FR2524053A1 - Fenetre a isolation dynamique par circulation d'air - Google Patents

Abstract

DANS LA FENETRE REPRESENTEE L'AIR CIRCULE ENTRE AU MOINS 3 VITRAGES PARALLELES TENUS PAR DES CADRES 7, 8 MOBILES. IL Y A ECHANGE THERMIQUE ENTRE L'AIR ET LES VITRAGES D'OU UNE RECUPERATION THERMIQUE IMPORTANTE PERMETTANT SOIT DE RECHAUFFER L'AIR NEUF, SOIT DE RECHAUFFER LES VITRAGES PAR L'AIR EXTRAIT. ON OBTIENT AINSI DES COEFFICIENTS K EQUIVALENTS, DU VITRAGE, TRES BAS, VARIABLES AVEC LE DEBIT DE L'AIR MAIS DE L'ORDRE DE 0,5WMC EN MOYENNE DANS L'HABITAT.

Description

Les fenêtres les plus simples sont réalisées par la pose d'un simple vitrage de façon étanche à l'eau et à l'air dans les parties vides des ouvrants ou des parties fixes des fenêtres, réalisées en bois, métal ou plastique.

Ces fenêtres ont une mauvaise isolation thermique, le vitrage ayant un coefficient K de 6 w/m20C environ.

Pour améliorer cette isolation thermique,le simple vitrage est remplacé soit par un double ou triple vitrage, dans lequel les vitres sont scellées les unes aux autres de façon définitive et pratiquement indéformable afin que l'air ne circule pas entre elles, soit par un survitrage constitué d'une vitre placée dans un cadre fixé ou non à la fenêtre, mais toujours avec le but d'être au maximum étanche à l'air afin d'empêcher les condensations sur le vitrage placé à l'extérieur.

Cette technique à l'inconvénient d'améliorer que modérément l'isolation thermique des fenêtres, tout en utit lisant des vitrages multiples relativement fragiles et chers.

Dans les fenêtre usuelles, le passage de l'air nécessaire pour le renouvellement d'air n'est pas lié avec les surfaces vitrées, celui-ci est réalisé soit par des grilles placées dans les murs, soit par des grilles placées à travers la menuiserie, généralement dans la partie haute de celle-ci. Cette technique a l'inconvénient de faire entrer de l'air froid et de provoquer une gêne pour l'usager.

Le but de l'invention est d'utiliser les déperditions de l'ensemble vitré pour réchauffer l'air neuf, ou inversement,d'utiliser l'air chaud extrait pour réchauffer l'ensemble vitré suivant le cas où l'air traversant la fenêtre vient de l'extérieur ou de l'intérieur du bâtiment.

L'ensemble vitré correspond à une isolation pariétodynamique.

Ce problème est obtenu suivant l'invention grace au fait que le chassis de la fenêtre comprend trois vitrages au moins, parallèles et séparés deux à deux par une lame d'air où l'air circule.

Des ouvertures sont pratiquées pour permettre à l'air extérieur de pénétrer dans le b timent)en circulant dans les lames d'air entre les vitrages et d'être réchauffé par contact sur les vitrages. On obtient ainsi une récupération sur les déperditions par transmission à travers les fenêtres.

Les vitrages intermédiaires et intérieurs peuvent être montés sur des cadres mobiles, ou ouvrables avec paumelles et crémone ou loqueteau, afin de faciliter leur nettoyage.

Les ouvertures laissant passer l'air peuvent être réalisées pour le vitrage extérieur par une bouche autoréglable fixée dans le chassis. Pour le vitrage intermédiaire et le vitrage intérieur, par une ouverture dans un des cadres creux, ou dans plusieurs cadres creux, ou par le fait que les vitrages, plus petits que les cadres, laissent une petite fente vide.

Il est possible de mettre une bouche autoréglable ou non, de la mettre soit lors de la prise d'air à l'extérieur, soit lors du soufflage de l'air à l'intérieur.

La circulation de l'air dans la fenêtre peut être provoquée par une ventilation mécanique centralisée ou une ventilation statique.

Le vitrage intermédiaire pourrait être remplacé par une feuille de plastique transparente tenue sur cadre, du type Teflan ou similaire.

Le vitrage intermédiaire pourrait être remplacé par plusieurs couches de vitrages ou de plastiques, la fenêtre comprendrait ainsi quatre, cinq ... vitrages ou parois transparentes parallèles, ce qui aurait pour effet d'améliorer les échanges thermiques mais en augmentant les pertes de charges de l'air et en augmentant le coût de l'ensemble.

Dans une telle fenêtre, la récupération solaire est meilleure que dans une fenêtre à double ou triple vitrage fixe. En effet, son coefficient d'absorbtion solaire correspond seulement à celui d'un simple vitrage, les apports solaires sont ensuite entrainés par l'air vers l'intérieur du bâtiment.

Les huisseries des fenêtres utilisées sont très isolantes thermiquement, elles sont réalisées soit en bois, soit en plastique, soit en aluminium isolé.

La technique s'applique à toute sorte de fenêtres ou de porte fenêtres, fixes ou mobiles, quelque soit leur mode d'ouverture.

Les fenêtres ou portes-fenêtres peuvent être complétées de volets intérieurs ou extérieurs. Ceux-ci permettant le passage d'air par balayage de la nouvelle couche d'air ainsi réalisée, pour augmenter l'isolation parietodynamique.

Avec ce type de vitrage multiple, soit une partie des déperditions thermiques de celui-ci réchauffe l'air extérieur entrant, soit l'air extrait sortant réchauffe lesvitrages et diminue les déperditions de ceux-ci. La récuration thermique est d'autant plus importante que le débit d'air l'est aussi. Les calculs montrent que dans le cas d'entrée d'air pour un vitrage de 1,2 m de haut et une largeur de im, nous obtenons :
Coefficient K du vitrage Débit d'air neuf
K = 1,35 w/m2 OC 10 m3/h
K = 0,965 w/m20C 15 m3/h
K = 0,33 w/m20C 30 m3/h
Dans l'ensemble, on peut espérer avoir un coefficient
K de l'ordre de 0,5 w/m30C, ce qui est bien meilleur que les doubles ou triples vitrages qui sont autour de 2,8 à 3,3 w/m20C.

L'invention sera explicitée de façon purement indicative au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, dans lequel
- la fig. 1 est une vue en élévation d'une fenêtre suivant l'invention vue de l'intérieur.

- la fig. 2 est une coupe verticale de la fenêtre représentant le passage de l'air entre les 3 vitrages et à l'intérieur du cadre creux du vitrage central. Dans ce cas, le cadres du vitrage central n'est pas en bois.

- la fig. 3 est la coupe horizontale de la fenêtre représentant les ouvertures des cadres des différents vitrages pour permettre leur nettoyage. Dans ce cas de fighre, les paumelles ne sont pas toutes du même côté.

Dans ce cas, le cadre du vitrage central est creux et n'est pas en bois.

- la fig. 4 est la coupe horizontale de la fenêtre représentant les ouvertures des cadres des différents vitrages. Dans ce cas de figure, les paumelles sont du même côté. Dans ce cas, le cadre de la vitre centrale n'est pas traversé par l'air comme dans la fig. 4, l'air circule comme dans la fig. 5. Les cadres sont pleins ou creux.

- la fig. 5 est la coupe verticale de la fenêtre représentant le passage de l'air entre les 3 vitrages. Il ne passe pas dans ce cas à l'intérieur du cadre du vitrage central mais sous le vitrage central et au-dessus du vitrage intérieur , qui sont plus courts que leurs cadres.

Les cadres des vitrages central et intérieur sont pleins ou creux.

- la fig. 6 est la coupe verticale de la fenêtre représentant le passage de l'air entre le volet extérieur, les trois vitrages centraux et le vitrage extérieur. Dans ce cas, l'air circule comme dans la fig. 5. Dans ce cas, les cadres des vitrages intérieurs sont coincés l'un contre l'autre-par la fermeture du cadre du vitrage intérieur, ils n'ont pas de paumelles et ils s'enlèvent pour le nettoyage. Le vitrage intérieur a un cadre et une ouverture comme dans la fig. 5.

La fenêtre , suivant l'invention représentée#schéma- tiquement, dans son principe, à la figure 1 comporte le cadre principal de la fenêtre lié au vitrage extérieur, supportant le cadre 1 du vitrage central et le cadre 3 du vitrage intérieur. Dans ce cas, correspondant aux figures 2 et 3, les cadres 1 et 2 s'ouvrent vers la droite, le cadre 3 vers la gauche.

A la figure 2, la bouche autoréglable 4 est posée sur l'entrée de l'air extérieur. Un défoncement 5 permet à l'air de passer entre le vitrage extérieur et le vitrage central. L'air passe sous le vitrage central et au-dessus du'vitrage intérieur, à travers des ouvertures 6 réalisées dans le cadre 7 creux supportant le vitrage central. Le vitrage intérieur est tenu par le cadre 8, porté par le cadre central 7.

A la figure 3, la paumelle 9 du cadre central 7 est lié au cadre principal en bois, -portant le vitrage extérieur. La paumelle 10 du cadre intérieur est liée au cadre central 7 et placée du côté opposé des deux autres dans ce cas là, mais ce n'est pas impératif.

A la figure 4, le cadre 11 du vitrage n'est pas tra- - versé par l'air, il s'applique contre le cadre principal portant le vitrage extérieur et il s'ouvre par paumelle.

Il en est de meme pour le cadre 12 du vitrage intérieur.

Les paumelles sont posées, dans ce cas de figure, du même côté, mais elles peuvent être posées de n'importe quel côté. Les cadres sont réalisés en métal ou en plastique sur le cas de figure, ils peuvent être réalisés en bois.

A la figure 5, les cadres 11 et 12 des vitrages central et intérieur viennent en applique contre le cadre principal du vitrage extérieur, comme dans la figure 4.

L'air passe par une fente 13 au bas du vitrage central et en haut du vitrage intérieur car ceux-ci sont plus petits que leurs cadres et laissent un#espace libre pour l'air.

Dans ce cas de figure, le passage 14 de l'air derrière la bouche autoréglable est réalisé soit par une fente étroite, soit par plusieurs trous verticaux dans le cadre en bois du vitrage extérieur.

A la figure 6, l'air extérieur passe sous le volet 15 extérieur, qui est bien étanche à l'air latéralement et en haut, mais qui laisse passer l'air en bas. L'air circule ensuite à l'intérieur de la fenêtre comme dans la figure 5 à ceci près que le cadre 11 du vitrage central est remplacé par 3 cadres 16 centraux qui n'ont pas de paumelles mais sont maintenus appuyés contre le cadre en bois du vitrage extérieur, et entre eux par la pression due à la fermeture du cadre 12 du vitrage intérieur. Dans ce cas là, la récupération thermique est fortement améliorée à cause de l'isolation du volet et de la multiplication des couches d'air mobiles.

Claims (9)

- REVENDICATIONS

1 - Fenêtre ou porte-fenetre comportant au moins trois vitrages simples entre lesquels circule soit l'air neuf extérieur, soit l'air extrait.

2 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les cadres (7, 8, 11, 12, 16) des vitrages central et intérieur sont mobiles, soit montés sur paumelles (7, 8, 11, 12) soit démontables (16).

3 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivant la revendication 1, caractérisées en ce que l'air neuf soit centrale par une bouche autoréglable posée à l'extérieur (4) ou à l'intérieur, ou par une simple bouche d'air

4 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivant la revendication 1, caractérisées en ce que l'air passe à travers le cadre creux (7) supportant le vitrage central pour contourner le vitrage central et le vitrage intérieur.

5 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivan#t la revendication 1, caractérisées en ce que l'air passe par une fente en bas du vitrage central et en haut du vitrage intérieur, réalisé par le fait que ces vitrages sont plus courts qu leurs cadres (11, 12).

6 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivant la revendication 1, caractérisées en ce que les vitrages sont réalisés soit par du verre, soit par du plastique transparent, ce dernier plus particulièrement pour les vitrages centraux.

7 - Fenêtre ou porte-fenetre suivant la revendication 1, caractérisées en ce que le volet extérieur (15) est relativement étanche à l'air sur les côtés et en haut, mais par contre le laisse passer en bas, le volet peut aussi être posé à l'intérieur.

8 - Fenêtre ou porte-fenêtre suivant la revendication 1, caractérisées en ce que les vitrages centraux sont sur les cadres (16), démontables et coincés entre le cadreprin cipalportantle vitrage extérieur et le cadre (12)du vitrage intérieur.

9 - Fenêtre ou porte-fenetre suivant la revendica tion 1, caractérisées en ce que la fenêtre principale portant le vitrage extérieur, et les cadres des vitrages central et intérieur sont en bois, ou en métal ou en plastique.