(57)【要約】【課題】避雷装置回りに形成されるプラス電荷の領域を極力小さくして、上向きストリーマの発生を効果的に抑制する。【解決手段】接地された内側電極体２と、この内側電極体２を、所定の隙間Ｇをおいて包み込むようにして設けられた外側電極体３と、前記隙間Ｇに設けられ、前記内側電極体２と外側電極体３とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体Ｓと、外側電極体の支持体とを備え、内側電極体２が略球状に形成され、前記外側電極体３が、前記内側電極体２の外面形状と相似形をなす球殻状に形成され、前記内側電極体２が前記外側電極体３によってほぼ全面に亙って覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地される内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして設けられる外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記外側電極体を支持する支持体と、を備える落雷抑制型避雷装置。
【請求項２】
前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項３】
前記外側電極体が、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成されている、請求項１又は２に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項４】
前記内側電極体および前記外側電極体が、ほぼ真球形状である、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項５】
前記内側電極体および前記外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項６】
前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項７】
前記内側電極体が、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている、請求項１〜請求項６の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項８】
前記支持体が、前記内側電極体に設けられる導電性支持体を含み、この導電性支持体が接地されている、請求項１〜請求項７の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項９】
前記支持体が、前記外側電極体に設けられる筒状支持体を含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１０】
前記外側電極体の下部にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通され、この支持体を介して前記内側電極体が接地されている、請求項１〜請求項９の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１１】
前記外側電極体の貫通孔は、その外側電極体の内部へ前記内側電極体を挿入可能な大きさに設定されている、請求項１０に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１２】
前記電気絶縁体は、前記隙間に配置され、前記内側電極体と前記外側電極体とを所定間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーと、前記隙間に形成される空間と、によって構成されている請求項１〜請求項１１の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１３】
前記電気絶縁体が、前記内側電極体と前記外側電極体との間に形成される隙間の全域に亙って設けられ、電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーによって構成されている、請求項１〜請求項１１の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１４】
前記外側電極体が２分割されて形成された一対の外側電極構成体によって構成されているとともに、これら一対の外側電極構成体が、前記電気絶縁体を挟み込むようにして突き合わされることにより前記内側電極体を包み込み、この突き合わされた部位において電気導通状態で接続されて一体化されている、請求項１〜請求項５の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１５】
前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において溶接によって一体化されている、請求項１４に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１６】
前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において螺着されることにより一体化されている、請求項１４に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１７】
内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして配置される外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体とを備え、前記外側電極体には、その外側電極体を支持する支持体を接続するための接続部が設けられている落雷抑制型避雷器。
【請求項１８】
前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１７に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項１９】
前記外側電極体が、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成されている、請求項１７又は請求項１８に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２０】
前記内側電極体および前記外側電極体が、ほぼ真球形状である、請求項１７に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２１】
前記内側電極体および前記外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１７に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２２】
前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２３】
前記内側電極体が、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている、請求項１７〜請求項２２の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２４】
前記外側電極体にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通されている、請求項１７に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２５】
前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも小さく設定されている、請求項２４に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２６】
前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも大きく設定されている、請求項２５に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２７】
前記外側電極体には、前記貫通孔の内壁面を形成する筒状のスカート部が設けられている、請求項２４〜請求項２６の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落雷を抑制することで、雷害から建築物や設備機器等の被保護体を保護するための落雷抑制型避雷装置及び避雷器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
落雷は大気中で起こる放電現象であり、雷放電には雲内放電、雲間放電、雲―大地間放電等がある。雷放電で大きな被害を出すのは雲―大地間放電（以下落雷）である。落雷は雷雲（雲底）と大地または大地等に建設された構造物との間の電界強度が非常に大きくなり、その電荷が飽和状態となって大気の絶縁を破壊したときに発生する現象である。
【０００３】
落雷の現象を詳細に観察すると、夏季に起こる一般的な落雷（夏季雷）の場合、雷雲が成熟すると雷雲からステップトリーダが大気の放電しやすいところを選びながら大地に近づいてくる。
ステップトリーダが大地とある程度の距離になると大地または建築物（避雷針）、木などからステップトリーダに向かって、微弱電流の上向きストリーマ（お迎え放電）が伸びてくる。
このストリーマとステップトリーダが結合すると、その経路を通って、雷雲と大地間に大電流（帰還電流）が流れる。
これが落雷現象である。
【０００４】
このような落雷現象に対し、従来の雷保護概念では、落雷は防止できないものとの観点から、落雷を突針型避雷針（フランクリンロッド）に受けて大地に流す方式が大半であった。
【０００５】
これに対し、本発明者等は、落雷の発生を極力抑制することによって被保護体を保護すべく、特許文献１に示される落雷抑制型避雷装置を提案した。
【０００６】
この落雷抑制型避雷装置は、絶縁体を挟んで配置される上部電極体及び下部電極体を有し、下部電極体のみを接地して構成したものである。
【０００７】
そして、たとえばマイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地の表面に分布し、接地されている下部電極体にもプラス電荷が集まる。
【０００８】
すると、絶縁体を介して配置されている上部電極体は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びることとなる。
【０００９】
この作用により、避雷装置とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくして落雷の発生を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５８３９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した本発明者等による先の提案によって、避雷装置を中心とした円状の保護領域において落雷を抑制できるようになった。
【００１２】
しかしながら、先の提案においては、避雷装置の下部構成体である下部電極体に、プラス電荷の領域が形成されることから、落雷のエネルギーによっては、前記下部電極体への落雷が想定されることから、前述したプラス電荷の領域を極力狭くする必要があるとの知見に至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前述した知見に基づいてなされたもので、接地される内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして設けられる外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記外側電極体を支持する支持体と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
このような構成とすることにより、接地される内側電極体のほぼ全体を外側電極体で包み込む形態で覆うようにして、その外側電極体が電気絶縁状態で配置される。
【００１５】
そして、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲が近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地の表面に分布し、この大地に接地された前記内側電極体にもプラス電荷が集まるようになる。
【００１６】
すると、前記内側電極体に電気絶縁体を介して配置されている前記外側電極体は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びる。
この作用により、前記外側電極体とその周辺における上向きストリーマの発生を起こりにくくし、落雷の発生を抑制することができる。
【００１７】
ここで、前記外側電極体は、前記内側電極体を包み込むように配置されていることから、避雷装置の回りの殆どがマイナス電荷で覆われることとなる。
したがって、避雷装置におけるプラス電荷の領域が極めて小さく抑えられ、雷雲接近時における上向きストリーマの発生を効果的に抑制することができる。この結果、落雷抑制効果を高めることができる。
【００１８】
本発明の避雷装置では、内側電極体を略球状又は球殻状に形成し、外側電極体を球殻状に形成することで、接地される略球状又は球殻状の内側電極体を包み込む形態で覆うようにして、前記球殻状の外側電極体が電気絶縁状態で配置される。
【００１９】
本発明の避雷装置では、避雷装置の回りの殆どがマイナス電荷で覆われる機能を高めるために、前記外側電極体を、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成し、前記内側電極体を、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている構成とすることもできる。
【００２０】
本発明の避雷装置では、前記支持体が、前記内側電極体に設けられる導電性支持体を含み、この導電性支持体が接地された構成とすることができる。
【００２１】
本発明の避雷装置では、前記支持体が、前記外側電極体に設けられる筒状支持体を含み、この筒状支持体が絶縁体を介して支持されている構成とすることもできる。この構成により筒状支持体で外側電極体を支持することが可能になる。
【００２２】
本発明の避雷装置は、前記外側電極体の下部にその内外部を連通する貫通孔を形成しておき、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体を、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通しておく構成とすることができる。この構成によれば、前記支持体によって、前記内側電極体を接地して避雷機能を確保することができる。
【００２３】
本発明の避雷装置は、前記外側電極体の貫通孔を、その外側電極体の内部へ前記内側電極体を挿入可能な大きさに設定した構成とすることができる。このように構成することで、製作性や組立作業性の向上を大きく図ることができる。
【００２４】
前記電気絶縁体は、前記隙間に配置され、前記内側電極体と前記外側電極体とを所定間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーと、前記隙間に形成される空間とによって構成することができる。
【００２５】
また、前記電気絶縁体は、電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーを前記内側電極体と前記外側電極体との間に形成される隙間の全域に亙って設けることによって形成することもできる。
【００２６】
そして、前記内側電極体および前記外側電極体は、鉛直断面においてほぼ真球形状や楕円形状とすることができる。また、外側電極体を内部中空の円柱状に、内側電極体を円柱状又は内部中空の円柱状に形成することができる。
【００２７】
特に、後者のように楕円形状とすることにより、強風時における空気抵抗を軽減することができる。
【００２８】
一方、前記外側電極体を、２分割されて形成された一対の外側電極構成体によって構成し、これら一対の外側電極構成体を、前記電気絶縁体を挟み込むようにして突き合わせて前記内側電極体を包み込むとともに、この突き合わされた部位において電気導通状態で接続して一体化することにより、前記内側電極体と一体化することができる。
【００２９】
そして、前記一対の外側電極構成体は、前記突き合わせた部位を溶接することにより、あるいは、前記突き合わせた部位において螺着することにより一体化することができる。
【００３０】
本発明の落雷抑制型避雷器は、内側電極体と、この内側電極体を、所定の間隔をおいて包み込むようにして配置される外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体とを備え、前記外側電極体には、その外側電極体を支持する支持体を接続するための接続部が設けられていることを特徴としている。
【００３１】
本発明の避雷器によれば、外側電極体は、内側電極体を包み込むように配置されていることから、外側電極体の周りの殆どがマイナス電荷で覆われる構成とすることが可能になる。しかも、このように、外側電極体で内側電極体を包み込む構成としているので、外側電極体の下部を内側電極体よりも下方へ位置させる構成とすることが可能になる。これにより、内側電極体を露出させない構成とすることも可能になる。
【００３２】
本発明の避雷器においても、内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、外側電極体が球殻状に形成される。好ましくは、内側電極体及び外側電極体がほぼ真球状に形成される。また、内側電極体および外側電極体が、鉛直断面において楕円形状に形成される。また、外側電極体が内部中空の円柱状に、内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成される。これにより、全体がコンパクトで軽量な構造とすることができる。
【００３３】
また、本発明の避雷器においても、外側電極体にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通されている構成とすることができる。
【００３４】
前記外側電極体の貫通孔の内径としては、前記内側電極体の外径よりも小さく設定したり、大きく設定したりすることができる。
貫通孔の内径を内側電極体の外径よりも小さく設定した場合、内側電極体が貫通孔から抜け出すのを防ぐことができる。
貫通孔の内径を内側電極体の外径よりも大きく設定した場合、その貫通孔を利用して、内側電極体を外側電極体の内部へ挿入する作業を採用することができる。
【００３５】
本発明では、前記内側電極体と前記支持体とを溶接により一体化する構造を採用することができる。
さらに、前記内側電極体と前記支持体とを導電性金属により一体に形成することもできる。
【００３６】
本発明では、前記外側電極体に、前記貫通孔の内壁面を形成する筒状のスカート部を設けた構成とすることもできる。
【００３７】
本発明では、前記スカート部の長さを、前記外側電極体の外径よりも長く形成することもできる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の落雷抑制型避雷装置によれば、避雷装置周りに形成されるプラス電荷の領域を極力小さくして、上向きストリーマの発生を効果的に抑制し、これによって、落雷抑制効果を高めることができる。
また、本発明の避雷器によれば、上記の効果に加えて、構造の簡素化や軽量化、製作性の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る避雷器の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る避雷装置の縦断面図である。
【図３】本発明におけるストリーマ発生抑制作用を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る避雷装置の縦断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る避雷器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１において、符号１は本実施形態に係わる落雷抑制型避雷装置（以下、避雷装置と略称する）を示す。
なお、本発明の実施形態において、避雷器とは、図２に示すように符号１Ａで示す避雷器部分のことで、その内側電極体が接地されていない状態の構成を意味している。避雷装置とは、図３に示すように避雷器１Ａ部分の内側電極体が支持体等を介して接地されていて避雷機能を発揮可能な構成を意味している。
【００４１】
本実施形態の避雷装置１は、接地された内側電極体（第２電極体）２と、この内側電極体２を、所定の隙間Ｇをおいて包み込むようにして設けられた外側電極体（第１電極体）３と、隙間Ｇに設けられ、内側電極体２と外側電極体３とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体（電気絶縁層）Ｓと、を備えている。内側電極体２は略球状に形成され、外側電極体３は、内側電極体２の外面形状と相似形をなす球殻状に形成されている。内側電極体２は外側電極体３によってほぼ全面に亙って覆われている。
【００４２】
内側電極体２は、図１及び図２に示すように真球形状に形成されている。この内側電極体２は、真球形状に限らず、所定厚みを有する中空状に形成される場合もある。
【００４３】
また、内側電極体２には、接地用ロッド５１の先端が溶接やねじ結合等の結合手段により一体に取り付けられている。
この実施形態において、避雷器１Ａは、図１に示すように、内側電極体２と、この内側電極体２を、所定の隙間Ｇをおいて包み込むようにして配置される外側電極体３と、隙間Ｇに設けられ、内側電極体２と外側電極体３とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体Ｓとを備え、外側電極体３に、その外側電極体３を支持する支持体３０を接続するための接続部３ｄが設けられている。
【００４４】
外側電極体３は、上下に２分割されて形成された一対の外側電極構成体３ａ・３ｂによって構成されている。この外側電極体３は左右に２分割（縦割り）する構成とすることもできる。
これら一対の外側電極構成体３ａ・３ｂは、電気絶縁体Ｓを挟み込むようにして突き合わされることにより内側電極体２を包み込み、この突き合わされた部位において溶接（溶接部Ｗ）により一体化されている。
【００４５】
電気絶縁体Ｓは、隙間Ｇに配置され、内側電極体２と外側電極体３とを所定の間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサー８と、内側電極体２と外側電極体３間に空間を形成する隙間Ｇによって構成されている。電気絶縁性材料としては、合成樹脂やセラミック等を好適に用いることができるが、それ以外の電気絶縁性材料も用いることができる。
【００４６】
スペーサー８は、本実施形態においては、内側電極体２の下部に配置される下部スペーサー８ａと、内側電極体２の上部に配置される上部スペーサー８ｂとによって構成されている。
【００４７】
下部スペーサー８ａは、下方の外側電極構成体３ａの後述する貫通孔７に嵌合させられると共に、下方の外側電極構成体３ａの下部内面に面接触させられる形状となされている。
下部スペーサー８ａと下方の外側電極構成体３ａは、接着剤等によって一体化されている。
【００４８】
そして、下部スペーサー８ａの中心部に接地用ロッド５１が貫通させられており、この接地用ロッド５１は、下部スペーサー８ａによって下方の外側電極構成体３ａに対し、所定間隔を保持した状態でかつ電気絶縁状態で連結されている。
【００４９】
上部スペーサー８ｂは、下面が内側電極体２の外面に沿うように、また、上面が外側電極体３の内面に沿うように球面に形成されており、下面には、内側電極体２の上部に形成されている係止孔に嵌合させられる位置決め突起（何れも図示せず）が突設されている。
【００５０】
上部スペーサー８ｂも、内側電極体２および外側電極体３に接着剤等によって固着されるようになっている。
図１に示すように、貫通孔７の内径は、内側電極体２の外径よりも小さく設定されている。図１において、符号１６は、外側電極体３の内外に連通する内圧調整用の孔を示している。これにより、外側電極体３の内圧が予期しない落雷等で急激に上昇しても、内側電極体２は抜け出ない構成となっている。なお、この内圧調整用の孔１６には、所定の内圧で開弁する弁体、あるいは外部へ抜け出る栓体などを設けてもよい。
【００５１】
本実施形態においては、内側電極体２が球状に形成され、外側電極体３が球殻状に形成され、その外側電極体３の下部には、接地用ロッド５１の前記貫通孔７を有する厚肉のスカート部３ｃが設けられている。そして、このスカート部３ｃの下部には、図１１に示す筒状支持体３０を接続するための筒状の接続部３ｄが設けられている。この接続部３ｄの外径は、スカート部３ｃの外径よりも小径に形成されている。さらに、この接続部３ｄの外径は、筒状支持体３０の内径よりも僅かに小径に形成されている。
【００５２】
これにより、筒状支持体３０の上端部内に、筒状の接続部３ｄが同軸に嵌まり込むように構成されている。筒状支持体３０に対する接続部３ｄの固定は、溶接、ビス止め、接着剤、ねじ結合、あるいはそれらを併用して行うことができる。
【００５３】
接地用ロッド５１は、その上端が内側電極体２に対してねじ結合、溶接、接着等の固定方法で電気的に接続されている。この接地用ロッド５１は、その下端が接続部３ｄの下端よりも下方へ突出する長さに形成され、その下端には、連結用のねじ穴５ｂが設けられている。
【００５４】
接地用ロッド５１には、接続用ロッド５２が同軸に連結される。接続用ロッド５２の上端には、接地用ロッド５１のねじ穴５ｂにねじ込んで連結するためのおねじ５ａが設けられている。接地用ロッド５２の下端は、大地に直接、あるいは接地部材を介して大地に接地されている。
【００５５】
筒状支持体３０の下端には、取り付けフランジ３１が設けられている。そして、この取り付けフランジ３１部分が支持構造体３３に対してボルト３４、ナット３５等の締結手段により固定されている。この場合、支持構造体３３が絶縁体である場合には直接固定しても良いが、支持構造体３３が導電性を有する場合には、電気絶縁体３２を介して固定される。
【００５６】
なお、筒状支持体３０としては、導電性を有することが好ましいが、非導電性の材料で形成されていても良い。筒状支持体３０が導電性金属等で形成されている場合には、その内部に、接続用ロッドを通す孔を有する筒状の絶縁体３６等を設けるのが好ましい。
【００５７】
本実施形態の避雷器１Ａ及び避雷装置１は、以下の手順で組み立てられる。
まず、下方の外側電極構成体３ａの内面底部に、この底部に設けられている貫通孔７を塞ぐようにして下部スペーサー８ａを固着する。
【００５８】
ついで、この下部スペーサー８ａに、内側電極体２が固定された接地用ロッド５１を挿入したのちに、内側電極体２の上部に上部スペーサー８ｂを、その位置決め突起を内側電極体２の係止孔へ嵌合させつつ固定する。
【００５９】
そして、上部スペーサー８ｂを覆うようにして、上方の外側電極構成体３ｂを被せて、その下部を、下方の外側電極構成体３ａに突き合わせる。
【００６０】
これより、上下の外側電極構成体３ａ・３ｂの突き合わせ部を溶接によって接続して、図１に示すように組み立てを完了する。
【００６１】
このように組み上げられた本実施形態の避雷器１Ａは、外側電極体３が、下部スペーサー８ａと上部スペーサー８ｂによって。内側電極体２に対して所定間隔をおき、かつ、電気絶縁状態で連結される。
【００６２】
そして、前述したように組み上げられた状態において、外側電極体３は、内側電極体２のほぼ全周を覆うように位置させられる。
また、内側電極体２は、接地用ロッド５１を介して電気的に外側電極体３の外部に引き出されている。
【００６３】
このように構成された本実施形態の避雷器１Ａは、接続用ロッド５２や追加の接続用ロッド５２、筒状支持体３０、絶縁体３２支持構造体３３、ボルト３４、ナット３５等を用いて、落雷から保護すべき被保護体に、あるいは、その近傍に設置される。そして、接続用ロッド５２が、図１および図２に示すように大地Ｅに直接、あるいは接地線等を介して接地される。
【００６４】
ついで、このように設置された本実施形態の避雷装置１による落雷抑制機能について説明する。
【００６５】
図３に示すように、マイナス電荷が雲底に分布した雷雲Ｃが近づくと、それとは逆の電荷（プラス電荷）が大地Ｅの表面に分布し、この大地Ｅに接地用ロッド５１、接続用ロッド５２を介して接地されている内側電極体２にも、図２に示すように、プラス電荷が集まる。
【００６６】
一方、内側電極体２に電気絶縁体Ｓを介して対峙されている外側電極体３は、コンデンサの作用でマイナス電荷を帯びる。
この作用により、外側電極体３とその周辺における上向きストリーマの発生が起こりにくく、この結果、落雷の発生を抑制する。
【００６７】
そして、外側電極体３が、内側電極体２のほぼ全周を覆うように設けられていることにより、本実施形態の避雷装置１の上端部の殆どがマイナス電荷を帯びる。
【００６８】
これによって、上向きストリーマを生じさせるプラス電荷の領域を大幅に減少させることができ、落雷抑制効果を大幅に向上させることができる。
【００６９】
特に、本実施形態の避雷装置１によれば、筒状支持体３０に導電性を持たせることで、雷雲接近時にプラス電荷が帯電される内側電極体２に対して、外側電極体３、筒状スカート部３ｃ、筒状支持体３０の表面にマイナス電荷を帯電させることができる。即ち、筒状支持体３０も外側電極体３として機能させることができる。これにより、お迎え放電としての上向きストリーマの発生を抑制する領域が外側電極体３の下方にも直接的に広がる構成とすることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、外側電極体３を筒状支持体３０により支持する構成とすることで、接地用ロッド５１、接続用ロッド５２には、接地機能のみを持たせた構成とすることもできる。これにより、例えば、接続用ロッド５２にはパイプ材や接地用ケーブル、被覆電線、裸電線、等を用いることもできる。
【００７１】
また、本実施形態の避雷器１Ａによれば、全体の構造を簡素化して、コンパクトに構成することができ、運搬にも便利にすることができる。
【００７２】
図４は本発明の第２の実施形態を示すもので、図１の避雷器１Ａを使用して避雷装置１を構成した縦断面図である。なお、これらの図において、先の実施形態と基本的に同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を簡略化する。
【００７３】
本実施形態においては、筒状支持体３０を多段構成（図示例では２段構成）としたものである。即ち、上方に配置される筒状支持体３０と、下方に配置される筒状支持体３０とを備えている。上方の筒状支持体３０の下端には取り付けフランジ３１が設けられ、下方の筒状支持体３０の上端及び下端には取り付けフランジ３１、３１が設けられている。そして、上下で隣り合うフランジ３１、３１どうしが、絶縁体３２を介して、ボルト・ナット等（図示せず）により締結されて連結されている。最下部の取り付けフランジ３１は、支持構造体３３に対して接触状態で、ボルト３４、ナット３５により固定されている。
【００７４】
本実施形態においては、絶縁体３２の位置が支持構造体３３よりも高い位置にあるので、外側電極体３及び筒状支持体３０の機能の健全性を確保することができる。さらに、筒状支持体３０を複数用いることで、避雷装置１の高さ調整を任意に行うことができる。
【００７５】
図５は本発明の第３の実施形態を示す避雷器の縦断面図である。
この実施形態に係る避雷器１Ａは、外側電極体３の肉厚を、図１に示すものよりも厚く構成した例を示すものである。この実施形態では、外側電極体３を軽量なアルミ合金などで形成するのに好適である。勿論、ステンレス等の導電性金属で形成しても良い。
【００７６】
なお、以上の実施形態において、スペーサー８ａは、スカート部３ｃの内部に、外側電極体３の外側から嵌合させられるようになっており、接着、あるいは、ねじ込みによって、もしくはその両方で、前記スカート部３ｃに固定されるようにしても良い。勿論、スペーサー８ａとスカート部３ｃをビス止めすることも可能である。その場合、スカート部３ｃの周方向に間隔をおいて複数個所をビス止めする方法、上下に間隔をおいて多段にビス止めする方法などを採用しても良い。
【００７７】
また、外側電極体３および内側電極体２の形状を、図１の真球状に代えて、鉛直断面において楕円形としても良い。
また、外側電極体３の貫通孔７の内径を、内側電極体２の外径より大きく設定しても良い。このようにすれば、貫通孔７を利用して、内側電極体２を外側電極体３内に挿入したり取り出したりすることができる。
【００７８】
なお、スカート部３ｃ、接続部３ｄの長さについては特に限定されない。本実施形態において、スカート部３ｃと接続部３ｄの合計長さは、外側電極体３の外径（直径）とほぼ同程度の長さにした例を示しているが、外側電極体３の直径の半分程度、あるいは２倍以上の長さにしても良い。
【００７９】
なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、内側電極体２と接地用ロッド５１とをステンレスやアルミ合金等の導電性金属により一体に形成しても良い。このようにすれば、部品点数をさらに少なくして、組み立て作業性を向上させることができる。
【００８０】
また、接地用ロッド５１、接続用ロッド５２については、図示例では、ねじ棒を用いた例を示したが、筒状部材を用いてその一端を内側電極体に溶接止めする構成としても良い。また、その他端にはねじ穴等を設けて、他の筒状部材を接続可能に構成しても良い。
【００８１】
なお、以上の実施形態では、外側電極体３を球殻状とした例を示したが、本発明はこれに限らない。例えば、６面体、あるいはそれ以上の多面体としても良い。また、外側電極体３を中空円柱状としても良い。
【００８２】
また、内側電極体２としても、外側電極体３と同様に、６面体、あるいはそれ以上の多面体としても良い。また、内側電極体２を中空円柱状や円柱状としても良い。さらに、内側電極体２を複数の円板を用いて構成しても良い。
また、内側電極体２や外側電極体３は、鉛直断面において、縦長の楕円形状としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の落雷抑制型避雷装置及び避雷器は、落雷を抑制することで、各種の建築物や構造物、各種設備機器、通信設備等の被保護体を保護する避雷設備として有効活用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１  （落雷抑制型）避雷装置
１Ａ  避雷器
２  内側電極体
３  外側電極体
３ａ  外側電極構成体
３ｂ  外側電極構成体
３ｃ  スカート部
３ｄ  接続部
３１  取付フランジ
３２  絶縁体
３３  支持構造体
３４  ボルト
３５  ナット
４  ナット
５１  接地用ロッド
５２  接続用ロッド
７  貫通孔
８  スペーサー
８ａ  下部スペーサー
８ｂ  上部スペーサー
１６  内圧調整用の孔
Ｃ  雷雲
Ｅ  大地
Ｇ  隙間（電気絶縁体）
Ｓ  電気絶縁体
Ｗ  溶接部
【図１】
2019029178.tif 000003
【図２】
2019029178.tif 000004
【図３】
2019029178.tif 000005
【図４】
2019029178.tif 000006
【図５】
2019029178.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月3日(2018.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地される内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして設けられる外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体と、前記外側電極体を支持する筒状支持体と、前記内側電極体に設けられる導電性支持体とを備え、この導電性支持体が接地されている、落雷抑制型避雷装置。
【請求項２】
前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項３】
前記外側電極体が、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成されている、請求項１又は２に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項４】
前記内側電極体および前記外側電極体が、ほぼ真球形状である、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項５】
前記内側電極体および前記外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項６】
前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成されている、請求項１に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項７】
前記内側電極体が、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている、請求項１〜請求項６の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項８】
前記外側電極体の下部にその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された導電性支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通され、この導電性支持体を介して前記内側電極体が接地されている、請求項１〜請求項７の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項９】
前記外側電極体の貫通孔は、その外側電極体の内部へ前記内側電極体を挿入可能な大きさに設定されている、請求項８に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１０】
前記電気絶縁体は、前記隙間に配置され、前記内側電極体と前記外側電極体とを所定間隔に保持する電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーと、前記隙間に形成される空間と、によって構成されている請求項１〜請求項９の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１１】
前記電気絶縁体が、前記内側電極体と前記外側電極体との間に形成される隙間の全域に亙って設けられ、電気絶縁性材料によって形成されたスペーサーによって構成されている、請求項１〜請求項９の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１２】
前記外側電極体が２分割されて形成された一対の外側電極構成体によって構成されているとともに、これら一対の外側電極構成体が、前記電気絶縁体を挟み込むようにして突き合わされることにより前記内側電極体を包み込み、この突き合わされた部位において電気導通状態で接続されて一体化されている、請求項１〜請求項５の何れかに記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１３】
前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において溶接によって一体化されている、請求項１２に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１４】
前記一対の外側電極構成体が、前記突き合わせた部位において螺着されることにより一体化されている、請求項１２に記載の落雷抑制型避雷装置。
【請求項１５】
内側電極体と、この内側電極体を、所定の隙間をおいて包み込むようにして配置される外側電極体と、前記隙間に設けられ、前記内側電極体と外側電極体とを電気絶縁状態に保持する電気絶縁体とを備え、前記外側電極体には、その外側電極体を支持する筒状支持体を接続するための接続部が設けられ、前記外側電極体にはその内外部を連通する貫通孔が形成され、この貫通孔内に、前記内側電極体に電気的に接続された導電性支持体が、前記外側電極体に対し電気絶縁状態で挿通されている、落雷抑制型避雷器。
【請求項１６】
前記内側電極体が略球状又は球殻状に形成され、前記外側電極体が球殻状に形成されている、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項１７】
前記外側電極体が、前記内側電極体の外面形状と相似形をなす球殻状に形成されている、請求項１５又は請求項１６に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項１８】
前記内側電極体および前記外側電極体が、ほぼ真球形状である、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項１９】
前記内側電極体および前記外側電極体が、鉛直断面において楕円形状である、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２０】
前記外側電極体が内部中空の円柱状に形成され、前記内側電極体が円柱状又は内部中空の円柱状に形成されている、請求項１５に記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２１】
前記内側電極体が、前記外側電極体によってほぼ全面に亙って覆われている、請求項１５〜請求項２０の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２２】
前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも小さく設定されている、請求項１５〜請求項２１の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２３】
前記外側電極体の前記貫通孔の内径は、前記内側電極体の外径よりも大きく設定されている、請求項１５〜請求項２１の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。
【請求項２４】
前記外側電極体には、前記貫通孔の内壁面を形成する筒状のスカート部が設けられている、請求項１５〜請求項２１の何れかに記載の落雷抑制型避雷器。