JP2016188747A

JP2016188747A - 煙突の接続構造

Info

Publication number: JP2016188747A
Application number: JP2015069835A
Authority: JP
Inventors: 公博小林; Kimihiro Kobayashi
Original assignee: KOOKI KK
Current assignee: KOOKI KK
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-11-04
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP5878256B1

Abstract

【課題】煙突ユニットの断熱材への水の流入を遮断して、断熱材の劣化を防止できる煙突の接続構造を提供する。【解決手段】煙突の接続構造１は、内筒２と外筒３の間に断熱材４を装填した二重筒構造の煙突ユニットの複数１Ａ〜１Ｃが、パッキン６を介在して上下で対向し、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットを接続手段５により接続して煙突を構築する。各煙突ユニット１Ａ〜１Ｃの上端部は、外筒３の上端よりも内筒２の上端が低く設定され、断熱材４の上端面は、外筒３の上端から内筒２の上端に向けて斜めに下がるテーパ状に成形され、その上端面上に防水層８が形成され、当該防水層８の上端面上と直上で対向する煙突ユニットの下端面との間にパッキン６を介在させている。【選択図】図２

Description

本発明は煙突の接続構造に係り、例えば、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガス或いは産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に好適な煙突の接続構造に関するものである。

従来、煙突の接続構造として特許文献１，２に記載の煙突の接続構造が提供されている。特許文献１に記載の煙突の接続構造を図７，図８に示し、特許文献２に記載の煙突の接続構造を図９，図１０に示す。

図７，図８に示す煙突の接続構造１は、内筒２と外筒３の間に断熱材４を装填した二重構造の煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニット、つまり、煙突ユニット１Ａと煙突ユニット１Ｂおよび煙突ユニット１Ｂと煙突ユニット１Ｃを嵌め合い構造を主とする接続手段により互いに接続して煙突が構築される。

接続手段は、各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの外筒３に形成される嵌め合い構造の第１接続手段５０と、別途設けた締付環からなる第２接続手段５１とを備えている。

第１接続手段５０は、外筒３の上端およびその近傍を若干拡径されている内筒２に重なる状態にまで縮径して形成した嵌合筒部５０ａ、嵌合筒部５０ａの下側で円周方向等間隔で複数（例えば４つ）分割して外筒３に形成したカギ形掛止溝５０ｂおよび掛止溝５０ｂの下側で外筒３の全周に突出形成した突隆部５０ｃ、内筒２の下端およびその近傍に形成した嵌合部５０ｄ、外筒３の下端で全周に突出形成した突隆部５０ｅおよび突隆部５０ｅの上側に円周方向等間隔で複数（例えば４つ）分割して形成されるとともに、掛止溝５０ｂに掛止可能な突起５０ｆを備え、第２接続手段５１は金属製で断面チャネル形のバンド状の締付環によって構成されている。

前記構成の煙突の接続構造１によれば、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットにおいて、下位の煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの嵌合筒部５０ａに上位の煙突ユニット１Ａ，１Ｂの嵌合部５０ｄを嵌合する。その際、下位の煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの４つのカギ形掛止溝５０ｂに上位の煙突ユニット１Ａ，１Ｂの４つの突起５０ｆを挿入し、円周方向に回動して掛止することにより、まず、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットが嵌め合い構造の第１接続手段５０により接続される。この接続により、下位の煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの突隆部５０ｃに上位の煙突ユニット１Ａ，１Ｂの突隆部５０ｅが当接する。この状態で、突隆部５０ｃ，５０ｅを断面チャネル形のバンド状の締付環からなる第２接続手段５１によって覆うように巻き付け、第２接続手段５１に付設されている図示していない緊締用レバーを緊締操作することによって煙突が構築される。

図９，図１０に示す煙突の接続構造１は、内筒２と外筒３の間に断熱材４を装填した二重構造の煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニット、つまり、煙突ユニット１Ａと煙突ユニット１Ｂおよび煙突ユニット１Ｂと煙突ユニット１Ｃを接続手段５により互いに接続して煙突が構築される。なお、この接続手段５は、各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内筒２と外筒３に分割して形成される嵌め合い構造のみからなる接続手段５２によって構成されている。

接続手段５２は、内筒２の上端を外筒３の上端より低く設定し、その上端部に形成した上側受け口５２ａ、外筒３の上端部に形成した上側差し口５２ｂ、内筒２の下端を外筒３の下端より低く設定し、その下端部に形成した下側差し口５２ｃ、外筒３の下端部を拡径して形成した下側受け口５２ｄを備える。

前記構成の煙突の接続構造１によれば、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットにおいて、下位の煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの上側受け口５２ａに上位の煙突ユニット１Ａ，１Ｂの下側差し口５２ｃを内嵌挿入するとともに、下位の煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの上側差し口５２ｂを上位の煙突ユニット１Ａ，１Ｂの下側受け口５２ｄに内嵌挿入することにより、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットが嵌め合い構造のみからなる接続手段５２により接続された煙突が構築される。

ところが、前記嵌め合い構造を主とする特許文献１に記載の煙突の接続構造１における接続手段５は、嵌合筒部５０ａ、カギ形掛止溝５０ｂ、突隆部５０ｃ、嵌合部５０ｄ、突隆部５０ｅおよび突起５０ｆなどを形成する必要があり、かつ、断面チャネル形のバンド状の締付環からなる第２接続手段５１が別途必要であるため、加工工数が多くなって、構造が複雑化されることにより各煙突ユニットの製作が困難である欠点を有しているばかりか、嵌め合い構造を主とする接続手段５では強い接続強度が期待できない。このため、暖炉やストーブなどの小径かつ短寸の煙突の構築に適用可能であるものの、例えば、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガス或いは産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に適用することはできない。

一方、前記嵌め合い構造のみからなる特許文献２に記載の煙突の接続構造１における接続手段５（５２）は、上側受け口５２ａ、上側差し口５２ｂ、下側差し口５２ｃおよび下側受け口５２ｄなどを形成する必要があるため、加工工数が多くなって、構造が複雑化されることにより各煙突ユニットの製作が困難である欠点を有しているばかりか、嵌め合い構造そのみからなる接続手段５２では強い接続強度が期待できない。このため、特許文献１に記載の煙突の接続構造１と同様、暖炉やストーブなどの小径かつ短寸の煙突の構築に適用可能であるものの、例えば、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガス或いは産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に適用することはできない。

そこで、図１１に示すように、加工工数の低減により構造を簡略化して、各煙突ユニットの製作を容易にするとともに、接続手段の接続強度を強くすることで、前記大径かつ長寸の煙突の構築に適用可能な煙突の接続構造１が提供されている。

図１１に示す煙突の接続構造１は、内筒２と外筒３の間に断熱材４を装填した二重構造の煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、断熱材４は、上端部のキャスタブル断熱材４０と、下端部のキャスタブル断熱材４１と、これらキャスタブル断熱材の間に装填したロックウールなどの繊維質断熱材４２とからなり、上端部のキャスタブル断熱材４０の上端と内筒２および外筒３の上端は水平かつ面一に設定され、下端部のキャスタブル断熱材４１の下端と内筒２および外筒３の下端も水平線かつ面一に設定されている。そして、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニット、つまり、煙突ユニット１Ａと煙突ユニット１Ｂおよび煙突ユニット１Ｂと煙突ユニット１Ｃは、厚みが均等なガラス繊維のマット状成形体からなる耐熱パッキン６を介在させた突き合わせ構造、詳しくは、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットにおいて、煙突ユニット１Ｂにおける上端部のキャスタブル断熱材４０の上端および煙突ユニット１Ｃにおける上端部のキャスタブル断熱材４０と上端に、複数の止め材７によって固定した耐熱パッキン６を介在させた突き合わせ構造により互いに対向しているとともに、接続手段５により接続されて煙突を構築している。

前記接続手段５は、各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける外筒３の下端部外周に巻回して溶接により固着した山形鋼からなる下側フランジ５ａ（但し、煙突ユニット１Ｃの下端部および該下端部外周に巻回固着した下側フランジは図示されていない）と、各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける外筒３の上端部外周に巻回して溶接により固着した山形鋼からなる上側フランジ５ｂ（但し、煙突ユニット１Ａの上端部および該上端部外周に巻回固着した上側フランジは図示されていない）および円周方向等間隔に配置されて下側フランジ５ａと上側フランジ５ｂとを互いに締結するボルト・ナットからなる複数の鉛直締結部材５ｃ（但し、図面では、２つの締結部材５ｃのみで下側フランジ５ａと上側フランジ５ｂを締結している）を備えている。

このように耐熱パッキン６を介在させた突き合わせ構造が採用されている煙突の接続構造は、前記特許文献１，２に記載した嵌め合い構造を採用した煙突の接続構造と比較して、加工工数が低減され、構造が簡略されることにより各煙突ユニットの製作が容易となるばかりか、下側フランジ５ａと上側フランジ５ｂおよびこれらを互いに締結するボルト・ナットからなる複数の鉛直締結部材５ｃからなる接続手段５は、特許文献１に記載した嵌め合い構造を主とした接続手段５や、特許文献２に記載した嵌め合い構造のみからなる接続手段５と比較して、接続強度の大幅な増大が確保されるので、例えば、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガス或いは産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に適用することが可能となる。

ところが、例えば、図１２に示すように、煙突ユニット１Ｂは、外筒３の軸線Ｃに対して内筒２の軸線Ｃ１が偏心（偏心距離ｅ）して製作され、この偏心している煙突ユニット１Ｂの上位に内筒２の軸線Ｃと外筒３の軸線Ｃ１とが同心に製作されている煙突ユニット１Ａが接続手段５により接続され、かつ、偏心している煙突ユニット１Ｂの下位に内筒２の軸線Ｃ１と外筒３の軸線Ｃとが同心に製作されている煙突ユニット１Ｃが接続手段５により接続されて煙突が構築されると、図１３において、煙突ユニット１Ｂにおける斜線で示す領域αの投影平面下に在る煙突ユニット１Ｂの内筒２上端の一部および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部などが、煙突ユニット１Ａの内筒２よりも径内側に張り出した状態になる。

また、図１４において、煙突ユニット１Ｃにおける斜線で示す領域βの投影平面下に在る煙突ユニット１Ｃの内筒２上端の一部および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部などが、煙突ユニット１Ｂの内筒２よりも径内側に張り出した状態になる。

ここで、雨水が煙突ユニット内に流入したり、冬季の寒冷地における煙突運休時に際して内筒の内面に発生した結露水が流れ落ちると、この雨水や結露水の一部は、図１３に示す煙突ユニット１Ａの内筒２よりも径内側に張り出している領域αに在る耐熱パッキン６および図１４に示す煙突ユニット１Ｂの内筒２よりも径内側に張り出している領域βに在る耐熱パッキン６に流下する。

図１２，図１３において、領域αに在る耐熱パッキン６の上端面は開放されているので、それ以外の部分、つまり、上端部のキャスタブル断熱材４０と下端部のキャスタブル断熱材４１とで挟圧されている部分よりも若干膨らんで通水性が確保される。このため、領域αに在る耐熱パッキン６に流下した雨水や結露水は、当該耐熱パッキン６および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部を透水して、ロックウールなどの繊維質断熱材４２に流入する。また、図１２，図１４において、領域βに在る耐熱パッキン６の上端面は開放されているので、それ以外の部分、つまり、上端部のキャスタブル断熱材４０と下端部のキャスタブル断熱材４１とで挟圧されている部分よりも若干膨らんで通水性が確保される。このため、領域βに在る耐熱パッキン６に流下した雨水や結露水は、当該耐熱パッキン６および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部を透水して、ロックウールなどの繊維質断熱材４２に流入する。その結果、煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの断熱材４を劣化させて断熱効果の低下およびこれに伴う煙突内排ガス温度の低下を招き、煙突の排ガス吸い上げ能力を低下させることになる。また、断熱材４の劣化は、外筒３の温度上昇を招くことから外筒３に接する室内の温度が上昇するので室内の温度管理に支障をきたし、誤って外筒３に触れた場合には火傷の危険性もある。さらには、雨水や結露水による外筒３の腐蝕をもたらす。

一方、図１１に示すように、煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内筒２の軸線Ｃ１と外筒３の軸線Ｃとが同心に製作されても、何等かの原因で上位の煙突ユニットの断熱材４に水が流入すると、経時により、耐熱パッキン６を透水して下位の煙突ユニットの断熱材４に流入することも懸念される。

特開２００４−７７０４６号公報特開２０１０−５４１１２号公報

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、加工工数の低減により構造を簡略化して、各煙突ユニットの製作を容易にし、接続手段の接続強度を強くした構造でありながら、煙突ユニットの断熱材への水の流入を遮断して、断熱材の劣化による断熱効果の低下およびこれに伴う煙突内排ガス温度の低下を抑制することで、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止でき、外筒の温度上昇の防止及び外筒の腐蝕を防止するための煙突の接続構造の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明に係る煙突の接続構造は、内筒と外筒の間に断熱材を装填した二重筒構造の煙突ユニットの複数が、パッキンを介在して上下で対向するとともに、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットを接続手段により接続して煙突を構築する煙突の接続構造であって、
各煙突ユニットの上端部は、外筒の上端よりも内筒の上端が低く設定されるとともに、断熱材の上端面は、外筒の上端から内筒の上端に向けて斜めに下がるテーパ状に成形され、その上端面上に防水層が形成されていて、当該防水層の上端面上と直上で対向する煙突ユニットの下端面との間にパッキンを介在させてなることを特徴とするものである。

前記構成の煙突の接続構造によると、各煙突ユニットにおいて、断熱材上端面が外筒の上端から内筒の上端に向けて斜めに下がるテーパ状に成形され、この断熱材の上端面上に防水層が形成されていることにより、雨水や結露水がパッキンを透水しても、防水層の防水機能により透水が断熱材に流入するのを遮断するとともに、防水層によって透水を内筒の径内域へ流下するよう積極的に案内することができる。

前記断熱材は、上下両端部のキャスタブル断熱材と、これらキャスタブル断熱材の間に装填した繊維質断熱材とからなり、上端部のキャスタブル断熱材におけるテーパ状の上端面上に防水層を形成してある。このように、上端部がキャスタブル断熱材によって構成されていると、その上端面に求められる外筒の上端から内筒の上端に向けて斜めに下がるテーパ状の成形を、高精度で容易に行うことが可能となり、防水層の防水性および流下案内機能の向上に寄与する。また、繊維質断熱材の高い断熱特性によって、煙突内の排ガス温度が下がるのを抑えて、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止することができ、また外筒の温度上昇の防止及び外筒の腐蝕を防止することができるとともに、繊維質断熱材の優れた吸音効果を発揮することもできる。

前記防水層は、シリコン系コーキング剤からなる耐熱防水層である。これによると、高温下であっても、高い防水性と透水を内筒の径内域へ流下させる案内機能との双方を継続して発揮することができるとともに、キャスタブル断熱材におけるテーパ状の上端面上への形成が容易となる。

前記パッキンは、繊維質のマット状成形体からなる耐熱パッキンである。これによれば、高温下であっても高い封止性を継続して発揮できることにより、煙突ユニットの継ぎ目からの排ガスの漏れを回避することが可能となる。

本発明に係る煙突の接続構造によれば、雨水や結露水がパッキンを透水しても、断熱材の上端面に形成されている防水層によって、前記透水が断熱材に流入するのを遮断するとともに、内筒の径内域へ流下するよう有効に案内するので、断熱材の劣化による断熱効果の低下およびこれに伴う煙突内排ガス温度の低下を抑制することで、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止でき、外筒の温度上昇の防止及び外筒の腐蝕を防止することが可能となる。

本発明に係る煙突の接続構造の一実施形態を示す正面図である煙突ユニットを同心で上下に接続した状態を示す断面図である煙突ユニットが偏心して上下に接続された状態を示す断面図である図３の偏心した煙突ユニットとその上位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図である図３の偏心した煙突ユニットとその下位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図である接続手段の変形例を示す拡大断面図である第１従来例に適用される煙突ユニットを示す正面図である第１従来例の煙突の接続構造を示す断面図である第２従来例に適用される煙突ユニット正面図である第２従来例の煙突の接続構造を示す断面図である煙突ユニットを同心で上下に接続した状態を示す第３従来例の断面図である煙突ユニットが偏心して上下に接続された状態を示す第３従来例の断面図である図１１の偏心した煙突ユニットとその上位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図である図１１の偏心した煙突ユニットとその下位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図である

以下、本発明に係る煙突の接続構造の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る煙突の接続構造の一実施形態を示す正面図、図２煙突ユニットを同心で上下に接続した状態を示す断面図、図３は煙突ユニットが偏心して上下に接続された状態を示す断面図、図４は図３の偏心した煙突ユニットとその上位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図、図５は図３の偏心した煙突ユニットとその下位に接続される同心の煙突ユニットとの関係を拡大して示す平面図である。なお、前記従来例と同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。

図１および図２において、煙突の接続構造１は、ステンレス鋼板からなる横断面円形の内筒２と、亜鉛メッキ鋼板からなる横断面円形の外筒３との間の環状空間に断熱材４を装填した二重筒構造の煙突ユニットの複数１Ａ，１Ｂ，１Ｃを、パッキン６を介在させた突き合わせ構造により上下に配置するとともに、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニット１Ａと１Ｂおよび１Ｂと１Ｃを接続手段５により接続して煙突を構築する。

各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの上端部は、外筒３の上端よりも内筒２の上端が低く設定されており（但し煙突ユニット１Ａの上端部は図示していない）、断熱材４は、上端部の環状のキャスタブル断熱材４０と、下端部の環状のキャスタブル断熱材４１と、これらキャスタブル断熱材４０，４１の間に装填したロックウールなどの繊維質断熱材４２とからなり、上端部のキャスタブル断熱材４０の上端面４０ａ（図２の拡大部分参照）は、外筒３の上端から内筒２の上端に向けて斜めに下がるテーパ状に成形され、この上端面４０ａ上にシリコン系コーキング剤からなる耐熱防水層８が形成されている。そして、外筒３の下端、内筒２の下端および下端部のキャスタブル断熱材４１の下端面４１ａは水平かつ面一に設定されている。

パッキン６は環状を呈するガラス繊維のマット状成形体からなる耐熱パッキンによって構成され、その上端面が下端部のキャスタブル断熱材４１の水平な下端面に密着する水平面となされ、下端面は上端部のキャスタブル断熱材４０のテーパ状の上端面４０ａ上の耐熱防水層８に密着可能なテーパ部を有し、複数の止め材７により、耐熱防水層８を介して上端部のキャスタブル断熱材４０のテーパ状の上端面４０ａに固定される。

本実施形態において適用される接続手段５は、図１１，図１２の接続手段５と同様、下側フランジ５ａ、上側フランジ５ｂおよび複数の鉛直締結部材５ｃを備えているので、図１および図２において図１１，図１２の接続手段５と同一部分に同一符号を付して重複する説明は省略する。

このように耐熱パッキン６を介在させた突き合わせ構造が採用されている煙突の接続構造１は、前記特許文献１に記載した嵌め合い構造を主とした接続手段５や、特許文献２に記載した嵌め合い構造のみからなる接続手段５と比較して、加工工数が低減され、構造が簡略されることにより各煙突ユニットの製作が容易となるばかりか、接続強度の大幅な増大が確保されるので、例えば、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガスや産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に適用することが可能となる。

図３に示すように、煙突ユニット１Ｂは、外筒３の軸線Ｃに対して内筒２の軸線Ｃ１が偏心（偏心距離ｅ）して製作され、この偏心している煙突ユニット１Ｂの上位に内筒２の軸線Ｃ１と外筒３の軸線Ｃとが同心に製作されている煙突ユニット１Ａが接続手段５により接続され、かつ、煙突ユニット１Ｂの下位に内筒２の軸線Ｃ１と外筒３の軸線Ｃとが同心に製作されている煙突ユニット１Ｃが接続手段５により接続されて煙突が構築されると、図４において、煙突ユニット１Ｂにおける領域αの投影平面下に在る耐熱防水層８の径内端部の一部、煙突ユニット１Ｂの内筒２上端の一部および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部などが、煙突ユニット１Ａの内筒２よりも径内側に張り出した状態になる。

また、図５において、煙突ユニット１Ｃにおける斜線で示す領域βの投影平面下に在る耐熱防水層８の径内端部の一部、煙突ユニット１Ｃの内筒２上端の一部および上端部のキャスタブル断熱材４０の径内側の一部などが、煙突ユニット１Ｂの内筒２よりも径内側に張り出した状態になる。

ここで、雨水が煙突ユニット内に流入したり、冬季の寒冷地における煙突運休時に際して内筒の内面に発生した結露水が流れ落ちると、この雨水や結露水の一部は、図４に示す煙突ユニット１Ａの内筒２よりも径内側に張り出している領域αに在る耐熱パッキン６および図５に示す煙突ユニット１Ｂの内筒２よりも径内側に張り出している領域βに在る耐熱パッキン６に流下する。

図３，図４において、領域αに在る耐熱パッキン６の上端面は開放されているので、それ以外の部分、つまり、上端部のキャスタブル断熱材４０と下端部のキャスタブル断熱材４１とで挟圧されている部分よりも若干膨らんで通水性が確保される。このため、領域αに在る耐熱パッキン６に流下した雨水や結露水は、当該耐熱パッキン６を透水するものの、煙突ユニット１Ｂ上端部のキャスタブル断熱材４０の上端面４０ａに形成されている防水層８によって、煙突ユニット１Ｂの断熱材４に流入するのが遮断されるとともに、煙突ユニット１Ｂの内筒２の径内域へ流下するよう有効に案内するので、煙突ユニット１Ｂの断熱材４の劣化による断熱効果の低下およびこれに伴う煙突内排ガス温度の低下を抑制することで、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止でき、また、外筒３の温度上昇の防止及び雨水や結露水による外筒３の腐蝕を防止することが可能となる。

図３，図５において、領域βに在る耐熱パッキン６の上端面は開放されているので、それ以外の部分、つまり、上端部のキャスタブル断熱材４０と下端部のキャスタブル断熱材４１とで挟圧されている部分よりも若干膨らんで通水性が確保される。このため、領域βに在る耐熱パッキン６に流下した雨水や結露水は、当該耐熱パッキン６を透水するものの、煙突ユニット１Ｃ上端部のキャスタブル断熱材４０の上端面４０ａに形成されている防水層８によって、煙突ユニット１Ｃの断熱材４に流入するのが遮断されるとともに、煙突ユニット１Ｃの内筒２の径内域へ流下するよう有効に案内するので、煙突ユニット１Ｃの断熱材４の劣化による断熱効果の低下およびこれに伴う煙突内排ガス温度の低下を抑制することで、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止でき、また、外筒３の温度上昇の防止及び雨水や結露水による外筒３の腐蝕を防止することが可能となる。

図２に示すように、煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内筒２の軸線Ｃ１と外筒３の軸線Ｃとが同心に製作されている構造において、何等かの原因で上位の煙突ユニットの断熱材４に水が流入すると、経時により、耐熱パッキン６を透水するものの、上端部のキャスタブル断熱材４０の上端面４０ａに形成されている防水層８によって、煙突ユニット，１Ｂ，１Ｃの断熱材４に流入するのが遮断されるとともに、煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの内筒２の径内域へ流下するよう有効に案内することができる。

前記断熱材４は、上下両端部のキャスタブル断熱材４０，４１と、これらキャスタブル断熱材４０，４１の間に装填した繊維質断熱材４２とからなり、上端部のキャスタブル断熱材４０におけるテーパ状の上端面４０ａ上に防水層８を形成してある。このように、断熱材４の上端部に上端部のキャスタブル断熱材４０が備わっていると、当該キャスタブル断熱材４０の上端面４０ａに求められる外筒３の上端から内筒２の上端に向けて斜めに下がるテーパ状の成形を、高精度で容易に行うことが可能となり、防水層８による水の流下案内機能の向上に寄与する。また、ロックウールなどの繊維質断熱材４２の高い断熱特性によって、煙突内の排ガス温度が下がるのを抑えて、煙突の排ガス吸い上げ能力の低下を防止することができ、また外筒の温度上昇の防止及び外筒の腐蝕を防止することができるとともに、繊維質断熱材の優れた吸音効果を発揮することもできる。

防水層８は、シリコン系コーキング剤からなる耐熱防水層により形成されているので、高温下であっても、高い防水性と透水を内筒２の径内域へ流下させる案内機能との双方を継続して発揮することができるとともに、上端部のキャスタブル断熱材４０におけるテーパ状の上端面４０ａ上への形成が容易となる。

さらに、パッキン６は、ガラス繊維のマット状成形体からなる耐熱パッキンにより構成されているので、高温下であっても高い封止性を継続して発揮できる。これにより、煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの継ぎ目からの排ガスの漏れを回避することが可能となる。尚、ガラス繊維のマット状成形体からなるパッキン６は、適宜、炭素繊維のマット状成形体からなる耐熱パッキンとしてもよい。パッキン６を炭素繊維のマット状成形体からなる耐熱パッキンとした場合には、ガラス繊維よりも高価ではあるが、強度、耐熱性、腐蝕性にの面で優れる。

図６は接続手段５の変形例を示し、前述の接続手段５と同一部分に同一符号を付して重複する説明は省略する。この図に示した接続手段５は、各煙突ユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの下側フランジ５ａの外周に、当該下側フランジ５ａの下端よりも下方に延在して下向きに開口する環状の受け口９を溶接によって固着し、この環状の受け口９に煙突ユニット１Ｂ，１Ｃの上側フランジ５Ｂを嵌合するようにした嵌め合いと突き合わせを複合した構造である。このような接続手段５であってもよい。なお、上側フランジ５ｂの外周に、当該上側フランジ５ｂの上端よりも上方に延在して上向きに開口する環状の受け口（図示省略）を溶接によって固着し、この環状の受け口９に上側フランジ５ｂを嵌合するようにした嵌め合いと突き合わせを複合した構造であってもよい。

前記実施形態では、横断面円形の煙突ユニット１Ａ，Ｂ，１Ｃを使用して説明しているが、正方形、長方形、三角形、台形など様々な横断面形の煙突ユニットを採用することができる。

本発明に係る煙突の接続構造１は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、その趣旨および技術思想を逸脱しない範囲であれば、構造変形が可能である。

本発明の煙突の接続構造は、非常用発電機を駆動するガスタービンエンジンやディーゼルエンジンの排ガス、ボイラー排ガス或いは産業廃棄物焼却炉の排ガスなどを高所に導いて放散させる大径かつ長寸の大型煙突の構築に有用である。

１煙突の接続構造
１Ａ煙突ユニット
１Ｂ煙突ユニット
１Ｃ煙突ユニット
２内筒
３外筒
４断熱材
４０上端部のキャスタブル断熱材
４０ａ上端部のキャスタブル断熱材のテーパ状の上端面
４１下端部のキャスタブル断熱材
４２繊維質断熱材
５接続手段
６パッキン（耐熱パッキン）
８防水層（耐熱防水層）

Claims

内筒と外筒の間に断熱材を装填した二重筒構造の煙突ユニットの複数が、パッキンを介在して上下で対向するとともに、直上と直下で互いに対向する一対の煙突ユニットを接続手段により接続して煙突を構築する煙突の接続構造であって、
各煙突ユニットの上端部は、外筒の上端よりも内筒の上端が低く設定されるとともに、断熱材の上端面は、外筒の上端から内筒の上端に向けて斜めに下がるテーパ状に成形され、その上端面上に防水層が形成されていて、当該防水層の上端面上と直上で対向する煙突ユニットの下端面との間にパッキンを介在させてなることを特徴とする煙突の接続構造。
請求項１に記載した煙突の接続構造において
前記断熱材は、上下両端部のキャスタブル断熱材と、これらキャスタブル断熱材の間に装填した繊維質断熱材とからなり、上端部のキャスタブル断熱材におけるテーパ状の上端面上に防水層が形成されている煙突の接続構造。
請求項１又は２に記載した煙突の接続構造において
前記防水層は、シリコン系コーキング剤からなる耐熱防水層である煙突の接続構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載した煙突の接続構造において
前記パッキンは、繊維質のマット状成形体からなる耐熱パッキンである煙突の接続構造。