Brevet FR2461198A1 — publié le 19810130

L'invention concerne une installation de chauffage, notamment une installation de chauffage, chauffée au gaz, comportant un appareil de chauffage au moins dont le canal d'évacuation des gaz brûlés est raccordé à un conduit d'évacuation en forme de cheminée, et dont l'amenée de l'air s'effectue indépendamment du conduit d'évacuation, la partie de l'appareil de chauffage en relation avec les gaz de chauffage, voire avec les gaz brûlés, étant enfermée dans un compartiment qui est fermé par rapport au local d'installation de l'appareil, et qui est relié d'une manière étanche, par rapport au local dtinstallation, au conduit d'évacuation en forme de cheminée, alors qutil existe un canal d'amenée de l'air propre à l'installation qui établit une relation vers l'air libre, et sur lequel se raccorde le même compartiment d'une manière également étanche par rapport au local d'installation, le canal d'amenée de l'air ou la conduite d'évacuation des gaz brûlés du compartiment étant équipé d'un ventilateur accélérant l'évacuation des gaz brûlés. La plus grande partie des installations de chauffage dans lesquelles la chaleur est provoquée par la combustion d'un combustible approprié est raccordée à un conduit, sous forme de cheminée, qui assure l'évacuation des gaz brûlés. Ceci est valable, bien entendu, pour les appareils chauffés au gaz. Les appareils généralement mis en place sont utilisés soit pour le chauffage de l'air dans les pièces, soit pour le chauffage d'un fluide caloporteur, tel que l'eau par exemple. L'inconvénient des appareils de chauffage au gaz installés dans un local et raccordés à une cheminée réside dans le fait qu'un bon tirage de la cheminée provoque non seulement une arrivée d'air de combustion dans le local où se trouve l'appareil -et, a fortiori, une baisse de la température dans ce local, et, dans certains cas, des courants d'air désagréables- mais aussi et surtour un flux d'air entre l'ouverture de la conduite d'amenée de l'air et le local d'installation de l'appareil, lequel flux d'air est évacué directement dans la cheminée, ce qui provoque une perte non négligeable de chaleur précieuse. Le danger d'une propagation de gaz dangereux dans le local d'installation de l'appareil est amplement écarté, avec les appareils du type connu.Par contre, les précautions à prendre, pour le raccordement de ces appareils au conduit d'évacuation des gaz brûlés sous forme de cheminée, voire à la conduite d'amenée de l'air, compliquent sérieusement les opéra tions de montage. I1 incombe à la présente invention de créer une installation de chauffage du type commenté ci-dessus qui supprime amplement les difficultés de montage, et qui permette, d'une manière simple, d'améliorer encore le rendement thermique. Le problème ainsi posé est résolu, suivant l'invention, par le fait que le conduit d'évacuation des gaz brûlés est aménagé à l'intérieur du canal d'amenée de l'air, ou que le canal d'amenée de l'air est aménagé à l'intérieur du conduit d'évacuation des gaz brûlés. L'avantage de cette structure, conforme à l'invention, réside dans la simplicité du montage du conduit d'évacuation des gaz brûlés et du raccordement des appareils-de chauffage à ce même conduit d'évacuation, d'une part, et au canal d'amenée de l'air, d'autre part. On réalise ainsi un préchauffage de l'air, et, a fortiori, une amelioration.du rendement thermique, notamment sur les installations comportant plusieurs appareils de chauffage répartis dans les différents étages d'un même immeuble et raccordés à un même conduit d'évacuation, ce qui permet en même temps de créer, d'une manière simple, un courant d'évacuation des gaz brûlés particulièrement efficace. Les opérations de nettoyage du canal d'amenée de l'air, ainsi que du conduit d'évacuation des gaz brûlés, sont facilitées par le fait que le canal d'amenée de l'air est constitué d'une gaine, essentiellement verticale, aboutissant à l'air libre, alors que le conduit d'évacuation des gaz brûlés est formé d'un tuyau aménagé à l'intérieur de cette gaine. Pour améliorer le rendement thermique, il importe que le conduit d'évacuation des gaz brûlés et le canal d'amenée de l'air soient constitués de deux tubes concentriques, et que le tube constituant le conduit d'évacuation se trouve, de préférence, placé à l'intérieur. Compte tenu de la diversité des conditions locales, le canal d'amenée de l'air peut présenter des formes et des structures différentes. Dans certains cas, il est avantageux de prévoir que le canal d'amenée de l'air comporte, sur son extrémité inférieure, une ouverture aboutissant à l'extérieur. Cette mesure s'avère particulièrement efficace dans le cas où plusieurs appareils de chauffage, répartis dans les différents étages d'un même immeuble, sont raccordés à un meme conduit d'évacuation, et si l'on veut s'assurer que les conditions de tirage et d'évacuation ne présentent que de très faibles variations d'un appareil à l'autre. Une autre forme de réalisation de l'invention est caractérisée par le fait que l'appareil de chauffage est équipé, d'une manière connue en soi, d'un régulateur de l'écoulement, et que, en plus d'un canal d'évacuation reliant l'appareil de chauffage au conduit d'évacuation des gaz brûlés en forme de cheminée, d'une part, et d'une conduite d'amenée de l'air aboutissant dans le compartiment, d'autre part, il existe une canalisation d'évacuation de l'air qui aboutit dans ce meme compartiment, à un certain niveau au-dessus de la conduite d'amenée de l'air, et qui conduit à l'air libre.Dans le cas où, pour une raison quelconque, l'évacuation des gaz brûlés en direction du conduit d'évacuation en forme de cheminée se trouve empêchée, le gaz brûlé peut s'échapper du dispositif de régulation de l'écoulement de l'appareil de chauffage et se diriger dans le compartiment qui isole la partie de l'appareil en contact avec le gaz de chauffage du local d'installation, pour être évacué à l'air libre par l'intermédiaire de la canalisation d'évacuation de l'air. Il est rappelé que l'on connait des installations de chauffage comportant des appareils chauffés au gaz qui sont équipés d'une chambre de combustion fermée, et qui sont reliés à des cheminées conduisant l'air ainsi que les gaz brûlés. De telles cheminées constituent des canaux dans lesquels circule un mélange d'air de combustion et de gaz brûlés. Ce procédé exige une structure et un dimensionnement précis, en fonction de la puissance des appareils installés et des embouchures ménagées dans les différents étages. De plus, on assiste, dans ces cas connus, à un enrichissement croissant de la fraction des gaz brûlés mélangée à l'air de combustion d'un raccordement à l'autre, ce qui provoque une forte influence réciproque des appareils de chauffage et fait que seuls des types d'appareils bien précis peuvent être installés. Par ailleurs, et compte tenu du fait que chaque appareil fonctionne selon les exigences spécifiques de l'installation et que le mélange air/gaz brûlés varie dans le temps en fonction du nombre d'appareils en marche, il est impossible de réaliser un réglage précis, c'est-à-dire un réglage optimal des brûleurs, et, a fortiori, du rendement thermique sur les différents appareils.Ce système connu ne se prête pas à l'adaptation des différents éléments connus constituant les collecteurs de gaz brûlés, ce qui s'oppose à toute modification ultérieure des équipements existants en-vue de leur adaptation éventuelle à un système combiné air/gaz brûlés. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur ces dessins - la Figure 1 représente une coupe verticale d'un premier exemple de réalisation d'une installation de chauffage conforme à l'invention;; - la Figure 2 est une coupe horizontale de cette même installation - la Figure 3 représente, sous une forme agrandie, une pièce de raccordement entre l'appareil de chauffage, d'une part, et le conduit d'évacuation des gaz brûlés et le canal d'amenée de l'air, d'autre part, sur une installation conforme aux Figures 1 et 2 - la Figure 4 est une we schématique du raccordement de la canalisation d'évacuation au conduit d'évacuation en forme de cheminée - la Figure 5 est également une vue très schématique d'un autre exemple de réalisation d'une installation de chauffage conforme à l'invention;; - la Figure 6 représente un exemple de réalisation d'une installation de chauffage conforme à l'invention, dont l'appareil de chauffage, qui comporte une chambre de combustion ouverte, est logé dans un compartiment fermé - les Figures 7 et 9 représentent une coupe transversale des tuyaux concentriques des conduits d'évacuation des gaz brûlés et d'amenée de l'air des installations des Figures 6 et 8 - la Figure 8 représente une variante de l'installation schématisée dans la Figure 6. Les schémas des Figures 1 et 2 (échelle non respectée) présentent une installation de chauffage comportant un certain nombre d'appareils 1, installés dans les locaux 2 qui se trouvent dans les différents étages d'un immeuble 3. Les chambres de combustion 4 dès appareils de chauffage 1 sont isolées du local d'installation 2. L'évacuation des gaz brûlés se fait au travers d'un raccordement étanche entre les chambres de combustion 4 et le conduit d'évacuation des gaz brûlés en forme de cheminée 5, sur lequel se raccordent l'ensemble des appareils de chauffage 1 de l'immeuble 3. A cet effet, les chambres de combustion 4 des appareils de chauffage 1 sont reliées au conduit d'évacuation des gaz brûlés 5 par un canal d'évacuation 6.Ce canal d'8vacuation 6 est raccordé d'une manière étanche sur la chambre de combustion 4, d'une part, et sur le manchon d'entrée 7 du conduit d'évacuation 5, d'autre part. L'alimentation des appareils de chauffage 1 en air de combustion se fait par l'intermédiaire d'un canal d'amenée 8 en forme de gaine, qui loge également le conduit d'évacuation des gaz brûlés en forme de cheminée 5. Le raccordement étanche entre la chambre de combustion 4 des appareils de chauffage 1 et le canal d'amenée de l'air 8 est assuré par des tuyaux d'amenée d'air 9 dont l'une des extrémités est reliée de façon étanche à la chambre de combustion 4, alors que l'extrémité opposée aboutit dans le canal 8. Sur l'exemple de réalisation représenté, les tuyaux 9 et les canaux d'évacuation des gaz brûlés 6 sont disposés d'une manière coaxiale. Or, cette disposition coaxiale n'est pas obligatoire, et les deux tuyaux peuvent être montés d'une manière différente.Ainsi, les tuyaux d'amenée de l'air 9 et les canaux d'évacuation des gaz brûlés 6 peuvent également évoluer parallèlement, côte à côte par exemple. L'extrémité des tuyaux 9, orientée vers le canal d'amenée de l'air 8, porte des rainures annulaires 10 par lesquelles s'engage l'air de combus1ion, dans le sens des flèches 11, pour parvenir dans les chambres de combustion 4 par l'intermédiaire des tuyaux 9. Le conduit d'évacuation des gaz brûlés 5 comporte une double paroi, dont l'espace libre peut contenir un matériau d'isolation thermique 12. Sur son extrémité supérieure, le canal d'amenée de l'air 8 comporte un débouché 14 qui accède à l'air libre, et qui se trouve à proximité immédiate du dégorgement 15 du conduit d'évacuation des gaz brûlés 5. Ce débouché 14 peut également se trouver sur l'extrémité inférieure du canal d'amenée de l'air 8. La Figure 3 représente un appareil de chauffage au gaz pour une installation à circuit fermé, du type schématisé sur les Figures 1 et 2. La chambre de combustion 4 de cet appareil, qui est isolée du local d'installation 2, est alimentée en air de combustion provenant du canal d'amenée par l'intermédiaire du tuyau 9. L'air de combustion ainsi amené aboutit à la hauteur des brûleurs 22, alimentés en gaz de combustion, en suivant la direction indiquée par les flèches 20, 21. Les gaz du foyer, chauffés à haute tempéra- turne, chauffent alors l'eau se trouvant dans l'échangeur de chaleur 23, pour se diriger, sous l'effet d'un ventilateur 25, et dans le~sens des flèches 24, dans le conduit d'évacuation par l'intermédiaire du canal d'évacuation des gaz brûlés 6.Le tuyau 9, ainsi que le canal d'évacuation, sont raccordés d'une manière parfaitement étanche à la chambre de combustion fermée 4. La Figure 4 présente une solution avantageuse, facilitant le raccordement du canal d'évacuation des gaz brûlés 6 au conduit d'évacuation 5 en forme de cheminée, en formant en même temps une ouverture d'arrivée pour l'air de combustion,qui qui passe par le canal 8 pour aboutir dans le tuyau 9. Cette pièce de raccordement est munie d'un manchon 33, qui s'embofte étroitement et d'une manière étanche dans le manchon de raccordement 7 du conduit d'évacuation des gaz brûlés 5, et qui porte une paroi annulaire 34 qui s'applique étroitement et d'une manière étanche contre le canal d'évacuation des gaz brûlés 6. Selon le mode d'exécution schématisé dans la Figure 5, le conduit d'évacuation des gaz brûlés et le canal d'amenée de l'air présentent la forme de deux tuyaux concentriques 50, 51. Le tuyau 50, qui constitue le conduit d'évacuation et qui se trouve à l'intérieur, peut comporter deux parois, et loger entre ces parois un matériau isolant dans les memes conditions que le mode d'exécution qui fait l'objet de la Figure 2. L'air de combustion, qui, d'une manière non représentée en détail, pénètre dans l'espace libre entre les tuyaux 50 et 51, et ce par une ouverture vers l'air libre, pratiquée avantageusement à proximité du débouché du conduit d'évacuation 50, passe par le tuyau 9, pour arriver à l'intérieur de la chambre de combustion 4 de l'appareil de chauffage 1. Dans les mêmes conditions que sur le mode de la Figure 3, le flux d'air traverse la chambre de combustion 4 fermée, pour aboutir au brûleur 22. Les gaz de combustion, chauffés par ces brûleurs, chauffent lue fluide caloporteur se trouvant dans l'échangeur de chaleur 23. Puis, les gaz de chauffage, amplement refroidis, sont dirigés dans le canal d'évacuation 6 sous l'effet du ventilateur 25, pour aboutir finalement dans le conduit d'évacuation 5.En respectant un dimen sionnement approprié, il est possible de supprimer le ventilateur, sans entraver pour autant le passage et l'évacuation de l'air de combustion. Sur le mode d'exécution de l'invention qui fait l'objet de la Figure 6, l'appareil de chauffage 1 est un chauffe-eau au gaz traditionnel, dont la chambre de combustion 4 est ouverte vers l'air ambiant. Pour isoler du local d'installation la partie de l'appareil de chauffage en liaison avec les gaz de chauffage, voire avec les gaz brûlés, l'ensemble de l'appareil 1 est enfermé dans un compartiment 56, qui présente la forme d'un caisson 57 pratiquement imperméable aux gaz d'évacuation. Ce caisson comporte un passage 58 pour l'air de combustion, et un passage 59 pour les gaz brûlés 24. Ces deux passages, coaxiaux, sont parfaitement étanches l'un par rapport à l'autre, ainsi que par rapport à la paroi du caisson.L'évacuation des gaz se fait par un tuyau 61 qui emprunte le passage 59, et qui relie ainsi le canal d'évacuation 6 de l'appareil de chauffage 1 au conduit d'évacuation 5 en forme de cheminée. Dans ce cas, l'air de combustion est prélevé dans le canal d'amenée de l'air 8, qui enrobe le conduit d'évacuation 5, pour être dirigé sur le compartiment 56 par un tuyau de raccordement 60, qui assure la liaison entre le canal d'amenée de l'air 8 et le passage 58 pour l'air de combustion. L'air de combustion 21 provenant ainsi du passage 58 parvient à l'intérieur du compartiment 57, c'est-à-dire entre la paroi de ce dernier et le revetement 55 de l'appareil de chauffage, pour accéder finalement au brûleur 22.La structure du conduit d'évacuation des gaz brûlés et du canal d'amenée de l'air est identique à celle des modes d'exécution des Figures 1 et 2, grâce à quoi le débouché 15 du conduit d'évacuation 5 et le débouché 14 du canal d'amenée de l'air 8 se trouvent l'un près de l'autre. En cas de besoin, le mode d'exécution de la Figure 6 peut être modifié par l'adjonction d'un ventilateur 25 à l'intérieur du tuyau 61, comme on peut le voir sur la Figure 8. Dans ce cas, l'ouverture d'alimentation du canal d'amenée de l'air 8 peut ne pas être conforme à la Figure 6 et se trouver, par exemple, sur l'extrémité inférieure de ce canal 8, et réaliser ainsi une ouverture sur l'environnement. Le caisson qui équipe les modes d'exécution des Figures 6 et 8 et qui enrobe l'appareil de chauffage 1 comporte en général un couvercle amoviable, une porte ou tout autre élément analogue, qui permet d'effectuer les opérations de maintenance, en cas de besoin. On veillera à ce que ce caisson soit aussi étanche que possible. Or, rien ne s'oppose à ce que la paroi de ce caisson comporte de petites ouvertures, permettant d'accéder aux organes de réglage de la chaudière. Dans ce cas, il y a lieu, bien entendu, de veiller à ce que les taux de fuite, définis par la règlementation et concernant les appareils muraux, ne soient pas dépassés. REVENDICATIONS 1 - Installation de chauffage, notamment une installation de chauffage chauffée au gaz, comportant au moins un appareil de chauffage dont le canal d'évacuation des gaz brûlés est raccordé à un conduit d'évacuation en forme de cheminée et dont l'amenée d'air s'effectue indépendamment du conduit d'évacuation, la partie de l'appareil de chauffage en relation avec le gaz de chauffage, voire avec les gaz brûlés, étant enfermée dans un compartiment qui est fermé par rapport au local d'installation de l'appareil, et qui est relié d'une manière étanche, par rapport au local d'installation, au conduit d'évacuation en forme de cheminée, alors qu'il existe un canal d'amenée de l'air propre à l'installation qui établit une relation vers l'air libre, et sur lequel se raccorde ce meme compartiment d'une manière également étanche par rapport au local d'installation, le canal d'amenée de l'air ou le canal d'évacuation des gaz brûlés du compartiment étant équipé d'un ventilateur accélérant l'évacuation de ces gaz brûlés, cette installation étant caractérisée en ce que le conduit d'évacuation des gaz brûlés est aménagé à l'intérieur du canal d'amenée de l'air, ou en ce que le canal d'amenée de l'air est aménagé à l'intérieur du conduit d'évacuation des gaz brûlés. 2 - Installation de chauffage selon la revendication 1 S caractérisée en ce que le canal d'amenée de l'air est constitué d'une gaine essentiellement verticale, aboutissant à l'air libre, alors que le conduit d'évacuation des gaz brûlés est formé d'un tuyau aménagé à l'intérieur de cette gaine. 3 - Installation de chauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit d'évacuation des gaz brûlés et le canal d'amenée de l'air sont constitués par deux tubes concentriques, et en ce que, de préférence, le tube constituant le conduit d'évacuation se trouve placé à l'intérieur. 4 - Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le canal d'amenée de l'air comporte > sur son extrémité inférieure, une ouverture assurant une communication avec l'exté- rieur. 5 - Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'appareil de chauffage est équipé, d'une manière connue en soi, d'un régulateur de l'écoulement, et en ce que, en plus d'un canal d'évacuation reliant l'appareil de chauffage au conduit d'évacuation des gaz brûlés en formé-de cheminée, d'une part, et d'une conduite d'amenée de l'air aboutissant dans le compartiment, d'autre part, il existe une canalisation d'évacuation de l'air qui aboutit dans ce compartiment, à un certain niveau au-dessus de la conduite d'amenée de l'air, et qui débouche à l'air libre.