CN115135192A - 安全头盔 - Google Patents

Abstract

一种安全头盔包括被配置用于围绕用户头部的外壳，以及设置在外壳内部的红外反射层。红外反射层被配置用于反射透过外壳的入射红外辐射的至少一部分。红外反射层具有至少40％的红外反射率。安全头盔进一步可以具有定位在由外壳的内表面限定的腔体内的蒸发冷却垫。还公开了一种制造安全头盔的方法。

Description

安全头盔

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月13日提交的题为“Safety Helmet”的美国临时申请号62/960,415以及于2021年1月12日提交的题为“Safety Helmet”的美国申请号17/146,711的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及用于各种情况和环境中的安全头盔，特别是涉及一种具有热管理组件的安全头盔，该热管理组件被配置用于在用户佩戴安全头盔时降低其头部的温度。

背景技术

安全头盔广泛用于各种环境中。安全头盔通常包括用于保护用户头部的坚硬外壳。外壳通常由热塑性材料制成。通常，热塑性材料被配置为透射从太阳发射的至少一部分红外辐射。当在直接暴露于阳光的温暖环境条件下佩戴这种安全头盔时，由于红外辐射通过外壳材料的透射率，外壳的内部通常比环境温度更暖。安全头盔内部的这种升高温度导致用户头部的温度升高，由此使用户在温暖/炎热的天气中佩戴安全头盔感到不舒服。

因此，鉴于现有安全头盔的这些和其他缺点，本领域需要一种改进的安全头盔，该安全头盔可以由用户在各种环境中容易且有效地佩戴，同时通过减少在温暖/炎热的环境条件下佩戴安全头盔时用户头部的温度来提高用户舒适度。

发明内容

一般地，本公开提供了一种改进的安全头盔，其解决和/或克服了与现有安全头盔相关的一些或全部缺陷。在一些非限制性实施方案或方面中，提供了一种安全头盔，其可以具有被配置用于围绕用户头部的外壳，以及设置在外壳内部的红外反射层。红外反射层可以被配置用于反射透过外壳的入射红外辐射的至少一部分。红外反射层可以具有至少40％的红外反射率。

根据一些非限制性实施方案或方面，红外反射层可以具有在83％至89％范围内的红外反射率。红外反射层可以具有小于0.2的半球发射率。红外反射层具有至少2.0的光密度。红外反射层可以具有20nm至5μm的厚度。

根据一些非限制性实施方案或方面，红外反射层可以具有以下项中的至少一种：铝、金、银、铜及其任意组合。红外反射层可以具有以下项中的至少一种：掺杂的二氧化钛、掺杂的或未掺杂的氧化铟锡、掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锰、氧化铁(III)、硫化镉、三氧化铬及其任意组合。

根据一些非限制性实施方案或方面，红外反射层被施加在可移除或不可移除地连接到外壳的嵌件上。嵌件可以包括由热塑性膜制成的基底。

根据一些非限制性实施方案或方面，安全头盔可以包括被配置用于围绕用户头部的外壳，以及在外壳的内表面的至少一部分上的红外反射层。红外反射层可以被配置用于反射透过外壳的入射红外辐射的至少一部分。头盔进一步可以包括定位在由外壳的内表面限定的腔体内的蒸发冷却垫。蒸发冷却垫可以包括其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层。底层的外表面可以被配置为与用户的头部接触。蒸发冷却垫进一步可以包括定位在腔体内的液体吸收层。

根据一些非限制性实施方案或方面，顶层和底层可以包括与防水且透气的材料层压的尼龙材料。顶层和底层中的至少一个可以包括聚氨酯或聚四氟乙烯。

根据一些非限制性实施方案或方面，蒸发冷却垫进一步可以包括在底层的外表面上的吸汗织物。蒸发冷却垫进一步可以包括在顶层和底层中的至少一个中的开口，并且其中该开口具有拉链。蒸发冷却垫进一步可以包括具有第一端和第二端的主体部分，以及从第一端侧向延伸的成对的翼状物。第一端可以被配置为与用户的前额接触。该成对的翼状物中的每一个可以被配置为延伸到用户的颞部。第二端可以被配置为延伸到用户的头部的顶部。

根据一些非限制性实施方案或方面，一种制造安全头盔的方法可以包括用热塑性材料模制安全头盔的外壳；以及将红外反射层施加到外壳的内表面的至少一部分上，或者将红外反射层施加到可连接到外壳的嵌件上。

根据一些非限制性实施方案或方面，具有红外反射层的嵌件可以在外壳的模制期间与外壳一体地形成。该方法可以进一步包括通过以下项中的至少一种将具有红外反射层的嵌件连接到外壳：粘合剂、一个或多个机械夹子或紧固件、压配合、超声波结合及其任意组合。该方法可以进一步包括将蒸发冷却垫插入由内表面限定的外壳的腔体内。蒸发冷却垫可以包括其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层；定位在腔体内的液体吸收层；以及在顶层和底层中的至少一个中的开口。

根据一些非限制性实施方案或方面，安全头盔的特征可以在于以下条款中的一项或多项：

条款1：一种安全头盔，其包含：被配置用于围绕用户的头部的外壳；以及设置在所述外壳的内部中的红外反射层，所述红外反射层被配置用于反射透过所述外壳的入射红外辐射的至少一部分，其中所述红外反射层具有至少40％的红外反射率。

条款2：根据条款1所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有在83％至89％范围内的红外反射率。

条款3：根据条款1或2所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有小于0.2的半球发射率。

条款4：根据条款1至3中任一项所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有至少2.0的光密度。

条款5：根据条款1至4中任一项所述的安全头盔，其中所述红外反射层包含以下项中的至少一种：铝、金、银、铜及其任意组合。

条款6：根据条款1至5中任一项所述的安全头盔，其中所述红外反射层包含以下项中的至少一种：掺杂的二氧化钛、掺杂的或未掺杂的氧化铟锡、掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锰、氧化铁(III)、硫化镉、三氧化铬及其任意组合。

条款7：根据条款1至6中任一项所述的安全头盔，其中所述红外反射层的厚度为20nm至5μm。

条款8：根据条款1至7中任一项所述的安全头盔，其中所述红外反射层被施加在可移除或不可移除地连接到所述外壳的嵌件上。

条款9：根据条款1至8中任一项所述的安全头盔，其中所述嵌件包含由热塑性膜制成的基底。

条款10：一种安全头盔，其包含：被配置用于围绕用户的头部的外壳；在所述外壳的内表面的至少一部分上的红外反射层，所述红外反射层被配置用于反射透过所述外壳的入射红外辐射的至少一部分；以及定位在由所述外壳的所述内表面限定的腔体内的蒸发冷却垫，所述蒸发冷却垫包含：其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层，其中底层的外表面被配置为与所述用户的所述头部接触；以及定位在所述腔体内的液体吸收层。

条款11：根据条款10所述的安全头盔，其中所述顶层和所述底层包含与防水且透气的材料层压的尼龙材料。

条款12：根据条款10或11所述的安全头盔，其中所述顶层和底层中的至少一个包含聚氨酯或聚四氟乙烯。

条款13：根据条款10至12中任一项所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫进一步包含在所述底层的外表面上的吸汗织物。

条款14：根据条款10至13中任一项所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫进一步包含在所述顶层和底层中的至少一个中的开口，并且其中所述开口具有拉链。

条款15：根据条款10至14中任一项所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫包含具有第一端和第二端的主体部分，以及从所述第一端侧向延伸的成对的翼状物。

条款16：根据条款10至15中任一项所述的安全头盔，其中所述第一端被配置为与所述用户的前额接触，其中所述成对的翼状物中的每一个被配置为延伸到所述用户的颞部，并且其中所述第二端被配置为延伸到所述用户的所述头部的顶部。

条款17：一种制造安全头盔的方法，所述方法包含：用热塑性材料模制所述安全头盔的外壳；以及将红外反射层施加到所述外壳的内表面的至少一部分上，或者将所述红外反射层施加到可连接到所述外壳的嵌件上。

条款18：根据条款17所述的方法，其中具有所述红外反射层的所述嵌件在所述外壳的模制期间与所述外壳一体地形成。

条款19：根据条款17或18所述的方法，其进一步包含通过以下项中的至少一种将具有所述红外反射层的所述嵌件连接到所述外壳：粘合剂、一个或多个机械夹子或紧固件、压配合、超声波粘合及其任意组合。

条款20：根据条款17至19中任一项所述的方法，其进一步包含将蒸发冷却垫插入由所述内表面限定的所述外壳的腔体内，其中所述蒸发冷却垫包含：其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层；定位在所述腔体内的液体吸收层；以及在所述顶层和底层中的至少一个中的开口。

本公开的这些和其他特征和特性，以及操作方法，结构相关元件功能，零件组合，和制造的经济性，在参考附图考虑以下描述和所附权利要求后将变得更加显见，全部附图形成本说明书的一部分，其中相同的附图标记表示各个图中的对应部分。然而，应明确理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为对本公开的限制的定义。因此，与本文公开的各实施方案相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。此外，应当理解，除非明确进行相反的指定，否则本公开可以采用各种替代变体和步骤顺序。

附图说明

图1是根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的安全头盔的侧视图；

图2是图1的安全头盔的侧剖视图；

图3A是根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的安全头盔的仰视图；

图3B是根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的安全头盔的仰视图；

图3C是根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的具有红外反射层的安全头盔的外壳的剖视图；

图3D是根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的具有显示红外光反射性质的红外反射层的安全头盔的外壳的剖视图；

图4是显示多个头盔的热性能作为时间函数的实验结果的图表；

图5是显示多个头盔的热性能作为时间函数的实验结果的图表；

图6A是显示根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的对照头盔和安全头盔的热性能的实验结果的图表，其中该图表显示第一热测试的结果；

图6B是显示根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的对照头盔和安全头盔的热性能的实验结果的图表，其中该图表显示第二热测试的结果；

图7是配置为与安全头盔一起使用的蒸发冷却垫的俯视图，其中显示了根据本公开的一些非限制性实施方案或方面的蒸发冷却垫；以及

图8是图3中所示的蒸发冷却垫的剖视图。

在图1至图8中，除非另有说明，否则相同的标记指的是相同的部件和元件，可视情况而定。

具体实施方式

为了下文描述的目的，术语“端”、“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与本公开相关，因为它在附图中是定向的。然而，应当理解，除非明确进行相反的指定，否则本公开可以采用各种替代变体和步骤顺序。

在说明书和权利要求书中使用的所有数字和范围应被理解为在所有情况下由术语“约”修饰。“约”意指所述值的±25％，例如所述值的±10％。然而，这不应被视为对等同原则下的值的任何分析的限制。

除非另有说明，否则本文公开的所有范围或比率应理解为涵盖起始值和结束值以及纳入其中的任何和所有子范围或子比率。例如，“1到10”的规定范围或比率应被视为包括介于最小值1和最大值10之间(包括端值)的任何和所有子范围或子比率；也就是说，所有子范围或子比率起始于最小值1或更大并结束于最大值10或更小。本文公开的范围和/或比率表示关于指定范围和/或比率的平均值。

术语“第一”、“第二”等并非旨在指任何特定的顺序或时序，而是指不同的条件、性质或元件。

术语“至少”与“大于或等于”同义。

如本文所用，“……中的至少一个”与“……中的一个或多个”同义。例如，短语“A、B或C中的至少一个”意指A、B或C中的任何一个，或A、B或C中的任何两个或更多个的任意组合。例如，“A、B或C中的至少一个”包括：仅A中的一个或多个；或仅B中的一个或多个；或仅C中的一个或多个；或A中的一个或多个和B中的一个或多个；或A中的一个或多个和C中的一个或多个；或B中的一个或多个和C中的一个或多个；或A、B和C全部中的一个或多个。

如本文所用，术语“平行”或“基本平行”意指(如果延伸到理论交叉点)两个物体(例如细长物体)之间的相对角度，包括参考线，即0°到5°，或0°到3°，或0°到2°，或0°到1°，或0°到0.5°，或0°到0.25°，或0°到0.1°，包括所叙及的值。

如本文所用，术语“垂直”或“基本垂直”意指两个物体之间在它们的实际或理论交叉点处的相对角度为85°到90°，或87°到90°，或88°到90°，或89°到90°，或89.5°到90°，或89.75°到90°，或89.9°到90°，包括所叙及的值。

在本文件中，“示例性”一词在本文中用于意指“作为示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的本主题的任何实施方案或实施方式不一定被解释为相对于其他实施方案或方面是优选的或优于其他实施方案或方面。

术语“包含”(“comprises”,“comprising”)或其任何其他变体旨在涵盖非排他性包含，使得包含一系列部件或步骤的设置、设备或方法不仅包括这些部件或步骤，而且可包括未明确列出的或这种设置、设备或方法固有的其他部件或步骤。换言之，以“包含……”开头的系统或装置中的一个或多个元件，在没有更多约束的情况下，并不排除系统或方法中存在其他元件或附加元件。

术语“包括”(“includes”,“including”)或其任何其他变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括一系列部件或步骤的设置、设备或方法不仅包括这些部件或步骤，而且可包括未明确列出的或这种设置、设备或方法固有的其他部件或步骤。换言之，以“包括……”开头的系统或装置中的一个或多个元件，在没有更多约束的情况下，并不排除系统或方法中存在其他元件或附加元件。

除非另有明确说明，否则术语“一种实施方案”(“an embodiment”)、“实施方案”(“embodiment”,“embodiments”)、该实施方案(“the embodiment”)、“该些实施方案”(“theembodiments”)、“一个或多个实施方案”(“one or more embodiments”)、“一些非限制性实施方案或方面”(“some non-limiting embodiments or aspects”)和“一个实施方案”(“one embodiment”)意指“本公开的一个或多个(但非全部的)实施方案”。对带有相互联系的多个部件的一种实施方案的描述并不意味着需要所有这些部件。相反，描述了多种任选的部件以说明本公开的多种可能的实施方案。

本文使用的任何方面、部件、元件、结构、动作、步骤、功能、指令和/或类似物均不应被解释为关键或必要的，除非明确地描述为如此。此外，如本文所用，冠词“一个”和“一种”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”和“至少一个”互换使用。此外，如本文所用，术语“集合”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合，和/或类似物)并且可以与“一个或多个”或“至少一个”互换使用。在仅意指一项的情况下，使用术语“一个”或类似用语。此外，如本文所用，术语“具有”(“has”,“have”,“having”)等旨在为开放式术语。此外，除非另有明确说明，否则短语“基于”旨在意指“至少部分基于”。除非另有明确说明，否则术语“一些非限制性实施方案或方面”意指“本公开的一个或多个(但非全部的)实施方案或方面”。对带有相互联系或组合的若干部件的一些非限制性实施方案或方面的描述并不意味着需要所有这些部件。相反，描述了多种任选的部件以说明本公开的多种可能的实施方案。

当本文描述单个设备或物品时，很明显可以使用多于一个设备/物品(无论它们是否协作)来代替单个设备/物品。类似地，在本文描述了多于一个设备或物品(无论它们是否协作)的情况下，很明显可以使用单个设备/物品来代替多于一个设备或物品，或者可以使用不同数量的设备/物品来代替所示出的数量的设备或程序。设备的功能和/或特征可以替代地由未明确描述为具有这种功能/特征的一个或多个其他设备来体现。因此，本公开的其他实施方案或方面不需要包括设备本身。

如本文所讨论的，某些操作可以按不同的顺序执行、修改或移除。此外，步骤可以被添加到本文描述的方法中并且仍然符合所描述的实施方案。此外，本文描述的操作可以依次发生，或者某些操作可以并行处理。

在本公开的各实施方案的以下详细描述中，参考了附图，该附图形成实施方案的一部分，并且其中通过说明的方式示出了可实践本公开的特定实施方案。然而，应该理解的是，这并不旨在将本公开限制为所公开的形式，而是相反，本公开将涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。应当理解，可以利用其他实施方案并且可以在不脱离本公开的范围的情况下做出改变。因此，以下描述不应被理解为是限制性意义。

本公开的各种实施方案或方面涉及具有热管理组件的安全头盔，该热管理组件被配置用于在用户佩戴安全头盔时降低其头部的温度。

参考图1，提供了一种安全头盔100(以下称为“头盔100”)，其具有配置为围绕用户头部的刚性外壳102。外壳102具有大致半球形的形式并且在前端具有配置为位于用户面部上方的面部开口104。外壳102包括位于面部开口104上方的前部106、上部108和从上部108延伸到用户后颈的后部110。成对的侧部112在面部开口104的每一侧上从上部108延伸。

在一些非限制性实施方案或方面中，外壳102由诸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚碳酸酯之类的热塑性材料制成。外壳102可以使用例如注塑成型工艺制成。一些热塑性材料至少部分地透射来自太阳的红外辐射(IR)(见图3D)。使用这种材料，IR不被外壳102吸收或反射。相反，IR透射通过外壳102的材料。如本文所用，IR是指在700-1500nm范围内的太阳红外辐射。

头盔100可以具有红外反射层200，该红外反射层200被配置用于反射入射IR的至少一部分。例如，为了防止外壳102的内部由于IR透过外壳102的材料而变得更暖，在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200至少设置在外壳102的内表面120(在图3A至图3B中示出)的一部分上。例如，红外反射层200可以设置在外壳102的内表面120的多达100％的区域。在一些实施方案或方面中，可以在红外反射层200上形成一个或多个切口206以对应于头盔100的外壳102上的一个或多个通气开口114。

红外反射层200被配置用于将入射IR 150的至少一部分反射到外壳102的热塑性材料中并远离用户的头部(见图3D)。通过将红外反射层200放置在外壳102的内表面120上，外壳102的外观可以相对于传统安全头盔保持不变。例如，外壳102的外部可以制成任何期望的颜色和/或在其上施加任何期望的图形或标志。

在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以含有反射IR的材料。例如，红外反射层200可以包括纯金属，例如铝、金、银或铜。在其他非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以包括铝、金、银、铜或其任意组合的合金。在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以含有至少95重量％的铝。在进一步的非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以由以下材料中的一种或多种制成：掺杂的二氧化钛、掺杂的或未掺杂的氧化铟锡、掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锰、氧化铁(III)、硫化镉、三氧化铬或其任意组合。红外线反射层200的厚度可以大约为20nm至5μm，例如30nm。

在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以是喷涂在外壳102的内表面120的至少一部分上的涂层。例如，红外反射层200可以作为金属化油漆或油墨的雾化液滴的雾化喷雾而被施加到外壳102的内表面120。用于施加油漆或油墨的技术包括喷涂、喷墨或移印。在进一步的非限制性实施方案或方面中，涂层可以通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)工艺使用直接施加到外壳102的内表面120的红外反射材料来施加。在进一步的非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以是施加到外壳102的内表面120的至少一部分的红外反射膜。

在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以形成在与外壳102分开形成的嵌件202(见图3C)上。嵌件202可以可移除地或不可移除地连接到外壳102。例如，红外反射层200可以在衬底204上形成，该衬底204是在外壳102的制造期间与外壳102共同模制的。以这种方式，具有红外反射层200的嵌件202与外壳102的内表面120一体地形成。在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以形成在衬底204上，该衬底204被配置为与外壳102一起热成型(见图3C)。衬底204可以是高密度聚乙烯(HDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他热塑性膜。在将衬底204接合到外壳102的内表面120之前，红外反射层200可以(使用CVD或PVD)气相沉积到衬底204。

在外壳102的注塑模制期间，嵌件202可以放置在芯件上，并且外壳102可以在嵌件202上方注塑模制/成型。用于将嵌件202与外壳102一起模制的技术包括包覆模制、嵌件模制和共模制。以这种方式，具有红外反射层200的嵌件202与外壳102的内表面120一体地形成，而不需要将嵌件粘附或夹持到外壳102上。在一些实施方案或方面中，具有红外反射层200的嵌件202可以使用粘合剂、超声焊接、一个或多个机械夹子或紧固件，或经由压配合而固定到外壳102的内表面120。嵌件202可以可移除或不可移除地固定到外壳102的内表面120。

在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以在700-1400nm的区域内具有高于40％的红外反射率(即，反射辐射红外能量的有效性)。在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200的红外反射率可以是83％-89％。此外，红外反射层200可以具有低于0.2的半球发射率值。半球发射率与材料在将能量作为热辐射发射的方面的有效性有关。在一些非限制性实施方案或方面中，发射率值可以是0.06。在一些非限制性实施方案或方面中，红外反射层200可以具有至少2.0(例如3.5)的光密度(即，辐射能量吸收率的量度)。

参考图4，图表显示了安全头盔外部和安全头盔内部之间的温度差作为时间函数的实验结果。该图表说明了不具有红外反射层200(线400)的对照头盔和具有各种红外反射层200的三个其他头盔的实验结果。图4显示了第一头盔(线500)的测试结果，其中该头盔的内表面涂覆有Rust-Oleum高热超油漆(Rust-Oleum High Heat Ultra paint)，并且该头盔被置于IR灯下60分钟。使用此头盔的三个独立实验的结果显示，与对照头盔相比没有明显的温度差。图4还显示了第二头盔(线600)的测试结果，其中该头盔的内表面涂覆有KrylonColor Master金属银油漆(Krylon Color Master Metallic Silver paint)，并且该头盔被置于IR灯下60分钟。使用此头盔进行的三个独立实验的结果显示，与对照头盔相比温差为10°F至15°F。图4还显示了第三头盔(线700)的测试结果，其中内表面具有使用化学气相沉积技术沉积的红外反射层，并且该头盔被置于IR灯下60分钟。使用此头盔的单个实验的结果显示，与对照头盔相比存在显著的温差。

参考图5，图表显示了用于评估具有不同红外反射层200的成对的安全头盔100相对于没有红外反射层200的对照安全头盔100的实验测试结果。实验测试是根据MIL-STD-810G的方法505工序I中阐述的太阳辐射测试指南进行的。对照安全头盔100作为黑色不透气的头盔达到143.8°F的最高内部温度。带有金属化PVD涂层形式的红外反射层200的第一安全头盔100达到132.3°F的最高内部温度。带有包覆模制热成型嵌件形式的红外反射层200的第二安全头盔100达到134.8°F的最高内部温度。

图6A至图6B显示了使用单个IR灯的具有红外反射层200和没有红外反射层200的安全头盔之间的区别。图6A显示了对照头盔(没有红外反射层200)和测试头盔(带有红外反射层200)之间在足以实现大约600W/m²的太阳辐照度的距离处的评估结果。图6B显示了对照头盔(没有红外反射层200)和测试头盔(带有红外反射层200)之间在足以实现大约1000W/m²的太阳辐照度值的距离处的评估结果。图6A至图6B中图表的Y轴上显示的温度代表最高记录的内壳温度。

参考图2，安全头盔100可以具有蒸发冷却垫300，该蒸发冷却垫300被定位在由外壳102的内表面120限定的内部腔体122内。在一些非限制性实施方案或方面中，冷却垫300可以可移除地或不可移除地连接到与外壳102的内表面120连接的悬挂装置124的至少一部分。在一些非限制性实施方案或方面中，冷却垫300可以经由钩和环紧固件、按钮、扣子、钩或其他连接机构可移除地连接到悬挂装置124。如本文所述，蒸发冷却垫300可以被配置用于经由水蒸发过程冷却用户的头部。

参考图8，蒸发冷却垫300具有顶层302、底层304和限定在其间的腔体306。如本文所述，底层304的外表面305被配置为与用户的头部接触。顶层302和底层304可以由缝合在一起或以其他方式连接在一起以在其间限定腔体306的防水透气材料制成。在一些非限制性实施方案或方面中，顶层302和底层304可以由与防水且透气的材料层压的尼龙材料制成。在一些非限制性实施方案或方面中，顶层302和底层304可以由聚氨酯或聚四氟乙烯制成。在一些非限制性实施方案或方面中，顶层302和底层304可以在其外表面上具有吸汗织物308。

参考图8，蒸发冷却垫300进一步具有被定位在腔体306内的液体吸收层310，以及设置在顶层302和底层304中的至少一个中的开口312。在一些非限制性实施方案或方面中，开口312可以设置在顶层302和底层304之间的接缝中。在一些非限制性实施方案或方面中，开口312可以具有用于包封开口的拉链或其他闭合机构。开口312可被配置用于允许将冷却液(例如水)添加到腔体306中，使得液体浸透液体吸收层310。顶层302和底层304被配置为允许冷却液以蒸汽形式沿离开腔体306的方向通过，但不允许冷却液以液体形式通过。

参考图7，蒸发冷却垫300可以是大致T形的。例如，蒸发冷却垫300可以具有主体部分314，该主体部分314具有与第二端318相对的第一端316。成对的翼状物320从第一端316侧向延伸。在一些非限制性实施方案或方面中，第一端316、第二端318和/或翼状物320可以具有圆形的形状。在使用中，第一端316被配置为与用户的前额接触，成对的翼状物320中的每一个被配置为延伸到用户的颞部，并且第二端318被配置为延伸到用户的头顶。

蒸发冷却垫300被配置为允许热量从用户的头部传递到蒸发冷却垫300，从而蒸发腔体306中的液体。蒸发液体提供冷却的感觉，因为它从头部带走了热量。通过将红外反射层200与蒸发冷却垫300组合在同一头盔100中，红外反射层200能够增强蒸发冷却垫300的效率。在头盔100中的较冷环境空气来自红外反射材料的情况下，由于环境空气温度和红外辐射，将蒸发较少的冷却液。取而代之的是，液体会因从用户头部带走热量而蒸发。

在说明书中使用的用语主要是为了可读性和指导目的而选择的，并且其可能不是为了界定或限制本发明主题而选择的。因此，本公开的范围不受此详细描述的限制，而是受发布于基于此的申请上的任何权利要求的限制。因此，本公开的各实施方案的公开旨在说明而非限制在所附权利要求中阐述的本公开的范围。

尽管出于说明的目的已经基于当前被认为是最实用和优选的实施方案或方面对本公开进行了详细描述，但是应当理解，这种细节仅用于该目的并且本公开不限于所公开的实施方案或方面中，而是相反，旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同设置。例如，应当理解，本公开考虑到，在可能的范围内，任何实施方案或方面的一个或多个特征可以与任何其他实施方案或方面的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种安全头盔，其包含：

被配置用于包围用户的头部的外壳；以及

设置在所述外壳的内部的红外反射层，所述红外反射层被配置用于反射透过所述外壳的入射红外辐射的至少一部分，

其中所述红外反射层具有至少40％的红外反射率。

2.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有在83％至89％范围内的红外反射率。

3.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有小于0.2的半球发射率。

4.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层具有至少2.0的光密度。

5.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层包含以下项中的至少一种：铝、金、银、铜或其任意组合。

6.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层包含以下项中的至少一种：掺杂的二氧化钛、掺杂的或未掺杂的氧化铟锡、掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锰、氧化铁(III)、硫化镉、三氧化铬或其任意组合。

7.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外线反射层的厚度为20nm至5μm。

8.如权利要求1所述的安全头盔，其中所述红外反射层被施加在可移除或不可移除地连接到所述外壳的嵌件上。

9.如权利要求8所述的安全头盔，其中所述嵌件包含由热塑性膜制成的衬底。

10.一种安全头盔，其包含：

被配置用于包围用户的头部的外壳；

在所述外壳的内表面的至少一部分上的红外反射层，所述红外反射层被配置用于反射透过所述外壳的入射红外辐射的至少一部分；以及

被定位在由所述外壳的所述内表面限定的腔体内的蒸发冷却垫，所述蒸发冷却垫包含：

其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层，其中所述底层的外表面被配置为与所述用户的所述头部接触；以及

被定位在所述腔体内的液体吸收层。

11.如权利要求10所述的安全头盔，其中所述顶层和底层包含与防水且透气的材料层压的尼龙材料。

12.如权利要求10所述的安全头盔，其中所述顶层和底层中的至少一个包含聚氨酯或聚四氟乙烯。

13.如权利要求10所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫进一步包含在所述底层的外表面上的吸汗织物。

14.如权利要求10所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫进一步包含在所述顶层和底层中的至少一个中的开口，并且其中所述开口具有拉链。

15.如权利要求10所述的安全头盔，其中所述蒸发冷却垫包含具有第一端和第二端的主体部分，以及从所述第一端侧向延伸的成对的翼状物。

16.如权利要求15所述的安全头盔，其中所述第一端被配置为与所述用户的前额接触，其中所述成对的翼状物中的每一个被配置为延伸到所述用户的颞部，并且其中所述第二端被配置为延伸到所述用户的所述头部的顶部。

17.一种制造安全头盔的方法，所述方法包含：

用热塑性材料模制所述安全头盔的外壳；以及

将红外反射层施加到所述外壳的内表面的至少一部分上或将所述红外反射层施加到可连接到所述外壳的嵌件上。

18.如权利要求17所述的方法，其中具有所述红外反射层的所述嵌件在所述外壳的模制期间与所述外壳一体地形成。

19.如权利要求17所述的方法，其进一步包含通过以下项中的至少一个将具有所述红外反射层的所述嵌件连接到所述外壳：粘合剂、一个或多个机械夹子或紧固件、压配合、超声波结合或其任意组合。

20.如权利要求17所述的方法，其进一步包含将蒸发冷却垫插入由所述内表面限定的所述外壳的腔体内，其中所述蒸发冷却垫包含：

其间限定有腔体的顶部防水透气层和底部防水透气层；

定位在所述腔体内的液体吸收层；以及

在所述顶层和底层中的至少一个中的开口。

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