Brevet FR2791375A1 — publié le 20000929

BLOC ELEMENTAIRE DE CHEMIINEE La présente invention concerne un bloc élémentaire de cheminée qui comprend une enveloppe extérieure portante présentant une paroi périphérique, et un manchon isolant disposé à l'intérieur de cette enveloppe. Habituellement, de tels blocs élémentaires de cheminée sont pourvus d'une isolation intérieure constituée de nappes ou de plaques de fibres minérales. La manutention et le travail de matériaux à base de fibres minérales ne sont pas sans poser de problèmes à l'heure actuelle pour ce qui concerne une fabrication rationnelle et les aspects écologiques. En relation avec des maladies respiratoires et pulmonaires, les matériaux à base de fibres ont souvent posé de multiples difficultés dans le passé. Une amorce de solution au problème ainsi posé pourrait consister à remplacer l'isolation à base de fibres minérales par un matériau isolant minéral sous forme de mousse. Pour ce qui concerne ce dernier type de matériau, il s'agit par exemple de béton poreux, ou bien de béton léger en mousse que l'on injecte dans l'ouverture de l'enveloppe extérieure du bloc élémentaire et qui forme après la prise une liaison intime et ferme avec l'enveloppe. Lorsque l'on procède à la coulée de l'isolation, afin de réaliser l'ouverture centrale pour le passage d'un tube de fumées, en particulier en chamotte, on met en place lors du processus de fabrication un fourreau de moulage de façon concentrique dans l'enveloppe extérieure et l'on remplit l'espace intermédiaire avec le béton léger en mousse. Après durcissement de la masse qui a été remplie sous la consistance d'une boue, on peut enlever le fourreau de moulage ou de coffrage intérieur et le réutiliser. Ce mode opératoire est relativement complexe. Par conséquent, l'objectif sous-jacent à la présente invention, c'est de proposer un bloc élémentaire de cheminée dans lequel on se passe d'une part du remplissage contesté en fibres minérales, et avec lequel on garantit d'autre part une réalisation et une fabrication simples de l'isolation. Cet objectif est atteint par le fait que l'isolation est formée par une douille isolante en béton léger préfabriquée mise en place dans l'ouverture intérieure de l'enveloppe extérieure. Ainsi, on se détourne de la fabrication in situ de l'isolation et l'on passe à une préfabrication dans une station de moulage séparée. Afin de terminer un bloc élémentaire il est alors simplement nécessaire de mettre en place cette pièce isolante unique dans l'enveloppe extérieure, en particulier par enfichage. La fabrication de la douille isolante peut ici avoir lieu sur une machine de fabrication de blocs normale, étant donné que l'on utilise pour cette fabrication, de façon analogue à la production de blocs traditionnels, un béton léger légèrement humide que l'on peut immédiatement décoffrer après le compactage et la mise en forme. Afin de pouvoir enficher ensemble l'enveloppe extérieure et la douille isolante pour former une unité, on prévoit de préférence d'équiper l'enveloppe extérieure de saillies intérieures analogues à des consoles. D'autres modes de réalisation, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent du reste de la description qui va suivre, dans laquelle est expliqué un mode de réalisation de l'objet de l'invention, en s'aidant des dessins ci-joints sur lesquels - la figure I montre une coupe verticale centrale à travers une cheminée constituée par plusieurs plaques élémentaires de cheminée; - la figure 2 montre une coupe horizontale le long de la ligne de coupe II - II selon la figure 1; - la figure 3 montre une coupe horizontale analogue à celle de la figure 2 d'une variante de réalisation du bloc élémentaire de cheminée; et - la figure 4 montre une représentation en perspective d'un autre mode de réalisation. Comme il ressort des figures 1 et 2, un bloc élémentaire de cheminée 1 comporte une enveloppe extérieure 2 réalisée en béton porteur, dont le contour extérieur est conçu de forme carrée avec des parois latérales 3 planes et verticales. L'ouverture intérieure 4 de l'enveloppe extérieure 2 traverse verticalement le bloc élémentaire 1 et présente une section circulaire (figure 2). Dans les régions en pointe 5 dirigées vers les coins 6 de l'enveloppe extérieure 2, l'ouverture intérieure 4 est élargie respectivement par des canaux d'aération postérieurs 7 présentant une section approximativement triangulaire et qui traversent le bloc élémentaire 1 également en direction verticale. Dans l'ouverture intérieure 4 de l'enveloppe extérieure 2 on met en place une douille isolante 8, conçue essentiellement sous forme cylindrique, dont l'ouverture intérieure 9 sert à recevoir un tube de fumées 10 qui traverse plusieurs blocs élémentaires. Les blocs élémentaires 1 eux-mêmes sont posés en alignement les uns sur les autres et reliés au moyen d'une couche de mortier 1 1. Comme il ressort clairement de la figure 1, l'enveloppe extérieure 2 présente sur sa face intérieure 12 et au niveau de la bordure inférieure des saillies 13, dépassant vers l'intérieur à la manière de consoles, et l'on peut voir à la figure 1 deux de ces saillies 13 diamétralement opposées. Sur la périphérie sont agencées encore au moins deux autres saillies de ce genre, qui sont alors décalées de 90 vis-à- vis des saillies 13 visibles. Alternativement, la saillie en forme de console peut s'étendre sur la totalité de la périphérie de l'ouverture intérieure de l'enveloppe extérieure. Les saillies 13 coopèrent avec une butée 14 sur la face extérieure 15 de la douille isolante 8, cette butée étant réalisée par un ressaut annulaire 16 à la bordure inférieure de la douille isolante 8. Les surfaces d'appui 17 opposées formées par les saillies 13 et par la butée 14 sont de forme conique, grâce à quoi il s'établit un effet de coincement entre la douille isolante 8 et l'enveloppe extérieure 2 lorsqu'on met en place ces deux éléments. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de prévoir d'autres mesures pour fixer la douille isolante 8 lorsque les blocs élémentaires de cheminée 1 sont stockés, transportés et manipulés simplement dans la situation dressée. Comme on le voit encore clairement à la figure l, il existe entre la face extérieure 18 du tube de fumées 10 et la face intérieure 19 un intervalle d'air 20 qui, selon le dimensionnement de la douille isolante 8 et du tube de fumées 10, peut s'élever à plusieurs centimètres. Cette couche d'air aide, tout comme l'intervalle d'air 21 entre la face extérieure de la douille isolante 8 et la face intérieure 12 de l'enveloppe extérieure 2, à l'isolation thermique du tube de fumées par rapport à l'environnement extérieur de la cheminée. L'intervalle d'air 20 est ici maintenu au moyen d'une collerette 22 qui dépasse vers l'intérieur sur la périphérie de la face intérieure 19 au niveau de la bordure supérieure de la douille isolante 8, telle que le tube de fumées 10 est susceptible d'être passé avec jeu à travers l'ouverture intérieure 23 de cette collerette. Par ailleurs, l'intervalle d'air 21 sert en premier lieu à compenser les tolérances dimensionnelles inévitables lors de la fabrication. Pour un dimensionnement plus important de la largeur de l'intervalle d'air, jusqu'à plusieurs centimètres, il est alors possible que l'intervalle d'air 21 face office d'aération postérieure que l'on doit mettre à disposition dans les systèmes de cheminée modernes. Cela s'applique avant tout lorsque le béton léger qu'on utilise pour la fabrication de la douille isolante 8 possède une structure lâche et poreuse, et par conséquent une faible résistance vis-à-vis de la diffusion de vapeur d'eau. Le matériau du béton léger peut être par ailleurs constitué d'une matrice de liant habituelle et de matériaux additifs légers poreux. Pour ce qui concerne la densité brute à sec de la douille isolante, on envisage une plage de kg/m3 à 500 kg/m3. Enfin, on indique que l'agencement réciproque du tube de fumées 10 et de la douille isolante 8 permet une dilatation thermique sans empêchement du tube de fumées 10. Dans la figure 3 on a illustré une variante de réalisation d'un bloc élémentaire de cheminée 1'. Dans ce cas, en prévoit pour l'essentiel la même structure, c'est-à-dire l'enveloppe extérieure 2', la douille isolante 8', le tube de fumées 10' et les intervalles d'air 20' et 21' entre ces composants, et la forme périphérique extérieure de l'ouverture intérieure 4' de l'enveloppe extérieure 2', de la douille isolante 8' et du tube de fumées 10' est carrée avec des coins arrondis. À la différence des figures 1 et 2, on peut voir à la figure 3 que la douille isolante 8 présente sur sa face extérieure 15 et de préférence dans la région de la bordure supérieure des ergots 24 en saillie vers l'extérieur et réparties sur la périphérie, qui assurent le centrage de la douille isolante 8' dans l'ouverture intérieure 4' de l'enveloppe extérieure 2'. Ces ergots 24 sont en particulier avantageux lorsque la largeur de l'intervalle d'air 21' est particulièrement importante, ou bien que le bloc élémentaire est particulièrement haut avec des surfaces d'appui agencées loin vers le bas, ou bien que les éléments de cheminée sont stockés, transportés et manipulés en position horizontale. Dans un mode de réalisation particulier, les saillies en forme d'ergots sont réalisées avec des arêtes antérieures pointues, qui s'émoussent lors de l'introduction de la douille isolante dans le bloc enveloppe de la cheminée, et s'adaptent en garantissant ainsi une assise ferme entre la face intérieure de l'enveloppe de cheminée et la face extérieure de la douille isolante. Pour faciliter l'introduction de la douille isolante dans le bloc enveloppe les saillies sont réalisées sous forme conique à la face inférieure, comme montré dans la figure 4. Des éléments d'écartement peuvent être prévus entre le tube de fumées et la douille isolante. Ces éléments d'écartement peuvent être réalisés par des saillies horizontales sur la face intérieure de la douille isolante. Comme on peut encore le voir à la figure 3, les éléments d'écartement entre le tube de fumées 10' et la douille isolante 8' sont conçus dans ce mode de réalisation sous forme d'éléments d'écartement 25 disposés dans les régions des coins de la section. Ces éléments d'écartement 25 sont constitués par des pinces métalliques séparées et ancrées dans le tube de fumées 10. Revendications 1. Bloc élémentaire de cheminée, caractérisé en ce qu'il comprend: - une enveloppe extérieure portante (2, 2') qui présente une paroi périphérique, - une douille isolante préfabriquée (8, 8') en béton léger, mise en place dans l'ouverture intérieure (4, 4') de l'enveloppe extérieure (2, 2'), et - une ouverture intérieure (9) formée par la douille isolante (8, 8') pour la traversée d'un tube de fumées (10, 10'), en particulier en chamotte. 2. Bloc élémentaire de cheminée selon la revendication 1, caractérisé en ce que depuis la face intérieure (12) de l'enveloppe extérieure (2, 2') dépassent vers l'intérieur des saillies (13) analogues à des consoles, sur lesquelles repose la douille isolante (8, 8') au moyen de butées (14) réalisées sur sa face extérieure (15). 3. Bloc élémentaire de cheminée selon la revendication 2, caractérisé en ce que la saillie (13) en forme de console s'étend sur la totalité de la périphérie de l'ouverture intérieure (4) de l'enveloppe extérieure (2, 2'). 4. Bloc élémentaire de cheminée selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des saillies individuelles (13) en forme de consoles réparties sur la périphérie. 5. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les surfaces d'appui opposées (17) des saillies (13) en forme de consoles de l'enveloppe extérieure (2, 2') et celles des butées (14) de la douille isolante (8, 8') sont de forme conique. 6. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il demeure un intervalle d'air (21, 21') entre la face extérieure (15) de la douille isolante (8, 8') et la face intérieure (12) de l'enveloppe extérieure (2, 2'). 8 2791375 7. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des éléments d'écartement sont prévus entre le tube de fumées (10, 10') et la douille isolante (8, 8'). 8. Bloc élémentaire de cheminée selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments d'écartement sont réalisés par des saillies horizontales sur la face intérieure (19) de la douille isolante (8, 8'). 9. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour le maintien de l'écartement, il est prévu une collerette périphérique (22) sur la face intérieure (19) de la douille isolante (8, 8'), et en ce que le tube de fumées (10) est susceptible de traverser avec jeu l'ouverture intérieure (23) de ladite collerette. 10. Bloc élémentaire de cheminée selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments d'écartement sont réalisés par des éléments d'écartement (25) séparés fixés directement sur le tube de fumées (10'), de préférence sous la forme de pinces métalliques. 1 1. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la face extérieure (15) de la douille isolante (8') des éléments d'écartement (24) pour l'appui contre la face intérieure (12') de l'enveloppe extérieure (2'). 12. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 1 1, caractérisé en ce que les éléments d'écartement (24) prévus sur la face extérieure (15) de la douille isolante (8') présentent des arêtes antérieures pointues pour l'appui contre la face intérieure (12') de l'enveloppe extérieure (2'). 13. Bloc élémentaire de cheminée selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les éléments d'écartement prévus sur la face extérieure (15) de la douille isolante (8') sont réalisés sous forme conique au niveau de la face inférieure pour l'appui contre la face intérieure (12) de l'enveloppe extérieure (2').