Brevet FR2466598A1 — publié le 19810410

L'invention a pour objet une fenêtre dont l'inclinai- son - et par conséquent l'inclinaison de la vitre - par rapport à la verticale peut être modifiée. On sait que le passage de l'énergie solaire à tra- vers une vitre dépend largement de l'angle d'incidence des rayons qui frappent cette vitre. Il est donc souhaitable de pouvoir donner aux vitres des fenêtres, et naturellement aux chassis qui contiennent ces vitres quand il s'agit de fenêtres à chassis mobile vitré comme c'est le cas général dans les habitations, des inclinaisons différentes pouvant favoriser ou gêner l'entrée des rayons solaires. L'invention a pour but principal d'apporter une fenêtre d'un type nouveau offrant cette possibilité de réglage de l'inclinaison des vitres. On sait aussi qu'il existe dans le commerce des verres à vitres spéciaux ayant la propriété de se laisser tra- verser par l'énergie solaire plus facilement dans un sens que dans l'autre. Ces verres doivent être retournées face pour face selon que l'on désire une entrée plus importante ou plus faible du rayonnement solaire dans une pièce. L'invention a encore pour but d'apporter une fenêtre qui accepte ces verres à vitre spéciaux et qui permette d'ef- fectuer aisément leur retournement. Il est clair que si l'on combine les deux effets: la modification de l'inclinaison par rapport à la verticale et le retournement de verres à vitre spéciaux, on parvient au résultat le plus avantageux dans l'un et l'autre cas. L'invention a aussi pour but d'apporter une fenêtre qui rende possible de manière simple et pratique la combinaison de ces deux effets à l'aide des verres à vitre spéciaux du commerce. En raison des mouvements de la terre autour du soleil, la position relative de ce dernier change entre deux positions extrêmes qui sont celle du solstice d'hiver et celle du solsti- ce d'été. En pratique, il n'est pas strictement nécessaire de pouvoir modifier l'inclinaison des vitres chaque jour entre l'un et l'autre solstice. Il est souvent suffisant de donner aux vitres ou aux chassis vitrés des fenêtres deux inclinaisons extrêmes correspondant l'une à un solstice et l'autre à l'autre solstice, le changement d'une inclinaison à l'autre se faisant, par exemple, aux équinoxes. Dans ce qui suit, on envisagera plutôt ce cas parti- culier d'une fenêtre à deux positions extrêmes mais il est entendu que ceci n'implique aucune intention limitative, l'inven- tion permettant, ainsi qu'on le fera ressortir plus loin, la réalisation de fenêtres ayant plus de deux positions d'incli- naison. Pour la commodité des explications, on considérera ici comme éléments équivalents un chassis en métal, ou en bois, ou en d'autres matières ou en matière composite, contenant une ou plusieurs vitres, de minme qu'une vitre seule utilisée sans châssis. A partir d'une fenêtre comprenant, ainsi qu'il est connu, un cadre dormant à l'intérieur duquel un chassis vitré est monté pivotant autour d'un axe, on atteint le but principal visé par l'invention au moyen d'un unique cadre dormant déplaça- ble entre deux positions au moins dans lesquelles il peut être Z0 immobilisé, l'une de ces positions correspondant au solstice d'hiver avec le plan du chassis vitré disposé dans son état de fermeture substantiellement perpendiculairement à la direc- tion du rayonnement solaire zénithal, l'autre de ces positions correspondant au solstice d'été avec le plan du chassis vitré disposé dans son état de fermeture substantiellement parallèle- ment à la direction du rayonnement solaire zénithal. Des élé- ments extrêmes et latéraux d'obturation s'étendent dans l'in- tervalle existant entre les positions extrêmes du cadre dormant afin d'assurer l'étanchéité vis-à-vis à l'extérieur. Ainsi qu'on l'a expliqué plus haut, l'usage d'un cadre dormant pouvant être immobilisé à l'une ou à l'autre de deux positions dites l'une d'été, l'autre d'hiver, peut être remplacé par deux cadres dormants fixes immobilisés chacun respectivement à la position d'été et à la position d'hiver, yitré le chassis/ayant alors comme axe de pivotement la ligne droite d'intersection des plans des deux cadres dormants de façon à pouvoir occuper à volonté une position d'obturation aussi bien dans l'un que dans l'autre cadre dormant. Pour mieux faire comprendre l'invention, on donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation de l'in- vention. On se reportera au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe par un plan passant par la ligne I-I de la figure 2 d'une fenêtre conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de face, de l'extérieur, de la fenêtre de la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique en coupe analogue à la figure 1 montrant une variante de réalisation. Dans cet exemple, la fenêtre de l'invention, désignée dans son ensemble par la référence générale 1,est incorporée à un mur de façade 2 d'un bâtiment qu'il n'est pas nécessaire de décrire. La fenêtre 1 proprement dite est associée à un capteur solaire inférieur 3 et à un capteur solaire supérieur 4. Ceci n'est nullement obligatoire. La fenêtre de l'inven- tion peut être placée directement et exactement dans une ouver- ture ménagée dans le mur 2. La fenêtre 1 comprend deux cadres dormants 5A, 5B qui occupent chacun une position fixe.Le cadre 5A est incliné de façon à se trouver dans un plan qui est perpendiculaire, ou au moins substantiellement perpendiculaire, à la direction indiquée par une flèche SH du rayonnement solaire zénithal le jour du solstice d'hiver. Le cadre 5B est incliné de façon à se trouver dans un plan qui est parallèle, ou au moins subs- tantiellement parallèle, à la direction indiquée par une flèche SE du rayonnement solaire zénithal le jour du solstice d'été. Pour assurer l'obturation, les deux cadres 5A, 5B sont réunis, à leur périmètre extérieur, par des éléments d'ob- turation qui sont des éléments extrêmes supérieur 6, inférieur 7 et latéraux 8. Les éléments d'obturation 6, 7, 8 peuvent être tous constitués par un habillage rapporté ayant deux faces extérieures résistantes contenant une matière isolante, comme sur la figure 1. Il est possible aussi que les éléments d'ob- turation 6, 7, 8 soient constitués par le mur 2 lui-même comblant les intervalles extrêmes 6, 7 et latéraux 8 entre les cadres dormants 5A, 5B, comme dans le cas de la figure 3. Les plans des deux cadres dormants 5A, 5B se coupent nécessairement, puisque les deux directions SE et SH ne sont pas parallèles, en donnant naissance à une ligne droite hori- zontale. Pour des raisons de facilité de réalisation, il est préférable que les plans des deux cadres 5A, 5B se rencon- trent le long d'une ligne droite 9 ne se trouvant pas à l'exté- rieur de ces deux cadres, ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 3, mais se trouvant sur l'un quelconque des côtés supérieur S et inférieur I ou entre ces deux côtés. On notera que cette disposition n'est pas strictement obligatoire; à condition d'admettre une difficulté de réalisa- tion et quelques inconvénients d'utilisation, on pourrait pré- voir que les plans des cadres 5A et 5B se rencontrent à l'ex- térieur de ces mêmes cadres. La ligne 9 de rencontre des deux plans constitue l'axe de pivotement d'un unique chassis 10 pourvu d'une vitre 11. Celle-ci peut être de qualité courante ou de qualité spé- ciale, l'invention autorisant à ce point de vue l'emploi d'une matière quelconque appropriée. En pivotant autour de l'axe 9, le chassis vitré peut être placé, en position de fermeture, soit dans le cadre 5A (comme dessiné en trait plein sur les figures 1 et 3), soit dans le cadre 5B (comme dessiné en trait mixte sur les figures 1 et 3). On remarquera que dans sa position de fermeture pour l'hiver, dans le cadre 5A, le chassis vitré 10 est per- pendiculaire au rayonnement solaire SH et que, au moins dans le cas de la figure 3, il est exposé à ce rayonnement sur la totalité de sa surface. L'élément d'obturation extrême infé- rieur 7 comprend alors, avantageusement, soit une plaque noire favorisant l'absorption de la chaleur solaire, soit un capteur solaire. Dans sa position de fermeture pour l'été, le chassis vitré 10 est parallèle au rayonnement solaire SE; il laisse pénétrer dans le bâtiment le minimum de chaleur. Entre ses deux positions extrêmes de fermeture, le chassis vitré 10 peut occuper une position quelconque d'ou- verture pour laisser entrer et sortir l'air. Des moyens sont prévus pour assurer l'étanchéité entre le chassis vitré 10 et les cadres 5A, 5B et d'autres moyens savent à le bloquer dans ses positions de fermeture. Il ne paraît pas utile de les décrire ici, ces moyens étant d'un type quelconque connu convenable comme on peut en trouver dans le commerce sur les chassis vitrés pivotants ou basculants que l'on utilise avec un unique cadre dormant fixe. Sur la figure 1, l'axe de pivotement 9 se trouve au milieu de la hauteur des cadres 5A, 5B; sur la figure 3 il se trouve au tiers de la hauteur du cadre 5A et aux 2/3 du cadre 5B. On pourrait admettre que l'axe 9 se trouve dans une zone médiane constituée par le tiers central de la hauteur des cadres. Il est possible aussi que l'axe 9 se trouve sur l'un des côtés même, inférieur ou supérieur, des cadres 5A, B, la course du cadre vitré 10 étant alors d'une amplitude maximum sur le côté opposé au lieu d'être répartie entre le haut et le bas comme dans l'exemple de la figure 1. Toutefois, oon remarquera que lorsque l'axe de pivotement 9 se trouve à l'intérieur des cadres 5A, 5B (figures 1 et 3), il est possi- ble non seulement de mettre le chassis vitré 10 en position de fermeture dans l'un ou l'autre de-ces deux cadres mais aus- si d'inverser la face de la vitre 11 qui est exposée à l'exté- rieur, quand on provoque le pivotement comme indiqué par les flèches F. L'invention permet alors de profiter des avantages des verres à vitre spéciaux mentionnés plus haut. Dans les exemples décrits jusqu'à présent, les cadres A et 5B sont fixes chacun à leurs positions respectives d'été et d'hiver. Il est facile de comprendre que l'on peut prévoir qu'un cadre 5A soit lui aussi déplaçable pour pouvoir occuper quand on le désire la position de l'autre cadre 5B. L'inven- tion couvre aussi cette variante selon laquelle un unique ca- dre est monté déplaçable de façon à pouvoir être mis à une position extrême ou à une autre et à jouer tantôt le rôle du cadre 5A et tantôt le rôle du cadre 5B. Bien entendu, dans un tel cas, les éléments d'obturation extrêmes supérieur 6 et inférieur 7 doivent être disposés pour ne pas s'opposer au déplacement du cadre entre les positions 5A et 5B. On obser- vera que dans l'exemple de la figure 3, ce changement de position d'un cadre dormant entre 5A et 5B est possible dans le sens des flèches F par pivotement autour de l'axe 9. Quand, selon cet aspect de l'invention, le cadre a été mis, en fonction de la saison d'été ou d'hiver, à l'une ou à l'autre des posi- tions 5B ou 5A, on l'immobilise à l'aide de moyens appropriés connus en soi. Ensuite, on utilise le cadre vitré 10 comme on l'a expliqué plus haut. L'emploi d'un unique cadre déplaçable pour jouer tantôt le rôle du cadre 5A tantôt le rôle du cadre 5B apporte un avantage supplémentaire. On peut prévoir facilement qu'au lieu de donner deux positions fixes seulement au cadre, on lui donne une ou plusieurs positions intermédiaires dans les- quelles on peut l'immobiliser, entre les positions extrêmes A, 5B. On dispose alors d'un moyen plus souple de réglage de l'inclinaison du chassis 10 et de la vitre 11 en correspon- dance avec le changement de direction du rayonnement solaire entre les deux solstices. Il ressort clairement de ce qui précède que la fe- nêtre de l'invention est particulièrement destinée à être montée dans les parois ou les murs tournés vers le soleil quand celui- ci est au zénith. Les angles d'inclinaison à retenir sont facilement déterminables en fonction de la latitude du lieu. Cette utilisation est la plus fréquente, mais il doit être entendu que l'invention n-est pas limitée à un emploi rendant optimale la fonction d'une fenêtre vis-à-vis du soleil unique- ment quand celui-ci est au zénith. Dans certaines circonstances, au printemps ou à l'automne par exemple, il peut être souhai- table de disposer d'une fenêtre conforme à l'invention afin de pouvoir régler la pénétration de l'énergie solaire à un moment donné dela journée autre que midi, dans une façade non tournée vers le soleil au zénith. Dans ce cas, les incli- naisons du cadre ou des cadres sont déterminées en fonction de l'orientation de la façade et de la hauteur du soleil à des moments donnés du cycle solaire annuel. REVENDICATIONS. 1. Fenêtre à cadre dormant et à chassis vitré pi- votant autour d'un axe, caractérisée en ce que le cadre dormant est monté déplaçable pour occuper au moins deux positions, l'une étant une position extrême dans laquelle le chassis vi- tré mis à l'état de fermeture dans ledit cadre est substantiel- lement perpendiculaire à la direction du rayonnement solaire à un moment donné du cycle solaire,1'autre étant une autre position extrême dans laquelle le même chassis vitré mis à l'état de fermeture dans ce cadre est substantiellement parallèle à la direction du rayonnement solaire à un autre moment du cycle solaire, des moyens permettant l'immobilisation du cadre à chacune de ses positions et des éléments d'obturation extrêmes et laté- raux s'étendant dans l'intervalle existant entre les deux po- sitions extrêmes du cadre dormant. 2. Fenêtre à cadre dormant et à chassis vitré pivo- tant autour d'un axe, caractérisée en ce qu'elle comprend deux cadres dormants fixes immobilisés l'un dans une position extrê- me dans laquelle le chassis vitré mis à l'état de fermeture dans ce premier cadre est substantiellement perpendiculaire à la direction du rayonnement solaire à un moment donné du cycle solaire,l'autre dans une position extrême dans laquelle le chassis vitré mis à l'état de fermeture dans ce second cadre est substantiellement parallèle à la direction du rayonnement solaire à un autre moment du cycle solaireles plans de ces deux ca- dres se coupant en donnant naissance à une ligne droite hori- zontale qui constitue l'axe de pivotement du chassis vitré, des moyens d'obturation extrêmes et latéraux s'étendant dans l'intervalle existant entre les deux dormants fixes. -3. Fenêtre selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 caractérisée en ce que les plans contenant le ou les cadres dormants immobilisés dans leurs positions extrêmes se rencontrent le long d'une ligne droite horizontale située sur l'un des côtés supérieur et inférieur du ou des cadres, ou entre ces deux côtés. 4. Fenêtre selon les revendications 1 et 3 réunies caractérisée en ce que le cadre dormant est déplaçable entre ses deux positions extrêmes par pivotement autour de la ligne droite de rencontre des plans, cette ligne droite servant aus- si d'axe de pivotement du chassis vitré. 5. Fenêtre selon la revendication 3 caractérisée en ce que la ligne de rencontre des-plans, servant d'axe de pivotement est située entre les côtés supérieur et inférieur du ou des cadres dormants. 6. Fenêtre selon la revendication 5 caractérisée en ce que la ligne de rencontre des plans est située dans une zone médiane constituée par le tiers central de la hauteur du cadre dormant. 7. Fenêtre selon la revendication 6 caractérisée en ce que le chassis pivotant est pourvu d'un verre à vitre spécial ayant des coefficients différents de transmission de l'énergie solaire dans un sens et dans le sens opposé.