この新型機を、それも石炭をはじめとする燃料の供給状況が極端に悪化し、山岳線であっても灰分が多く低カロリーの、つまり粗悪な品質の石炭で運用することを強いられた結果、第二次世界大戦後の北陸本線では勾配区間における空転と煤煙の問題が特に深刻化した。
この様な状況下にあって、輸送力維持の社会的要請を背景として所属乗務員に過酷な勤務を強いざるを得なかった敦賀機関区では、乗務員や乗客を苦しめる煙害について様々な対策を独自に検討、試行錯誤を繰り返していた。
原理.
蒸気機関車では、燃料を燃やした後の排気ガスを煙突から上方に吹き出している。トンネルなど上部に障害物がある空間では、噴出した煙がトンネル上部に当たって跳ね返り、運転室や客室に入り込んで機関士や旅客を苦しめることがあった。特に酷い場合には機関士・機関助士が窒息して倒れて列車が暴走し、事故につながる場合もあった。
集煙装置は、こうした障害物のある場所で煙の流れを通常と変えることで、煙が障害を引き起こさないようにする装置である。通常時は上部が開放されており、集煙装置のない機関車と同じように上部へ煙が排出される。トンネルに入るときなどには、乗務員の操作で引き戸が閉じられる。これにより煙は通常と異なり、集煙装置の後方から排出されるようになる。勢いよくトンネルの上部に当たるのではなく、トンネルの上方空間に沿うように排出されることで、運転室や客室に煙が入りにくくなるという効果があった。
構造.
集煙装置は、日本の国鉄では制式装備品として量産されず、蒸気機関車を運用する各現場の必要に応じ、各鉄道工場で製作し取り付けられる追加装備であった。
このため、国鉄本社による設計図面は存在せず、オリジナルとなった敦賀式の他、以下の各国鉄工場で独自に設計製作されたことが確認されている。
以上の各工場では搭載機関車の構造や、運用線区の条件などを考慮して装置の設計を行った。このためそれぞれ基本的な動作原理は同一ながら形状や寸法には大きな相違が生じ、特に前面に開口部を設けた長野工場式と巨大な鹿児島工場式、そして唯一集煙胴がスライドする構造の郡山工場式は一見して判別が可能なほどの個性を備えていた。
使用例.
なお、集煙装置装着車の配置は北海道以外の日本全国に分布しているが、その多くは中部・北陸地方以西に集中していた。
特殊排煙装置.
SL津和野稲成号