TW201916512A - 避雷裝置及其傳輸模組 - Google Patents
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Abstract
一種避雷裝置包含：一承載模組及一傳輸模組。承載模組包括一外殼單元及一離子產生單元。外殼單元界定出一容置空間、一朝向下方並與容置空間相連通的第一通風口，及多個朝向上方的固定部。離子產生單元設置於容置空間且位於第一通風口與固定部之間，離子產生單元用以產生正負離子。傳輸模組包括多個傳輸單元，各該傳輸單元具有一傳輸桿及一感應探針。傳輸桿具有一固定於對應的該固定部的下端，及一相反於下端的上端，傳輸桿界定出一延伸於下端與上端之間的導引槽，導引槽用以導引正負離子朝向上端流動。感應探針連接於上端。
Description
本發明是有關於一種避雷裝置，特別是指一種透過離子中和雷雲中的電荷的避雷裝置及其傳輸模組。
多年來，當雷雲形成時，伴隨而來的雷擊常嚴重影響人類的生命及財產安全，但是經由科技進步，目前已發展出數種不同型態的避雷針(已正名為「接閃桿」)，分別有將該雷擊之閃電引入大地之中，也有聚集周圍環境電荷藉此消除低電場，但是，不管是採用前述任一種方式，在該避雷針的保護區域中，仍然具有雷擊發生的機率，以及防護範圍過於狹小等問題。
另一方面，一般而言，避雷針必須安裝於建築體的頂端，以及良好的接地工程才能發揮最大的功效，但也因此造成維修保養極為不易。
因此，本發明之一目的，即在提供一種可避免雷擊形成且擴大防護面積的避雷裝置。
因此，本發明之另一目的，即在提供一種有效避免雷擊形成的傳輸模組。
於是，本發明傳輸模組，適用於設置在一承載模組上，該承載模組用以產生正負離子，該傳輸模組包含：多個傳輸單元，各該傳輸單元包括一傳輸桿及一感應探針。該傳輸桿包括一固定於該承載模組的下端，及一相反於該下端的上端，該傳輸桿界定出一延伸於該下端與該上端之間的導引槽，該導引槽用以導引正負離子朝向該上端流動。該感應探針連接於該上端。
在一些實施態樣中，該導引槽是一螺旋槽。
在一些實施態樣中，該傳輸桿還界定出多個與該導引槽相連通的凹槽。
在一些實施態樣中， 該傳輸桿還包括一界定出該導引槽的螺旋面，該螺旋面凹陷形成彼此相間隔的該等凹槽。
於是，本發明一種避雷裝置，包含：一承載模組及一傳輸模組。該承載模組包括一外殼單元及一離子產生單元。該外殼單元界定出一容置空間、一朝向下方並與該容置空間相連通的第一通風口，及多個朝向上方的固定部。該離子產生單元設置於該容置空間且位於該等第一通風口與該等固定部之間，該離子產生單元用以產生正負離子。該傳輸模組包括多個傳輸單元，各該傳輸單元具有一傳輸桿及一感應探針。該傳輸桿具有一固定於對應的該固定部的下端，及一相反於該下端的上端，該傳輸桿界定出一延伸於該下端與該上端之間的導引槽，該導引槽用以導引正負離子朝向該上端流動。該感應探針連接於該上端。
在一些實施態樣中，該等傳輸單元其中之一為一直立傳輸單元，而其餘的傳輸單元為環繞於該直立傳輸單元外周圍的斜向傳輸單元，各該斜向傳輸單元與該直立傳輸單元夾一銳角。
在一些實施態樣中，該外殼單元具有一下殼體及一上殼體，該下殼體具有一下底座，及一由該下底座周緣向上延伸的下絕緣繞壁，該下底座界定出該等第一通風口，該下絕緣繞壁遠離該下底座並界定有多個環繞的第二通風口，該上殼體具有一遮蓋該下絕緣繞壁頂緣的基壁、一由該基壁周緣向下且向外延伸的遮擋壁，及一由該基壁周緣向上且向內延伸的上端壁，該基壁界定出多個第三通風口，該上端壁具有該等固定部，該下底座、該下絕緣繞壁及該基壁共同界定出該容置空間；該避雷裝置還包含多個防水螺栓，各該防水螺栓的兩端分別穿設於該傳輸桿和該固定部。
本發明之功效在於：本發明避雷裝置藉由該導引槽導引該等正負離子，且是導引該等正負離子呈螺旋狀的流向朝向雷雲方向擴散，並且透過該遮擋壁遮擋一上升氣流，並導引該上升氣流至該基壁，使更多位於基壁中的正負離子能移動至該固定部，進一步以上述方式洩離至雷雲中，藉此中和雷雲中的電荷，消除雷電之放電能量。
參閱圖1，本發明避雷裝置之一實施例，包含一承載模組1、一傳輸模組2及多個防水螺栓3。該避雷裝置裝設於一建築體的頂端，該建築體例如一高樓、或一風力發電機、或一高壓電塔等。
參閱圖1及圖2，該承載模組1包括一外殼單元11及一離子產生單元12。以下將進一步說明該外殼單元11的細部結構。
該外殼單元11具有一下殼體13及一上殼體14。該下殼體13具有一下底座131，及一由該下底座131周緣向上延伸的下絕緣繞壁132，該下底座131界定出多個朝向下方的第一通風口133，該下絕緣繞壁132遠離該下底座131並界定有多個環繞的第二通風口134。該上殼體14具有一遮蓋該下絕緣繞壁132頂緣的基壁141、一由該基壁141周緣向下且向外延伸的遮擋壁142，及一由該基壁141周緣向上且向內延伸的上端壁143。該基壁141界定出多個第三通風口145，該上端壁143具有多個朝向上方的固定部146。該下底座131、該下絕緣繞壁132及該基壁141共同界定出一容置空間144，且該等第一通風口133與該容置空間144相連通。各該固定部146是由該上端壁143界定形成的穿孔。以上結構除該下絕緣繞壁132是以工程塑膠相關的絕緣材質所製成外，其餘結構是由金屬材質製成，用於傳導電荷。
參閱圖2，該離子產生單元12設置於該容置空間144且位於該等第一通風口133與該等固定部146之間。於本實施例中，該離子產生單元12中的電極與電極間隔一距離，於雷雲環境中，該離子產生單元12形成一強電場，並形成電暈效應電離產生正、負離子。
參閱圖1、圖3及圖4，該傳輸模組2包括七個傳輸單元21，各該傳輸單元21具有一根傳輸桿22及七根感應探針23。該等傳輸單元21其中之一為一直立傳輸單元，而其餘的傳輸單元21為環繞於該直立傳輸單元外周圍的斜向傳輸單元，各該斜向傳輸單元與該直立傳輸單元夾一銳角。於本實施例中，其中一傳輸單元21為一直立傳輸單元，該直立傳輸單元穿設並直立於該上端壁143中心位置，其餘六根傳輸單元21則是環繞於該直立傳輸單元周圍且穿設於該上端壁143的斜向傳輸單元，而且透過各該斜向傳輸單元與該直立傳輸單元夾一銳角，擴大該避雷裝置保護建築體的保護範圍。為便於後續說明，本實施例的正視圖圖1僅呈現三根傳輸桿22和三根感應探針23。
參閱圖1及圖5，該傳輸桿22具有一固定於該承載模組1的下端221，及一相反於該下端221的上端222，該傳輸桿22界定出一延伸於該下端221與該上端222之間的導引槽223。於本實施例中，各該傳輸桿22的該上端222供七根感應探針23設置。特別要說明的是，該導引槽223為一螺旋槽，各該傳輸桿22是由一實心桿經例如切削的加工方式後形成。前述實心桿可以採用方形實心桿也可以採用圓形實心桿製成，惟不能使用空心桿。此外，前述加工方式也不以切削為限，也可採用壓鑄或其他方式使傳輸桿22形成該導引槽223。
參閱圖1及圖5，另一方面，該傳輸桿22還包括一界定出該導引槽223的螺旋面225，該螺旋面225凹陷形成多個彼此相間隔且連通該導引槽223的凹槽224。於本實施例中，該等凹槽224是沿該傳輸桿22的延伸方向間隔排列並沿垂直於該傳輸桿22的延伸方向延伸，該導引槽223與該凹槽224的交界處形成尖端效應聚集正負離子。
參閱圖1及圖4，該等感應探針23連接於該上端222。於本實施例中，以其中一傳輸單元21舉例說明，該傳輸桿22的該上端222供七根感應探針23設置，每一感應探針23具有一固設於該上端222的底端231及一相反於該底端231的頂端232。其中，該頂端232呈尖銳狀，藉此形成尖端效應。特別要說明的是，七根感應探針23的其中一支是平行於該傳輸桿22，且大致位於該傳輸桿22的該上端222的中心位置，其餘六根感應探針23則同樣圍繞位於中心位置的該感應探針23且以放射狀的方式向上且向外彎折延伸，使該等感應探針23可接收雷雲和大氣中電場的電荷。其餘傳輸單元21的結構與上述相同，在此不再贅述。
參閱圖1，每一防水螺栓3的兩端分別對應螺牙固設於該傳輸桿22的該下端221和該固定部146，且每一防水螺栓3具有一螺帽部31，該螺帽部31用於遮蔽該固定部146，藉此防止雨水或其他液體進入該外殼單元11內導致離子產生單元12的損壞，另外，該防水螺栓3並不以螺牙固定的方式為限，只要能連接該傳輸桿22，並使該傳輸桿22固定於該固定部146的連接方法並可防止液體滲入該外殼單元11內均可作為本案的實施範圍。
參閱圖6及圖7，於本實施例中，當該離子產生單元12產生該等正負離子後，該等正負離子透過自身的電荷引力沿該基壁141朝向該等固定部146移動並進入該等傳輸桿22。隨後，來自該外殼單元11內的該等正負離子以及來自該凹槽224與該傳輸桿22交界尖銳處的該等正負離子共同沿該導引槽223的延伸方向朝向該上端222流動，並以旋渦式的洩離方式至該避雷裝置周圍和上方的雷雲之中，而該感應探針23所接收雷雲電場中的電荷亦隨著來自該上端222的該等正負離子朝向上方的雷雲移動，藉此該等正負離子與雷雲中的該等電荷形成中和，進而消除雷電的形成。
另一方面，當一上升氣流通過該避雷裝置時，則該上升氣流將被該避雷裝置分為一內部上升氣流91及一外部上升氣流92，該內部上升氣流91是沿該第一通風口133進入該容置空間144，並流經該離子產生單元12後沿該第三通風口145至該等固定部146，此時，該內部上升氣流91提供該等正負離子一向上移動的動力，讓更多的正負離子能通過該基壁141到達該等固定部146。而該外部上升氣流92的一部分受該遮擋壁142的阻擋沿該第二通風口134進入該第三通風口145，此時，該外部上升氣流92提供位於該基壁141中的該等正負離子另一向上抬升的動力，將該等正負離子抬升至該等固定部146。該外部上升氣流92的另一部分則沿該導引槽223朝向該上端222流動，同時，該外部上升氣流92將來自該外殼單元11內的該等正負離子、來自該凹槽224的該等正負離子，以及來自該感應探針23接收的該等正負離子以旋渦式的大面積洩離方式吹向至該避雷裝置周圍和上方的雷雲之中。
綜上所述，本發明避雷裝置藉由該導引槽223導引該等正負離子，且是導引該等正負離子呈螺旋狀的流向朝向雷雲方向擴散，並且透過該遮擋壁142遮擋一上升氣流，並導引該上升氣流至該基壁141，使更多位於基壁141中的正負離子能移動至該固定部146，進一步以上述方式洩離至雷雲中，藉此中和雷雲中的電荷，消除雷電之放電能量，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧承載模組
11‧‧‧外殼單元
12‧‧‧離子產生單元
13‧‧‧下殼體
131‧‧‧下底座
132‧‧‧下絕緣繞壁
133‧‧‧第一通風口
134‧‧‧第二通風口
14‧‧‧上殼體
141‧‧‧基壁
142‧‧‧遮擋壁
143‧‧‧上端壁
144‧‧‧容置空間
145‧‧‧第三通風口
146‧‧‧固定部
2‧‧‧傳輸模組
21‧‧‧傳輸單元
22‧‧‧傳輸桿
221‧‧‧下端
222‧‧‧上端
223‧‧‧導引槽
224‧‧‧凹槽
225‧‧‧螺旋面
23‧‧‧感應探針
231‧‧‧底端
232‧‧‧頂端
3‧‧‧防水螺栓
31‧‧‧螺帽部
91‧‧‧內部上升氣流
92‧‧‧外部上升氣流
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明避雷裝置的一實施例的一正視示意圖，說明一承載模組、一傳輸模組及多個防水螺栓的結構； 圖2是該實施例的一不完整的剖視示意圖，說明該承載模組的細部結構； 圖3是該實施例之一不完整的俯視示意圖，說明該等傳輸桿的相關位置； 圖4是該實施例之一不完整的俯視示意圖，說明該等感應探針的相關位置； 圖5是圖1的局部放大示意圖，說明該凹槽的結構；及 圖6和圖7是該實施例之正視示意圖，說明該避雷裝置的運作流程。
Claims (10)
- 一種傳輸模組，適用於設置在一承載模組上，該承載模組用以產生正負離子，該傳輸模組包含： 多個傳輸單元，各該傳輸單元包括 一傳輸桿，包括一固定於該承載模組的下端，及一相反於該下端的上端，該傳輸桿界定出一延伸於該下端與該上端之間的導引槽，該導引槽用以導引正負離子朝向該上端流動；及 一感應探針，連接於該上端。
- 如請求項1所述的傳輸模組，其中，該導引槽是一螺旋槽。
- 如請求項2所述的傳輸模組，其中，該傳輸桿還界定出多個與該導引槽相連通的凹槽。
- 如請求項3所述的傳輸模組，其中， 該傳輸桿還包括一界定出該導引槽的螺旋面，該螺旋面凹陷形成彼此相間隔的該等凹槽。
- 一種避雷裝置，包含： 一承載模組，包括 一外殼單元，界定出一容置空間、一朝向下方並與該容置空間相連通的第一通風口，及多個朝向上方的固定部； 一離子產生單元，設置於該容置空間且位於該等第一通風口與該等固定部之間，該離子產生單元用以產生正負離子；及 一傳輸模組，包括多個傳輸單元，各該傳輸單元包括 一傳輸桿，包括一固定於對應的該固定部的下端，及一相反於該下端的上端，該傳輸桿界定出一延伸於該下端與該上端之間的導引槽，該導引槽用以導引正負離子朝向該上端流動； 一感應探針，連接於該上端。
- 如請求項5所述的避雷裝置，其中，該導引槽是一螺旋槽。
- 如請求項6所述的避雷裝置，其中，該傳輸桿還界定出多個與該導引槽相連通的凹槽。
- 如請求項7所述的避雷裝置，其中， 該傳輸桿還包括一界定出該導引槽的螺旋面，該螺旋面凹陷形成彼此相間隔的該等凹槽。
- 如請求項5至8其中任一項所述的避雷裝置，其中，該等傳輸單元其中之一為一直立傳輸單元，而其餘的傳輸單元為環繞於該直立傳輸單元外周圍的斜向傳輸單元，各該斜向傳輸單元與該直立傳輸單元夾一銳角。
- 如請求項5所述的避雷裝置，其中，該外殼單元具有一下殼體及一上殼體，該下殼體具有一下底座，及一由該下底座周緣向上延伸的下絕緣繞壁，該下底座界定出該等第一通風口，該下絕緣繞壁遠離該下底座並界定有多個環繞的第二通風口，該上殼體具有一遮蓋該下絕緣繞壁頂緣的基壁、一由該基壁周緣向下且向外延伸的遮擋壁，及一由該基壁周緣向上且向內延伸的上端壁，該基壁界定出多個第三通風口，該上端壁具有該等固定部，該下底座、該下絕緣繞壁及該基壁共同界定出該容置空間；該避雷裝置還包含多個防水螺栓，各該防水螺栓的兩端分別穿設於該傳輸桿和該固定部。
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