FR2710681A1 - Vitrage isolant. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne des vitrages isolants composés de deux feuilles de verre séparées l'une de l'autre par un faible espace dans lequel le vide a été réalisé. Selon l'invention les feuilles de verre (2, 3) sont séparées l'une de l'autre par des plots (4) répartis sur toute la surface et constitués d'au moins une suspension de verre de soudure fritté, dévitrifiée lors de la réalisation desdits plots (4). L'invention propose également un procédé pour la fabrication de tels vitrages.

Description

VITRAGE ISOLANT
L'invention concerne des vitrages isolants composés d'au moins deux feuilles de verre séparées l'une de l'autre par un faible espace dans lequel le vide a été réalisé.
I1 est usuel pour obtenir une isolation thermique et/ou acoustique de réaliser des vitrages isolants comportant deux feuilles de verre séparées l'une de l'autre par une lame d'air relativement importante. De tels vitrages apportent une isolation thermique jugée insuffisante pour certaines applications. Pour y remédier, il est connu de réaliser des vitrages comportant trois feuilles de verre et l'une des lames d'air pouvant être remplacée par un gaz, par exemple le krypton. Ces vitrages ont des propriétés d'isolation thermique nettement améliorées, mais sont d'une épaisseur telle qu'il n'est pas toujours aisé de les utiliser.
Par ailleurs, la demande actuelle des utilisateurs s'oriente vers une isolation thermique des vitrages équivalente à celle des parois pleines, c'est-à-dire des murs.
I1 a déjà été proposé notamment dans le brevet WO 91 102 878 des vitrages isolants constitués de deux feuilles de verre séparées l'une de l'autre par un espace dans lequel le vide a été réalisé.
Ces vitrages procurent du fait du vide une très bonne isolation mais ils sont très difficiles à réaliser. D'une part, la faible épaisseur entre les deux feuilles de verre qui est de quelques dixièmes de millimètres doit être constante sur toute la zone où les feuilles de verre sont en regard.
D'autre part, il faut réaliser un scellage des deux feuilles de verre parfaitement étanche.
Le brevet WO 91 102 878 décrit une technique consistant à placer des plots de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur sur l'une des feuilles de verre, répartis sur toute la surface, et dans le même temps un joint qui permettra le scellage des deux feuilles. Ces plots et ce joint sont réalisés dans la même matière qui est une composition verrière. I1 apparaît que ce vitrage est difficile à réaliser du fait de ces opérations simultanées qui nécessitent des opérations délicates.
D'autre part, le joint de scellage présente un nombre de bulles qui peuvent être néfastes à l'étanchéité et à l'esthétique.
L'invention a pour but un vitrage isolant composé d'au moins deux feuilles de verre, entre lesquelles un vide a été réalisé, qui pallie aux inconvénients précédemment énoncés.
Ce but est atteint selon l'invention par un vitrage isolant composé d'au moins deux feuilles de verre entre lesquelles un vide a été réalisé, séparées l'une de l'autre par des plots répartis sur toute la surface et réunies à leur périphérie par un joint de scellage, les plots étant constitués d'au moins une suspension de verre de soudure fritté qui est dévitrifiée lors de la réalisation des plots.
La dévitrification de la suspension de verre de soudure fritté est obtenue par un traitement thermique.
Les plots ainsi réalisés permettent de maintenir un espace régulier entre les deux feuilles de verre. Selon une variante de l'invention, les plots sont constitués d'un mélange d'une matière du type céramique à température de fusion très élevée, enrobée par la suspension de verre de soudure fritté. Cette réalisation améliore encore la tenue des plots et évite tout risque d'écrasement d'un plot lors de sa réalisation. Cette matière est choisie parmi des matériaux tels que alumine, carbure de silicium...
Les plots séparant les deux feuilles de verre ont avantageusement un diamètre inférieur à 0,5 millimètre et une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 millimètre. Leur nombre est avantageusement compris entre 600 et 1500 au mètre carré et de préférence égal à 1000 au mètre carré.
Suivant un mode préféré de l'invention, le joint de scellage est réalisé avec la suspension de verre de soudure fritté utilisée dans la réalisation des plots.
Dans une variante, celle-ci peut également subir un traitement thermique conduisant à sa dévitrification.
Le joint de scellage ainsi réalisé permet d'obtenir une bonne étanchéité qui conduit à une bonne pérennité des vitrages dans lesquels le vide a été réalisé. De plus, il apparaît que de tels joints présentent une très faible quantité de bulles qui pourraient être nuisibles à l'étanchéité ou à l'esthétisme.
Les résultats obtenus sont donc tout à fait satisfaisants. D'autre part, la réalisation de ces vitrages est simplifiée par rapport à ce qui était connu jusque là. En effet, la dévitrification de la suspension constituant au moins une partie des plots permet de modifier le profil de viscosité en fonction de la température de cette matière.
La température de ramollissement de la suspension dévitrifiée est supérieure à celle de la suspension dans l'état vitreux. I1 est alors possible de réaliser le joint de scellage dans une seconde étape, le traitement thermique ne risquant pas de détériorer les plots déjà constitués.
Les deux feuilles de verre subissent avantageusement une trempe par refroidissement après l'un ou l'autre des traitements thermiques. Cette trempe permet de renforcer la résistance des feuilles de verre lors de la réalisation du vide.
D'autre part, au moins l'une des feuilles de verre comporte avantageusement une couche basse émissive sur une face interne, c'est-à-dire en contact avec les plots. Cette couche peut contribuer à la fonction d'isolation thermique.
D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description des exemples de réalisation en référence aux figures qui représentent
- figure 1, une vue de côté en élévation d'une partie d'un vitrage selon l'invention,
- figure 2, une vue de dessus en coupe d'une partie de ce même vitrage.
Les dimensions de ces figures ne sont bien entendu pas représentatives de la réalité.
Sur la figure 1 est représentée une vue partielle de côté, en élévation, d'un schéma d'un vitrage 1 selon l'invention. Ce vitrage 1 se compose de deux feuilles de verre 2 et 3 séparées l'une de l'autre par des plots intercalaires 4. Les feuilles de verre ont chacune une épaisseur de 4 millimètres. Selon cette représentation, la feuille de verre 2 est revêtue sur sa face interne d'une couche basse émissive 5. Cette couche est par exemple du type de celle décrite dans la demande de brevet française déposée au nom de Saint Gobain Vitrage International sous le numéro 93 01 545. Les plots 4 ont une épaisseur de 0,2 millimètre et un diamètre de 0,4 millimètre. Ils sont répartis sur toute la surface des feuilles de verre et sont distants les uns des autres de 30 millimètres. Cette disposition apparaît plus nettement sur la figure 2. Ces plots 4 sont constitués d'une part d'une matière à température de fusion très élevée telle que l'alumine qui se présente sous forme de grains, ceux-ci étant enrobés d'autre part par une suspension de verre de soudure fritté. Cette suspension est par exemple celle décrite dans le brevet d'invention français 2 433 495. Cette suspension de verre de soudure fritté est choisie de sorte que sa température de ramollissement soit nettement plus basse que celle du verre, pour ne pas détériorer les feuilles de verre durant les traitements thermiques. La suspension est également choisie avec un coefficient de dilatation équivalent à celui des feuilles de verre pour qu'il n'y ait pas de risque de cisaillement entre les plots et les feuilles de verre.
Ces plots 4 sont par exemple déposés par une technique du type sérigraphie ou bien à l'aide d'un dispositif du type micro-seringue ou bien à l'aide de tout dispositif connu de l'homme du métier sur l'une des feuilles de verre 2, 3.
Ces plots 4 subissent ensuite un traitement thermique de façon à éliminer les corps organiques et à lier la suspension aux feuilles de verre. Dans le même temps, les grains de matière non fusible aux températures atteintes permettent de conserver la forme et les dimensions des plots qui ne s'étalent pas.
Le traitement thermique selon l'invention est tel qu'il conduit à une dévitrification de la suspension. Ceci permet de modifier le profil de viscosité de la suspension en fonction de la température, c'est-à-dire que pour une température donnée la viscosité de la suspension est supérieure dans l'état dévitrifié à celle correspondant à l'état vitreux.
La seconde feuille de verre est alors déposée sur ces plots en regard de la précédente.
La feuille de verre 3 possède une dimension légèrement supérieure à la feuille de verre 2. Ce surdimensionnement pourra permettre un montage ultérieur plus aisé. Un autre intérêt de ce surdimensionnement est de permettre le dépôt de la composition de scellage sur la périphérie de cette feuille de verre 3 qui va migrer par capillarité entre les deux feuilles de verre pour former un joint de scellage 6.
La composition de scellage est identique à celle utilisée pour l'enrobage des plots. De la même façon, on effectue un traitement thermique qui peut être identique au précédent, c'est-à-dire celui concernant les plots 4, et conduire à une dévitrification de la suspension. Le profil de viscosité de la composition étant modifié après dévitrification, il est possible d'effectuer ce second traitement thermique sans risque de détérioration des plots 4.
Après ce second traitement thermique, le vitrage ainsi constitué est refroidi de façon à réaliser une trempe des deux feuilles de verre 2, 3. Cette trempe permet de conférer des propriétés mécaniques aux feuilles de verre 2, 3 qui peuvent ainsi mieux résister aux opérations consistant à faire le vide. La valeur de ce vide est proche de 10-4
Torr.
Le vitrage ainsi décrit selon l'invention procure une bonne isolation thermique. Elle est comparable à celle apportée par des vitrages comportant trois feuilles de verre, une lame d'air et une lame remplie d'un gaz du type Krypton. Un tel vitrage a une épaisseur d'environ 30 millimètres. Un avantage évident du vitrage selon l'invention est de revenir à une épaisseur inférieure à 10 millimètres pour une isolation thermique équivalente et donc une utilisation simplifiée.
D'autre part, l'aspect esthétique de ce vitrage est satisfaisant. Tout d'abord la dimension des plots répartis de façon homogène sur toute la surface les rendent très discrets. D'autre part, ces plots qui conservent leurs dimensions durant la réalisation du vitrage, permettent d'éviter tout contact entre les deux feuilles de verre. I1 n'apparaît donc pas de cercles de Newton qui ont un effet inesthétique lorsqu'ils apparaissent sur un tel vitrage.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Vitrage isolant (1) composé d'au moins deux feuilles de verre (2, 3), entre lesquelles un vide a été réalisé, séparées l'une de l'autre par des plots (4) répartis sur toute la surface et réunies à leur périphérie par un joint de scellage (6), caractérisé en ce que les plots (4) sont constitués d'au moins une suspension de verre de soudure fritté, dévitrifiée lors de la réalisation desdits plots.
2. Vitrage isolant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plots (4) sont constitués par une matière du type céramique, telle que alumine, carbure de silicium, à température de fusion élevée, enrobée par la suspension de verre de soudure fritté.
3. Vitrage isolant (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plots (4) ont un diamètre inférieur à 0,5 millimètre et une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 millimètre.
4. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le nombre des plots (4) au mètre carré est compris entre 600 et 1500 et de préférence égal à 1000.
5. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint de scellage (6) est constitué de la suspension de verre de soudure fritté.
6. Vitrage isolant (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la suspension de verre de soudure fritté constituant le joint de scellage (6) est dévitrifié.
7. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les feuilles de verre (2, 3) ont une épaisseur de 4 millimètres.
8. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des feuilles de verre (2, 3) est trempée.
9. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des feuilles de verre (2, 3) possède une couche basse émissive (5) sur sa face en contact avec les plots (4).
10. Vitrage isolant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des feuilles de verre (2, 3) possède une superficie supérieure à l'autre feuille de verre.
11. Procédé de fabrication d'un vitrage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que dans une première étape on forme les plots (4) sur l'une des feuilles de verre (2, 3), et en ce qu'on recouvre ces plots (4) par une seconde feuille de verre, et en ce qu'on forme alors le joint de scellage en périphérie du vitrage.
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