KR101317460B1 - 공간전하 다중 방출형 피뢰장치 - Google Patents

공간전하 다중 방출형 피뢰장치 Download PDF

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Abstract

공간전하 다중 방출형 피뢰장치가 제공된다. 피뢰장치는 도전성 재질로 형성되고 접지된 로드, 로드에 연결된 도전성 재질의 제1 방전판, 제1 방전판 및 로드와 절연되고 제1 방전판과 나란히 중첩된 도전성 재질의 제2 방전판, 제1 방전판 및 제2 방전판 중 적어도 하나가 관통되어 형성되는 적어도 하나의 방전홀, 및 제1 방전판 및 제2 방전판 중 적어도 하나로부터 돌출되는 적어도 하나의 방전돌기를 포함하되, 방전홀과 방전돌기는 쌍을 이루어 제1 방전판과 제2 방전판에 각각 서로 마주보고 형성되며, 방전돌기의 끝단부는 방전홀의 내측에 위치한다.

Description

공간전하 다중 방출형 피뢰장치{Multiple space charge distribution type lightning arrester apparatus}
본 발명은 낙뢰를 방지하는 피뢰장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 축적된 전하를 대기 중에 용이하게 방출시킬 수 있는 구조의 조기방전 기능을 갖는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치에 관한 것이다.
대지와 뇌운 사이에는 각각 서로 다른 극성을 갖는 전하의 축적(Charge accumulation) 또는 유도축적에 의해 강력한 전계가 형성되며, 이와 같이 형성된 전계에 의해 낙뢰(Lightning strike)가 발생한다. 낙뢰는 대지와 뇌운 사이의 절연파괴에 의한 축적된 전하들의 일시적이고 강력한 흐름으로, 대지의 각종 시설물 등에 심각한 피해를 입힐 수 있다.
이러한 낙뢰에 의한 피해를 최소화하기 위해 각종 시설물이나 건물 등의 최상부에 피뢰장치가 설치된다. 피뢰장치는 하늘을 향하는 첨단부를 포함하고 있으며, 이러한 첨단부를 통해 자신의 주변으로 전계를 집중시켜, 스스로 낙뢰를 유도하고 낙뢰의 전기에너지를 대지로 빠르게 방출하여 해소시킬 수 있다.
그러나, 종래의 피뢰장치는 봉형상 또는 다수의 돌기가 형성된 침 형상의 도전성 바를 단순히 지면과 접지하여 설치한 것으로, 낙뢰 유도시 시설물이나 건물 내부를 통과하는 대전류 또는 충격전류에 의한 정전, 각종 전기/전자장비의 파괴 및 파손, 화재 등 다양한 피해상황에 대비하기 어려웠다.
한편, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 공개특허 제 10-2011-0057570호 등에 개시된 바와 같이 방전기능을 이용하여 뇌운과 대지간의 전계강도 상승을 억제하고 낙뢰 생성을 방지하는 피뢰장치가 있다. 그러나 이러한 피뢰장치는 대개 대기중에 직접 노출된 브러쉬 형태의 방전구조를 갖는 것으로, 피뢰장치에 축적된 전하가 용이하게 방전되기 어려워 이를 이용하여 낙뢰의 위험으로부터 원천적으로, 안전하게 보호되기는 어렵다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0057570호, (2011.06.01)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 축적된 전하를 대기 중에 용이하게 방출시킬 수 있는 구조의 조기방전 기능을 갖는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치는, 도전성 재질로 형성되고 접지된 로드; 상기 로드에 연결된 도전성 재질의 제1 방전판; 상기 제1 방전판 및 상기 로드와 절연되고 상기 제1 방전판과 나란히 중첩된 도전성 재질의 제2 방전판; 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나가 관통되어 형성되는 적어도 하나의 방전홀; 및 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나로부터 돌출되는 적어도 하나의 방전돌기를 포함하되, 상기 방전홀과 상기 방전돌기는 쌍을 이루어 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판에 각각 서로 마주보고 형성되며, 상기 방전돌기의 끝단부는 상기 방전홀의 내측에 위치한다.
상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판은 복수개가 상기 로드의 길이 방향을 따라 교대로 적층될 수 있다.
상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판은 수평 방향으로 서로 나란히 배열되고, 상기 방전돌기는 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판에 수직 방향으로 형성되되, 상기 방전돌기의 길이는 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판 사이의 간격과 동일할 수 있다.
상기 방전돌기의 끝단부는 상기 방전홀의 중앙에 위치할 수 있다.
상기 방전돌기의 끝단부는 첨부를 형성하는 것일 수 있다.
상기 로드와 연결되거나 절연되고 도전성 재질로 형성되며, 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판을 둘러싸는 커버를 더 포함하되, 상기 커버는 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판과 이격될 수 있다.
상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나는, 상기 커버를 향하여 돌출된 적어도 하나의 톱니부를 더 포함할 수 있다.
상기 방전돌기는 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나가 절곡되어 형성될 수 있다.
상기 피뢰장치는 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판 사이에 개재되는 절연블록을 더 포함할 수 있다.
상기 절연블록에 삽입홈이 형성되고, 상기 제2 방전판이 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 로드와 절연될 수 있다.
본 발명에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치는, 전하방출이 용이한 구조로 축적된 전하를 대기중에 방출시켜 낙뢰 유도시 시설물 또는 건물로 통과되는 충격전류의 전류량을 현저히 감소시키고, 대전류에 의한 정전, 각종 전기/전자장비의 파괴 파손, 화재 등 피해를 최소화 할 수 있다.
아울러, 축적된 전하를 조기 방전시킴으로써 낙뢰의 발생 빈도를 감소시킬 수 있으며 이를 통해, 시설물이나 건물 등을 낙뢰의 위험으로부터 원천적으로, 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 피뢰장치의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 피뢰장치의 A-A'단면도이다.
도 4는 도 1의 피뢰장치의 부분확대사시도이다.
도 5는 도 1의 피뢰장치의 B-B'단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 피뢰장치의 방전과정을 도시한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치에 대해 상세히 설명한다.
본 명세서 상에서 '제1 방전판' 및 '제2 방전판'은 각각 '로드'와 연결된 것과, 연결되지 않은 것을 구분하기 위해 임의로 구분된 것일 뿐 한정적인 것이 아니다. 즉, 본 명세서 상에서 '제1 방전판'은 '로드'와 접촉되거나 기타 전기적인 연결방식을 통해 연결되어 '로드'와 같은 극성의 전하로 대전되는 방전판을 의미하며, '제2 방전판'은 '제1 방전판' 및 '로드'와 절연되어 제1 방전판과 반대극성의 전하로 대전되는 방전판을 의미하는 것일 뿐, 이와 다른 의미로 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 피뢰장치의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 피뢰장치의 A-A'단면도이다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 도전성 재질로 형성되고 접지된 로드(100), 로드(100)에 연결된 도전성 재질의 제1 방전판(210), 제1 방전판(210)과 절연되어 나란히 중첩되는 도전성 재질의 제2 방전판(220), 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나가 관통되어 형성되는 방전홀(211, 221), 및 제1 방전판(210), 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나로부터 돌출되는 방전돌기(212, 222)를 포함한다.
제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)은 복수개가 도시된 바와 같이 로드(100)의 길이방향을 따라 교대로 적층될 수 있으며, 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)는 쌍을 이루어 제1 방전판(210) 측과 제2 방전판(220) 측에 각각 서로 마주보고 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 제2 방전판(220)에 형성된 방전돌기(222)와 제1 방전판(210)에 형성된 방전홀(211)이 서로 중첩되고, 제2 방전판(220)에 형성된 방전홀(221)은 다시 그 하방에 적층된 제1 방전판(210)의 방전돌기(212)와 서로 중첩되는 것이다.
이러한 구조로 인해, 피뢰장치 상방에 뇌운이 근접하는 경우 서로 절연된 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)이 이를 테면, 쌍극자 원리에 의해 서로 다른 극성으로 대전되고, 각각 서로 마주보고 있는 다수의 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)의 사이에서 지속적으로 방전이 발생하며, 축적된 전하는 방전과정을 통해 대기중으로 신속히 방출되는 것이다. 따라서, 뇌운으로부터 낙뢰가 발생하여 로드(100)로 유도되는 경우에도, 로드(100)를 통해 지면으로 흐르는 충격전류의 전류량이 급감하고, 낙뢰의 충격전류 또는 대전류에 의한 피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 이와 같이 축적된 전하가 방전과정을 통해 조기에 방출됨으로써, 뇌운과 피뢰장치 사이의 전계가 약화되고 낙뢰의 발생확률 역시 급격히 감소하게 된다. 따라서, 피뢰장치가 설치된 시설물 또는 건축물 등이 낙뢰의 위험으로부터 원천적으로, 안전하게 보호될 수 있는 것이다.
한편, 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)은 도 1에 도시된 바와 같이 로드(100)의 외측으로 확장되는 도전성 재질의 커버(300)에 의해 보호될 수 있으며, 커버(300) 내측의 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나는 커버(300)와 방전과정을 진행하여 전하의 방출량을 더욱 증가시킬 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 이러한 특징을 갖는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치(1)의 각 구성부에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 로드(100)는 일 측으로 길게 연장된 봉 형상 또는 바 형상으로 형성될 수 있으며, 도전성 재질로 형성되어 낙뢰를 유도하거나, 특정 극성의 전하로 대전될 수 있다. 로드(100)는 내부를 관통하는 도선 등을 통해서, 또는 직접 지면과 연결되어 접지될 수 있다.
로드(100)의 상단부에는 첨두부(110)가 형성된다. 첨두부(110)는 끝단부를 향해 직경이 점차 감소하는 뾰족한 봉 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 형상으로 인해 자신의 주변에 전계를 집중시킬 수 있다. 피뢰장치의 상방에 뇌운이 근접하고, 낙뢰가 발생하는 경우, 낙뢰는 첨두부(110)를 통해 로드(100)로 유도된다.
로드(100)의 하단부에는 지지부(120)가 형성된다. 지지부(120)는 로드(100) 및 피뢰장치 전체를 받쳐 고정하는 역할을 하며, 지면과 맞닿아 로드(100)와 지면을 연결하거나, 전술한 바와 같이 로드(100) 내부를 관통하는 도선 등이 지면과 연결되는 통로를 제공할 수 있다. 지지부(120)는 도시된 바와 같이 방형으로 형성될 수 있으나 이로써 한정될 것은 아니며, 로드(100)를 지지할 수 있는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
첨두부(110), 로드(100), 및 지지부(120)는 모두 도전성 재질, 예를 들어 전도도가 높은 금속재로 이루어질 수 있다. 첨두부(110), 로드(100), 및 지지부(120)는 각각 독립적으로 제작된 후 조립될 수 있으며, 필요에 따라서는 서로 일체로 형성될 수도 있다.
커버(300)는 로드(100)의 외측으로 확장되며 내측에는 수용공간이 마련된다. 커버(300)는 도시된 바와 같이 하부가 상부보다 직경이 큰 돔 형상 또는 종 형상으로 형성될 수 있으나, 이러한 형상으로 한정될 것은 아니다. 커버(300)는 내부에 충분한 수용공간을 마련할 수 있는 형상으로 다양하게 변형될 수 있다.
커버(300)는 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)을 둘러싸 보호하되, 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)과 이격된다. 따라서, 제1 방전판(210) 또는 제2 방전판(220)과 커버(300)에 각각 서로 다른 극성의 전하가 축적될 수 있으며, 축적된 전하량이 충분히 큰 경우, 절연파괴가 발생하고 이격된 공간을 통해 방전과정이 진행될 수 있다.
커버(300)는 금속재와 같은 도전성 재질로 형성될 수 있다. 또한, 커버(300)는 로드(100)와 연결되거나, 또는 후술할 절연블록(230, 240) 또는 절연바(250) 등과 같은 절연물질을 이용하여 로드(100)와 절연될 수 있다. 각각의 경우커버(300)는 서로 다른 극성으로 대전되어 제1 방전판(210) 또는 제2 방전판(220)과 방전과정을 진행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 커버(300)는 로드(100)와 서로 연결되며, 로드(100)와 동일한 극성으로 대전된다.
제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)은 도시된 바와 같이 전체적으로 원판형상으로 형성될 수 있으며, 전도도가 높은 금속재로 이루어져 용이하게 대전될 수 있다. 그러나 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)의 형상 역시 이러한 형상으로 한정될 것은 아니다. 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)의 형상은 서로 중첩이 용이한 형상인 한 제한되지 않으며, 중첩된 개수 역시 필요에 따라 증가 또는 감소될 수 있다.
방전홀(211, 221)은 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나가 관통되어 형성되고, 방전돌기(212, 222)는 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나로부터 돌출된다. 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)는 쌍을 이루어 서로 마주보고 형성된다. 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)는 예를 들어, 제1 방전판(210) 또는 제2 방전판(220)의 둘레를 따라 번갈아 배치될 수 있으며, 이러한 배치를 통해 도시된 바와 같이 제1 방전판(210) 측에 형성된 방전홀(211)은 제2 방전판(220) 측에 형성된 방전돌기(222)와 그 위치가 서로 완전히 중첩되고, 반대로, 제2 방전판(220) 측에 형성된 방전홀(221)은 제1 방전판(210) 측에 형성된 방전돌기(212)와 그 위치가 서로 완전히 중첩될 수 있는 것이다.
이와 같은 형상으로 인해, 로드(100)를 따라 번갈아 적층되는 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220) 위에 서로 마주보는 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)의 쌍이 복수개 형성된다. 그러나 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)의 배치방식이 이러한 예로써 한정될 필요는 없다. 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)는 서로 쌍을 이루어 마주볼 수 있는 방식으로 그 배치상태가 다양하게 변형될 수 있다.
서로 번갈아 적층되는 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각 수평방향으로 서로 나란히 배열될 수 있으며, 반면, 방전돌기(212, 222)는 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)에 수직방향으로 형성될 수 있다. 방전돌기(212, 222)의 길이는 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220) 사이의 간격과 동일할 수 있다.
한편, 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)의 단부에는 커버(300)를 향해 돌출되는 톱니부(213, 223)가 형성된다. 톱니부(213, 223)는 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 커버(300)와 방전과정을 진행하여 축적된 전하를 용이하게 방출할 수 있다. 톱니부(213, 223)는 도시된 바와 같이 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)에 모두 형성될 수도 있다.
이로써, 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222)의 쌍을 통해 용이하게 방전과정을 진행하고 축적된 전하를 방출할 수 있다. 또한, 톱니부(213, 223)를 통해 제1 방전판(210) 또는 제2 방전판(220)과 커버(300)와의 사이에서도 방전과정을 용이하게 진행할 수 있는 것이다. 방전홀(211, 221)과 방전돌기(212, 222), 및 톱니부(213, 223)의 구조와 방전과정에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
제1 방전판(210)과 제2 방전판(220) 사이에는 절연블록(230, 240)이 개재된다. 절연블록(230, 240)은 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220) 사이에서 각각을 서로 절연시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)이 서로 적층된 상태를 유지하도록 고정시키는 역할도 할 수 있다. 또한, 절연블록(230, 240)의 일 측에는 제2 방전판(220)이 삽입되는 삽입홈(241)이 형성되어 제2 방전판(220)을 로드(100)와 절연시킬 수 있다. 절연블록(230, 240)은 절연체 또는 유전체(Dielectric material)로 형성되는 것이 바람직하다.
절연블록(230, 240)은 도 2에 도시된 바와 같이 원반 형상 또는 소정의 두께를 갖는 원판형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니다. 절연블록(230, 240)은 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220) 사이의 거리, 로드(100)의 직경 등을 고려하여 다양한 크기 및 형상으로 얼마든지 변형될 수 있다.
삽입홈(241)은 도 2에 도시된 바와 같이 절연블록(230, 240)의 일 면이 만입되어 형성될 수 있으며, 만입된 부분에 제2 방전판(220)이 삽입될 수 있다. 따라서, 삽입홈(241)에 삽입된 제2 방전판(220)은 도 3에 도시된 바와 같이 로드(100)로부터 이격되어 절연되는 것이다. 이로써, 제2 방전판(220)은 제1 방전판(210) 및 로드(100) 모두와 절연되어 제1 방전판(210) 및 로드(100)와는 반대극성의 전하로 대전된다.
한편, 커버(300)와 제1 방전판(210)의 사이에는 절연바(250)가 개재될 수 있다. 절연바(250)는 일정한 길이를 가져 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)의 수직위치를 설정할 수 있으며, 이를 통해, 커버(300)와 제1 방전판(210) 및 커버(300)와 제2 방전판(220) 사이의 거리를 적절히 조정할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 절연바(250)는 커버(300)와 제1 방전판(210) 사이를 절연하여 각각 서로 다른 극성으로 대전되도록 할 수도 있다. 절연바(250) 역시 절연체 또는 유전체(Dielectric material)로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서는 커버(300)가 로드(100)와 연결되며, 역시 로드(100)와 연결된 제1 방전판(210)과 같은 극성을 유지하나, 다른 실시예에서 커버(300)는 로드(100)와 절연될 수도 있는 것이며, 이러한 경우, 절연바(250)가 커버(300)와 제1 방전판(210) 사이를 절연하는 역할을 할 수 있는 것이다.
제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)은 절연블록(230, 240)을 사이에 두고 차례로 로드(100)에 삽입되어, 도 3과 같이 고정될 수 있다. 또한, 절연바(250) 및 커버(300) 역시 차례로 로드(100)에 삽입되어 도시된 바와 같이 고정될 수 있다. 커버(300), 절연바(250), 절연블록(230, 240), 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)은 로드(100)의 일 측에 형성된 고정링(130)에 걸려 이탈되지 않고 고정상태를 유지할 수 있다.
도 4는 도 1의 피뢰장치의 부분확대사시도이고, 도 5는 도 1의 피뢰장치의 B-B'단면도이다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 방전홀과 방전돌기 및 톱니부의 구조에 관해 좀 더 상세히 설명하되, 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 서로 쌍을 이루는 제1 방전판(210) 측에 형성된 방전홀(211)과, 제2 방전판(220) 측에 형성된 방전돌기(222)를 기준으로 하여 설명을 진행한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 방전홀(211)은 제1 방전판(210)의 둘레를 따라 다수가 배치된다. 방전홀(211)은 방전돌기(222)의 끝단부가 내측에 용이하게 위치할 수 있는 형상인 한 제한되지 않으며, 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 방전홀(211)은 도시된 바와 같이 원형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 방전돌기(222)는 제2 방전판(220)으로부터 돌출되고, 방전홀(211)이 형성된 위치와 대응하는 위치에 형성되어 방전홀(211)과 완전히 중첩된다. 따라서, 방전돌기(222)의 끝단부는 도 5에 도시된 바와 같이 방전홀(211)의 내측에 위치하는 것이다. 방전돌기(222)는 도 4에 도시된 바와 같이 끝단부를 향해 점차로 너비가 감소하여 끝단부가 뾰족한 첨부를 형성할 수 있다. 방전돌기(222)는 도시된 바와 같이 쐐기형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니며, 끝단부가 첨부를 형성하는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
서로 대응하는 위치에 형성된 방전홀(211)과 방전돌기(222)는 서로 마주보고 쌍을 이루어 인접하게 유지된다. 즉, 방전홀(211)과 방전돌기(222), 특히 방전홀(211)과 첨부를 형성하는 방전돌기(222)의 끝단부는 서로 일정한 간격만큼 이격된 채 인접하게 유지되는 것이다. 이러한 구조를 통해 방전돌기(222)의 끝단부에 축적되는 전하의 밀도를 증가시킬 수 있으며, 축적된 전하가 방전돌기(222) 끝단부와 방전홀(211)과의 사이에서 용이하게 방전될 수 있다.
방전돌기(222)의 끝단부는 방전홀(211)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 방전돌기(222)와 방전홀(211) 각각에 충분한 양의 전하가 축적되면, 방전홀(211)의 중앙에 위치한 방전돌기(222) 끝단부로부터 방전홀(211)의 둘레를 향해 다양한 방향으로 방전이 진행될 수 있다. 즉, 방전돌기(222) 끝단부가 방전홀(211) 중앙에 위치함으로써, 방전이 일 측으로 편중되지 않는 것이다. 방전돌기(222)와 방전홀(211) 사이에서 일어나는 방전은 예를 들어, 방전돌기(222)와 방전홀(211) 사이의 형성된 전계에 의해 공기중의 각종 분자가 전리되어 발생하는 코로나 방전(Corona discharge)일 수 있다.
이러한 방전이 국소적으로 특정부위에만 편중되어 발생하는 경우, 재료에 손상이 발생할 수 있으며, 재료의 넓은 면을 사용할 수 없어 방전빈도 역시 감소할 수 있다. 방전돌기(222)는 그 끝단부가 방전홀(211) 내측 중앙에 위치함으로써, 방전홀(211) 둘레 전체를 이용하여 높은 빈도로, 용이하게 방전될 수 있는 것이며, 이를 통해 방전홀(211) 및 방전돌기(222)가 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
방전홀(211)은 제1 방전판(210)의 일 측이 관통되어 형성되고, 방전돌기(222)는 제2 방전판(220)의 일 측이 도시된 바와 같이 절곡되어 형성될 수 있다. 방전홀(211) 및 방전돌기(222)에 관한 이와 같은 설명은 제1 방전판(210) 측에 형성된 방전돌기(도 2 및 도 4의 212 참조) 및 제2 방전판(220) 측에 형성된 방전홀(도 2의 221 참조)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 톱니부(213, 223)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220)의 외주부를 따라 복수개가 형성될 수 있으며, 하나와 다른 하나가 서로 연속적으로 연결될 수 있다. 톱니부(213, 223)의 끝단부는 도 5에 도시된 바와 같이 커버(300)를 향해 돌출되어 커버(300)와 인접하게 유지될 수 있다.
따라서, 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 중 적어도 하나는 톱니부(213, 223)를 통해 커버(300)와도 용이하게 방전과정을 진행할 수 있다.
이하, 공간전하 다중 방출형 피뢰장치의 방전과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 도 1의 피뢰장치의 방전과정을 도시한 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 공간전하 다중 방출형 피뢰장치(1)의 상방에 뇌운이 근접하면, 도 6에 도시된 바와 같이 지면과 접지된 로드(100)가 뇌운과 반대극성으로 대전된다. 뇌운은 양전하 또는 음전하를 포함할 수 있으며, 지면을 향하는 하부 측에는 대부분 음전하가 축적되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 이러한 경우, 도시된 바와 같이 로드(100)에 양전하가 축적되어 양극성으로 대전된다.
이 때, 로드(100)의 첨두부(110) 및 로드(100)와 연결된 제1 방전판(210)에도 양전하가 축적되며, 커버(300)가 로드(100)와 연결된 경우, 커버(300)에도 양전하가 축적되어 제1 방전판(210) 및 커버(300) 역시 양극성으로 대전될 수 있다.
반면, 로드(100) 및 제1 방전판(210)과 절연된 제2 방전판(220)에는 음전하가 축적된다. 이는 로드(100)가 양극성으로 대전됨으로써, 이에 의해 발생하는 절연블록(230, 240) 및 절연바(250)의 편극(Polarization) 현상에 기인한 것으로, 이를 테면 쌍극자 원리에 의한 것일 수 있다. 즉, 뇌운의 접근에 따라 제1 방전판(210)과 제2 방전판(220)에는 각각 다른 극성을 갖는 전하가 축적되어 각각 다른 극성으로 대전되는 것이다.
따라서, 로드(100)를 따라 교대로 적층된 제1 방전판(210) 및 제2 방전판(220) 사이에 전계가 형성되며, 특히, 끝단부가 첨부를 형성하는 방전돌기(212, 222)와 이와 쌍을 이루는 방전홀(211, 221) 각각의 사이에 전계가 집중될 수 있다. 또한, 커버(300)와는 다른 극성으로 대전된 제2 방전판(220) 측의 톱니부(223)와 커버(300)의 내측면과의 사이에도 역시 전계가 집중될 수 있다.
이로 인해, 각각의 방전돌기(212, 222)와 방전홀(211, 221)의 쌍 및 톱니부(223)와 커버(300)의 사이에서 지속적으로 방전이 발생한다. 이러한 방전은 뇌격이 일어나기 이전에 발생하는 조기방전으로, 이를 통해 공간전하 다중 방출형 피뢰장치(1)에 축적된 전하는 미리 대기중에 방출되는 것이다.
방전과정은 도 7에 도시된 바와 같이 예를 들어, 제1 방전판(210) 측에 형성된 방전홀(211)과 제2 방전판(220) 측에 형성된 방전돌기(222) 사이에서 지속적으로 진행될 수 있으며, 제2 방전판(220) 측에 형성된 톱니부(223)와 커버(300) 사이에서도 지속적으로 진행될 수 있다. 특히, 방전돌기(222)는 방전홀(211)의 중앙에 위치하여 방전홀(211) 둘레 전체를 통해 다양한 방향으로 방전될 수 있고, 톱니부(223) 역시 커버(300)의 내측면을 따라 하나와 다른 하나가 지속적, 연속적으로 방전될 수 있다. 이러한 구조로 축적된 전하를 다양한 루트를 통해, 효과적으로 방출할 수 있다.
이로써, 로드(100)에 낙뢰가 유도되는 경우에도 시설물이나 건물등을 통과하는 충격전류의 전류량이 급감하게 되어 이로 인한 각종의 피해를 최소화 할 수 있으며, 또한, 전하방출로 인해 뇌운과 피뢰장치 사이의 전계를 감소시켜 낙뢰의 발생까지 억제할 수 있는 것이다.
이상 첨부된 도면과 함께 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 공간전하 다중 방출형 피뢰장치
100: 로드 110: 첨두부
120: 지지부 130: 고정링
210: 제1 방전판 211, 221: 방전홀
212, 222: 방전돌기 213, 223: 톱니부
220: 제2 방전판 230, 240: 절연블록
241: 삽입홈 250: 절연바
300: 커버

Claims (10)

  1. 도전성 재질로 형성되고 접지된 로드;
    상기 로드에 연결된 도전성 재질의 제1 방전판;
    상기 제1 방전판 및 상기 로드와 절연되고 상기 제1 방전판과 나란히 중첩된 도전성 재질의 제2 방전판;
    상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나가 관통되어 형성되는 적어도 하나의 방전홀; 및
    상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나로부터 돌출되는 적어도 하나의 방전돌기를 포함하되,
    상기 방전홀과 상기 방전돌기는 쌍을 이루어 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판에 각각 서로 마주보고 형성되며, 상기 방전돌기의 끝단부는 상기 방전홀의 내측에 위치하고,
    상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판은 수평 방향으로 서로 나란히 배열되고, 상기 방전돌기는 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판에 수직 방향으로 형성되되,
    상기 방전돌기의 길이는 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판 사이의 간격과 동일한 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판은 복수개가 상기 로드의 길이 방향을 따라 교대로 적층되는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 방전돌기의 끝단부는 상기 방전홀의 중앙에 위치하는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 방전돌기의 끝단부는 첨부를 형성하는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 로드와 연결되거나 절연되고 도전성 재질로 형성되며, 상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판을 둘러싸는 커버를 더 포함하되,
    상기 커버는 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판과 이격되는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나는,
    상기 커버를 향하여 돌출된 적어도 하나의 톱니부를 더 포함하는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 방전돌기는 상기 제1 방전판 및 상기 제2 방전판 중 적어도 하나가 절곡되어 형성된 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 방전판과 상기 제2 방전판 사이에 개재되는 절연블록을 더 포함하는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 절연블록에 삽입홈이 형성되고, 상기 제2 방전판이 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 로드와 절연되는 공간전하 다중 방출형 피뢰장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160001333A (ko) 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 티지오 뇌운의 극성과 대지 전계 관측 장치
KR101632745B1 (ko) * 2015-11-16 2016-06-23 (주)옴니엘피에스 평판형 접지전극을 구비한 쌍극자 피뢰장치
KR102563360B1 (ko) * 2023-04-28 2023-08-02 김현정 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002210384A (ja) 2001-01-23 2002-07-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 湿式電気集塵機の放電極
KR200376669Y1 (ko) 2004-10-08 2005-03-11 허용호 피뢰기용 절단/절곡형 접지판
KR200379446Y1 (ko) * 2004-12-30 2005-03-21 (주)용진금속 조기방전회로를 갖는 이온방사형 광역피뢰침
KR100998316B1 (ko) * 2010-03-16 2010-12-03 선광엘티아이 주식회사 전기 쌍극자 방식과 방전 유도 기능을 이용한 정전분산 공간전하의 다량의 스트리머 방출 피뢰침

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002210384A (ja) 2001-01-23 2002-07-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 湿式電気集塵機の放電極
KR200376669Y1 (ko) 2004-10-08 2005-03-11 허용호 피뢰기용 절단/절곡형 접지판
KR200379446Y1 (ko) * 2004-12-30 2005-03-21 (주)용진금속 조기방전회로를 갖는 이온방사형 광역피뢰침
KR100998316B1 (ko) * 2010-03-16 2010-12-03 선광엘티아이 주식회사 전기 쌍극자 방식과 방전 유도 기능을 이용한 정전분산 공간전하의 다량의 스트리머 방출 피뢰침

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160001333A (ko) 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 티지오 뇌운의 극성과 대지 전계 관측 장치
KR101599141B1 (ko) 2014-06-27 2016-03-02 주식회사 티지오 뇌운의 극성과 대지 전계 관측 장치
KR101632745B1 (ko) * 2015-11-16 2016-06-23 (주)옴니엘피에스 평판형 접지전극을 구비한 쌍극자 피뢰장치
WO2017086585A1 (ko) * 2015-11-16 2017-05-26 (주)옴니엘피에스 평판형 접지전극을 구비한 쌍극자 피뢰장치
KR102563360B1 (ko) * 2023-04-28 2023-08-02 김현정 피뢰기능을 갖는 배전선 고정장치

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