(57)【要約】      （修正有）【課題】筒状の断熱材の内張りとしての筒体を、螺旋状に巻回した薄肉鋼板により形成し、筒体のハゼ継ぎによる結合部が発揮する膨張収縮の吸収作用を損なうことなく、結合部を経て雨水や結露水が筒状の断熱材の内部に浸入することを防止する煙突を提供する。【解決手段】筒体を螺旋状に巻回した薄肉鋼板で製作する。筒体の軸線方向で隣接する薄肉鋼板同士は螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部５０を介して連設する。結合部では外向き折返し片部５１と内向き折返し片部５２とが摺動可能に噛み合っている。外向き及び内向きの折返し片部同士の噛み合い箇所の隙間に止水パッキン６０を挟み込む。【選択図】図３
0003234312.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筒状の断熱材が、螺旋状に巻回された薄肉鋼板により形成されて内部空間が排ガスの煙道を形成している筒体によって内張りされ、この筒体における軸線方向に並んだ排ガス流れ方向下流側及び排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板が螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部を介して連設されている煙突であって、
ハゼ継ぎによる結合部では、排ガス流れ方向下流側の上記薄肉鋼板を外側に折り返して形成された外向き折返し片部と排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板を内側に折り返して形成された内向き折返し片部とが互いに摺動可能に噛み合わされていると共に、外向き及び内向きの折返し片部同士の噛み合い箇所に形成される隙間に止水パッキンが挟み込まれていることを特徴とする煙突。
【請求項２】
上記止水パッキンが、内向きの上記折返し片部の端縁とこれに対向する外向きの上記折返し片部の折れ曲がり部との間の隙間に挟み込まれている請求項１に記載した煙突。
【請求項３】
ハゼ継ぎによる上記結合部を挟む両側では、排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板が排ガス流れ方向下流側の上記薄肉鋼板よりも内側に突き出さない形態でそれらの薄肉鋼板が配備されている請求項１又は請求項２に記載した煙突。
【請求項４】
上記止水パッキンが、ガラス系パッキン又はセラミック系パッキンでなる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載した煙突。
【請求項５】
上記薄肉鋼板が厚さ０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板でなり、上記止水パッキンが直径１〜５ｍｍの糸状パッキンでなる請求項１ないし請求項５に記載した煙突。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、筒状の断熱材が薄肉鋼板でなる筒体によって内張りされていて、その筒体の内部空間によって排ガスを流す煙道が形成されている煙突に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の煙突は、一般的には、一定長さの煙突ユニットを多段に連設することにより構築されていて、多くの場合には、薄肉鋼板でなる筒体によって内張りされている筒状の断熱壁の外面が筒状の外鋼板によって外側から囲まれている。このような構造を有する煙突において、内張り材としての薄肉鋼板でなる筒体や筒状の断熱壁を外側から取り囲んでいる外鋼板は、排ガスが煙道の外部に漏煙するという事態を防止することに役立っているだけでなく、地震などの強い外力による負荷や経年劣化などによって筒状の断熱材にクラックが発生したような場合の漏煙を防ぐことにも役立っている。
【０００３】
ところで、建物内に設置される大規模な煙突、たとえば、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、ボイラー、産業廃棄物焼却炉などの排ガスを建物外に導いて放出させるため構築される煙突では、建物の屋上などで開口している煙突の頂部から煙道に浸入した雨水や煙道を形成している内張り材としての薄肉鋼板に付着した結露水などが何らかの原因で筒状の断熱材の内部に浸入するという事態の起こることがある。そして、このような事態が起こると、断熱性能が低下したり筒状の断熱材の内部に浸入した水分が高温の排ガスにより加熱されて筒状の断熱材の水蒸気爆裂現象を発生したりするおそれがある。ここで、「断熱材の水蒸気爆裂現象」とは、断熱材の内部に浸入した水分が高温の排ガスにより加熱された際に、断熱材の外部に蒸散することなく断熱材の内部で沸騰して断熱材が片々に裂けたり飛び散ったりする現象のことである。
【０００４】
先行例には、断熱材からなる筒状本体内に、ステンレス鋼板をハゼ継目により接続してスパイラル状に巻いた内張り筒を挿入した構造を持つ煙突についての記述がある（特許文献１参照）。この特許文献１には、ステンレス鋼板のハゼ継目部において、上位の鋼板の下縁を外上向きにＵ字状に屈曲し、下位の鋼板の上縁を、上記Ｕ字状に屈曲した下縁の外側を下部から上方へ巻いて内側へ倒立Ｕ字状に屈曲させて、上向きＵ字状の下縁の内側へ巻き込ませてなる構造が示されていて、この構造により、内張り筒内を流下する水分がハゼ継目の隙間に流入しなくなるだけでなく、内張り筒の膨張収縮がハゼ継目の部分で吸収されて内張り筒全体としての筒状本体に対する延びがほとんどなくなり、内張り筒の膨張収縮による不都合がほとんどなくなる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平３−７７０４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、煙突では、排ガスを流す煙道が上方向に向いている縦引き部分と煙道が横方向や斜め方向に向いている横引き部分との両方を有しているものや、それらのうちの片方だけを有しているものなどが知られている。この点に関し、上記した特許文献１に記載されている煙突では、当該煙突を縦引き部分の構築に適用した場合には、ハゼ継目の部分での内張り筒の膨張収縮の吸収作用が損なわれることなく、内張り筒内を流下する水分がハゼ継目の隙間に流入しなくなる、という効果が得られるけれども、当該煙突を横引き部分の構築に適用すると、ハゼ継目に水分が浸入することを確実には防ぐことができず、その結果、水分が断熱材の内部に浸入して断熱性能が低下したり断熱材の水蒸気爆裂現象を発生したりするおそれのあることが知見された。
【０００７】
本考案は、上記事情に鑑み、筒状の断熱材が薄肉鋼板でなる筒体によって内張りされている構造の煙突において、螺旋状に巻回された薄肉鋼板により形成されている筒体のハゼ継ぎによる結合部が発揮する膨張収縮の吸収作用を損なうことなく、縦引き部分に適用しても横引き部分に適用しても、筒体のハゼ継ぎによる結合部を経て雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態を確実に防止することのできる煙突を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案に係る煙突は、筒状の断熱材が、螺旋状に巻回された薄肉鋼板により形成されて内部空間が排ガスの煙道を形成している筒体によって内張りされ、この筒体における軸線方向に並んだ排ガス流れ方向下流側及び排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板が螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部を介して連設されている。そして、ハゼ継ぎによる結合部では、排ガス流れ方向下流側の上記薄肉鋼板を外側に折り返して形成された外向き折返し片部と排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板を内側に折り返して形成された内向き折返し片部とが互いに摺動可能に噛み合わされていると共に、外向き及び内向きの折返し片部同士の噛み合い箇所に形成される隙間に止水パッキンが挟み込まれている。
【０００９】
この構成を採用した煙突によると、螺旋状に巻回された薄肉鋼板でなる筒体のハゼ継ぎによる結合部では、排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板の外向き折返し片部と排ガス流れ方向上流側の薄肉鋼板の内向き折返し片部とが互いに摺動可能に噛み合わされていることにより、上記結合部が膨張収縮の吸収作用を発揮するだけでなく、雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態を防ぐことにも役立つ。特に、外向き及び内向きの折返し片部同士の噛み合い箇所に形成される隙間に挟み込まれている止水パッキンが、クッション性を発揮して内向き折返し片部と外向き折返し片部との間の安定した摺動性を保つことに役立つだけでなく、当該煙突を縦引き部分に適用しても横引き部分に適用しても、雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態を確実に防止することに役立つ。
【００１０】
本考案では、上記止水パッキンが、内向きの上記折返し片部の端縁とこれに対向する外向きの上記折返し片部の折れ曲がり部との間の隙間に挟み込まれていることが望ましい。これによれば、外向き及び内向きの折返し片部同士の噛み合い箇所に形成される隙間に挟み込まれている止水パッキンが、外向き向き折返し片部と内向き折返し片部との間の摺動抵抗を増大させるという事態が起こらないので、筒体のハゼ継ぎによる結合部での摺動性が止水パッキンによって損なわれることがなくなる。
【００１１】
本考案において、ハゼ継ぎによる上記結合部を挟む両側では、排ガス流れ方向上流側の上記薄肉鋼板が排ガス流れ方向下流側の上記薄肉鋼板よりも内側に突き出さない形態でそれらの薄肉鋼板が配備されていることが望ましい。これによれば、特に当該煙突を縦引き部分に適用した場合において、薄肉鋼板でなる筒体の内面を伝い落ちる雨水や結露水などの水分が、ハゼ継ぎによる結合部に浸入せずに排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板の内面から排ガス流れ方向上流側の薄肉鋼板の内面にスムーズに伝い落ちるようになるので、雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態をハゼ継ぎによる結合部そのもので効果的に防止されるようになる。
【００１２】
本考案では、上記止水パッキンが、ガラス系パッキン又はセラミック系パッキンでなることが望ましい。これによれば、煙道を通過する高温の排ガスに対する止水パッキンの耐熱性や耐久性が良好に発揮される。
【００１３】
本考案では、上記薄肉鋼板が厚さ０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板でなり、上記止水パッキンが直径１〜５ｍｍの糸状パッキンでなることが望ましい。薄肉鋼板の厚さが０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板であると、筒体を製作する工程で薄肉鋼板を螺旋状に巻回するのに要する力が比較的小さくて済むために筒体を製作しやすくなる。また、止水パッキンに直径１〜５ｍｍの糸状パッキンを用いると、筒体を製作する工程で、螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部に止水パッキンを連続的に挟み込みやすくなるだけでなく、ハゼ継ぎによる結合部に止水パッキンの欠除部分がなくなって止水パッキンによる止水性能が安定する。
【考案の効果】
【００１４】
以上説明したように、本考案によれば、筒状の断熱材が薄肉鋼板でなる筒体によって内張りされている構造の煙突において、螺旋状に巻回された薄肉鋼板により形成されている筒体のハゼ継ぎによる結合部が発揮する膨張収縮の吸収作用が損なわれることなく、この筒体のハゼ継ぎによる結合部を経て雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態が確実に防止されるようになる。この効果は、当該煙突を縦引き部分に適用する場合にも横引き部分に適用する場合にも同様に発揮される。この結果、本考案に係る煙突は、筒体のハゼ継ぎによる結合部を経て雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入することを防止する性能が、冒頭に掲げた特許文献１によって提案されている煙突を凌駕するものになるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施形態に係る煙突を説明的に示した部分縦断側面図である。
【図２】内張りとしての筒体を説明的に示した部分側面図である。
【図３】ハゼ継ぎによる結合部を説明的に示した拡大端面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１は本考案の実施形態に係る煙突１００を説明的に示した部分縦断側面図、図２は内張りとしての筒体１０を説明的に示した部分側面図、図３はハゼ継ぎによる結合部５０を説明的に示した拡大端面図である。
【００１７】
実施形態の煙突１００は、建物内に設置されて、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、ボイラー、産業廃棄物焼却炉などの排ガスを建物外に導いて放出させることを意図して構築されている。
【００１８】
図１のように、この煙突１００では、筒状の断熱材２０が、薄肉鋼板でなる筒体１０によって内張りされていると共に、筒状の外鋼板３０によって外側から囲まれている。筒体１０を形成している薄肉鋼板には、厚さが０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板が用いられ、その口径は２００〜１５００ｍｍ程度になっていて、筒体１０の内部空間が煙道１１を形成している。筒状の断熱材２０には、熱収縮が小さく、断熱性、耐熱性、耐酸性、耐摩耗性などに顕著に優れているゾノトライト系ケイ酸カルシウム板のほか、ロックウールが単独で、あるいは、セラミックファイバーなどとの複合体の形で、組み合わされて使用されている。断熱材２０の厚さは５０〜１００ｍｍ程度である。また、筒状の外鋼板３０の厚さは４．５〜９ｍｍ程度である。
【００１９】
図１又は図２によって判るように、筒状の断熱材２０を内張りしている筒体１０は、螺旋状に巻回されたステンレス鋼板でなる薄肉鋼板により形成されている。そして、この筒体１０における軸線方向に並んだ排ガス流れ方向下流側（図例では上位側）及び排ガス流れ方向上流側（図例では下位側）の薄肉鋼板が螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部５０を介して連設されている。図３ではハゼ継ぎによる結合部５０を拡大して説明的に示してある。このハゼ継ぎによる結合部５０では、排ガス流れ方向下流側（図例では上位側）の薄肉鋼板の端部を外側に折り返して形成した外向き折返し片部５１と排ガス流れ方向上流側（図例では下位側）の薄肉鋼板の端部を内側に折り返して形成した内向き折返し片部５２とが互いに摺動可能に噛み合わされている。この噛み合わせ構造により、結合部５０が筒体１０の膨張収縮の吸収作用を発揮する。また、外向き及び内向きの折返し片部５１，５２同士の噛み合い箇所に形成される隙間に止水パッキン６０が挟み込まれている。図３に示した事例では、止水パッキン６０が、内向きの折返し片部５２の端縁とこれに対向する外向きの折返し片部５１の折れ曲がり部５３との間の隙間に挟み込まれているけれども、止水パッキン６０の挟み込み箇所は図例に限定されることはなく、たとえば、外向きの折返し片部５１と内向きの折返し片部５２との間の隙間であっても、内向きの折返し片部５２を挟む両側の隙間であってもよい。しかしながら、図例のように止水パッキン６０を、内向きの折返し片部５２の端縁とこれに対向する外向きの折返し片部５１の折れ曲がり部５３との間の隙間に挟み込んでおくと、止水パッキン６０が、外向き折返し片部５１と内向き折返し片部５２との間の摺動抵抗を増大させるという事態が起こらないので、筒体１０のハゼ継ぎによる結合部５０での摺動性が止水パッキン６０によって損なわれることがなくなる。また、他の箇所、たとえば、上記した外向きの折返し片部５１と内向きの折返し片部５２との間の隙間や内向きの折返し片部５２を挟む両側の隙間に挟み込んでおいても、止水パッキン６０がクッション性を発揮して外向き折返し片部５１と内向き折返し片部５２との間の安定した摺動性を保つという利点がある。
【００２０】
このようにハゼ継ぎによる結合部５０での外向き及び内向きの折返し片部５１，５２同士の噛み合い箇所に形成される隙間に止水パッキン６０が挟み込まれていると、筒体１０の内面を伝って流れる雨水や結露水などが、結合部５０を通過して筒状の断熱材２０の内部に浸入するという事態が確実に防止される。このため、筒状の断熱材２０の内部に浸入した水分が煙道を通過する高温の排ガスによって加熱されたときに起こり得る現象、具体的には、水分が断熱材２０の外部に蒸散することなく内部で沸騰することによって片々に裂けたり飛び散ったりするという所謂水蒸気爆裂現象を未然に確実に回避することが可能になる。この作用は、外向き及び内向きの折返し片部５１，５２同士の噛み合い箇所に形成される隙間に止水パッキン６０が挟み込まれていることにより、当該煙突１００を縦引き部分に適用しても横引き部分に適用しても、雨水や結露水などが筒状の断熱材の内部に浸入するという事態が確実に防止されるようになる。止水パッキン６０には、耐熱性や耐久性に優れているガラス系パッキン又はセラミック系パッキンを好適に用いることができる。
【００２１】
この実施形態では、ハゼ継ぎによる結合部５０を挟む両側で、排ガス流れ方向上流側の薄肉鋼板が排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板よりも内側に突き出さない形態でそれらの薄肉鋼板が配備されている。この実施形態ではこの条件を達成する対策として、排ガス流れ方向上流側の薄肉鋼板の端部を、排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板に形成されている外向き折返し片部５１の外側への突出幅に見合って外側へ張り出させ、そうすることによって、排ガス流れ方向上流側の薄肉鋼板と排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板とが煙突の軸線方向で並ぶ位置に配備されるようにしている。こうしておくと、排ガス流れ方向下流側の薄肉鋼板を伝って流れてくる雨水や結露水が結合部５０で滞ることなく排ガス流れ方向上流の薄肉鋼板に伝い落ちることになり、雨水や結露水が結合部５０を通過して筒状の断熱材２０の内部に浸入するという事態が確実に防止され、しかも、排ガスも煙道１１を円滑に上昇することになる。
【００２２】
この実施形態では、筒体１０を形成している薄肉鋼板に、曲げ加工を施しやすい厚さ０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板を採用しているので、螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部５０を機械加工（板金加工）により比較的容易に作製することが可能である。筒体１０には、螺旋状に延びるハゼ継手による結合部５０のほかに、螺旋状に延びる線状膨出部１２を形成することによって筒体１０を補強している。また、止水パッキン６０に直径１〜５ｍｍの糸状パッキンを採用している。このように止水パッキン６０に直径１〜５ｍｍの糸状パッキンを採用すると、螺旋状に延びるハゼ継ぎによる結合部５０を機械加工により連続的に作製する工程で、止水パッキン６０を結合部５０の噛み合い箇所に連続的に挟み込んでいくことが可能になるため、ハゼ継ぎによる結合部５０を効率よく作製することが可能になるという利点がある。
【符号の説明】
【００２３】
１０  筒体
１１  煙道
２０  断熱材
５０  ハゼ継ぎによる結合部
５１  外向き折返し片部
５２  内向き折返し片部
５３  外向き折返し片部の折れ曲がり部
６０  止水パッキン
１００  煙突
【図１】
0003234312.tif 000003
【図２】
0003234312.tif 000004
【図３】
0003234312.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月5日(2021.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
上記薄肉鋼板が厚さ０．６〜１．５ｍｍのステンレス鋼板でなり、上記止水パッキンが直径１〜５ｍｍの糸状パッキンでなる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載した煙突。