널은 적어도 두 개의 이격된 판유리를 포함하는, 섀도우 박스.
  21. 제18항에 있어서, 상기 용접 밀봉된 보이드 내에 그리고 상기 후면 구조에 대향하여 배치된 후면 패널을 더 포함하고, 상기 후면 패널은 상기 비전 유리패널을 통해 보는 뷰어에게 원하는 시각 효과를 제공하도록 구성된 미적 처리를 포함하는, 섀도우 박스.
  22. 제21항에 있어서, 상기 후면 패널과 인접하고 상기 내부 스페이서를 숨기기 위해 상기 내부 스페이서의 적어도 일부를 덮도록 상기 보이드 내에 배치된 내부 스페이서 커버를 더 포함하는, 섀도우 박스.
  23. 제21항에 있어서, 상기 후면 패널은 금속판을 포함하는, 섀도우 박스.
  24. 제21항에 있어서, 상기 후면 패널은 중앙 부분과 상기 후면 구조로부터 외부쪽으로 연장되어 깊이있는 환상을 생성하는 주변 부분을 포함하는, 섀도우 박스.
  25. 제21항에 있어서, 상기 후면 패널은 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면을 갖는 후면 유리층을 포함하되, 상기 내부의 #3 표면 및 후면의 #4 표면 중 선택된 표면에 플러드 코팅 프릿이 적용된, 섀도우 박스.
  26. 제18항에 있어서, 상기 구조적 밀봉부의 외부에 배치되고 상기 비전 유리패널에 고정된 외부 스페이서를 더 포함하되, 상기 스페이서는 기존의 멀리언 시스템에 적합하도록 채용된, 섀도우 박스.
  27. 제26항에 있어서, 상기 구조적 밀봉부와 상기 외부 스페이서 사이에 배치된 제2 절연물질을 포함하는 부재를 더 포함하는, 섀도우 박스.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제2 절연물질은 미네랄 울, 폴리아이소사이아누레이트, 진공 밀봉된 발연 실리카, 에어로겔 및 이들의 조합물로 이루어진 절연물질의 군으로부터 선택되는, 섀도우 박스.
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