空中放电型避雷针 【技术领域】
本发明涉及一种空中放电型避雷针(air terminal)，尤其涉及安装在建筑物的屋顶以在雷雨云接近建筑物时，在空中预先放掉地表的电荷，从而在雷电降临时，保护建筑物免受电击的空中放电(space chargedissipation)型避雷针。
现有技术
一般来说，避雷针安装在建筑物的上部以安全地将雷电云的冲击电流引向大地，从而保护建筑物、人员、动物免受伤害。
图1示出了常规的避雷针。
如图1所示，常规的避雷针10包括固定到建筑物上的底座30，与底座30相连的支撑部件16，以及和支撑部件16相连的吸引球12。
底座30带有接地部件34，与地电极(未示出)相连的避雷针线与之相连。
吸引球12带有连接孔12a，支撑部件16的端部插入其中。
支撑部件16包括吸引部件16c，该吸引部件16c由支撑柱16a和支撑柱16a周围的吸引翼16b组成。在雷电降临到支撑部件16的侧面时，吸引部件16c可以很容易地吸引冲击电流。详细地说，在安装了在支撑柱16a的长度方向上具有预定长度的吸引翼16b之后，通过盘旋多个支撑柱16a来制造吸引部件16c。
具有上述结构的常规避雷针10通过吸引球12和吸引翼16b吸引冲击电流，以使电流通过与底座30上表面上的接地部件34相连的避雷针线进入地面。
然而，由于雷电降临时会产生大量的冲击电流，即使常规的避雷针10安全地将冲击电流引向地面，通信设备、计算机以及电器也会因为感应干扰而被损坏或产生故障。
为解决上述问题，最近出现了空中放电型避雷针，当雷电云靠近建筑物时，这类空中放电型避雷针在空中初步放出地表的电荷，以降低对地面的电压，从而在雷电降临时，保护建筑物不被电击。
图2到图5示出了这类空中放电型避雷针的例子。
图2示出了注册号为No.305180的韩国实用新型所公开的空中放电型避雷针100地结构。
如图2所示，该空中放电型避雷针100包括底座110，放电部件120、隔离部件150以及放电盖160。放电盖160与放电部件120相连，隔离部件150置于放电部件120和放电盖160之间。隔离部件150由绝缘材料(如塑料)制造。隔离部件150布置在由导电材料制造的放电盖160和放电部件120之间。另外，有一上盖与空中放电型避雷针100的上部连接。
当负极性的雷电云靠近空中放电型避雷针100时，底座110、放电部件120和上盖140表现为正极性，放电盖160表现为负极性。这样，在放电部件120和放电盖160之间产生了巨大的电势差，因而在空中产生了电晕放电。这样相对地面的电压被降低，由雷电引起的电击被最大程度地减少。另外，由于静电感应引起的电偶极子现象，上述部件具有相反的极性。
如图2所示，在支撑柱126a上安装放电翼128a之后，通过盘旋多个支撑柱126a来制造放电部件120。因而，放电翼128a以螺旋方式排列。放电翼128a促进了初步放电。
在支撑柱126a与上盖140和连接凸起112相连接时，需要用到附加部件，如连接部件124和固定部件122。
图3示出了注册号为No.305185的韩国实用新型公开的空中放电型避雷针的结构。
图3所示的空中放电型避雷针的结构与图2所示的空中放电型避雷针相类似，只是包括放电翼134a和支撑柱125的多个放电部件134径向布置。
图4示出了注册号为No.305193的韩国实用新型公开的空中放电型避雷针的结构。
除支撑部件104和放电部件120的排列外，图4所示的空中放电型避雷针的结构和工作原理与图2和图3所示的空中放电型避雷针相类似。
图5示出了韩国发明专利No.2003-0026913公开的空中放电型避雷针的结构。
如图5所示，由导电材料制成的保护部件66和辅助放电部件65布置在隔离部件62和放电盖67之间。另外，距离补偿部件70安装在放电翼43和电压衰减装置60之间。因此，当雷电云接近该空中放电型避雷针时，电晕放电在负极性的放电盖67和正极性的距离补偿部件70之间产生。图5所示的空中放电型避雷针的其余部分与图2所示的空中放电型避雷针的对应部分相同。为促进初步放电，支撑柱45和放电翼43安装在距离补偿部件70的下方。
然而，这类常规的空中放电型避雷针存在着缺点，即制造放电部件的过程非常复杂。也就是说，由于放电部件是通过在将多个预定长度的放电翼以被排列为螺旋图案的方式插入多个柱之后，盘旋所述多个柱来制造的，因而用于支撑柱的过程、用于将放电翼插入柱的过程以及用于盘旋所述柱的过程都是必须的。
另外，盘旋的支撑柱可通过固定部件和连接部件与电压衰减装置或距离补偿部件相连，所以，部件和处理步骤的数量还会增加。
【发明内容】
因而，考虑到上述问题，创作了本发明。本发明的一个目的是提供一种空中放电型避雷针，其具有简单的结构和出众的初步放电性能，并且制造过程简单。
为实现上述目的，本发明提供了一种空中放电型避雷针，包括固定到地面上的底座；安装在底座上的固定柱，初步放电部件、辅助放电部件、隔离部件和连接部件依次与所述固定柱连接，隔离部件设置在固定柱和辅助放电部件之间；用于将初步放电部件固定到底座上或固定柱上的固定装置；其中初步放电部件包括与连接环纵向连接并带有多个放电翼的放电翼组件以及用于支撑所述放电翼组件的放电面板，所述放电翼组件布置在环部件周围，在放电翼组件和辅助放电部件之间设有间隙。
依据本发明的示例实施例，至少两组放电组件沿固定柱纵向排列，其中每组放电组件包括隔离部件、辅助放电部件、环部件和放电翼组件。
环状的间隔部件布置在所述放电组件之间。
连接部件包括盖部件或螺母。
隔离部件包括中空管部件，其向下延伸，固定柱延伸穿过该中空管部件。
环部件和辅助放电部件依次从中空管部件的下部排列在所述中空管周围。
延伸部件(固定柱延伸穿过该延伸部件)与放电面板的下表面集成为一体，固定螺旋部分被安装在所述延伸部件的一侧。
支撑管(固定柱沿其延伸)被排列在所述初步放电部件和所述底座之间。
附图的简要说明
在下面结合附图的详细描述中，本发明的前述和其它的目的、特征和优点将更加显而易见。其中附图包括：
图1是常规避雷针的立体图；
图2是常规空中放电型避雷针的立体图；
图3是另一种常规空中放电型避雷针的立体图；
图4是又一种常规空中放电型避雷针的立体图；
图5是再一种常规空中放电型避雷针的立体图；
图6是本发明的第一实施例的空中放电型避雷针的立体图；
图7是图6所示的空中放电型避雷针展开立体图；
图8是本发明的第二实施例的空中放电型避雷针的立体图；
图9是本发明的第三实施例的空中放电型避雷针的立体图。
【具体实施方式】
现在具体说明本发明的优选实施例。
图6和图7示出了依据本发明的第一实施例的空中放电型避雷针。
如图6和图7所示，依据本发明第一实施例的空中放电型避雷针包括固定在地面上的底座1100和安装在底座1100上的固定柱1200。初步放电部件1600、辅助放电部件1500、隔离部件1400和连接部件1300依次与固定柱1200相连接。另外，提供了用于将初步放电部件1600固定到底座1100上的固定部件1700。
连接部件1300是与固定柱1200的最上部连接的部件，以防止连接到固定柱1200上的部件从固定柱1200上脱开。连接部件1300可以制成盖或螺母的形式。
隔离部件1400包括两个磁盘状绝缘体。中空管部件1410设置在隔离部件1400的中心。固定柱1200容纳在中空管部件1410中。
另外，环部件1800和辅助放电部件1500从中空管1410的下部起依次围绕着中空管1410排列。此时，环部件1800与中空管部件1410紧密连接，以防止辅助放电部件1500因其自身重量与中空管部件1410分开。环部件1800由绝缘材料(如塑料)制成。
提供了两个辅助放电部件1500，以产生双层的效果。这样，放电行动可以很快完成。如果绝缘材料层A，如环氧树脂层(epoxy resin)，涂在上辅助放电部件的表面，那么，放电可以更加迅速地完成。另外，每个辅助放电组件1500从其中心向其外圆周部分稍稍倾斜。
初步放电部件1600包括放电翼组件1650和用于支撑盖放电翼组件1650的放电面板1640。
放电翼组件1650包括带有多个放电翼1630、并与连接环1610相连的带组件。具体地，放电翼组件1650可以在将多个放电翼1630插入两个薄带之后，通过将这两个薄带彼此相压，而方便地制造。放电翼组件1650优选地通过将其预定部分焊接到放电面板1640上而与放电面板1640固定在一起，该预定部分与带有放电翼1630的部分相对。然而，也可以排列放电翼1650以与放电面板1640相接触。在这种情况下，需要防止放电翼组件1650和放电面板1640彼此相对移动。
放电翼组件1650为圆形，并绕着环部件1800排列，优选地，使放电翼组件1650紧紧地绕环部件1800排列。放电面板1640形成为带有用于将该放电面板与该固定柱1200连接的孔。
此时，放电翼1630的纵向长度必须以下述方式正确预定，即在放电翼组件1650和辅助放电部件1500之间要形成间隙。
固定柱1200延伸穿过一支撑管1250，该支撑管1250被布置在初步放电部件1600和底座1100之间。这样，用于将初步放电部件1600固定到固定柱1200上的附属部件就不需要了。
另外，尽管在平面图中，隔离部件1400、辅助放电部件1500、放电翼组件1650和放电面板1640都被示为圆形，但也可以改变上述部件的形状。也就是说，上述部件的周边部分可被设置为带角的形状。
上述结构的空中放电型避雷针可以以简单的方式制造，这样，其装配过程可以简化，其生产率可以提高。
图8示出了依据本发明的第二实施例的空中放电型避雷针，其中，至少两组包括隔离部件、辅助放电部件1500、环部件1800和放电翼组件1650的放电组件1000沿固定柱1200纵向安装。
在这种情况下，由导电材料制成的间隔部件1201安装在放电组件1000之间。
另外，支撑管1250(固定柱1200沿其延伸)被定位在最下面的放电组件1000和底座1100之间。
另外，图9示出了依据本发明的第三实施例的空中放电型避雷针，其固定部件1700与在本发明的第一和第二实施例中所述的固定部件不同。
如图9所示，延伸部件1641(固定柱1200从其中穿过)与放电面板1640的下表面形成为一个整体。另外，固定螺纹部件1642安装在延伸部件1641的一侧。
当负极性的雷雨云靠近装有本发明的空中放电型避雷针的建筑物时，正电荷集中在依次与固定柱1200连接的连接部件1300、初步放电部件1600、放电翼组件1650和放电面板1640上，而与上述部件绝缘的辅助放电部件1500被负电荷充电，这样在放电翼组件1650和辅助放电部件1500之间的空间中产生了初步放电，从而显著地降低了地电势值。
如上所述，依据本发明的空中放电型避雷针具有简单的结构，并能通过相对于常规空中放电型避雷针简单的制造方法制成，这样可以降低其制造成本，提高其产生率。
尽管本发明连同其目前被认为是最可行和最佳的实施例已被详细描述，但应该意识到，本发明不限于所公开的实施例和附图，相反，在本发明的精神和权利要求范围内，包含着不同的修改和变体。