Brevet FR2229837A1 — publié le 19741213

invention est relate à des piezes-enveloppes de forme calorifugées poul cheminées et conduits similaires 'à i- sieurs chapes, ou parties disposées 'es unes dans les autres. Depuis de nombreuses anisées, on utilise couramment des éléments préfabriqués pour la cons-'ruction de cheminées aussi bien encastrées que détachées, dont la paroi peut être différemment agencée. Les cheminées à une seule paroi, par exemple en béton, acier, céramique ou similaire - pouvant contenir aussi des chambres à air - sont limitées dans leurs applications et se fissurent souvent par suite d'efforts de tension thermique aux températures élevées. Des problèmes de dilatation se posent pour des cheminées d'immeubles de grande hauteur. Dans ces cheminées, les pertes calorifiques sont généralement trop élevées et il s'y produit inévitablement des condensations.Les cheminées à deux chapes formées d'un tuyau intérieur et d'un tuyau-enveloppe, entre lesquels est inclus de l'air assurant l'isolation thermique, tiennent compte de la dilatation, par le fait que le tuyau intérieur de circulation des fumées est séparé de l'enveloppe par l'intervalle d'air. La faculté d'isolation thermique relativement faible de l'air s'avère toutefois insuffisante lorsque la cheminée est également en service d'été, par exemple pour la préparation d'eau chaude, et traverse de petits locaux. Les températures superficielles deviennent comparativement trop fortes. Pour des immeubles de grand standing, la cheminée à deux chapes est remplacée par une cheminée connue à trois chapes avec une couche calorifuge spéciale, qui est formée de matériaux ou d'enduits isolants opposant au passage de la chaleur une résistance plus grande qu'un matelas d'air. Avec une cheminée de ce type, il est possible de prendre en considération les conditions particulières imposées par le combustible utilisé et par les constituants spécifiques de ses fumées, ainsi que par la température de fonctionnement et la rugosité des parois, et de choisir en conséquence le matériau le mieux approprié pour l'exécution du tuyau intérieur. I1 est courant d'utiliser des tuyaux en béton pour le chauffage au gaz, des tuyaux en céramique pour le chauffage au mazout et des tuyaux métalliques pour des durées de chauffage particulièrement courtes.Les pièces de forme nécessaires à l'érection des cheminées à trois chapes de ce genre sont des pièces séparées, ce qui en complique la livraison sur le chantier, le transport et le montage. Il peut se produire des dé fauts et des imperfections lors de ltélaboration de la couche ca calorifuge devant être introduite entre la pièce de forme constituant le tuyau intérieur et celle qui constitue le tuyau-enveloppe. On n'est jamais certain que la couche calorifuge est disposée uniformément et régulièrement au montage de la cheminée. Des épaisseurs trop faibles ou une absènce du calorifuge à certains emplacements entre le tuyau intérieur et le tuyau-enveloppe, peuvent être à l'origine d'efforts de tension thermique et de fissures. Dans une forme de réalisation connue d'une cheminée à trois chapes, la pièce de forme constituant le tuyau intérieur est munie d'un calorifuge, qui en est solidaire et auquel font suite une isolation par air et l'enveloppe. Là mince couche d'air est nécessaire pour autoriser la dilatation longitudinale et transversale du tuyau intérieur calorifugé. Avec un tuyau intérieur auquel est réunie directement la couche calorifuge extérieure, on n'a besoin d'insérer l'une dans l'autre que deux pièces de forme pour exécuter la cheminée à trois chapes, mais cette disposition est affectée d'autres inconvénients importants. Au cours du transport généralement horizontal des tuyaux intérieurs calorifugés, la partie tendre, savoir la couche calorifuge, se trouve à l'extérieur et risque d'être endommagée ou brisée pendant le transport.Pour éliminer ce risque, on est obligé de consolider dans une certaine mesure la surface externe nue du calorifuge, au moyen d'une bouillie de ciment ou d'un enduit au silicate. Pendant le transport et le stockage, la couche calorifuge est en outre soumise aux influences atmosphériques. Le calorifuge est hygroscopique et peut s'imbiber complètement d'humidité lors d'un stockage prolongé aussi bien dans un hangar que sur un chantier extérieur I1 en résulte qu'à la mise en température de la cheminée la couche calorifuge peut être détruite par une diffusion de vapeur. Lorsque le liant utilisé pour le mortier calorifuge est formé de perlite et de ciment, l'application de la cheminée est limitée à une température maximale d'environ 5000C. Etant donné que le coefficient de dilatation du mortier calorifuge n'est pas le même que celui du tuyau intérieur en céramique, il peut arriver de plus que le mortier calorifuge éclate après des changements de température répétés. Les tuyaux intérieurs en céramique sont fournis d'habitude sans cannelures ni rainures sur leur surface externe afin que le tuyau intérieur puisse se dila ter et glisser dans la couche de calorifuge. On doit donc utiliser à cet effet des tuyaux céramiques dont la surface externe n'est pas la même que sur les tuyaux usuels du commerce. Aux surfaces de joints, les pièces de forme pour cheminées s'engagent en général les unes dans les autres par rainure et languette.Si le tuyau intérieur utilisé est muni d'un calorifuge réuni rigidement à sa surface externe, un engagement par rainure et languette est défavorable, car la moitié de la rainure et de la languette est formée dans le matériau calorifuge, qui possède par nature une résistance relativement faible à la pression. Le danger de rupture ou d'effrittement est alors très grand. L'invention a pour but de réaliser, pour des cheminées à plusieurs chapes ou épaisseurs, une pièce-enveloppe dè forme, dans laquelle deux chapes, dont l'une est un calorifuge, forment un ensemble, le calorifuge étant protégé efficacement dans la pièce de forme composite. La pièce-enveloppe de forme pour cheminées à plusieurs chapes, dans laquelle la couche calorifuge et le tuyau-enveloppe sont engagées l'un dans l'autre, est caractérisée selon l'invention en ce que la chape ou couche calorifuge est réunie rigidement à la surface interne du tuyau-enveloppe et en ce que le tuyau-enveloppe et la couche calorifuge forment un élément de construction monobloc. La pièce-enveloppe de forme pour cheminées à plusieurs chapes, agencée de cette manière, offre divers avantages important. En raison de la liaison. directe entre la couche calorifuge et la face interne de la pièce-enveloppe de forme, le calorifuge est protégé simplement et surement et la stabilité de la couche calorifuge est assurée par la pièce-enveloppe de forme. I1 est possible d'utiliser des tuyaux intérieurs préfabriqués du commerce, qui peuvent être exécutés en des matériaux et à des formes différentes selon leur destination, par exemple pour résister aux explosions, aux températures élevées, à la corrosion, etc. Le tuyau-enveloppe avec calorifuge peut être donc utilisé pour les types les plus variés de tuyaux intérieurs, ce qui simplifie notablement les approvisionnements. Pendant le transport et le stockage, généralement en position horizontale, de la pièceenveloppe de forme calorifugée, la couche calorifuge est à l'abri da la pluie et des autres. intempéries.Pour l'édification conforme à l'invention d'une cheminée à plusieurs chapes, le matelas d'air peut être complètement supprimé, car la couche calorifuge peut être maintenue élastique ainsi que résistante à l'abrasion et n'est pas réunie rigidement au tuyau intérieur mobile. Une différence essentielle par rapport à un tuyau intérieur réuni rigidement à la couche calorifuge réside en ce que la pièce-enveloppe de forme peut être toujours gardée en réserve à l'étant préfabriqué, c'est-à-dire entièrement terminée. I1 faut noter en outre que, dans l'objet de l'invention, la température dans la couche adhérente entre l'enveloppe et la couche calorifuge ne se monte plus qu'a un tiers des températures régnant dans la couche de séparation entre le tuyau intérieur et le calorifuge. I1 ne se pose donc plus de problème de dilatation. La situation protégée de la couche calorifuge dans la pièce de forme pour cheminées permet d'utiliser un calorifuge à base de fibres minérales, capable de résister à la température dite "de cuisson" de la cheminée, qui est d'environ 1000 C. Le domaine d'application est par conséquent notablement élargi. Etant donné que le calorifuge est fixé intérieurement à l'enveloppe; on peut utiliser comme tuyau intérieur tant un tuyau de section à angles que circulàire, c'està-dire tous les tuyaux se trouvant dans le commerce, même possédant des propriétés spéciales.Le calorifuge à base de fibres minérales a pour autre avantage de ne pas être hygroscopique. Un avantage supplémentaire réside dans la réduction des dépenses sur le chantier. L'érection de la cheminée sur place demande moins de main-d'oeuvre et exige des efforts moindres de la part du personnel. La pénétration de corps étrangers, en particulier de petits morceaux de mortier, dans la couche calorifuge est impossible. Le négociant en-matériaux de construction n'a besoin de disposer que d'un stock sensiblement plus faible. La liaison entre la pièce-enveloppe de forme et la couche calorifuge intérieure peut être réalisée de différentes manières, par exemple par clouage, agrafage, ou au moyen de vis et organes analogues. On peut effectuer également une liaison d'adhérence par collage, pressage ou procédé équivalent. La-pièce-enveloppe peut être de forme circulaire ou à angles et exécutée en un matériau tel qué du béton, de la céramique, un mental ou analogue. Tandis que, pour un tuyau intérieur auquel est réunie une couche calorifuge extérieure, le mortier est appliqué sur le tuyau intérieur et la couche calorifuge, ce qui fait disparaître l'effet d'isolation dans le joint (en raison de la formation i'iri pont de chaleur), dans la pièce-enveloppe de forme selon llinvention, le mortier est appliqué seulement sur les tuyaux intrieurs, mais pas sur la couche calorifuge tendre, si bien que l'effet d'isolation n' est interrompu à aucun emplacement. Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est décrit ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel 1asFig. 1 et 2 représentent en perssoctive deux formes d'exécution de la pièce-anveloppe selon l'invention la Fig. 3 représente schématiquement en coupe un tronçon d'une cheminée comportant la pièce-enveloppe de forme selon l'invention. Sur les Fig. 1 et 2, les pièces-enveloppes de forme 1 et 2 constituent un élément de construction composite monobloc, formé d'une enveloppe 3 et d'une couche calorifuge intérieure 4. Le matériau utilisé pour l'enveloppe peut être du béton, de la céramique, un métal ou similaire. La couche calorifuge prévue est avantageusement à base de fibres minérales ou de fibres d'amiante, bien qu'on puisse l'exécuter aussi bien en béton léger. L'épaisseur de la couche calorifuge est comprise, de préférence, entre 20 et 50 mm environ. Les pièces de forme 1 et 2 peuvent présenter en section n'importe quelle forme appropriée. La Fig. 3 représente la structure prévue de préférence pour une cheminée dont le tuyau-enveloppe est constitué par des pièces de forme composites, telles que celles de la Fig.l ou de la Fig. 2. Après un assemblage approprié des éléments 5 constituant le tuyau intérieur, on met en place les pièces-enveloppes de forme 1 (ou 2) munies intérieurement de la couche calorifuge, les joints entre les éléments du tuyau intérieur et les pièces-enveloppes de forme étant décalés mutuellement. REVENDICATIONS 1. Pièce-enveloppe de forme pour cheminée ou construction similaire, se composant de parties assemblées disposées les unes dans les autres et servant de tuyau intérieur, de couche calorifuge et de tuyau-enveloppe, caractérisée en ce que la couche calorifuge ou isolante (4) est réunie rigidement à la surface interne de la pièce-enveloppe de forme (3) et en ce què celle-ci et la couche calorifuge (4) forment un élément de construction monobloc. 2. Pièce-enveloppe de forme suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la couche calorifuge (4) est for mée d'un isolant en majorité à base de fibres minérales.- 3. Pièce-enveloppe de forme suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche isolante ou calorifuge intérieure (4) est réunie à l'enveloppe (3) au moyen d'éléments mécaniques de fixation, tels que des clous, des agrafes, des vis ou analogues. 4. Pièce-enveloppe de forme suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche calorifuge (4) est réunie en un ensemble à l'enveloppe (3)- par adhérence, notamment par collage, pressage ou moyen équivalent.