FR2623556A1 - Complexe translucide compose d'au moins deux vitrages associant des fonctions d'isolation et de protection solaire - Google Patents

Abstract

Dispositif nouveau de double vitrage isolant. Le nouveau dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste en un produit compact constitué d'une trame de fines lamelles réfléchissantes et inclinées 3, insérées entre les verres 1 et 2 d'un vitrage isolant, confiné dans la lame d'air ou inclus dans une résine transparente. L'orientation des lamelles confère au dispositif un facteur solaire fonction de l'angle du rayonnement incident, tout en permettant la transmission de la lumière. Le nouveau dispositif améliore les caractéristiques des ensembles double vitrage-store : facilité d'entretien, isolation thermique, mise en oeuvre, durée dans le temps. Application aux vitrages isolants, cloisons intérieures, panneaux chauffants.

Description

COMPLEXE TRANSLUCIDE COMPOSE D'AU MOINS DEUX VITRAGES ASSOCIANT DES FONCTIONS
D'ISOLATION ET DE PROTECTION SOLAIRE.

DOMAINE TFCHNIOUE
La présente invention a pour objet le domaine technique des matériaux permettant d'assurer des fonctions d'isolation thermique, de transmission lumineuse, d'isolation acoustique, de pare-soleil, et plus particulièrement, les matériaux type double vitrage et rideaux pare-soleil.

TECHNIOUE ANTERIEURE
Le double vitrage est actuellement la solution de base la plus généralement adoptée pour l'éclairage naturel des locaux, lorsque l'on veut simultanément satisfaire aux normes d'isolation thermiques, acoustiques et ergonomiques (éblouissement) an vigueur dans le bâtiment.

Un double vitrage se compose classiquement de deux vitres d'épaisseur variable, enserrées dans un cadre par l'intermédiaire de feuillures.

C'est la lame d'air emprisonnée entre les deux verres qui, par sa faible capacité calorifique, confère au double vitrage ses qualités d'isolation thermique.

L'isolation acoustique augmente avec l'épaisseur du vitrage (masse par unité de surface) et la qualité des joints du montage.

On détermine généralement les performances d'isolation thermique d'un complexe transparent par son facteur solaire. (fig. 1).

C'est le rapport entre l'énergie totale entrant dans un milieu B à travers ce complexe, et l'énergie solaire incidente, issue du milieu A. Cette énergie totale est la somme de l'énergie solaire entrant (a) par transmission directe (c) et de l'énergie cédée (d) par le complexe à l'ambiance du milieu B, à la suite de son échauffement par absorption énergétique (b). Le reste de l'énergie incidente étant réfléchi (e) vers le milieu d'origine (A).

La difficulté qui consiste à concilier isolation thermique et maîtrise du facteur solaire-réside dans le compromis à trouver entre un éclairage naturel satisfaisant, et une réponse adaptée au rayonnement incident (le rayonnement solaire par exemple), qui peut être extrêmement variable, tant en intensité qu'en position angulaire, par rapport à la normale au plan du vitrage.

Outre l'emploi d'un double vitrage, deux grands types de solutions sont généralement adoptés (et parfois cumulés).

Traitement réfléchissant de l'une au moins des surfaces, vitrées.

- Superposition au double vitrage d'un écran amovible (store par exemple).

Ces solutions présentent un certain nombre d'inconvénients, listés ci-après:
* Emploi du double vitrage simple
Celui-ci est efficace en tant que barrière thermique, pour la convection et le wnduction, mais n'empêche pas l'énergie incidente de pénétrer par rayonnement.

* Emploi d'un traitement de surface (dépôt métallique par exemple)
Couramment utilisé dans le bâtiment sous l'appellation de vitrages refléchissants, ces dispositifs présentent l'inconvénient de figer une fois pour toute le facteur solaire résultant du montage, quelque soit le besoin d'isolation, à un instant donné. Ils ne permettent pas une réponse réellement adaptée au rayonnement incident. De plus, ils rendent malaisés la vision de l'extérieur vers l'intérieur.

* Emploi d'un store
Les stores font appel à des dispositifs mécaniques mûs soit manuellement, soit électriquement, pour être mis en place.

Destines à être fréquemment utilisés, leur fiabilité et leur pérennité leur confèrent une durée de vie inférieure à celle des locaux qu'ils isolent.

- les stores extérieurs posent des problèmes d'entretien. (encrassement du store et accès au vitrage difficultueux).

- les stores intercalés entre deux vitres posent des problèmes de maintenance lorsqu'ils se bloquent. De plus, ils augmentent de façon sensible l'épaisseur du montage, entraînant des épaisseurs de châssis importantes. Par ailleurs, ils rendent difficiles l'obtention de vitrages isolants (coffret mécanique à insérer).

- les stores intérieurs limitent l'éblouissement, mais non l'effet de serre, le rayonnement incident ayant déjà atteint le local à isoler lorsqu'il arrive sur le store. Ce type de store atténue donc peu le facteur solaire.

En outre, la plupart des stores existants ne permettent pas une vision confortable vers l'extérieur lorsqu'ils sont en position d'écran.

Enfin, sont actuellement commercialisés des écrans de fines lamelles métalliques noires et inclinées, montés en extérieur sur des cadres fixes, coulissants, ou pivotants.

Les inconvénients d'un tel dispositif sont:
- les problèmes d'entretien, liés à l'encrassement des lamelles.

- sa fragilité, car les lamelles sont à l'extérieur.

L'objet de la présente invention est de proposer, à partir de matériaux produits industriellement, un dispositif d'assemblage de tels matériaux, formant un nouveau complexe, remédiant aux inconvénients listés cl-dessus et répondent aux caractéristiques ainsi globalisées.

- transmission de la lumière.

- facteur solaire variable.

- isolation acoustique supérieure à celle d'un double v,itrage classique.

- pare-soleil efficace.

- maintenance aisée.

- faible épaisseur.

L'invention vise aussi les articles obtenus à partir d'un tel nouveau complexe.

Un objet de l'invention est de fournir un nouveau complexe formant un panneau pouvant être utilisé tel quel dans la construction.

Un autre objet de l'invention est de donner à ce panneau des caractéristiques
mécaniques particulières par apport de résine transparente.

Un autre objet de l'invention est de rendre indépendant les éléments externes et internes du panneau, et de pouvoir utiliser la tran-- rétallique interne comme trame chauffante par effet Joule.

Un autre objet de l'invention consiste à rendre possible l'utilisation d'un tel panneau comme base dans un ensemble d'isolation classique avec verres traités réfléchissants.

EXPOSE DE L INVENTION
Selon l'invention, le dispositif nouveau est caractérisé en ce qu'il se présente(fig. 2) sous la forme d'un cadre rigide de dimensions et d'épaisseur variables, enserrant deux vitres au minimum, l'espace entre les deux vitres étant occupé par une trame constituée de lamelles horizontales de largeur et d'épaisseur réduites, inclinées d'environ 17', afin d'obtenir la protection solaire maximale compatible avec une bonne visibilité vers l'extérieur.

Cette inclinaison pouvant varier selon les caractéristiques de protection que l'on se fixe.

Les lamelles horizontales sont reliées entre elles par des fils verticaux, permettant
leur tenue les unes par rapport aux autres. Ces fils peuvent être torsadés autour des lamelles, ou soudés par points, assurant leur maintien et leur alignement. La matière de cette trame peut être un alliage métallique, ou une matière plastique, ou une combinaison de ces matières, selon
les caracteristiques spécifiques que l'on veut obtenir de l'écran lui-même.

La trame, enserrée entre les lames de verre, se comporte comme un réflecteur sélectif. Son efficacité augmente avec l'incidence du rayonnement (hauteur du soleil dans le ciel -par exemple); mais aussi, pour une inclinaison donnée des lamelles, avec leur concentration.

L'intérêt d'un tel dispositif, par rapport aux complexes isolants et transparents existants réside en ce que,
* oar temns chaud
La trame réfléchit le rayonnement incident avant qu'il ne pénètre dans le local à isoler.

* par temps froid
- la trame renvoie le rayonnement issu du local-à.isoler vers l'intérieur.

- la trame se comporte comme un radiateur, qui s'échauffe sous l'effet du rayonnement incident puis communique l'énergie calorifique accumulée à la lame d'air : l'effet de serre est localisé
préférentiellement dans la lame d'air.

L'assemblage ainsi décrit forme un complexe limité par deux verres, d'entretien aisé (surfaces intérieures et extérieures lisses) pouvant être monté en vitrage isolant, d'épaisseur totale ne dépassant pas celle des vitrages isolants courants (20 à 30mm) et sans partie mobile.

L'adoption d'une trame de lamelles métalliques formant résistance au courant électrique rend possible, par effet Joule, l'utilisation du dispositif comme panneau de chauffage.

La source chaude (en l'occurence le trame métallique alimentés par un courant bosse tension) est ainsi positionnée de falpon optimale pour chauffer un local, puisque à l'interface même de la zone froide ( l'extérieur) et de la zone à préserver (le local).

Le traitement de surface effectué sur les lamelles influe sur les caractéristiques de transmission, réflexion, et absorption du dispositif.

Un aspect noir (ou faiblement réfléchissant) privilégiera l'absorption du rayonnement incident au détriment de le réflexion.

Un aspect brillant (ou fortement réfléchissant) conduira aux résultats opposés.

La transmission directe sera toutefois réduite par un traitement absorbant (absence de réflexions multiples entre les lamelles).

Une variante consistant à rendre la face des lamelles orientée vers l'origine du rayonnement fortement réfléchissante, et la face opposée fortement absorbante, conduira au meilleur compromis entre la réflexion du rayonnement incident et sa transmission à travers le dispositif.

Une variante du vitrage isolant consiste à rendre la lame d'air située entre les verres
I et 2 (fig. 2) en communication avec l'air extérieur, afin de se prémunir de la condensation à l'interieur du double vitrage. Cette mise en communication peut être faite par l'intermédiaire d'un matériau poreux, afin d'éviter la pénétration des poussières entre les verres. Le matériau poreux peut être un produit obtenu par frittage (céramique par exemple).

DESCRIPTION BREVE DES DFSSINS
- La figure 1 décrit les principaux phénomènes énergétiques mis en jeu par un vitrage.

- Les figues 2 et 3 sont des coupes illustrant des variantes de montage de la trame dans un vitrage isolant.

- La figure 4 est une coupe illustrant le montage de la trame dans une résine, sans necessiter de cadre tendeur.

MEILLEURE MANIERE DE REALISER L INVENTION
La figure 2 illustre le nouveau dispositif selon l'invention, qui est caractérisé en ce que:
- une trame de fines lamelles (3) est montée dans un cadre (4) qui la maintient en position tendue sur son périmètre.

- Ce cadre sert de support à deux joints d'isolation (6) en butyl par exemple, plaqués sur le périmètre du panneau.

- Deux verres ( I ) et (2) viennent en appui contre le joint emprisonnant la trame dans un montage isolant.

- Dans ce montage, le cadre tendeur est aussi un intercalaire entre les deux vitres qui peuvent être rendues solidaires de ce cadre par collage.

- L'ensemble peut être aussi monté dans un châssis (5).

La figure 3 illustre un autre développement de l'invention, consistant à considérer le cadre tendeur (4) de la trame non plus comme un intercalaire des vitres (i) ) et (2) mais comme un élément indéeendant, venant se positionner à l'intérieur du vitrage isolant.

Un coulissement du cadre de la trame peut alors être envisagé à l'intérieur du volume délimité par le cadre d'étanchéité du vitrage (6) et les deux verres.

Enfin, un autre développement est illustre par la figure 4 : la trame est pré-tendue lors de l'assemblage, et plaquée sur une des faces intérieures du vitrage (face interne du verre 1 par exemple). Après enduction de résine (7), le verre (2) vient emprisonner l'ensemble trame-résine. Le, haute viscosité de la résine maintient la trame (3) en position, une fois la tension relachée.

Le produit ansi obtenu a les caractéristiques d'un verre feuilleté, la résine jouant le rôle du film intermédiaire. La.résine met la trame à l'abri de l'air, et renforce se protection.

A partir de ce complexe de base, il est possible d'obtenir des dispositifs faisant varier les caractéristiques finales du montage choisi
par exemple, l'ensemble peut être inclus à son tour dans un panneau ayant les caractéristiques suivantes:
- le complexe formant bloe (verre + résine noyant la trame + verre).

- - un espace lame d'air.

- une autre paroi verre (pouvant être traitée).

Ce qui donne un article comme un double vitrage classique, la paroi destinée au contact extérieur étant en réalité un complexe incluent la trame.

POSSIBIL TES D'APPLICATIONS INDUSTRIELLES
L'invention peut etre mise en oeuvre dans de nombreux domaines de la construction, comme vitrage isolant, mais aussi comme paroi chauffante, cloisons, séparations de volumes, et dans tous éléments de construction nécessitant des caractéristiques d'isolation thermique, acoustique, transmission lumineuse, pare-soleil et combinaisons de ces performances.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif résultant de l'assemblage d'une trame de fines lamelles réfléchissantes intercalées entre 2 ou plusieurs verres, réfléchissants ou non, caractérist en ce qu'il consiste en:

ie un premier verre ( )placé du côté de la source de rayonnement dont on veut se protéger (A)

* une trame de fines lamelles (3) d'épaisseur et de largeur faible, inclinée, maintenues fixées dans un plan parallèle au vitrage, et positionnées dans la lame d'air confinée entre le premier verre (1) et le second verre (2).

4 un second verre (2) appelé verre intérieur, formant avec le premier verre(l) par l'intermédiaire d'un cadre d'étanchéité(6) un vitrage isolant, les deux verres étant positionnés de part et d'autre de la trame réfléchissante (3).

2 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir l'espace entre les deux verres d'une résine transparente 7) venant combler les interstices entre les lamelles de la trame. L'adhérence de la résine au complexe verre externe (1)- trame (3)- verre interne (2) rend le dispositif semblable à un verre feuilleté.

3 - Dispositif selon la revendication I en ce qu'il consiste à rendre indépendant le cadre (4) sur lequel est tendue la trame de lamelles, du châssis (5) du vitrage isolant; le cadre de la trame venant alors se positionner à l'intérieur du châssis du vitrage.

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une trame de lamelles métalliques et à la rendre chauffante, par effet Joule.

5 - Dispositif selon la revendication 1 , 3, ou 4 caractérisé en ce qu'il consiste à établir une communication entre la lame d'air Située dans l'intervalle entre les deux vitres et l'air extérieur.

6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à associer à l'invention un ou plusieurs isolants supplémentaires, troisième verre traité ou non.