Titre : Vitrage avec résonateurs Domaine de l’invention

La présente invention concerne un vitrage, notamment de bâtiment, présentant des propriétés d’isolation acoustique.

Arrière-plan technique Les doubles vitrages constitués de deux vitres séparées par une cavité remplie de gaz, typiquement de l’air, sont classiquement utilisés dans les fenêtres et façades de bâtiments pour leurs performances d’isolation thermique et acoustique.

Cependant, la perte de transmission du son entraînée par de tels doubles vitrages décroit pour des fréquences entourant la fréquence dite de « masse/ressort/masse » correspondant à la fréquence de résonance du double vitrage et située dans les basses fréquences. Ce phénomène, appelé effet masse/ressort/masse est dû à des variations importantes de pression dans la cavité d’air à la fréquence de masse/ressort/masse. Afin d’améliorer les performances d’isolation acoustique des vitrages, différentes solutions ont été développées.

Le document US 2010/0300800 décrit des vitrages acoustiques, en particulier des vitrages de cockpit d’avion, comprenant une première plaque de verre séparé d’une deuxième plaque de verre intermédiaire par une couche de PVB (poly(butyral de vinyle)) acoustique, la deuxième plaque de verre étant séparée d’une troisième plaque de verre par une couche de PVB standard ou de polyuréthane.

Le document US 2005/0136198 concerne un double vitrage comprenant deux vitres de verre et, entre les deux vitres, un insert en nid d’abeille à cellules ouvertes en polycarbonate.

Toutefois, aucune de ces solutions ne permet d’améliorer l’isolation acoustique aux basses fréquences. Pour améliorer l’isolation acoustique aux basses fréquences, une solution passive existante est d’augmenter l’épaisseur des plaques de verre ou l’épaisseur de la cavité. Cependant, cela conduit à des structures encombrantes et très lourdes.

Le document WO 00/75473 décrit un double vitrage comprenant un guide d’onde disposé dans la périphérie de la cavité, le long d’au moins un côté du vitrage, ce guide d’onde étant constitué d’au moins un profilé rectiligne pourvu d’une cloison transversale positionnée en fonction du mode acoustique que l’on souhaite désorganiser.

Cependant, dans un tel vitrage, le profilé, et en particulier ses dimensions, doit être adapté au vitrage particulier dans lequel il est inséré afin de résonner à la fréquence de résonance du vitrage. Or, les doubles vitrages fabriqués peuvent avoir une grande variété de composition et donc ainsi avoir une grande variété de fréquence de résonance.

Il existe donc un besoin de fournir un système permettant d’améliorer les propriétés d’isolation acoustique d’un vitrage sur une plus grande gamme de fréquence et pouvant être intégré dans une très grande variété de doubles vitrages ayant des compositions différentes sans avoir besoin d’être modifié ou adapté en fonction de la composition du vitrage.

Résumé de l’invention

L’invention concerne en premier lieu un vitrage comprenant au moins deux parois vitrées formant entre elles une cavité et au moins un empilement de résonateurs (3) positionné la cavité, dans lequel le au moins un empilement de résonateurs comprend au moins deux résonateurs de longueur différente, lesdits résonateurs du au moins un empilement ayant un axe longitudinal et étant empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal.

Dans des modes de réalisation, le au moins un empilement de résonateurs comprend au moins trois résonateurs de longueur différente empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal.

Dans des modes de réalisation, le au moins un empilement est positionné dans une zone périphérique de la cavité.

Dans des modes de réalisation, le vitrage comprend un dispositif d’espacement, de préférence positionné dans une zone périphérique de la cavité, le au moins un empilement de résonateurs étant situé sur le dispositif d’espacement et/ou à l’intérieur du dispositif d’espacement.

Dans des modes de réalisation, au moins un des résonateurs du au moins un empilement est un tube fermé-ouvert ou un tube ouvert-ouvert, de préférence tous les résonateurs de l’empilement sont des tubes fermé-ouverts ou ou vert-ouverts.

Dans des modes de réalisation, l’empilement de résonateurs est formé au moyen d’un empilement de tubes empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal, chaque tube comprenant une cloison transversale à l’intérieur dudit tube définissant deux résonateurs fermés- ouverts de part et d’autre de la cloison transversale.

Dans des modes de réalisation, au moins un des résonateurs du au moins un empilement est configuré pour résonner à une fréquence inférieure ou égale à 400 Hz, de préférence tous les résonateurs de l’empilement sont configurés pour résonner à une fréquence inférieure ou égale à 400 Hz.

Dans des modes de réalisation, les résonateurs sont transparents ou opaques.

Dans des modes de réalisation, au moins un résonateur, de préférence tous les résonateurs, comprennent un matériau polymère, de préférence choisi parmi le polyméthacrylate de méthyle, le poly(chlorure de vinyle), le poly(téréphtalate d'éthylène) et/ou le polyuréthane, un matériau métallique, ferreux ou non ferreux, tel que l’aluminium, ou une combinaison ce ceux-ci.

Dans des modes de réalisation, au moins un des résonateurs du au moins un empilement comprend un matériau absorbant poreux à l’intérieur dudit résonateur.

Dans des modes de réalisation, le vitrage comprend au moins deux empilements de résonateurs empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal, chacun des empilements comprenant au moins deux résonateurs de longueur différente.

Dans des modes de réalisation, le vitrage est un vitrage de bâtiment, tel qu’un vitrage de façade ou de fenêtre de bâtiment, ou un vitrage intérieur.

La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement un vitrage ayant une isolation acoustique améliorée, notamment dans les basses fréquences mais également dans les moyennes et hautes fréquences, tout en pouvant être relativement léger et compact. En outre, la solution utilisée dans l’invention peut être implémentée dans une grande diversité de vitrage sans avoir besoin d’être spécifiquement adaptée au vitrage dans lequel elle est intégrée.

Cela est accompli grâce à la présence, dans la cavité du vitrage, d’un empilement de résonateurs comprenant au moins deux résonateurs de longueur différente. Ces résonateurs, ayant une longueur différente, vont avoir une fréquence de résonance différente. Les résonateurs permettent d’absorber au moins une partie de l’énergie sonore dans la cavité formée par les deux parois vitrées, ce qui permet de diminuer la transmission du son au travers du vitrage. En particulier, les résonateurs absorbent l’énergie sonore de manière importante pour des fréquences proches de leur fréquence de résonance. Ainsi, la présence de plusieurs résonateurs ayant des fréquences de résonance différentes permet une absorption de l’énergie sonore sur une gamme de fréquence plus étendue, améliorant les performances acoustiques du vitrage. De plus, l’absorption d’énergie également pour les fréquences harmoniques des résonateurs ainsi que des phénomènes physiques liés à la modification des propriétés de la cavité de gaz, en raison de la présence des résonateurs, permettent d’améliorer également l’isolation acoustique aux fréquences supérieures aux fréquences de résonance des résonateurs. En conséquence, la présence d’un empilement de résonateurs de différentes longueurs permet d’améliorer l’isolation acoustique du vitrage quelle que soit sa composition, et notamment quelle que soit sa fréquence de masse/ressort/masse.

En outre, l’empilement des résonateurs qui sont empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal permet de limiter la surface du vitrage occupée par les résonateurs et de laisser une grande surface pour la visibilité (clair de jour).

Brève description des figures

[Fig .1 ] représente une vue schématique d’un exemple d’empilements de résonateurs selon l’invention tels que décrits dans l’exemple ci-dessous.

[Fig.2] représente l’indice d’affaiblissement acoustique R (en ordonnées, en dB) d’un exemple de vitrage selon l’invention tel que décrit dans l’exemple ci-dessous (courbe grise) et d’un vitrage comparatif tel que décrit dans l’exemple ci-dessous (courbe noire), en fonction de la fréquence du son (en abscisses, en Hz).

Description détaillée

L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.

L’invention concerne un vitrage comprenant au moins deux parois vitrées. De manière avantageuse, les parois vitrées sont parallèles ou essentiellement parallèles entre elles.

Dans des modes de réalisation, le vitrage selon l’invention peut comprendre exactement deux parois vitrées (il est alors appelé « double vitrage »), ou exactement trois parois vitrées (il est alors appelé « triple vitrage »), ou au moins trois parois vitrées.

Au sens de la présente invention, une « paroi vitrée » désigne toute structure comprenant (ou consistant en) au moins une feuille de verre ou un ensemble vitré. Par « ensemble vitré » on entend un élément vitré multicouche dont au moins une couche est une feuille de verre. Ainsi, les parois vitrées peuvent par exemple indépendamment comprendre une feuille de verre simple ou bien un ensemble vitré, par exemple constitué d’un vitrage feuilleté (comme décrit plus en détail ci-dessous).

La feuille de verre peut être en verre organique ou minéral. Elle peut être en verre trempé.

Les parois vitrées (ou une des parois vitrées) peuvent comprendre (ou consister en) un ensemble vitré comprenant au moins une feuille en verre qui peut être telle que décrite ci-dessus. L’ensemble vitré est de préférence un vitrage feuilleté. Par « vitrage feuilleté », on entend au moins deux feuilles de verre entre lesquelles est inséré au moins un film intercalaire généralement en matière plastique viscoélastique. Le film intercalaire en matière plastique viscoélastique peut comprendre une ou plusieurs couches d’un polymère viscoélastique tel que le poly(butyral de vinyle) (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA), plus préférentiellement le PVB. Le film intercalaire peut-être en PVB standard ou en PVB acoustique (tel que le PVB acoustique mono-couche ou tri-couche). Le PVB acoustique est généralement constitué de trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB additionné de plastifiant de façon à la rendre moins rigide que les couches externes. L’utilisation de parois vitrées comprenant un vitrage feuilleté permet d’améliorer l’isolation acoustique du vitrage, l’isolation acoustique étant encore augmentée lorsque le film intercalaire est en PVB acoustique.

Chaque paroi vitrée comporte deux faces principales opposées l’une à l’autre correspondant aux faces de la paroi vitrée ayant les plus grandes superficies. De manière avantageuse, les parois vitrées ont indépendamment une épaisseur (entre leurs deux faces principales) supérieure ou égale à 1 ,6 mm, par exemple une épaisseur de 1 ,6 à 24 mm, de préférence de 2 à 12 mm, plus préférentiellement de 4 à 10 mm, par exemple 4 ou 6 mm. Les parois vitrées du vitrage selon l’invention peuvent toutes avoir la même épaisseur ou avoir des épaisseurs différentes. Plus les parois vitrées ont une épaisseur importante et/ou une densité élevée, plus l’isolation acoustique sera grande. En outre, plus les parois vitrées sont épaisses, plus la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage sera basse.

De manière préférée, toutes les parois vitrées du vitrage ont une hauteur et une largeur identiques. Le vitrage selon l’invention peut avoir toute forme possible, et a de préférence une forme quadrilatérale, en particulier une forme rectangulaire ou essentiellement rectangulaire. Alternativement, le vitrage peut avoir une forme circulaire, ou essentiellement circulaire, ou une forme elliptique, ou essentiellement elliptique, ou une forme trapézoïdale ou essentiellement trapézoïdale.

Les parois vitrées définissent entre elles une cavité. Au sens de la présente invention, la cavité est définie comme étant le volume compris entre deux parois vitrées. Chacune des parois vitrées définissant la cavité comprend une face intérieure correspondant à la face principale de la paroi vitrée faisant face à la cavité en question et une face extérieure correspondant à la deuxième face principale de la paroi vitrée, c’est-à-dire correspondant à la face principale de la paroi vitrée opposée à la face faisant face à la cavité.

De préférence, le vitrage comprend un dispositif d’espacement, permettant de fixer la longueur de l’espacement entre les parois vitrées. La longueur de cet espacement (c’est-à-dire l’épaisseur de la cavité entre les parois vitrées) peut valoir de 6 à 30 mm, de préférence de 10 à 20 mm, par exemple 16 mm ou 20 mm. De manière avantageuse, le dispositif d’espacement est positionné dans la cavité, plus particulièrement dans une zone périphérique. Il peut par exemple être un intercalaire sous forme de cadre, en particulier un cadre composé d’un seul intercalaire plié aux coins ou composé de plusieurs (par exemple quatre) sections d’intercalaire assemblées entre elles pour former le cadre. De préférence, le dispositif d’espacement a un nombre de côtés identique au nombre de bords du vitrage, et plus préférentiellement une forme identique à celle du vitrage. De préférence, chaque côté du dispositif d’espacement est parallèle à un bord du vitrage.

De préférence, le dispositif d’espacement est en matériau métallique, tel qu’en aluminium et/ou acier inoxydable, et/ou en matériau polymère, tel qu’en polyéthylène, polycarbonate, polypropylène, polystyrène, polybutadiène, polyisobutylène, polyester, polyuréthane, polyméthacrylate de méthyle, polyacrylate, polyamide, polyéthylène téréphtalate, polybutylène téréphtalate, acrylonitrile, butadiène styrène, acrylonitrile styrène acrylate, copolymère styrène-acrylonitrile, ou une combinaison de ceux-ci, éventuellement renforcé par des fibres de verre. De préférence, les parois vitrées sont fixées au dispositif d’espacement. De manière plus préférée, les parois vitrées sont attachées au dispositif d’espacement par collage, par exemple par une colle à base de polyisobutylène (PIB).

Un joint d’étanchéité peut également être présent, de préférence disposé sur la face externe du dispositif d’espacement (c’est-à-dire la face du dispositif d’espacement la plus proche du bord des parois vitrées), plus préférentiellement le joint d’étanchéité s’étend de cette face jusqu’au bord des parois vitrées. Ce joint d’étanchéité peut être effectué avec un mastic (dit « mastic de scellement ») à base de polyuréthane, polysulfure et/ou silicone.

Dans le vitrage selon l’invention, au moins un empilement de résonateurs est positionné dans la cavité . Les résonateurs du au moins un empilement ont un axe longitudinal et sont empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal. Le au moins un empilement selon l’invention comprend au moins deux résonateurs de longueur différente.

La longueur du résonateur correspond à sa dimension selon son axe longitudinal. Lorsque les résonateurs sont de type tube, la longueur du résonateur correspond à la longueur du tube ou à la longueur de la portion du tube qui forme le résonateur.

Les résonateurs peuvent être fixés les uns aux autres au moyen de ruban adhésif, de préférence double face, de colle (adaptée aux matériaux des résonnateurs) et/ou par soudure. Dans des modes de réalisation, l’empilement de résonnateur peut être directement produit comme une pièce d’un seul tenant, par exemple par un procédé d’extrusion.

Le au moins un empilement de résonateurs peut comprendre exactement deux résonateurs de longueur différente ou, de préférence, plus de deux résonateurs de longueur différente. Par exemple, le au moins un empilement de résonateurs peut comprendre deux ou au moins deux résonateurs de longueur différente, ou trois ou au moins trois résonateurs de longueur différente, ou quatre ou au moins quatre résonateurs de longueur différente, ou cinq ou au moins cinq résonateurs de longueur différente, ou six ou au moins six résonateurs de longueur différente, ou huit ou au moins huit résonateurs de longueur différente, ou dix ou au moins dix résonateurs de longueur différente. Plus le nombre de résonateurs de longueur différente est élevé, meilleure sera l’isolation acoustique. Dans un mode de réalisation avantageux, l’empilement comprend trois résonateurs de longueur différente. Le au moins un empilement de résonateurs peut comprendre des résonateurs ayant une longueur identique, sous réserve qu’au moins deux résonateurs ont une longueur différente.

Les résonateurs peuvent être de tout type. De manière préférée, au moins un des résonateurs du au moins un empilement est choisis parmi les résonateurs de type tube fermé-ouvert, à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée, les résonateurs de type tube ouvert-ouvert, à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée et les résonateurs de Helmholtz, et de manière plus préférée est un résonateur de type tube fermé-ouvert ou ouvert-ouvert (à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée). Plus préférentiellement, les résonateurs peuvent indépendamment ou tous être des résonateurs de type tube fermé-ouvert, à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée, des résonateurs de type tube ouvert-ouvert, à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée, des résonateurs de Helmholtz, ou une combinaison de ceux-là. De manière préférée, les résonateurs sont des résonateurs de type tube (à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée). De manière encore plus préférée, les résonateurs sont des tubes fermé-ouverts (à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée, plus préférentiellement à section rectangulaire ou carrée).

De manière avantageuse, le au moins un empilement de résonateurs est formé au moyen d’un empilement de tubes (de préférence à section circulaire ou à section rectangulaire ou carrée, plus préférentiellement à section rectangulaire ou carrée) comprenant chacun un axe longitudinal, les tubes étant empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal, chacun des tubes comprenant une cloison transversale (c’est-à- dire orthogonale à l’axe longitudinal du tube) à l’intérieur dudit tube (c’est-à- dire à une position dans le tube différente des extrémités du tube, qui ne sont pas fermées). La cloison définit deux résonateurs ouvert-fermés de part et d’autre de la cloison (la cloison constituant l’extrémité fermée de chacun des deux résonateurs). Lorsque tous les tubes comprennent une cloison transversale formant deux résonateurs de part et d’autre de la cloison, le au moins un empilement de tubes forment alors deux empilements de résonateurs.

La cloison transversale peut être situé dans le tube à une position correspondant à la moitié de la longueur du tube. Les deux résonateurs formés de part et d’autre de la cloison ont alors une longueur identique. Alternativement, la cloison transversale dans le tube peut être à une position autre qu’au milieu du tube. Les cloisons transversales des tubes empilés peuvent être alignées les unes avec les autres ou non. Chaque tube peut comprendre une cloison transversale propre ou une même cloison peut traverser tous les tubes et former une cloison transversale pour chacun des tubes.

Les milieux des tubes empilés peuvent être alignés ou non.

Dans le cas d’un résonateur fermé-ouvert, la relation entre sa fréquence de résonance fret sa longueur L est donné par la formule :

[Math. 1]

C fr —

¹ 4L dans laquelle C est la vitesse de l’air en m/s et L est la longueur du résonateur en m. Lorsque le résonateur est formé par un tube comprenant une cloison transversale en son milieu, L vaut la moitié de la longueur totale du tube. Le dimensionnement des résonateurs peut être choisi en fonction de la fréquence à laquelle on souhaite qu’ils résonnent.

De manière particulièrement avantageuse, au moins un des résonateurs du au moins un empilement est configuré pour résonner à une fréquence inférieure ou égale à 400 Hz. Plus avantageusement, tous les résonateurs du au moins un empilement sont configurés pour résonner à une fréquence inférieure ou égale à 400 Hz. Dans des modes de réalisation de l’invention, au moins un des résonateurs du au moins un empilement peut être configuré pour résonner à une fréquence inférieure ou égale à 350 Hz, ou inférieure ou égale à 325 Hz, ou inférieure ou égale à 300 Hz, ou inférieure ou égale à 275 Hz, ou inférieure ou égale à 250 Hz, ou inférieure ou égale à 225 Hz, ou inférieure ou égale à 200 Hz, ou inférieure ou égale à 175 Hz, ou inférieure ou égale à 150 Hz. De manière encore plus préférée, chaque résonateur du au moins un empilement peut indépendamment avoir une fréquence de résonance dans les gammes mentionnées ci-dessus. Dans des modes de réalisation, tous les résonateurs le au moins un empilement ont leur fréquence de résonance dans une gamme mentionnée ci-dessus.

Au moins un des résonateurs peut être configuré pour résonner à la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage. La présence dans le vitrage selon l’invention de résonateurs configurés pour résonner à une fréquence proche de la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage permet d’augmenter la perte de transmission du son aux fréquences proches de la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage mais également aux fréquences supérieures à la fréquence de masse/ressort/masse. La fréquence de masse/ressort/masse f _mS m du vitrage peut être déterminée par la formule suivante :

[Math. 2] dans laquelle po est la densité de l’air en kg/m ³ , co est la vitesse du son dans la cavité d’air en m/s, d est l’épaisseur de la cavité d’air entre les deux parois vitrées en m et m _si et m _S 2 sont respectivement les masses par unité de surface de la première et de la deuxième paroi vitrée en kg/m ² .

Cependant, de préférence, dans la présente invention, les résonateurs ne sont pas spécifiquement dimensionnés en fonction du vitrage dans lequel ils sont placés, pour résonner à la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage. En effet, dans l’invention, le au moins un empilement comprenant des résonateurs résonnant à différentes fréquences, de préférence dans les basses fréquences, il permet une absorption de l’énergie sonore sur une large gamme de fréquence pouvant inclure la fréquence de masse/ressort/masse d’une grande variété de vitrages de compositions diverses.

Les résonateurs peuvent avoir un diamètre maximal ou une épaisseur maximale (selon la direction de l’épaisseur de la cavité) égal(e) à l’épaisseur de la cavité, ou inférieur(e) à l’épaisseur de la cavité.

Les résonateurs peuvent être (indépendamment ou tous) transparents ou opaques.

Les résonateurs peuvent comprendre un ou être en matériau polymère, tel que le polyméthacrylate de méthyle, le poly(chlorure de vinyle) (PVC), le poly(téréphtalate d'éthylène) (PET) et/ou le polyuréthane, en matériau métallique, ferreux ou non ferreux, par exemple en aluminium, ou en une combinaison de ceux-ci. Avantageusement, le ou les matériaux des résonateurs et leur dimensionnement sont choisis de manière à limiter leur masse et donc l’augmentation de la masse totale du vitrage.

Un matériau absorbant poreux, de préférence un textile poreux, une laine minérale et/ou une mousse polymère, peut être disposé à l’intérieur d’un ou plusieurs résonateurs (ou de tous les résonateurs). Cela peut permettre d’améliorer les performances acoustiques du résonateur. De manière préférée, on entend par « matériau absorbant poreux », un matériau caractérisé par une porosité supérieure ou égale à 0,7 et/ou une résistivité au passage de l’air valant de 5 000 à 150 000 N.s.nrr ⁴ . La porosité du matériau peut être mesurée à l’aide d’un porosimètre selon la méthode de saturation de fluide, par intrusion de mercure. La résistivité au passage de l’air peut être mesurée selon la norme NF EN ISO 9053-1. Le textile poreux peut être un textile en fibres de coton, de lin, de chanvre, de coco, de polyester, de cellulose, ou en une combinaison de celles-ci. La laine minérale peut être choisie dans le groupe constitué de la laine de verre, de la laine de roche et de combinaisons de celle-ci. La mousse polymère peut être choisie dans le groupe constitué des mousses de mélanine, des mousses de polyuréthane, des mousses de polyéthylène, et des combinaisons de celles-ci.

De manière avantageuse, la longueur des résonateurs est inférieure à la dimension du vitrage ou de la cavité selon la même direction que la longueur du résonateur. Au moins un résonateur (ou chaque résonateur indépendamment, ou tous les résonateurs de l’empilement) peut avoir une longueur valant de 1 à 99 % de la dimension de la cavité selon la même direction que la longueur du résonateur. Dans des modes de réalisation, la longueur d’au moins un résonateur (ou de chaque résonateur indépendamment, ou de tous les résonateurs de l’empilement) peut valoir de 1 à 5 %, ou de 5 à 10 %, ou de 10 à 15 %, ou de 15 à 20 %, ou de 20 à 25 %, ou de 25 à 30 %, ou de 30 à 35 %, ou de 35 à 40 %, ou de 40 à 45 %, ou de 45 à 50 %, ou de 50 à 55 %, ou de 55 à 60%, ou de 60 à 65 %, ou de 65 à 70%, ou de 70 à 75%, ou de 75 à 80 %, ou de 80 à 85 %, ou de 85 à 90 %, ou de 90 à 95 %, ou de 95 à 99 %, de la longueur de la dimension de la cavité selon la même direction que la longueur du résonateur.

Sauf indications contraires, toutes les caractéristiques des résonateurs décrites ci-dessus peuvent s’appliquer à au moins un résonateur de l’empilement ou de la cavité (c’est-à-dire à un ou plusieurs des résonateurs de l’empilement ou de la cavité), ou à chaque résonateur de l’empilement ou de la cavité indépendamment, ou à tous les résonateurs de l’empilement ou de la cavité.

Le au moins un empilement de résonateurs est de préférence situé dans une zone périphérique de la cavité. Par « zone périphérique de la cavité », on entend une zone de la cavité adjacente aux bords des parois vitrées et de préférence de largeur (c’est-à-dire selon une direction orthogonale au bord des parois vitrées, dans le plan des parois vitrées) inférieure ou égale à 20 cm, de préférence encore inférieure ou égale à 10 cm, de préférence encore inférieure ou égale à 5 cm. De manière particulièrement avantageuse, le au moins un empilement de résonateurs est positionné sur le dispositif d’espacement, sur la face interne du dispositif d’espacement, c’est- à-dire sur sa face qui fait face à la cavité du vitrage. En d’autres termes, les résonateurs sont empilés sur le dispositif d’espacement. L’empilement peut être fixé sur le dispositif d’espacement au moyen de ruban adhésif, de préférence double face, de colle (adaptée et compatible avec les matériaux du résonateur et du dispositif d’espacement), de clips et/ou d’agrafes. Alternativement, ou additionnellement, l’empilement de résonateurs peut être présent à l’intérieur du dispositif d’espacement. Dans ce dernier mode de réalisation, les extrémités ouvertes des résonateurs sont en communication fluidique avec l’intérieur de la cavité (c’est-à-dire que le gaz de la cavité peut circuler jusqu’à l’intérieur du résonateur), par exemple au moyen d’orifices présents dans la face interne du dispositif d’espacement.

Le vitrage peut comprendre plusieurs empilements de résonateurs dans lesquels les résonateurs sont empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal et comprenant au moins deux résonateurs de longueur différente, par exemple deux ou au moins deux empilements de résonateurs, ou trois ou au moins trois empilements de résonateurs, ou quatre ou au moins quatre empilements de résonateurs, ou cinq ou au moins cinq empilements de résonateurs, ou six ou au moins six empilements de résonateurs, ou sept ou au moins sept empilements de résonateurs, ou huit ou au moins huit empilements de résonateurs,. Dans des modes de réalisation, le vitrage comprend autant d’empilements de résonateurs tel que décrits ci-dessus qu’il a de bords ou le vitrage comprend un nombre d’empilements correspondant à un multiple (par exemple 2) du nombre de bords du vitrage.

Lorsque le vitrage comprend dans sa cavité plusieurs empilements de résonateurs, ils peuvent être tous identiques ou être différents. Ils peuvent indépendamment être tels que décrits ci-dessus. En particulier, ils peuvent tous être positionnés dans une zone périphérique de la cavité. Ils peuvent tous être disposés sur le dispositif d’espacement et/ou à l’intérieur du dispositif d’espacement. De manière particulièrement avantageuse, le vitrage comprend dans sa cavité un ou au moins un empilement de résonateurs tel que décrit ci- dessus dans une zone périphérique adjacente à chaque bord de la cavité, de préférence encore le vitrage comprend dans sa cavité deux ou au moins deux empilements de résonateurs tels que décrits ci-dessus dans une zone périphérique adjacente à chaque bord de la cavité. De préférence, les résonateurs des empilements sont parallèles au bord de la cavité auquel est adjacente la zone périphérique dans laquelle se trouvent lesdits empilements. Plus préférentiellement, le vitrage comprend dans sa cavité un ou au moins un empilement tel que décrit ci-dessus positionné sur la face interne de chaque côté du dispositif d’espacement et/ou à l’intérieur de chaque côté du dispositif d’espacement, encore plus préférentiellement le vitrage comprend dans sa cavité deux ou au moins deux empilements tels que décrits ci-dessus positionnés sur la face interne de chaque côté du dispositif d’espacement et/ou à l’intérieur de chaque côté du dispositif d’espacement. Par exemple, pour un vitrage de forme rectangulaire ou carrée, le dispositif d’espacement est de préférence un cadre de forme respectivement rectangulaire ou carrée, et un ou deux empilements de résonateurs tels que décrits ci-dessus sont disposés sur la face interne de chacun des quatre côtés (ou portions) du cadre et/ou à l’intérieure de chacun des quatre côtés (ou portions) du cadre.

De préférence, la cavité comprend en outre un gaz. Dans des modes de réalisation, la cavité peut consister en les résonateurs et le gaz (et éventuellement le dispositif d’espacement et/ou le joint d’étanchéité). Le gaz peut être l’air et/ou l’argon, et/ou le krypton et/ou le xénon. L’utilisation d’argon, de krypton ou de xénon, en plus ou en remplacement de l’air, permet d’améliorer l’isolation thermique du vitrage.

Le vitrage selon l’invention peut être totalement opaque, totalement transparent, ou en partie opaque et en partie transparent. De préférence, le vitrage est au moins en partie transparent.

Une (ou plusieurs) des parois vitrées peut être teintée dans l’épaisseur sur une partie de sa surface, par exemple sur la partie de sa surface définissant une partie de la cavité comprenant les empilements de résonateurs. Une (ou plusieurs) des parois vitrées peut être en partie recouverte d’un revêtement opaque, par exemple, une peinture et/ou un émail. Le revêtement opaque peut être présent sur la face intérieure de la paroi vitrée, ou sur sa face supérieure, ou sur les deux faces, de préférence il revêt la face intérieure de la paroi vitrée. De préférence encore, une seule des parois vitrées du vitrage est recouverte d’un revêtement opaque. Cette paroi vitrée est avantageusement la paroi vitrée destinée à être la paroi vitrée la plus externe du vitrage lorsque celui-ci est utilisé dans une façade ou fenêtre extérieure de bâtiment.

En particulier, au moins une partie, de préférence la totalité, de la partie de la cavité comprenant les empilements de résonateurs est cachée par l’apposition d’un revêtement opaque (par exemple un émail et/ou une peinture) sur au moins une des parois vitrées. Ainsi, avantageusement, au moins une des parois vitrées est revêtue d’un revêtement opaque (par exemple d’un émail et/ou d’une peinture) sur une surface comprenant au moins la surface sur laquelle s’étendent les résonateurs dans la cavité. Dans des modes de réalisation, les parois vitrées du vitrage, ou au moins une des parois vitrées, peuvent avoir subi un traitement pour améliorer l’isolation thermique du vitrage. En particulier, la ou les parois vitrées peuvent comprendre une (ou plusieurs) couche(s) isolante(s) telle qu’une couche isolante à base de métal et/ou d’oxyde métallique, sur une ou plusieurs de leurs faces principales, de préférence sur la face intérieure. Lorsque la paroi vitrée est également recouverte d’un revêtement opaque (tel qu’un émail et/ou une peinture), on utilise de préférence une couche isolante compatible avec le revêtement opaque. Alternativement, la couche isolante et le revêtement opaque peuvent être disposés sur des faces différentes de la paroi vitrée (par exemple, la couche isolante peut être sur la face intérieure et le revêtement opaque sur la face extérieure). Encore alternativement, lorsqu’au moins une des parois vitrées est un ensemble vitré, la couche isolante peut être intercalée dans l’ensemble vitré, par exemple entre une couche de PVB et une feuille de verre.

Dans des modes de réalisation, par exemple en alternative à l’utilisation d’un revêtement opaque camouflant la partie de la cavité comprenant les résonateurs, on peut utiliser des résonateurs ayant différentes couleurs et/ou une géométrie différente, par exemple pour former des motifs, pour améliorer l’esthétique du vitrage.

Dans des modes de réalisation avantageux, le vitrage selon l’invention peut présenter une isolation acoustique (déterminée par exemple par une mesure de l’indice d'affaiblissement acoustique, notamment selon la norme ISO 10140) plus élevée qu’un vitrage identique mais ne comprenant pas de résonateur dans la cavité, sur une gamme de fréquences allant de 100 Hz à 5000 Hz, de préférence de 50 Hz à 20 000 Hz.

Le vitrage selon l’invention peut être utilisé dans toute application utilisant des vitrages. En particulier, le vitrage selon l’invention peut être un vitrage de bâtiment. Le vitrage peut être destiné à faire l’interface entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment, et peut par exemple être un vitrage de façade ou un vitrage de fenêtre. Alternativement, le vitrage peut être destiné à être placé à l’intérieur du bâtiment.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un vitrage tel que décrit ci-dessus comprenant :

- la fourniture d’au moins deux parois vitrées ;

- la disposition des deux parois vitrées de sorte à former une cavité entre elles ; - l’introduction dans la cavité d’au moins un empilement de résonateurs empilés selon un axe d’empilement perpendiculaire à leur axe longitudinal, ledit au moins un empilement comprenant au moins deux résonateurs de longueur différente, ledit au moins un empilement étant de préférence disposé sur ou dans un dispositif d’espacement ;

- optionnellement, la fixation des deux parois vitrées sur le dispositif d’espacement.

Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de dépôt d’un revêtement opaque, tel qu’un émail et/ou une peinture, sur au moins une des parois vitrées, de préférence sur la face intérieure d’une des parois vitrées. Cette étape est avantageusement effectuée avant l’étape de disposition des deux parois vitrées de sorte à former une cavité entre elles.

Exemple

L’exemple suivant illustre l'invention sans la limiter.

Un vitrage selon l’invention a été fabriqué. Ce vitrage comprend deux parois vitrées rectangulaires de verre monolithique non trempé non feuilleté, ayant chacune les dimensions suivantes : 1480 mm de longueur, 1230 mm de largeur et 4 mm d’épaisseur. Les deux parois vitrées sont fixées sur un intercalaire d’espacement, de manière à former entre elles une cavité de 20 mm d’épaisseur. L’intercalaire est un cadre rectangulaire en aluminium positionné le long des bords des parois vitrées. Sur la face interne (c’est-à-dire la face tournée vers la cavité) de chacune des quatre portions (ou côtés) de l’intercalaire, un ensemble de deux empilements comprenant chacun trois résonateurs de trois longueurs différentes tel que montré en figure 1 a été fixé. Les quatre ensembles de deux empilements de résonateurs sur les quatre côtés de l’intercalaire sont tous identiques et sont constitués d’un empilement de trois tubes 1 en aluminium épais de 0,5 mm, de section rectangulaire (de dimensions 19,5 mm x 6 mm) et ayant respectivement une longueur de 84 cm, de 66 cm et de 54 cm. Les tubes 1 sont empilés du plus long au plus court et le tube le plus long est fixé sur l’intercalaire. Chacun des tubes 1 des empilements comprend une cloison transversale 2 en aluminium à mi-longueur du tube 1 fermant le tube et définissant deux résonateurs 3 fermé-ouverts identiques de chaque côté de la cloison 2 (la cloison 2 correspondant à l’extrémité fermée des deux résonateurs 3). Deux empilements de résonateurs identiques sont donc formés par chaque empilement de tubes, de part et d’autre du plan défini par les cloisons 2. Le tube 1 de 84 cm a une fréquence de résonance d’environ 200 Hz, le tube 1 de 66 cm a une fréquence de résonance d’environ 250 Hz et le tube 1 de 54 cm a une fréquence de résonance d’environ 315 Hz. Le reste de la cavité comprend de l’air. Un double vitrage comparatif de type 4(20)4 a également été fabriqué.

Ce vitrage comparatif diffère du vitrage selon l’invention uniquement en ce qu’il ne comprend pas de résonateur, la totalité de la cavité étant remplie avec de l’air.

Le spectre de l’indice d'affaiblissement acoustique (R) (ou perte de transmission du son) des deux vitrages a été mesuré en fonction de la fréquence, selon le protocole de mesure défini par la norme ISO 10140.

Les résultats sont montrés en figure 2.

On constate que, par rapport au vitrage comparatif, la présence des empilements de résonateurs permet une amélioration significative des performances acoustiques du vitrage, en particulier pour les fréquences proches de la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage, mais également pour des fréquences supérieures à la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage. Ainsi, on observe une augmentation de l’indice acoustique R _A .t _r , déterminé selon la norme ISO 717-1, de jusqu’à 3 décibels pour le vitrage comprenant les empilement de résonateurs par rapport au vitrage comparatif.