Brevet FR2237036A1 — publié le 19750207

La presente invention concerne une gaine de protection des conduits de fumée, contre les choes thermiques, principalement destinée à-la zone dè raccordement du conduit de sortie de l'appareil de chauffage avec le conduit vertical principal de l'immeuble, ladite gaine réalisant principalement cette pr-otection,- simultanément avec une accélération de l'as cendance des gaz chauds évacués. On connaît déjà différents procédés de protection interne des con duits de fumée, contre leur élévation de température provoqué par le pas-- sage deys gaz chauds, notamment dans les zones proches de la sortie des appareils de chauffage, qui peuvent produire des détériorations de surface, ou des fissurations des conduits eux-mêmes ; on connaît notamment des re vêtement internes, réfractaires ou autres, minéraux ou métalliques, toutes ces solutions concernant des revêtements appliqués directement sur les parois des conduits ; mais toutes ces solutions sont d'une miseen place délicate et onéreuse, et, à l'usage d'un remplacement compliqué ; de plus, ces memes solutions sont, dans les meilleurs cas, sans influence sur l'a -mélioration du tirage des cheminées, ou des conduits principaux. La présente invention concerne une protection interne des zônes de raccordement, situées entre le conduit de sortie de I'appareil de chaux fage,- et la cheminée unitaire ou le conduit principal vertical deA'immeu- ble ; ce dispositif offre, entre autres1 l'avantage d'-apporter une isolation thermique correcte de Ia cheminée ou du conduit principal, pour les zones des points chauds maximum définis ci-dessus, mais encore d'éviter un éventuel contact entre la flamme pouvant provenir de l'appareil de chauffage et la paroi du conduit, et enfin de réaliser une accélération naturelle de l'ascendance des gaz brûles, donc du tirage de l'ensemble, tout en restant d'une conception et d'une mise en place particulièrement simple, par conséquent d'un bas prix de revient. On comprendra mieux le detail de la présente invention, à la lecture de l'exemple de réalisation, non limitatif, décrit dans ce qui suit, et des figures annexées, parmi lesquelles Les figures l et 2 sont des vues schématiques en coupe d'un conduit principal comprenant une ou plusieurs gaînes de protection, objet du présent brevet. La figure 3 est une vue schématique en coupe, de cette gamine de protection. Les figures 4-5-6-7-8 et 9 sont des vues schématiques7 en plan, de différentes versions de cette gaine de protection. La figure 10 est une vue schématique, en coupe, montrant le fonctionnement de cette gamine. Dans une conception type, non limitative, d'un conduit de fumée représenté figures 1 et 2, comprenant une gaine de protection conforme à la présente invention, le conduit principal, 1, habituellement réalisé en réfractaire, en béton, en amiante-ciment ou autres matériaux, est constitué de tronçons successifs superposés? raccordés par un dispositif de 5oint, 2, d'un type connu ; entre cestronçons successifs, sont intercalés, au niveau de chaque étage du bâtiment, des tronçons en forme de T, 3, pernettant de raccorder les différents appareils de chauffage, 4 au conduit principal, 1. A la partie inférieure de cet ensemble est monté un régulateur de tirage, 5, d'un type connu, formant à là fois trappe de ramonage et clapet d'explosion. A la partie supérieure de l'ensemble est installéXsoit un aspirateur, 6, statique ou non, d'un type connu, qui s'oppose notamment aux refoulements qui peuvent être provoqués, dans le conduit, par les vents ex térieurs,soit un cône éjecteur. Dans un tel ensemble, la gaine de protection, 7, -objet du présent brevet, est.raccordée, par sa branche. horizontale, avec le conduit d'évacuation des gaz de combustion de l'appareil de chauffage, 4, I'étanchélté étant réalisée par un mastic, ou par du mortier, ou tout autre produit ha bituellement employé dans ce but, ou par tous dispositifs connus de serrage mécanique circonférentiel, ou par simple emboîtement ; llétanchélté entre la branche horizontale du tronçon en T, 3, et de la gaine de protection, 7, au point a est facultative, mais conseillée. La gaine de protection, 7, elle-même, représentée figure 3 à plus grande échelle, avec le tronçon en T, 3, est réalisée de préférence en tôle, inoxydable ou non, mais peut l'être également en béton, amiante-ciment, ou autre matériau réfractaire, d'épaisseur convenable t elle peut également être réalisée en tôle ordinaire1- revêtue intérieurement d'une protection minérale ou chimique, ou par une cementation ou traitée thermiquement pour rendre cette surface inattaquable par les gaz de combustion. Cette gaine de protection, 7, se compose d'une branche tubulaire verticale, 8, et d'une branche tubulaire hc-rizontale, 9 ; dans une solution économique, et pour faciliter la mise en place, la branche horizontale, 9, s'emboîte simplement dans la branche verticale, 8, le dépassement intérieur, 10, de la premiere dans la seconde étant le plus faible possible pour ne pas causer de perturbations notables dans le flux des gaz, montant a' l'intérieur de la branche verticale, 8. Des pattes de centrage, Il et 12, réparties en nombre suffisant sur la périphérie de la branche verticale, 8, assurent la position correc te de cette dernière par rapport au tronçon en T, 3 ; ces pattes peuvent être réalisées par découpage et pliage a partir de la tôle elle-même cons tituant la branche verticale, 8, comme représenté à la partie haute, ou rapportée, par exemple par soudure, comme représenté à la partie basse. L'extrémité basse, 131 est de préférence de forme conique, pour les raisons qui seront formulées ci-après, dans la description du -fonc- tionnement du aiSpositif. On peut remarquer dans cette description que la mise en place de la gaine de protection, 7, dans le tronçon en T, 3, s'opère d'une façon très simple, puisqu'iI suffit d'engager la branche horizontale, 9, sur le conduit de sortie de l'appareil de chauffage, 4, puis d'introduire la branche verticale, 8, dans le tronçon en T, 3, à partir du bas ou du haut -de ce dernier, avant mise en place du tronçon supérieur suivant, et enfin d'engager la branche horizontale, 9, dans la branche verticale, 6, par coulissement sur le conduit de sortie de I'appareil de chauffage, 4, jusqu'à obtention du dépassement, 10 ; la branche verticale, 8, qui est centrée par ses pattes, Il et 12, se trouve alors supportée par la branche horizontale, 9, elle-même positionnée en hauteur par le conduit de sortie de l'appareil de chauffage, 4, ou centrée par un dispositif analogue à celui de la branche verticale, 8. Les dimensions générales de la gaine de protection, 7, peuvent vari-er selon les cas d'util-isation, comme varient en pratique les dimens- -sions des conduits, l, en fonction de la puissance calorifique de 1 'appa- reil de chauffage, 4, de la hauteur totale duconduitprincipal, i, luimême et des vents agissant sur son extrémité supérieur-e, de la nature du combustible, et de tous les paramètres habituellement pris en considération pour le calcul d'une évacuation correcte des gaz de combustion. L'-expérîence a démontré que la gaine de protection, 7, pouvait être proportionnée à la section de passage prévue à l'intérieur du conduit principal, 1, en appliquant les valeurs relatives approximatives suivantes La hauteur L 1, variera entre 2,5 et3,5 fois la valeur de D 1. La hauteur L 2, variera entre 0,5- et 2,5 -fois la valeur de D 1. La hauteur L 3, variera entre 0,5 et 2,0 faîs la valeur de D 2. Le diamètre D 2, variera entre 0,7 et 0,85 fois la valeur de D 1. Le diamètre D 3, variera entre 0,4 et 0,6 fois la valeur de D 1. Sans sortir du cadre du présent brevet des variantes de réalisation peuvent être adoptées, et c'est ainsi, sans que les exemples qui sui vent-soient limitatifs, que Les éléments de conduit, I- et 3, pourront avoir une section droite circulaire ou carrée, ou rectangulaire, comme représenté figures 4-5-6-7 et 8. La branche verticale, 8, pourra elle-mene avoir une section droite circulaire ou carrée1 ou rectangulaire, comme représenté figures 4-5-6-7 et 8. . Dans le cas des figures 5 et 7 lsemboitement entre-la branche verticale1 8, et Ia branche horizontale, 9, pourra se faire comme représenté figure 8. La gaine de protection, 7, pourra être conçue en deux pièces, 15 et 16, comme représenté figure 9, la branche horizontale, 9, étant solidarisée avec la pièce, 15, ces deux pièces s'introduisant successivement par l'intérieur du tronçon en T, 3, par coulissement l'une sur l'autre, grâce aux pliages mâles et femelles, 17, pendant que ceux-ci et le pliage, 17a, ou des pattes i1 et 12 le remplaçant, sont utilisés pour le centrage. Dans un ensemble tel que décrit précédemment, représenté en fonctionnement figure 10, on constate les avantages et particularités suivantes Les gaz de combustion, sortant du conduit d'évacuation de l'appareil de chauffage, 4, ont un impact thermique maximum avec la zône, 18, de la paroi interne de la gaine de protection, 7, la zone correspondante du tronçon en T, 3, n'étant atteinte que par le rayonnement thermique dégagé par la gaine, 7 ; l'absence de contact direct, dans cette zOne, entre les gaz chauds et le tronçon en T, 3, protège celui-ci contre les attaques chimiques diverses, de sa paroi interne, et les détériorations de toutes sortes, par exemple les fissurations provoqués par l'élévation brutale de température. L'élévation de température, provoquée par l'ascendance des gaz chauds à l'intérieur de la gaine de protection, 7, principalement dans la zOne située entre son extrémité supérieure et son raccordement avec le cor duit d'évacuation de ces gaz, de l'appareil de chauffage, 4, entraîne une ascendance d'air frais par l'intermédiaire du régulateur de tirage, 5. Une partie de cet air frais passe dans l'espace annulaire, 14, et contribue, par refroidissement, à la protection thermique du tronçon en T, 3, et de la gaine de protection, 7. Simultanément, un complément d'air frais pénètre dans la gaine de protection, 7, et provoque un abaissement de la température des gaz chauds et à une dilution de ceux-ci, laquelle contribue à l'amélioration du tirage thermique. La partie inférieure conique, 13, de la gaine de protection, 7, limite et règle l'entrée d'air frais à l'intérieur de cette dernière et en provoquant une détente de cet air frais après sa pénétration dans ladite gaine, et une réduction de son ascendance,évite toutes perturbations dans l'écoulement du fluxde gaz chauds, permettant ainsi la réaLisatiou du mélange qui conduit à une réduction de.la température, ce qui par conséquent contribue à la protection chimique et thermique du dispositif. A titre de resultatspratiques, obtenus avec un ensemble réalise selon la description qui -précède, et concernant un conduit principal, 1, de diamètre intérieur de 200mm, on peut signaler les relevés réels de température ci-dessous, en relation avecla figure 107 démontrant le rendement pratique du dispositif, et alors que la température ambiante était de 230 TEMPERÂTURES RELEVEES POINTS FUMEES SURFACE EXTERIEURE DU CONDUIT 1- (Amiante-Ciment IL 230 2 23 3 32 4 1950 5 195 6 1550 7 1350 Il va de soi, que sans sortir du cadre du présent brevet, on peut réaliser des dispositifs conforme à la description, non limitative, qui précède, sans limitation de dimensions ou de conception des conduits d'éévacuation des gaz de combustion, en cause , c'este ainsi que ce principe peut être appliqué aux installations industrielles les plus importantes de chauffage ou autre, jusqu aux simples cheminées de maisons particulières, à un seul appareil de chauffage, en passant par les conduits principaux d'immeubles à étages multiples. Ainsi il est démontré qutun tel dispositif appprte bien une protection thermique particulièrement-efficace des conduits d'évacuation des gaz de combustion des appareils de chauffage ou autres, et plus particulièrement dans les zones recevant les chocs thermiques les plus importants, tout en améliorant notablement le tirage naturel desdits conduit; ; il découle de ce fait que les -détériorations de toutes sortes, de ces conduits peuvent être évitées, ainsi que les travaux de remise en état, parfois importantsuien découlent.= Pour ces raisons et ~aussi du fait que la réalisation et la mise en place de ce dispositif sont particulièrement simples eut économiques, il ne fait aucun doute qu'untel d-ispositif, entant que procédé et produit nouveau, représente un intérêt économique et iridustriel -important pour les industries du bâtiment ou des installations thermiques qui en font application. REVENDICATIONS 1 - Galne de protection thermique interne des conduits d'évacuation des gaz de combustion des appareils thermiques ou de chauffage, carat térisée par le fait que ladite gaine constitue, à l'intérieur du conduit, un passage unique pour les gaz de combustion, dans les zônes des températures les plus élevées, que ladite gaine est séparée du conduit par un espace annulaire qui l'isole du conduit en abaissant -la température de celuici, cet espace annulaire étant aussi al-imenté en air extérieur, dont le passage améliore le tirage naturel du conduit, pendant que cet air extérieur alimente également la gaîne-ellemême, à l'intérieur de laquelle il abaisse la température des gaz de combustion, ces caractéristiques étant indépendantes des dimensions, de la forme de section, ou de la nature des conduits eux-mêmes. 2 - Gaîne de protection selon revendication n0 l caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en matériau réfractaire ou en tôle, inoxydable ou non, et qu'elle est composée au moins de deux pièces emboItables- pour faciliter sa mise en place, qui sont elle-memes munies des éléments nécessaires à leur positionnement correct par rapport à la section intérieure du conduit. 3 - Galne de protection selon revendication nO 2 caractérisée par le fait qu'elle est munie, à son extrémité reçevant l'air extérieur, d'une partie conique7 réduisant et réglant l'admission intérieure de cet air, et réalisant une dépression qui améliore les conditions de mélange avec les gaz de combustion tout en supprimant toutés-perturbations dans l'ascendance thermique naturelle de ceux-ci. 4 - Galne de protection selon revendication nO 2 caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous forme de deux branches, horizontale et verticale, sremboitant l'une dans l'autre, après mise en place du tronçon de conduit qui la reçoit, alors que cette jonction n' apporte pas de perturbation danse flux ascendant des gaz de combustion. 5 - Gaine de protection selon revendication nO 2 caractérisée par le fait qu'elle est réalisée sous forme de deux parties-, l'une comprenant la branche horizontale et une partie de la branche verticale, l'autre comprenant le reste de la branche verticale, la jonction étant faite par pliages verticaux coulissants, utilisés également pour le positionnement correct par rapport à la section intérieur du conduit. 6- - Gaine de protection selon revendication ne 2 caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en tôle ordinaire, protégée intérieurement par un revêtement de surface, minéral~ou chimique, ou par une cementation, ou traitée thermiquement pour rendre sa surfac-e inattaquable par les gaz de combustion. 7 - Gaîne de protection selon revendication nO 1 caractérisée par le fait qu'elle constitue à la fois un procédé et un produit nouveau pour ltemploi particulier auquel elle est destinée.