CH627818A5 - Fenetre a vitrages multiples a rideau de filtrage liquide. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne une fenêtre à vitrages multiples à rideau de filtrage fluide.
On sait que les fenêtres à rideau de filtrage fluide, à l'intérieur desquelles on peut développer plus ou moins complètement des substances liquides de filtrage entre deux vitrages parallèles, permettent de réaliser des économies d'énergie, aussi bien en été qu'en hiver.
En été, l'économie d'énergie porte sur une installation de climatisation placée à l'intérieur des locaux si l'on choisit un rideau liquide opaque aux infrarouges: les rayons infrarouges provenant de l'extérieur n'ont plus tendance à réchauffer les locaux que l'on réfrigère par ailleurs. En hiver, l'économie d'énergie porte sur le chauffage des locaux si l'on choisit un rideau liquide transparent aux proches infrarouges, ou si l'on supprime purement et simplement le rideau liquide: les rayons infrarouges coopèrent au réchauffement des locaux. Dans les deux cas, ces fenêtres s'opposent en outre aux déperditions calorifiques susceptibles de s'effectuer par convection, les vitrages multiples formant un bon isolant thermique.
Le but de l'invention est de réaliser une fenêtre de ce type, sous une forme perfectionnée, afin que son fonctionnement soit simple et efficace. Ce but est aussi de réaliser une fenêtre de ce type plus esthétique de façon que, si l'on désire ne tirer qu'en partie le rideau de filtrage liquide, la ligne qui sépare, entre les deux vitrages parallèles, le rideau de liquide opaque d'un rideau de liquide transparent soit parfaitement horizontale; enfin, ce but est encore de réaliser une fenêtre de ce type capable en outre d'emmagasiner pendant la journée une certaine quantité de chaleur provenant des rayons solaires pour restituer cette chaleur pendant la nuit.
Dans ce but, l'invention propose une fenêtre à vitrages multiples à rideau de filtrage liquide comprenant au moins deux vitrages plans, lisses et parallèles, maintenus à l'intérieur d'un cadre périphérique et délimitant entre eux un espace étanche pouvant communiquer, d'une part, avec un réservoir inférieur pour un premier fluide et, d'autre part, avec un réservoir supérieur pour un deuxième fluide, ces réservoirs étant logés dans l'épaisseur du cadre, le réservoir de fluide supérieur comportant, dans sa partie haute, des évents de décompression ouverts à l'atmosphère extérieure, tandis que le réservoir de fluide inférieur est en liaison, d'une part, avec une pompe aspirante et refoulante permettant d'injecter le premier fluide dans la partie basse de l'espace étanche et, d'autre part, avec une vanne de décharge permettant de laisser redescendre le premier fluide de l'espace étanche vers le réservoir de fluide inférieur par simple gravité, et caractérisée en ce que l'orifice de sortie de la pompe débouche à l'intérieur d'une chambre de distribution qui s'étend longitudinalement tout le long du bord inférieur de l'espace étanche par l'intermédiaire d'une série de passages répartis le long du bord inférieur de l'espace étanche, tandis que l'orifice d'entrée de la vanne de décharge débouche aussi à l'intérieur de cette chambre de distribution, les deux fluides n'étant pas miscibles et ayant des indices optiques différents.
Suivant une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'objet de l'invention, le réservoir de fluide supérieur communique avec l'espace étanche par l'intermédiaire d'une chambre de distribution qui s'étend-longitudinalement tout le long du bord supérieur de l'espace étanche, et qui communique avec cet espace par l'intermédiaire d'une série de passages répartis uniformément le long du bord supérieur de l'espace étanche.
Suivant une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'objet de l'invention, les deux vitrages parallèles délimitant entre eux l'espace étanche sont pincés par leurs bords entre deux cales métalliques serrées, d'une part, contre les faces externes respectives desdits vitrages et, d'autre part, de part et d'autre d'une lèvre interne du cadre.
Suivant une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'objet de l'invention, la lèvre interne du cadre comporte une partie épaisse adjacente aux cales métalliques et une partie mince qui s'étend entre les deux vitrages délimitant entre eux l'espace étanche, les passages par l'intermédiaire desquels l'espace étanche et les chambres de distribution correspondantes communiquent entre eux débouchant, dans l'espace étanche, le long du bord libre de la partie mince de la lèvre interne, des joints d'étanchéité périphériques étant pincés, d'une part, entre les vitrages et les cales métalliques et, d'autre part, entre les vitrages et la partie mince de la lèvre interne, les cales métalliques et la lèvre interne étant pourvues d'évidements longitudinaux à l'intérieur desquels les joints viennent s'encastrer en partie.
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Suivant encore une autre forme d'exécution avantageuse de l'objet de l'invention, la fenêtre comporte une chambre d'accumulation de chaleur périphérique susceptible de renfermer un liquide approprié, cette chambre d'accumulation étant délimitée, du côté du centre de la fenêtre, par des parois qui délimitent une chambre étanche entre l'un des vitrages parallèles délimitant entre eux l'espace étanche et un vitrage supplémentaire parallèle aux deux autres, la chambre étanche étant beaucoup plus épaisse que l'espace étanche.
Enfin, suivant une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'objet de l'invention, le vitrage supplémentaire est situé du côté de l'extérieur des locaux, et les parois qui séparent la chambre étanche de la chambre d'accumulation périphérique sont inclinées de façon que la chambre étanche soit, dans l'ensemble, évasée vers l'extérieur des locaux.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention:
la fig. 1 est une vue d'ensemble en perspective d'une fenêtre suivant l'invention;
la fig. 2 est une vue de cette fenêtre en section suivant un plan vertical transversal;
la fig. 3 est une vue partielle de cette fenêtre à une échelle agrandie, en perspective, et en section suivant un plan vertical transversal;
la fig. 4 est une portion agrandie de la fig. 2;
la fig. 5 est une vue en perspective éclatée correspondant à la fig. 4;
la fig. 6 est une vue de face d'un joint;
la fig. 7 est une vue en perspective de ce joint;
les fig. 8 à 10 sont des vues identiques à celle de la fig. 2, mais illustrant les différentes phases du fonctionnement de la fenêtre suivant l'invention.
On a représenté sur la fig. 1 une fenêtre suivant l'invention, vue de l'intérieur du local où cette fenêtre est installée. Cette fenêtre comporte, de l'intérieur à l'extérieur du local, trois vitrages parallèles 1,2 et 3 maintenus à l'intérieur d'un cadre périphérique 4, constitué par deux montants verticaux et deux traverses horizontales le tout constituant un ensemble absolument autonome pouvant par exemple être monté au centre d'un bâti dormant 5 (fig. 2), par l'intermédiaire de pivots 6 et 7 grâce auxquels la fenêtre peut pivoter autour d'un axe vertical 8. Un verrou 9 assure l'immobilisation de la fenêtre en position de fermeture.
Les vitrages 2 et 3 délimitent entre eux une chambre étanche 10 remplie d'air, tandis que les vitrages 1 et 2 délimitent entre eux un espace étanche 11 beaucoup moins épais que la chambre étanche 10 et susceptible d'être rempli à l'aide de liquides provenant d'un réservoir inférieur 12 et d'un réservoir supérieur 13. Ces réservoirs s'étendent dans l'épaisseur du cadre 4.
Comme on peut le voir plus particulièrement sur la vue détaillée de la fig. 3, le réservoir inférieur 12 est associé à une chambre de distribution 14 qui s'étend longitudinalement tout le long du bord inférieur de l'espace étanche 11 et qui communique avec cet espace étanche par l'intermédiaire d'une série de passages verticaux 15 répartis uniformément le long du bord inférieur de l'espace étanche. La fenêtre est munie d'une pompe manuelle 16 logée à l'intérieur du réservoir inférieur 12. Cette pompe comprend un cylindre horizontal 17 à l'intérieur duquel coulisse un piston 18 prolongé par une tige 19. La tige 19 s'étend en partie hors du réservoir 12, et son extrémité libre porte un bouton de manœuvre 20 qui apparaît du côté interne de la fenêtre. Le fond du cylindre 17 est relié, d'une part, au fond du réservoir 12 par l'intermédiaire d'une première canalisation 21 et, d'autre part, à la chambre de distribution 14 par l'intermédiaire d'une deuxième canalisation 22. Les canalisations 21 et 22 sont munies respectivement de clapets de retenue 23 et 24 grâce auxquels le liquide qui se trouve dans le réservoir 12 ne peut circuler que du réservoir 12 vers la chambre de distribution 14. La chambre de distribution 14 communique en outre avec le réservoir 12 par l'intermédiaire d'une vanne de décharge 25 que l'on actionne à l'aide d'un bouton de manœuvre 26 situé à proximité du bouton 20.
En se reportant à présent aux fig. 4 et 5, on voit que les deux vitrages 1 et 2 sont pincés par leurs bords entre deux cales métalliques 27 et 28 serrées, d'une part, contre les faces externes respectives desdits vitrages et, d'autre part, de part et d'autre de la partie épaisse 29 d'une lèvre interne du cadre. Cette lèvre interne comporte en outre une partie mince 30 qui s'étend entre les deux vitrages 1 et 2, et les passages 15 débouchent, dans l'espace étanche 11, le long du bord libre de la partie mince 30 de la lèvre interne. Des joints d'étanchéité périphériques 31, semblables à celui qui a été représenté sur les fig. 6 et 7, sont pincés, d'une part, entre les vitrages 1 et 2 et les cales métalliques 27 et 28 et, d'autre part, entre les vitrages 1 et 2 et la partie mince 30 de la lèvre interne. Les cales métalliques et la lèvre interne sont pourvus d'évidements longitudinaux 32 à l'intérieur desquels les joints 31 viennent s'encastrer en partie. La fixation des cales métalliques 27 et 28 est assurée par des vis 33 (fig. 3 et 5).
Comme on peut le voir sur la fig. 2, le réservoir supérieur 13 est muni d'un orifice de remplissage 34 et est lui-même assisté d'une chambre de distribution 35 qui s'étend longitudinalement le long du bord supérieur de l'espace étanche 11, et qui communique avec cet espace par l'intermédiaire d'une série de passages verticaux répartis uniformément le long du bord supérieur de l'espace étanche 11. Le réservoir 13 comporte, dans sa partie haute, des évents de décompression 36 ouverts à l'atmosphère extérieure.
Les réservoirs 12 et 13 renferment deux liquides différents non miscibles, le liquide du réservoir 13 étant le moins dense. L'un de ces deux liquides, par exemple celui du réservoir supérieur 13, est teinté ou opaque pour filtrer les rayons solaires ou pour les stopper complètement. En variante, seul le réservoir inférieur 12 renferme un liquide, alors que le réservoir supérieur 13 ne renferme que de l'air.
Les liquides ou les fluides placés à l'intérieur des réservoirs 12 et 13 peuvent être de toute nature, le liquide ou le fluide du réservoir inférieur 12 étant généralement translucide.
A titre d'exemple, le liquide inférieur peut être constitué par du trichloréthane. Le liquide supérieur peut être constitué par de la glycérine colorée. Selon les longueurs d'onde qu'on veut absorber, on utilisera des colorants de couleurs appropriées qui ne tachent pas le verre et qui sont aisément incorporables dans la glycérine. D'une manière générale, les colorants jaunes absorbent vers l'ultraviolet et les colorants bleus vers l'infrarouge.
Le cadre 4 renferme enfin une chambre périphérique d'accumulation de chaleur 37 susceptible de renfermer un liquide approprié, par exemple de l'huile (fig. 3). La chambre 37 s'étend tout autour de la chambre étanche 10, et les parois 38 qui séparent ces deux chambres sont inclinées de façon que la chambre étanche 10 soit, dans l'ensemble, évasée en direction du vitrage 3. Suivant le cas, ces parois 38 peuvent être pourvues soit d'un revêtement réfléchissant, soit d'un revêtement capable d'absorber les rayonnements en vue de réchauffer le liquide contenu dans la chambre 37.
Le fonctionnement est le suivant:
Dans le cas de la fig. 8, l'espace étanche 11 délimité entre les vitrages 1 et 2 est rempli d'un rideau de liquide provenant du réservoir supérieur 13. Le liquide en question étant opaque, les rayons solaires sont plus ou moins complètement arrêtés. La valve de décharge 25 reste normalement fermée.
Lorsqu'on actionne le bouton de manœuvre 20 de la pompe 16, comme illustré sur la fig. 9, on injecte le liquide du réservoir inférieur 12 dans la chambre de distribution 14. Ce liquide pénètre alors dans l'espace étanche 11 par tous les passages verticaux 15, simultanément, et il agit comme un piston dans l'espace étanche 11 pour refouler vers le haut le liquide opaque. Ce dernier pénètre dans la chambre de distribution 35, puis dans le réservoir supérieur 13. Simultanément, l'air que renferme le réservoir 13 peut s'échapper par les évents 36. Grâce à la présence de la chambre de distribution 14 munie des passages 15, la ligne de séparation des deux liquides reste bien horizontale, ce qui ne serait pas le cas si l'injection du liquide provenant du réservoir 12 était effectuée à partir d'un orifice unique à la partie inférieure de l'espace étanche 11. Le rideau de liquide
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Pour baisser le rideau de liquide opaque, on actionne le bouton 26 de la vanne 25 (fig. 10). Le liquide provenant du réservoir 12 qui a été précédemment injecté dans l'espace étanche 11 retourne directement dans le réservoir inférieur 12, par gravité. Simultanément, l'air atmosphérique peut entrer à nouveau dans le réservoir supérieur 13 par les évents 36. Durant cette opération, la chambre de précompression 35 et sa série de passages verticaux jouent le même rôle que la chambre de précompression 14 et que les passages 15.
On notera que le mode de fixation des vitrages 1 et 2 est particulièrement avantageux en ce que ces vitrages sont maintenus solidement l'un contre l'autre par les cales métalliques 27 et 28, en particulier le long du bord inférieur de l'espace étanche 11, c'est-à-dire dans la zone où la pression exercée par les liquides sur les vitrages est la plus forte.
Par ailleurs, lorsque les parois 38 sont pourvues d'un revêtement absorbant les rayons, le soleil réchauffe le liquide contenu dans la chambre 37 durant toute la journée. Durant la nuit, le liquide en question restitue les calories qu'il a absorbées: le dégagement de chaleur produit compense les faibles pertes de chaleur qui seraient 5 susceptibles de se produire au niveau de la fenêtre par convection entre l'air ambiant du local et l'air atmosphérique extérieur.
Suivant une autre variante, l'un au moins des fluides est constitué par du mercure. Dans ce cas, le rideau opaque pouvant être formé par le mercure à l'intérieur de l'espace étanche 11 possède en outre la io propriété d'arrêter les radiations émises par les substances radioactives. On peut ainsi réaliser une fenêtre de sécurité pour laboratoire, dans laquelle l'espace étanche 11, normalement occupé par un liquide incolore, peut être rapidement rempli par un rideau de mercure en cas de danger de rayonnement, les opérateurs manipulant 15 à distance les produits dangereux situés de l'autre côté de la fenêtre.
Il va de soi que le vitrage 3 n'est pas nécessaire pour le mode le plus simple de réalisation de l'invention. Toutefois, celui-ci devient bien sûr indispensable lorsqu'on veut récupérer de l'énergie calorifique.
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4 feuilles dessins
Claims (5)
1. Fenêtre à vitrages multiples ou rideau de filtrage liquide comprenant au moins deux vitrages plans, lisses et parallèles, maintenus à l'intérieur d'un cadre périphérique et délimitant entre eux un espace étanche pouvant communiquer, d'une part, avec un réservoir inférieur pour un premier fluide et, d'autre part, avec un réservoir supérieur pour un deuxième fluide, ces réservoirs étant logés dans l'épaisseur du cadre, le réservoir de fluide supérieur comportant, dans sa partie haute, des évents de décompression ouverts à l'atmosphère extérieure, tandis que le réservoir de fluide inférieur est en liaison, d'une part, avec une pompe aspirante et refoulante permettant d'injecter le premier fluide dans la partie basse de l'espace étanche et, d'autre part, avec une vanne de décharge permettant de laisser redescendre le premier fluide de l'espace étanche vers le réservoir de fluide inférieur par simple gravité, et caractérisée en ce que l'orifice de sortie de la pompe débouche à l'intérieur d'une chambre de distribution qui s'étend longitudinalement tout le long du bord inférieur de l'espace étanche par l'intermédiaire d'une série de passages répartis le long du bord inférieur de l'espace étanche, tandis que l'orifice d'entrée de la vanne de décharge débouche aussi à l'intérieur de cette chambre de distribution, les deux fluides n'étant pas miscibles et ayant des indices optiques différents.
2. Fenêtre suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux vitrages parallèles délimitant entre eux l'espace étanche sont pincés par leurs bords entre deux cales métalliques serrées, d'une part, contre les faces externes respectives desdits vitrages et, d'autre part, de part et d'autre d'une lèvre interne du cadre, cette lèvre interne comportant une partie épaisse adjacente aux cales métalliques et une partie mince qui s'étend entre les deux vitrages délimitant entre eux l'espace étanche, les passages par l'intermédiaire desquels l'espace étanche et la chambre de distribution correspondante communiquent débouchant, dans l'espace étanche, le long du bord libre de la partie mince de la lèvre interne, des joints d'êtanchéité périphériques étant pincés, d'une part, entre les vitrages et les cales métalliques et, d'autre part, entre les vitrages et la partie mince de la lèvre interne.
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REVENDICATIONS
3. Fenêtre suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le réservoir de fluide supérieur communique avec l'espace étanche par l'intermédiaire d'une chambre de distribution qui s'étend longitudinalement tout le long du bord supérieur de l'espace étanche, et qui communique avec cet espace étanche par l'intermédiaire d'une série de passages répartis uniformément le long du bord supérieur de l'espace étanche.
4. Fenêtre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre d'accumulation de chaleur périphérique étanche susceptible de renfermer un liquide approprié, cette chambre d'accumulation étant délimitée, du côté du centre de la fenêtre, par des parois qui délimitent par ailleurs une chambre étanche entre l'un des deux vitrages parallèles délimitant entre eux l'espace étanche et un vitrage supplémentaire parallèle aux deux autres, la chambre étanche étant beaucoup plus épaisse que l'espace étanche.
5. Fenêtre suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les parois qui séparent la chambre étanche de la chambre d'accumulation périphérique sont inclinées de façon que la chambre étanche soit, dans l'ensemble, évasée en direction du vitrage supplémentaire.
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