Brevet FR2468063A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un conduit calorifugé pour le transport de fluides ayant une tempé- rature différente de la température du milieu dans lequel est placé Ce conduit. Elle concerne donc un tube entouré d'une gaine de matériau isolant. On sait que l'on réalise un meilleur iso- lementlthermique au moyen d'une couche d'air immobile dans laquelle on empêche la production de courants de convection.C'est pour cette raison, que l'on a adopté comme calorifuges des matériaux expansés, c'est-à-dire des matériaux garnis intérieurement d'une pluralité d'alvéoles ou de cellules remplies d'air et dans les- quelles l'air se trouve enfermé.. Il est évident que les propriétés d'isola- tion thermique d'une couche de matériau expansé sont d'autant meilleures que le nombre de cavités ou d'al- véoles présentes dans le matériau expansé est plus impor- tant à volume de matériau égal. Dans tous les cas lorsqu'on a choisi un matériau expansé, les caractéristiques calorifuges crois- sent de façon directement proportionnelle à l'épaisseur de la couche de matériau expansé adopté pour ce calorifu- geage. En conséquence, lorsqu'on a décidé d'uti- liser un matériau donné, on sait que, pour augmenter l'iso- lation des conduits, l'on doit augmenter l'épaisseur de la couche de ce matériau. Par suite, le coût et le poids de l'iso- lant augmentent proportionnellement à l'augmentation d'épaisseur du matériau isolant, dans la mesure o la quantité de matériau employée s'accroit. Le but de la présente invention est de réaliser un conduit calorifugé au moyen d'une gaine iso- lante de matériau expansé dans laquelle l'isolation thermique donnée au conduit est supérieure à celle qui découle de l'épaisseur de la couche du matériau expansé de départ choisi pour former ladite gaine isolante deé façon à réduire en outre le coût de l'isolant thermique en augmentant le rendement. La présente invention a pour objet un con- duit calorifugé pour le transport de fluides à distance, comprenant un tube en touré d'un revêtement en matériau expansé, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'augmenter les dimensions diamétrales exter- nes du revêtement en matériau expansé. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif avec référence aux des- sins annexés - sur ces dessins la figure 1 représente en perspective avec arrachement un élément de conduit calorifugé selon la présente invention. La figure 2 représente en coupe partielle et avec arrachement une variante de réalisation d'un con- duit calorifugé selon' la présente invention. La figure 3 représente une coupe à plus grande échelle selon la ligne III-III de la figure 1. Dans la forme la plus générale de réalisa- tion de l'invention d'un conduit calorifugé pour le trans- port de fluides ayant une température différente de celle du milieu aràbiant, dans lequel est placé le conduit, celui-ci comprend un tube dans lequel s'écoule le fluide, une gaine de matériau expansé entourant le tube, des moyens permettant de déformer ladite gaine en augmentant en *30 des points uniformément répartis, les dimensions diamé- trales les plus externes et un revêtement pour l'-ensem- ble du tube et de la gaine déformée en contact unique- ment aux points situés sur des cercles de plus grand diamètre. Un mode de réalisation particulier d'un conduit calorifugé pour le transport de fluides à dis- tance, entrant dans la forme générale de réalisation de l'invention, est représenté en perspective avec arrache- ment sur la figure 1. Comme on le voit sur la figure 1 un conduit calorifugé 1 comprend un tube 2, de préférence en matériau élastomère, sur lequel est placée une gaine et en parti- culier une couche 3 de matériau expansé à cellules fermées. La couche 3 de matériau expansé est obte- nue, de préférence à partir d'une bande de matériau expans' enroulée autour du tube 2 dans le sens de sa longueur. Les extrémités les plus grandes de cette bande sont amenées au contact l'une de l'autre le long d'une ligne référencée(3'). Ces extrémités de plus grande dimension peuvent être fermement réunies entre elles. On peut les réunir, par exemple, en intro- duisant des adhésifs entre le tube 2 et la couche 3 de matériau expansé. A défaut d'un tel liant la couche 3 de ma- tériau expansé n'est pas reliée au tube 2 mais elle est simplement enroulée autour de ce tube. Le tube 2, comme le montre la figure 1, est constitué d'une masse façonnée en matériau élastomère 4 comportant un alésage 5 à l'intérieur duquel s'écoule le fluide à transporter à distance. Une structure de renforcement pour la masse façonnée de matériau élastomère 4, c'est-à-dire une gar- niture qui doit résister aux pressions du fluide circu- lant dans l'alésage 5, est placée dans la masse façonnée de matériau élastomère et la couche 3 de matériau expansé. Cette structure comprend, par exemple, des fils 6 en partie enroulés en hélice et en partie disposés longitudinalement sur la surface externe de la masse façonnée de matériau élastomère 4. Le conduit calorifugé 1 est, en outre, pourvu de moyens permettant de déformer la couche 3 de matériau expansé afin d'augmenter les dimensions diamétrales externes de la gaine formée avec cette couche 3. ces moyens, dans la forme particulière de réalisation représentée sur la figure 1 comprennent une pluralité d'anneaux 7 mis en place et uniformément dis- tribués autour de ladite couche 3 de matériau expansé sur toute la longueur dudit conduit calorifugé 1. Les anneaux 7 sont constitués, de préféren- ce de fils ayant leurs extrémités réunies entre elles afin de présenter un diamètre inférieur au diamètre de l'ensemble formé par le tube et la couche de matériau expansé. Ainsi, les anneaux 7 déforment la couche 3 de matériau expansé provoquant un gonflement de celle- ci dans le tronçon compris entre les anneaux adjacents et par suite une augmentation des dimensions diamétrales externes de la gaine formée avec ladite couche de ma- tériau expansé. En outre, sur la couche de matériau ex- pansé, on place une gaine tubulaire formée d'une pelli- cule 10 (voir en particulier la figure 3) de préférence en un matériau résistant aux rayons ultraviolets et aux agents atmosphériques tels que l'ozone, de telle sorte qu'elle soit en contact avec les points de la gaine formée par cette couche de matériau expansé 3 aux dimen- sions diamétrales accrues. En conséquence, se forment des espaces fermés 9 remplis d'air, entre la surface externe 8 de la couche 3 en matériau expansé et la gaine tubulaire for- mée par la pellicule 10. La fonction de cette pellicule 10 étant aussi de protéger la couche 3 en matériau expansé sou- mise aux conditions ambiantes, si on envisage d'utiliser les conduits calorifugés 1 selon la présente invention dans des milieux ambiants protégés, cette pellicule 10 peut être colorée et rendue résistante aux conditions am- biantes qui règnent dans ces milieux. De préférence, on fait en outre adhérer la pellicule 10 à la surface extérieure 8 de la couche 3 du matériau expansé aux points de contact réciproques (voir figure 3). Au cas o la couche 3 de matériau expansé est constituée d'un matériau thermosoudable la chaleur est fournie après l'assemblage dudit article isolé 1 de manière à lier solidement la pellicule 10 à la surface extérieures de ladite couche 3 de matériau expansé. En particulier, la pellicule 10 est en maté- riau thermo-rétractable afin d'accroître l'effet de liai- son entre la pellicule 10 elle-même et la couche 3 qui tend ainsi à épouser davantage la surface extérieure 8 de cette couche 3 de matériau expansé en réduisant évidem- ment les dimensions des espaces fermés 9. Toujours dans le cas o ladite couche 3 de matériau expansé est thermosoudable les extrémités les plus grandes de la bande du matériau expansé à partir de laquelle on obtient ladite couche 3 peuvent être réu- nies solidement entre elles le long de leur droite de liaison 3' en les reliant l'une à l'autre au moyen d'une soudure par frittage, c'est-à-dire une soudure obtenue en ramollissant par la chaleur seulement quelques points de matériau expansé situés sur les côtés à réunir puis en pressant ces côtés l'un contre l'autre et en les re- froidissant. On peut obtenir ladite soudure au moyen d'un jet d'air chaud qui ramollit les points des parois délimitant les cellules du matériau expansé sur les deux faces à réunir en évitant l'affaissement de ces cellules pendant l'action de compression exercée dans la zone de réunion l'une à l'autre des bords de la bande de ma- tériau expansé. Une autre forme de réalisation d'un conduit calorifugé il pour le transport de liquide à distance est représenté sur la figure 2, en coupe partielle et avec arrachement. Dans la description suivante on conservera les mêmes références numériques que celles déjà utilisées dans les descriptions des figures 1 à 3 pour désigner les mêmes éléments du conduit calorifugé en matériau expansé. Le conduit calorifugé Il comprend un tube 2 constitué d'une masse façonnée 4 de matériau élasto- mère pourvue d'un alésage 5 à travers lequel s'écoule le fluide transporté. Ladite masse façonnée 4 de matériau élas- tomère comprend à l'intérieur une structure de renforce- ment 13 connue en soi. Une couche 3 de matériau expansé à cellules fermées entoure le tube. Cette couche est obtenue, par exemple, en enroulant autour du tube 2 dans le sens longi- tudinal une bande de matériau expansé à cellules fermées. Autour de la surface extérieure 8 de cette couche 3 de matériau expansé on enroule un fil 12 selon une hélice cylindrique à un ou plusieurs éléments aussi opposés entre eux (une hélice à un seul élément est représentée sur la figure 2). L'hélice, selon laquelle le fil 12 est enroulé est un cylindre de base avant un diamètre inférieur au diamètre de l'ensemble formé par le tube et la couche de matériau expansé. Par cylindre de base,on entend, selon la présente invention, le cylindre engendré par translation du cercle de base de l'hélice le long d'une droite per- pendiculaire au plan de ce cercle. 7. En d'autres termes, le cylindre de base est le cylindre dont les génératrices coupent toutes les spires de l'hélice cylindrique. Le fil 12 enroulé en hélice autour de la couche 3 de matériau expansé est une autre forme de réa- lisation des moyens permettant de déformer la couche 3 de matériau expansé afin d'augmenter les dimensions diamétrales externes de la gaine formée avec ladite couche de matériau expansé. En outre, les espaces fermés remplis d'air' (voir également la figure 3) sont formés au moyen d'une pellicule 10, du type précédemment décrit et adhèrent à ladite surface externe 8 de la couche 3 de matériau expansé en des points situés sur les cercles de plus grand diamètre compris entre les espaces fermés 9 adjacents. La pellicule 10 peut être obtenue à partir d'un film de matière plastique sous la forme d'une bande enroulée hélicoldalement autour de l'ensemble formé par le tube et la couche de matériau expansé, les extré- mités latérales de ladite bande se superposant l'une l'autre afin de garantir la continuité de cette pellicule 10. La pellicule 10 peut encore être extrudée sur l'ensemble formé par le tube et la couche de maté- riau expansé. La description que l'on vient de faire con- cernant quelques modes de réalisation de l'invention, ainsi que les considérations qui précèdent font bien comprendre comment la solution adoptée dans la présente invention permet d'atteindre les buts que l'on s'était fixés. En effet en provoquant des déformations lo- calisées le long d'une ligne au moyen d'anneaux ou d'un fil enroulé en hélice, ou de moyens équivalents tels qu'un filet ou analogue, on produit un gonflement du ma- tériau expansé dans les zones comprises entre les lignes adjacentes le long desquelles se produit la déformation par écrasement. Un tel gonflement entraîne une dilatation des alvéoles du matériau expansé dans les zones comprises entre les lignes de déformation et se traduit ainsi, par une plus grande quantité d'air qui est le véritable iso- lant approprié dans de telles zones, ce qui entraîne une augmentation du pouvoir calorifuge. Il est vrai que cette dilatation se produit au prix d'une compression ou d'un écrasement le long des lignes de la couche de matériau expansé o évidemment le pouvoir calorifuge diminue, màis la présence de la gaine tubulaire pelliculaire placée à l'extérieur de la surface de la couche de matériau expansé et reliée à la zone expansée de celle-ci, entraîne la formation d'espaces fermés remplis d'air correspondant à la zone déformée et augmente ainsi l'isolation dans cette zone. En outre, avec un conduit calorifugé selon la présente invention il est possible d'incurver le tube selon des rayons de courbure beaucoup plus petits que ceux que l'on peut donner à des tubes calorifugés du type connu sans danger d'applatissement du tube. Ainsi, la présence d'anneaux ou de fils enroulés en hélice -donne une capacité de pliage importante à la couche iso- lante du tube tout en conférant une plus grande flexibi- lité au conduit dans son ensemble. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir du cadre de la présente inven- tion. REVENDICATIONS 1.- Conduit calorifugé pour le transport de fluides à distance comprenant un tube (2) et un revê- tement de matériau expansé (3) entourant ce tube, carac- térisé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'aug- menter les dimensions diamétrales externes du revêtement en matériau expansé. - Conduit calorifugé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que ces moyens comprennent une pluralité d'anneaux (7) ayant un diamètre inférieur au diamètre de l'ensemble formé par le tube et le matériau expansé, ces anneaux étant répartis uniformément autour de cet ensemble, sur toute sa longueur. 3.- Conduit calorifugé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un fil (12) enroulé en hélice autour du matériau expansé, le cylindre de base de ladite hélice ayant un diamètre inférieur au diamètre de l'ensemble formé par le tube et le matériau expansé. 4.- Conduit calorifugé selon les revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des es- paces fermés remplis d'air (9) formés dans l'espace situé au-dessus desdits anneaux. 5.- Conduit calorifugé selon les revendica- tions 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend des espaces fermés remplis d'air (9) formés dans l'espace situé au-dessus du fil enroulé en hélice. 6.- Conduit calorifugé selon les revendi- cations 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits espaces fermés sont clos extérieurement par une pellicule (10) au contact de la surface externe du matériau expansé en des points situés sur des cercles de plus grand diamètre. 7.- Conduit calorifugé selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la pellicule (10) est ther- morétractable et adhérente à la surface du matériau expansé en des points situés sur des cercles de plus grand diamètre. 8.- Conduit calorifugé selon l'une quelcon- que des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite couche en matériau expansé (3) est une bande de matériau expansé enroulée longitudinalement autour du tube. 9O- Conduit calorifugé selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que les extrémités les plus grandes de ladite bande de matériau expansé (3) enroulée longitudinalement autour du tube sont mises au contact l'une de l'autre et sont reliées entre elles. 10.- Conduit calorifugé selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une structure (13) de renforcement du tube est placée entre ce tube (2) et la couche de matériau expansé (3).