Brevet FR2610982A1 — publié le 19880819

La présente invention concerne un dispositif d'occultation d'une baie formée dans une paroi d'un bâtiment et plus particulièrement un tel dispositif comportant au moins un volet mobile et des moyens de déplacement pour amener ledit volet d'une position ouverte où 13 est appliqué sur la face externe de ladite paroi, à une position fermée où il est disposé devant la baie. On connatt déjà de tels volets, dont en particulier les volets classiques montés sur des charnières disposées en bordure de la baie. Du point de vue thermique, ces volets présentent comme seul avantage de limiter les échanges entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment lorsqu'ils sont fermés, généralement la nuit. On a déjà proposé pour améliorer le fonctionnement thermique de la baie, par exemple dans le document FR-A- 2 537257, de réaliser des volets sous la forme d'une lame d'un matériau à changement de phase disposée sensiblement parallèlement à une lame isolante thermiquement. Ce volet est également monté pivotant le long de la bordure verticale de la baie, de sorte que lorsqu'il est ouvert, appliqué contre le mur, le matériau à changement de phase est tourné vers l'extérieur, alors qu'il est tourné vers l'intérieur lorsque le volet est fermé, disposé devant la baie. Ainsi, le matériau à changement de phase accumule de la chaleur pendant la journée sous l'effet du rayonnement solaire et la restitue durant la nuit, le matériau isolant assurant que cette restitution s'effectue principalement vers l'intérieur du bâtiment. Ces dispositifs sont toutefois exclusivement adaptés à des baies munies de volets pivotants et ne conviennent pas dans les cas où l'on souhaite utiliser des volets coulissants. La présente invention vise à fournir un dispositif du type précité, pouvant utiliser notamment des volets coulissants, et de meilleur fonctionnement thermique que les dispositifs connus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'occultation d'une baie formée dans une paroi d'un bâtiment, comportant au moins un volet mobile et des moyens de déplacement pour amener ledit volet d'une position ouverte où il est appliqué sur la face externe de ladite paroi, à une position fermée où il est disposé devant la baie, ledit volet comprenant une lame d'un matériau à changement de phase disposée sensiblement parallèlement à une lame isolante thermiquement, caractérisé par le fait que ladite lame isolante thermiquement est transparente et que lesdits moyens de déplacement sont agencés pour que le volet présente sa face isolante et transparente vers l'extérieur aussi bien dans sa position ouverte que dans sa position fermée. La lame isolante permet de limiter les transferts d'énergie du matériau à changement de phase vers l'extérieur quelle que soit la position du volet. Par contre, du fait de sa transparence, elle permet au rayonnement solaire d'atteindre le matériau à changement de phase lorsque le volet est en position ouverte dans la journée tout en assurant un effet de serre limitant les déperditions thermiques. Le matériau à changement de phase peut être de tout type connu, par exemple, un matériau à transition solide/liquide, tel qu'un certain nombre de sels hydratés ou un corps organique comme une parafine, bien connus dans l'état de la technique, ou encore un matériau à transition solide/solide tel qu'un des polyols ou des acides propioniques décrits dans le document FR-A- 2 575173. Afin d'éviter une surchauffe de la lame de matériau à changement de phase, on peut en outre prévoir d'utiliser un matériau à changement de phase à transparence variable derrière lequel est disposée une lame réfléchissante, de la manière décrite dans le brevet français 85 17380. On peut en outre prévoir dans le matériau à changement de phase une armature métallique telle qu'un grillage ou une feuille de métal déployé pour augmenter sa rigidité ainsi que sa conductivité thermique. Enfin, on notera que, lorsque l'on parle d'une lame d'un matériau à changement de phase ou d'une lame isolante transparente, on entend simplement qu'il s'agit d'un agencement dont une des dimensions, à savoir l'épaisseur, est très inférieure aux deux autres, sans préjuger de l'homogénéité de ces "lames". En particulier, les matériaux utilisés peuvent être encapsulés dans des profilés en matière plastique formant eux-mêmes des lamelles juxtaposées ou chevauchantes. La lame isolante et transparente peut comprendre au moins une lame d'un matériau isolant transparent. On connatt de tels matériaux qui, tout en ayant un taux de transmission élevé, sont d'excellents isolants thermiques. A titre d'exemple, on peut citer les aérogels de silice constitués d'une structure poreuse de sphères microscopiques de silice. Dans un autre mode de réalisation, ladite lame isolante et transparente comprend au moins un vitrage et une couche d'air entre ledit vitrage et la lame de matériau à changement de phase. Par vitrage, on entend non seulement une vitre, mais également toute feuille rigide d'un matériau synthétique transparent ou translucide. Dans le cas de l'utilisation d'un vitrage, des ouvertures peuvent être ménagées dans ce vitrage et dans la lame de matériau à changement de phase pour permettre une circulation d'air de l'extérieur vers l'intérieur au contact de la lame de matériau à changement de phase. En ce qui concerne les moyens de déplacement, ils peuvent comprendre des glissières sur lesquelles le volet est monté coulissant pour se déplacer parallèlement à lui-même. En variante, ces moyens de déplacement peuvent comprendre des leviers montés pivotants sur la paroi à une de leurs extrémités et supportant le volet à rotation à leur autre extrémité. On décrira maintenant à titre d'exemples non limitatifs des modes de réalisation particuliers de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe horizontale illustrant un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 illustrant une variante de réalisation, - la figure 3 est une vue en coupe horizontale d'un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle d'un volet susceptible d'être utilisé dans la présente invention et, - la figure 5 est une vue, également en coupe verticale et à plus grande échelle, d'un autre mode de réalisation, illustrant une baie pariétodynamique. On voit sur la figure 1, un mur extérieur 1 d'un bâtiment dans lequel est ménagée une baie 2. La référence 3 désigne l'extérieur du bâtiment et la référence 4 l'intérieur. Un vitrage ou une fenêtre 5 permet d'obturer la baie d'une façon conventionnelle. Un volet 6 est constitué, selon l'invention, d'une lame extérieure 7 isolante et transparente et d'une lame intérieure 8 d'un matériau à changement de phase. Le volet 6 est monté coulissant sur des glissières 9 entre une position ouverte représentée en traits mixtes et une position fermée représentée en traits continus. On décrira ci-après, plus en détails, divers modes de réalisation de la lame isolante transparente 7. En ce qui concerne le matériau de la lame 8, il doit présenter une transition de phase, soit solide/solide, soit solide/liquide, à une température de l'ordre, par exemple, de 100C à 400C. Cette température doit être suffisamment basse pour que le matériau change de phase sous l'effet d'un rayonnement solaire hivernal normal pour la région où le dispositif est installé. Il doit par ailleurs être suffisamment élevé pour permettre un transfert d'énergie efficace avec l'intérieur du bâtiment lors de la transition inverse. Enfin, il doit posséder une chaleur latente de transition relativement élevée pour stocker le plus d'énergie possible pendant les phases d'ensoleillement. De tels matériaux sont bien connus dans l'état de la technique. Dans la journée, le volet 6 étant dans sa position ouverte, la baie 2 est dégagée. Le rayonnement solaire traversant la lame isolante transparente 7 est absorbé par la lame 8 en provoquant le changement de phase du matériau de cette dernière, c'est-à-dire sa fusion dans le cas d'une transition solide/liquide. Durant la nuit, le volet 6 est disposé dans sa position fermée. Dans cette position, la lame 8 rayonne de la chaleur vers l'intérieur du bâtiment, tandis que son matériau subit la transition de phase inverse de celle précédemment décrite. La lame 7, du fait de son caractère isolant, limite les déperditions thermiques de la lame 8 vers l'extérieur. La figure 2 représente une variante de la figure 1 dans laquelle les glissières (non représentées) permettent d'assurer l'encastrement du volet 6 dans la baie 2 lorsqu'il est en position fermée. On a prévu en outre, à la périphérie de la baie, un joint 10 sur lequel le volet 6 vient s'appuyer en position fermée, ce joint garantissant l'étanchéité de la baie. Ce dernier agencement présente non seulement l'avantage qu'une meilleure isolation est assurée en position fermée du volet, entre l'extérieur et l'intérieur, mais il permet de plus de favoriser les échanges thermiques entre le matériau à changement de phase de la lame 8 et l'intérieur du bâtiment en ouvrant la fenêtre 5 lorsque le volet est fermé. Dans le mode de réalisation de la figure 3, on utilise deux volets 6a et 6b symétriques par rapport à l'axe vertical de la baie, pour la fermeture de cette dernière. Ce mode de réalisation est donc mieux adapté sur le plan de l'esthétique extérieure et du fonctionnement aux constructions traditionnelles. Dans ce mode de réalisation, les volets 6a et 6b sont montés sur deux leviers 11. Chaque levier pivote à l'une de ses extrémités sur un axe 12 solidaire du mur 1. Les volets sont montés pivotants sur les autres extrémités des leviers 11 autour d'axes 13. Ce mode de montage permet d'assurer que les volets présentent leur face isolante transparente vers l'extérieur aussi bien en position fermée qu'en position ouverte. Sur la figure 3, la position fermée des volets est représentée en traits pleins alors que l'on a représenté en traits mixtes leur position ouverte ainsi qu'une position intermédiaire. La figure 4 représente plus en détail un mode de réalisation du volet 6. On voit sur cette figure, la lame 7 réalisée dans un matériau isolant transparent tel qu'un aérogel de silice. Une feuille de métal déployé 14 est noyée dans le matériau à changement de phase 8 de manière à rigidifier le volet 6 et à assurer une meilleure homogénéité de la température dans ce matériau. Le matériau isolant transparent et le matériau à changement de phase peuvent être encapsulés dans des enceintes en matière plastique, non représentées. Le matériau à changement de phase peut également être mélangé à une colle et appliqué sur le matériau isolant transparent ou sur l'enceinte qui le reçoit. De tels mélanges d'un matériau à changement de phase solide/solide et d'une colle sont décrits dans le document précité FR-A- 2 575 173. Une couche d'air peut en outre être prévue entre la lame 7 et le matériau à changement de phase 8. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la lame isolante et transparente est composée de vitrages 15 et 16 disposés parallèlement à la lame 8 de matériau à changement de phase, à l'extérieur de cette dernière. Les vitrages 15 et 16 délimitent entre eux une couche d'air 17, et le vitrage 16 délimite avec la lame 8 une couche d'air 18. Dans les modes de réalisation précédents, les échanges thermiques entre le matériau à changement de phase et l'intérieur du bâtiment sont réalisés essentiellement par rayonnement infrarouge. Au contraire, dans le cas présent, une ouverture 19 est prévue à la partie inférieure du vitrage 15, une ouverture 20 à la partie supérieure du vitrage 16, une une ouverture 21 à la partie inférieure de la lame 8, et une ouverture 22 à la partie supérieure de la fenêtre 5 qui comporte ici un double vitrage. Si le bâtiment est muni d'un extracteur d'air, comme cela est fréquemment le cas, l'intérieur 3 est mis en dépression par rapport à l'extérieur 4, de sorte qu'il se produit une circulation d'air, comme montré par les flèches de la figure 5, de I1 extérieur vers l'intérieur. Cet air circule sur les deux faces de la lame 8 de matériau à changement de phase, de sorte qu'il se trouve réchauffé lorsqu'il pénètre à l'intérieur du bâtiment par l'ouverture 22. Dans ce cas, les échanges thermiques entre la lame 8 et l'intérieur du bâtiment s'effectuent donc principalement par convection. L'invention fournit par conséquent des moyens efficaces permettant d'améliorer le fonctionnement thermique des baies vitrées ensoleillées du bâtiment. Les volets décrits ci-dessus sont évidemment plus complexes que les volets traditionnels, mais l'inconvénient qui en résulte est minime du fait que le dispositif peut sans difficulté être fabriqué industriellement en atelier, puis être monté en bloc dans l'ouverture de la baie. Il en résulte notamment que les étanchéités peuvent être particulièrement soignées, ce qui permet au volet de jouer le double rôle d'isolation thermique et de stockage de l'énergie. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'occultation d'une baie (2) formée dans une paroi (1) d'un bâtiment, comportant au moins un volet mobile (6), et des moyens de déplacements (9, 11) pour amener ledit volet d'une position ouverte GÙ il est appliqué sur la face externe de ladite paroi à une position fermée où il est disposé devant la baie, ledit volet comprenant une lame (8) d'un matériau à changement de phase disposée sensiblement parallèlement à une lame (7) isolante thermiquement, caractérisé par le fait que ladite lame isolante thermiquement est transparente, et que lesdits moyens de déplacement sont agencés pour que le volet présente sa face isolante et transparente vers l'extérieur aussi bien dans sa position ouverte que dans sa position fermée. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déplacement comprennent des glissières (9) sur lesquelles ledit volet est monté coulissant pour se déplacer parallèlement à lui-même. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déplacement comprennent des leviers (11) montés pivotants sur ladite paroi à une de leurs extrémités, et supportant ledit volet à rotation à leur autre extrémité. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ladite lame isolante et transparente comprend au moins une lame d'un matériau isolant transparent. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite lame isolante et transparente comprend au moins un vitrage (15, 16) et une couche d'air (18) entre ledit vitrage et la lame de matériau à changement de phase. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que des ouvertures (19, 21) sont ménagées dans ledit vitrage et dans la lame de matériau à changement de phase, pour permettre une circulation d'air de l'extérieur vers l'intérieur au contact de la lame de matériau à changement de phase. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une armature métallique (14) est prévue dans ledit matériau à changement de phase. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit matériau à changement de phase est un matériau à changement de phase à transparence variable derrière lequel est disposée une lame réfléchissante.