Brevet FR2491219A1 — publié le 19820402

La présente invention a pour objet un dispositif pour la filtration de rayonnements, notamment les rayonnements solaires. Il existe de nombreux cas pour lesquels on est obligé d'utiliser des filtres optiques qui ne laissent passer qu'une partie du spectre solaire (en général la partie visible) par exemple - les serres solaires à parois filtrantes, - les serres à distillation, - les bâtiments climatisés. A l'heure actuelle, deux techniques principales sont utilisées :la première consiste à faire circuler une solution chimique possédant le spectre de transmission désiré (solution de chlorure de cuivre par exemple) entre deux parois transparentes ; la deuxième consiste à utiliser des verres teintés spéciaux tels que le verre commercialisé sous la marque "KOA" qui est assez transparent dans le visible, mais qui absorbe la lumière en grande partie au delà de lum. Néanmoins, ces deux techniques présentent certains inconvénients. Celle qui consiste à faire circuler une solution chimique entre deux parois transparentes est délicate de mise en oeuvre, surtout dans le cas d'une serre, le liquide risquant de se répandre sur les cultures en cas de fuite ou de rupture des parois : ces risques sont d'autant plus grands que la solution chimique circule sur de grandes surfaces. L'emploi du verre teinté présente lui aussi des désavantages : tout d'abord, on est obligé d'utiliser du verre de forte épaisseur (au moins 6 mm), d'où un poids élevé, de l'ordre de 15 kg/m2 pour le filtre optique seul. D'autre part, il s'agit souvent de verres spéciaux qui, étant donné la grande variété des dimensions des parois, doivent être fabriqués en petite série, ce qui en augmente notablement le coût. La présente invention a justement pour objet un dispositif qui remédie à ces inconvénients en étant simple et facile à réaliser, donc peu coû- teux, et en ne présentant pas le risque de voir un liquide nocif se répandre en dehors du filtre. Selon la principale caractéristique du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend une solution gélifiable d'au moins un sel absorbant ayant le spectre de transmission désiré placée entre deux faces transparentes, celles-ci pouvant être de nature identique ou différente (verres, plastiques). Selon une autre caractéristique de ce dispositif, la solution utilisée est une solution contenant un sel du cuivre, notamment du chlorure de cuivre CuC12 ou bu sulfate de cuivre CuSO4. Le fait d'utiliser une solution gélifiable supprime l'ensemble des inconvénients présentés par les dispositifs de l'art antérieur : il n'y a plus de risque de fuite puisque l'élément filtrant se présente sous forme d'un gel et non plus sous forme liquide. De plus, ce système est beaucoup plus souple d'emploi et moins coûteux que la technique utilisant du verre teinté car on peut gélifier la solution dans une structure légère, en matière plastique par exemple. Il existe deux méthodes principales connues pour gélifier une solution aqueuse. La première consiste à utiliser une solution thixotrope, c'est-à-dire qui devient liquide par agitation et retouve sa consistance de gel au repos. Cette propriété permet de préparer la solution sous forme liquide, puis de l'introduire dans un récipient à parois transparentes qui servira de filtre et de la laisser reposer pour qu'elle se gélifie. Dans un exemple, consistant à utiliser un thixotrope, on a opéré de la manière suivante : on a ajouté à une solution de sulfate de cuivre contenant 17,5 g/l 3% en poids d'une méthyl-cellulose. La deuxième méthode consiste à ajouter à la solution ayant le spectre de transmission désiré une substance capable de gélifier ladite solution en se polymérisant sous l'action d'un catalyseur. A titre d'exemple, on a utilisé une solution aqueuse de sulfate de cuivre en y ajoutant comme substance polymérisable un mélange d'acrylamide (C3H5NO) et de NN'méthylènediacrylamide (C7B10N202) et comme catalyseur un mélange d'acides tartrique, borique et ascorbique et d'eau oxygénée. La composition du mélange était la suivante - acrylamide : 200 g/l, - NN'méthylènediacrylamide : 7 g/l, - acide tartrique : 12,5 g/l, - acide borique : 12,5 g/l, - acide ascorbique : 0,5 g/l, - eau oxygénée : 1,5 G/1, - sulfate de cuivre : 17,5 g/l. La réaction est exothermique et le début de la gélification a lieu environ 15 mn après la fin du mélange. Ce temps est d'ailleurs variable avec la température ambiante, mais il est toujours suffisant pour permettre le remplissage de panneaux de grandes dimensions. Le dispositif objet de l'invention présente de nombreux avantages. D'abord, il n'y a pas de risque de fuite d'un liquide nocif puisque la solution filtrante se trouve sous forme gélifiée. D'autre part, il n'est pas nécessaire d'utiliser des verres spéciaux puisque le gel peut être placé dans une structure légère. De plus, de tels dispositifs sont faciles à manipuler en cas de remplacement. Enfin, le coût en est réduit car la solution gélifiable peut être réalisée à partir de produits facilement disponibles dans le commerce et elle est placée dans une structure simple et légère, qui peut être en matière plastique transparente. Il est bien entendu que l'invention ne se limite pas aux exemples qu'on vient de décrire et qu'il est possible d'imaginer des variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, il est possible de modifier la composition de la solution gélifiable suivant le spectre de transmission désiré, ce qui donne à l'invention un vaste champ d'application. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la filtration de rayonnements, notamment de rayonnements solaires, caractérisé en ce qu'il comprend une solution gélifiable d'au moins un sel absorbant ayant le spectre de transmission désiré placée entre deux faces transparentes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution gélifiable utilisée est une solution contenant un sel de cuivre. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le sel de cuivre utilisé est choisi dans le groupe comprenant le chlorure de cuivre Cucul2 et le sulfate de cuivre CuSO4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la solution gélifiable est une solution thixotrope, c'est-à-dire qui devient liquide par agitation et retrouve sa consistance de gel au repos. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution thixotrope est une solution de sulfate de cuivre à 17,5 g/l à laquelle on ajoute 38 en poids d'une méthyl-cellulose. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la solution utilisée se gélifie grâce à l'addition d'une substance capable de se polymériser sous l'action d'un catalyseur. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la solution utilisée est une solution aqueuse de sulfate de cuivre et que la substance polymérisable est un mélange d'acrylamide (C3H5NO) et de NN'méthylènediacrylamide (C7HloN202 ) . 8. Dispositif selon la revendication 7r caractérisé en ce que la solution utilisée a la composition suivante - acrylamide : 200 g/l, - NN'méthylènediacrylamide : 7 g/lr - acide tartrique : 12,5 g/l, - acide borique : 12,5 g/l, - acide ascorbique : 0,S g/l, - eau oxygénée : 1,5 g/l, - sulfate de cuivre : 17,5 g/l.