FR3089244A1 - système pour la purification d’air - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de vitrage pour bâtiment comprenant : un vitrage isolant (17) comprenant au moins deux feuilles de verre (3, 4) parallèles l’une à l’autre, séparées par une lame de gaz (5); au moins un filtre (7b) comprenant au moins un agent fixateur, l’agent fixateur étant capable de piéger un ou plusieurs composés organiques volatils. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.
Description
Description
Titre de l'invention : système pour la purification d’air
Domaine technique [0001] La présente invention concerne un système de vitrage pour la purification d’air, notamment d’un espace intérieur d’un bâtiment, qui vise à réduire la quantité de composés organiques volatils présents dans l’air. L’invention concerne également un bâtiment pourvu de ce système de vitrage.
Technique antérieure [0002] Les composés organiques volatils (COV) sont des substances chimiques à base de carbone et d’hydrogène présentes dans l’air à l’état gazeux. La directive n°2010/75 de l’union européenne du 24 novembre 2010 les définit comme tout composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15°K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d’utilisation particulières. Ils comprennent des substances chimiques diverses comme des alcanes, des alcènes tels que les terpènes, des alcynes, des alcools, des aldéhydes tels que le formaldéhyde, l’acétaldéhyde, le propionaldéhyde, le crotanaldéhyde, le butyraldéhyde, le benzaldéhyde, le valéraldéhyde, l’héxaldéhyde ou l’heptaldéhyde, des cétones, des éthers tels que les éthers de glycols, des hydrocarbures aromatiques tels que le benzène et le toluène, ou des hydrocarbures halogénés tels que le tétrachloroéthylène et le dichlorobenzène.
[0003] Des COV sont présents dans la plupart des peintures, matériaux de construction, dissolvants, détergents, combustibles, ainsi que dans les résines, vernis ou colles utilisées pour le mobilier ou les appareils électriques, ou encore dans les fumées de cigarettes. Les COV se retrouvent notamment dans l’air ambiant des bâtiments et, même si leur quantité paraît faible, ils peuvent à long terme incommoder des personnes qui y sont exposés voire affecter leur santé. En particulier, certains COV peuvent provoquer des réactions allergiques, des problèmes respiratoires, des nausées ou des maux de tête.
[0004] Ces dernières années, la proportion de COV émise par les matériaux précités a fortement diminué du fait d’une réglementation plus stricte. Pour autant, les matériaux alternatifs à faible, ou sans, émission de COV présentent souvent un coût plus élevé et des niveaux de performance plus faible.
[0005] Parallèlement aux efforts réalisés pour maîtriser l’émission de COV, différents moyens permettant de réduire la quantité de COV dans l’air ambiant ont été proposés. Ainsi, il a été proposé d’incorporer des agents adsorbants tels que le charbon actif dans des matériaux de construction. Le charbon actif présente un large spectre d’absorption de COV. Cependant, sa capacité d’absorption n’est pas la même pour tous les types de cov.
[0006] De plus, l’incorporation des agents fixateurs (« scavengers » en anglais) dans des matériaux de construction a aussi été réalisée pour réduire la quantité de COV, tel que le formaldéhyde, dans l’air ambiant à l’intérieur des bâtiments. Même si ces agents fixateurs sont généralement spécifiques aux COV présentant un certain type de groupement fonctionnel, ils présentent l’avantage de piéger ces COV pour une longue durée.
[0007] Le document EP 2 576 166 concerne un mat de fibres de polymère qui contient au moins un dihydrazide, apte à piéger le formaldéhyde. Ce document concerne également l’utilisation de ce mat de fibres, en particulier en tant que revêtement de surface de produits d’isolation thermique et/ou phonique, notamment à base de laine minérale, de polystyrène ou d’une mousse organique ou inorganique.
[0008] Le document US 2013/0157028 décrit un mat de fibres de polymère apte à piéger le formaldéhyde, qui contient au moins 0,5 % en poids d’un acétoacétamide. Ce document décrit également l’utilisation de ce mat de fibres, en particulier en tant que revêtement de surface de produits d’isolation thermique et/ou phonique, notamment à base de laine minérale, de polystyrène ou d’une mousse organique ou inorganique.
[0009] Le document EP 2 379 465 concerne une toile à peindre à base de fibres de verre destinée à être appliquée sur une surface intérieure d’un bâtiment, qui renferme un agent apte à piéger le formaldéhyde choisi parmi les composés à méthylène(s) actif(s), les hydrazides, les tannins et les amides.
[0010] Le document WO 2017/125674 concerne un matériau de base à plâtre comprenant un agent fixateur choisi parmi les aminoalcools primaires, en particulier une plaque de plâtre destinée à l’aménagement intérieur de bâtiments d’habitation, ainsi que son utilisation pour réduire la teneur en composés organiques volatils dans les bâtiments.
[0011] Le document WO 2017/158269 concerne une plaque de plâtre comprenant une première couche de plâtre et une deuxième couche de plâtre caractérisée en ce que la première couche comprend du charbon actif ; la deuxième couche comprend un agent fixateur, la teneur en agent fixateur dans la première couche, exprimée en pourcentage en poids de matière sèche, est inférieure à la teneur en agent fixateur dans la deuxième couche, et la deuxième couche est dépourvue de charbon actif.
[0012] Le document US 2008/0032620 décrit une fenêtre de ventilation pour l’amélioration de la qualité de l’air intérieur des bâtiments, comprenant trois couches de vitrage substantiellement parallèles l’une à l’autre afin de définir deux cavités internes où l’air peut circuler. Cette fenêtre permet l’alimentation d’un espace intérieur fermé avec de l’air frais extérieur en tempérant thermiquement l'air frais entrant avec l'air intérieur sortant.
[0013] Il existe toujours un besoin de fournir un système qui permet d’améliorer la qualité [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] d’air, notamment d’un espace intérieur d’un bâtiment, et notamment en réduisant la quantité de composés organiques volatils présents dans l’air.
Résumé de l’invention
L’invention concerne en premier lieu un système de vitrage pour bâtiment comprenant :
• un vitrage isolant comprenant au moins deux feuilles de verre parallèles l’une à l’autre, séparées par une lame de gaz ;
• au moins un filtre comprenant au moins un agent fixateur, l’agent fixateur étant capable de piéger un ou plusieurs composés organiques volatils.
Dans des modes de réalisation, le composé organique volatil est le formaldéhyde.
Dans des modes de réalisation, le filtre comprend en outre un agent adsorbant, de préférence choisi parmi le charbon actif et les zéolithes, et de préférence encore du charbon actif.
Dans des modes de réalisation, le filtre comprend un tissu imprégné choisi parmi un tissé de fibres et un non-tissé de fibres, et les fibres étant choisies parmi des fibres minérales telles que les fibres de verre, des fibres animales telles que les fibres de laine, des fibres végétales telles que les fibres de coton, et des fibres chimiques telles que les fibres de polymères ; ou le filtre est une structure imprégnée en forme de nid d’abeille.
Dans des modes de réalisation, le système comprend en outre une feuille de verre additionnelle parallèle au vitrage isolant, et une cavité ménagée entre la feuille de verre additionnelle et le vitrage isolant, le système étant configuré pour faire circuler de l’air dans la cavité.
Dans des modes de réalisation, le système comprend en outre au moins un ventilateur.
Dans des modes de réalisation, le système comprend au moins une entrée d’air et/ou une sortie d’air en regard d’une partie du vitrage isolant, ladite entrée d’air et/ou sortie d’air étant de préférence pourvue d’une grille et éventuellement masquée par un émaillage.
Dans des modes de réalisation, le système comprend en outre un cadre à l’intérieur duquel le vitrage isolant est positionné, le système comprenant au moins une entrée d’air et/ou une sortie d’air ménagée dans le cadre, ladite entrée d’air et/ou sortie d’air étant de préférence pourvue d’une grille.
Dans des modes de réalisation, le système comprend une entrée d’air et une sortie d’air disposées à une même extrémité du vitrage isolant.
Dans des modes de réalisation, le système comprend une entrée d’air et une sortie d’air disposées à des extrémités opposées du vitrage isolant.
[0024] Dans des modes de réalisation, le système est configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace intérieur du bâtiment vers l’espace intérieur du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation.
[0025] Dans des modes de réalisation, le système est configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace extérieur du bâtiment vers l’espace intérieur du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation.
[0026] Dans des modes de réalisation, le système est configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace extérieur du bâtiment vers l’espace extérieur du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation.
[0027] Dans des modes de réalisation, le système est configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace intérieur du bâtiment vers l’espace extérieur du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation.
[0028] L’invention concerne également une fenêtre ou façade de bâtiment formée par le système décrit ci-dessus.
[0029] L’invention concerne également I’utilisation du système décrit ci-dessus, pour réduire la quantité de composés organiques volatils présents dans l’air, de préférence dans l’air de l’espace intérieur d’un bâtiment.
[0030] La présente invention permet de répondre au besoin exprimé dans l’état de la technique. Elle fournit plus particulièrement un système qui permet d’améliorer la qualité d’air, notamment d’un espace intérieur d’un bâtiment, notamment en réduisant la quantité de composés organiques volatils présents dans l’air de l’espace intérieur.
[0031] Cela est accompli grâce à un système pour un bâtiment comprenant au moins un vitrage isolant et au moins un filtre qui comprend un agent fixateur apte à piéger un ou plusieurs COV. L’air ambiant est amené à traverser le filtre comprenant l’agent fixateur. Grâce à la présence de l’agent fixateur dans le filtre, les COV peuvent réagir avec l’agent fixateur pour former des composés stables qui sont retenus dans le filtre. L’air purifié sortant du filtre est ensuite libéré. Ainsi, l’invention permet l’utilisation d’un filtre capable de retenir des COV, le filtre ayant une longue durée de vie correspondant souvent à la durée de vie du bâtiment lui-même.
[0032] Avantageusement, la présence d’un agent adsorbant dans le filtre permet de piéger des COV différents des COV capturés par l’agent fixateur ainsi que des particules présentes dans l’air.
Brève description des dessins [0033] [fig.l] représente de manière schématique un mode de réalisation pour un système selon l’invention.
[0034] [fig.2] représente de manière schématique un mode de réalisation pour un système selon l’invention.
[0035] [fig-3] représente de manière schématique un mode de réalisation pour un système selon l’invention.
[0036] [fig-4] représente de manière schématique un mode de réalisation pour un système selon l’invention.
[0037] [fig-5] représente de manière schématique un mode de réalisation pour un système selon l’invention.
[0038] DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION [0039] L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
[0040] Agents fixateurs [0041] Le terme « agent fixateur » au sens de la présente invention est défini comme une substance capable de piéger au moins un COV, notamment le formaldéhyde, ou au moins un type de COV, notamment les aldéhydes, par liaison hydrogène, ionique ou covalente, de préférence par liaison covalente. Des exemples d’agents fixateurs selon l’invention peuvent comprendre les sulfites, les tanins, les flavonoïdes, les aminoalcools, les composés comprenant un groupement hydrazide, les sels d’ammonium, l’éthylène urée et ses dérivés, les composés comprenant un méthylène actif, les lactames, notamment le caprolactame, les polyamines, notamment la tétraéthylène pentamine, les amides, notamment le propionamide, les complexes à base de zinc, notamment le complexe EDTA-Zn, et l'alcool vinylique.
[0042] Les sulfites selon l'invention peuvent notamment comprendre le disulfite d'ammonium, le bisulfite de potassium, le bisulfite de sodium, les métasulfites de métaux alcalins, en particulier de sodium, ou de métaux alcalino-terreux.
[0043] Les tanins selon la présente invention peuvent être des tanins condensés ou noncondensés, tels que les tanins d'acacia (cachou), de mimosa, de quebracho, de pin, de noix de pecan, de bois de ciguë et de sumac. Les tanins sont de préférence des tanins d'acacia.
[0044] Les flavonoïdes selon la présente l'invention peuvent comprendre les flavones, les flavonols, les dihydroflavonols, les flavanones, les aurones, les chalcones, les dihydrochalcones, les flavanols, les flavanediols et les anthocyanidines. Les flavonoïdes sont de préférence des flavanols, notamment la catéchine.
[0045] Des exemples d'aminoalcools selon l'invention comprennent les aminoalcools primaires de formule R1R2R3-C-NH2, dans laquelle R1, R2 et R3 sont indépendamment choisis parmi H, hydroxyle, alkyle en C1-C6 et hydroxyalkyle en C1-C6, au moins un des R1, R2 et R3 comprenant un groupement hydroxyle. Des aminoalcools préférés sont le 2-amino-2-méthyl-l,3-propanediol, le 2-amino-2(hydroxyméthyl)propane-l,3-diol (ou encore appelé tris(hydroxyméthyl)-aminométhane) et le 2-amino-2-éthyl-l,3-propanediol, en particulier le [0046] [0047] [0048] [0049] [0050]
2-amino-2(hydroxyméthyl)propane-1,3-diol.
Les composés comprenant un groupe hydrazide selon la présente invention peuvent comprendre les composés monohydrazides, tels que dodécanohydrazide, salicylohydrazide, formohydrazide, acétohydrazide, propionohydrazide, phydroxybenzohydrazide, naphtohydrazide et 3-hydroxy-2-naphtohydrazide, les composés dihydrazides, tels que oxalodihydrazide, malonodihydrazide, succinodihydrazide, adipodihydrazide, azélodihydrazide, sébacodihydrazide, dodécanedicarbodihydrazide, maléodihydrazide, fumarodihydrazide, diglycolodihydrazide, tartarodihydrazide, malodihydrazide, isophthalodihydrazide, téréphthalodihydrazide, 2,5-haphthodihydrazide et 2,4-dihydrazmo-6-méthylammo-l,3,5-triazme, et les composés polyhydrazides tels que les polyacrylohydrazides. Le composé comprenant un groupe hydrazide est de préférence l'adipodihydrazide.
Des exemples de sels d'ammonium selon la présente invention comprennent l’hydroxyde d'ammonium, les phosphates d'ammonium primaires et les phosphates d'ammonium secondaires.
Les dérivés de l'éthylène urée selon l'invention comprennent notamment la Nhydroxyéthylène urée, la N-aminoéthyléthylène urée, la N[(3-allyloxy-2-hydroxypropyl)aminoéthyl]éthylène urée, la N-acryloyloxyéthyl-éthylène urée, la N-méthacryloyloxyéthyléthylène urée, la Nacryloylaminoéthyléthylène urée, la N-méthacryloylaminoéthyléthylène urée, la Nméthacryloyloxyacétoxyéthylène urée, la N-méthacryloyloxyacétammoéthyléthylène urée et la N-di(3-allyloxy-2-hydroxypropyl)ammoéthyléthylène urée. Le dérivé de l'éthylène urée est de préférence l'éthylène urée elle-même.
L'expression « méthylène actif» au sens de la présente invention définit un méthylène, éventuellement substitué par un substituant, lié à deux groupes fonctionnels donneurs d'électrons, notamment comprenant un groupe carbonyle. Des exemples de composés comprenant un méthylène actif selon l'invention sont les composés de formule (I) : [Chem.l]
O 0
Ri.....' Ίτ 'ÎOir......Rï i R3 :
-; n [0051] (I) dans laquelle :
R1 et R2, identiques ou différents, représentent un hydrogène, un alkyle en
C1-C20, de préférence en C1-C6, un groupement amino ou un groupement de formule (II) :
[0052] [Chem.2] (CH2)? O Ç R4
Ô (II) [0053] dans laquelle p est un nombre entier de 1 à 6 et R4 représente un groupement de formule (III) :
[0054] [Chem.3]
CH:: C CH3
Ô (III) [0055] ou un groupement de formule (IV) :
[0056] [Chem.4]
C-CHS
R5 (IV) [0057] dans laquelle R5 est un hydrogène ou un méthyle ;
• R3 représente un hydrogène, un alkyle en Cl-C10, un phényle ou un halogène • a vaut 0 ou 1 ;
• b vaut 0 ou 1 ; et • n vaut 1 ou 2.
[0058] Un composé de formule (I) préféré est l’acétoacétamide.
[0059] Dans un mode de réalisation préféré, l'agent fixateur est choisi parmi les aminoalcools, les composés comprenant un groupe hydrazide et les composés comprenant un méthylène actif, plus préférentiellement choisi parmi l'acétoacétamide et l'adipodihydrazide.
[0060] Selon certains modes de réalisation, l’agent fixateur est capable de piéger un seul type de COV. De préférence, l’agent fixateur est capable de piéger les aldéhydes, notamment le formaldéhyde.
[0061] Selon d’autres modes de réalisation, l’agent fixateur est capable de piéger plusieurs types de COV. De préférence, l’agent fixateur est capable de piéger les aldéhydes, notamment le formaldéhyde et les hydrocarbures aromatiques, notamment le benzène.
[0062] Filtre [0063] Le système de l’invention comprend au moins un filtre comprenant au moins un agent fixateur tel que décrit ci-dessus, pour piéger un ou plusieurs composés organiques volatils.
[0064] Ce filtre peut être formé d’un tissu choisi parmi un tissé de fibres et un non-tissé de fibres. Les fibres peuvent être choisies parmi des fibres minérales telles que les fibres de verre, des fibres animales telles que les fibres de laine, des fibres végétales telles que les fibres de coton, et des fibres chimiques telles que les fibres de polymères. Lorsque le filtre est un tissu choisi parmi le tissé de fibres et le non-tissé de fibres, le tissu peut être imprégné avec l’agent fixateur, l’agent fixateur pouvant par exemple être mis en solution dans un solvant, déposé puis séché.
[0065] Alternativement et avantageusement, afin d’augmenter la surface spécifique du filtre, le filtre peut être une structure en nid d’abeille c’est-à-dire une surface géométrique comprenant des polyèdres. Ce type de filtre peut être fabriqué à partir d’un matériau fibreux (fibres de verre et/ou polymère) ou à partir d’un matériau polymère tel qu’un polymère thermoplastique de préférence le polyéthylène, le polytéréphtalate d’éthylène, le polypropylène, le polycarbonate, le polyétherimide, le polyétheréthercétone, le polysulfure de phénylène, le polychlorure de vinyle ou le polyaramide. Il peut encore être fabriqué à partir de plastiques recyclés, ou avec du graphène, de l’aluminium, du plâtre extrudé ou un matériau réfractaire. Il peut être renforcé par des fibres, ou un non tissé ou un matériau unidirectionnel. Il peut être caractérisé par une densité comprise entre 0,005 g.cm3 et 0,095 g.cm3, la mesure de densité étant conforme à la norme ISO 845:2006. Lorsque le filtre est une structure en nid d’abeille, l’agent fixateur peut être déposé à la surface du nid d’abeille à l’aide d’une peinture par exemple acrylique, qui est par la suite séchée.
[0066] Le filtre selon l’invention, peut comprendre un ou plusieurs agents fixateurs tels que décrits ci-dessus.
[0067] Selon certains modes de réalisation, un seul agent fixateur est compris dans le filtre. Alternativement, deux, ou trois, ou quatre, ou plus que quatre agents fixateurs peuvent être compris dans le filtre. Ainsi, des agents fixateurs spécifiques pour des différents types de COV peuvent être utilisés dans le même filtre. Par exemple, un agent fixateur capable de piéger un aldéhyde tel que le formaldéhyde peut être utilisé en combinaison avec un agent fixateur capable de piéger un hydrocarbure halogéné tel que le tétrachloroéthylène ou avec un agent fixateur capable de piéger un hydrocarbure aromatique tel que le benzène.
[0068] Le filtre peut présenter des alvéoles, avec un taux volumique de remplissage des alvéoles par l’agent fixateur supérieur ou égal à 10 %, de préférence supérieur ou égal à 40 %.
[0069] L’agent fixateur peut avoir une masse surfacique de 600 à 1200 m2/g. La valeur exacte peut être choisie en fonction de la taille des molécules polluantes à éliminer. Par « masse surfacique » on entend la grandeur physique qui mesure la masse par unité de surface. Dans le cadre de la présente invention, la surface se réfère à la surface du filtre. La masse surfacique est mesurée selon la norme ISO 9277:2010.
[0070] Le filtre selon l’invention peut également comprendre un ou plusieurs agents adsorbants. Les agents adsorbants sont typiquement des matériaux poreux tels que le charbon actif ou les zéolithes. Les agents adsorbants sont généralement capables de piéger un large spectre de COV mais leur capacité d’adsorption n’est pas identique pour tous les COV. Au contraire, et comme mentionné ci-dessus, les agents fixateurs sont généralement plus spécifiques pour un type de COV particulier, mais ils présentent l’avantage de fixer ce type de COV durablement. Ainsi, l’utilisation d’un filtre comprenant un agent fixateur ainsi qu’un agent adsorbant permet une purification d’air plus efficace. Par exemple, un agent fixateur capable de piéger un aldéhyde tel que le formaldéhyde peut être utilisé en combinaison avec un agent adsorbant capable de piéger un hydrocarbure aromatique tel que le benzène.
[0071] Les agents adsorbants sont aussi capables de piéger des particules différentes des COV, présentes dans l’air et qui participent aussi à la pollution de l’air.
[0072] Le filtre peut présenter des alvéoles, avec un taux volumique de remplissage des alvéoles par l’agent adsorbant supérieur ou égal à 10 %, de préférence supérieur ou égal à 40 %.
[0073] L’agent adsorbant peut avoir une masse surfacique de 600 à 2500 m2/g. La valeur exacte peut être choisie en fonction de la taille des molécules polluantes à éliminer. Dans le cadre de la présente invention, la surface se réfère à la surface du filtre. La masse surfacique est mesurée selon la norme ISO 9277:2010.
[0074] La proportion massique d’agent adsorbant par rapport à l’agent fixateur peut être de 1:99 à 99:1, de préférence de 10:90 à 90:10. Le choix de la valeur exacte peut être effectué en fonction de la nature et de la quantité des polluants présents dans l’air et des performances souhaitées.
[0075] Dans certains modes de réalisation, le filtre peut comprendre en outre un ou plusieurs additifs.
[0076] Système de vitrage [0077] La présente invention concerne un système de vitrage pour bâtiment comprenant :
• au moins un vitrage isolant ; et • au moins un filtre tel que décrit ci-dessus.
[0078] Le vitrage isolant comprend au moins deux feuilles de verre parallèles l’une à l’autre, disposées en vis-à-vis l’une de l’autre et espacées par une cavité qui comprend de l’air ou du gaz rare, cette cavité étant appelée « lame de gaz ». Lorsque deux feuilles de verre uniquement sont utilisées, le vitrage isolant est un double vitrage. Lorsque trois feuilles de verre sont utilisées, avec deux lames de gaz intermédiaires, on parle de triple vitrage.
[0079] Le vitrage isolant comprend également au moins un cadre entretoise appelé aussi « espaceur » fixé entre les feuilles de verre, qui sert à séparer les feuilles de verre et a pour rôle le maintien mécanique de l’ensemble du vitrage isolant. Ainsi, chacune des feuilles de verre est liée à une paroi latérale de l’espaceur.
[0080] On entend par «feuille de verre » tout type de substrat adapté à une utilisation dans un vitrage multiple. Il peut s’agir d’une feuille de verre minéral, notamment un verre d’oxyde qui peut être un silicate, borate, sulfate, phosphate, ou autre. Alternativement, il peut s’agir d’une feuille de verre organique, par exemple en polycarbonate ou en polyméthacrylate de méthyle.
[0081] Les feuilles de verre peuvent être en verre recuit, feuilleté ou en verre trempé, et elles sont de préférence en verre recuit.
[0082] Dans certains modes de réalisation, la ou les feuilles de verre peuvent comprendre une couche à basse émissivité (low-e) déposée sur leur surface.
[0083] Ce vitrage isolant comprend ainsi deux faces ou parois principales : une première face orientée vers un environnement extérieur (typiquement vers l’extérieur du bâtiment sur lequel le système de l’invention est monté), et une deuxième face orientée vers un environnement intérieur (typiquement vers l’intérieur du bâtiment sur lequel le système de l’invention est monté).
[0084] Le système comprenant le vitrage isolant comprend également quatre extrémités (ou côtés), à savoir une extrémité supérieure ainsi qu’une extrémité inférieure et deux extrémités latérales.
[0085] L’épaisseur de chaque feuille de verre peut être notamment de 2 à 10 mm, de préférence de 2 à 5 mm, et encore de préférence de 3 ou 4 mm. Les deux feuilles de verre peuvent avoir des épaisseurs différentes. De préférence, les deux feuilles de verre ont la même épaisseur.
[0086] La lame de gaz peut présenter notamment une épaisseur de 4 à 20 mm, et de préférence de 10 à 16 mm.
[0087] La lame de gaz est constituée d’air ou de préférence, et pour renforcer le niveau d’isolation du vitrage isolant, d’un gaz rare, choisi parmi l’argon, le krypton, le xénon, ou d’un mélange de ces différents gaz. De préférence, la lame de gaz comprend au moins 85 % d’un gaz présentant une conductivité thermique plus faible que celle d’air.
[0088] L’espaceur peut être en matériau métallique et/ou en matériau polymère. Des exemples de matériaux métalliques comprennent notamment l’aluminium et l’acier inoxydable. Des exemples de matériaux polymères comprennent le polyéthylène, le polycarbonate, le polypropylène, le polystyrène, le polybutadiène, le polyisobutylène, les polyesters, les polyuréthanes, le polyméthacrylate de méthyle, les polyacrylates, les po lyamides, le polyéthylène téréphtalate, le polybutylène téréphtalate, Γacrylonitrile butadiène styrène, Γ acrylonitrile styrène acrylate, le copolymère styrène-acrylonitrile, ainsi que leurs combinaisons. Le matériau polymère peut être renforcé par des fibres de verre.
[0089] Les faces latérales de l’espaceur sont fixées à chacune des feuilles de verre grâce à un moyen de fixation par collage, qui constitue une première barrière d’étanchéité, de préférence à l’air, aux gaz et à la vapeur d’eau, comme par exemple le polyisobutylène (PIB).
[0090] Entre la face de l’espaceur tournée vers l’extérieur du vitrage isolant et la tranche des feuilles de verre, le vitrage isolant comprend en outre de préférence un joint d’étanchéité (mastic de scellement), formant une deuxième barrière d’étanchéité, de préférence à l’eau, comme par exemple le polyuréthane, le polysulfure ou le silicone. Ce joint d’étanchéité permet en outre de fixer l’espaceur aux feuilles de verre et d’assurer la tenue mécanique du vitrage isolant dans le temps.
[0091] Lorsque l’espaceur est en matériau polymère, il peut comporter à sa surface orientée vers l’extérieur du vitrage isolant un revêtement métallique, par exemple de type inox, formant une barrière d’étanchéité à l’eau liquide, aux gaz et à la vapeur d’eau.
[0092] Le système selon l’invention peut également comprendre une ou plusieurs feuilles de verre additionnelles, placées de manière parallèle au vitrage isolant. De préférence, une feuille de verre additionnelle est placée de manière parallèle au vitrage isolant et de préférence du côté de la paroi intérieure du vitrage isolant.
[0093] Cette feuille de verre additionnelle peut être en verre feuilleté ou en verre trempé. L’épaisseur de la feuille de verre additionnelle peut être notamment de 2 à 10 mm, de préférence de 2 à 5 mm, et encore de préférence de 3 ou 4 mm.
[0094] Une cavité est ménagée entre la feuille de verre additionnelle et le vitrage isolant. Cette cavité peut avoir notamment une épaisseur de 4 à 20 mm, et de préférence de 10 à 16 mm.
[0095] Un espaceur tel que décrit ci-dessus peut être utilisée pour assurer le maintien de la feuille de verre additionnelle avec le vitrage isolant.
[0096] On peut également envisager de prévoir deux feuilles de verre additionnelles telles que décrites ci-dessus, une de chaque côté du vitrage isolant.
[0097] La feuille de verre additionnelle peut avoir la même surface que le vitrage isolant et être disposée exactement en regard de celui-ci. Alternativement, la feuille de verre additionnelle peut avoir une surface inférieure à celle du vitrage isolant de sorte qu’une partie du vitrage isolant n’est pas en regard de la feuille de verre additionnelle.
[0098] Dans certains modes de réalisation, un seul filtre est utilisé dans le système de l’invention, le filtre comprenant un ou plusieurs agents fixateurs et/ou un ou plusieurs agents adsorbants. Ce filtre peut être placé à la périphérie du vitrage isolant, par exemple au-dessus du vitrage isolant, ou en dessous du vitrage isolant. Dans le cas où le système comprend une feuille de verre additionnelle, le filtre peut également être placé à la périphérie de la feuille de verre additionnelle, par exemple au-dessus ou en dessous de celle-ci. Le filtre peut également être disposé entre le vitrage isolant et la feuille de verre additionnelle. Le filtre peut également être disposé à la périphérie de la feuille additionnelle mais en regard du vitrage isolant.
[0099] Dans d’autres modes de réalisation, plusieurs filtres peuvent être utilisés. Par exemple, un premier filtre peut comprendre un agent fixateur spécifique pour un type de COV et un deuxième filtre peut comprendre un agent fixateur spécifique pour un autre type de COV. Alternativement, un premier filtre peut comprendre un ou plusieurs agents fixateurs et un deuxième filtre peut comprendre un ou plusieurs agents adsorbants. Alternativement, plusieurs filtres comprenant chacun des mélanges d’agent(s) fixateur(s) et d’agent(s) adsorbant(s) peuvent être utilisés. Alternativement, si plusieurs filtres sont utilisés, par exemple deux filtres, le premier filtre peut comprendre un ou plusieurs agents fixateurs et/ou un ou plusieurs agents adsorbants tandis que le deuxième filtre peut être un filtre classique pour filtrer la poussière présente dans l’espace intérieur.
[0100] De plus, dans le cas où plusieurs filtres sont présents, un premier filtre peut par exemple être placé à une extrémité (par exemple supérieure) du vitrage isolant et un deuxième filtre peut être placé à une autre extrémité (par exemple inférieure) du vitrage isolant, ou tous les filtres peuvent tous être placés à une même extrémité (par exemple supérieure ou inférieure) du vitrage isolant.
[0101] Le système selon l’invention peut également comprendre un ou plusieurs ventilateurs qui facilitent l’entrée de l’air à purifier dans le système et/ou la circulation d’air dans le système et/ou la sortie de l’air purifié du système. Au moins un tel ventilateur est de préférence placé à proximité et de préférence de manière adjacente au(x) filtre(s). Par exemple, un ventilateur peut être placé après le filtre (dans la direction de circulation d’air dans le système) de sorte à faciliter la circulation de l’air à purifier ou la sortie de l’air purifié du système. Lorsque deux filtres sont utilisés, un ventilateur peut également être placé entre les deux filtres pour faciliter la circulation d’air du premier au deuxième filtre.
[0102] Le système selon l’invention peut aussi comprendre un cadre pour le vitrage isolant ou pour l’ensemble comprenant le vitrage isolant et la feuille de verre additionnelle. Plus particulièrement, le vitrage isolant et/ou la feuille de verre additionnelle sont encadrées sur l’ensemble de leur périphérie par un cadre constitué de profilés, par exemple en aluminium anodisé pour des raisons d’esthétique, de résistance au vieillissement et de facilité de fabrication. Ce cadre peut notamment être collé directement sur la périphérie et sur les faces externes du vitrage isolant ou de l’ensemble comprenant le vitrage isolant et la feuille de verre additionnelle. Il participe à la rigidité de la structure et permet de masquer à la vue l’espaceur. Le cadre peut permettre également de masquer le(s) filtre(s) et/ou le(s) ventilateur(s) du système situés en regard de ce cadre (autrement dit dans ce cadre).
[0103] Alternativement, le(s) filtre(s) et/ou le(s) ventilateur(s) peuvent ne pas être en regard du cadre et être plutôt disposés à l’intérieur du pourtour interne du cadre.
[0104] Selon certains modes de réalisation, le système pour la purification d’air peut également comprendre un ou plusieurs déflecteurs capables de diriger la circulation de l’air à l’entrée et/ou à la sortie du système.
[0105] Le système selon l’invention comprend au moins une entrée d’air et au moins une sortie d’air, comprenant une ouverture. De préférence, chaque entrée d’air est pourvue d’une grille pour éviter l’entrée de poussières dans le système. Dans certains modes de réalisation, cette grille peut être masquée par un émaillage.
[0106] Dans certains modes de réalisation, le système peut être réversible, de sorte qu’une entrée d’air peut devenir une sortie d’air et inversement selon le réglage de l’utilisateur.
[0107] Chaque entrée d’air peut être disposée et configurée pour prélever de l’air depuis l’intérieur du bâtiment, ou pour prélever de l’air depuis l’extérieur du bâtiment.
[0108] Chaque sortie d’air peut être disposée et configurée pour libérer de l’air à l’intérieur du bâtiment, ou pour libérer de l’air à l’extérieur du bâtiment.
[0109] Le système peut comprendre une unique entrée d’air et une unique sortie d’air. Alternativement, il peut comprendre une pluralité d’entrées d’air et une pluralité de sorties d’air. A titre d’exemple, le système peut comprendre une unique sortie d’air dirigée vers l’intérieur du bâtiment, et deux entrées d’air, l’une dirigée vers l’intérieur du bâtiment et l’autre dirigée vers l’extérieur du bâtiment. Les deux entrées d’air peuvent être activées alternativement selon le réglage de l’utilisateur, ou bien sont simultanément actives. Cela permet à la fois de ventiler de l’air extérieur purifié vers l’intérieur du bâtiment et de purifier l’air intérieur du bâtiment.
[0110] De préférence, de l’air circule dans le système dans la cavité située entre le vitrage isolant et la feuille de verre additionnelle. De préférence, la ou les entrées d’air sont prévues à une extrémité supérieure du système, et la ou les sorties d’air sont prévues à une extrémité inférieure du système, l’air circulant dans le système de haut en bas, pour limiter l’encrassement par les poussières.
[0111] L’orientation inverse, du bas vers le haut, est toutefois également possible. Il est également possible de prévoir une circulation d’air latérale, depuis un côté gauche ou droit du système vers le côté opposé. Il est encore possible de prévoir qu’à la fois l’entrée d’air et la sortie d’air s’effectuent à une même extrémité du système, notamment l’extrémité supérieure.
[0112] Le système selon l’invention peut être utilisé en tant que fenêtre de bâtiment. Par « fenêtre » on entend un composant du bâtiment destiné à fermer une ouverture de mur, permettant le passage de la lumière et éventuellement l’aération.
[0113] Alternativement, le système selon l’invention peut être utilisé en tant que façade de bâtiment. Par «façade » on entend la surface extérieure d’un mur délimitant un bâtiment, ne reprenant généralement pas de fonction portante et pouvant être du type façade rideau, bardage ou autre.
[0114] En faisant référence à la figure 1, un exemple de système 1 selon l’invention, pour la purification de l’air d’un espace intérieur 2 d’un bâtiment, comprend un vitrage isolant 17 comprenant deux feuilles de verre 3 et 4 séparées par une lame de gaz 5 et un espaceur 6. Une entrée d’air est placée au-dessus du vitrage isolant 17, c’est-à-dire audessus de son extrémité supérieure. Cette entrée d’air est de préférence disposée dans le cadre (non représenté). L’entrée d’air est pourvue d’une grille 7a. Un ventilateur 8a et un filtre 7b sont successivement disposés en regard de la grille 7a. L’air à purifier de l’espace intérieur 2 entre dans le système selon la direction de la flèche 9 (perpendiculairement au vitrage isolant 17), pour traverser successivement la grille 7a, le ventilateur 8a (qui dirige l’air vers le filtre 7b) et le filtre 7b, pour sortir purifié et être redirigé dans l’espace intérieur 2 selon la direction indiquée par la flèche 10, à l’aide d’un déflecteur 11.
[0115] Le module « grille + ventilateur + filtre » du système du mode de réalisation de la figure 1 peut se présenter sous la forme d’une cassette pouvant être intégrée dans le cadre ou fixée par exemple par clipsage à un vitrage isolant.
[0116] Un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 2, également pour la purification de l’air intérieur. Le système de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu’il comprend une feuille de verre additionnelle 12 qui définit, avec le vitrage isolant 17, une cavité 13 dans laquelle l’air peut circuler. Dans le mode de réalisation illustré, la feuille de verre additionnelle 12 présente une surface inférieure à celle du vitrage isolant 17. Elle ne s’étend pas jusqu’à l’extrémité supérieure du vitrage isolant 17, ni jusqu’à l’extrémité inférieure du vitrage isolant 17.
[0117] Le système 1 de la figure 2 comprend une entrée d’air située à une extrémité supérieure et une sortie d’air située à une extrémité inférieure. Plus précisément, l’entrée d’air est pourvue d’une grille 7a et associée à un premier ventilateur 8a, disposés audessus de la feuille de verre additionnelle 12 mais en regard du vitrage isolant 17. A la sortie d’air sont associés, selon la direction de circulation de l’air, un filtre 7b puis un deuxième ventilateur 8b, disposés en-dessous de la feuille de verre additionnelle 12 mais en regard du vitrage isolant 17. Dans ce mode de réalisation, l’entrée d’air et la sortie d’air ne sont pas situées dans le cadre (non représenté) mais à la place du pourtour interne de celui-ci sur au moins une partie des bords horizontaux et verticaux du vitrage isolant 17. L’air à purifier entre dans le système perpendiculairement au vitrage isolant 17, selon la direction de la flèche 9, est dirigé à l’aide du ventilateur 8a à l’intérieur de la cavité 13, et circule dans celle-ci. Par la suite, l’air traverse le filtre 7b et, à l’aide du ventilateur 8b, l’air purifié est redirigé vers l’espace intérieur 2 comme indiqué par la flèche 10, perpendiculairement au vitrage isolant 17.
[0118] Encore un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 3. Cette figure diffère de la figure 2 en ce que la feuille de verre additionnelle 12 présente une surface essentiellement identique à celle du vitrage isolant 17, c’est-à-dire que l’extrémité supérieure de la feuille de verre additionnelle 12 est alignée avec l’extrémité supérieure du vitrage isolant 17 et que l’extrémité inférieure de la feuille de verre additionnelle 12 est alignée avec l’extrémité inférieure du vitrage isolant 17. La position et l’orientation des ventilateurs 8a, 8b, de la grille 7a et du filtre 7b diffèrent également par rapport à la figure 2. L’entrée d’air comporte ici une ouverture dans une partie supérieure du cadre (non représentée). La sortie d’air une ouverture dans la partie inférieure du cadre (non représentée). La grille 7a et le ventilateur 8a sont disposés en-dessous de cette ouverture dans la partie supérieure du cadre, entre le vitrage isolant 17 et la feuille de verre additionnelle 12. De même, le filtre 7b et le ventilateur 8b sont disposés successivement, dans le sens de circulation de l’air, au-dessus de l’ouverture dans la partie inférieure du cadre, entre le vitrage isolant 17 et la feuille de verre additionnelle 12. Dans ce mode de réalisation, l’air à purifier entre dans le système par l’ouverture dans la partie supérieure du cadre, pénètre à travers la grille 7a de haut en bas, selon la direction de la flèche 9, circule dans la cavité 13, traverse le filtre 7b, et sort par l’ouverture dans la partie inférieure du cadre selon la direction de la flèche 10. Une telle orientation peut permettre d’utiliser des ventilateurs plus puissants de sorte à effectuer une circulation d’air plus efficace.
[0119] Un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 4, à la fois pour la purification de l’air intérieur et pour fournir de l’air purifié à l’intérieur du bâtiment, à partir de l’air extérieur. Le système comprend une feuille de verre additionnelle 12 qui définit, avec le vitrage isolant 17, une cavité 13 dans laquelle l’air peut circuler. La feuille de verre additionnelle 12 présente une surface essentiellement identique à celles du vitrage isolant 17 et est donc située en regard de celui-ci essentiellement sur toute sa surface.
[0120] Une double entrée d’air est située à une extrémité supérieure, au-dessus du vitrage isolant 17 et de la feuille de verre additionnelle 12 (dans le cadre, non représenté). La double entrée d’air est pourvue d’une première grille 7a orientée vers l’intérieur du bâtiment et d’une deuxième grille 7c orientée vers l’extérieur du bâtiment. Un premier ventilateur 8a est disposé en dessous de ces grilles, entre la feuille de verre additionnelle 12 et le vitrage isolant 17. Alternativement, le système pourrait comprendre deux ventilateurs, chacun associé à une des grilles pour contrôler indépendamment la prise d’air depuis l’intérieur ou l’extérieur.
[0121] A une extrémité inférieure, un filtre 7b et un deuxième ventilateur 8b sont successivement disposés dans la direction de circulation de l’air au-dessus d’une ouverture dans la partie inférieure du cadre, entre le vitrage isolant 17 et la feuille de verre additionnelle 12.
[0122] Dans ce mode de réalisation, l’air à purifier entre dans le système par le cadre, depuis l’extérieur selon la flèche 14 et/ou depuis l’intérieur selon la flèche 9, puis il circule dans la cavité 13, traverse le filtre 7b, et sort par l’ouverture dans la partie inférieure du cadre selon la direction de la flèche 10.
[0123] Le mode de réalisation de la figure 5 est une variante de celui de la figure 4. La double entrée d’air est similaire. En revanche, la feuille de verre additionnelle 12 s’étend jusqu’à l’extrémité supérieure du vitrage isolant 17 mais ne s’étend pas jusqu’à l’extrémité inférieure de celui-ci. Le filtre 7b et le deuxième ventilateur 8b sont disposés sous l’extrémité inférieure de la feuille de verre additionnelle 12, en regard du vitrage isolant 17. L’air purifié sort donc directement du système perpendiculairement au vitrage isolant 17 selon la flèche 10. Ici, la double entrée est disposée dans le cadre (non représenté), mais la sortie d’air est à la place d’au moins une partie du pourtour du cadre.
Claims (1)
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Revendications [Revendication 1] Système de vitrage pour bâtiment comprenant : - un vitrage isolant (17) comprenant au moins deux feuilles de verre (3, 4) parallèles l’une à l’autre, séparées par une lame de gaz (5); - au moins un filtre (7b) comprenant au moins un agent fixateur, l’agent fixateur étant capable de piéger un ou plusieurs composés organiques volatils. [Revendication 2] Système selon la revendication 1, dans lequel le composé organique volatil est le formaldéhyde. [Revendication 3] Système selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le filtre (7b) comprend en outre un agent adsorbant, de préférence choisi parmi le charbon actif et les zéolithes, et de préférence encore du charbon actif. [Revendication 4] Système selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le filtre (7b) comprend un tissu imprégné choisi parmi un tissé de fibres et un nontissé de fibres, et les fibres étant choisies parmi des fibres minérales telles que les fibres de verre, des fibres animales telles que les fibres de laine, des fibres végétales telles que les fibres de coton, et des fibres chimiques telles que les fibres de polymères ; ou dans lequel le filtre (7b) est une structure imprégnée en forme de nid d’abeille. [Revendication 5] Système selon l’une des revendications 1 à 4 comprenant en outre une feuille de verre additionnelle (12) parallèle au vitrage isolant (17), et une cavité (13) ménagée entre la feuille de verre additionnelle (12) et le vitrage isolant (17), le système étant configuré pour faire circuler de l’air dans la cavité (13). [Revendication 6] Système selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant en outre au moins un ventilateur (8a, 8b). [Revendication 7] Système selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant au moins une entrée d’air et/ou une sortie d’air en regard d’une partie du vitrage isolant (17), ladite entrée d’air et/ou sortie d’air étant de préférence pourvue d’une grille (7a, 7c) et éventuellement masquée par un émaillage. [Revendication 8] Système selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant en outre un cadre à l’intérieur duquel le vitrage isolant (17) est positionné, le système comprenant au moins une entrée d’air et/ou une sortie d’air ménagée dans le cadre, ladite entrée d’air et/ou sortie d’air étant de préférence pourvue d’une grille (7a, 7c). [Revendication 9] Système selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant une entrée d’air et une sortie d’air disposées à une même extrémité du vitrage isolant (17). [Revendication 10] Système selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant une entrée d’air et une sortie d’air disposées à des extrémités opposées du vitrage isolant (17). [Revendication 11] Système selon l’une des revendications 1 à 10 configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace intérieur (2) du bâtiment vers l’espace intérieur (2) du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation. [Revendication 12] Système selon l’une des revendications 1 à 11, configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace extérieur (16) du bâtiment vers l’espace intérieur (2) du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation. [Revendication 13] Système selon l’une des revendications 1 à 12, configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace extérieur (16) du bâtiment vers l’espace extérieur (16) du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation. [Revendication 14] Système selon l’une des revendications 1 à 13, configuré pour faire circuler de l’air depuis l’espace intérieur (2) du bâtiment vers l’espace extérieur (16) du bâtiment, l’air subissant une purification lors de sa circulation. [Revendication 15] Fenêtre ou façade de bâtiment formée par le système selon l’une des revendications 1 à 14. [Revendication 16] Utilisation du système selon l’une des revendications 1 à 14, pour réduire la quantité de composés organiques volatils présents dans l’air, de préférence dans l’air de l’espace intérieur d’un bâtiment. 1/5
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