FR3132854A1 - Arrangement filtrant pour cadre d’une menuiserie de bâtiment - Google Patents

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FR2201654A
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Pierre GUITTON
Jean-Bapstiste RIDORET
Axel Corlay
Rémy GREFFET
Patrice BLONDEAU
Eol GEFFRE
Evelyne GONZE
Benjamin GOLLY
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D'animation Et De Gestion Ste
Soc D'animation Et De Gestion
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
La Rochelle Universite
Universite Savoie Mont Blanc
Teqoya SAS
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D'animation Et De Gestion Ste
Soc D'animation Et De Gestion
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
La Rochelle Universite
Universite Savoie Mont Blanc
Teqoya SAS
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Abstract

L'invention concerne un arrangement pour bâtiment, l’arrangement comportant :- un cadre (500) comportant une traverse extérieure (10, 20), une traverse intérieure (11, 21), et au moins deux vitrages (40, 41) répartis entre la traverse extérieure (10, 20) et la traverse intérieure (11, 21) et s’étendant chacun entre une traverse basse (20, 21) et une traverse haute (10, 11) du cadre (500), dits vitrage extérieur (40) et vitrage intérieur (41), la traverse extérieure (10, 20) comportant une ouverture extérieure d’aération (50) et la traverse intérieure (11, 21) comportant une ouverture intérieure d’aération (51) de sorte qu’un flux d’air puisse traverser le cadre (500) entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51),- un ensemble de filtration (200) comportant un étage d’ionisation de particules présentes dans le flux d’air et un étage de collecte situé en aval de l’étage d’ionisation, relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant l'ensemble de filtration (200), Selon l'invention, l’étage d’ionisation et l’étage de collecte de l’ensemble de filtration sont logés dans le cadre (500), entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51) relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant le cadre (500).

Description

Arrangement filtrant pour cadre d’une menuiserie de bâtiment
Le contexte technique de la présente invention est celui du bâtiment. Plus particulièrement, l’invention se rapporte au dépoussiérage et à la dépollution de l'air entrant dans un local fermé tel que, par exemple, une pièce d'un logement.
Parmi les sources de pollution de l'air intérieur d'un local fermé figure la pollution de l'air entrant dans ce local fermé, notamment par les dispositifs d'aération intégrés aux fenêtres, aux coffres de volets roulant ou dans des entrées d’air en maçonnerie, qui permettent une circulation d'air au sein du local lorsque ces portes et/ou fenêtres sont fermés. Et parmi les polluants qui sont le plus susceptibles d'entrer dans un local par ces dispositifs d'aération figurent les particules, par exemple émises par le chauffage au bois ou par la circulation routière, notamment en milieu urbain.
On connaît des systèmes de filtration mettant en œuvre un ou plusieurs filtres mécaniques : de tels systèmes ont le défaut de se colmater par encrassement, et imposent, pour une efficacité correcte, des surfaces de filtration importantes pour limiter les pertes de charge. De plus ces filtres obturants ne sont pas compatibles avec la réglementation des bâtiments française qui impose, pour éviter l'obstruction rapide par encrassement des filtres obturants, que les entrées d'air ne soient pas équipées de grilles présentant un maillage inférieur à 3 mm.
On connaît également des systèmes de dépollution de l'air intérieur d'une pièce d'un bâtiment mettant en œuvre, par exemple, des purificateurs d’air à haute efficacité de filtration ou des ioniseurs d'air, qui réalisent un piégeage ou favorisent le dépôt sur les surfaces de telles particules présentes dans l'air de la pièce. De telles solutions peuvent toutefois s'avérer encombrantes dans des logements de faible surface, et induisent des nuisances acoustiques.
La présente invention a pour but de proposer une solution d'élimination des particules précitées avant que celles-ci n'atteignent l'air ambiant du local ou du logement, sans surcoût énergétique sensible pour l'utilisateur de ce local ou logement.
Dans ce but, l'invention a pour objet, selon un premier aspect, un arrangement pour bâtiment, l’arrangement comportant :
- un cadre comportant une traverse extérieure, une traverse intérieure, la traverse extérieure comportant une ouverture extérieure d’aération et la traverse intérieure comportant une ouverture intérieure d’aération de sorte qu’un flux d’air puisse traverser le cadre entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération,
- un ensemble de filtration comportant un étage d’ionisation configuré pour charger électriquement des particules présentes dans le flux d’air et un étage de collecte situé en aval de l’étage d’ionisation relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant l'ensemble de filtration.
Selon l’invention, l’étage d’ionisation et l’étage de collecte de l’ensemble de filtration sont logés dans le cadre, entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant le cadre.
Le cadre est ici à entendre comme un élément de menuiserie, pouvant prendre notamment la forme d’un ouvrant ou d’un dormant. L’ouvrant est formé par tout ou partie d’une partie mobile de la menuiserie – l’ouvrant – relativement à une partie fixe de ladite menuiserie, formant le dormant. En d’autres termes, lorsque le cadre est formé par le dormant de la menuiserie, le cadre comporte tout ou partie d’un pourtour périphérique à l’ouvrant et fixé solidairement à une paroi du bâtiment sur lequel le cadre est destiné à être assemblé. A contrario, lorsque le cadre est formé par l’ouvrant de la menuiserie, le cadre comporte tout ou partie de la partie mobile de la menuiserie qui est configurée pour être ouverte ou fermée relativement au dormant.
Dans le contexte de l’invention, le cadre consiste en le dormant de la menuiserie, ou le cadre consiste en l’ouvrant de la menuiserie, ou le cadre comporte simultanément le dormant et l’ouvrant de la menuiserie.
Ainsi, selon l’invention, l’ensemble de filtration est logé dans le cadre, c’est-à-dire dans l’une quelconque des parties dudit cadre formant le dormant ou l’ouvrant. Bien entendu, dans le contexte de l’invention, l’ensemble de filtration peut bien sûr être logé, pour une première partie dudit ensemble de filtration, dans une partie du cadre formant l’ouvrant, et, pour une deuxième partie dudit ensemble de filtration, dans une partie du cadre formant le dormant.
Dans le contexte de l’invention conforme à son premier aspect, le cadre tel que défini dans le cadre de la présente invention peut donc être associé à une porte, une fenêtre, ou une porte-fenêtre, quelles que soient les dimensions de leurs ouvrants et de leurs dormants.
Il faut comprendre ici que la traverse extérieure, la traverse intérieure, la traverse haute et la traverse basse sont reliées entre elles par des montants latéraux de telle manière qu'ils définissent ensemble un encadrement périphérique du cadre dans lequel sont reçus respectivement le vitrage intérieur et le vitrage extérieur.
Plus précisément, lorsque le cadre comporte l’ouvrant, l’encadrement périphérique est défini de manière à maintenir le vitrage extérieur et le vitrage intérieur éloignés l'un de l'autre, typiquement d'une distance pouvant varier de quelques millimètres à quelques centimètres, délimitant ainsi un volume entre les deux vitrages précités. Selon différents exemples, ce volume peut être rempli d'un gaz, par exemple un gaz rare tel que de l'argon, ou il peut être rempli d'une lame d'air.
Lorsque le cadre comporte le dormant, l’encadrement périphérique est défini de manière à former une structure permettant une fixation incomplète de l’ouvrant par rapport au dormant, de sorte à autoriser une ouverture et une fermeture de l’ouvrant par rapport au dormant, par exemple via un mouvement rotatif dudit ouvrant par rapport audit dormant.
Il faut également comprendre qu'une circulation d'air est donc possible au sein du cadre, entre l'ouverture extérieure d'aération et l'ouverture intérieure d'aération précédemment définies.
L'amont et l'aval sont ici, ainsi que dans tout ce qui suit, à entendre par rapport au sens de circulation d'un flux d'air entre l'ouverture extérieure et l'ouverture intérieure d'aération.
L'étage d'ionisation de l'ensemble de filtration comprend avantageusement au moins une électrode émettrice et une électrode réceptrice des charges électriques transportées par les ions, et l'étage de collecte comprend avantageusement une pluralité d'éléments conducteurs.
  • Selon une caractéristique de l'invention, l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration comporte une pluralité d’ioniseurs répartis transversalement en travers du cadre entre deux montants latéraux de ce dernier, chaque ioniseur comportant au moins une électrode émettrice polarisée s’étendant en saillie par rapport à une surface réceptrice afin de générer un champ électrique intense au voisinage immédiat des points de plus faible rayon de courbure de l’électrode émettrice. Dans ce mode de réalisation, les ioniseurs sont répartis transversalement entre les deux montants latéraux de l’ouvrant, lorsque le cadre comporte l’ouvrant et/ou entre les deux montants latéraux du dormant, lorsque le cadre comporte le dormant. Des ions sont générés dans cette région selon le principe bien connu de l’effet Corona. Ces ions sont mis en mouvement dans le champ électrique non nul dans le flux d’air traversant le cadre, entre l’électrode émettrice et la (ou les) surface(s) réceptrice(s). Ce champ électrique permet ensuite de charger électriquement les particules présentes dans le flux d’air par coalescence avec des ions. Chaque électrode émettrice a, par exemple, la forme d'une tige de quelques millimètres de longueur. En particulier, l’ioniseur peut prendre la forme d’un pinceau d’électrodes émettrice qui s’étendent toutes en saillie à partir de la surface réceptrice. Dans cet exemple de réalisation particulier, les électrodes émettrices prennent avantageusement la forme de fils de carbone.
Un tel agencement permet de charger électriquement les particules présentes dans le flux d’air et traversant le champ électrique.
Dans le contexte de la présente invention, l’électrode émettrice peut être liée à la surface réceptrice et située à proximité de ladite surface réceptrice, ou l’électrode émettrice peut être située à distance de la surface réceptrice.
D’une manière préférée, la surface réceptrice de chaque ioniseur est située à la fois :
- à proximité de l’électrode émettrice afin d’éviter des phénomènes de saturation électrostatique dans le voisinage de l’électrode émettrice ; et
- selon une orientation perpendiculaire ou faisant face au flux d’air traversant l’ensemble de filtration afin d’assurer une répartition des ions sur toute la section de passage dudit flux d'air et permettant ainsi une bonne électrification des particules présentes dans l’air.
Sur un plan pratique, l'ouverture intérieure d'aération et l'ouverture extérieure d'aération, précédemment décrites, s'étendent typiquement sur tout ou partie d'une dimension transversale du cadre, qu’il soit formé par l’ouvrant et/ou le dormant, c'est-à-dire sur tout ou partie d'une dimension mesurée entre les montants latéraux, précédemment définis, d'un tel cadre. La dimension transversale est donc à entendre ici comme une dimension d'extension du cadre parallèle à un mur sur lequel ledit cadre est destiné à être placé. L'agencement de l'étape d'ionisation proposé par l'invention permet donc de garantir l'ionisation de la totalité d'un flux d'air entrant dans le cadre par l'ouverture extérieure d'aération précédemment décrite.
Selon une caractéristique de l'invention, l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration comporte, entre les deux montants latéraux du cadre, une densité linéique d’ioniseurs comprise entre 10 et 50 ioniseurs par mètre. Préférentiellement, la densité linéique d’ioniseurs est égale à 20 ioniseurs par mètre. Dans ce mode de réalisation, la densité linéique est évaluée entre les deux montants latéraux de l’ouvrant, lorsque le cadre comporte l’ouvrant et/ou entre les deux montants latéraux du dormant, lorsque le cadre comporte le dormant.
Selon une caractéristique de l'invention, une distance entre deux ioniseurs directement adjacents est comprise entre 20 et 100 mm. Il faut comprendre par "directement adjacents" qu'aucun ioniseur n'est placé entre les deux ioniseurs considérés. Préférentiellement, la distance entre deux ioniseurs directement adjacents est égale à 50 mm.
Selon une caractéristique de l’invention, un potentiel électrique d’une électrode émettrice formant un ioniseur de l’étage d’ionisation est compris entre 4 kV et 10 kV. Préférentiellement, le potentiel électrique de chaque électrode émettrice formant les ioniseurs de l’étage d’ionisation est égal à 7 kV.
L'étage de collecte est, pour sa part, constitué d'au moins deux armatures entre lesquelles est appliquée une différence de potentiel telle que, lorsque les particules chargées issues de l'étage d'ionisation passent entre ces armatures, elles sont attirées et piégées par celles-ci.
Une carte électronique, par exemple insérée dans l'un des montants du cadre, soit dans le dormant, soit dans l’ouvrant, et assure le fonctionnement et le contrôle de l'étage d'ionisation et de l'étage de collecte. Avantageusement, cette carte électronique comprend des moyens de détermination de l'encrassement du collecteur par les particules piégées par l'ensemble de filtration.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l’ensemble de filtration est logé au voisinage de la traverse haute du cadre. La traverse haute peut être celle de l’ouvrant ou celle du dormant. Dans ce mode de réalisation, tout l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse haute du dormant ou, tout l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse haute de l’ouvrant, ou une première partie de l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse haute du dormant et une deuxième partie dudit ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse haute de l’ouvrant.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l’ensemble de filtration est logé au voisinage de la traverse basse du cadre. La traverse basse peut être celle de l’ouvrant ou celle du dormant. Dans ce mode de réalisation, tout l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse basse du dormant ou, tout l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse basse de l’ouvrant, ou une première partie de l’ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse basse du dormant et une deuxième partie dudit ensemble de filtration peut être logé au voisinage de la traverse basse de l’ouvrant.
Ainsi, de manière particulièrement avantageuse, l'étage d'ionisation de l’ensemble de filtration est logé dans le dormant du cadre, et l’étage de collecte dudit ensemble de filtration est logé dans l’ouvrant dudit cadre, l’ouvrant comportant au moins deux vitrages, dits vitrage extérieur et vitrage intérieur, répartis entre la traverse extérieure et la traverse intérieure et s’étendant chacun entre la traverse basse et la traverse haute. L’ouvrant et le dormant du cadre comportent chacun une ouverture de communication permettant de faire circuler le flux d’air depuis le dormant vers l’ouvrant. Ce mode de réalisation hybride exploite ainsi de manière astucieuse les espaces disponibles dans le dormant et dans l’ouvrant du cadre afin de loger les différents composants de l’ensemble de filtration.
Selon une caractéristique d'un premier mode de mise en œuvre de l'invention, l’étage de collecte de l’ensemble de filtration est logé entre un bord inférieur ou supérieur de chaque vitrage et la traverse intérieure de l’ouvrant, ou l’étage de collecte est logé entre un bord inférieur ou supérieur de chaque vitrage et la traverse extérieure de l’ouvrant, l’étage de collecte s’étendant en travers de chaque vitrage de sorte à filtrer les particules présentes dans le flux d’air entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération. Dans ce mode de mise en œuvre, l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration peut être logé dans l’ouvrant ou dans le dormant.
Selon une autre caractéristique de l'invention selon ce premier mode de mise en œuvre, l'ouvrant comporte un dispositif d'étanchéification situé entre l'étage de collecte et chaque vitrage de l'ouvrant. A titre d'exemple non exclusif, un tel dispositif d'étanchéification peut comprendre un joint tubulaire ou un joint à lèvre placé, d'une part, entre l'étage de collecte et la traverse extérieure ou la traverse intérieure de l'ouvrant et, d'autre part, entre le bord supérieur ou, respectivement, le bord inférieur, des vitrages.
Ainsi, selon ce premier mode de réalisation, un flux d'air entrant dans le cadre par l'ouverture extérieure d'aération passe au travers de l'étage de collecte et atteint ensuite l'ouverture intérieure d'aération sans passer entre les vitrages de l'ouvrant.
Selon une autre caractéristique de ce premier mode de mise en œuvre de l'invention, l’étage de collecte comporte une pluralité d’armatures s’étendant parallèlement les unes aux autres et polarisées deux à deux afin de générer un champ électrique non nul entre deux armatures situées directement en regard l’une de l’autre, les armatures de l’étage de collecte s’étendant perpendiculairement aux vitrages de l’ouvrant afin de former au moins un canal de circulation entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération du cadre.
Selon une autre caractéristique de ce premier mode de mise en œuvre de l'invention, l'étage d'ionisation est fixé solidairement au traverse haute ou au traverse basse du cadre, en amont de l’étage de collecte relativement au flux d’air circulant dans le cadre entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération. Ainsi, l’étage d’ionisation peut être fixé solidairement à la traverse haute ou basse du dormant du cadre, ou l’étage d’ionisation peut être fixé solidairement à la traverse haute ou basse de l’ouvrant dudit cadre.
Selon une caractéristique d'un deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, l’étage de collecte de l’ensemble de filtration est logé entre un bord inférieur de chaque vitrage et la traverse basse de l’ouvrant, ou l’étage de collecte est logé entre un bord supérieur de chaque vitrage et la traverse haute de l’ouvrant, l’étage de collecte s’étendant entre deux vitrages de sorte à filtrer les particules présentes dans le flux d’air circulant entre lesdits deux vitrages. Dans ce mode de mise en œuvre, l’étage de collecte de l’ensemble de filtration est logé dans l’ouvrant du cadre, et l’étage d’ionisation dudit ensemble de filtration peut être logé dans l’ouvrant ou dans le dormant.
Selon ce deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, le flux d'air circulant entre l'ouverture extérieure et l'ouverture intérieure d'aération traverse donc le volume, précédemment défini, compris entre le vitrage intérieur et le vitrage extérieur.
Selon une autre caractéristique de ce deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, l’étage de collecte comporte une pluralité d’armatures s’étendant parallèlement les unes aux autres et polarisées deux à deux afin de générer un champs électrique non nul entre deux armatures situées directement en regard l’une de l’autre, les armatures de l’étage de collecte s’étendant parallèlement aux vitrages de l’ouvrant et afin de former au moins un canal de circulation entre l’ouverture d’aération extérieure et l’ouverture d’aération intérieure du cadre.
Selon une autre caractéristique de ce deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, l’ouvrant comporte au moins trois vitrages, dits vitrages extérieur, vitrage intercalaire et vitrage intérieur, le vitrage intercalaire étant placé entre le vitrage extérieur et le vitrage intérieur de sorte à permettre une circulation du flux d’air entrant par l’ouverture extérieure d’aération entre le vitrage extérieur et le vitrage intercalaire d’une part, et entre le vitrage intercalaire et le vitrage intérieur d’autre part, le vitrage intercalaire étant plus court que le vitrage extérieur et que le vitrage intérieur afin d’autoriser la circulation du flux d’air.
Avantageusement, selon ce mode de mise en œuvre de l'invention, l’étage de collecte est situé à distance du bord inférieur ou du bord supérieur de l’ouvrant à proximité duquel il est fixé, de sorte à permettre une circulation du flux d’air entre l’ouverture extérieure d’aération et l’ouverture intérieure d’aération, au travers des vitrages.
Selon une caractéristique de cet exemple particulier du deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, l'étage de collecte s’étend dans l’ouvrant, entre le vitrage intercalaire et le vitrage intérieur, et l’étage d’ionisation s’étend dans l’ouvrant, le long de l’étage de collecte et dans le prolongement du vitrage intercalaire. Alternativement, l’étage de collecte s’étend dans l’ouvrant, entre le vitrage extérieur et le vitrage intercalaire, et l’étage d’ionisation s’étend dans l’ouvrant, le long de la traverse haute ou inférieur.
Selon une autre caractéristique de ce deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, l'ouvrant comporte un dispositif d’étanchéification situé entre l’étage de collecte et les vitrages de l’ouvrant entre lesquels il est intercalé. Ceci permet notamment de garantir que la totalité du flux d'air circulant entre les vitrages traverse le collecteur, pour une efficacité optimale de la filtration. A titre d'exemple non exclusif, un tel dispositif d'étanchéification peut comprendre un joint tubulaire ou un joint à lèvre placé entre l'étage de collecte et les faces en regard de chaque vitrage entre lesquels il est intercalé.
Selon une autre caractéristique de ce deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, les armatures de l’étage de collecte présentent des longueurs variables, de sorte qu'une longueur desdites armatures situées à proximité de l’ouverture intérieure d’aération est supérieure à une longueur desdites armatures situées du côté de l’ouverture extérieure d’aération.
La longueur est ici à comprendre comme la dimension d'une armature mesurée parallèlement aux montants latéraux du cadre et aux plans des vitrages maintenus par le cadre.
En d'autres termes, une longueur, telle que précitée, des armatures de l'étage de collecte augmente entre l'ouverture extérieure d'aération et l'ouverture intérieure d'aération de l'ouvrant. Autrement dit, dans un plan perpendiculaire aux vitrages et parallèle aux montants latéraux de l'ouvrant, les bords inférieurs des armatures de l'étage de collecte forment ensemble une pente oblique orientée, depuis l'ouverture extérieure d'aération, en direction de l'ouverture intérieure d'aération. Autrement dit encore, dans un cas où l'étage de collecte est situé à proximité du bord inférieur de l'ouvrant, pour chaque couple d'armatures de l'étage de collecte de l'ensemble de filtration, une distance entre un bord inférieur de l'armature la plus proche de l'ouverture extérieure d'aération et le traverse basse de l'ouvrant est supérieure à une distance entre un bord inférieur de l'armature la plus proche de l'ouverture intérieure d'aération et le traverse basse de l'ouvrant. Ceci permet de garantir une répartition homogène du flux d'air entre toutes les armatures du collecteur.
Selon une autre caractéristique de l'exemple particulier précité du deuxième mode de mise en œuvre de l'invention, un entrefer séparant deux armatures directement adjacentes de l’étage de collecte de l’ensemble de filtration décroît lorsqu’on se rapproche de l’ouverture intérieure d’aération. De même que précédemment, ceci permet également de garantir une répartition homogène du flux d'air entre toutes les armatures du collecteur, et d'éviter ainsi un encrassement de certaines armatures au détriment d'autres armatures, qui pourrait conduire à une diminution d'efficacité de la filtration.
Selon une caractéristique de l'invention, l’étage de collecte de l’ensemble de filtration comporte les vitrages de l’ouvrant, chaque face d’au moins deux vitrages situés en regard l’un de l’autre étant polarisée à un potentiel différent afin de créer un champ électrique non nul entre chaque vitrage situés en regard l’un de l’autre. Une telle configuration permet notamment de réduire l'encombrement de l'ensemble de filtration et, donc, celui du cadre, en particulier entre ses montants extérieurs et intérieurs.
L'étage de collecte est ainsi formé par tout ou partie des vitrages de l'ouvrant, ceux-ci étant polarisés afin de créer un champ électrique non nul entre eux et afin d’attirer vers les faces polarisées des vitrages les particules circulant entre les vitrages et ayant été polarisées par l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration.
Selon une caractéristique de l'invention, pour chacun des vitrages de l'ouvrant, une face est polarisée à un potentiel électrique non nul, et l’autre face est reliée électriquement à une terre.
Selon un exemple de réalisation, une face extérieure du vitrage extérieur et une face intérieure du vitrage intérieur sont électriquement reliées à une terre.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention dans un cas où l'ouvrant comporte un vitrage intercalaire, une face intérieure du vitrage extérieur et une face intérieure du vitrage intérieur sont polarisées à un potentiel électrique non nul, le vitrage intercalaire étant relié à la terre. Ceci permet d’attirer les particules ionisées par l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration en direction des vitrages intérieur et extérieur, plutôt que vers le vitrage intercalaire. Une telle configuration permet de simplifier les opérations de nettoyage des vitrages de l'ouvrant.
Alternativement, une face intérieure du vitrage extérieur, ou la totalité du vitrage extérieur, et une face intérieure du vitrage intérieur, ou la totalité du vitrage intérieur, sont reliées à la terre, le vitrage intercalaire étant polarisé à un potentiel électrique non nul.
L'invention, telle qu'elle vient d'être décrite, offre, par la mise en œuvre de l'ensemble de filtration tel qu'il vient d'être décrit, une solution simple et efficace de piégeage de particules provenant de l'air extérieur avant que celles-ci n'atteignent l'air intérieur ambiant d'un local tel que, par exemple, une pièce d'un bâtiment. Elle atteint ainsi le but qu'elle s'était fixé. Le volume d’air traversant à chaque instant le cadre entre l'ouverture extérieure d'aération et l'ouverture intérieure d'aération telles que précédemment décrites, étant plus faible que la quantité d'air contenue dans le volume complet d'une pièce, la solution offerte par l'invention induit une dépense énergétique moins élevée que celle résultant du fonctionnement d'un appareil de purification d'air par ionisation placé dans une telle pièce. L'invention atteint ainsi bien la totalité des buts qu'elle s'était fixés.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant, selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
est une vue schématique en perspective d'un cadre tel que ceux visés par l'invention,
est une vue schématique en coupe d'une partie d'un cadre selon un premier mode de réalisation de l'invention,
est une vue schématique en coupe d'une partie d'un cadre selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
et sont des vues schématiques en coupe de différents agencements des armatures formant l'étage de collecte d'un cadre tel que celui illustré par la .
est une vue schématique en coupe d'une partie d'un cadre selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
est une vue schématique en perspective d'un exemple d'agencement de l'étage de collecte d'un cadre tel que celui illustré par la .
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un cadre selon un quatrième mode de réalisation de l'invention,
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un cadre selon un cinquième mode de réalisation de l'invention,
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un cadre selon un sixième mode de réalisation de l'invention,
est une vue schématique en coupe d’une partie d’un cadre selon un septième mode de réalisation de l'invention.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La est une vue schématique en perspective d'un cadre 500 tel que ceux visés par l'invention. Le cadre 500 représenté sur la est, par exemple, une fenêtre destinée à mettre en communication l'intérieur d'un local ou d'une pièce d'un bâtiment avec l'extérieur. Conformément à l’invention, le cadre 500 peut être, indifféremment, du type d’un ouvrant 510 ou du type d’un dormant 520.
En référence à la , le cadre 500 présente sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle délimité par un encadrement périphérique 100 comprenant respectivement une traverse haute 1 et une traverse basse 2 sensiblement parallèles entre eux aux tolérances de fabrication près et reliés entre eux par des montants latéraux 3 sensiblement parallèles entre eux, de telle manière que la traverse haute 1, la traverse basse 2, et les montants latéraux 3 forment ensemble un parallélogramme. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , le parallélogramme formé par la traverse haute 1, la traverse basse 2, et les montants latéraux 3 est un rectangle.
Dans le cadre 500 selon l'invention, lorsque le cadre 500 comporte l’ouvrant 510, les traverses 1, 2, et montants latéraux 3, précités sont configurés pour recevoir et maintenir entre eux une vitre 4 constituée d'au moins deux vitrages 40, 41. Plus précisément, le vitrage 40, désigné dans ce qui suit comme vitrage extérieur, est placé du côté de l’encadrement périphérique 100 en contact avec l'extérieur du local ou de la pièce précités, et le vitrage 41, désigné dans ce qui suit comme vitrage intérieur, est placé du côté de l’encadrement périphérique 100 en contact avec l'intérieur du local ou de la pièce précités.
Dans le cadre 500 selon l'invention, lorsque le cadre 500 comporte le dormant 520, les traverses 1, 2, et montants latéraux 3, précités sont configurés pour recevoir et maintenir entre eux une vitre 4 constituée d'au moins deux vitrages 40, 41. Plus précisément, le vitrage 40, désigné dans ce qui suit comme vitrage extérieur, est placé du côté de l’encadrement périphérique 100 en contact avec l'extérieur du local ou de la pièce précités, et le vitrage 41, désigné dans ce qui suit comme vitrage intérieur, est placé du côté de l’encadrement périphérique 100 en contact avec l'intérieur du local ou de la pièce précités.
De manière alternative ou complémentaire, lorsque le cadre 500 selon l’invention comporte le dormant 520, les traverses 1, 2 et montants latéraux 3 forment l’encadrement périphérique 100 de manière à former une structure permettant une fixation incomplète de l’ouvrant 510 par rapport au dormant 520, de sorte à autoriser une ouverture et une fermeture de l’ouvrant 510 par rapport au dormant 520.
On définit donc ainsi, pour l’encadrement périphérique 100, une partie extérieure 100a, constituée d'une traverse haute extérieure 10, d'une traverse basse extérieure 20, et de montants latéraux extérieurs 30 (seul l'un des montants latéraux extérieurs 30 est visible sur la ), et une partie intérieure 100b, constituée d'une traverse haute intérieure 11, d'une traverse basse intérieure 21, et de montants latéraux intérieurs 31 (seul l'un des montants latéraux intérieurs 31 est visible sur la ).
En référence aux directions et orientations des éléments précités, on définit un trièdre orthonormé (L, T, V) de telle manière que les vitrages 40, 41, s'étendent sensiblement dans un plan transversal vertical (T, V) de ce trièdre, la direction longitudinale L représentant la direction, perpendiculaire au plan transversal vertical (T, V) précité, reliant entre elles la partie extérieure 100a et la partie intérieure 100b de l’encadrement périphérique 100.
En référence à ces différentes directions et orientations, les traverses hautes10, 11, et les traverses basses 20, 21, s’étendent principalement selon la direction transversale T du trièdre (L, T, V), les montants latéraux 30, 31, s’étendent principalement selon la direction verticale V du trièdre (L, T, V) précité, et la direction longitudinale L représente une épaisseur du cadre 500. Selon l’exemple plus particulièrement illustré par la , une dimension verticale du cadre 500 est supérieure à une dimension transversale de celui-ci : il va de soi que l’invention s’applique quelles que soient les dimensions transversales et verticales respectives dudit ouvrant 500.
Comme le montre la , le cadre 500 comporte également au moins une ouverture extérieure d’aération 50, agencée dans la partie extérieure 100a de l’encadrement périphérique 100, et une ouverture intérieure d’aération 51, agencée dans la partie intérieure 100b de l’encadrement périphérique 100. Selon l’exemple plus particulièrement illustré par la , non exclusif, l’ouverture extérieure d’aération 50 est agencée dans la traverse haute extérieure 10 du cadre 500, et l'ouverture intérieure d'aération 51 est agencée dans la traverse haute intérieure 11 du cadre 500.
Dans le contexte de l’invention, l’au moins une ouverture extérieure d’aération 50 peut être logée sur l’ouvrant 510 ou sur le dormant 520 du cadre 500 ; et/ou l’au moins une ouverture intérieure d’aération 51 peut être logée sur l’ouvrant 510 ou sur le dormant 520 du cadre 500. D’une manière générale, l’au moins une ouverture extérieure d’aération 50 et l’au moins une ouverture intérieure d’aération 51 peuvent être logées simultanément sur l’ouvrant 510 ou simultanément sur le dormant 520 du cadre 500. Alternativement, l’au moins une ouverture extérieure d’aération 50 et l’au moins une ouverture intérieure d’aération 51 peuvent être logées, l’une sur l’ouvrant 510 et l’autre sur le dormant 520 du cadre 500.
La est une vue schématique en coupe, selon un plan longitudinal vertical défini par les axes (L, V) du trièdre précédemment défini, d'un premier mode de réalisation d'un cadre 500 selon l'invention. Plus précisément, la est une vue schématique en coupe de la partie supérieure d'un cadre 500 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans l’exemple illustré sur la , le cadre 500 est plus particulièrement du type d’un ouvrant 510. Cependant, les caractéristiques décrites ici sont transposables sur un cadre 500 du type d’un dormant 520.
On retrouve sur la la traverse haute extérieure 10 et la traverse haute intérieure 11 précédemment décrits, ainsi que l'ouverture extérieure et l'ouverture intérieure d'aération, respectivement 50, 51. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , ces deux ouvertures d'aération sont agencées dans les montants supérieurs, respectivement 10, 11, de l’ouvrant 510.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , l’ouvrant 510 comporte trois vitrages tels que précédemment évoqués, c'est-à-dire, respectivement, un vitrage extérieur 40, un vitrage intérieur 41, et un vitrage intercalaire 42, sensiblement parallèle au vitrage extérieur 40 et au vitrage intérieur 41 et placé entre ces derniers. Le vitrage extérieur 40 et le vitrage intercalaire 42 délimitent entre eux un premier volume 401 par exemple rempli d'un gaz inerte ou d'une lame d'air, le vitrage intercalaire 42 et le vitrage intérieur 41 délimitent entre eux un deuxième volume 402 par exemple rempli d'un gaz inerte ou d'une lame d'air.
Afin de garantir le maintien des vitrages 40, 41, 42, dans l’encadrement périphérique de l'ouvrant 510, et afin de garantir l'étanchéité de l'ouvrant 510 au regard de l'extérieur, un joint 43 est avantageusement disposé entre une face extérieure du vitrage extérieur 40 et l’encadrement périphérique extérieur 100a. Le joint 43 s'étend avantageusement sur toute la périphérie du vitrage extérieur 40 : à titre d'exemple non exclusif, le joint 43 peut être un joint à lèvre dont une partie vient se placer en prise sur le bord supérieur et sur le bord inférieur du vitrage extérieur 40. Avantageusement, un autre joint 43, similaire, est placé sur toute la périphérie du vitrage intérieur 41, entre ce dernier et l’encadrement périphérique intérieur 100b.
En référence à la , l'ouvrant 510 selon l'invention comporte un ensemble de filtration 200 comprenant, comme précédemment décrit, un étage d'ionisation et un étage de collecte.
Comme précédemment décrit, l'étage d'ionisation 6 est composé d'une pluralité d'ioniseurs 6 dont chacun comprend une électrode émettrice 60 polarisée qui s'étend en saillie d'une surface réceptrice 61 afin de générer un champ électrique non nul dans un flux d'air, représenté par la flèche F1 sur la , entrant dans l'ouvrant 510 par l'ouverture extérieure d'aération 50. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , l'électrode émettrice 60 se présente sensiblement sous la forme d'une tige de quelques millimètres de longueur, à laquelle est appliqué un potentiel électrique compris entre 4 kV et 10 kV, préférentiellement égal à 7 kV.
Dans le contexte de la présente invention, l’électrode émettrice 60 peut être liée à la surface réceptrice 61 d’une manière analogue à l’exemple de réalisation schématique illustré sur la , la surface réceptrice 61 étant située à proximité de l’électrode émettrice 60. Alternativement, l’invention adresse aussi toutes les autres alternatives de positionnement de l’électrode émettrice 60 relativement à la surface réceptrice 61. En particulier, et à titre d’exemple non limitatif, la surface réceptrice 61 peut être déportée par rapport à l’électrode émettrice 60.
D’une manière préférée, la surface réceptrice 61 est située à la fois :
- à proximité de l’électrode émettrice 60 afin d’éviter des phénomènes de saturation électrostatique dans le voisinage de l’électrode émettrice 60 ; et
- selon une orientation perpendiculaire ou faisant face au flux d’air traversant l’ensemble de filtration 200 afin d’assurer une répartition des ions sur toute la section de passage dudit flux d'air et permettant ainsi une bonne électrification des particules présentes dans l’air.
En référence à ce qui précède, les ioniseurs 6 sont, selon l'invention, alignés sur l'ensemble de la dimension transversale de l'ouvrant 510, un seul de ces ioniseurs 6 est donc visible sur la . Avantageusement, l'invention prévoit que les ioniseurs 6 sont répartis le long de la dimension transversale T de l'ouvrant 510 avec une densité linéique d'ioniseurs 6 est comprise entre 10 et 50 ioniseurs par mètre, préférentiellement de l'ordre de 20 ioniseurs par mètre linéaire. L'invention prévoit également avantageusement qu'une distance séparant deux ioniseurs 6 adjacents est comprise entre 20 mm et 100 mm, préférentiellement de l'ordre de 50 mm.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , les ioniseurs 6 sont fixés solidairement à la traverse haute extérieure 10 précédemment défini.
L'étage de collecte comprend un collecteur 7 formé d'une pluralité d'armatures conductrices 70 schématiquement évoquées sur la , sensiblement parallèles entre elles aux tolérances de fabrication près, électriquement agencées deux par deux de telle manière qu'un champ électrique est appliqué entre elles deux à deux.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , les ioniseurs 6 sont agencés dans le volume V1 compris entre la traverse haute extérieure 10 et un bord supérieur 40a du vitrage extérieur 40. Plus précisément, comme le montre la , les ioniseurs 6 sont agencés de telle manière qu'un flux d'air entrant dans l'ouvrant 510 par l'ouverture extérieure d'aération 50, représenté par la flèche F1 sur la , est directement acheminé vers les ioniseurs 6 au sein desquels il est ionisé.
Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , le collecteur 7 est agencé, selon le sens de direction d'un flux d'air traversant l'ouvrant 510, entre les ioniseurs 6 et la traverse basse intérieure 11. Plus précisément, selon cet exemple, le collecteur 7 est agencé, selon le sens de circulation précité, entre les ioniseurs 6 et l'ouverture intérieure d'aération 51. Le collecteur 7 est donc agencé en aval des ioniseurs 6 selon le sens de circulation d'un flux d'air représenté par la flèche F1 sur la . De plus, selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , le collecteur 7 est placé en travers du vitrage intercalaire 42 et du vitrage intérieur 41.
Selon cet exemple de réalisation, les armatures 70 du collecteur 7, sensiblement planes aux tolérances de fabrication près, s'étendent avantageusement principalement selon une direction sensiblement parallèle au plan longitudinal transversal défini par les axes (L, T) du trièdre (L, T, V) précédemment décrit. Les armatures du collecteur 7 forment ainsi deux à deux des canaux longitudinaux 71, schématiquement évoqués sur la , dans lesquels un flux d'air circule entre l'ouverture extérieure d'aération 50 et l'ouverture intérieure d'aération 51.
Afin de garantir le passage de la totalité du flux d'air traversant l'ouvrant 510 respectivement dans les ioniseurs 6 et dans le collecteur 7, l'invention prévoit, selon le mode de réalisation particulier illustré par la , qu'un dispositif d'étanchéification 8 est placé entre le collecteur 7 et les bords supérieurs des différents vitrages, respectivement 40, 42, 41. A titre d'exemple non exclusif, le dispositif d'étanchéification 8 peut comprendre un ou plusieurs joints tubulaires ou à lèvre.
Il est à noter que selon le mode de réalisation illustré par la , l'ouverture extérieure d'aération 50, l'ouverture intérieure d'aération 51, les ioniseurs 6 et le collecteur 7 sont avantageusement situés du même côté, selon la direction verticale, de l'ouvrant 510 : selon l'exemple de réalisation illustré par la , les deux ouvertures d'aération sont situées dans la partie supérieure de l'ouvrant 510. Selon ce mode de réalisation, dans le cas où les ouvertures d'aération 50, 51 sont situées en partie inférieure de l'ouvrant 510, les ioniseurs 6 et le collecteur 7 seront agencés également en partie inférieure de l'ouvrant 510.
Il est également à noter que si, selon l'exemple illustré par la , l'ouvrant 510 comporte trois vitrages 40, 41, 42, cet exemple de réalisation s'applique également à un ouvrant 510 ne comportant que deux vitrages, c'est-à-dire un vitrage extérieur 40 et un vitrage intérieur 41.
La est une vue schématique en coupe, selon le même plan de coupe que la , d'un deuxième exemple de réalisation d'un ouvrant 510 selon l'invention. Plus précisément, la est une coupe partielle d'un tel ouvrant 510 sur laquelle la traverse haute intérieure 11 de l'ouvrant 510 n'est pas représenté.
Sur la sont représentés la traverse haute extérieure 10 précédemment décrit, ainsi que le vitrage extérieur 40 et un deuxième vitrage. Il est à noter que selon cet exemple de réalisation, l'ouvrant 510 peut comporter deux vitrages ou trois vitrages. Dans le cas où l'ouvrant 510 comporte deux vitrages, les vitrages montrés sur la sont, respectivement, le vitrage extérieur 40 et le vitrage intérieur 41. Dans le cas où l'ouvrant 510 comporte trois vitrages, les vitrages montrés sur la sont, respectivement, le vitrage extérieur 40 et le vitrage intercalaire 42.
On retrouve sur la le joint 43 d'étanchéité entre le vitrage extérieur 40 et l’encadrement périphérique extérieur 100a, l'étage d'ionisation et ses ioniseurs 6, ainsi que l'étage de collecte et son collecteur 7.
L'agencement des ioniseurs 6 est ici sensiblement identique à l'agencement des ioniseurs 6 pour le mode de réalisation, précédemment décrit, illustré par la , les modes de réalisation illustrés par les Figures 2 et 3 différant principalement par la position et la configuration du collecteur 7.
En effet, selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , le collecteur 7 est agencé entre les deux vitrages 40, 41, ou 40, 42, représentés sur la . En d'autres termes, le collecteur 7 est ici placé dans le volume 401 précédemment décrit, qui sépare le vitrage extérieur 40 du vitrage qui lui est adjacent dans l'ouvrant 510.
Pour permettre le passage de l'air ionisé par les ioniseurs 6 dans le collecteur 7 et la circulation du flux d'air ionisé au sein de celui-ci, les armatures qui constituent le collecteur 7 présentent ici au moins une direction sensiblement parallèle au plan transversal vertical dans lequel s'étendent les vitrages 40, 41, ou 40, 42.
Plus précisément, selon un premier agencement plus particulièrement illustré, en coupe selon un plan longitudinal transversal, par la , les armatures 70 du collecteur 7 présentent une dimension transversale sensiblement égale à celle des vitrages précités, et s'étendent entre ces derniers selon des plans sensiblement parallèles à ceux-ci. Selon ce premier agencement, le collecteur 7 est donc formé d'un empilement d'armatures sensiblement parallèles aux vitrages 40, 41, ou 40, 42, lesdites armatures délimitant entre elles des canaux 71 de circulation du flux d'air transversaux verticaux dont une dimension principale d'extension est transversale.
Selon un deuxième agencement plus particulièrement illustré, en coupe selon un plan longitudinal transversal, par la , les armatures 70 du collecteur 7 s'étendent, aux tolérances de fabrication près, sensiblement parallèlement à un plan longitudinal vertical en référence aux directions et orientations précédemment définies. Les armatures 70 du collecteur 7 sont donc ici sensiblement perpendiculaires aux vitrages précédemment évoqués, et elles forment deux à deux, avec ces vitrages, des canaux 71 de circulation du flux d'air longitudinaux verticaux.
Il est à noter que quel que soit l'agencement choisi, le collecteur 7 s'étend, comme les ioniseurs 6, sur la totalité de la dimension transversale des vitrages de l'ouvrant 510.
Il résulte également de ce qui précède que, selon le mode de réalisation plus particulièrement illustré par les Figures 3, 4a et 4b, un flux d'air entrant dans l'ouvrant 510 par l'ouverture extérieure d'aération 50, représenté par la flèche F2 sur la , est acheminé, après son passage dans l'étage d'ionisation et dans le collecteur 7, entre les vitrages 40, 41 ou 40, 42, précités. Il s'ensuit que, pour permettre une circulation de cet air et son acheminement vers l'intérieur de la pièce ou du local équipé de l'ouvrant 510, l'ouverture intérieure d'aération 51 est avantageusement disposée du côté opposé, selon la direction verticale V précédemment définie, à la partie supérieure de l'ouvrant 510, c'est-à-dire en partie inférieure de ce dernier. Ceci est notamment le cas pour un ouvrant 510 comportant uniquement un vitrage extérieur 40 et un vitrage intérieur 41.
La illustre schématiquement en coupe un autre mode de réalisation de l'invention. Plus précisément, la est une vue en coupe, selon un plan longitudinal vertical, de la partie inférieure d'un ouvrant 510 selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Selon le mode de réalisation plus particulièrement illustré par la , l'ouvrant 510 comporte trois vitrages comme précédemment évoqué : un vitrage extérieur 40, un vitrage intérieur 41, et un vitrage intercalaire 42.
Selon cet exemple, et comme le montre la , une dimension, selon la direction verticale, du vitrage intercalaire 42, est inférieure à une dimension, selon la direction verticale, du vitrage extérieur 40 et du vitrage intérieur 41.
En d'autres termes, l'ouvrant 510 est ici configuré de telle manière que le volume 401 et le volume 402 précédemment définis communiquent entre eux en partie inférieure de l'ouvrant 510. Un tel ouvrant 510 est couramment connu sous la désignation d'ouvrant pariétodynamique, et il permet une circulation d'un flux d'air entrant par l'ouverture extérieure d'aération 50 (non visible sur la ) successivement dans le volume 401 puis dans le volume 402 précités. Ceci présente notamment un avantage en termes d'isolation thermique. En effet, les volumes 401, 402, précités, forment alors chacun une lame d'air circulant, formant ainsi une barrière thermique entre la pièce ou le local et l'extérieur.
On retrouve sur la les vitrages 40, 41, 42, précédemment évoqués, ainsi que la traverse basse extérieure 20 de l'ouvrant 510, le joint 43 précédemment décrit, placé entre le vitrage extérieur 40 et l’encadrement périphérique extérieur 100a, les ioniseurs 6 et le collecteur 7. Les électrodes émettrices 60 et les surfaces réceptrices associées 61 sont schématiquement évoquées sur la . La ne montre pas le cadre intérieur 100b de l'ouvrant 510.
Selon le mode de réalisation illustré par la , les ioniseurs 6 sont agencés entre un bord inférieur 420 du vitrage intercalaire 42 et la traverse basse extérieure 20 de l'ouvrant 510, et le collecteur 7 est agencé dans le volume 402 précédemment défini, délimité par le vitrage intercalaire 42 et le vitrage intérieur 41.
Selon l'exemple illustré par la , l'ouverture extérieure d'aération 50 (non visible sur la ) est avantageusement située en partie supérieure de l'ouvrant 510, de telle manière qu'un flux d'air entrant dans l'ouvrant 510, représenté par la flèche F3 sur la , est tout d'abord acheminé entre le vitrage extérieur 40 et le vitrage intercalaire 42, sur la totalité de la dimension verticale de ceux-ci, avant d'atteindre les ioniseurs 6, puis le collecteur 7. Après avoir traversé le collecteur 7, ce flux d'air est ensuite acheminé au sein du volume 402 précédemment défini, entre le vitrage intercalaire 42 et le vitrage intérieur 41, jusqu'à l'ouverture intérieure d'aération 51, avantageusement située, selon ce mode de réalisation, en partie supérieure de l'ouvrant 510 et non visible sur la .
Les armatures 70 du collecteur 7 sont ici agencées sensiblement parallèlement aux vitrages 40, 42, 41. La montre plus précisément, en perspective, un agencement particulièrement avantageux de ces armatures 70.
Selon l'agencement proposé par la , les armatures 70 du collecteur 7 sont, aux tolérances de fabrication et de montage près, sensiblement parallèles entre elles et aux vitrages 40, 42, 41, et leur dimension verticale varie entre le vitrage intercalaire 42 et le vitrage intérieur 41. Plus précisément, selon cet agencement, une dimension verticale des armatures 70 du collecteur 7 augmente selon la direction longitudinale L de l'ouvrant 510, depuis le vitrage intercalaire 42 jusqu'au vitrage intérieur 41. Ceci permet notamment de garantir l'homogénéité de la répartition d'un flux d'air tel que celui représenté par la flèche F3 sur la entre les différents canaux de circulation 71.
Afin de renforcer cette homogénéité, l'invention prévoit qu'un entrefer 72, mesuré selon la direction longitudinale L entre deux armatures 70 adjacentes, diminue depuis le vitrage intercalaire 42 jusqu'au vitrage intérieur 41.
La illustre une vue schématique en coupe, selon un plan longitudinal vertical défini par les axes (L, V) du trièdre précédemment défini, d’une partie supérieure d'un autre mode de réalisation d'un cadre 500 selon l'invention, dans lequel le cadre 500 est un dormant 520.
Le dormant 520 comporte la traverse extérieure 10 et la traverse intérieure 11 précédemment décrits, ainsi que l'ouverture extérieure et l'ouverture intérieure d'aération, respectivement 50, 51. Selon l'exemple plus particulièrement illustré par la , ces deux ouvertures d'aération sont agencées dans les traverses supérieures ou inférieures, respectivement 10, 11, du dormant 520.
Dans ce mode de réalisation, l’ouvrant 510 mobile par rapport au dormant 520 comporte un ou plusieurs vitrages 40, 41, 42. Dans l’exemple de réalisation particulièrement représenté sur la , l’ouvrant 510 comporte trois vitrages tels que précédemment évoqués, c’est-à-dire, respectivement, un vitrage extérieur 40, un vitrage intérieur 41, et un vitrage intercalaire 42, sensiblement parallèle au vitrage extérieur 40 et au vitrage intérieur 41 et placé entre ces derniers. Le vitrage extérieur 40 et le vitrage intercalaire 42 délimitent entre eux un premier volume 401 par exemple rempli d’un gaz inerte ou d’une lame d’air, le vitrage intercalaire 42 et le vitrage intérieur 41 délimitent entre eux un deuxième volume 402 par exemple rempli d’un gaz inerte ou d’une lame d’air.
Afin de garantir le maintien des vitrages 40, 41, 42, dans l’encadrement périphérique de l’ouvrant 510, et afin de garantir l’étanchéité de l’ouvrant 510 au regard de l’extérieur, un joint 43 est avantageusement disposé entre une face extérieure du vitrage extérieur 40 et l’encadrement périphérique extérieur 100a. Le joint 43 s’étend avantageusement sur toute la périphérie du vitrage extérieur 40 : à titre d’exemple non exclusif, le joint 43 peut être un joint à lèvre dont une partie vient se placer en prise sur le bord supérieur et sur le bord inférieur du vitrage extérieur 40. Avantageusement, un autre joint 43, similaire, est placé sur toute la périphérie du vitrage intérieur 41 et, le cas échéant, du vitrage intercalaire 42, entre ce dernier et l’encadrement périphérique intérieur 100b.
En référence à la , le dormant 520 selon l'invention comporte un ensemble de filtration 200 comprenant, comme précédemment décrit, un étage d'ionisation et un étage de collecte.
L'étage d'ionisation de l’ensemble de filtration 200 est composé d'une pluralité d'ioniseurs 6 dont chacun comprend une électrode émettrice 60 polarisée qui s'étend en saillie d'une surface réceptrice 61 afin de générer un champ électrique non nul dans un flux d'air, représenté par la flèche F1 sur la , entrant dans le dormant 520 par l'ouverture extérieure d'aération 50. Les ioniseurs 6 sont agencés dans le volume V1 du dormant 520, d’une manière telle que le flux d'air F1 entrant dans le dormant 520 par l'ouverture extérieure d'aération 50, est directement acheminé vers les ioniseurs 6 au sein desquels il est ionisé.
L'étage de collecte de l’ensemble de filtration 200 comprend un collecteur 7 formé d'une pluralité d'armatures conductrices 70 schématiquement évoquées sur la , sensiblement parallèles entre elles aux tolérances de fabrication près, électriquement agencées deux par deux de telle manière qu'un champ électrique est appliqué entre elles deux à deux. Le collecteur 7 est agencé, selon le sens de direction du flux d'air F1 traversant le dormant 520, entre les ioniseurs 6 et la traverse intérieure 11. Plus précisément, selon cet exemple, le collecteur 7 est agencé, selon le sens de circulation précité, entre les ioniseurs 6 et l'ouverture intérieure d'aération 51. Le collecteur 7 est donc agencé en aval des ioniseurs 6 selon le sens de circulation du flux d'air F1.
Ainsi, dans le mode de réalisation illustré sur la , l’ensemble de filtration 200 est entièrement logé dans le dormant 520, le flux d’air F1 étant d’abord ionisé lorsqu’il pénètre dans le volume V1 du dormant, au niveau de l’un quelconque des montants formant le dormant 520. Le flux d’air F1 est alors ionisé par l’étage d’ionisation logé dans le dormant 520 à proximité de l'ouverture extérieure d'aération 50, puis les particules présentes dans le flux d’air F1 sont collectées par l’étage de collecte situé à proximité de l’ouverture intérieure d’aération 51, l’étage de collecte étant lui aussi logé dans le dormant 520.
L’exemple de réalisation illustré sur la , illustre une implantation hybride de l’ensemble de filtration 200, dans lequel l’étage d’ionisation est logé dans le dormant 520 du cadre 500, et l’étage de collecte est logé dans l’ouvrant 510 dudit cadre 500.
Le dormant 520 et l'ouvrant 510 comportent chacun une traverse extérieure 10 et une traverse intérieure 11 formant respectivement un encadrement périphérique extérieur 100a et un encadrement périphérique intérieur 100b. L’ouverture extérieure d’aération 50 est formée sur la traverse extérieure 10 du dormant 520, tandis que l'ouverture intérieure d'aération 51 est formée sur la traverse intérieure 11 de l’ouvrant 510.
Afin de permettre une communication fluidique du flux d’air F1 entrant dans le dormant 520 par l’ouverture extérieure d’aération 50 vers l’ouvrant 510, le dormant 520 et l’ouvrant 510 comportent une ouverture communication 56, 55 situées en regard l’une de l’autre au niveau des traverses 10,11 respectives situées elles aussi en regard l’une de l’autre lorsque l’ouvrant 510 est fermé. Ainsi, dans cette configuration, les ouvertures de communication 55, 56 permettent au flux d’air F1 entrant dans le dormant 520 de passer dans l’ouvrant 510, En direction de l’étage de collecte de l’ensemble filtrant 200.
Dans le mode de réalisation illustré sur la , l’ouvrant 510 comporte plusieurs vitrages 40, 41, 42 formant respectivement un vitrage extérieur 40, un vitrage intérieur 41, et un vitrage intercalaire 42, sensiblement parallèle au vitrage extérieur 40 et au vitrage intérieur 41 et placé entre ces derniers. Les vitrages 40, 41, 42 forment ainsi un ouvrant 510 de type pariétodynamique, tel que décrit précédemment en référence à la .
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , l’étage de collecte est logé entre deux vitrages 40, 41, 42 de l’ouvrant 510, selon n’importe laquelle des configuration déjà décrite précédemment et qui s’appliquent mutatis mutandis au mode de réalisation illustré sur la .
Le flux d’air F1, une fois ionisé au niveau du dormant 520 par l’étage d’ionisation, passe ensuite dans l’ouvrant 510 et au travers de l’étage de collecte. Le flux d’air F1 est ainsi, au cours de sa circulation entre les vitrages 40, 41, 42 débarrassé des particules qu’il comportait, avant de ressortir de l’ouvrant par l’ouverture intérieure d’aération 51.
La est une variante de réalisation très proche du mode de réalisation illustré sur la , dans lequel l’ouvrant 510 ne comporte que deux vitrages 40, 41, un vitrage intérieur 41 et un vitrage extérieur 40. L’ouverture intérieure d’aération 51 est formée sur la traverse intérieure 11 basse de l’ouvrant 510.
La est un autre exemple de réalisation du mode hybride évoqué plus haut, et selon une variante de réalisation du mode de réalisation illustré sur la . Dans le mode de réalisation illustré sur la , le flux d’air F1 ne circule pas entre les vitrages 40, 41 de l’ouvrant 510. Le flux d’air F1 sort du dormant 520 par l’ouverture de communication 55 et entre dans l’ouvrant 510 par son ouverture de communication 56 correspondante. Ensuite, il est orienté directement vers l’ouverture intérieure d’aération 51 formée sur la traverse intérieure 11 de l’ouvrant 510, en passant au travers de l’étage de collecte de l’ensemble de filtration 200.
En synthèse, l’invention propose un ensemble de filtration 200 mettant en œuvre un ensemble d'ionisation de l'air et de collection des particules ainsi ionisées par piégeage dans le collecteur 7, cet ensemble de filtration étant entièrement intégré à un cadre 500. Selon les différentes configurations précédemment décrites et illustrées, un flux d'air entrant dans le cadre 500 peut être traité par l'ensemble de filtration 200 avant d'être envoyé dans l'air ambiant d'une pièce ou d'un local sans circuler entre les vitrages du cadre 500, ou le traitement d'un flux d'air extérieur entrant dans le cadre 500 peut être accompagné d'une circulation de cet air entre deux ou plusieurs vitrages du cadre 500. Dans ce cas, selon différentes configurations, un flux d'air extérieur entrant dans le cadre 500 peut être traité par l'ensemble de filtration 200 avant toute circulation entre deux ou plusieurs vitrages du cadre 500, ou il peut être soumis à une première circulation entre deux des vitrages du cadre 500 avant passage dans l'ensemble de filtration 200.
Dans tous les cas, l'air acheminé vers l'intérieur de la pièce ou du local équipé du cadre 500 est débarrassé de ses particules par l'ensemble de filtration 200 préalablement à sa répartition dans la pièce ou le local par l'ouverture intérieure d'aération 51 précédemment décrite.
Les principales différences de configuration précitées induisent en particulier des modes de nettoyage différents des armatures 70 du collecteur 7 : ainsi, on comprend aisément qu'il sera plus facile de nettoyer les armatures 70 d'un collecteur 7 tel que celui illustré par la que les armatures 70 d'un collecteur 7 tel que celui mis en œuvre selon le mode de réalisation illustré par la . L'efficacité de la filtration demeurera toutefois la même, ne remettant pas en cause les performances de l'invention.
L'intégration de l'ensemble de filtration 200 au cadre 500 permet en outre de réduire le coût énergétique de la filtration réalisée, en particulier par un dimensionnement réduit des composants de l'ensemble de filtration 200.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. A titre d'exemples non exclusifs, les ioniseurs 6 et le collecteur 7 peuvent indifféremment être placés en partie supérieure ou en partie inférieure du cadre 500 sans que cela nuise à l'invention, dans la mesure où ils présentent les caractéristiques décrites dans le présent document pour l'un au moins des modes de réalisation présentés.

Claims (14)

  1. Arrangement pour bâtiment, l’arrangement comportant :
    - un cadre (500) comportant une traverse extérieure (10, 20), une traverse intérieure (11, 21), la traverse extérieure (10, 20) comportant une ouverture extérieure d’aération (50) et la traverse intérieure (11, 21) comportant une ouverture intérieure d’aération (51) de sorte qu’un flux d’air puisse traverser le cadre (500) entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51),
    - un ensemble de filtration (200) comportant un étage d’ionisation configuré pour charger électriquement des particules présentes dans le flux d’air et un étage de collecte situé en aval de l’étage d’ionisation, relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant l'ensemble de filtration (200),
    caractérisé en ce que l’étage d’ionisation et l’étage de collecte de l’ensemble de filtration sont logés dans le cadre (500), entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51) relativement à un sens d’écoulement du flux d’air traversant le cadre (500).
  2. Arrangement selon la revendication précédente, dans lequel l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration (200) comporte une pluralité d’ioniseurs (6) répartis transversalement en travers du cadre (500) entre deux montants latéraux (30, 31) dudit cadre (500), chaque ioniseur (6) comportant au moins une électrode émettrice (60) polarisée s’étendant en saillie par rapport à une surface réceptrice (61) afin de générer un champ électrique non nul dans le flux d’air traversant le cadre (500).
  3. Arrangement selon la revendication précédente, dans lequel l’étage d’ionisation de l’ensemble de filtration (200) comporte, entre les deux montants latéraux (30, 31) du cadre (500), une densité linéique d’ioniseurs (6) comprise entre 10 et 50 ioniseurs (6) par mètre.
  4. Arrangement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étage d'ionisation de l’ensemble de filtration (200) est logé dans un dormant (520) du cadre (500), et l’étage de collecte de l’ensemble de filtration (200) est logé dans un ouvrant (510) du cadre (500), l’ouvrant (510) comportant au moins deux vitrages (40, 41), dits vitrage extérieur (40) et vitrage intérieur (41), répartis entre la traverse extérieure (10, 20) et la traverse intérieure (11, 21) et s’étendant chacun entre une traverse basse (20, 21) et une traverse haute (10, 11), l’ouvrant (510) et le dormant (520) comportant chacun une ouverture de communication (55, 56) permettant de faire circuler le flux d’air fluidique dans le dormant (520) vers l’ouvrant (510).
  5. Arrangement selon la revendication 4, dans lequel l’étage de collecte de l’ensemble de filtration (200) est logé entre un bord inférieur ou supérieur de chaque vitrage (40, 41) et la traverse intérieure (11, 21) de l’ouvrant (510), ou l’étage de collecte est logé entre un bord inférieur ou supérieur de chaque vitrage (40, 41) et la traverse extérieure (10, 20) de l’ouvrant (510), l’étage de collecte s’étendant en travers de chaque vitrage (40, 41) de sorte à filtrer les particules présentes dans le flux d’air entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51).
  6. Arrangement selon la revendication précédente, dans lequel l’étage de collecte comporte une pluralité d’armatures (70) s’étendant parallèlement les unes aux autres et polarisées deux à deux afin de générer un champ électrique non nul entre deux armatures (70) situées directement en regard l’une de l’autre, les armatures (70) de l’étage de collecte s’étendant perpendiculairement par rapport aux vitrages (40, 41) de l’ouvrant (510) et afin de former au moins un canal de circulation (71) entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51) du cadre (500).
  7. Arrangement selon la revendication 4 dans lequel l’étage de collecte de l’ensemble de filtration (200) est logé entre un bord inférieur de chaque vitrage (40, 41) et la traverse basse (20, 21) de l’ouvrant (510), ou l’étage de collecte est logé entre un bord supérieur de chaque vitrage (40, 41) et la traverse haute de l’ouvrant (510), l’étage de collecte s’étendant entre deux vitrages (40, 41) de sorte à filtrer les particules présentes dans le flux d’air circulant entre lesdits deux vitrages (40, 41).
  8. Arrangement selon la revendication précédente, dans lequel l’étage de collecte comporte une pluralité d’armatures (70) s’étendant parallèlement les unes aux autres et polarisées deux à deux afin de générer un champ électrique non nul entre deux armatures (70) situées directement en regard l’une de l’autre, les armatures (70) de l’étage de collecte s’étendant parallèlement aux vitrages (40, 41) de l’ouvrant (510) et afin de former au moins un canal de circulation (71) entre l’ouverture extérieure d’aération (50) et l’ouverture intérieure d’aération (51) du cadre (500).
  9. Arrangement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’ouvrant (510) comporte au moins trois vitrages (40, 41, 42), dits vitrages extérieur (40), vitrage intercalaire (42) et vitrage intérieur (41), le vitrage intercalaire (42) étant placé entre le vitrage extérieur (40) et le vitrage intérieur (41) de sorte à permettre une circulation du flux d’air entrant par l’ouverture extérieure d’aération (50) entre le vitrage extérieur (40) et le vitrage intercalaire (42) d’une part, et entre le vitrage intercalaire (42) et le vitrage intérieur (41) d’autre part, le vitrage intercalaire (42) étant plus court que le vitrage extérieur (40) et que le vitrage intérieur (41) afin d’autoriser la circulation du flux d’air.
  10. Arrangement selon la revendication 9 pris en combinaison avec l’arrangement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étage de collecte s’étend dans l’ouvrant (510), entre le vitrage extérieur (40) et le vitrage intercalaire (42), et l’étage d’ionisation s’étend dans l’ouvrant (510), le long de la traverse haute (10, 11) ou inférieur (20, 21).
  11. Arrangement selon la revendication 9 pris en combinaison avec l’arrangement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étage de collecte s’étend dans l’ouvrant (510), entre le vitrage intercalaire (42) et le vitrage intérieur (41), et l’étage d’ionisation s’étend dans l’ouvrant (510), le long de l’étage de collecte et dans le prolongement du vitrage intercalaire (42).
  12. Arrangement selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, dans lequel les armatures (70) de l’étage de collecte ont des longueurs variables de sorte que les longueurs desdites armatures (70) situées à proximité de l’ouverture intérieure d’aération (51) sont supérieures aux longueurs desdites armatures (70) situées du côté de l’ouverture extérieure d’aération (50).
  13. Arrangement selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel un entrefer (72) séparant deux armatures (70) directement adjacentes de l’étage de collecte de l’ensemble de filtration (200) décroît lorsqu’on se rapproche de l’ouverture intérieure d’aération (51).
  14. Arrangement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étage de collecte de l’ensemble de filtration (200) comporte les vitrages (40, 41, 42) de l’ouvrant (510), chaque face d’au moins deux vitrages (40, 41, 42) situés en regard l’un de l’autre étant polarisée à un potentiel différent afin de créer un champ électrique non nul entre chaque vitrage (40, 41, 42) situés en regard l’un de l’autre.
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