Brevet FR2651865A1 — publié le 19910315

La présente invention concerne un système de branche- ment pour au moins deux appareils de chauffage installés dans deux étages différents, notamment pour des appareils dotés de ventilateurs et dont chacun est muni d'une con- duite d'alimentation en air frais et d'une conduite d'éva- cuation des gaz brûlés, cette dernière débouchant dans un collecteur en dehors du local o est installé l'appareil de chauffage. Pour le branchement de plusieurs appareils de chauf- fage, on a prévu jusqu'ici, dans la plupart des cas, des cheminées à l'intérieur du bâtiment, entourées d'une ma- çonnerie, o sont raccordées les conduites d'évacuation. L'air frais nécessaire fut pris dans ce cas le plus souvent dans le local d'installation, à travers un orifice appro- prié. L'inconvénient de tels branchements consiste en ce qu'une conduite d'évacuation raccordée à une cheminée peut présenter une fuite incontrôlable de gaz brûlés dans le local o est installé l'appareil de chauffage concerné. De plus, des appareils de chauffage ne peuvent être ins- tallés que s'il y a des cheminées o ils peuvent être rac- cordés. L'invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un système permettant l'installation d'appa- reils de chauffage même s'il n'existe pas de cheminée pour leur branchement, et évitant tout risque de fuite de gaz brûlés. Ce but est atteint selon l'invention par ce que cha- - 2 - que conduite d'évacuation des gaz brûlés est entourée con- centriquement par une conduite d'alimentation en air frais, les conduites d'évacuation de plusieurs appareils de chauf- fage installés dans des étages différents débouchant dans un tuyau d'évacuation disposé sensiblement à la vertica- le à l'extérieur du bâtiment, et les conduites d'alimen- tation en air frais des différents appareils de chauffa- ge communiquant avec l'extérieur par des traversées de mur. Etant donné que la conduite d'évacuation des gaz brû- lés est logée dans la conduite d'alimentation en air frais, des gaz brûlés s'échappant de la première sont reconduits par la dernière à l'appareil de chauffage d'o ils seront ensuite de nouveau évacués. Du fait que les conduites d'évacuation sont branchées sur un tuyau d'évacuation, il en résulte l'avantage que ce dernier peut être assez rapidement et facilement mon- té sans guère affecter l'extérieur du bâtiment puiqu'il ressemble largement à un tuyau de descente pluviale. Le tuyau d'évacuation peut être ouvert à ses deux bouts, ce qui permet une continuelle circulation d'air frais de sorte que l'appareil de chauffage, du côté alimentation en air, n'est jamais exposé à des pressions dynamiques du fait du vent. Un perfectionnement de l'invention consiste en ce qu' il est prévu que les traversées de mur o sont reliées les conduites d'alimentation en air frais débouchent directe- ment à l'extérieur et sont munies d'un couvercle ajouré. De cette façon, l'alimentation en air frais est sen- siblement simplifiée, toute variation des conditions d'é- coulement dans le local o est installé l'appareil de chauf- fage étant évitée. Le couvercle ajouré évite largement les répercussions d'une pression dynamique du fait du vent sur l'alimentation en air de l'appareil de chauffage. Un autre perfectionnement est donné par ce qu'il est prévu que la liaison entre les traversées de mur et la con- duite d'alimentation en air frais est réalisée par une ca- -3- nalisation disposée à la face intérieure du mur du bâti- ment. Cette réalisation du système de branchement évite aus- si toute répercussion de la pression du vent sur l'alimen- tation en air frais des différents appareils de chauffage, notamment si la canalisation est ouverte à ses deux extré- mités. Pour simplifier la tuyauterie, il peut aussi être pré- vu, suivant un autre perfectionnement de l'invention, que les conduites d'alimentation en air frais sont reliées di- rectement aux traversées de mur qu'elles percent et sont raccordées le cas échéant à une canalisation disposée à l'extérieur du bâtiment. Dans ce cas, la conduite d'évacuation des gaz brûlés peut être placée concentriquement dans la traversée de mur de sorte qu'il ne faut pas de traversées séparées pour les conduites d'évacuation et d'alimentation. Pour faciliter l'écoulement des gaz brûlés, le tuyau d'évacuation peut être enveloppé d'une couche isolante. La température des gaz brûlés est ainsi largement maintenue pendant la montée des gaz, ce qui en assure une poussée verticale efficace. En outre, cela permet de doter le tuyau d'évacuation d'un diamètre relativement faible, la poussée verticale relativement grande assurant l'écou- lement d'un volume assez grand à travers une section don- née. Suivant un autre perfectionnement, le tuyau d'évacua- tion est logé dans une canalisation reliant les traversées de mur auxquelles sont reliées les conduites d'alimenta- tion en air frais. Un autre perfectionnement de l'invention consiste en ce qu'il est prévu des voies d'alimentation en air addi- tionnel et d'évacuation des gaz brûlés concentriques, no- tamment pour une source de chaleur marchant sur un com- bustible et dotée d'un ventilateur, sous forme de boîtier de branchement caractérisé par ce qu'il est constitué de 4- - deux cylindres et muni sur son enveloppe, du côté de la source de chaleur, de deux ouvertures concentriques pour l'alimentation en air additionnel/l'évacuation des gaz brû- lés et, dessous, d'une ouverture d'admission d'air frais orientable par rapport à l'ouverture précédente, une ca- nalisation d'évacuation des gaz brûlés traversant le boî- tier axialement d'un bout à l'autre pour être reliée à la conduite d'évacuation. Il est ainsi possible de réaliser une alimentation en air additionnel et une évacuation des gaz brûlés per- mettant aussi le branchement d'appareils dotés d'un ven- tilateur à une canalisation d'évacuation, et pour lesquels il est aussi possible de concevoir l'alimentation en air additionnel d'une façon très universelle. Suivant un autre perfectionnement, il est prévu un joint séparant l'ouverture d'alimentation en air addition- nel et l'ouverture d'évacuation des gaz brûlés, d'une part, de l'ouverture d'admission d'air frais de l'autre, de sorte que le boîtier de branchement est composé de deux parties enfichées l'une dans l'autre et pouvant tour- ner l'une vis-à-vis de l'autre, le joint étant muni de pré- férence d'un collier de fixation. Il en résulte une très simple construction du boîtier de branchement. Ci-après, l'invention est décrite plus en détail avec les figures du dessin à l'appui, qui représentent: Fig. 1, schématiquement le système de branchement pour des appareils de chauffage, Fig. 2 à 6, différentes variantes de branchement pour des appareils de chauffage, Fig. 7 et 8, des couvercles ajourés pour des ouvertures d'admission d'air frais, Fig. 9, une maison d'habitation en coupe, Fig. 10, les possibilités de raccordement universelles du boîtier de branchement, Fig. 11, le boîtier de branchement en coupe. Comme il résulte de la fig. 1, les appareils de chauf- fage 1 installés dans deux étages différents du bâtiment 2, sont reliés par des conduites concentriques 3, 4 à l'ex- térieur ou à un tuyau d'évacuation des gaz brûlés 5 o débouchent les conduites d'évacuation 4 venant de l'inté- rieur. En haut, le tuyau d'évacuation 5 est muni d'une ou- verture 6 par laquelle les gaz brûlés peuvent s'échapper à l'extérieur. La fig. 2 montre un mode de réalisation du système de branchement conformément à l'invention, o la conduite d'évacuation 4 passe par une traversée de mur 7 avant de déboucher dans le tuyau d'évacuation 5. La conduite d'alimentation en air frais 3 qui entou- re concentriquement la conduite d'évacuation 4, débouche dans une canalisation 9 disposée sur la face intérieure d'un mur 8 et composée de deux parties enfichables l'une dans l'autre pour déboucher, à travers une traversée de mur 10, dans une canalisation 11 montée sur la face exté- rieure du mur 8 et laquelle est reliée à l'air extérieur respectivement ouverte par au moins un de ses bouts. L'exemple de réalisation suivant la fig. 3 diffère de celui de la fig. 2 par ce que la canalisation 9 s'ou- vre directement à l'extérieur par la traversée 10 qui est fermée par un couvercle ajouré 12, le tuyau d'évacuation étant muni d'une enveloppe isolante 13. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 4, le- quel ressemble beaucoup à celui de la fig. 2, le tuyau d'é- vacuation 5 est logé dans la canalisation 11' montée sur la face extérieure du mur 8 et qui relie entre elles les traversées de mur 10 qui communiquent avec les conduites d'air frais 3 installées dans les différents étages. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 5, le- quel ressemble beaucoup à celui de la fig. 4, la condui- te d'air frais 3 débouche directement dans une traversée de mur 7' o est logée aussi la conduite de gaz brûlés 4. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 6, la -6- conduite de gaz brûlés 4 est reliée au tuyau d'évacuation par un coude, la conduite d'air frais 3 débouchant di- rectement dans la traversée 7' qui, le cas échéant, peut être recouverte par un couvercle ajouré. Un tel couvercle 14 ressort de la fig. 7 et présente un orifice central 15 par o passe la conduite de gaz brû- lés 4. De plus, il comporte des lamelles 16 qui recouvrent partiellement des fentes. Pour le recouvrement de traversées de mur o passent seulement des conduites d'air frais 3, ou de traversées débouchant dans une canalisation 9, on peut prévoir des couvercles ajourés 12 munis de lamelles 19 recouvrant par- tiellement des fentes. La maison d'habitation suivant la fig. 9 comprend deux étages 102 et 103 séparés entre eux par un plafond 104. Chaque étage est doté d'un chauffe-eau à circulation 105 ou une chaudière 106 marchant au gaz ou au mazout et com- portant ou un brûleur à pulvérisation ou un brûleur à mé- lange préalable avec ventilateur. Des chauffe-eau à circu- lation et chaudières - mais tout aussi bien des chauffe- eau à accumulation, poêles et simples chauffe-eau instan- tanés - servent à la production de chaleur et au chauffa- ge de l'étage concerné ou en combinaison ou alternative- ment avec le chauffage d'eau sanitaire. Les appareils 105 et 106 sont des foyers indépendants de l'air intérieur de sorte que la source de chaleur qu'ils forment, marchant sur un combustible, doit être reliée par des conduites d' air et de gaz brûlés concentriques 107 à l'atmosphère res- pectivement à une cheminée 108. La cheminée 108 comporte au point le plus bas une caisse d'entretien 109, derriè- re une porte, de laquelle part le tuyau d'évacuation 110, vers le haut, pour arriver à un premier boîtier de bran- chement 111 polygonal ou constitué de deux cylindres et coopérant avec la chaudière 106. Ensuite, le tuyau 110 se prolonge jusqu'à un deuxième boîtier de branchement 112 disposé au-dessus du premier identique avec l'autre. De * -7- là, le tuyau 110 continue jusqu'à la sortie de gaz 113 qui se trouve à peu près à hauteur du toit. Le boîtier de branchement 112 coopère avec le chauffe-eau à circulation 105. De la fig. 9, il ressort que, suivant le nombre de logements dans la maison d'habitation 100, une ou plusieurs sources de chaleur 105 ou 106, marchant sur un combusti- ble, sont prévues et installées l'une au-dessus de l'au- tre et peuvent être reliées à une canalisation commune 108. L'air frais arrive aux sources de chaleur à travers les orifices d'admission 114 pratiqués dans l'enveloppe du boî- tier de branchement 111 ou 112. On voit que les orifices d'admission d'air 114 peuvent être mis dans des positions variables. Pour obtenir une isolation hydrofuge, le tuyau est entouré d'un matériau d'isolement. La cheminée 108 est d'ailleurs logée dans une maçonnerie ou munie au moins d'une enveloppe 116. Des différentes représentations de la fig. 10, il res- sort qu'on utilise une enveloppe triangulaire 117 et que le chauffe-eau 105 est disposé en face de cette enveloppe, le mur 118 de la maison étant percé par la conduite 107. Comme on voit dans la fig. 10, la conduite 107 renferme concentriquement la conduite d'évacuation des gaz brûlés disposée à son intérieur et entourée ainsi d'un espace annulaire qui sert de conduite d'alimentation en air frais pour la source de chaleur 105. On voit de plus que l'en- trée d' air frais 114 peut être orientée sur une face du triangle 117 ou sur l'autre, soit alors l'entrée 114'. Le dessin en haut à droite de la fig. 10 montre une envelop- pe prismatique 117 permettant ainsi trois positions dif- férentes pour l'entrée d'air frais. Du dessin en bas sur la fig. 10, il ressort que les conduites concentriques d' alimentation en air additionnel et d'évacuation des gaz brûlés 107 peuvent aussi être disposées en biais. Le boîtier de branchement 112 ressort plus en détail de la fig. 11. Il est conçu comme cylindre double qui com- prend une enveloppe 120 avec deux couvercles 121 et 122 8 - à ses extrémités. Ces couvercles sont percés par un tube intérieur 123 qui s'étend depuis l'un des couvercles jus- qu'à l'autre et les dépasse par des tubulures 124. Il en- résulte un espace 125 à l'intérieur du tube 123 et un es- pace annulaire 126 entre l'enveloppe et le tube. L'espace intérieur 125 fait fonction de conduite d'évacuation des gaz brûlés, les tubulures 124 étant reliées aux éléments du tuyau 110 (voir fig. 9). La tubulure inférieure 124 est ou fermée par un couvercle 127 ou reliée par un tronçon de tuyau 110 à la caisse 109. A proximité du couvercle supérieur 122, un tuyau d' évacuation 128 est relié perpendiculairement au tube 123. Il traverse l'espace annulaire 126 et perce par un orifi- ce 129 l'enveloppe 120. Cet orifice 129 a une section beau- coup plus grande qu'elle n'est nécessaire pour le passage du tuyau 128 d'o résulte un espace annulaire 130 qui sert à l'arrivée de l'air frais. Il est entouré d'une tubulure 131 soudée sur l'orifice 129 de l'enveloppe 120. Le tuyau 128 et la tubulure 131 s'emboîtent avec la conduite 107 aboutissant à la source de chaleur 105 ou 106. A proximi- té du couvercle inférieur 121 est prévu un autre orifice correspondant, quant à son diamètre, à l'orifice 129 et muni également d'une tubulure 131 qui est pareille à la tubulure 131 supérieure. Cette tubulure 131 sert d'entrée d'air 114. Entre les deux orifices 129, l'espace annulai- re 126 et le tube intérieur 123 sont coupés en deux, le joint de séparation étant marqué par 132. Au niveau de ce joint réalisé par chevauchement, la partie supérieure 133 du boîtier de branchement 112 peut être tournée par rap- port à la partie inférieure 134. Il est ainsi possible de varier la position des tubulures 131 et 128 dans la par- tie supérieure par rapport à l'entrée d'air frais 114. Sur le joint de séparation peut être appliqué un collier 135 qui assure la position respective des deux parties 133 et 134. Les éléments du tube intérieur du boîtier de bran- chement sont enfichables, sans fixation dans une position -9- déterminée. Pour plus de sécurité, la partie inférieure 134 du boîtier de branchement peut être munie, au niveau du cou- vercle 121, d'un trou d'évacuation d'eau de condensation 136. L'essentiel du boîtier de branchement consiste donc en ce que par le groupement de tous les tuyaux d'évacua- tion 128 de toutes les sources de chaleur installées dans un bâtiment, les entrées d'air frais 114 peuvent être dis- posées individuellement de sorte à attribuer à chaque ap- pareil sa propre entrée d'air 114 dont la position peut, de plus, varier. Bien que reliées à la même canalisation d'évacuation, les différentes sorties de gaz brûlés peu- vent être mises dans des positions variables, aussi bien par rapport à la position de la canalisation 108 qu'à cel- le des différentes entrées d'air 114. Il en résulte une possibilité universelle de branchement. - 10 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Système de branchement pour au moins deux appareils de chauffage installés dans deux étages différents, notamment pour des appareils dotés de ventilateurs et dont chacun est muni d'une conduite d'alimentation en air frais et d'une conduite.d'évacuation des gaz brûlés, cette dernière débouchant dans un collec- teur en dehors du local o est installé l'appareil de chauffage, caractérisé par le fait que chaque con- duite d'évacuation des gaz brûlés (4) est entourée concentriquement par une conduite d'alimentation en air frais (3), les conduites d'évacuation (4) de plu- sieurs appareils de chauffage (1) installés dans des étages différents débouchant dans un tuyau d'évacua- tion (5) disposé sensiblement à la verticale sur la face extérieure (8) du bâtiment, et les conduites d'alimentation en air frais (3) des différents appa- reils de chauffage (1) communiquant avec l'extérieur par des traversées de mur (7', 10). 2. Système de branchement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les traversées de mur (10, 7') o sont reliées les conduites d'alimentation en air frais (3) débouchent directement à l'extérieur et sont munies d'un couvercle ajouré (12). 3. Système de branchement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les traversées de mur (10) sont reliées à la conduite d'alimentation en air frais (3) respective par une canalisation (11, 11') - 11 - disposée à la face intérieure du mur (8) du bâtiment, la canalisation (11, 11') étant de préférence ouverte à ses deux extrémités. 4. Système de branchement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les conduites d'alimentation en air frais (3) sont reliées directement aux traversées de mur (7') qu'elles percent et sont raccordées le cas échéant à une canalisation (11, 11') disposée sur la face extérieure du mur (8) du bâtiment. 5. Système de branchement suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le tuyau d'évacuation (5S est logé dans une canalisation (11') mettant entre elles en communication les traversées de mur (10) auxquelles sont reliées les conduites d'alimentation en air frais (3). 7. Système de branchement suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le tuyau d'évacuation (5) est ouvert à ses deux extrémités. 8. Système de branchement pour voies concentriques d'alimenta- tion en air additionnel et d'évacuation des gaz brûlés, notamment pour une source de chaleur marchant sur - 12 - un combustible et dotée d'un ventilateur, sous forme de boîtier, caractérisé parce qu'il est constitué de deux cylindres et muni sur son enveloppe (120), du côté. de la source de chaleur (105, 106), de deux ouvertures concentriques (128/131) pour l'alimentation en air additionnel/l'evacuation des gaz brûlés et, dessous, d'une ouverture d'admission d'air frais (114) orientable par rapport à l'ouverture précédente, une canalisation d'évacuation (123) des gaz brûlés traversant le boîtier axialement d'un bout à l'autre pour être reliée à la conduite d'évacuation (128). -9.- - Sy-s-tè-me de branchement suivant la revendication 8, caractérisé par le fait qu'un joint (132) séparant les ouvertures d'alimentation en air additionnel/d'évacua- tion des gaz brûlés (128/131), d'une part, de l'ouverture d'admission d'air frais (114) de l'autre, de sorte que le boîtier de branchement est composé de deux parties enfichées l'une dans l'autre et pouvant tourner l'une vis-à-vis de l'autre, le joint (132) étant muni de préférence d'un collier de fixation (135).