(57)【要約】【課題】従来の消イオン容量型避雷針は頂部が大きくモーメントが大きいため，支持管へ強固に取り付ける必要があり，工事が複雑かつ危険という問題がある。【解決手段】大地と電気的に接続された導電性の棒の周囲に，別の導電性の部品を直接接しないように配置して，消イオン容量型の避雷装置とする。実施例としては，既存の避雷針設備を大地と直流的に接続された導電性の棒としてそのまま使用し，樹脂製の絶縁体のスペーサーをはさんで，既存の避雷針の周囲を導電性の金属の筒または網で覆うことで容量性の結合を形成する方法がある。その結果，モーメントの増加が少なく工事が容易で危険の少ない消イオン容量型避雷設備とすることができる。なお，導電性の棒の周囲に配置した金属の筒または網は，大地から絶縁されているため，避雷装置の帯電量は限られたものとなり，雷雲から避雷装置への放電が発生しにくくなるという原理である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大地または静電容量を有する構造体と電気的に接続された導電性の棒の周囲に，別の導電性の部品を直接接しないように配置して成る，消イオン容量型の避雷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
雷を受けにくくして，落雷による被害発生のリスクを低減するための装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
半球状に加工した２枚の金属板の間に絶縁体を挟んで上下に対抗させ，下側の金属板を電気的に大地と接続した消イオン容量型避雷針がある。
概要を図３に示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
針状の避雷針と比べて，従来の消イオン容量型避雷針は頂部が大きくモーメントが大きいため，取り付けに際しては支持管の上端にフランジを溶接し，そのフランジを介して消イオン容量型避雷針を強固に接続する必要がある。
すなわち既存の避雷針を改造して消イオン容量型避雷針を設置しようとする場合には，いったん支持管を切断し，そこへフランジを溶接する作業が必要となる。
一般に避雷針は高所に設置するものであるから，万一溶接作業中に部品を脱落させたり，設置後に風雨や浸食等によりフランジ部から破損した場合には，重量のある消イオン容量型避雷針が人や物の上へ落下して大きな被害を与える危険性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
まず，導電性の棒を高所に設置する。
次に，その棒と大地，またはその棒と静電容量の大きな構造体とを電気的に接続する。
さらに，その棒と直接触れないように，棒の周囲に別の導電性の部品を配置して，消イオン容量型の避雷装置を構成する。
なお，高所に設置され，かつ大地と直流的に接続された導電性の棒としては，既設の避雷針を使用することができる。
また，静電容量の大きな構造体には，船舶などがある。
棒の周囲を覆う導電性の部品としては，筒，板，パンチング板，籠，線などの形状をした，ステンレス，アルミニウム，銅などの金属または導電性樹脂などがある。
【発明の効果】
【０００５】
フランジを使用しないため，既存避雷針の支持管の切断や溶接作業が不要となり，既存設備への取り付け工事が簡単かつ安全に行える。
重心が高く不安定な頂部を有さず，既設の避雷針の直径をわずかに増加させるだけで済むため，受風面積およびモーメントの増加が少ない。すなわち支持管への負荷の増加が少ないため，強風にさらされる高所へ長期間設置しても安心である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施例１の部品および既存の避雷針を示す。
【図２】実施例３の部品および既存の避雷針の断面図である。
【図３】背景技術の断面図である。
【図４】従来の避雷針単体での帯電のイメージ図である。
【図５】消イオン容量型避雷装置の帯電のイメージ図である。
【図６】実施例４の部品および既存の避雷針を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
容量性の結合を保ちつつ，小型で軽量な消イオン容量型避雷装置である。
実施例１を図１に示す。
本発明の避雷装置は主に，大地と直流的に接続された導電性の棒，その棒を覆う導電性の部品，および両者の間隔を確保する絶縁体のスペーサーとから構成される。
既存の避雷針設備を大地と直流的に接続された導電性の棒として使用し，樹脂製のスペーサーをはさんで，既存の避雷針の周囲を導電性を有する金属製の筒または網で覆うことで容量性の結合を得る。
このとき避雷針を覆っている導電性の部品は大地との電子の出入りが無いため帯電量は限定的なものとなる。
従来の避雷針単体の場合は，大地との電子の出入りにより雷雲の帯電量に応じて，避雷針上端に雷雲の地上面と逆の電荷を有する荷電が集中する。
いいかえると雷雲の帯電量に応じた量の逆の荷電を有する電荷が，避雷針へ誘起されるとともに，雷雲に近い上端に集中する。
従来の避雷針単体での帯電のイメージ図を図４に示す。
例えば雷雲の地上面が負に帯電している場合，避雷針の上端から大地へと電子が出て行き，避雷針の上端は電子が極端に欠乏した状態となり正に帯電する。
このため雷雲の地上面と避雷針の上端との電位差が大きくなり，避雷針への落雷のおそれが極めて高くなる。
次に，消イオン容量型避雷装置での帯電のイメージ図を図５に示す。避雷針を導電性の部品で覆うと，導電性の部品の内面すなわち避雷針側の面には，避雷針の正の電荷に引かれて，導電性の部品が本来有していた電子すなわち負の電荷が集まってくる。
このとき同時に導電性の部品の外面すなわち雷雲側の面からは電子が失われていくから，導電性の部品の雷雲側の面は正に帯電する。
このように消イオン容量型避雷装置においても導電性の部品の外面が正に帯電することは，従来の避雷針が正に帯電することと同様である。
しかしながら，避雷針を覆う導電性の部品は大地とは絶縁されているために，その帯電量には限りがあることに，消イオン容量型避雷装置の大きな特徴がある。
消イオン容量型避雷装置においては，導電性の部品は，その部品がもともと有している電子の量を超えて帯電することはありえない。
すなわち，仮に内部の避雷針が正に著しく帯電していたとしても，それを覆う導電性の部品の内面には避雷針の正の電荷と釣り合うほどの電子は集まってくることが無い。
このとき同時に導電性の部品の外面には避雷針が帯電しているほどの正の電荷は現れない。
そのため雷雲の地上面と導電性の部品の外面との電位差はさほど大きくなることはなく，導電性の部品への落雷のおそれは低くなる。
以上が消イオン容量型避雷装置における帯電の様子であり，また従来の避雷針よりも避雷効果が優れている理由である。
さて，実施例１では，上部に絶縁体の樹脂による蓋を被せて，金属筒が避雷針と直接接しないようスペーサーの役割をするとともに雨水および塵埃の浸入を防いでいる。
また下部には絶縁体の樹脂によるスペーサーを台座として取り付けている。下部の台座の下に金属製または樹脂製のバンドを取り付けて台座を下から支えて，台座およびその上にある金属筒等の落下を防いでいる。
雨水や塵埃の浸入を防ぐのは，これらの浸入により中心の棒と周囲の金属部品との間の絶縁抵抗が低くなり，あるいはショートして，避雷装置の効果が低減することを避けるためである。
【実施例】
【０００８】
実施例２として，スペーサーとして絶縁体の熱収縮チューブを用いる方法がある。
すなわち導電性の棒に絶縁体の熱収縮チューブを被せ，導電性の棒にぴったりと密着したスペーサーとする。
これにより導電性の棒とその周囲に配置する金属部品との間隔を狭くでき，また雨水や塵埃が既存の避雷針と熱収縮チューブの間に浸入することを防ぐことができる。
そのため，直径が小さく肉厚の薄い金属筒を使用することが可能となる。
また雨水や塵埃の浸入による絶縁抵抗の低下のおそれがないため，パンチングの金属筒を使用したり，細長い金属部品をスペーサーを囲むように配置しても性能の低下のおそれがない。
中心の導電性の棒と周囲の導電性の部品との距離が短くなるため静電容量が増加して避雷効果の向上が期待できるとともに，薄くてパンチング状の導電性の部品を使うことでいっそうの軽量化と小型化が可能となる。
実施例３の断面図を図２に示す。
実施例３は，金属筒の内部に絶縁体の樹脂製のスペーサーを収めたものである。
一体型であるため，設置に際しては既存の避雷針等の導電性の棒の上から被せるだけで良く，何ら工具を使うことなく工事が完了する。
なお図２の金属筒は製造しやすいという点から上端および下端が開いているパイプを用いた例を示したが，雨水や塵埃の浸入を確実に防ぐという点からは上端が閉じている金属筒を使用するほうが良い。
実施例４を図６に示す。
実施例１の金属筒を細切れにして絶縁体で挟んだ実施例である。
金属筒１個あたりの体積を小さくすることで，金属筒表面での帯電量をさらに限られたものとして，雷雲と金属筒表面との間に電位差を生じ難くした実施例である。
【符号の説明】
【０００９】
１は絶縁体の樹脂製の蓋であり，金属筒が既存の避雷針に触れないようスペーサーの役割をするとともに，雨水や塵埃の浸入を防止して金属筒と避雷針間の絶縁状態を確実に維持する。
２は導電性の金属筒であり，既存の避雷針との間に静電的な容量結合を形成する。
導電性の金属筒を大地と絶縁し，大地との電子の出入りを絶つことで，金属筒の帯電量を制限し，雷雲と金属筒との電位差を小さく保つことにより，落雷防止の効果を高める。
３は絶縁体の樹脂製の台座であり，金属筒が既存の避雷針に触れないようスペーサーの役割をする。
４は既存の避雷針に取り付けるバンドであり，台座を支えることにより金属筒が落下しないようにする。
５は既存の避雷針である。
６は上端が閉じた絶縁体の樹脂製の筒であり，既存の避雷針にかぶせて使用する。金属筒の落下防止，樹脂製の筒自身の落下防止，蓋，およびスペーサーの役割をする。
７は半球状に加工した上面の電極である。
８は絶縁体のスペーサーである。
９は導電性のパイプであり，半球状に加工した下面の電極を支える役割をする。
１０は電極側の導電性のフランジであり，支持管側のフランジと対向させて支持管と接続する役割をする。
11は大地側が負に帯電している雷雲である。
12は大地と電気的に接続された避雷針であり，雷雲の大地側の負の荷電によって誘起された正の荷電が上端に集中している。
13は大地である。
14は従来の避雷針を覆うように設置された大地とは絶縁された金属製の筒または網であり，これを設置することで消イオン容量型避雷装置を構成する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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