EP0099149A1

EP0099149A1 - Panneau pour élément de construction

Info

Publication number: EP0099149A1
Application number: EP83200945A
Authority: EP
Inventors: Jean-Jacques Rivier
Original assignee: RIVIER JEAN JACQUES
Current assignee: RIVIER JEAN JACQUES
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1984-01-25
Also published as: US4626070A; CA1216183A; CH650546A5; US4540241A; EP0232494A1

Abstract

Un élément de construction tel qu'une paroi, une cloison, une dalle de couverture, etc, est réalisé à l'aide de panneaux rigides dont la partie essentielle consiste en un assemblage de plaques transparentes (1, 2, 3, 4) présentant une face frontale plane comme la face (5) et une seconde face frontale munie d'un relief. Celui-ci est constitué de facettes inclinées (6) limitées par des arêtes (7) parallèles entre elles, parallèles à la face (5) et disposées horizontalement. Les faces en relief des deux éléments (1 et 2) sont imbriquées l'une dans l'autre, de même que les faces en relief des plaques (3 et 4). Les arêtes (8) de l'élément de panneaux (3, 4) sont décalées vers le bas par rapport aux arrêtes homologues (7) de l'élément de panneau (1, 2). La disposition, les dimensions et les angles des facettes, de même que les épaisseurs des plaques sont calculées et réalisées de façon qu'un rayonnement incident par exemple le rayonnement solaire traverse le panneau ou soit renvoyé vers la face frontale avant suivant son angle d'incidence.

Description

La présente invention a pour objet un panneau pour élément de construction en matériau transparent présentant au moins une configuration à facettes planes inclinées par rapport au plan général du panneau et capable de produire des effets de réflexion totale sur un rayonnement issu d'une source extérieure au panneau.
On a déjà proposé de réaliser des panneaux de ce genre et de les utiliser comme cloisons ou parois dans des bâtiments d'habitation, des bureaux, etc. dans le but d'éviter l'éblouissement des personnes situées à l'intérieur de l'habitation en cas d'éclairement direct par le soleil, tout en assurant une irradiation aussi grande que possible par les rayonnements diffus. Ainsi, par exemple, le brevet US 3,393,034 décrit une construction de ce genre dans laquelle deux plaques de verre accolées présentent, sur leurs faces tournées en regard l'une de l'autre, une configuration formée de facettes à arêtes horizontales constituant des prismes qui sont imbriqués les un dans les autres, l'une des faces de chaque prisme ayant une inclinaison qui correspond à l'angle limite du matériau transparent utilisé, tandis que l'autre facette est munie d'un revêtement opaque qui absorbe le rayonnement ayant subi la réflexion totale. Dans cette construction, le rayonnement qui subit la réflexion totale sur les facettes des prisses n'est donc pas renvoyé vers la face frontale tournée du côté de la source et d'autre part, les surfaces opacifiées constituent naturellement des obstacles à une transparence complète du panneau. Les brevets français FR 1,442,592 et FR 3,405,584 décrivent des constructions de ce genre.
Le but de la présente invention est de réaliser des panneaux pouvant servir d'éléments de construction, soit comme cloisons ou parois, soit comme des éléments de couverture tels que toits, avant-toits, dalles de protection, etc., ces panneaux étant entièrement constitués de matériaux transparents et assurant un effet sélectif sur le rayonnement en provenance d'une source qui peut être le soleil ou une source artificielle, de telle façon qu'une partie de ce rayonnement soit renvoyée, par suite de réflextion totale, du même côté que la source, tandis que le reste du rayonnement traverse le panneau de préférence sans que le parallélisme des rayons soit perturbé de façon à ne pas déformer les images.
Dans ce but, la présente invention a pour objet un panneau en matériau transparent, destiné à former un élément de construction, présentant au moins une face limite plane dont l'orientation détermine un plan général du panneau et au moins un ensemble de facettes planes inclinées par rapport au dit plan général et disposées en regard de la dite face limite, de manière qu'un rayonnement issu d'une source extérieure au panneau et traversant le dit matériau subit au moins en partie le phénomène de la réflexion totale, caractérisé en ce que les dimensions des facettes, leurs angles d'inclinaison par rapport au dit plan général, et la distance moyenne entre la dite face limite et le dit ensemble de facettes sont déterminés de façon que le dit rayonnement traversant le matériau du panneau entre une face limite et l'ensemble de facettes correspondantest en majeure partie transmis à travers le panneau ou renvoyé du côté où se trouve la source, et en ce que le rapport entre les parties du dit rayonnement qui par rapport à l'ensemble du panneau sont transmises et renvoyées est une fonction prédéterminée de l'azimut et/ou de l'élévation de la source par rapport au dit plan général.
Comme on le verra ci-après, la disposition ainsi définie peut être réalisée sous de multiples formes pratiques différentes remplissant des buts variés et assurant différents avantages.
D'une façon générale, et dans les applications les plus courantes, la configuration du panneau sera prédéterminée de façon que, le panneau étant disposé verticalement, le rayonnement de la source extérieure, en l'occurence le soleil, soit renvoyé de façon pratiquement complète, dès que l'angle d'élévation du soleil dépasse une valeur limite, tandis qu'il traverse le panneau aussi longtemps que l'angle d'élévation limite n'est pas atteint et cela quelle que soit l'orientation, ou en d'autres termes, l'azimut de la source. Toutefois, en pratique, on verra que pour chaque type de panneau, l'angle d'élévation limite dépend de l'azimut,de sorte que lon peut établir une courbe limite fonction de l'angle d'azimut et de l'angle d'élévation et définissant la limite de pénétration des rayons solaires à travers le panneau.
Les principes sur lesquels la réalisation du panneau selon l'invention est basée, ainsi que les diverses applications possibles de ce panneau apparaitront plus clairement sur la base de la description qui suit, faite en regard du dessin annexé et relative à divers modes de réalisation de l'objet de l'invention.
Au dessin annexé:

la fig. 1 est une vue en élévation schématique d'un assemblage de plaques constituant la partie essentielle d'une forme d'exécution du panneau selon l'invention,
la fig. 2 est une vue en coupe schématique servant à expliquer le principe de la détermination de certains paramètres du panneau,
la fig. 3 est une autre vue en coupe schématique servant à l'explication de la détermination de paramètres constructifs du panneau,
la fig. 4 est une vue semblable aux fig. 2 et 3 illustrant la détermination d'un autre groupe de paramètres du panneau selon l'invention et
les fig.5 et 6 sont des graphiques représentant les caractéristiques de sélection de deux autres formes d'exécution du panneau selon l'invention.

Comme on le voit à la fig. 1, la partie essentielle d'un panneau dans une des formes d'exécution de l'invention est constituée ce quatre plaques planes 1,2,3,4 de forme rectangulaire, placées face contre face et assemblées d'un seul tenant. Les plaques 1,2,3,4 peuvent être de n'importe quel matériau transparent rigide et stable, dont l'indice de réfraction satisfait à certaines conditions qui résulteront de ce qui suit. Le mode d'assemblage des plaques n'est pas représenté au dessin. On peut, par exemple, prévoir un cadre entourant l'ensemble du panneau et tenant ensemble ses différentes plaques constitutives. Dans la forme d'exécution représentée au dessin, chaque plaque telle que 1, 2, 3 ou 4 présente une face frontale qui est plane comme la face 5 de la plaque 1 et une face frontale formée d'une série de facettes comme les facettes 6 de la plaque 1.
Les facettes 6 sont des éléments de surface rectangulaires allongés limités par des arêtes parallèles 7 s'étendant horizontalement. En outre, les facettes adjacentes ont des inclinaisons qui sont symétriques par rapport à des plans contenant une arête 7 et par ailleurs perpendi- culairesau plan général du panneau, c'est-à-dire à la face frontale 5. Ainsi, les facettes 6 forment une série de prismes réguliers et symétriques constituant le relief de la plaque sur sa face opposée à la face frontale 5.
En considérant maintenant les deux plaques 1 et 2 on voit qu'elles sont assemblées de façon que leurs faces en relief soient imbriquées l'une dans l'autre et que les faces frontales planes soient opposées. On voit également que l'élément de panneau constitué par les plaques 3 et 4 forme également un corps en forme de parallélépipède rectangle présentant deux faces opposées planes et que cet élément de panneau est accolé à l'élément formé par les plaques 1 et 2. Il est situé derrière lui. Les arêtes confondues des sommets des prismes formés par les faces en relief des plaques 3 et 4 sont désignées à la fig. l par le chiffre 8 et on remarque que les arêtes homologues de l'élément 3, 4 sont décalées vers le bas par rapport aux arêtes 7de l'élément 1, 2. En ce qui concerne les angles des facettes, leur disposition, leur largeur et l'épaisseur moyenne des plaques 1, 2, 3, 4, on reviendra plus loin sur leur détermination, celle-ci jouant un rôle essentiel dans l'obtention du but recherché.
Auparavant, on exposera, sur la base de la fig. 2, l'apparition et les conditions du phénomène de réflexion totale en considérant un segment d'un élément de panneau constitué de deux plaques transparentes 9 et 10 qui sont accolées comme les plaques 1 et 2 ou les plaques 3 et 4 de la fig. 1 et dont les faces en relief présentent une configuration de facettes 11 limitées par des arêtes horizontales 12. A la fig. 2, le segment de panneau est vu en coupe par un plan vertical perpendiculaire à ses faces planes opposées 13 et 14.
Admettons maintenant qu'une source de rayonnements lumineux et infra-rouges non représentée au dessin, émet un rayonnement parallèle dans le plan de coupe et dans une direction qui fait avec une perpendiculaire au plan du panneau un angle α On admettra plus précisément que cet angle α a une valeur déterminée comprise entre 90° et l'angle marqué α_b à la fig. 2, donc que la direction de ce rayonnement est comprise à l'intérieur de l'angle formé par les vecteurs a et b à la fig. 2. Le rayonnement parallèle frappe la face 13 du panneau et arrive notamment au point P sous l'anale α indiqué. Le panneau étant transparent , ce rayonnement pénètre à l'intérieur de la plaque 9 en subissant le phénomène de réfraction de sorte qu'à l'intérieur de cette plaque, il sera orienté selon un angle α₁ mesuré par rapport à la perpendiculaire au panneau et compris entre les deux valeurs limites α la et α lb , c'est-à-dire à l'intérieur du faisceau réfracté que montre la fig. 2. On voit ainsi qu'une partie du faisceau réfracté à l'intérieur de laplaque 9 arrive sur une ces facettes 11 désignée par F et qui présente une inclinaison vers le bas, l'angle de cette facette par rapport à un plan vertical parallèle à la face 13 étant désigné par β.
Chaque rayon du faisceau réfracté subira sur la facette Γ le phénomène de la réflexion totale si l'angle α₁qu'il forme par rapport à la perpendiculaire au panneau est compris entre les deux limites α la et α lb et si, d'autre part, on a pour ces deux limites les relations suivantes :
Dans ces relations, l'angle α_t désigne l'angle limite et l'on sait que pour un matériau constitutif du panneau ayant un indice de réfraction n, l'angle α_t est défini par la relation 2 :
A titre d'exemple, si l'indice de réfraction n est égal à 1,5, on sait que l'angle α_t est égal à environ 42° et si, d'autre part, l'angle d'inclinaison des facettes F est égal a 8°, donc β = 8°, le phénomène de la réflexion totale se produira sur chaque facette F inclinée vers le bas pourvu que la direction du rayonnement provenant de la source dans le plan vertical perpendiculaire au panneau soit comprise entre la verticale, c'est-à-dire la direction a et une direction oblique, soit la direction b faisant par rapport à l'horizontale un angle de l'ordre de 57 . On a donc pour les conditions limites, dans un exemple satisfaisant aux conditions données ci-dessus, la relation 3 qui donne la valeur de l'angle limite du rayonnement incident:
Ainsi donc, pour une structure telle que celle de la fig.2 n'importe quel rayon incident dont l'angle Fig. 2, n'importe quel rayon incident dont l'angle est compris entre les limites a et b subira le phénomène de la réflexion totale s'il frappe une facette F inclinée vers le bas, alors que, bien entendu, il traversera les facettes F' dont l'inclinaison est tournée vers le haut.
On peut toutefois pour un angle d'incidence moyen α_ml à l'intérieur des limites définies ci-dessus, réaliser une structure de panneau qui provoque la réflexion totale sur l'ensemble du rayonnement parallèle en utilisant l'agencement représenté schématiquement à la fig. 3. On reconnaît à cette figure un assemblage formé d'un élément de panneau composé des deux plaques 9 et 10 et d'un second élément de panneau constitué de deux plaques 15 et 16 de même structure que les plaques 9 et 10, mais dont les arêtes horizontales 17 des prismes sont décalées vers le bas par rapport aux arêtes homologues 12 des prismes de l'élément 9, 10.
A la fig. 3, on considère un rayonnement parallèle situé dans un plan vertical perpendiculaire au panneau et arrivant sur la face frontale 13 de ce dernier sous un angle compris entre 90° et l'anale α_b, c'est-à-dire un rayonnement qui se trouve à l'intérieur du faisceau défini par les directions a et b comme à la fig. 2. On considère toutefois ici un rayonnement qui arrive sur la face 13 en un point P' tel que le faisceau réfracté qui forme avec un plan horizontal un angle α₁ compris entre les angles α la et αlb définis par la relation 1, arrive à la surface de séparation entre les plaques 9 et 10 sur une facette F qui est orientée vers le haut et par conséquent traverse cette facette. Ce rayonnement va également traverser la face plane verticale 18 de séparation entre les deux éléments 9 , 10 et 15, 16 pour parvenir sur une facette F de l'interface entre les plaques 15 et 16 qui est inclinée vers le bas. Pour les raisons indiquées précédemment, ce rayonnement subira donc la réflexion totale sur cette facette F de l'interface des plaques 15 et 16, de sorte que le rayon- sera renvoyé vers la face frontale 13. nement sera renvoyé vers la face frontale 13.
Bien entendu, le décalage vertical entre les arêtes homologues 17 et 12 des deux interfaces ne pourra être ajusté de façon à produire la réflexion totale sur l'ensemble du rayonnement parallèle que pour l'angle d'élévation moyen α_ml donné par la relation la ci-dessus. L'expérience montre toutefois que si cet angle varie dans les limites données par les directions a et b, la proportion du rayonnement qui traverse quand même les deux éléments de panneaux 9, 10 et 15, 16 reste relativement faible et que, dans tous les cas, la majeure partie du rayonnement subit la réflexion totale et est renvoyée vers la face 13.
En se référant maintenant à la fig. 4, on considérera à nouveau un élément de panneau formé de deux plaques 19a et 19b qui présentent une face plane avant 20 et une face plane arrière 21, ces deux faces étant parallèles. Dans l'épaisseur un interface est formé de facettes planes inclinées sur la perpendiculaire au panneau, limitées par des arêtes 22 parallèles et horizontales, situées dans deux plans parallèles entre eux et parallèles aux faces 20 et 21. Ainsi, les largeurs des facettes sont égales et celles-ci sont disposées de façon à former des prismes symétriques échelonnés dans un plan vertical.
On considérera maintenant une première portion de faisceau incident désignée par f dont la direction est contenue dans le plan de coupe, et qui fait avec le plan vertical 20 un angle α représentant l'angle d'incidence et compris entre la direction verticale rasante au panneau et l'angle limite représenté par la direction b à la fig. 2. En considérant que ce faisceau est réfracté à l'intérieur de la plaque 19a sous l'angle α1 de façon à venir frayer une facette F inclinée vers le bas et dont l'angle avec le plan vertical est désigné par β , on voit que l'angle d'incidence du faisceau réfracté sur la facette Fmesuré par rapport à un plan perpendiculaire à celui de la facette F, angle désigné par α2, est donné par la relation 4 :
1
Si donc, l'angle α1 est déjà supérieur a l'angle limite provoquant la réflexion totale, le faisceau sera réfléchi sur la facette F et renvoyé en direction de la face 20 et son angle d'incidence sur cette face 20 désigné par α3, sera donné par la relation 5 :
L'angle α3 sera nécessairement supérieur à l'angle limite, en vertu de la relation 5, de sorte que le phénomène de réflexion totale se produira à nouveau cette fois sur la face 20 et que le faisceau réfracté et réfléchi sera renvoyé vers l'interface entre les deux plaques 19a et 19b.
Or, si l'épaisseur moyenne de la plaque 19a satisfait à certaines conditions de dimensions, ce faisceau réfracté et réfléchi va arriver au moins dans sa majeure partie sur une facette F' qui est inclinée vers le haut, de sorte qu'après avoir subi une nouvelle fois le phénomène de réflexion totale, il va être dirigé vers la face 20 sous un angle α5 égal à l'angle α1 et sera réfracté vers l'extérieur à nouveau sous l'angle α mais dirigé cette fois vers le bas. Pour le montrer, on considérera le faisceau parallèle plan moyen désigné à la fig. 4 par la lettre M. Sur la facette F, ce faisceau se réfléchit selon une ligne perpendiculaire au plan du dessin située à mi-distance entre les deux arêtes horizontales de la facette F. Admettons maintenant que l'épaisseur moyenne de l'élément 19a, c'est-à-dire la distance entre la ligne sur laquelle se fait la réflexion du faisceau M et la face 20, cette épaisseur moyenne étant désignée par e', satisfasse à la relation 6 :
dans laquelle 1 désigne la largeur des facettes F. Si ces conditions sont respectées, en voit que le faisceau M se réfléchit sur la face 2C selon une ligne horizontale qui se trouve exactement vis-à-vis d'une des arêtes 22, cette arête formant elle même le bord inférieur de la facette F adjacente vers le bas à celle sur laquelle le faisceau M s'est réfléchi pour la première fois. La disposition de la fig. 4 montre que dans ces conditions, le faisceau M subit une réflexion totale sur la ligne médiane de la facette F' et que l'angle α4 d'incidence sur cette facette F' est donné par la relation 7 :
Ainsi la relation α 5 = α1 indiquée plus haut est respectée.
On se rend compte d'autre part que pour un second faisceau partiel f' ayant la même inclinaison mais limité de façon à subir pour la première fois la réflexion totale sur une autre facette F inclinée vers le bas, les conditions de réflexions seront les mêmes, de sorte que ce faisceau partiel sera également renvoyé à l'extérieur du panneau du côté de la face 20.
Si l'on considère maintenant, non plus un élément de panneau formé de deux plaques telles que les plaques 19a, 19b, mais un assemblage formé de deux éléments tels que décrits en relation avec la fig. 3, on comprend à nouveau que dans les conditions décrites, l'ensemble du rayonnement incident parvenant sur la face 20 du panneau sous l'angle α est renvoyé pour autant que cet angle α soit compris entre 90° et l'angle limite αb déterminé par l'indice de réfraction du matériau et l'inclinaison des facettes F. En revanche, pour un rayonnement faisant avec la perpendiculaire au panneau un angle devenant plus petit que l'angle limite, le panneau devient transparent. D'autre part, comme les deux faces externes qui forment les limites du panneau avec le milieu extérieur sont planes et parallèles, les rayonnements traversant le panneau le traversent sans déformation, ce qui signifie que la transparence est totale et en particulier que ce qui se trouve d'un côté du panneau est visible depuis un point de vue située de l'autre côté sans déformation des images.
On a considéré ci-dessus un faisceau M moyen qui frappe les facettes au milieu de leur largeur. Les faisceaux parallèles à celui-ci mais décalés vers le haut et vers le bas décriront à l'intérieur de l'élément de panneau des trajets différents. Toutefois, les lianes pointillées Ml et M2 à la fig. 4 montrent que l'ensemble du faisceau arrivant sur une facette F sous l'angle α2 sera renvoyé à l'extérieur du panneau même si les trajets suivis par les différents rayons ne sont pas absolument symétriques.
En revanche, il est vrai que des faisceaux ayant un angle d'incidence un peu différent de l'incidence moyenne αm ,
même s'ils sont entièrement réfléchis par une facette F n'aboutiront pas nécessairement sur la facette symétrique F'. Il convient toutefois de remarquer que la réflexion finale peut également se faire sur une autre facette F' dirigée vers le haut, de sorte que l'épaisseur e' ayant été déterminée en fonction d'un angle α _m3 moyen correspondant aux caractéristiques du panneau, on peut aussi avoir pour des rayons réfléchis dont l'angle α3 est différent de l'angle α_m3 intervenant dans la relation 6, une valeur qui est donnée par la relation 8:
dans laquelle m est un nombre entier différent de un et pouvant même, le cas échéant, avoir la valeur zéro. Ce nombre sera de préférence d'autant plus proche de zéro que l'angle β est plus petit.
Il reste donc à considérer le cas plus général où le rayonnement incident a une direction qui n'est pas comprise dans un plan vertical et perpendiculaire au plan général du panneau, mais se trouve au contraire dans un plan oblique. Il est toutefois facile de transposer à un tel cas, les explications données ci-dessus, bien que les réflexions successives d'un faisceau réfracté se fassent dans des plans différents. On se rend compte que l'on rencontre des conditions analogues et que la majeure partie du rayonnement incident est alors, ou bien renvoyée du côté où se trouve la source après avoir subi une ou plusieurs fois le phénomène de réflexion totale,ou bien ce rayonnement traverse le panneau et le rapport de la réflexion à la transmission se modifie brusquement, c'est-à-dire passe pratiquement de zéro à un ou de un à zéro pour un angle d'incidence déterminé dont la valeur peut être établie avec précision.
La fig. 5 donne un exemple du graphique que l'on peut établir sur la base d'un calcul approché afin de montrer les caractéristiques d'un panneau. Sur ce graphique, on reconnaît en abcisses, l'indication de l'azimut, et en ordonnées l'indication de l'angle d'élévation ou d'altitude. L'exemple représenté cette figure correspond à un panneau vertical dans lequel les facettes de forme rectangulaire sont orientées verticalement. Ainsi, les arêtes des prismes sont verticales. Les prismes eux-mêmes sont symétriques et l'angle β de chaque facette par rapport au plan général du panneau est un angle de l'ordre de 8°.
Pour une source irradiant le panneau horizontalement les rayonnements incidents sont renvoyés du côté de la source pour autant que leur angle d'incidence mesuré par rapport à la perpendiculaire au panneau soit compris entre 57° et 90⁰. Si le rayonnement est dirigé obliquement et que par exemple son angle d'élévation est de 45⁰, l'angle d'incidence limite projeté sur le plan horizontal atteint 500. Finalement, pour un rayonnement contenu dans un plan vertical c'est-à-dire dont l'azimut est de 0°, on voit que si l'angle d'incidence est inférieur à 83⁰, le rayonnement traverse le panneau et celui-ci est donc transparent pour ce rayonnement.
Pour un panneau dont la configuration des facettes présente la même allure, mais qui est tourné de façon que les arêtes des facettes scient horizontales, le graphe donnant ses caractéristiques aurait la même allure que le graphe de la fig. 5, la courbe étant toutefois tournée de 90⁰, de sorte que la limite de 57° se trouverait dans le plan vertical et que la limite de 83° se trouverait dans le plan horizontal.
Bien entendu, l'allure de ces graphes va dépendre notamment de l'inclinaison des facettes sur le plan général du panneau. Pour un rayonnement contenu dans un plan perpendiculaire au panneau et perpendiculaire aux arêtes des facettes, l'angle d'incidence limite dépend directement de l'inclinaison des facettes. Ainsi pour un angle de 8° on a vu que cet angle d'incidence limite atteint 57°. Si l'angle d'inclinaison des facettes atteint une valeur complémentaire de l'angle limite, l'incidence limite baisse â 0°.
Si l'on considère un panneau dont la configuration des facettes présente cette inclinaison, ou une inclinaison voisine, par exemple d'un angle de 45°, et dans lequel le panneau étant vertical, les arêtes sont également verticales, on obtient un graphique de ca- racteristiques tel que celui de la fig. 6. Pour un rayonnement incident contenu dans un plan vertical perpendiculaire au panneau, quel que soit l'angle d'incidence de ce rayonnement, il est renvoyé du côté de la source. Il subit deux réflexions totales sur deux facettes adjacents.
Si le rayonnement, au lieu d'être contenu dans un plan vertical perpendiculaire au panneau est contenu dans un plan vertical qui est orienté selon un azimut différent de zéro par rapport au panneau, on retrouve un angle d'incidence limite en dessous duquel le panneau devient transparent. Donc le graphique de la fig. 6 montre l'angle d'incidence limite en fonction de l'azimut de la direction du rayonnement.
On a envisagé jusqu'à maintenant des configurations de panneaux dans lesquelles les facettes sont limitées par des arêtes parallèles, mais il est bien entendu que des configurations dans lesquelles, par exemple, les arêtes des prismes formés par les facettes rayonnent à partir d'un point central et dans lesquelles par conséquent la forme des facettes est triangulaire, entrent également dans le cadre des réalisations de panneaux exerçant un rôle sélectif sur le rayonnement incident, conformes à l'idée générale de l' invention. L'homme du métier sera à même d' imaginer d' autres dispositions et le calcul des paramètres déterminant la construction d'un panneau permettre de réaliser pratiquement n'importe quelle fonction désirée, entre l'êlévation limite et l'azimut de la source. Cette possibilité permet de produire à volonté des panneaux ayant des propriétés très variées, celles qui sont représentées par les fig. 5 et 6 n'étant que des exemples simples.
Dans l'exposé qui précède, on a parlé d'une source de rayonnement située à l'extérieur du panneau et irradiant celui-ci sous un angle qui peut être variable. Dans des applications de l'invention à la réalisation de panneaux constituant des parois extérieures de batiments, la source de rayonnement en question sera dans la plupart des cas le soleil, et on conçoit que dans ce type d'application, par exemple, une paroi verticale orientée au sud sera transparente pour des rayons solaires aussi longtemps que ceux-ci font avec la paroi un angle compris à l'intérieur de la courbe donnée par le graphique caractéristique tandis que, si l'élévation du soleil augmente au-dessus de la valeur limite, alors pour ce rayonnement, le panneau devient réfléchissant et évite par conséquent la surchauffe de l'intérieur du bâtiment par effet de serre.
Toutefois, les panneaux décrits peuvent également être utilisés en regard de sources de rayonnement d'un autre type. Ainsi, ils permettent par exemple de réaliser des cloisons verticales disposées à l'intérieur ou à l'extérieur de bâtiments, limitant un espace qui peut être chauffé au moyen d'une source de rayonnement lumineux et/ ou infra-rouge. Cette source peut être placée au voisina- ^ge de la partie supérieure du panneau et irradier celui-ci obliquement. Tout en maintenant la parfaite transparence du panneau, lorscqu'on le regarde perpendiculairement, le rayonnement qui heurte obliquement sa face active sera parfaitement réfléchi sur l'emplacement à chauffer.
Comme on l'a dit précédemment, n'importe quel matériau transparent, rigide, stable et présentant un indice de réfraction convenable peut être utilisé pour réaliser des panneaux selon l'invention. Les matériaux qui entrent principalement en ligne de compte sont naturellement le verre minéral ou, le cas échéant, des matières plastiques trans^paren- tes. On a constaté que des plaques de verre d'une épaisseur moyenne de l'ordre de 5 à 7 mm dont une des faces est plane, tandis que l'autre face est pourvue de facettes en forme de prismes symétriques, permettaient de constituer des panneaux parfaitement efficaces. L'angle des facettes désigné par β ci-dessus peut avantageusement avoir la valeur de 8 , les fa-cettes ayant elles-mêmes une largeur de l'ordre de 10 mm. Des plaques de verre de ce genre peuvent être facilement fabriquées au laminoir, les cylindres de laminage sont pourvus de reliefs qui déterminent la forme des facettes.
On a constaté également qu'un angle de 33° constitue aussi une valeur favorable pour la réalisation d'un relief formé de facettes déterminant des prismes symétriques dans la face en relief du panneau. Toutefois, il est bien entendu que la réalisation d'un configuration de facettes formant des prismes symétriques a arêtes rectilignes et parallèles ne constitue pas la seule solution possible à la réalisation des panneaux décrits, mais que des prismes dissymétriques ou des configurations de facettes formant des reliefs ayant d'autres formes que des prismes, entrent également dans le cadre des réalisations prévues. En particulier, dans le cas de réalisations de panneaux formés de plaques en matière plastique, le relief peut être formé par moulage et ce procédé de fabrication donne une liberté en ce qui concerne la forme du relief; plus grande que la fabrication par la- minage.
Pour réaliser l'assemblage des différentes plaques constituant un panneau, on peut envisager leur fixation par des éléments rigides entourant le panneau et lui servant de cadre. On peut aussi prévoir l'utilisation d'une colle ou d'un adhésif qui sera réparti à des emplacements prédéterminés, entre les plaques ou qui sera distribué sur leur pourtour.
Les panneaux ne sont pas nécessairement prévus pour être placés en position verticale. Comme on l'a dit au début, on peut également réaliser des panneaux destinés à servir de toit ou de couverture. Dans ce cas, il sont disposés, soit horizontalement, soit inclinés. On peut envisager, au moyen de ces panneaux, la réalisation de toits en forme de shed, d'abris, d'avant-toit, de couvertures de terrasses etc. D'une façon générale, les facettes pourront avoir n'importe quelle inclinaison convenable. Toutefois, en général, des inclinaisons supérieures à 45^o ne donnent pas des résultats intéressants, et pourront donc être évitées, cela d'autant plus que la rigidité des prismes n'est alors plus suffisante.
Parmi les modes de réalisation possibles, il faut encore citer des assemblages tels que celui de la fig. l comportant, le cas échéant, plus de deux paires de plaques complémentaires avec une configuration de facettes à l'interface interne de chaque paire. Dans de tels assemblages les angles des facettes pourraient être différents d'une paire de plaques à l'autre.
Bien entendu, les règles constructives données précédemment s'appliquent encore à la réalisation de panneaux en matériau transparent présentant une certaine coloration. Toutefois, la coloration d'un verre conduit à une certaine absorption de la lumière. Or, l'avantage essentiel des panneaux décrits et que les rayonnements qui ne traversent pas les panneaux sont renvoyés à l'extérieur du panneau du côté ou se trouve la source, il n'y donc pas d'absorbtion sinon celle correspondant au facteur d'absorption du matériaux transparent lui-même et par conséquent pas d'échauffement lorsque les panneaux sont exposés au rayonnement solaire direct.
Cependant, dans un panneau, un ensemble de facettes peut former l'une ou l'autre des deux faces frontales externes et notamment la face frontale externe qui est tournée vers la source de rayonnement peut être formée d'un ensemble de facettes.
Finalement, on notera que dans toutes les formes d'exécution décrites toutes les faces et facettes des différentes plaques constituant les panneaux sont lisses et dépourvues de revêtement. Les phénomènes lumineux qui interviennent sont exclusivement la réfraction et la réflexion totale, de sorte que les phénomènes de diffusion et d'absorption sont pratiquement absents.

Claims

1. Panneau en matériau transparent, destiné à former un élément de construction, présentant au moins une face limite plane dont l'orientation détermine un plan général du panneau et au moins un ensemble de facettes planes inclinées par rapport au dit plan général et disposés en regard de la dite face limite de manière qu'un rayonnement issu d'une source extérieure au panneau et traversant le dit matériau subit au moins en partie le phénomène de la réflexion totale,
caractérisé en ce que les dimensions des facettes, leurs angles d'inclinaison par rapport au dit plan général, et la distance moyenne entre la dite face limite et le dit ensemble de facettes sont déterminés de façon que le dit rayonnement traversant le matériau du panneau entre une face limite et l'ensemble de facettes correspondant est en majeure partie transmis à travers le panneau cu renvoyé du côté où se trouve la source, et en ce cue le rapport entre les parties du dit rayonnement qui par rapport à l'ensemble du panneau sont transmises et renvoyées est une fonction prédéterminée de l'azimut et/ou de l'élévation de la source par rapport au dit plan général.

2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions des facettes, leurs angles d'inclinaison par rapport au plan général et la distance moyenne entre la face limite et l'ensemble des facettes sont déterminés de façon que des rayons frappant le panneau sous un angle mesuré par rapport à la perpendiculaire au panneau, traversent ce dernier quand l'angle est inférieur à une valeur limite et sont renvoyés par le panneau quand l'angle est supérieur à la dite limite.

3. Panneau selon la revendication 2, dans lequel la dite valeur limite est comprise entre environ 50° et environ 85.

4. Panneau selon la revendication 1, comprenant plusieurs plaques planes en matériau transparent, assemblées l'une contre l'autre et présentant des faces frontales jointives, caractérisé en ce que les faces frontales jointives de deux des dites plaques sont formées chacune d'un ensemble de facettes et en ce que les dispositions de ces ensembles de facettes sont complémentaires.

5. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que sa forme générale est rectangulaire et en ce que les facettes sont des éléments de surface allongés s'étendant d'un bord du panneau au bord opposé et formant un relief constitué de prismes adjacents.

6. Panneau selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans une des plaques de l'assemblage au moins, les facettes forment une série de prismes symétriques de mêmes dimensions, ces prismes étant limités par des arêtes longitudinales parallèles situées dans deux plans parallèles entre eux et parallèles au plan général du panneau.

7. Panneau selon la revendication 6, caractérisé en ce que les inclinaisons des facettes formant les prismes symétriques par rapport au plan général du panneau sont de l'ordre du 8 .

8. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux faces frontales extérieures de l'assem- blase de plaques sont des faces planes et parallèles.

9. Panneau selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un assemblage formé de deux paires de plaques planes présentant chacune une face frontale plane et une face frontale constituée de facettes formant des prismes symétriques, les arêtes des prismes formés sur les quatre plaques étant parallèles et disposées horizontalement et les arêtes formés sur l'une des deux paires de plaques correspondantes complémentaires étant décalées en hauteur par rapport à celles formées sur l'autre paire de plaques complémentaires de façon que, pour au moins une valeur de l'angle d'élévation du rayonnement incident en provenance de la source, le rayonnement qui atteint les facettes de la première paire de plaques sous un angle inférieur à l'angle limite arrive sur des facettes de la seconde paire de plaques sous un angle égal ou supérieur à l'angle limite.

10. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une dite face limite forme une face frontale extérieure du panneau.

11. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une dite face limite forme une surface de séparation entre deux parties distinctes du panneau.

12. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dit ensemble de facettes forme une face frontale extérieure du panneau.