JP2023148630A - 建物用煙突 - Google Patents

Abstract

【課題】横行煙突部を有する建物用煙突において、鉛直煙突部が地震等で傾斜されたとき、横行煙突部と鉛直煙突部との交差部が過大な応力によって破壊されるのを防止する。【解決手段】建物用煙突１０の鉛直に延びる鉛直煙突部１１と横行煙突部１３とを交差させる。横行煙突部１３における鉛直煙突部１１との交差端部１３ｐ又はその近傍部には、伸縮及び撓み変形可能な変位吸収部２０を設ける。【選択図】図４

Description

本発明は、建物に付設される建物用煙突に関し、特に建物に支持された横行煙突部を有する建物用煙突に関する。

一般に、ボイラーや発電機等が有る建物の内部や外壁には、排ガスを放出するための煙突が備えられている。通常、この種の煙突は、複数の筒形状の煙突ユニットにて構成されている。これら煙突ユニットが鉛直方向へ一列に連ねられることによって煙道が形成されている（特許文献１等参照）。上下に隣接する２つの煙突ユニットは、互いに拘束されておらず、地震時には層間変形を起こすことによって、建物の揺れに追従できる。

特許第５７９８６７６号公報

この種の建物用煙突は、通常、鉛直に延びているが、建物の設備状況や間取りなどによっては、煙道の一部を水平にする必要性があり得る。そのような横行煙突部を有する煙突においては、地震等で鉛直煙突部が傾斜されると、横行煙突部における鉛直煙突部との交差部とは反対側の端部が、浮き上がったり、下向きに傾いたりしようとすることが考えられる。そうすると、前記交差部に過大な応力が発生して、交差部が破壊されるおそれがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、横行煙突部を有する建物用煙突において、鉛直煙突部が地震等で傾斜されたとき、横行煙突部と鉛直煙突部との交差部が過大な応力によって破壊されるのを防止することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、建物に付設された煙突であって、
鉛直に延びる鉛直煙突部と、前記鉛直煙突部と交差して延びる横行煙突部とを有し、前記横行煙突部には伸縮及び撓み変形可能な変位吸収部が設けられていることを特徴とする。

好ましくは、前記横行煙突部における前記鉛直煙突部と交差する端部又はその近傍部に前記変位吸収部が設けられている。

好ましくは、建物用煙突が、鉛直に延びる第１鉛直煙突部と、前記第１鉛直煙突部の上端部と交差して延びる横行煙突部と、前記横行煙突部における前記第１鉛直煙突部と交差する第１端部とは反対側の第２端部から上へ延びる第２鉛直煙突部とを有し、
前記横行煙突部における前記第１端部及び前記第２端部の少なくとも一方又はその近傍部に、伸縮及び撓み変形可能な変位吸収部が設けられている。

本発明によれば、横行煙突部を有する建物用煙突において、鉛直煙突部が地震等で傾斜されたときでも、横行煙突部は水平を保つようにでき、横行煙突部と鉛直煙突部との交差部が過大な応力によって破壊されるのを防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る建物用煙突の側面図である。 図２は、前記建物用煙突の変位吸収部を示し、図１の円部ＩＩの拡大断面図である。 図３（ａ）は、前記変位吸収部が伸び変形した状態の断面図である。図３（ｂ）は、前記変位吸収部が縮み変形した状態の断面図である。図３（ｃ）は、前記変位吸収部が撓み変形した状態の一例を示す断面図である。 図４（ａ）及び同図（ｂ）は、それぞれ地震時における前記建物用煙突の状態の一例を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、高層ビルなどの建物１を示したものである。建物１には、ボイラーや発電機などからの排煙を放出するための建物用煙突１０が付設されている。建物用煙突１０の煙道ひいては煙突軸方向は屈曲されている。
詳しくは、建物用煙突１０は、第１鉛直煙突部１１と、横行煙突部１３と、第２鉛直煙突部１２とを備えている。第１鉛直煙突部１１は、建物１の低層部から例えば屋上又はその近くの階２まで鉛直に延びている。横行煙突部１３は、例えば屋上又はその近くの階２に配置されて水平に延びている。横行煙突部１３の第１端部１３ｐが、第１鉛直煙突部１１と直角に交差している。第２鉛直煙突部１２は、横行煙突部１３における第１端部１３ｐとは反対側の第２端部１３ｑと直角に交差するとともに、そこから鉛直に立ち上がっている。第２鉛直煙突部１２の頂部に煙突口１４が設けられている。

図１に示すように、各煙突部１１～１３は、複数の煙突ユニット１９を含む。各煙突ユニット１９は、例えば断面四角形の筒状になっている。複数の煙突ユニット１９が煙突軸方向に一列に連ねられることによって煙道が形成されている。隣接する煙突ユニット１９どうしは、互いに層間変形可能である。各煙突ユニット１９の荷重は、支持アーム１５又は吊りフレーム１６を介して建物１の躯体に掛かっている。

図１に示すように、横行煙突部１３における少なくとも一方の端部１３ｐ，１３ｑ又はその近傍部には、変位吸収部２０が設けられている。ここでは、横行煙突部１３における両端部１３ｐ，１３ｑの近傍部にそれぞれ変位吸収部２０が設けられている。煙突ユニット１９のうち、横行煙突部１３の隣接する２つの煙突ユニット１９ａ，１９ｂの間に、変位吸収部２０が介在されている。

図３及び図４に示すように、変位吸収部２０は、伸縮及び撓み変形可能である。これによって、変位吸収部２０を挟んで両側の煙突ユニット１９ａ，１９ｂどうしが、好ましくは三次元的に相対変位可能である。ここで、前記撓み変形は、好ましくは曲げ及び捩じれを含む。前記曲げは、好ましくは縦横両方向の曲げを含む。つまり、横行煙突部１３の軸線方向と直交する水平軸まわりの縦曲げ、及び鉛直軸まわりの横曲げを含む。前記捩じれは、横行煙突部１３の軸線まわりの捩じれを言う。前記三次元的な相対変位は、好ましくは煙突ユニット１９ａ，１９ｂどうしの接近、離間、軸ずれ、角度ずれを含む。

詳しくは、図２に示すように、変位吸収部２０は、軟質断熱層２１と、外周カバー２２と、２つの内周スリーブ２３を備え、煙突ユニット１９の断面形状に合わせた概略四角形の筒状ないしは環状に形成されている。軟質断熱層２１は、セラミックブランケット等の柔軟な断熱材を主材とする断熱マットによって構成されている。

軟質断熱層２１の外周が外周カバー２２によって覆われている。外周カバー２２は、２つのベローズ２２ａと、中間筒部２２ｃを有している。煙突ユニット１９ａ，１９ｂの対向端部にそれぞれベローズ２２ａが接続されている。図３に示すように、ベローズ２２ａは伸縮可能（同図（ａ）及び（ｂ））かつ撓み変形可能（同図（ｃ））である。図２に示すように、２つのベローズ２２ａ間に中間筒部２２ｃが架け渡されている。

軟質断熱層２１の内周には、２つの内周スリーブ２３が互いに横行煙突部１３の軸線方向に離れて設けられている。煙突ユニット１９ａ，１９ｂの対向端部にそれぞれ対応する内周スリーブ２３が接続されている。２つの内周スリーブ２３の対向端部どうしが、互いに離間されることによって、ベローズ２２ａの伸縮及び撓み変形が許容されている。

各内周スリーブ２３における基端側部（対応する煙突ユニット１９ａ，１９ｂに近い部分）には、係止ピン２４が設けられている。係止ピン２４が、軟質断熱層２１に突き刺さることで、軟質断熱層２１と係止されている。これによって、軟質断熱層２１の両端部が、それぞれ係止ピン２４及び内周スリーブ２３を介して、対応する煙突ユニット１９ａ，１９ｂに対して拘束されている。したがって、煙突ユニット１９ａ，１９ｂどうしの相対変位に追随して、軟質断熱層２１が変形されるようになっている。
なお、図２は、第１端部１３ｐ側の変位吸収部２０を示したものであるが、第２端部１３ｑ側の変位吸収部２０においても、第１端部１３ｐ側の変位吸収部２０と同様の構造になっている。

当該建物用煙突１０によれば、図４（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、地震等で第１鉛直煙突部１１が傾斜された場合、横行煙突部１３の第１端部１３ｐ側の変位吸収部２０が伸縮したり撓んだりすることによって、第１鉛直煙突部１１の傾斜変位を吸収することができる。変位吸収部２０は、縦横に曲げ変形可能で、捩じれ変形も可能であるから、鉛直煙突部１１がどの方向に傾斜しても、その変位を吸収することができる。これによって、横行煙突部１３は、水平姿勢を保つことができ、横行煙突部１３の第２端部１３ｑ（図１）側の部分が浮き上がったり、下向きに傾斜されたりするのを防止できる。この結果、横行煙突部１３の第１端部１３ｐ（第１鉛直煙突部１１との交差部）に過大な応力が生じるのを回避でき、第１端部１３ｐの破壊を防止することができる。
図示は省略するが、第２鉛直煙突部１３が傾斜された場合は、横行煙突部１３の第２端部１３ｑ側の変位吸収部２０が伸縮したり撓んだりすることによって、横行煙突部１３の第２端部１３ｑ（第２鉛直煙突部１２との交差部）に過大な応力が生じるのを回避でき、第２端部１３ｑの破壊を防止することができる。
これによって、横行煙突部１３を有する建物用煙突１０の、揺れ対応性能を高めることができる。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、横行煙突部１３の延び方向は、鉛直に対して交差していればよく、水平に限らず、斜めでもよい。鉛直煙突部と横行煙突部とのなす角度（内角）は直角に限られず、鈍角でもよい。
第２鉛直煙突部１２を省略してもよい。

本発明は、例えば建物の内部や外壁に沿って設けられた煙突に適用できる。

１ 建物
２ 屋上又はその近くの階
１０ 建物用煙突
１１ 第１鉛直煙突部
１２ 第２鉛直煙突部
１３ 横行煙突部
１３ｐ 第１端部（第１鉛直煙突部と横行煙突部との交差部）
１３ｑ 第２端部（第２鉛直煙突部と横行煙突部との交差部）
１４ 煙突口
１５ 支持アーム
１６ 吊りフレーム
１９，１９ａ，１９ｂ 煙突ユニット
２０ 変位吸収部
２１ 軟質断熱層
２２ 外周カバー
２２ａ ベローズ
２２ｃ 中間筒部
２３ 内周スリーブ
２４ 係止ピン

Claims (3)

1. 建物に付設される建物用煙突であって、
   鉛直に延びる鉛直煙突部と、前記鉛直煙突部と交差して延びる横行煙突部とを有し、前記横行煙突部には伸縮及び撓み変形可能な変位吸収部が設けられていることを特徴とする建物用煙突。
2. 前記横行煙突部における前記鉛直煙突部と交差する端部又はその近傍部に前記変位吸収部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物用煙突。
3. 建物に付設される建物用煙突であって、
   鉛直に延びる第１鉛直煙突部と、前記第１鉛直煙突部の上端部と交差して延びる横行煙突部と、前記横行煙突部における前記第１鉛直煙突部と交差する第１端部とは反対側の第２端部から上へ延びる第２鉛直煙突部とを有し、
   前記横行煙突部における前記第１端部及び前記第２端部の少なくとも一方又はその近傍部に、伸縮及び撓み変形可能な変位吸収部が設けられていることを特徴とする建物用煙突。

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