特開 2023-102085 建物用煙突

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023102085

(43)【公開日】2023-07-24

(54)【発明の名称】建物用煙突

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/28 20060101AFI20230714BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20230714BHJP

   E04F 17/02 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

E04H12/28 Z

E04H9/02 301

E04F17/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022002444

(22)【出願日】2022-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】591029921

【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003340

【氏名又は名称】弁理士法人湧泉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中澤 元宏

(72)【発明者】

【氏名】江水 友弘

(72)【発明者】

【氏名】栃下 裕也

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 芳宣

【テーマコード（参考）】

2E139

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139AC19

(57)【要約】

【課題】地震動等の外力によって煙突下端におけるアンカーボルト等の定着構造が破損するのを防止するとともに、設置施工を容易化できる建物用煙突を提供する。
【解決手段】建物１の躯体１ａに建物用煙突１０の脚部２０を定着させる。脚部２０上に煙突本体１１を立設する。脚部２０の外周部には周壁２２を形成し、周壁２２の内側に受けプレート２６を設ける。煙突本体１１の下端部１２を周壁２２の内側に差し込んで受けプレート２６に載せる。脚部２０と煙突本体１１の下端部１２とは、煙突本体１１の脚部２０に対する傾斜及び上方変位が許容されるように、互いに非拘束状態とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の躯体に定着された脚部と、前記脚部上に立設された煙突本体とを備え、
脚部が、周壁と、前記周壁に設けられた受けプレートとを含み、
前記煙突本体の下端部が、前記周壁に差し込まれて前記受けプレートに載せられており、
前記脚部と前記煙突本体の前記下端部とが、前記煙突本体の前記脚部に対する傾斜及び上方変位が許容されるように、互いに非拘束状態であることを特徴とする建物用煙突。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、煙突に関し、特に建物に付属される煙突の下端構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ボイラーや発電機等の排ガス発生を伴う設備が有る建物には、排ガスを放出するための煙突が設けられている。通常、この種の煙突は、複数の筒形状の煙突ユニットに分割されている（特許文献１等参照）。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、支持アームを介して建物躯体に支持されている。

【0003】

最下段の煙突ユニットの底部は、アンカーボルトによって建物躯体の床スラブないしはベースプレートに定着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－０５６６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の建物用煙突においては、地震動によって最下段の煙突ユニットが傾斜又は変位しようとしたとき、該最下段の煙突ユニットと建物躯体とを固定するアンカーボルトに過大な応力が働いて、アンカーボルトやベースプレートが破損するおそれがあった。また、建物用煙突の設置施工時、最下段の煙突ユニットの外壁と吹き抜け空間の底部の内壁との間の隙間が狭隘なことが多く、アンカーボルトの締め込み作業がしにくいとの問題もあった。さらに、アンカーボルトの打設位置が少しでもずれると、煙突本体をそのずれた位置に設置せざるを得ないという問題もあった。
本発明は、かかる事情に鑑み、地震動等の外力によって煙突下端におけるアンカーボルト等の定着構造が破損するのを防止するとともに、設置施工を容易化でき、アンカーボルトの位置が多少ずれたとしても煙突本体を正規の位置に設置可能な建物用煙突を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明は、建物の躯体に定着された脚部と、前記脚部上に立設された煙突本体とを備え、
脚部が、周壁と、前記周壁に設けられた受けプレートとを含み、
前記煙突本体の下端部が、前記周壁に差し込まれて前記受けプレートに載せられており、
前記脚部と前記煙突本体の前記下端部とが、前記煙突本体の前記脚部に対する傾斜及び上方変位が許容されるように、互いに非拘束状態であることを特徴とする。

【0007】

当該建物用煙突においては、建物への設置施工に際して、まず脚部だけを据え付ける。脚部自体は高さが低いから、脚部の上面側からアンカーボルトを建物躯体の煙突基礎に打ち込むことができる。したがって、煙突と吹き抜け空間の内壁との間の隙間が狭隘であっても、脚部の定着作業を容易に行うことができる。
脚部の据え付け後、煙突本体の下端部（例えば最下段の煙突ユニット）を脚部の周壁に差し込んで、受けプレートに載せる。煙突本体の下端部を脚部と連結して固定する必要はない。これによって、建物用煙突の下側部分を建物内に容易に設置施工できる。脚部と煙突本体とが別体であるから、アンカーボルトの位置が多少ずれて脚部の設置位置が多少ずれたとしても、脚部と煙突本体の下端部とのクリアランスの範囲内であれば、煙突本体については正規の位置の設置されるように調整できる。

【0008】

地震動が起きた際は、煙突本体が建物躯体に対して傾斜又は変位するのが許容されることによって、地震動のエネルギーを吸収できる。一方、煙突本体の下端部と脚部とは縁切りされているために、脚部に過大な応力が作用するのを回避でき、脚部ひいてはアンカーボルト等の定着構造が破損するのを防止できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る建物用煙突によれば、地震動等の外力によって煙突下端におけるアンカーボルト等の定着構造が破損するのを防止するとともに、設置施工を容易化できる。また、アンカーボルトの位置が多少ずれたとしても煙突本体を正規の位置に設置可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る建物用煙突の下側部分の正面断面図である。

【図2】図２は、図１の円部ＩＩの拡大断面図である。

【図3】図３は、前記建物用煙突の脚部と最下段の煙突ユニットとの分解斜視図である。

【図4】図４は、地震時における前記建物用煙突の変位状態の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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の躯体１ａ内に吹き抜け空間２が設けられている。吹き抜け空間２は、建物１を鉛直に吹き抜けている。吹き抜け空間２内に建物用煙突１０が設置されている。建物用煙突１０は、煙突本体１１と、脚部２０を含む。詳細な図示は省略するが、煙突本体１１は、複数の煙突ユニット１２に分割されている。これら煙突ユニット１２が、上下へ一列に積層されることによって、煙突本体１１が構成されている。図１においては、最下段（一段目）の煙突ユニット１２Ｂと、その直上（二段目）の煙突ユニット１２Ａのみ図示する。各煙突ユニット１２は、支持アーム１５を介して吹き抜け空間２のまわりの建物躯体１ａに支持されている。

【0012】

建物１内におけるボイラーや発電機等のガス排出を伴う設備（図示省略）からの排気ダクト３が、最下段の煙突ユニット１２Ｂの側部に接続されている。図示は省略するが、煙突１０の上端部（最上段の煙突ユニット）は、建物１の屋上等に突出されている。

【0013】

図１に示すように、各煙突ユニット１２は、軸線を鉛直（上下）に向けた平面視四角形の筒状（角筒形）になっている。煙突ユニット１２は、断熱壁１３と、外壁１４を含む。断熱壁１３は、珪酸カルシウム等の硬質の断熱材料にて構成されている。断熱壁１３の外面に外壁１４が設けられている。外壁１４は、鋼板等の金属板によって構成されている。各煙突ユニット１２の高さは数メートル程度である。

【0014】

建物用煙突１０の底部構造は、次のように構成されている。
図２に示すように、建物１の吹き抜け空間２（煙突シャフト）の底部には、コンクリートスラブからなる煙突基礎４が設けられている。煙突基礎４上に脚部２０（煙突底部）が据え付けられている。脚部２０は、最下段の煙突ユニット１２Ｂとは別体になっており、煙突ユニット１２Ｂすなわち煙突本体１１の下端部から縁切りされている。

【0015】

詳しくは、図２及び図３に示すように、脚部２０は、底板２１と、周壁２２と、受けプレート２６を含み、平面視で四角形の箱状ないしは台盤状に形成されている。底板２１は、四角形の鋼板によって構成されている。底板２１の外周部は、周壁２２の４辺から外方へ延び出て、底フランジ２１ｆとなっている。底フランジ２１ｆが、アンカーボルト５によって、煙突基礎４に固定されている。これによって、脚部３０が建物躯体１ａに定着されている。

【0016】

図３に示すように、底板２１から周壁２２が立ち上がっている。周壁２２は、鋼板によって構成され、四角形の短筒状に形成されている。周壁２２の内面の幅寸法は、煙突ユニット１２Ｂの外面の幅寸法より僅かに大きい。周壁２２の内部空間の断面は、煙突ユニット１２Ｂの下端部の外形断面より少しだけ大きい。周壁２２の高さは、周壁２２の幅より小さく、煙突ユニット１２Ｂの高さと比べると十分に低い。例えば底板２１から周壁２２上端部までの高さＨ_１は、Ｈ_１＝十数ｃｍ～数十ｃｍ程度であり、煙突ユニット１２Ｂの高さの１０分の１～数十分の１である。周壁２２の外面と底フランジ２１ｆとで作る外側隅角部には、鉛直をなす複数の外側縦リブ２４が、周壁２２の外周に沿って間隔を置いて設けられている。図２に示すように、周壁２２の内面と底板２１とで作る内側隅角部には、鉛直をなす複数の内側縦リブ２５が、周壁２２の内周に沿って間隔を置いて設けられている。内側縦リブ２５の上端部は、周壁２２の中間高さに配置されている。

【0017】

図２に示すように、周壁２２の内側における、内側縦リブ２５の中間高さには中間板２３が水平に設けられている。かつ、周壁２２の内側における内側縦リブ２５の上端高さ位置には、受けプレート２６が設けられている。受けプレート２６は、鋼板によって構成され、平らな四角形の枠状に形成されている。受けプレート２６の外周が、周壁２２の内面に溶接にて接合されている。受けプレート２６は、周壁２２の内面から内側へ水平に突出されている。受けプレート２６の下面には、内側縦リブ２５の上端部が突き当てられて溶接されている。これによって、受けプレート２６が内側縦リブ２５（支持リブ）によって下側から支持されている。

【0018】

図２に示すように、周壁２２の上側部分が、受けプレート２６より上へ突出されている。受けプレート２６から周壁２２の上端部までの高さＨ_２は、Ｈ_２＝数ｃｍ～十数ｃｍ程度である。

【0019】

図２に示すように、脚部２０内における、中間板２３と底板２１との間の空間には、耐熱グラスフェルト３１が充填されている。脚部２０内における中間板２３の上面には、キャスタブル耐火物３２が敷き詰められている。キャスタブル耐火物３２上に受けプレート２６が露出されている。図１に示すように、周壁２２又は底板２１の一箇所には排水管３８が設けられている。キャスタブル耐火物３２の上面には、排水管３８へ向かって下がり勾配が付けられている。

【0020】

図１に示すように、脚部２０上に煙突ユニット１２Ｂが立設されている。図２に示すように、煙突ユニット１２Ｂの下端部ひいては煙突本体１１の下端部（差し込み部）が、周壁２２の内側に差し込まれて、受けプレート２６に載せられている。煙突ユニット１２Ｂの下端面が受けプレート２６に突き当てられている。周壁２２の内面と煙突ユニット１２Ｂの下端部の外面との間には、前記差し込みを許容するクリアランスＣＬが設定されている。煙突ユニット１２Ｂが脚部２０に対して正規の位置に配置された状態におけるクリアランスＣＬの大きさは、好ましくはＣＬ＝数ｍｍ以下である。煙突ユニット１２Ｂは、周壁２２によって四方への水平変位が規制されている。

【0021】

脚部２０と煙突ユニット１２Ｂひいては煙突本体１１の下端部とは、ボルト、溶接等の接合手段で接合されておらず、互いに非拘束状態（変位許容状態）になっている。すなわち、煙突本体１１が、脚部２０に対して、前記クリアランスＣＬ分の水平変位のほか、傾斜及び上方変位が許容されている。

【0022】

図２に示すように、煙突ユニット１２Ｂの下端部の外面には、水切りカバー１６が設けられている。水切りカバー１６は、カバー板１６ａと、垂下板１６ｂを含む。カバー板１６ａは、煙突ユニット１２Ｂから外方（図２において左方）へ水平に突出され、周壁２２の上方に被さっている。カバー板１６ａの先端部から下方へ垂下板１６ｂが垂下されている。垂下板１６ｂは、周壁２２よりも平面視で外側（図２において左側）に配置されている。垂下板１６ｂの下端部は、周壁２２の上端部より下方に位置されている。図３に示すように、水切りカバー１６は、煙突本体１１の全周にわたる環状に形成されている。

【0023】

建物用煙突１０は、次のようにして、建物１に設置される。
まず、脚部２０だけを吹き抜け空間２の底部の煙突基礎４に据え付ける。脚部２０自体は高さが低いから、脚部２０の上面側からアンカーボルト５を煙突基礎４に打ち込むことができる。したがって、脚部２０の外周と吹き抜け空間２の内壁との間の隙間２ｇ（図１）が狭隘であっても、アンカーボルト５の打設作業ひいては脚部２０の定着作業を容易に行うことができる。

【0024】

脚部２０の据え付け後、煙突ユニット１２Ｂを周壁２２の内側に差し込んで、受けプレート２６に載せる。煙突ユニット１２Ｂを脚部２０と連結して固定する必要はない。これによって、建物用煙突１０の底部を建物１内に容易に設置施工できる。脚部２０と煙突本体１１とが別体であるから、アンカーボルト５の打設後も煙突本体１１の設置位置をクリアランスＣＬの範囲内で調節できる。アンカーボルト５の位置が多少ずれ、脚部２０の設置位置が多少ずれたとしても、クリアランスＣＬの範囲内であれば、煙突本体１１については正規の位置の設置されるように調整できる。

【0025】

建物用煙突１０によれば、水切りカバー１６によって、雨水等の水が周壁２２と煙突ユニット１２Ｂとの間から脚部２０の内部に入り込むのを防止できる。
図４に示すように、地震動が起きた際は、煙突本体１１の各煙突ユニット１２が建物躯体１ａに対して傾斜又は変位（層間変位）を許容されることによって、地震動のエネルギーを吸収できる。最下段の煙突ユニット１２Ｂは、建物躯体１ａと一体をなす脚部２０に対して傾斜又は変位を許容される。煙突ユニット１２Ｂと脚部２０とは構造的に縁切りされているために、煙突ユニット１２Ｂが傾斜又は変位したとしても、脚部２０に過大な応力が作用するのを回避できる。これによって、アンカーボルト５ひいては脚部２０が破損するのを防止できる。

【0026】

煙突ユニット１２Ｂと脚部２０とが縁切りされているために、煙突ユニット１２Ｂの下端部と脚部２０との間には微小ながらも空気の通り路ができる。一方、供用時の煙突１０内の煙道１０ｂは、煙突効果によって煙突外部より僅かに負圧になっている。このため、煙突外の空気が、前記通り路を通って煙道１０ｂ内に流入可能である。逆に言うと、煙道１０ｂ内の排ガスが、煙突ユニット１２Ｂと脚部２０との間から煙突外部へ漏れ出るのを防止できる。

【0027】

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、煙突ユニット１２Ｂひいては煙突１０の断面形状は、四角形に限らず、円形であってもよい。
建物用煙突１０は、屋内の吹き抜け空間２（煙突シャフト）の内部に設置されるものに限らず、建物１の外壁沿いに屋外に設置されていてもよい。
煙突本体１１が、脚部２０の周壁２２の外面に被さるように、脚部２０の外側に差し込まれていてもよい。この場合の受けプレート２６は、周壁２２から外方へ突出させることで周壁２２の外側において煙突本体１１の下端部を受けるようにする。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明は、例えばオフィスビル、工場等の建物に付属の煙突に適用できる。

【符号の説明】

【0029】

１ 建物
１ａ 躯体
２ 吹き抜け空間
３ 排気ダクト
４ 煙突基礎
５ アンカーボルト
１０ 建物用煙突
１０ｂ 煙道
１１ 煙突本体
１２ 煙突ユニット
１２Ｂ 最下段の煙突ユニット（煙突本体の下端部）
１３ 断熱壁
１４ 外壁
１５ 支持アーム
２０ 脚部
２１ 底板
２１ｆ 底フランジ
２２ 周壁
２５ 内側縦リブ（支持リブ）
２６ 受けプレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】