Brevet FR3007539A1 — publié le 20141226

SYSTEME DE VITRAGE A OPACITE VARIABLE L'invention concerne un système de vitrage à opacité variable, destiné notamment à équiper un véhicule automobile, comme le pavillon 5 transparent supérieur d'un véhicule. On connait de nombreux systèmes pour obscurcir un vitrage, comme un système à volet rétractable. Ce type de système comporte un volet qui est monté mobile sur des rails, au dessous d'un vitrage, entre une position escamotée dans laquelle 10 le volet permet à lumière de pénétrer dans l'habitacle du véhicule à travers le vitrage, et une position fermée dans laquelle le volet empêche la diffusion de lumière dans l'habitacle du véhicule. Bien que ce type de système à volet mobile soit efficace, il présente notamment l'inconvénient d'alourdir le véhicule, plus particulièrement 15 une partie haute du véhicule, ce qui peut nuire à la tenue de route du véhicule. De plus, l'ensemble constitué par le volet et les rails présente une épaisseur non négligeable, souvent de l'ordre de 30 millimètres, qui empiète sur le volume utile de l'habitacle du véhicule. On connait aussi un type de système de vitrage à opacité variable 20 comportant un film électrochrome plaqué sur le vitrage à obscurcir. Le film électrochrome est apte à adopter un état actif dans lequel l'opacité du film est augmentée, lorsque le film est traversé par un courant électrique, et un état de repos dans lequel l'opacité du film est diminuée, ce qui permet de limiter ou d'augmenter la quantité de lumière qui traverse le vitrage 25 associé. Toutefois, ce type de système présente certains inconvénients. En effet, dans son état de repos, le film électrochrome présente une opacité inférieure à celle d'un vitrage classique en verre ou en polycarbonate par exemple. 30 De même, dans son état actif, le film électrochrome ne permet pas de limiter suffisamment la quantité de lumière qui traverse le vitrage associé. On connait aussi un système de vitrage à opacité variable, décrit et représenté dans le document WO-92/06266, qui comporte deux feuilles parallèles transparentes qui sont montées mobiles l'une par rapport à l'autre 35 suivant une direction perpendiculaire à leurs faces. L'espace délimité entre les deux feuilles est rempli d'un liquide absorbant de lumière formant une lame dont l'épaisseur varie suivant l'écartement des feuilles, de façon à faire varier l'opacité du système. La faiblesse de ce type de système à feuilles mobiles réside 5 notamment dans sa complexité de mise en oeuvre, qui rend le système fragile. Pour pallier notamment ces inconvénients, l'invention propose un système de vitrage à opacité variable, du type comportant un vitrage translucide, caractérisé en ce qu'il comporte : - un circuit pour la circulation d'un liquide qui comporte un tronçon 10 délimitant une pluralité de canaux qui s'étendent globalement parallèlement au vitrage pour former un écran à opacité variable, ledit écran présentant au moins un orifice d'entrée du liquide et un orifice de sortie du liquide, - au moins un réservoir qui est relié sur le circuit et qui contient un premier liquide situé dans une première partie du réservoir et un second liquide 15 situé dans une seconde partie du réservoir, le second liquide absorbant plus de lumière que le premier liquide, - une pompe qui est reliée sur la première partie du réservoir par un premier conduit de pompage, qui est reliée sur la seconde partie du réservoir par un second conduit de pompage et qui est reliée sur l'orifice d'entrée de 20 l'écran à opacité variable par un conduit de sortie, la pompe étant apte à être activée pour entraîner le premier liquide et/ou le second liquide en circulation à travers l'écran à opacité variable. Le système selon l'invention permet de faire varier l'opacité de l'écran, et donc du vitrage associé, par une simple circulation de fluide dans un 25 circuit. Selon un autre aspect, la première partie du réservoir est agencée au dessus de la seconde partie du réservoir, et le premier liquide présente une densité inférieure à la densité du second liquide, de sorte que le premier liquide est entraîné dans la première partie supérieure du réservoir et le second liquide 30 est entraîné dans la seconde partie inférieure du réservoir naturellement par gravité. Cette caractéristique permet de séparer naturellement les deux liquides dans un réservoir commun. Selon une autre caractéristique, chaque canal délimite une 35 embouchure d'entrée qui communique avec l'orifice d'entrée de l'écran à opacité variable et qui est équipée d'un clapet anti-retour conçu pour permettre l'écoulement du premier liquide et du second liquide à travers l'embouchure, associée lorsque la pression dans le circuit dépasse une valeur prédéterminée, et chaque clapet anti-retour permettant le blocage du premier et du second liquides à l'intérieur de l'écran à opacité variable lorsque la pression dans le circuit descend au dessous de ladite valeur prédéterminée. Cette caractéristique permet de bloquer le premier liquide ou le second liquide à l'intérieur des canaux. Selon une variante de réalisation, une première partie des clapets anti-retour est conçue pour permettre l'écoulement du premier liquide et du second liquide à travers l'embouchure du canal associé lorsque la pression dans le circuit dépasse une première valeur prédéterminée, et une seconde partie des clapets anti-retour est conçue pour permettre l'écoulement du premier liquide et du second liquide à travers l'embouchure du canal associé lorsque la pression dans le circuit dépasse une seconde valeur prédéterminée, pour permettre un dosage du premier liquide et du second liquide dans l'écran à opacité variable. Cette variante permet de remplir la première partie des canaux avec le premier liquide et la seconde partie des canaux avec le second liquide, ou inversement. Selon une autre variante de réalisation, l'écran à opacité variable comporte au moins deux étages de canaux. Ainsi, cette variante permet une grande couverture du vitrage par les canaux. Les canaux qui forment l'écran à opacité variable peuvent être 25 délimités par le vitrage translucide. En variante, les canaux qui forment l'écran à opacité variable peuvent être délimités par une plaque qui est rapportée sur une face du vitrage translucide. Selon une autre variante de réalisation, le système comporte un 30 moyen de chauffage des liquides qui circulent dans l'écran à opacité variable. Le moyen de chauffage permet de dégivrer le vitrage et de chauffer l'habitacle du véhicule. De plus, le premier liquide et le second liquide sont conçus pour limiter le passage des rayons infrarouges pour former une protection 35 thermique. L'invention concerne aussi un véhicule comportant au moins un vitrage équipé d'un système de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 5 la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, qui illustre un vitrage d'un pavillon d'un véhicule automobile équipé d'un système de vitrage à opacité variable selon l'invention ; 10 - la figure 2 est une vue schématique de dessus, qui illustre un circuit pour fluide formant un écran à opacité variable, un réservoir d'une premier liquide et d'un second liquide et une pompe de circulation du système de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique partielle de dessus, qui 15 illustre une série de canaux de l'écran à opacité variable équipés chacun d'un clapet en position fermée ; - la figure 4 est une vue schématique partielle de dessus, qui illustre une série de canaux de l'écran à opacité variable équipés chacun d'un clapet en position ouverte ; 20 - la figure 5 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale, qui illustre le circuit de l'écran à opacité variable et le réservoir comportant deux parties de stockage ; - la figure 6 est une vue schématique partielle en coupe transversale, qui illustre une première série de canaux et une seconde série de 25 canaux étagés de l'écran à opacité variable, selon une variante de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale, qui illustre la première série de canaux et la seconde série de canaux étagés de la figure 6 ; 30 - la figure 8 est une vue schématique partielle en coupe transversale, qui illustre l'écran à opacité variable rapporté sur le vitrage, selon une variante de réalisation de l'invention. Dans la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au 35 trièdre L, V, T indiqué aux figures. Dans la présente demande, les termes « supérieur », « inférieur », « vertical » et leurs dérivés font référence à la position ou à l'orientation d'un élément ou d'un composant, cette position ou cette orientation étant considérée lorsque le véhicule est en configuration de service sur un sol horizontal. On a représenté à la figure 1 un pavillon 10 supérieur d'un véhicule automobile équipé d'un système 12 de vitrage à opacité variable, du type comportant un vitrage 14 translucide, ou transparent, permettant le passage de la lumière à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Comme on peut le voir à la figure 2, le système 12 comprend un 10 circuit 16 pour la circulation de liquides, un réservoir 18 qui est relié en boucle sur le circuit 16 et une pompe 20. Le circuit 16 comporte un tronçon délimitant une pluralité de canaux 22 qui s'étendent globalement parallèlement entre eux suivant une direction longitudinale, parallèlement et en vis-à-vis du vitrage 14, formant ainsi 15 un écran 24 à opacité variable. Les canaux 22 sont formés directement dans le vitrage 14, au cours du moulage du vitrage 14, le vitrage 14 étant fabriqué en verre ou de préférence en matériau synthétique, en polycarbonate par exemple. L'écran 24 présente un orifice de sortie 26 du liquide et un orifice 20 d'entrée 28 du liquide. Complémentairement, en référence à la figure 5, le réservoir 18 contient un premier liquide 30 situé dans une première partie 32 supérieure du réservoir 18 et un second liquide 34 situé dans une seconde partie 36 inférieure du réservoir 18, le second liquide 34 absorbant plus de lumière que 25 le premier liquide 30. A cet effet, le second liquide 34 peut être teinté ou mélangé avec des particules fines opaques. A l'inverse, le premier liquide 30 est transparent. De plus, la première partie 32 du réservoir 18 est agencée au dessus de la seconde partie 36 du réservoir 18, suivant un axe vertical. 30 En outre, le premier liquide 30 présente une densité inférieure à la densité du second liquide 34, de sorte que le premier liquide 30 est entraîné dans la première partie 32 supérieure du réservoir 18 et le second liquide 34 est entraîné dans la seconde partie 36 inférieure du réservoir 18 naturellement par gravité. 35 De préférence, le premier liquide 30 et le second liquide 34 ne sont pas missibles entre eux. Le premier liquide 30 peut être du cyclohexane et le second liquide 34 de l'eau colorée, par exemple. De même, le premier liquide 30 peut être de l'eau colorée et le second liquide 34 du tétrachlorure de carbone, par exemple. Avantageusement, le premier liquide 30 et le second liquide 34 sont conçus pour limiter le passage des rayons infrarouges et ultraviolets, de façon à former une protection thermique contre une éventuelle surchauffe dans l'habitacle du véhicule. Comme on peut le voir à la figure 5, le réservoir 18 présente un 10 orifice d'entrée 38, qui est agencé globalement à la limite séparative de la première partie 32 et de la seconde partie 36 du réservoir 18, et qui est reliée à l'orifice de sortie 26 de l'écran 24 par un conduit 40. A titre indicatif, le premier liquide 30 est illustrée par un nuage de points et le second liquide 34 est illustré par un nuage de croix, aux figures 2, 5 15 et 7. Aussi, la pompe 20 est reliée sur la première partie 32 du réservoir 18 par un premier conduit de pompage 42, et la pompe 20 est reliée sur la seconde partie 36 du réservoir 18 par un second conduit de pompage 44. De même, la pompe 20 est reliée sur l'orifice d'entrée 28 de l'écran 20 24 par un conduit de sortie 46. La pompe 20 est associée à une unité de commande (non représentée) qui permet de commander sélectivement la pompe 20 dans un premier état activé dans lequel la pompe 20 aspire le premier liquide 30 à travers le premier conduit de pompage 42, ou dans un deuxième état activé 25 dans lequel la pompe 20 aspire le second liquide 34 à travers le second conduit de pompage 44, ou dans un troisième état activé dans lequel la pompe 20 aspire simultanément le premier liquide 30 et le second liquide 34, ou encore dans un état inactivé dans lequel la pompe 20 est inopérante. Selon un autre aspect, comme on peut le voir aux figures 1 et 3, 30 l'écran 24 à opacité variable constitue une cavité dans laquelle s'étendent les canaux 22 qui délimitent chacun une embouchure 48 d'entrée communiquant avec l'orifice d'entrée 28 de l'écran 24. Chaque embouchure 48 est équipée d'un clapet anti-retour 50 qui est mobile entre une position ouverte illustrée à la figure 3, dans laquelle le 35 premier liquide 30 et le second liquide 34 s'écoulent à travers l'embouchure 48 associée, lorsque la pression dans le circuit 16 dépasse une valeur prédéterminée, et une position fermée illustrée à la figure 4, dans laquelle le premier liquide 30 et le second liquide 34 sont bloqués en circulation dans le circuit 16, lorsque la pression dans le circuit 16 descend au dessous de la valeur prédéterminée. La valeur prédéterminée de la pression dans le circuit 16 est atteinte lorsque la pompe 20 occupe un de ses états activés de circulation du liquide. Cette valeur prédéterminée est par exemple comprise entre 1,5 et 2,5 bars. Le système 12 de vitrage à opacité variable fonctionne de la 10 manière suivante, à partir d'un état initial dans lequel l'écran 24 est rempli par le premier liquide 30 transparent. Pour opacifier l'écran 24 et le vitrage 14 associé, la pompe 20 est commandée dans son second état activé dans lequel la pompe 20 aspire le second liquide 34 qui est entraîné en circulation à travers le conduit de sortie 15 46 du circuit 16 et les canaux 22 de l'écran 24, le second liquide 34 chassant le premier liquide 30 dans le réservoir 18. Par décantation et sous l'effet de la gravité, le premier liquide 30 est entraîné dans la première partie 32 supérieure du réservoir 18. A l'inverse, pour limiter l'opacité de l'écran 24 et le vitrage 14 20 associé, la pompe 20 est commandée dans son premier état activé dans lequel la pompe 20 aspire le premier liquide 30 qui est entraîné en circulation à travers le conduit de sortie 40 du circuit 16 et les canaux 22 de l'écran 24, le premier liquide 30 chassant le second liquide 34 dans le réservoir 18. Par décantation et sous l'effet de la gravité, le second liquide 34 est 25 entraîné dans la seconde partie 36 inférieure du réservoir 18. La pompe 20 est commandée durant une période de temps prédéterminée qui est nécessaire et suffisante pour remplir les canaux 22 formant l'écran 24 avec le premier liquide 30 ou le second liquide 34. De la même manière, pour obtenir une opacité intermédiaire, et/ou 30 pour apporter un effet esthétique au vitrage 14, la pompe 20 est commandée dans son troisième état activé dans lequel la pompe 20 aspire simultanément le premier liquide 30 et le second liquide 34 qui sont entraînés en circulation à travers le conduit de sortie 40 et les canaux 22 de l'écran 24. En effet, le premier liquide 30 présentant une densité inférieure à 35 celle du second liquide 34, leur aspiration simultanée provoque un mélange et la formation d'une multitude de bulles opaques formées par le second liquide 34, qui flottent dans le premier liquide 30 transparent. Selon une variante de réalisation non représentée, une première partie des clapets anti-retour 50 est conçue pour permettre l'écoulement du 5 premier liquide 30 et du second liquide 34 à travers l'embouchure 48 des canaux 22 associés, lorsque la pression dans le circuit 16 dépasse une première valeur prédéterminée, et une seconde partie des clapets anti-retour 50 est conçue pour permettre l'écoulement du premier liquide 30 et du second liquide 34 à travers l'embouchure 48 des canaux 22 associés, lorsque la 10 pression dans le circuit 16 dépasse une seconde valeur prédéterminée. Selon cette variante de réalisation, il est possible de commander la pompe 20 à une première vitesse correspondant à la première valeur prédéterminée de pression, de façon à injecter le premier liquide 30 dans les canaux 22 équipés des clapets anti-retour 50 du premier type, et la pompe 20 15 peut être commandée successivement à une seconde vitesse correspondant à la seconde valeur prédéterminée de pression, de façon à injecter le second liquide 34 dans les autres canaux 22 équipés des clapets anti-retour 50 du second type. Avantageusement, cette variante permet de panacher les canaux 20 22 rendus opaques avec les canaux 22 transparents, pour obtenir une opacité globale intermédiaire du vitrage 14 par exemple. Selon une autre variante de réalisation représentée aux figures 6 et 7, l'écran 24 à opacité variable comporte un premier étage 52 de canaux 22, et un second étage 54 de canaux 22. 25 Les canaux 22 du premier étage 52 et du second étage 54 sont décalés entre eux en hauteur suivant une direction verticale, et latéralement suivant une direction transversale, de façon à pouvoir opacifier toute la surface de l'écran 24 lorsqu'ils sont remplis par le second liquide 34 opacifiant. Selon une autre variante de réalisation représentée à la figure 8, 30 les canaux 22 sont délimités par une plaque 58, qui est par exemple réalisée en polycarbonate, et qui est rapportée et fixée sur une face du vitrage 14 translucide. Cette variante permet une fabrication moins complexe du vitrage 14 qui est dépourvu de canaux 22. 35 De plus, cette variante permet d'adapter le système 12 selon l'invention sur un vitrage préexistant. Enfin, selon une variante de réalisation non représentée, le système 12 selon l'invention comporte un moyen de chauffage du premier liquide 30 et du second liquide 34. Cette variante permet de dégeler le vitrage 14 et apporte une 5 fonction panneau chauffant à l'écran 24. L'exemple de réalisation de l'invention décrit précédemment concerne un écran 24 formant cavité comportant une série de canaux 22 alimentés simultanément et en parallèle en liquide 30, 34. Toutefois, à titre non limitatif, l'écran 24 peut aussi comporter une 10 série de canaux 22 agencés les uns à la suite des autres, en série, les canaux 22 serpentant sur le vitrage 14 associé par exemple. REVENDICATIONS1. Système (12) de vitrage à opacité variable, du type comportant 5 un vitrage (14) translucide, caractérisé en ce qu'il comporte : - un circuit (16) pour la circulation d'un liquide qui comporte un tronçon délimitant une pluralité de canaux (22) qui s'étendent globalement parallèlement au vitrage (14) pour former un écran (24) à opacité variable, ledit écran (24) présentant au moins un orifice d'entrée (28) du liquide et un orifice 10 de sortie (26) du liquide, - au moins un réservoir (18) qui est relié sur le circuit (16) et qui contient un premier liquide (30) situé dans une première partie (32) du réservoir (18) et un second liquide (34) situé dans une seconde partie (36) du réservoir (18), le second liquide (34) absorbant plus de lumière que le premier 15 liquide (30), - une pompe (20) qui est reliée sur la première partie (32) du réservoir (18) par un premier conduit de pompage (42), qui est reliée sur la seconde partie (36) du réservoir (18) par un second conduit de pompage (44) et qui est reliée sur l'orifice d'entrée (28) de l'écran (24) à opacité variable par 20 un conduit de sortie (40), la pompe (20) étant apte à être activée pour entraîner le premier liquide (30) et/ou le second liquide (34) en circulation à travers l'écran (24) à opacité variable. 2. Système (12) de vitrage à opacité variable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie (32) du réservoir (18) 25 est agencée au dessus de la seconde partie (36) du réservoir (18), et en ce que le premier liquide (30) présente une densité inférieure à la densité du second liquide (34), de sorte que le premier liquide (30) est entraîné dans la première partie (32) supérieure du réservoir (18) et le second liquide (34) est entraîné dans la seconde partie (36) inférieure du réservoir (18) naturellement 30 par gravité. 3. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque canal (22) délimite une embouchure (48) d'entrée qui communique avec l'orifice d'entrée (28) de l'écran (24) à opacité variable et qui est équipée d'un 35 clapet anti-retour (50) conçu pour permettre l'écoulement du premier liquide (30) et du second liquide (34) à travers l'embouchure (48), associée lorsque lapression dans le circuit (16) dépasse une valeur prédéterminée, et chaque clapet anti-retour (50) permettant le blocage du premier et du second liquides à l'intérieur de l'écran (24) à opacité variable lorsque la pression dans le circuit (16) descend au dessous de ladite valeur prédéterminée. 4. Système (12) de vitrage à opacité variable selon la revendication 3, caractérisé en ce que une première partie des clapets antiretour (50) est conçue pour permettre l'écoulement du premier liquide (30) et du second liquide (34) à travers l'embouchure (48) du canal (22) associé lorsque la pression dans le circuit (16) dépasse une première valeur prédéterminée, et une seconde partie des clapets anti-retour (50) est conçue pour permettre l'écoulement du premier liquide (30) et du second liquide (34) à travers l'embouchure (48) du canal (22) associé lorsque la pression dans le circuit (16) dépasse une seconde valeur prédéterminée, pour permettre un dosage du premier liquide (30) et du second liquide (34) dans l'écran (24) à opacité variable. 5. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (24) à opacité variable comporte au moins deux étages (52, 54) de canaux (22). 6. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux (22) qui forment l'écran (24) à opacité variable sont délimités par le vitrage (14) translucide. 7. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les canaux (22) qui 25 forment l'écran (24) à opacité variable sont délimités par une plaque (58) qui est rapportée sur une face du vitrage (14) translucide. 8. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de chauffage des liquides (30, 34) qui circulent dans l'écran (24) à 30 opacité variable. 9. Système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier liquide (30) et le second liquide (34) sont conçus pour limiter le passage des rayons infrarouges pour former une protection thermique. 10. Véhicule comportant au moins un vitrage (14) équipé d'un système (12) de vitrage à opacité variable selon l'une quelconque des revendications précédentes.5