JP2024004188A - 建物用煙突 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジジョイントを有する建物用煙突において、雨水や結露水等の水が煙突内部から煙突ユニットどうしのジョイント部に入り込んだとしても、その水が煙突外へ漏れるのを抑制又は防止する。【解決手段】建物用煙突１の複数の煙突ユニット１０を上下に積み重ねる。上下に隣接する２つの煙突ユニット１０のうち上側煙突ユニット１６の下端部から外方へ上フランジ２１を突出させる。前記２つの煙突ユニット１０のうち下側煙突ユニット１７の上端部から連結手段４０を介して外方へ下フランジ２２を突出させる。フランジ２１，２２どうしを重ねて、接合ボルト３０で連結する。連結手段４０の連結板４１を下側煙突ユニット１７より上へ突出させ、連結板４１の上端部に下フランジ２２を接合することで、下フランジ２２の上面を下側煙突ユニット１７の外側面の上端より高所に配置する。【選択図】図３

Description

本発明は、建物に付設される煙突に関し、特に、上下の煙突ユニットどうしの連結構造としてフランジジョイント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。この種の建物用煙突は、複数の筒形状の煙突ユニットに分割されている。これら煙突ユニットが鉛直に一列に積層されている。各煙突ユニットは、建物躯体の支持部に吊支持されている。上下の煙突ユニットどうしは、地震時の建物の層間変位に追従するために、相対変位可能になっている（特許文献１等参照）。

一方、建物躯体の上下の支持部間の距離が、１の煙突ユニットの長さの数倍となることがある。これら支持部間においては、隣接する２つの煙突ユニットどうしが、次のようなフランジジョイントによって連結されている。前記２つの煙突ユニットのうち、上側煙突ユニットの下端部には、上フランジが外方へ突出するように設けられている。下側煙突ユニットの上端部には、下フランジが外方へ突出するように設けられている。これら上下のフランジどうしが、ボルトによって接合されている（特許文献２等参照）。

特開２０１６－０５６６３３号公報 実開昭５５－１０８１４７号公報（第１図）

前述のフランジジョイントを有する煙突においては、煙突内部に侵入した雨水や煙突内部で発生した結露水が、フランジジョイントを構成する煙突ユニットどうしのジョイント部（上側煙突ユニットの下端面と下側煙突ユニットの上端面との間）を浸透し、フランジのボルト穴や上下のフランジ間を通過して、煙突外へ漏れることがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、フランジジョイントを有する建物用煙突において、雨水や結露水等の水が煙突内部から煙突ユニットどうしのジョイント部に入り込んだとしても、その水が煙突外へ漏れるのを抑制又は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、建物に付設されて、上下に積み重ねられた複数の煙突ユニットを含む建物用煙突であって、
上下に隣接する２つの煙突ユニットのうち上側煙突ユニットの下端部から外方へ突出された上フランジと、
前記２つの煙突ユニットのうち下側煙突ユニットの上端部から連結手段を介して外方へ突出されるとともに前記上フランジの下面に重ねられる下フランジと、
前記上フランジ及び前記下フランジを接合する接合ボルトと、
を備え、前記連結手段によって、前記下フランジの上面が、前記下側煙突ユニットの外側面の上端より高所に配置されていることを特徴とする。

好ましくは、前記連結手段が、前記下側煙突ユニットの外側面に接合された連結板を有し、前記連結板が、前記下側煙突ユニットの外側面の上端より上へ突出され、前記連結板の上端部に前記下フランジが接合されている。

好ましくは、前記連結板における前記下側煙突ユニットより上へ突出された部分が、前記上側煙突ユニットの平面視外側に離れて配置されている。

本発明によれば、雨水や結露水等の水が煙突内部から煙突ユニットどうしのジョイント部に入り込んだとしても、その水が煙突外へ漏れるのを抑制又は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一部分を示す正面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う平面断面図である。 図３は、図１の円部ＩＩＩを拡大して示す正面断面図である。

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に示すように、建物１には、ボイラーや発電機等の排ガス発生設備からの排ガスを放出するための建物用煙突３が備えられている。建物用煙突３は、建物１の吹き抜けシャフト１ｂ内に鉛直に設置されている。

図１に示すように、建物用煙突３は、複数の筒形状の煙突ユニット１０に分割されている。図２に示すように、各煙突ユニット１０の周壁は、断熱層１１と、該断熱層１１の外周面を覆う外面層１２と、断熱層１１の内周面を覆う内面層１３を含む。断熱層１１は、例えばケイ酸カルシウムなどの硬質断熱材によって構成されている。外面層１２及び内面層１３は、例えば鋼板によって構成されている。煙突ユニット１０の平面断面形状は、四角形であるが、これに限らず、円形であってもよく、四角形以外の多角形であってもよい。

図１に示すように、建物用煙突３の複数の煙突ユニット１０が鉛直に一列に積層されている。上下に隣接する２つの煙突ユニット１０どうしは、固定方式のフランジジョイント４を介して剛結合（固定）されるか、又は非固定方式の差し込みジョイント５を介して相対変位可能に連結されている。互いに剛結合された煙突ユニット１０どうしによって、一体化煙突ピース１４が構成されている。建物用煙突３が、一体化煙突ピース１４ごとに、アーム１５を介して、建物躯体１ａの支持部２に吊支持されている。

図１に示すように、フランジジョイント４は、一体化煙突ピース１４を構成する上下に隣接する２つの煙突ユニット１０の間にも設けられている。以下、前記２つの煙突ユニット１０のうち、上側のものを「上側煙突ユニット１６」と称し、下側のものを「下側煙突ユニット１７」と称す。

図３に示すように、フランジジョイント４は、上フランジ２１と、下フランジ２２と、接合ボルト３０と、連結手段４０を含む。上フランジ２１は、上側煙突ユニット１６の全周にわたる四角形の環状に形成されている。該上フランジ２１が、上側煙突ユニット１６の下端部から外方へ水平に突出されている。上フランジ２１の内周面が、上側煙突ユニット１６の側面に突き当てられて溶接によって接合されている。上フランジ２１は、上側煙突ユニット１６の下端面より上方に配置されている。

上側煙突ユニット１６における上フランジ２１より上方の側面には、上側縦リブ２３が設けられている。上側縦リブ２３の下端面が上フランジ２１と溶接にて接合されることによって、上フランジ２１が補強されている。

図２に示すように、下フランジ２２は、下側煙突ユニット１７の全周にわたる四角形の環状に形成されている。該下フランジ２２が、下側煙突ユニット１７の上端部から外方へ水平に突出されている。

図３に示すように、下フランジ２２の上面が上フランジ２１の下面と重ねられている。これら上フランジ２１及び下フランジ２２どうしが、接合ボルト３０及びナット３１によって接合されている。上フランジ２１と下フランジ２２との間には、耐熱パッキン５１が介在されている。

図３に示すように、下側煙突ユニット１７と下フランジ２２との間には連結手段４０が設けられている。連結手段４０を介して、下フランジ２２が、下側煙突ユニット１７と連結されている。

図２及び図３に示すように、連結手段４０は、スペーサ４２と、連結板４１を有している。スペーサ４２は、板状に形成され、かつ下側煙突ユニット１７の全周を囲む環状になっている。該スペーサ４２が、下側煙突ユニット１７の外側面に添えられて溶接にて固定されている。スペーサ４２の上端面の溶接部は、水密溶接部４３を構成している。水密溶接部４３によって、スペーサ４２の上端面と下側煙突ユニット１７の外側面との間が水密に封止されている。水密溶接部４３の上面ひいてはスペーサ４２の上端面は、下側煙突ユニット１７の上端面より少しだけ低所に配置されている。水密溶接部４３の上面が、下側煙突ユニット１７の上端面と面一であってもよい。

図２に示すように、連結板４１は、スペーサ４２の全周ひいては下側煙突ユニット１７の全周を囲む環状になっている。図３に示すように、該連結板４１が、スペーサ４２の外側面に添えられて溶接にて固定されている。前記水密溶接部４３が連結板４１の内側面とも溶接されている。水密溶接部４３によって、スペーサ４２の上端面と連結板４１の内側面との間が水密に封止されている。

スペーサ４２を介して、連結板４１が、下側煙突ユニット１７の外側面に接合されている。スペーサ４２の厚み分だけ連結板４１が下側煙突ユニット１７の平面視外側へ離れている。

図３に示すように、連結板４１は、スペーサ４２より上へ突出され、さらには下側煙突ユニット１７より上へ突出されている。少なくとも連結板４１は、下側煙突ユニット１７の外側面の上端より上へ突出されている。連結板４１における下側煙突ユニット１７より上へ突出された立ち上がり部分４１ａは、上側煙突ユニット１６の平面視外側に離れている。

連結板４１の上端部に下フランジ２２の内周部が溶接にて接合されている。
連結手段４０によって、下フランジ２２が、下側煙突ユニット１７より高所に配置されるように支持されている。少なくとも、下フランジ２２の上面が、下側煙突ユニット１７の外側面の上端より高所に配置されている。

連結板４１及び下側煙突ユニット１７の外側面には、下側縦リブ２４が設けられている。下側縦リブ２４の上端面が下フランジ２２と溶接にて接合されることによって、下フランジ２２が補強されている。

図３に示すように、上側煙突ユニット１６の外側面と、連結板４１の立ち上がり部分４１ａとが離れて対向されることによって、これらの間に立ち上がり隙間４４が画成されている。立ち上がり隙間４４は、下側煙突ユニット１７より上へ延びるとともに、上側煙突ユニット１６の全周にわたる環状になっている。立ち上がり隙間４４の上端には、上フランジ２１が被さっている。立ち上がり隙間４４の下端は、水密溶接部４３と面している。

立ち上がり隙間４４の下端部の側方には、上側煙突ユニット１６の下端面と下側煙突ユニット１７の上端面との間の部分が面している。詳しくは、上下の煙突ユニット１６，１７の間には、耐熱パッキン５０が介在されている。耐熱パッキン５０の端面５０ｅが、立ち上がり隙間４４の下端部の側方に面している。

建物用煙突３において、雨水が煙突内部に侵入して煙突内面に付着したり、煙突内面に結露水が発生したりした場合、これらの水が、耐熱パッキン５０と上下の煙突ユニット１６，１７との境界面５６，５７を毛細管現象によって浸透することがある。該浸透水が、境界面５６，５７を通り抜けると、立ち上がり隙間４４に入り込み、そこに溜まる。したがって、境界面５６，５７を通過後の水が、直ちに煙突外に漏れ出ることはない。
立ち上がり隙間４４は、前記浸透の流量に対して十分に大きな容量を有しており、蒸発することもあるため、立ち上がり隙間４４に溜まった水が、立ち上がり隙間４４の上端部まで達することはほとんどない。また、立ち上がり隙間４４に水が溜まると、圧力の関係で、水が、立ち上がり隙間４４から境界面５６，５７を伝って逆流して、煙突内へ戻される。
この結果、雨水や結露水等の水が、煙突内部からフランジジョイント４を通して、煙突外へ漏れるのを抑制又は防止することができる。

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、下フランジ２２の少なくとも上面が、下側煙突ユニット１７の少なくとも外側面の上端より高所に配置されていればよく、下フランジ２２の下面は、下側煙突ユニット１７の外側面の上端と同一高さないしはそれより低所に配置されていてもよい。
煙突ユニット１６，１７どうしの間に段差が形成され、段差より煙突内側における下側煙突ユニット１７の上端が、段差より煙突外側における下側煙突ユニット１７の上端より上へ突出されていてもよい。

本発明は、建物に設備された煙突に適用可能である。

１ 建物
３ 建物用煙突
４ フランジジョイント
５ 差し込みジョイント
１０ 煙突ユニット
１４ 一体化煙突ピース
１６ 上側煙突ユニット
１７ 下側煙突ユニット
２１ 上フランジ
２２ 下フランジ
３０ 接合ボルト
３１ ナット
４０ 連結手段
４１ 連結板
４１ａ 立ち上がり部分
４２ スペーサ
４３ 水密溶接部
４４ 立ち上がり隙間
５０ 煙突ユニットの耐熱パッキン
５１ フランジ間の耐熱パッキン

Claims (3)

1. 建物に付設されて、上下に積み重ねられた複数の煙突ユニットを含む建物用煙突であって、
   上下に隣接する２つの煙突ユニットのうち上側煙突ユニットの下端部から外方へ突出された上フランジと、
   前記２つの煙突ユニットのうち下側煙突ユニットの上端部から連結手段を介して外方へ突出されるとともに前記上フランジの下面に重ねられる下フランジと、
   前記上フランジ及び前記下フランジを接合する接合ボルトと、
   を備え、前記連結手段によって、前記下フランジの上面が、前記下側煙突ユニットの外側面の上端より高所に配置されていることを特徴とする建物用煙突。
2. 前記連結手段が、前記下側煙突ユニットの外側面に接合された連結板を有し、前記連結板が、前記下側煙突ユニットの外側面の上端より上へ突出され、前記連結板の上端部に前記下フランジが接合さ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. 前記連結板における前記下側煙突ユニットより上へ突出された部分が、前記上側煙突ユニットの平面視外側に離れて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の建物用煙突。

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