Brevet FR2556447A1 — publié le 19850614

ELEMENT TUBULAIRE POUR CHEMINEE La presente invention se rapporte a un élément tubulaire prjur eheminée , notamment pour la réalisation de cheminées à partir d'éléments préfabriqués. Un des problèmes importants que l'on rencontre dans les cheminées est celui de la corrosion. En effet, les gaz de conbustion, et en particulier les gaz provenant de la combustion du bois, du charbon et des combustibles liquides, contiennent des résidus, solides ou gazeux, qui sont faci lenent captés par les gouttes d'eau qui se condensent sur les surfaces intérieures les plus froides de la cheminée, en donnant naissance à des acides sulfurique ou chlorhydrique entre autres. Le alliages connus capables de résister à de tels agents de corrosion sont d'un coût hors de proportion avec le coût acceptable pour de tels produits. On sait réaliser des cheminées maçonnées qui résistent bien aux résidus des condensats, mais qui, à froid, et au démarrage, s'encrassent rapidement. Il est éraflement connu de réaliser des cheminées isolées à vieux parois ; - une paroi intérieure constitue par un tube en acier inoxydable et, - une paroi extérieure constitue par un tube en acier inoxydable ou galvanisé ou encore en aluminium, les deux tubes étant séparés par un matériau isolant. Il existe également, en variante, des cheminées dites à triple paroi , constituées successivement, depuis ltexté- rieur vers l'intérieur - d'une enveloppe extérieure sous la forme d'un tube en aluminium, en acier inoxydable cu en acier galvanisé, - d'une épaisseur d'isolant, - d'une paroi intermédiaire sous la forme d'un tube en acier inoxydable ou galvanise, - d'un vide d'air, - d'une paroi intérieure sous la forme d'un tube en acier ordinaire. Dans l'un et l'autre cas le tube intérieur présente une inertie thermique la plus faible possible. Par ailleurs, dans le second cas, la convection naturelle qui apparaît dans le vide d'air entre le tube intérieur et le tube intermédiaire permet un réchauffage rapide du tube intérieur. La température du tube intérieur est par conséquent, en général, supérieure à la température de condensation de la vapeur d'eau, également appelée "point de rosée, ce qui évite, par conséquent, la formation des acides précédemment mentionnés et permet d'utiliser.pour le tube intérieur des aciers ordinaires. La présente invention a pour but de réaliser un élément tubulaire pour cheminée avec vide d'air intermédiaire tout en supprimant la paroi intermédiaire. A cet effet, elle propose un élément tubulaire pour cheminée, comportant un tube intérieur et un tube extérieur coaxiaux, et un isolant intermédiaire, caractérisé en ce que ledit isolant est en contact avec la totalité de la surface intérieure du tube extérieur tandis qu'il est en contact de place en place avec la surface extérieure du tube intérieur et définit avec ce dernier des espaces libres continus sur toute la longueur dudit élément. Préférentiellement, l'isolant est réalisé par moulage, soit d'une seule pièce cylindrique, soit en plusieurs secteurs semi-cylindriques accolés , et présente une surface extérieure cylindrique au diamètre du tube extérieur et une surface intérieure munie d'un certain nombre de saillies dont les extrémités sont disposées de manière générale suivant un cylindre au diamètre du tube intérieur.Lorsque les divers composants de l'élément tubulaire (tube intérieur, isolant, tube extérieur) sont assemblés, le tube intérieur est maintenu coaxial au tube extérieur grâce aux saillies de l'isolant, tout en laissant entre le tube intérieur et le reste de la surface intérieure de l'isolant des veines d'air continues sur toute la longueur de l'élément tubulaire, dans lesquelles s'établissent un écoulement d'air chaud, par convection naturelle ou forcée, qui maintient en toutes circonstances la température du tube intérieur au-dessus du point de rosée. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un élément tubulaire pour cheminée conforme à la présente invention et raccord à un second élément du même type ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'élément tubulaire de la figure 1 ; - les figure 3a et 3b sont des coupes longitudinales de pièces d'extrémités haute et basse respectivement pour la réalisation de cheminées modulaires à l'aide des éléments du type de ceux de la figure 1; et, - la figure 4 est une vue partielle agrandie de la section transversale de l'élément représenté à la figure 1. La figure 1 représente un élément tubulaire 10, ainsi que l'extrémité d'un second élément tubulaire 10' raccordé au premier élément tubulaire. Chacun des deux éléments tubulaires comprenant les mêmes composants, ceux du second élément tubulaire porteront les mêmes signes de référence, accompagnés du signe distinctif ""'. L'élément tubulaire 10 comprend essentiellement trois composants, de forme tubulaire et disposés suivant un axe commun XX - un tube intérieur 12, - un tube extérieur 14, - une couronne d'isolant 16. La couronne d'isolant 16 s'étend sur toute la longueur du tube extérieur 14, tandis que le tube intérieur 12 affleure à l'une des extrémités au niveau du tube extérieur 14 et de l'isolant 16, tout en présentant une section élargie 18 au voisinage de cette extrémité , et s'étend au-delà du tube extérieur 14 et de l'isolant 16 à l'autre extrémité pour former une section d'emboîtement 20. Comme représenté sur la figure 1 la section d'emboîtement 20' du tube intérieur de l'élément 10' pénètre à l'intérieur de la section élargie 18 du tube intérieur 12 de l'élément 10, tout en laissant un jeu axial suffisant pour permettre la dilatation axiale des deux tubes 12 et 12', et en préservant une étanchéité relative au niveau du raccordement. Pour permettre l'assemblage des deux éléments 10 et 10, les tubes extérieurs 14 et 14' présentent, au voisinage de leurs extrémités, des nervures 22 et 24 qui sont coiffées par un collier 26 à double gorge Si l'on examine la coupe transversale illustrée à la figure 2, prise suivant la ligne II-II à la figure 1, on remarque que l'isolant 16 constitue une pièce en forme de couronne, obtenue de préférence par moulage, soit d'un seul tenant, soit en plusieurs secteurs juxtaposés.La surface extérieure de l'isolant est cylindrique et présente un diamètre égal au diamètre intérieur du tube extérieur 14, tandis que sa surface intérieure présente une pluralité de saillies 28 qui sont orientées vers l'axe XX et dont les sommets sont disposés de manière générale suivant un cylindre au diamètre extérieur du tube intérieur 12. De cette manière, sQ trouvent définies des veines d'air 30 entre deux saillies 28 consécutives, et dans lesquelles s'établit par convection naturelle ou forcée une circulation d'air chaud, grâce à laquelle le tube intérieur est maintenu à une température supérieure au point de rosée. Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 1 et 2, les saillies 28 sont réalisées sous la forme de nervures qui s'étendent sur toute la longueur de l'élément 10. En variante, on pourra prévoir que les saillies 28 soient ponctuelles, c'est-à-dire de dimensions restreintes, auquel cas, on prévoiera un nombre limité de saillies 28 dans le sens de la longueur de l'élément 10. Le maintien mécanique de l'isolant 16 à l'intérieur du tube extérieur 14 est obtenu par engagement de deux bourrelets périphériques 32 à l'intérieur des nervures annulaires 22 et 24 du tube extérieur 14.A son tour , le maintien du tube intérieur 12 est assuré par engagement d'une nervure annulaire 36 du tube intérieur 12 dans des entailles 38 ménagées successivement dans les saillies 28. De préférence, la nervure annulaire 36 du tube intérieur 12 est située à la jonction de la partie élargie 18 et constitue un espace libre pour la dilatation axiale du tube intérieur 12' de l'élément de cheminée 10' qui est raccordé au premier élément 10. On remarque que l'isolant 16 n'est en contact avec le tube intérieur 12 qu'au niveau des extrémités des saillies 28, et que seules cers zones de l'isolant seront portées à la température du tube intérieur (de l'ordre de 300du). Il est bien entendu possible de choisir pour l'isolant un matériau prévu pour résister à cette température, mais on préférera, pour des raisons d'économie, utiliser un matériau qui résiste habituellement à des températures plus faibles (de l'ordre de 2500C)et dont la surface intérieure est garnie d'un revêtement résistant à la température , comme par exemple un tissu de fibre de verre 40, comme cela est représenté à la figure 4. A la figure 3a est représentée une pièce d'extrémité haute 42, également composée d'un tube intérieur 44 et d'un tube extérieur 46, mais dépourvue d'isolant. A une extrémité, le tube intérieur 44 présente une section élargie 48 et, à l'autre extrémité, le tube intérieur 44 est rabattu vers l'extérieur de manière a' former une colerette 50 qui referme l'espace compris entre le tube intérieur et le tube extérieur, et se termine par un rabat 52 formant une protection contre la pluie. De place en place, le tube extérieur 46 est échancré à son extrémité voisine de la colerette 50 de manière à définir des ouvertures 54 qui mettent en communication le volume intermédiaire compris entre les deux tubes et l'extérieur. Lorsqu'on assemble une telle pièce à l'extrémité d'un élément du type représenté à la figure 1, l'espace compris entre les tubes intérieur 44 et extérieur 46 constitue un collecteur pour l'air circulant dans les veines d'air 30 entre l'isolant 16 et le tube intérieur 12 de l'élément 10. La pièce d'extrémité basse 56 représentée à la figure 3b comporte également un tube intérieur 58 et un tube extérieur 60, ainsi qu'un isolant 62 présentant en section la même géométrie que celle qui est représentée à la figure 2. Le tube intérieur 58 est prévu pour être emboîté à une de ses extrémités dans un élément du type de l'élément 10 représenté à la figure 1, et pour recevoir à son autre extrémité un tube de départ de fumée 64 d'une chaudière non représentée. Comme représenté à la partie droite de cette figure 3b, les veines d'air 66 définies entre l'isolant et le tube intérieur 58 ouvrent directement dans l'atmosphère ambiante. Cette forme de réalisation sera utilisée lorsqu'on de sire obtenir une circulation naturelle d'air dans les veines d'air 66, 30 de la pièce d'extrémité basse et des éléments 10. Comme représenté à la partie gauche de cette figure, il est prévu un collecteur annulaire 68 dans lequel aboutissent les veines d'air 66 et le collecteur 68 est muni d'un embout 70 que l'on raccorde à un ventilateur (non représenté) lorsqu'on désire obtenir une circulation forcée d'air dans les veines 66 et 30. REVENDICATIONS il Elément tubulaire pour cheminée, du type comportant un tube intérieur (12) et un tube extérieur (14) coaxiaux, et un isolant Inter-,.e'diaire (16), caractérisé en ce que ledit isolant (16) est en contact avec la totalité de la surface intérieure du tube extérieur (14) tandis qu'il est en contact de place en place (283 avec la surface extérieure du tube intérieur (12) et définit avec ce dernier des espaces libres (30) continus sur toute la longueur dudit élément. 2/ Element selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit isolant (16) est réalisé par moulage et présente une surface extérieure cylindrique au diamètre du tube extérieur (14) et une surface intérieure pourvue d'un certain nombre de saillies (28) dont les extrémités sont disposees de manière générale -suivant un cylindre au diamètre du tube intérieur (12). 3/ Elérent selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites saillies (28) sont ponctuelles c' est-a-dire de dimensions restreintes. 4/ Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites saillies (28) consistent en des nervures s 'étendant sur toute la longueur dudit élément. 5, Elément selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit isolant est réalisé d'une seule pièce cylindrique. 6/ Élément selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit isolant est réalisé en plusieurs secteurs semi-cylindriques accolés. 7/ Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit isolant (16) est garni à sa surface intérieure d'un revêtement (40) résistant à la température. 8/ Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit revêtement (40) consiste en un tissu de fibre de verre. 9/ Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit tube extérieur (14) et ledit isolant (16) s'étendent sur la même longueur, tandis que ledit tube intérieur (12) présente à une extrémité une section élargie (18) affleurant à l'extrémité du t'ibe extérieur et de l'isolant, et à son autre extrémité une section d'emboîtement (20) dépassant au-delà du tube extérieur et de l'isolant, dont il résulte que ledit élément constitue un élément modulaire pour la réalisation de cheminées.