(57)【要約】      （修正有）【課題】直撃雷を受けた場合に導電体が溶解して貫通したり、発火する可能性がなく、雷電流による電圧降下に起因して人体に雷電流が流入する危険性が低い避雷具を提供する。【解決手段】頭部電極１と手部電極３と足部電極２とこれらを電気的に結ぶ電線４とを有する。電線に膝部分岐、肘部分岐、腰部分岐を設ける。導電棒を併用する。この人体用避雷具は、抵抗値の低い電線に雷電流を流すので、温度上昇が低いことから電線の導体が全断面で融解することが無く、着火し難い。また、雷電流による電圧降下が低いことから人体に雷電流が流入する可能性が低いという利点がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部電極と手部電極と足部電極とこれらを電気的に結ぶ電線とを有することを特徴とする避雷具。
【請求項２】
請求項１に記載の避雷具であって、前記の電線に、膝部分岐、肘部分岐および、または腰部分岐を設けたことを特徴とする避雷具。
【請求項３】
請求項１ないし２に記載の避雷具であって、その装着者が手で持てる導電棒を併用することを特徴とする避雷具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落雷から人体を守るための保護具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の先行技術文献には雨合羽状の雷電流導電体または電磁誘導遮蔽体が開示されている。
【０００３】
雨合羽状とする場合、着用の容易さおよび質量の制約から導電体の厚さに制限があり、面抵抗値を数十ミリオーム以下に下げることは困難であった。
【０００４】
面抵抗値が高い導電体に数十キロアンペア以上の雷電流が流れると、ジュール熱による導電体の温度上昇が生じることにより融解して貫通し、さらには空気中の雷放電アークと直接に接することから、導電体および／またはこれに接する雨合羽素材に着火する危険性があった。
【０００５】
雨合羽状の雷電流導電体において想定される頭部の雷撃点と足下接地点の間の抵抗値は０．１オーム程度以上の値となることが想定されるので、特に雷電流が１００キロアンペア程度を超える大電流のものであった場合には、１０キロボルト程度の電圧降下を生じ、この電圧により雨合羽の内層素材や着衣を貫通して人体に雷電流の一部が流れ、装着者が重大な感電ショックや熱傷を受ける危険性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１８１６０５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】米国特許公開番号２０１３０２９８３１９  「ＣＡＲＤＩＯＰＵＬＭＯＮＡＲＹ  ＬＩＧＨＴＮＩＮＧ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ  ＧＡＲＭＥＮＴ」  ２０１３年  公開種別Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、雨合羽状の雷電流導電体または電磁誘導遮蔽体において抵抗値が高いことから、雷電流により導電体の温度が上昇して、導電体が融解し貫通する可能性や、雨合羽素材に着火する可能性があること、および雷電流により危険な電圧降下が生じることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、頭部電極と手部電極と足部電極とこれらを結ぶ電線とを有することを最も主要な特徴とする。
【００１０】
また、前記の電線に、膝部分岐、肘部分岐および、または腰部分岐を設けることを特徴とする。
【００１１】
また、導電棒８を併用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の人体用避雷具は、抵抗値の低い電線に雷電流を流すので、温度上昇が低いことから電線の導体が全断面で融解することが無く、着火し難い。また、雷電流による電圧降下が低いことから人体に雷電流が流入する可能性が低いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は人体用避雷具の実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２】図２は人体用避雷具の実施方法を示した説明図である。（実施例２）
【図３】図３は人体用避雷具の実施方法を示した説明図である。（実施例３）
【図４】図４は人体用避雷具の実施方法を示した説明図である。（実施例４）
【図５】図５は人体用避雷具の実施方法を示した説明図である。（実施例５）
【図６】図６は人体用避雷具の一部分である電線の実施方法を示した説明図である。（実施例６）
【図７】図７は人体用避雷具の一部分である頭部電極の実施方法を示した説明図である。（実施例７）
【図８】図８は人体用避雷具の一部分である足部電極の実施方法を示した説明図である。（実施例８）
【図９】図９は人体用避雷具の一部分である手部電極の実施方法を示した説明図である。（実施例９）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
高い雷電流が流れた場合でも、温度上昇や導体の融解や素材の着火が生じ難く、電圧降下により人体へ雷電流が流入する可能性の低い人体用避雷具を、頭部電極と手部電極と足部電極とこれらを結ぶ電線とを有することにより実現した。
【００１５】
また、前記の電線に、膝部分岐、肘部分岐および、または腰部分岐を設ける形態もある。
【００１６】
さらに、導電棒を併用する形態もある。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明避雷具の１実施例の模式的に示した説明図であって、１は頭部電極、１０１は帽子、２は足部電極、１０２は靴、３は手部電極、１０３は手袋、４は電線である。
【００１８】
人体への雷撃が生じる場合、一般には雷電流は頭部または手先から胴体を通って足部から地面へと流れる。この雷電流路に沿って抵抗値の低い電線を配することにより人体に雷電流を流さない保護具を実現している。
【００１９】
電線の素材を軟銅とした場合、その抵抗率ρは略１．７×１０のマイナス８乗オーム・メートルであり、電線の断面積Ａを５．５平方ミリメートル（＝５．５×１０のマイナス６乗平方メートル）、電線の長さＬを２メートルとすると、電線の抵抗値Ｒは下記の数式により約６．２ミリオーム（＝６．２×１０のマイナス３乗オーム）と計算される。
【００２０】
（数１）
Ｒ＝ρ×Ｌ／Ａ＝１．７×１０−８×２／（５．５×１０−６）＝６．２×１０−３
【００２１】
上記の電線に最大級の雷電流２００キロアンペアが流れた場合には、電線の両端に生じる電圧降下は、抵抗値６．２ミリオームとの積により１２４０ボルトと計算される。この電圧値は、一般的な家庭用電気機器の耐電圧試験値よりも低く、通常の電線に用いられている絶縁被覆やテープ等の薄い絶縁物、１ミリメートル程度の空隙、または数ミリメートルの絶縁物沿面距離によって電気絶縁が可能であり、電線を人体や装着物から電気絶縁して雷電流が人体に流入しないようにすることは、当業者にとっては容易である。従って本発明の避雷具に用いる電線４の素材を軟銅とする場合にはその断面積を略５．５平方ミリメートル以上とすることが好適である。
【００２２】
図１に示す実施例では、頭部電極１、足部電極２および手部電極３は各々電線４とは別に製作して接続しているが、本発明の他の実施の形態として、電線４を延長して絶縁被覆を除去した電線の導体を頭部電極１、足部電極２または／および手部電極３として用いることも可能である。
【００２３】
このような電線および電極の形態を採用したので、本発明の人体用避雷具を装着することにより、雷電流が人体に流れることによるショック死や熱傷を防ぐことができる。また、雷放電のアークが接する部位においても温度上昇による貫通や、着火の可能性を著しく低減することができるという効果がある。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明避雷具の他の実施例の模式的に示した説明図であって、５は電線の膝部分岐、６は電線の肘部分岐、７は電線の腰部分岐であり、その他の記号は上記の図１の説明と同様である。
【００２５】
図２の実施例では図１の実施例に加え、電線４に更に電線の膝部分岐５、電線の肘部分岐６および電線の腰部分岐７を設け、各々の電線の分岐は人体の各々膝部、肘部、腰部を概ね周回する形状としているので、装着者が地面に膝をついていたり、あるいは伏せて肘や腹部を地面に接した状態で直撃雷を受けた場合でも、各分岐から地面に雷電流が流れるので、雷電流が人体を通して流れることはない。この作用のために、各々の電線の分岐は完全な絶縁被覆を有さず、地面に接する部分で雷電流が容易に流れるようにすることが好ましい。
【００２６】
上記の電線の膝部分岐５、電線の肘部分岐６および電線の腰部分岐７は、図７に示す頭部電極と同様な、着脱可能な電極とすることもできる。
【実施例３】
【００２７】
図３は、本発明避雷具の他の実施例の模式的に示した説明図であって、各記号は上記の図１の説明と同様である。
【００２８】
図３の実施例は図１の実施例の一変形であり、電線４の頭部電極１から足部電極２を結ぶ部分を左右に２本設けている。電線４が装着者の脊椎の近傍にある状態で、大きな雷電流が流れると、電流の発生する磁界の増減に伴い、人体に誘導電流が流れる。この誘導電流は１マイクロ秒以下の短時間に減衰すると考えられるので、人体に熱傷等の物理的な損傷を与えることはないが、神経系統に流れた場合は感電と同様のショックを誘起する可能性が考えられる。図３に示すように電線４を左右に分けて人体の側方を通すことにより、重要な神経系統の通る脊髄に流れる誘導電流を著しく低減し、誘起される可能性のあるショックの危険性をなくすことができるという効果がある。
【実施例４】
【００２９】
図４は、本発明避雷具の他の実施例の模式的に示した説明図であって、８は導電棒であり、その他の記号は上記の図１の説明と同様である。
【００３０】
図４の実施例では図１の実施例に加え、導電棒８を設けこれを電線４を腰部から分岐して接続している。導電棒８の先端は頭部電極よりも高い位置にあるので、頭部電極１や手部電極３が直撃雷を受けることはなく、雷電流は導電棒８から電線４の腰部分岐を通して下方へ向かい足部電極２から地面に流れる。雷電流が重要な神経系統のある頭部、頚部、脊椎部から離れて流れるため、これらの部分に流れる誘導電流を著しく低減し、誘起される可能性のあるショックの危険性をなくすことができるという効果がある。
【００３１】
また、導電棒８は概ねその長さを半径とする円内を雷から保護することが可能である。導電棒８は、釣り竿状の構造にして１０メートル以上の長さとすることが容易である。従って屋外競技の審判員等が本実施例の避雷具を着用し、導電棒８を長いものとすることにより、周囲の競技者が直撃雷を受ける危険性を著しく低減することができる。
【実施例５】
【００３２】
図５は、本発明避雷具の他の実施例の模式的に示した説明図であって、８は導電棒、８１は絶縁物であり、その他の記号は上記の図１の説明と同様である。
【００３３】
図５の実施例では図１の実施例に加え、絶縁物８１を被せた導電棒８を有し、避雷具装着者が絶縁物８１の部分を手で持ち易い形状としている。導電棒８の先端は頭部電極よりも高い位置にあるので、頭部電極１や手部電極３が直撃雷を受けることはなく、雷電流は導電棒８から直接地面に流れる。雷電流が人体から離れて流れるため、人体の各部分に流れる誘導電流は激減し、感電と同様なショックをなくすことができるという効果がある。
【００３４】
導電棒を８を持ち上げていても地面への電気接触が保たれるように、導電棒８の下端に可撓性のある導体電極を設けることが好ましい。この導体電極の素材としては平編み銅線等が好適である。
【００３５】
絶縁物８１は避雷具装着者の手との絶縁を強化する目的で、沿面絶縁距離を増す、ひだ付き形状とするのが好適である。
【実施例６】
【００３６】
図６は人体用避雷具の一部分である電線の実施方法を示した説明図であって、４は電線、４２は導体部、４３は絶縁被覆、１０４は面ファスナーである。
【００３７】
本発明避雷具を人体に装着する際に、衣服の上から容易に装着可能なように、電線４の要部に面ファスナー１０４を設け、装着者の胴体部、腕部および脚部に面ファスナーを巻き付けて固定できるようにするのが好適である。
【００３８】
図６示した実施例では、面ファスナー１０４の長手方向中央部において電線４と結合させているが、この位置は面ファスナー１０４の端部とすることもできる。
【実施例７】
【００３９】
図７は人体用避雷具の一部分である頭部電極の実施方法を示した説明図であり、１は頭部電極の全体を示し、１１は接続具、１２は導体、１４は面ファスナーである。
【００４０】
図７の実施例では頭部電極１の構造として、導体１２を面ファスナー１４の内側に挟み込み、導体１２をの一部を露出させて設けた接続具１１により、図示しない電線４の端部に設けた接続具と接続される。図１に模式的に示した帽子１０１の周囲に本実施例の頭部電極１を巻き付け、面ファスナー１４により輪の形状として帽子１に取り付けることが可能である。接続具１１としてはスナップが好適である。また、導体１２としては平編み銅線が好適である。
【００４１】
図７に示した実施例では、面ファスナー１４の長手方向中央部において導体１２を露出させて、接続具１１を取り付けているが、この位置は面ファスナー１４の端部とすることもできる。
【００４２】
図７の実施例の構成は、頭部電極として説明したが、上記の実施例２で述べた図２に示す膝部分岐５、肘部分岐６、腰部分岐７も図７に示す実施例と同様の構成とすることが好適である。
【実施例８】
【００４３】
図８は人体用避雷具の一部分である足部電極の実施方法を示した説明図であり、２は足部電極、４は電線、２１と４１は接続具、２２は導体テープ、４２は導体、４３は絶縁被覆である。
【００４４】
図８の実施例において、導体テープ２２はその片面に粘着剤を塗布するかまたは両面粘着テーぷを貼り付けしたもので、図１から図５に模式的に示した靴１０２の底面に貼り付け、踵側に接続具２１を取り付けて足部電極２を構成している。接続具２１により、電線４の端部に設けた接続具４１と接続する。接続具２１としてはスナップが好適である。導体テープの導体は伸縮性があって強靱な平編み銅線とすることが好適である。足部電極２の長さは避雷具の主体である電線４に較べて短く、長さ当たりの抵抗値が高くても問題がないので、導体テープ２２の導体断面積は、電線４の断面積として好適と考えられる５．５平方ミリメートル程度よりも十分に小さくしてもよい。
【００４５】
図８の実施例に示す足部電極２の構成は、図１から図５に模式的に示した頭部電極１、手部電極３、膝部分岐５、肘部分岐６、腰部分岐７として使用することも可能である。
【実施例９】
【００４６】
図９は人体用避雷具の一部分である手部電極の実施方法を示した説明図であり、３は手部電極、３１は接続具、３２は導体テープ、１０３は手袋である。
【００４７】
図９の実施例において、手袋１０３の各指の部分に沿って、導体テープ３２を配している。導体テープ３２にはその片面に粘着剤を塗布するかまたは両面粘着テープを貼り付けることにより手袋１０３に取り付けられる。導体テープは手首の位置で束ねて接続具３１を取り付け、手部電極３を構成している。接続具３１により手部電極３は図示しない電線４の端部に設けた接続具と接続される。
【００４８】
雷電流が手指を通って流れ、手指に熱傷を負う可能性があるので、手部電極３の形状としては、図９に示すように各指に沿った分岐を設けて各々の指に雷電流を流さないようにするのが好適である。特に図４または図５の実施例の場合には雷を受ける導体棒８と地面の間の電圧降下等により、避雷具装着者の人体と導電棒８との間の電圧が高くなることが想定されるので、図９に示す手部電極３の構造が好適である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
緊急時には雷雲発生下での屋外活動が望まれる、山岳警備、海難救助、航空機誘導、電気工事等の業務者や、前兆の無い落雷を受ける可能性のある、屋外業務や運動競技等に従事する者が、本発明の避雷具を装着することにより、落雷による死傷の可能性を著しく低減することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    頭部電極
２    足部電極
３    手部電極
４    電線
５    膝部分岐
６    肘部分岐
７    腰部分岐
８    導電棒
１１    接続具
１２    導体
１４    面ファスナー
２１    接続具
２２    導体テープ
３１    接続具
３２    導体テープ
４１    接続具
４２    導体
４３    絶縁被覆
８１    絶縁物
１０１    帽子
１０２    靴
１０３    手袋
１０４    面ファスナー
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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