Brevet FR2484010A1 — publié le 19811211

Dispositif économiseur d'énergie pour baies vitrées. La présente invention concerne un dispositif économiseur d'énergie pour baies vitrées, telles que porte, fenêtres ou autres, Ce dispositif procède avant tout par isolation thermique et acoustique. Dans ce cadre spécifique, une première technique connue consiste a démon ter les vitres existantes et à les remplacer chacune par un panneau isolant transparent.Celui-ci comporte généralement un encadrement constitué par un profilé en U s'ernboitant avec interposition d un mastic d'étan- chiite, sur au moins deux vitrages maintenus écartés l'un de l'autre par une baguette d'entretoisement ouverte, contenant un produit deshydratant et maintenue en place par un joint de scellement, la baguette emprisonnant entre les deux vitrages une couche isolante d'air sec. L'âme du profilé d'encadrement est solidaire d'une nervure saillante qui se loge dans la feuillure existante de la porte ou fenêtre et est maintenue en place, comme la vitre l'était avant démontage, par des pointes et du mastic. Cette technique présente l'avantage d'être particulièrement efficace du point de vue de 1'isolation thermique et acoustique. Elle confère a la fenêtre ou à la porte vitrée un aspect attrayant ou en tout cas ne nuisant pas à 1'esthétique de l'ensemble. Elle permet d'incorporer dans le panneau entre les vitrages des éléments aux propriétés physiques ou décoratives intéressantes, tels que des verres de couleurs agencés en vitrail, en mosaïque ou autre, des structures en nids d'abeilles, des films réfléchissants etc... L'inconvénient majeur de cette première technique réside dans la difficulté,voire l'impossibilité, d'équiper certaines baies pour les isoler. Il s'agit des baies a petits carreaux, des baies coulissantes, des grandes verrières d'ateliers d'artistes, des verrières d'usines etc... D'autres inconvénients mineurs sont inhérents à la pose qui est relativement longue et délicate surtout si les battants sont en mauvais état. Une deuxième technique d'isolation thermique et acoustique, connue sous le nom de "survitrage", consiste à appliquer contre chaque battant d'une fenêtre ou d'une porte, un deuxième vitrage simple disposé dans un encadrement muni d'un joint marginal, ainsi que d'une charnière d'un coté et d'un verrou de l'autre. Ce survitrage ouvrant permet d'accéder aux faces internes des vitres pour les nettoyer. L'inconvénient majeur de ces survitrages est qu'une condensation peut se produire à la longue, dans l'espace libre existant entre les vitrages et se déposer sur ceux-ci en nuisant alors à la transparence et à la visibilité, Cette condensation résulte du fait que le survitrage n'est jamais parfaitement étanche et que la couche d'air emprisonnée se renouvelle lentement avec de l'air provenant du local en entretenant une atmosphère humide malgré la présence éventuelle de produits deshydratants, atmosphère dont la vapeur peut se condenser sur la paroi froide que constitue parfois le vitrage extérieur. Outre le fait qu'il faut nettoyer les faces internes du survitrage plus qu'il ne serait nécessaire sans la condensation, il est certain que l'isolation thermique est bien moins bonne que dans le cas où la couche d'air intermédiaire est sèche et stationnaire. La présente invention a pour but de réunir les avantages de ces deux techniques connues en supprimant leurs inconvénients. En particulier, elle permet d'améliorer dans des proportions très importantes l'isolation thermique et acoustique des locaux ; elle permet de s'adapter à tous les systèmes ouvrants qui sont susceptibles d'équiper des baies vitrées ; elle permet une pose facile et rapide sur le chantier et il en résulte, d'une partie grene minimale pour les utilisateurs . qui peuvent même procéder eux-mêmes à l'installation, d'autre part, un abaissement très appréciable du prix de revient et par conséquent une amélioration très sensible de l'amortissement des dépenses engagées elle permet d'accroître d'une façon pratiquement illimitée la durée d'usage du dispositif du fait de sa résistance remarquable à l'usure et au vieillissement en raison de la position particulièrement bien protégée du vitrage isolant, lequel se trouve en effet placé à l'intérieur du local derrière la baie vitrée existante et dans un espace ventilé sur ses deux parois. La présente invention a également pour but de participer efficacement à la climatisation du local en intervenant gratuitement, soit pour protéger ledit local d'un échauffement solaire trop intense, soit pour capter la chaleur#solaire et la restituer à l'atmosphère de ce local. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un dispositif économiseur d'énergie pour baies vitrées, faisant application de perfectionnements particulièrement importants. Dans ce dispositi, comme dans la deuxième technique connue évoquée ci-dessus, le vitrage existant reste en place dans la baie vitrée et coopère avec un deuxième vitrage disposé dans un encadrement ouvrant normalement appliqué de façon étanche contre un bâti sur lequel il est monté pivotant en ménageant entre ces deux vitrages un espace libre. L'invention réside alors en ce que le deuxième vitrage fait partie intégrante d'un panneau isolant transparent constitué dans l'encadrement précité et cqmportant également au moins un troisième vitrage séparé du deuxième notamment par une couche de phase gazeuse sèche piégée de façon permanente, et en ce que l'espace libre existant entre le premier vitrage d'origine et le panneau isolant est mis en communication avec l'environnement pour ventilation. Selon une caractéristique très importante de l'invention, gràce à laquelle l'isolation thermique et acoustique est obtenue dans les meilleures conditions, le dispositif comporte également des respirateurs installés à travers le bâti portant le premier vitrage afin que l'air piégé dans l'espace libre intermédiaire puisse être renouvelé avec de l'air provenant de l'extérieur du local. Suivant une première forme de réalisation applicable plus spécialement aux fenêtres et portes battantes, l'encadrement du panneau isolant est monté pivotant sur le bâti portant le premier vitrage. Suivant une deuxième forme de réalisation applicable par contre à tous types de baies vitrées, l'encadrement du ou des panneaux isolants est monté pivotant sur un bâti supplémentaire rapporté à distance du bâti portant le premier vitrage, la ventilation de l'espace libre intermédiaire étant établie soit avec l'extérieur en entrebaillant le ou les châssis battants portant le premier vitrage, soit avec l'intérieur en entrebaillant le ou les encadrements battants du ou des panneaux isolants. Pour ces différentes formes de réalisa tionsil peut être avantageux que le ou chacun des encadrements soit constitué par un profilé en U , notamment métallique et de préférence en alliage léger, dont l'aile d'applique délimite une rainure de section partiellement fermée, pour le montage d'un joint d'étanchéité destiné à se déformer au contact du bâti sur lequel le panneau isolant est monté pivotant ; l'âme de ce profilé peut également délimiter une rainure de section partiellement fermée pour la mise en place par coulissement des charnières et du verrou, ainsi que des équerres d'assemblage dans les angles. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées,à titre d'exemples non limitatifs,sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe transversale horizontale partielle d'un battant de fenêtre équipé, pour constituer la première forme de réalisation, du dispositif de l'invention. -bs figures 2 et 3 sont des coupes transversales horizontales montrant schématiquement une deuxième forme de réalisation du dispositif grâce à laquelle l'isolation thermique et acoustique s 'accompa- gne en même temps d'une amélioration de la climatisation. Suivant la première forme de réalisation illustrée par la figure 1, le châssis battant 1 d'une fenêtre présente des feuillures 2 dans lesquelles des vitres 3 sont mises en place et maintenues par des cordons de mastic 4 ; toutes ces vitres constituent le vitrage existant de la fenêtre auquel on se propose, suivant l'invention, de ne pas toucher pour qu'il reste en place. Le dispositif comporte alors un panneau isolant 5 réalisé de façon traditionnelle. Il présente en effet un encadrement 6 constitué par un profilé en U, de préférence en alliage léger, dont les quatre cotés sont dimensionnés et assemblés pour couvrir le battant de fenêtre dans sa totalité en s'appliquant contre les montants latéraux et les traverses haute et basse du châssis de ce battant. Dans ce profilé sont emboîtées deux glaces 7 et 8 formant respectivement un deuxième et un troisième vitrages; ces vitrages sont maintenus écartés l'un de l'autre par une baguette d'entretoisement 9,laquelLe contient un produit deshydratant 10 et communique avec l'espace 11 situé entre lesdits deux vitrages afin d'assécher la couche d'air qui s'y trouve piégée.D'ailleurs, un joint d'étanchéité 12a et un joint de scellement 12b réunissent les deux vitrages à leur périphérie et à l'extérieur de la baguette 9 ; en outre, un mastic d'étanchéité 13 se trouve interposé entre lesdits vitrages et le profilé 6 de l'encadrement. Bien entendu, le panneau isolant 5 peut comporter davantage de vitrages et il peut contenir entre ceux-ci, des verres de couleurs agencés en vitrail, en mosaïque ou autre, des structures en nids d'abeilles, des films réfléchissants etc... Par ailleurs, la couche d'air 11 peut être r#emplacée par une couche de gaz meilleur isolant que l'air. Suivant l'invention, l'aile d'applique 14 du profilé constituant l'encadrement 6 est solidaire de nervures 15 et 16 profilées en cornières afin de délimiter entre elles une rainure 17 de section partiellement fermée pour maintenir un joint d'étanchéité 18 en matière souple telle qu'un élastomère ; ce joint présente trois levres déformables élastiquement qui, en s 'appliquant contre le châssis 1 de la fenêtrevse sedéforment et isolent, de façon étanche parfaite, un espace libre 19 ménagé entre le vitrage existant 3 et le vitrage opposé 7 du panneau isolant 5. Afin d'empêcher toute accumulation de vapeur d'eau dans l'espace 19 et la condensation subséquente de celle-ci, ledit espace est mis en communication avec l'environnement pour sa ventilation. Dans cette première forme de réalisation, la communication est établie avec l'extérieur au moyen de trous 20 percés à travers le châssis 1 de la fenêtre. Ces trous constituent en eux-mêmes et éventuellement grâce à des accessoires dont ils sont équipés, des respirateurs. Les accessoires en question peuvent être des douilles 21 perforées, poreuses, deshydratantes, à clapet ou autres. Bien entendu, il est souhaitable que le panneau isolant 5 soit du type ouvrant afin que les vitrages 3 et 7 puissent être nettoyés de temps en temps. A cet effet, l'âme 22 du profilé d'encadrement 6 est cite aussi solidaire de nervures 23 et 24 profiléesen cornières et délimitant entre elles une rainure 24 de section partiellement fermée. Cette rainure 24 permet la mise en place par coulissement de la patte 25 de l'une des parties pivotarites d'une charnière 26 dont la patte 27 de l'autre partie pivotante est normalement fixée, au moyen de vis par exemple, sur le châssis 1, la patte 25 se trouvant elle-meme fixée au moyen de vis. La même rainure 24 permet aussi la mise en place par coulissement d'un verrou non représenté, qui permet de maintenir le panneau isolant 5 appliqué contre le châssis 1. Toujours la même rainure 24 permet la mise en place par coulissement des équerres, non représentées, permettant d'assurer la liaison et la fixation dans les angles des quatre morceaux de profilé constituant les quatre côtés de l'encadrement. Suivant la deuxième forme de réalisation illustrée par les figures 2 et 3, le dispositif comporte deux panneaux isolants 5.1 et 5.2 qui sont supportés par un bâti supplémentaire 28, lequel se trouve installé à demeure dans l'embrasure 29 de la baie vitrée et à distance suffisante de celle-ci.Dans cet exemple, la baie vitrée 30 est constituée par une fenêtre du type coulissant qui habituellement ne peut être équipée ni de panneaux isolants remplaçant les vitres, ni d'un survitrage et pas davantage d'ailleurs du dispositif de l'invention selon la figure 1. Les panneaux isolants 5.1 et 5.2 sont réalisés et montés de la même manière que précédemment, mais il se trouve que l'espace libre 31 ménagé entre la baie vitrée 30 et les panneaux isolants 5.1, 5.2 est plus volominoux . Bien entendu, il y a avantage à ce que cet espace soit toujours ventilé et notamment lorsque la fenêtre ainsi que les panneaux isolants sont fermés. A cet effet, le support de la fenêtre 30 peut être équipé irateurs analogues à ceux décrits dans ce qui pr#cède. Mais un intérêt majeur de cette réalisation réside dans le fait que la climatisation du local se trouve améliorée gratuitement en même temps que l'isolation thermique et acoustique peut être assurée. En fait, il y a avantage, en été notamment, à protéger le local contre l'échauffement solaire qui apparaît inévitablement dans l'espace 31. Dans ce cas, et ainsi que cela ressort clairement de la figure 2, les panneaux isolants 5.1 et 5.2 se trouvent fermés, tandis que les ouvrants coulissants de la fenêtre 30 sont entrebaillés pour faire apparaître des ouvertures latérales 32 et 33 par lesquelles une circulation d'air s'établit dans le sens des flèches F en permettant ainsi à l'air surchauffé de s'évacuer vers l'extérieur. Il y a également avantage,en hiver notamment,à capter la chaleur solaire pour réchauffer le local. Dans ce cas et ainsi que cela ressort de la figure 3, les ouvrants coulissants de la fenêtre 30 sont fermés alors que les panneaux isolants 5.1 et 5.2 sont entrebaillés pour ménager des ouvertures latérales 34 et 35 à travers lesquelles une circulation d'air peut s'établir dans le sens des flèches F.1 afin que l'air réchauffé dans l'espace 31 soit évacué vers le local et remplacé par de l'air moins chaud de ce local. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées et décritesen détail dans ce qui précède car diverses modifications peuvent y être apportées, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1.- Dispositif économiseur d'énergie pour baies vitrées (telles que portes, fenêtres ou autres) dont le vitrage existant(3)reste en place et coopère avec un deuxième vitrage(7)disposé dans un encadrement ouvrant(6)normalement appliqué d#T-ac,on étanche contre un bâti(1)sur lequel i##monté pivotant en ménageant entre ces deux vitrages un espace libre (19), caractérisé:: - - en ce que le deuxième vitrage(7)fait partie intégrante d'un panneau isolant transparent(5) constitué dans l'encadrement précité(6)et comportant également au moins un troisième vitrage(8)séparé du deuxième notamment par une couche de phase gazeuse sèche 11 (piégée de façon permanente, - et en ce que l'espace libre(19)existant entre le premier vitrage d'origine et le panneau isolant est mis en communication avec l'environnement pour ventis lation. 2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte également des respira teurs (20), (21) installés à travers le bâti(l)portant le premier vitrage afin que l'air piégé dans l'espace libre intermédiaire (19)puisse être renouvelé avec de l'air provenant de l'extérieur du local. 3.- Dispositif selon la revendication 2, permettant principalement l'isolation thermique et acoustique, caractérisé en ce que l'encadrement(6)du panneau isolant(5)est monté pivotant sur le bâti(l)portant le premier vitrage. 4.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, permettant non seulement l'isolation thermique et acoustique, mais également une climatisation du local soit en le protégeant contre l'échauffement solaire, soit en captant la chaleur solaire, caractérisé en ce que l'enca- drement (28) du ou des panneaux isolants (5.l.5.2) est monté pivotant sur un bâti supplémentaire (28) rapporté à distance du bâti portant le premier vitrage (30), la ventilation de l'espace libre intermédiaire étant établie soit avec l'extérieur en entrebaillant le ou les châssis battants (30) portant le premier#tra-ge, soit avec l'intérieur en entrebaillant le ou les encadrements battants(5.1, 5.2)du ou des panneaux isolants. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou chacun des encadrements (6) est constitué par un profilé en U, notamment métallique et de préférence en alliage léger, dont l'aile d'applique (14) délimite une rainure (17) de section partiellement fermée, pour le montage d'un joint d'étanchéité (18) destiné à se déformer au contact du bâti 1 sur lequel le panneau isolant 5 est monté pivotant. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou chacun des encadrements (6) est constitué par un profilé en U, notamment métallique et de préférence en alliage léger, dont l'âme (22) délimite une rainure de section partiellement fermée (24), pour la mise en place par coulissement des charnières (26) et du verrou, ainsi que des équerres d'assemblage dans les angles.