(57)【要約】【課題】  高さをできるだけ低くし、かつ、保護範囲をできるだけ広く確保できる避雷針を提供する。【解決手段】  環状受雷部２をその環状面を水平にして配置し、この環状受雷部２の周縁に垂直上方に突出した環上突針３を設ける。このような避雷針１による保護範囲は、環状受雷部２の周縁を頂点とする保護角θによる円錐内Ｄ１と、環上突針３の先端３ａを頂点とする保護角θによる円錐内Ｄ２となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成され雷撃を受ける環状受雷部を有する避雷針であって、
前記環状受雷部がその環状面を略水平にして配置され、この環状受雷部の周縁に針状に突出した環上突針が設けられている、
ことを特徴とする避雷針。
【請求項２】
前記環状受雷部の環内に、網状または板状の受雷体が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の避雷針。
【請求項３】
前記環状受雷部の環内に、針状に突出した環内突針が設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の避雷針。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷撃によって生じる火災、破損または人畜への傷害を防止するための避雷針に関し、特に、環状の受雷部（雷撃を受けとめる導電体）を有する避雷針に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の屋上などに設けられる避雷針は、従来、針状のものが主流であり、その保護角（避雷針の上端を通る垂直線に対して保護範囲を見込む角度）は、ＪＩＳ（日本工業規格）によって次のように定められていた。すなわち、一般建築物では６０度、火薬、可燃性液体ガスなどの危険物の貯蔵庫などでは４５度と規定されていた。従って、保護範囲（避雷針によって雷撃の危険から保護される大地および空間）を広げるためには、避雷針を長くする、または、避雷針の数を増やす必要があった。また、保護範囲を広げるために、リングが付いた避雷針も知られている（例えば、特許文献１参照。）。この避雷針は、水平状リング部分と、このリング部分の中央に位置する鉛直棒状部分とを有し、リング部分を底円として鉛直棒状部分の先端を頂点とする円錐の母線と垂直中心線との間の角度を６０度以上に設定することで、保護範囲を広くしようとしたものである。
【特許文献１】特開平０５−１２１１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、航空機の航行の安全を確保するために、航空法第５１条の規定では、地表または水面から６０ｍ以上の高さの物件には、航空障害灯（赤い光）を設置することが義務づけられている。さらに、航空法第５１条の２の規定では、昼間において航空機からの視認が困難であると認められる煙突、鉄塔その他の物件で、地表または水面から６０ｍ以上の高さのものには、昼間障害標識（赤白塗り分け、ストロボ灯火など）の設置が義務づけられている。このため、航空障害灯や昼間障害標識の設置を避けるためには、避雷針を含めた建物（物件）の高さを６０ｍ未満にする必要がある。しかしながら、避雷針を含めない建物の高さが６０ｍ近くある場合に、避雷針を含めた高さを６０ｍ未満とし、かつ、避雷針によって建物全体を保護することが困難な場合があり得る。また、可能であるとしても、短い避雷針を数多く設置しなければならないこととなる。
【０００４】
一方、２００３年のＪＩＳの改正によって、保護角が次のように変更された。すなわち、保護角は、高さと保護効率とが考慮され、保護される建物が高くなるほど保護角が狭くなるものとなった。例えば、保護効率が０．８（保護レベルが４）では、高さが２０ｍの場合には保護角が５５度であるのに対し、高さが４５ｍの場合には保護角が３５度と規定されている。このため、高い建物を保護するには、高い避雷針を設置するか、数多くの避雷針を設置しなければならないこととなるが、あまり高い避雷針を設置すると、上記航空法の規制の対象となる。
【０００５】
このような背景のもと、高さが低く、かつ、保護範囲の広い避雷針が求められており、上記特許文献１に記載された避雷針は、このような要求に応える避雷針のひとつであると言える。しかしながら、このような避雷針であっても、ＪＩＳの下では、リング部分の周縁を頂点とする保護角による円錐内、および、鉛直棒状部分の先端を頂点とする保護角による円錐内が保護範囲となる。このため、例えば、避雷針を含めない建物の高さが６０ｍ近くある場合に、リング部分の周縁、および、鉛直棒状部分の先端を地表から６０ｍ未満にすると、建物を保護範囲内に収めることができない場合が生じる。
【０００６】
そこで本発明は、高さをできるだけ低くし、かつ、保護範囲をできるだけ広く確保できる避雷針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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、環状に形成され雷撃を受ける環状受雷部を有する避雷針であって、環状受雷部がその環状面を略水平にして配置され、この環状受雷部の周縁に針状に突出した環上突針が設けられていることを特徴としている。
（作用）
環状受雷部の周縁に針状に突出した環上突針が設けられているため、上記特許文献１に記載された避雷針と比べると、避雷針の高さ（頂点の位置）が同じであっても、本避雷針による保護範囲の方が広くなる。例えば、環上突針を垂直上方に突出させ、この環上突針の先端と、特許文献１に記載された避雷針の頂点である鉛直棒状部分の先端との高さ（位置）を同じくしたとする。この場合、特許文献１に記載された避雷針では、リング部分（環状受雷部）の周縁、および、リング部分の中央に位置する鉛直棒状部分の先端、を頂点とする保護角による円錐内が保護範囲となる。これに対し、本避雷針では、環状受雷部の周縁、および、環状受雷部の周縁に位置する環上突針の先端、を頂点とする保護角による円錐内が保護範囲となる。この結果、本避雷針による保護範囲は、特許文献１に記載された避雷針による保護範囲よりも広くなる。これとは逆に、同じ広さの保護範囲を確保する場合、本避雷針では、特許文献１に記載された避雷針に比べて、避雷針の高さを低くすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の避雷針において、環状受雷部の環内に、網状または板状の受雷体が設けられていることを特徴としている。
（作用）
環状受雷部の環内に設けられた受雷体がケージ（避雷を目的として被保護物を包む連続的な導体）として機能し、この受雷体の保護範囲で覆われた被保護物（建物など）が雷撃から効果的に保護される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の避雷針において、環状受雷部の環内に、針状に突出した環内突針が設けられていることを特徴としている。
（作用）
環状受雷部の環内に設けられた環内突針が雷撃を誘導し、被保護物を雷撃から保護する。特に、環状受雷部が大きい場合には、環内下方に位置する被保護物が効果的に保護される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、避雷針の高さが同じでも、保護範囲を広くすることができ、これとは逆に、同じ広さの保護範囲を確保する場合でも、避雷針の高さを低くすることができる。この結果、航空法で規定されている航空障害灯や昼間障害標識の設置を回避することが可能となり、また、避雷針の高さを低くできることで、風圧力に耐えられる構造とし、かつ、建物全体の美観を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る避雷針１の斜視図である。この避雷針１は、雷撃を受ける環状受雷部２と、この環状受雷部２の周縁に設けられた環上突針３と、環状受雷部２の中央に配置され垂直に延びる棒状の中央受雷部４と、この中央受雷部４と環状受雷部２とを接続する支持棒５とから構成されている。なお、突針とは、空中に突出させた受雷部である、とＪＩＳでは定義されている。
【００１３】
環状受雷部２は円環形で、その円環面（環状面）を水平にして配置され、この環状受雷部２の周縁には、針状に突出した環上突針３が設けられている。この環上突針３は、本実施形態では、垂直上方に突出し、等間隔に９つ設けられている。中央受雷部４は、環状受雷部２の中心を通り、環状受雷部２の円環面から突出した先端部４ａが環内突針を構成しており、この先端部４ａの先端と環上突針３の先端３ａとは、同じ高さに位置されている。支持棒５は、環状受雷部２の環内に中央受雷部４を中心にして放射線状に３つ設けられ、環状受雷部２と中央受雷部４とを接続している。また、避雷針１は銅合金（黄銅など）製で、中央受雷部４の下端部４ｂが、建物（図示せず）の頂上に設けられた接地極６に接地され、中央受雷部４が避雷導線（雷電流を流すために、受雷部と接地極とを接続する導線）の役割を有している。
【００１４】
次に、このような構成の避雷針１による保護範囲などについて、説明する。
【００１５】
上述のように、改正されたＪＩＳの下では、保護角θは保護される建物の高さによって異なるが、図２に示すように、同じ保護角θであっても、環状受雷部２による保護範囲Ｄ１と環上突針３による保護範囲Ｄ２とは異なるものとなる。すなわち、環状受雷部２による保護範囲Ｄ１は、環状受雷部２の周縁を頂点とする保護角θによる円錐内であり、これに対し、環上突針３による保護範囲Ｄ２は、環上突針３の先端３ａを頂点とする保護角θによる円錐内である。つまり、環上突針３の先端３ａが環状受雷部２の周縁よりも高く位置するために、環上突針３による保護範囲Ｄ２は、環状受雷部２による保護範囲Ｄ１よりも外側に位置される（保護範囲の外縁が広くなる）。この結果、環状受雷部２と環上突針３とによる保護範囲は、図３に示すように、保護範囲Ｄ１とＤ２とを合わせた範囲となる。また、図２，３に示すように、中央受雷部４の先端部４ａによっても、環上突針３と同様に保護範囲Ｄ３が形成され、避雷針１による保護範囲は、Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３となる。
【００１６】
ところで、上記のように、環上突針３の先端３ａと中央受雷部４の先端部４ａの先端とは、同じ高さに位置されている。このため、避雷針の高さ（頂点の位置）が同じであっても、環状受雷部２と中央受雷部４のみを有する避雷針（例えば、上記特許文献１に記載された避雷針）の保護範囲Ｄ１＋Ｄ３と、本避雷針１の保護範囲Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３とを比べると、本避雷針１の方が保護範囲Ｄ２だけ広いものとなる。
【００１７】
このように、避雷針１では、同じ高さの避雷針と比べて保護範囲が広くなり、この逆として、同じ広さの保護範囲を確保する場合、避雷針１では、その高さを低くすることができる。この結果、避雷針１を含めた地表からの高さを６０ｍ未満とし、航空法で規定されている航空障害灯や昼間障害標識の設置を回避することが可能となる。また、避雷針１の高さを低くすることで、風圧力に耐えられる構造にでき、かつ、建物全体の美観が向上し、周りの建物との景観を損うこともない。さらに、例えば、既に鉄塔が設置されており、かつ、鉄塔を含む高さが６０ｍに近い建物に避雷針を設置する場合、鉄塔の上に本避雷針１を設置することで、避雷針１を含む高さを６０ｍ未満とし、かつ、建物のすべてを保護範囲内に収めることが可能となる。そして、このように既設の鉄塔などを利用することで、避雷針１の必要高さを確保した上で、風圧力に耐えられる構造にできる。
【００１８】
また、環上突針３と中央受雷部４の先端部４ａとは、ともに垂直上方に突出した突針であるため、雷撃を誘導する誘雷効果を有し、建物が雷撃からより保護される。さらに、中央受雷部４の先端部４ａが環状受雷部２の中心に位置するため、環内下方に位置する被保護物を効果的に保護することができ、特に、環状受雷部２の環径が大きい場合には、その効果が大きい。また、環状受雷部２の環内では、中央受雷部４の先端部４ａのみが環内突針を構成しているが、支持棒５に複数の環内突針を設けてもよく、これにより、誘雷効果および建物への保護効果が高まる。
【００１９】
ところで、本実施形態では、環状受雷部２の周縁に９つの環上突針３を設けているが、保護範囲Ｄ２、Ｄ２間の隙間を埋め、保護範囲をより広くするためには、より多くの環上突針３を設ければよい。また、垂直上方に突出させた環上突針３のみを設けているが、水平または斜め上方に突出させた環上突針３を設けてもよく、これにより、建物の側方からの雷撃に対しても、建物を保護することが可能となる。例えば、垂直上方に突出させた環上突針３と、水平で環外側に突出させた環上突針３とを設けることで、保護範囲を広く確保し、かつ、側方からの雷撃からも建物を保護することが可能となる。
【００２０】
一方、環状受雷部２の環内には支持棒５が設けられているが、この支持棒５によっても、環状受雷部２などと同様に保護範囲が形成され、建物が雷撃から保護される。また、本実施形態では、３つの支持棒５を設けられているが、格子状に複数の支持棒５を設けてもよく、これにより、必要とする保護範囲を確保することができる。さらには、環状受雷部２の環内に、図４に示すように、網状の受雷体７を一面に設けてもよい。この場合、この受雷体７がケージとして機能し、すなわち、避雷を目的として被保護物を包む連続的な導体として機能し、この受雷体７の保護範囲で覆われた建物を雷撃からより効果的に保護することができる。また、この受雷体７は、板状のものでもよく、さらに、このような受雷体７に突針（環内突針）を設けることで、誘雷効果および建物への保護効果がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る避雷針の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る避雷針の一部を示す正面図であり、環状受雷部によ    る保護範囲、環上突針による保護範囲、および、中央受雷部の先端部による保護範囲    を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る避雷針の平面図であり、環状受雷部による保護範      囲、環上突針による保護範囲、および、中央受雷部の先端部による保護範囲を示す      図。
【図４】本発明の実施形態に係る避雷針において、環状受雷部の環内に網状の受雷体    を設けた状態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１          避雷針
２          環状受雷部
３          環上突針
４          中央受雷部
４ａ        先端部（環内突針）
５          支持棒
６          接地極
７          網状の受雷体
θ          保護角
Ｄ１        環状受雷部による保護範囲
Ｄ２        環上突針による保護範囲
Ｄ３        中央受雷部の先端部による保護範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006164661.tif 000005
【図４】
2006164661.tif 000006