Brevet FR3002580A1 — publié le 20140829

VITRAGE A LAMES D'AIR OUVERTES La présente invention appartient au domaine des éléments de fermeture mis en oeuvre dans les bâtiments notamment les bâtiments d'habitation ou de bureaux. Plus particulièrement l'invention concerne un vitrage destiné à assurer la transparence d'ouvertures telles que des ouvertures de maçonnerie équipées de fenêtres, de portes fenêtres ou de baies vitrées et destinée à des menuiserie permettant une circulation d'air. Dans ses fonctions principales, un vitrage, d'une fenêtre par exemple, assure la séparation entre l'environnement intérieur et l'environnement extérieur pour éviter la circulation de l'air tout en laissant passer la lumière. Pour améliorer les qualités d'isolation thermique, et également phonique, des vitrages, il est connu de réaliser des vitrages multiples comportant plusieurs 15 feuilles de verre séparées par des lames d'air. Les qualités d'isolation procurées par les lames d'air ou d'un autre gaz sont connues pour être meilleures lorsque le gaz est sec pour les aspects thermiques et qu'aucune ouverture ne laisse passer les ondes acoustiques pour les aspects phoniques et pour cette raison les feuilles de verre des vitrages 20 multiples sont assemblées en usine, aux dimensions voulues pour le vitrage, de manière que les lames de gaz soient étanches. Pour les applications les plus courantes dans le domaine de l'isolation thermique et phonique, les vitrages multiples comportent deux feuilles de verre emprisonnant une lame de gaz ou comporte trois feuilles de verre emprisonnant 25 deux lames de gaz. De tels vitrages multiples présentent l'avantage d'offrir une stabilité dimensionnelle d'une part et une durabilité de leurs qualités d'isolation d'autre part qui sont le résultat de leur montage étanche sur tout le périmètre du vitrage, sur les quatre bords pour un vitrage rectangulaire, le cas le plus fréquent. A contrario ce type de vitrage multiple étanche ne permet pas de faire circuler de l'air entre les lames de verre alors qu'une circulation d'air, a priori contradictoire avec les qualités recherchées pour les vitrages multiples, peut être recherchée dans certain cas. La présente invention propose un vitrage multiple perfectionné pour permettre une circulation d'un flux d'air entre les lames de verre du vitrage. A cette fin le vitrage comporte au moins deux feuilles de verre assemblées pour former au moins une lame d'air. Deux feuilles de verre voisines sont maintenues distantes l'une de l'autre pour être sensiblement parallèles au moyen de cales d'épaisseur fixées aux feuilles de verre, par exemple par collage, situées à proximité des bords des feuilles de verre sur une partie du périmètre du vitrage et déterminant la distance entre les deux feuilles de verre et donc l'épaisseur de la lame d'air. Au moins deux zones ouvertes, au niveau desquelles il n'y a pas de cales d'épaisseur, sont agencées sur les bords du vitrage de sorte à permettre une circulation d'air dans substantiellement l'ensemble du volume de l'au moins une lame d'air. Il est ainsi réalisé un vitrage complexe à lame d'air ouverte qui peut être réalisé en usine et livré fini prêt à être monté dans un châssis auquel il est 20 destiné. Dans un forme de réalisation, les zones ouvertes sont réparties sur des bords opposés du vitrage et de préférence une lame d'air comporte au moins une zone ouverte sur un bord supérieur du vitrage et au moins une zone ouverte sur un bord inférieur du vitrage. Une telle disposition en position haute et en position 25 basse permet une circulation d'air prenant bénéfice d'une convection naturelle dans l'hypothèse d'un réchauffement de l'air contenu dans la lame d'air ou d'une convection forcée, par un système de ventilation mécanique notamment. Dans une forme de réalisation, la zone ouverte d'une lame d'air située sur le bord inférieur du vitrage s'étend suivant toute la longueur de ce bord 30 inférieur. Cette configuration garanti que tout corps étranger, solide ou liquide, qui se trouverait introduit dans la lame d'air en sera naturellement extrait par gravité. Dans une forme de réalisation, une cale intermédiaire est fixée dans une zone ouverte, à proximité d'un bord, de sorte à maintenir une distance de séparation entre au moins deux des lames de verre. Il est ainsi obtenu une longueur, au niveau de la zone ouverte, réduite entre deux cales et les risques de déformations de la feuille de verre sous l'effet de forces extérieures, par exemple un appui temporaire ou du vent, en sont sensiblement réduits. Dans un mode de réalisation, le vitrage comporte au moins trois feuilles de verre déterminant au moins deux lames d'air séparées par une feuille de verre intermédiaire. Dans ce cas, il est possible de créer autant de flux d'air indépendants dans chacune des lames d'air, flux qui peuvent être combiné pour être réalisés en parallèle ou en série ou suivant une combinaison série et parallèle. Dans ce mode de réalisation, le bord inférieur de la feuille de verre intermédiaire est par exemple décalée vers le haut en direction du bord supérieur du vitrage par rapport aux bords inférieurs des feuilles de verres entre lesquelles est située cette feuille de verre intermédiaire. Il est ainsi obtenu dans le volume du vitrage un passage inférieur et intérieur de communication des lames d'air qui permet notamment de réaliser une circulation de l'air en série dans les deux lames d'air. Un bord supérieur de la feuille de verre intermédiaire peut être décalé vers le haut par rapport aux bords supérieurs des feuilles de verres entre lesquelles est située la feuille de verre intermédiaire. Ce décalage assure une séparation des deux lames d'air dont les flux entrants ou sortants peuvent être plus simplement dirigés dans des directions différentes sans interférer. Dans ce cas, des cales de remplissage sont agencées, en dehors des zones ouvertes pour ne pas réduire la section de ces zones ouvertes, sur des surfaces de la partie de la feuille de verre dépassant des bords supérieurs des feuilles de verres entre lesquelles est située la feuille de verre intermédiaire. Ces cales de remplissage, par exemple réalisées en mousse cellulaire rigide, recouvrent également les bords supérieurs des feuilles de verre entre lesquelles est située la feuille de verre intermédiaires. Les cales de remplissage confèrent au vitrage, dans la partie du vitrage affecté par ces cales de remplissage, une épaisseur égale à l'épaisseur générale du vitrage de sorte que le vitrage peut être fixé sans avoir à considérer différentes épaisseurs, et protège la feuille de verre intermédiaire lors de la manipulation du vitrage avant ou pendant sa pose. Dans une forme de réalisation, un ou plusieurs joints d'étanchéité sont 5 fixés sur un ou plusieurs bords du vitrage. Il est ainsi obtenu un vitrage prêt à être monté dans une huisserie en limitant des opérations éventuelles de pose de joints d'étanchéité. Il est également possible de mettre en oeuvre dans le vitrage une ou plusieurs feuilles de verre formées par deux, ou plus, feuilles de verre 10 assemblées, à la manière d'un vitrage multiple conventionnel, pour former une lame d'air emprisonnée dans un volume étanche ou pour apporter des propriétés particulières au vitrage de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris 15 à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation de l'invention non limitatifs en référence aux dessins qui représentent : figure la : une vue en plan d'un vitrage double suivant l'invention ; figure lb : une vue en section du vitrage double de la figure la suivant un plan vertical médian perpendiculaire au plan du vitrage ; 20 figure 2a : une vue en plan d'un vitrage triple suivant l'invention ; figure lb : une vue en section du vitrage triple de la figure 2a suivant un plan vertical médian perpendiculaire au plan du vitrage. Pour les besoins de la présente description détaillée de l'invention, il sera 25 pris les exemples non limitatifs d'un cas de vitrage à deux feuilles de verre et d'un cas de vitrage à trois feuilles de verre. Dans ces deux exemples de réalisation, les vitrages sont rectangulaires, cette forme simple étant majoritairement utilisée dans le domaine des fenêtres, des portes fenêtres et des baies vitrées, mais d'autres formes sont possibles en 30 respectant les principes de l'invention. Il sera également considéré que le vitrage est orienté, c'est-à-dire avec un haut et un bas correspondant aux exemples de réalisation illustrés et a priori au sens de montage d'un vitrage de l'invention dans un châssis de support dudit vitrage. Sur les différentes figures des repères identiques sont utilisés pour des éléments similaires indépendamment du mode de réalisation, et les dessins ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle. Le vitrage 100 des figures la et lb comporte deux feuilles de verre 10a, 10b. Les deux feuilles de verre 10a, 10b sont sensiblement parallèles et écartées de sorte à déterminer une lame d'air 11, généralement de quelques 10 millimètres, par exemple entre un et vingt millimètres. Le vitrage 100 de forme rectangulaire détermine un bord inférieur 101 dudit vitrage, un bord supérieur 102 dudit vitrage opposé au bord inférieur, et deux bords latéraux 103 dudit vitrage. Chacune des deux feuilles de verre 10a, 10b présente une forme en plan 15 similaire, ici rectangulaire, correspondant à la forme et aux dimensions du vitrage 100 et lesdites deux feuilles de verre sont, dans le vitrage, agencées en vis à vis l'une de l'autre et donc superposées sur la vue en plan. Un écartement E entre des faces intérieures des deux feuilles de verre 10a, 10b est maintenu par des cales d'épaisseur 20 et détermine également 20 l'épaisseur de la lame d'air 11. Dans une forme de réalisation, les cales d'épaisseur 20 sont agencées entre les deux feuilles de verre 10a, 10b à proximité des bords latéraux 103 où elles sont maintenues par collage. Les cales d'épaisseur sont par exemple des éléments allongés de sections 25 carrées ou rectangulaires. Les cales d'épaisseur sont agencées suivant tout le périmètre du vitrage 100 à l'exclusion d'au moins deux zones 30, 31 ouvertes, c'est-à-dire des zones pour lesquelles la lame d'air 11 est en libre communication avec un espace extérieur au vitrage 100. 30 Les dites aux moins deux zones sont agencées de sorte qu'elles se trouvent en des positions opposées suivant la forme en plan du vitrage 100, et qu'un flux d'air traversant l'espace entre les deux feuilles de verre 10a, 10b soit 3002 5 80 6 en mesure de balayer sensiblement tout le volume occupé par la lame d'air 11. Des longueurs des zones ouvertes 30, 31 sont choisies pour obtenir des zones ouvertes suffisantes pour permettre la circulation d'air recherchée. Dans l'exemple de réalisation, tel qu'illustré sur la figure la, le bord inférieur 101 est 5 ouvert sur toute une longueur dudit bord inférieur et le bord supérieur 102 est ouvert sur une longueur substantielle dudit bord supérieur dont des extrémités, situées à proximité des bords latéraux 103, comportent des cales d'épaisseur supérieures 201 jointives à une de leur extrémité avec des cales d'épaisseur latérales 202 fermant les bords latéraux 103. Dans une forme de réalisation, une ou des cales intermédiaires, comme par exemple la cale intermédiaire 210 représentée en traits discontinus sur la figure 1, sont interposées entre les deux feuilles de verre 10a, 10b, fixées à proximité du bord du vitrage, dans une ou des zones ouvertes, avantageusement lorsque la longueur ouverte est significative par rapport à une épaisseur des feuilles de verre et que celles-ci seraient susceptibles d'être déformées, du fait d'une rigidité insuffisante, dans les conditions prévues d'utilisation du vitrage. Dans un mode de réalisation voisin, non illustré, l'exemple de réalisation de la figure 1 d'un vitrage 100 comportant deux feuilles de verre déterminant une lame d'air peut être réalisé avec une répartition différente de zones ouvertes sur la périphérie du vitrage. Par exemple la zone ouverte 31 située le long du bord supérieur 102 dans l'exemple illustré peut être remplacé par deux zones ouvertes agencées sur le bord supérieur du vitrage avec une zone ouverte à chaque extrémité dudit bord supérieur et une cale d'épaisseur entre les dites deux zones. Par exemple, le bord supérieur peut être fermé sur sensiblement toute sa 25 longueur par une cale d'épaisseur et une zone ouverte peut être agencée dans une partie supérieure d'un bord latéral ou dans chacun des bords latéraux. Dans tous ces exemples d'agencement des zones ouvertes sur les bords du vitrage 100, la lame d'air est effectivement ouverte en des emplacements distants du périmètre dudit vitrage de sorte qu'une circulation d'air dans le 30 volume formé par la lame d'air affecte sensiblement tout ledit volume. Dans une forme de réalisation, le vitrage 100 comporte des joints transversaux 21 souples, par exemple des joints tubulaires réalisés dans un 3002 5 80 7 matériau élastomère. De tels joints orientés avec leurs longueurs suivant l'épaisseur dudit vitrage réalisent, lorsque le vitrage est inséré dans un châssis, une étanchéité entre une zone ouverte et le champ du vitrage qui jouxte la zone ouverte considérée comme dans le cas illustré figure la pour la zone ouverte 31 5 du bord supérieur 102 du vitrage. Le vitrage 100 de la figure 2 comporte trois feuilles de verre, deux feuilles extérieures 10a, 10b entre lesquelles est maintenue une feuille de verre intermédiaire 10c. 10 Comme dans le cas du vitrage à trois feuilles de verre, les feuilles de verre 10a, 10b, 10c sont sensiblement parallèles et écartées entre elles de sorte à déterminer dans ce cas deux lames d'air 11a, llb généralement de quelques millimètres, par exemple entre un et vingt millimètres. Le vitrage 100 illustré sur la figure 2 est également de forme 15 rectangulaire avec un bord inférieur 101 dudit vitrage, un bord supérieur 102 dudit vitrage opposé au bord inférieur, et deux bords latéraux 103 dudit vitrage. Des cales d'épaisseur réparties entre les feuilles de verre à proximité des bords du vitrage 100 déterminent l'épaisseur de chacune des lames d'air. Les lames d'air ont, dans l'exemple illustré sur la figure 2b, sensiblement 20 une même épaisseur, mais cette caractéristique n'est pas imposée. Comme dans le mode de réalisation décrit d'un vitrage à deux feuilles de verre, les trois feuilles de verre 10a, 10b, 10c sont sensiblement parallèles, et les cales d'épaisseur sont principalement situées le long des bords latéraux 103 et de sorte à maintenir des zones ouvertes 30a, 30b, 31a, 31b de chaque lames d'air 11a, llb dans une partie inférieure du vitrage et dans une partie supérieure du vitrage. Lorsque les trois feuilles de verre 10a, 10b, 10c du vitrage 100 sont superposées en vue de face, cas non illustré, ledit vitrage est similaire dans sa forme au vitrage double des figures la et lb mais avec trois feuilles de verre et 30 deux lames d'air. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2a et 2b, la feuille de verre intermédiaire 10c, située entre les feuilles de verre extérieures 10a, 10b, présente un bord supérieur 102c décalé vers le haut par rapport aux bords supérieurs 102a, 102b des dites feuilles de verre extérieures et présente un bord inférieur 101c également décalé vers le haut par rapport aux bords inférieurs 101a, 101b des dites feuilles de verre extérieures. Le décalage vers le haut du bord supérieur 102c de la feuille de verre intermédiaire 10c a pour effet de séparer les deux lames d'air 11a, 11b dans leurs parties hautes jusqu'au niveau du bord supérieur 102 du vitrage qui s'étend alors au-dessus des bords supérieur 102a, 102b des feuilles de verre extérieures. Le décalage vers le haut du bord inférieur 101c de la feuille de verre 10 intermédiaire 10c a pour effet de faire communiquer les deux lames d'air 11a, 11b dans leurs parties basses dans l'épaisseur dudit vitrage, au niveau du bord inférieur 101 du vitrage. Dans une forme de réalisation, les trois feuilles de verre 10a, 10b, 10c sont de dimensions identiques en largeur et en hauteur et la feuille de verre 15 intermédiaire 10c est décalée vers le haut, en direction du bord supérieur 102 du vitrage, de sorte à obtenir le décalage vers le haut des bords inférieur 101c et supérieur 102c de la dite feuille de verre intermédiaire Dans ce mode de réalisation, il est possible de créer au sein du vitrage une circulation de l'air en série dans les deux lames d'air du vitrage. 20 Par exemple l'air pénétrant par la zone ouverte supérieure 31a d'une lame d'air 11a, descend dans ladite première lame d'air, passe dans l'espace de la seconde lame d'air 11b par la communication formée entre les deux lames d'air du côté du bord inférieur 101 du vitrage, puis remonte dans la seconde lame d'air 11b pour ressortir du vitrage par la zone ouverte supérieure 31b de ladite 25 seconde lame d'air. Cette possibilité de créer une circulation d'air dans le volume du vitrage s'avère particulièrement avantageuse lorsque ledit vitrage est maintenu dans une huisserie. Comme dans le cas du vitrage à deux feuilles de verre, le cas échéant le vitrage comporte une ou des cales intermédiaires 210 pour palier à un manque 30 de rigidité des feuilles de verre. Suivant un mode de réalisation, des cales de remplissage 112a, 112b, réalisées dans un matériau relativement rigide tel que par exemple une mousse cellulaire rigide, sont agencés sur des parties de la feuille de verre intermédiaire 10c qui dépassent au-dessus des bords supérieurs 102a, 102b des feuilles de verre extérieures 10a, 10b. Ces cales de remplissage 112a, 112b sont limitées en extension le long 5 du bord 102concerné du vitrage pour ne pas masquer sensiblement les zones ouvertes 31a, 31b sur ledit bord. Le cas échéant, le vitrage 100 des figures 2a et 2b comporte un ou des joints longitudinaux souples 22 et ou des joints transversaux 21 souples, par exemple des joints tubulaires réalisés dans un matériau élastomère. 10 De tels joints réalisent, lorsque le vitrage est inséré dans un châssis, une étanchéité entre une zone ouverte et le champ du vitrage qui jouxte la zone ouverte considérée. Dans le cas du vitrage à trois feuilles de verre, les joints longitudinaux 22 sont avantageusement fixés sur un champ de la feuille de verre intermédiaire 10c de sorte à assurer une étanchéité entre les zones ouvertes 31a, 15 31b situées de part et d'autre de ladite feuille de verre intermédiaire et les joints transversaux sont orientés avec leurs longueurs suivant l'épaisseur dudit vitrage comme dans le mode de réalisation d'un vitrage à deux feuilles de verre. Dans un exemple de réalisation d'un vitrage à trois feuilles de verre, les 20 feuilles de verre sont identiques en dimensions et ont une épaisseur de quatre millimètres et les lames d'air ont une épaisseur de seize millimètres correspondant à l'épaisseur des cales d'épaisseur. Les bords inférieurs et supérieurs de la feuille de verre intermédiaire sont décalés vers le haut par rapport aux bords inférieurs et supérieurs des feuilles de verre extérieures d'une 25 distance de vingt millimètres environ de sorte à ne pas réduire la section dans laquelle circule l'air dans la zone inférieure du vitrage de contournement du bord inférieur de la feuille de verre intermédiaire lorsqu'il passe d'une des deux lames d'air à l'autre. 30 Dans un mode de réalisation, non illustré, une au moins des feuilles de verre extérieure, c'est à dire une des feuilles de verre dans le cas d'un vitrage à deux feuilles de verre ou une des feuilles de verre autre que la feuille de verre intermédiaire d'un vitrage à trois feuilles de verre, est réalisée par deux ou plus feuilles de verre assemblées pour apporter au vitrage des caractéristiques propre aux dit assemblage. Par exemple deux feuilles de verre assemblées de manière étanche pour 5 former une lame d'air fermée apporterons des caractéristiques supplémentaires d'isolation thermique et ou phonique. Des modes de réalisation comportant plus de trois feuilles de verre, et en conséquences plus de deux lames d'air, agencées pour permettre une circulation de l'air en série et ou en parallèle dans les différentes lames d'air sont également 10 possibles, l'homme du métier combinant dans ce cas les modes décrits avec deux ou avec trois feuilles de verre. Dans le cas du vitrage à trois feuilles de verre et à circulation de l'air en série dans les deux lames d'air, il n'est pas indispensable de disposer d'une zone ouverte le long du bord inférieur 101 du vitrage pour permettre la circulation de 15 l'air à l'intérieur du vitrage. Cependant une telle zone ouverte permet dans ce cas, comme pour les autres modes de réalisation décrits, d'extraire par gravité, lorsque le vitrage est monté dans une position verticale conventionnelle, des corps étrangers qui seraient introduits entre des feuilles de verre. 20 Pour prendre en considération ce point, il est préféré, dans les différents modes de réalisation, avoir une zone ouverte le long du bord inférieur 101 s'étendant sur tout le bord inférieur du vitrage, au moins dans le cas d'un vitrage présentant un bord inférieur rectiligne. Il est également préféré d'agencer, lorsque jugées nécessaires, des cales 25 d'épaisseur intermédiaires en nombre et de longueurs aussi réduits que possible pour contrarier le moins possible la circulation de l'air et l'extraction des corps étrangers. L'invention permet ainsi de réaliser un vitrage prêt à être posé dans un 30 châssis ouvrant ou fixe et qui autorise une circulation d'air à l'intérieur dudit vitrage. REVENDICATIONS1. Vitrage (100) comportant au moins deux feuilles de verre (10a, 10b, 10c) et au moins une lame d'air (11, 11a, 11b), ladite au moins une lame d'air correspondant à un volume entre deux feuilles de verre mitoyennes des dites au moins deux feuilles de verre, les dites deux feuilles de verre mitoyennes étant maintenues espacées sensiblement parallèles par des cales d'épaisseur (20, 20a, 20b) fixées aux dites feuilles de verre et positionnées entre les dites feuilles de verre à proximité de bords des dites feuilles de verre, caractérisé en ce qu'au moins deux zones ouvertes sont maintenues sans cale d'épaisseur dans des emplacements distants, entre les dites deux feuilles de verre mitoyennes, de sorte à permettre une circulation d'air dans substantiellement l'ensemble du volume de ladite au moins une lame d'air. 2. Vitrage suivant la revendication 1 dans lequel une lame d'air (11, 11a, 11b) comporte au moins une zone ouverte (31, 31a, 31b) sur un bord supérieur (102) dudit vitrage et au moins une zone ouverte (30, 30a, 30b) sur un bord inférieur (101) dudit vitrage. 3. Vitrage suivant la revendication 2 dans lequel la zone ouverte (30, 30a, 30b) d'une lame d'air sur le bord inférieur (101) dudit vitrage s'étend suivant toute une longueur dudit bord inférieur. 4. Vitrage suivant la revendication 2 ou la revendication 3 comportant au moins une cale intermédiaire (210) fixée dans une zone ouverte, à proximité d'un bord, de sorte à maintenir une distance de séparation entre au moins deux feuilles de verre. 5. Vitrage suivant l'une des revendications précédentes comportant au moins trois feuilles de verre déterminant au moins deux lames d'air (11a, 11b) séparées par une feuille de verre intermédiaire (10c). 6. Vitrage suivant la revendication 5 dans lequel un bord inférieur (101c) de la feuille de verre intermédiaire (10c) est décalée vers le haut en direction du bord supérieur (102) du vitrage par rapport à des bords inférieurs (101a, 5 101b) des feuilles de verres (10a, 10b) entre lesquelles est située ladite feuille de verre intermédiaire. 7. Vitrage suivant la revendication 5 ou la revendication 6 dans lequel un bord supérieur (102c) de la feuille de verre intermédiaire (10c) est décalé vers le 10 haut par rapport à des bords supérieurs (102a, 102b) des feuilles de verres (10a, 10b) entre lesquelles est située ladite feuille de verre intermédiaire. 8. Vitrage suivant la revendication 7 comportant des cales de 15 remplissage (112a, 112b), par exemple des cales de remplissage en mousse cellulaire rigide, en dehors des zones ouvertes, fixées sur des côtés d'une partie de la feuille de verre intermédiaire (10c) dépassant vers le bord supérieur (102) du vitrage des bords supérieurs (102a, 102b) des feuilles de verres (10a, 10b) entre lesquelles est située ladite feuille de verre 20 intermédiaire, de sorte à conférer audit vitrage une épaisseur sensiblement constante sur toute sa surface en dehors de zones ouvertes. 9. Vitrage suivant l'une des revendications précédentes comportant un ou plusieurs joints d'étanchéité (21,22) fixés sur un ou des bords dudit vitrage. 10. Vitrage suivant l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une feuille de verre est formées par deux feuilles de verre assemblées pour former une lame d'air emprisonnée dans un volume étanche.