特表 2022-547921 圧縮フィット溝付きスペーサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-16

(54)【発明の名称】圧縮フィット溝付きスペーサー

(51)【国際特許分類】

   E06B 3/663 20060101AFI20221109BHJP

【ＦＩ】

E06B3/663 N

E06B3/663 F

E06B3/663 H

E06B3/663 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022515011

(86)(22)【出願日】2020-09-16

(85)【翻訳文提出日】2022-04-06

(86)【国際出願番号】 US2020051035

(87)【国際公開番号】W WO2021055447

(87)【国際公開日】2021-03-25

(31)【優先権主張番号】62/901,120

(32)【優先日】2019-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】314013431

【氏名又は名称】クアネックス アイジー システムズ、 インク

(74)【代理人】

【識別番号】100101281

【弁理士】

【氏名又は名称】辻永 和徳

(72)【発明者】

【氏名】ブキャナン ロナルド エルスワース

(72)【発明者】

【氏名】シーツ ディラン トーマス

(72)【発明者】

【氏名】フロリオ ヨセフ ドネイト

(72)【発明者】

【氏名】マックピーク デイビット アレン

(72)【発明者】

【氏名】モリナロ マーク クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】ハンメル シーン ヨセフ

(72)【発明者】

【氏名】イーアールビー ジョー ビー

【テーマコード（参考）】

2E016

【Ｆターム（参考）】

2E016AA01

2E016BA01

2E016BA03

2E016BA08

2E016CA01

2E016CB01

2E016CB02

2E016CC03

2E016EA02

2E016FA01

2E016FA02

(57)【要約】

スペーサーは、絶縁ユニットの第１および第２のペインを支持し、スペーサーはまた、第１のペインと第２のペインとの間の第３の内側ペインも圧縮的に支持する。スペーサーは、第３のペインの外周エッジを受け入れるチャネルを画定する。第３のペインがチャネルに挿入されると、チャネルネックの両側のスペーサーが変形する。スペーサー材料の弾力性により、チャネルネックの両側のスペーサー材料がガラスの第３のペインに圧縮的に係合する。したがって、スペーサーは、チャネル内に配置された接着剤を必要とせずに、内側のスペーサーを保持する。この構成は、チャネルをペインに対して閉じ、チャネルの内面が見えないようにする。これにより、断熱ガラスユニットの内部に望ましい外観が提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下を含むアセンブリ：
内部インシュレイティングチャンバーを画定する、周囲スペーサーアセンブリによって保持される第１および第２のペイン、該第1のペインは厚みを有し、該第２のペインも厚みを有する；
内部インシュレイティングチャンバー内のスペーサーアセンブリによって保持される第３の内部ペイン、該第３のペインは厚さを有し、該第３のペインの厚さは該第１のペインと該第２のペインの厚さよりも小さい；
該スペーサーアセンブリは、該内側インシュレイティングチャンバーに面する内側面、第１および第２の側面、および外側面を有する弾性スペーサーボディを含む；
該第３のペインのエッジ部分を受け入れるチャネルを画定するスペーサーボディ、該チャネルはチャネルベースと、該スペーサーボディの内側面を該チャネルベースに接続するチャネルネックとによって画定される；および
該内側面、該チャネルネック、および該チャネルベースの間に配置された該スペーサーボディの部分であって、該第３のペインに圧縮的に係合するショルダー部分。

【請求項2】

前記スペーサーボディが幅を有し、前記チャネルネックが前記スペーサーボディの幅に対して中心にある、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項3】

前記スペーサーボディは、高さおよび中心を有し、前記チャネルベースは、前記スペーサーボディの高さの中心の内側にオフセットして配置された中心を有する、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項4】

前記チャネルベースが、前記第３のペインの厚さよりも大きい幅を有する、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項5】

前記チャネルベースが前記第３のパネルのためのシートを画定し、該シートはチャンネルネックに沿っている、請求項４に記載のアセンブリ。

【請求項6】

前記第３のペインは、前記インシュレイティングチャンバーを第１の部分および第２の部分に分割し、前記インシュレイティングチャンバーの第１および第２の部分は前記第３のペインの端部の周りと流体連絡を有する、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項7】

前記第３のペインは、前記インシュレイティングチャンバーを前記第１の部分および前記第２の部分に分割し、インシュレイティングチャンバーの第１および第２の部分は前記第３のペインによって画定された開口部を介して流体連絡を有する、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記スペーサーアセンブリの外側面と前記第１および前記第２のペインとの間に画定されたチャネル内に配置されたシーラントをさらに含む、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項9】

前記スペーサーボディを前記第１および第２のペインに接続する接着剤をさらに含む、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項10】

前記接着剤がアクリル接着剤である、請求項９に記載のアセンブリ。

【請求項11】

前記スペーサーボディの外側面に接続された水蒸気バリアをさらに備える、請求項１０に記載のアセンブリ。

【請求項12】

三重ペインインシュレイティングガラスユニットを形成するために使用されるスペーサーアセンブリであって、該ユニットは厚さを有する内側の第３のペインを含み、該スペーサーアセンブリは以下を含む：
インシュレイティングガラスユニットの内部インシュレイティングチャンバーに面するように適合された内側面、第１および第２の側面、および外側面を有するスペーサーボディ；
該スペーサーボディは第３のペインのエッジ部分を受け入れるように適合されたチャネルを画定する；該チャネルはチャネルベースと、スペーサーボディの内側面をチャネルベースに接続するチャネルネックとによって画定される；
該内側面、該チャネルネック、および該チャネルベースの間に配置されたスペーサーボディの部分であって、第３のペインと弾性的に係合するように適合されたショルダー部分；および
該第３のペインの厚さよりも小さい距離だけチャネルネックで離れているショルダー部分。

【請求項13】

前記スペーサーボディが幅を有し、前記チャネルネックが前記スペーサーボディの幅に対して中心にある、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項14】

前記スペーサーボディは高さおよび中心を有し、前記チャネルベースは、前記スペーサーボディの高さの中心の内側にオフセットして配置された中心を有する、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項15】

前記チャネルベースは、前記チャネルネックよりも大きい幅を有する、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項16】

前記チャネルベースが第３のパネルのためのシートを画定し、該シートはチャンネルネックに沿っている、請求項１５に記載のアセンブリ。。

【請求項17】

第１および第２の側面に配置された接着剤をさらに含む、請求項１２に記載のアセンブリ。

【請求項18】

前記接着剤がアクリル接着剤である、請求項１７に記載のアセンブリ。

【請求項19】

前記スペーサーボディの外側面に接続された水蒸気バリアをさらに備える、請求項１８に記載のアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連する出願との相互参照
この出願は、２０１９年９月１６日に提出された米国仮特許出願６２／９０１，１２０の優先権と利益を主張する。その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

本開示は、インシュレイティングガラスユニット(insulating units)、三重シートインシュレイティングガラスユニット(triple-sheet insulating glass units)用のスペーサー、スペーサーの製造方法及び三重シートインシュレイティングガラスユニットの製造方法に関する。具体的には、本開示は、三重シートインシュレイティングガラスユニットの少なくとも内側の第３のペイン(pane)を圧縮的に保持するスペーサーに関する。

【0003】

住宅やその他の建物のエネルギー効率を高めるために、複数ペインのインシュレイティングユニット(multiple-pane insulating units)が使用されている。複数ペインのインシュレイティングユニットは、ペインの周囲の周りまたはそのすぐ内側に配置されたスペーサーによって離間された一対の外側グレージングペインを含む。２つのペインはスペーサーと連携して、空気または不活性ガスのいずれかで満たされたインシュレイティング密閉キャビティを形成する。１つまたは複数の内側ペインは、外側グレージングペインに対して実質的に平行な関係でスペーサーアセンブリによって保持することができる。１または複数の内側のペインは、外側のペインと同じ厚さの別のガラス板、外側のペインよりも薄い別のガラス板、または典型的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）でできている薄い柔軟なプラスチックの内側フィルムにすることができる。トリプルユニットでは、内側ペインは１つのキャビティを一対のキャビティに分割し、外側の空間と内側の空間の間にさらなるインシュレイティング層を加える。トリプルペインインシュレイティングユニットを形成する１つの方法は、３つのペインの間に２つのスペーサーを使用して、個別にシールされたインシュレイティングキャビティを並べて形成することである。この構成の例は、米国特許４，８３１，７９９の図４－７に記載されている。三重ペインインシュレイティングユニットを形成する別の方法は、米国特許第６，２９５，７８８号に開示されており、内側ペインは、剛性スペーサーによって保持されるインサートによって画定されるオープンスロット内に受け入れられる。薄い内側パネルにこのようなスロットを使用すると、製造上の問題が発生する。さらなる方法が米国特許第８，５３４，０１９号に開示されており、内側ペインは、内向きに対面するチャネルに突出する柔軟なフィンガーによって受け取られる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、インシュレイティングガラスユニットの第１および第２のペインを支持するためのスペーサーを提供し、ここで、該スペーサーはまた、第１および第２のペインの間の第３の内側ペインを圧縮的に支持する。このスペーサーは、３番目のペインの外周エッジを受け入れるチャネルを画定する。画定されたチャネルには、チャネルベース(channel base)をスペーサーの内側面に接続するネックを有する。１つの構成では、チャネルベースは、第３のペインの厚さよりも大きい最大幅を有し、ネックは、第３のペインの厚さよりも小さい幅を有する。この構成では、チャネルネックのいずれかの側に、変形されて３番目のペインをチャネル内に挿入できるようにするスペーサー材料を必要とする。スペーサーは弾力性を有する。スペーサー材料の弾力性により、チャネルネックの両側のスペーサー材料がガラスの３番目のペインに圧縮的に係合する。したがって、スペーサーは、チャネル内に配置された接着剤を必要とせずに、内側のスペーサーを保持する。この配置はペインに対してチャネルを閉じ込め、チャネルの内側表面を見えなくして、インシュレイティングガラスユニットの内側部分に望ましい外観を提供する。

【0005】

本開示は、三重ユニットが２ペインユニットと同じ重量を有しつつ同じ全体厚さを有することを可能にする薄い内側ペインを備えたインシュレイティングガラスユニットを提供する。

【0006】

本開示は、スペーサーが複数の内側ペインを受け入れて、３以上のペインを有するインシュレイティンググレージングユニットを作成することができる、複数のチャネルを備えたスペーサー構成を提供する。

【0007】

１つの構成では、上記のスペーサーは、スペーサーの中心から内側にオフセットされたチャネルを画定する。この構成では、チャネルネックに沿って配置されたスペーサー材料は、チャネルベースとスペーサーの外側面との間に配置されたスペーサー材料よりも薄い。

【0008】

本開示はまた、材料がチャネル内に配置され、第３のペインの縁が材料と係合するオプションを提供する。材料は、接着剤、シーラント、または乾燥剤マトリックスである。チャネルの構成は、３番目のペインが挿入される前と後の両方でこの材料がチャネルのネックから流出するのを防ぐのに役立つ。

【0009】

本開示は、ガラスの第３のペインの縁を受け入れることができるチャネルを有するスペーサーを形成するための方法を提供する。この方法は、チャネルベースを形成する長手方向の開口部を備えた細長いスペーサーを押し出すか、または他の方法で形成するステップを含む。この縦方向の開口部は、チャネル内に挿入されるペインの厚さよりも広い幅を持っている。次に、スペーサーをその内側面からチャネル内にスリットして、チャネルのネックに挿入されるペインの厚さよりも狭い幅を有するネックを形成する。

【0010】

本明細書に記載される個々の特徴は、本開示のデバイスの異なる構成を形成するために、以下に具体的に記載されるものとは異なる組み合わせで組み合わせることができる。本開示の前述の非限定的な態様、ならびに他の態様は、以下により詳細に説明される。デバイス、アセンブリ、および方法のより完全な理解は、アセンブリの相対的なサイズおよび寸法を示すことを意図していない添付の図面を参照することによって得ることができる。これらの図面および以下の説明では、同様の数値指定は、同様の機能のコンポーネントを指す。その説明で使用される特定の用語は、図面の例示のために選択された実施形態の特定の構造のみを指すことを意図しており、本開示の範囲を定義または制限することを意図していない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、中央部分が切り離された三重ペインインシュレイティングガラスユニットの断面図である。

【図2】図２は、例示的なスペーサーボディの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

開示の詳細な説明
例示的なインシュレイティングユニットは、一般に、添付の図面において参照番号２によって示されている。インシュレイティングユニット２は、４および６で示される第１および第２の外側ペインと、周囲スペーサーアセンブリ１０によって支持される内側の第３のペイン８とを含む。ペイン４、６、および８は、ガラスまたは透明または半透明のポリマーペインなどの他の材料であり得る。外側ペイン４および６とスペーサーアセンブリ１０との組み合わせは、空気または不活性ガスで満たすことができる内側インシュレイティングチャンバーを画定する。内側の第３のペイン８は、内側のインシュレイティングチャンバーを第１および第２の部分に分割し、第１および第２の部分は、内側の第３のペイン８の縁の周りで流体連絡している。いくつかの態様では、内部インシュレイティングチャンバーの異なる部分間で流体連絡を提供するように第３のペイン８に開口を形成することができる。内側の第３のペイン８は、ペイン４および６よりも実質的に薄く（０．５ｍｍから２．０ｍｍ、例えば０．７ｍｍ）提供されることができ、その結果、ユニット２の厚さおよび重量は、従来のダブルユニットと同じか、またはそれほど大きくない。第１および第２のペイン４および６は、２ｍｍから１０ｍｍの厚さで提供することができ、例示的な厚さは、３ｍｍから４ｍｍおよび９ｍｍから１０ｍｍである。これらの寸法は、例として提供されている。他の厚さも外側のペインと内側のペインの間で同様の比率で使用できる。

【0013】

スペーサーアセンブリ１０は、稠密または発泡した弾性材料から作製されたスペーサーボディ２０を含む。たとえば、材料は主にゴム、シリコーン、またはＥＰＤＭから作ることができる。スペーサーボディ２０は、ＳＵＰＥＲＳＰＡＣＥの商標で販売されているスペーサーの組成を持つことができる。材料は、水蒸気を透過するか、または不浸透性にすることができる。材料が透過性である場合、乾燥剤をスペーサーボディ２０の全体にわたり配置することができる。スペーサーアセンブリ１０の背後で使用される材料の湿気およびガス透過性に応じて、スペーサーアセンブリ１０は、スペーサーボディの外側面２４に適用される蒸気およびガスバリア２２を含み得る。このバリア２２は、スペーサーボディ２０に直接塗布されるコーティング、またはスペーサーボディ２０に接着された別個のシート２２として適用され得る。蒸気バリア２２は、金属箔、プラスチックシート、または金属化プラスチックフィルムであり得る。

【0014】

可撓性または半硬質フォームスペーサーボディ２０は、熱可塑性または熱硬化性プラスチックから製造することができる。適切な熱硬化性プラスチックには、シリコーンおよびポリウレタンが含まれる。適切な熱可塑性材料には、サントプレンなどの熱可塑性エラストマーが含まれる。発泡シリコーンも使用できる。シリコーンフォームの利点には、優れた耐久性、最小限のガス放出、低圧縮永久歪み、優れた弾力性、高温安定性、および低温柔軟性が含まれる。シリコーンフォームのさらなる利点は、材料が透湿性であり、したがって水蒸気がフォーム内の乾燥剤材料に容易に到達できることである。

【0015】

フォームの製造中に、乾燥剤が充填剤として追加される。使用される乾燥剤の種類は、通常、水蒸気を除去するための３Ａモレキュラーシーブゼオライトであり、さらに少量の１３Ｘモレキュラーシーブ、シリカゲル、または活性炭を使用して有機蒸気を除去することができる。全体として、使用する乾燥剤の量は、従来の密閉グレージングユニットに通常組み込まれている乾燥剤の量と一致するべきである。

【0016】

スペーサーボディ２０の内側面３４は、日光に長時間さらされた後に材料が粉化したり剥がれ落ちないように、ＵＶ耐性でなければならない。必要な長期耐久性を提供するために、使用する材料に応じて、材料にＵＶ安定剤を添加したり、スペーサーボディ２０の内側面３４を覆ったりコーティングしたりするなど、さまざまな特殊な対策を講じることができる。シリコーンなどの耐久性材料は優れた耐紫外線性を備えているため、内側面を特別にコーティングしたり覆ったりする必要はない。

【0017】

接着剤２６は、スペーサーボディ２０をペイン４および６の内側面に接続する。接着剤は、感圧性アクリル接着剤であり得る。感圧接着剤２６は、スペーサーボディ２０の両側に事前に塗布されている。適切な接着剤を選択する際には、５つの主要な基準がある：高粘着性、剪断強度、耐熱性、ＵＶ耐性、および非ガス放出性。シリコーンフォームスペーサーボディには、さまざまな接着剤を使用できるが、接着剤は耐紫外線性の感圧アクリル接着剤であることができる。

【0018】

スペーサーアセンブリ１０は、シーラント２８で裏打ちされる。シーラント２８は、ポリイソブタレンベースのシーラントであり得る。シーラント２８は、４および６の第１および第２のペインとの間のスペーサーアセンブリ１０の外側に画定されたチャネル内に配置される。

【0019】

スペーサーボディ２０は、内側第３ペイン８の外縁部分を弾性的に保持するチャネルを画定する。チャネルは、チャネルベース３０をスペーサーボディ２０の内側面３４に接続するチャネルネック３２を備えた開口チャネルベース３０を含む。チャネルベース３０の中心は、スペーサーボディ２０の中心線からスペーサーボディ２０内で内側にオフセットされている（図２の寸法４０参照）。内側の第３のペイン８がチャネルベース３０内に配置される前に、チャネルネック３２は、内側ペイン８の厚さよりも小さい幅を有し、チャネルネック３２を画定するスペーサーボディ２０の肩部分３６が内側の第３のペイン８と弾性的に係合して圧縮力を提供するようにされる。ショルダー部分３６は、チャネルベース３０の内側、チャネルネック３２の外側、および内側面３４の外側に配置される。内側の第３のペイン８に裏打ちが閉じ込められる場合、肩部分３６は閉じられた平滑な外観を内側表面３４に与える。内側表面３４は見えるため、閉じられた平滑な外観はスペーサーボディ２０の望ましい外観である。

【0020】

チャネルベース３０は、円形、三角形、または長方形などの異なる断面形状で提供することができる。例示的な構成では、チャネルベース３０は楕円形であり、長さ寸法がスペーサーボディ２０の高さ方向に沿っている。これにより、パネル８の外縁をチャネルネック３２に沿って楕円形の狭い端部（またはシート）に直接配置することができる。他の形状のチャネルベース３０はネック３２と整列したシートを備えることができ、たとえば三角形の角または他の場合などの窪みは、チャネルベースを画定する壁内に画定することができる。チャネルベースはスペーサーボディ２０の幅の中心に配置することができるが、内側面３４と楕円形の内側部分との間の距離が外側面２４と楕円形の外側部分の距離の約半分または半分以下になるように、楕円形の中心が内側面３４に向かってオフセットされるように、内側にオフセットされる（寸法４０参照）。チャネルベース３０の幅は、内側の第３のペイン８の厚さよりも大きい。

【0021】

いくつかの代替の構成では、材料をチャネルベース３０内に入れることができる。該材料は、接着剤または乾燥剤マトリックスであり得る。閉じられた肩部３６は、チャネルベース３０内に材料を保持するのに役立つ。

【0022】

他の例示的な構成では、スペーサーボディ２０は、複数の内側ペインを保持するために複数の間隔を置いたチャネルを画定する。

【0023】

ダイ設計は、１つまたは複数の場所でスペーサーボディの内部に任意の形状のボイドを持つ稠密または発泡したＩＧスペーサーを形成するために提供される。最初のアプリケーションでは、ボイドはスペーサーの上／内側半分（視線側）で楕円形であり、中央の左と右に配置されている。

【0024】

スペーサーを形成するためには、チャネルベース３０を画定する開口部を備えたスペーサーボディ２０を画定するように設計された、所望のプロファイルを押し出し／ポンピングし、硬化する。適用に必要なようにプロファイルを処理およびラミネートする。次に、スペーサーボディ２０は、次いで内側面３４から開口部３０にスリットされて、内側の第３のペイン８を受け入れるチャネルを画定する。このスリット加工は、スペーサー内にダイとスペーサープロファイルにより形成される開口３０の中心に望まれる幅の溝を形成する。溝はチャネルネック３２になり、ペイン８の厚さよりもはるかに薄くすることができる。開口チャネルベース３０内に滑り込ませることにより、内側の第３のペイン８と圧縮的に係合する細い溝を画定することができる。ガラスのペインが溝に挿入され、最終的なスペーサー構造を介した圧縮フィットにより所定の位置に保持される。

【0025】

前述の説明では、簡潔さ、明確さ、および理解のために特定の用語が使用されている。そのような用語は説明の目的で使用され、広く解釈されることを意図しているので、先行技術の要件を超えてそこから不必要な制限を暗示してはならない。また、上記の説明と添付のイラストは一例に過ぎない。本発明は、示されるまたは説明される正確な詳細に限定されない。本明細書の説明および特許請求の範囲を通じて、「含む」および「含む」という単語、ならびに「含む」などの単語の変形は、添加剤、コンポーネント、整数、またはステップを除外することを意図しない。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】