JP2003119611A

JP2003119611A - 安全帽

Info

Publication number: JP2003119611A
Application number: JP2001318962A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Hara; 利次原; Usaburo Yamaguchi; 卯三郎山口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】帽体の強度あるいは耐電圧等の安全帽の本来
の性能を損なわず、軽量で電力消費が少なく、着用者の
作業を妨害せず、コストが低い冷却装置を有する、作業
用に適した安全帽を提供する。【解決手段】送風ファン７と電池ケース１６を帽体１
の外面の後方部分にねじ又はベルトで固定する。送風フ
ァン７の下方に送風ダクト１３が接続されている。送風
ダクト１３は、送風ファン７の吹出口８ｃに一端が接続
され、帽体１内の風路３の入口付近に他端が開口してい
る。風路３は、ヘッドバンド５ａ、ハンモック５ｂ、環
ひも５ｃからなる装着体と衝撃吸収ライナー２との間に
位置する。送風ダクト１３は、送風ファン７により供給
される外気を帽体１内の風路３に供給する。風路３内に
あった空気は、帽体１の前方より外部に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工事現場あるいは
建築現場その他の作業現場で主に使用される頭部を保護
するための作業用の安全帽（ヘルメットとも呼ばれる）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】いろいろな作業現場、例えば工事現場あ
るいは建築現場では、作業者の頭部を落下物等の危険物
から保護するために安全帽が使用されている。安全帽
は、外面を構成する帽体と、その内部に設けられた、安
全帽を頭部に装着するための安全帽に固定された装着体
と、装着体に固定されたあごひもとを含んでいる。装着
体は、ヘッドバンド、ハンモック、環ひもよりなり、安
全帽を着用しようとする作業者は、装着体を頭部に搭載
してあごひもを結んで装着体が頭部より離脱しないよう
にする。帽体は装着体に固定されているので、帽体は頭
部から離脱しなくなる。産業用の安全帽では、帽体の内
壁に沿って衝撃吸収ライナーが更に設けられている。

【０００３】衝撃吸収ライナーがない安全帽の場合で
も、装着体と帽体の内面との間の空間は、狭くて、そこ
での空気の流通は悪く、高温多湿の状態になりやすい。
特に、夏期における屋外での作業時には、安全帽内の空
間は、外部の日射により高温となるだけでなく、作業者
の発汗により湿度も外気より高くなる。この結果、作業
環境が非常に劣悪な状態になり、作業者の作業能率が低
下し、あるいは不注意により事故が多発するという問題
がある。

【０００４】このため、安全帽の内部の温度と湿度を低
下させる機能を安全帽に付加する技術がいくつか提案さ
れている。例えば、登録実用新案公報第３０１００６４
号には、帽体の中央頂部に空気取り入れ口を設け、当該
取り入れ口と頭部装着体との間に収容室が設けられてい
る。この収容室には、冷却ファンと冷却部材を設けられ
ている。冷却ファンにより上記取入口から外気を取り入
れ、当該冷却部材に接触させることにより取り入れられ
た外気を冷却し、冷却された外気を収容室に設けられた
多数の吹出口から上記装着体により形成された連通孔を
通して頭部に吹き付け、それにより頭部を冷却してい
る。頭部により熱せられた外気は帽体の周辺部より帽体
外部に排出される。冷却ファンを駆動電源として、帽体
の外側表面に設けられた太陽電池が使用される。

【０００５】このように、安全帽頂部に外気の取入口を
設けると、帽体の強度が低下し、強度に関するＪＩＳ規
格等の安全規格を満たさなくなる恐れがある。また、取
入口に水が入るので、耐電圧が低下する恐れがある。し
たがって、電気工事用の安全帽の場合、ＪＩＳ規格等の
耐電圧に関する安全規格を満たさなくなる恐れがある。
また、作業用の安全帽には帽体内に衝撃吸収用のライナ
ーを装着しているものもある。このような安全帽に上記
外気取入口及び収容室を設けると、帽体内にはそれらの
部分には衝撃吸収ライナーを設けることができず、帽体
が外部から衝撃を受けた場合、着用者の頭部に衝撃が直
接伝わる危険が出てくる。

【０００６】このように、帽体内部に冷却ファン、冷却
部材等の冷却用装備を設けた場合、安全帽が本来有すべ
き、衝撃防止、感電防止機能が損なわれる恐れがある。
したがって、作業用の安全帽の帽体に空気取り入れ口を
設け、帽体内部を冷却する冷却装置を帽体の内部に設け
ることは望ましくない。

【０００７】安全帽を冷却する装置を帽体外部に設けた
安全帽の例として、バイク用の安全帽が特開平９−２７
３０１９号公報に示されている。ここでは、ヘルメット
内壁に沿って多数の通気孔を有するマットを設け、ヘル
メットの外面の後方部分に冷却カートリッジを固定し、
当該冷却カートリッジから冷媒をエアーチューブを介し
て上記マットに供給している。

【０００８】安全帽を外部から冷却する他の２輪車用の
安全帽が、特開平１１−４３８１６号公報に示されてい
る。ここでは、外気を取り込み冷却する冷却装置（具体
的には熱電素子を用いる熱交換手段）が２輪車上に設け
られ、ヘルメットの内面には多数の吐出穴を有するヘル
メット内ダクトが設けられている。更に、送風ダクトの
一端が当該熱交換手段の送風口に接続され、他端が帽体
後部に設けられた着脱自在の結合継ぎ手を介して上記ヘ
ルメット内ダクトに接続されている。熱交換手段により
冷却された外気が送風ダクトを介してヘルメット内ダク
トの多数の吐出穴から吹き出されて、帽体内部を冷却す
る。熱交換手段に用いられる熱電素子の駆動電源には２
輪車の電池が使用されている。

【０００９】

【本発明が解決しようとする課題】特開平９−２７３０
１９号公報に示された安全帽のように、冷却カートリッ
ジから冷媒を帽体内に供給する冷却装置は、気化した冷
媒蒸気が顔面を流れ、この冷媒蒸気の流れによって空気
が排除され、顔周辺の酸素が希薄になる。通常より酸素
を多く必要とする作業中は酸素が欠乏する恐れがあり、
作業用の安全帽にはこのような冷却装置を使用すること
はできない。

【００１０】特開平１１−４３８１６号公報記載の安全
帽のように、安全帽と別に設けられた冷却装置を送風ダ
クトにより安全帽に接続する方法を作業用の安全帽に適
用するには、作業者がいろいろな場所に移動して作業で
きるようにする必要があり、そのためには、冷却装置を
作業者の体、例えば腰に固定し、冷却装置と安全帽を送
風ダクトで接続する必要がある。しかし、このような送
風ダクトは長いので、送風ダクトによる圧力損失が非常
に大きくなる。このため、所望の冷却能力を得るに必要
な消費電力が増大し、冷却装置を電池で駆動した場合、
電池の持続時間が短くなる。

【００１１】更に、送風ダクトは、少なくとも腰から頭
までの長さを有し、作業者が姿勢をいろいろ変化させた
ときに、作業者の動作を妨げる恐れがある。冷却能力を
更に大きくしたい場合、冷却装置の重量が増大し、冷却
装置を体に固定して移動する作業者にとって、このよう
な安全帽は使用しにくく、冷却装置を駆動する電池の持
続時間も短くなる。

【００１２】作業用の安全帽に冷却機能を付加する場合
にはコストも考慮されるべきである。結局、作業用の安
全帽としては、冷却装置の使用により帽体の強度あるい
は耐電圧等の安全帽の本来の性能を損なわないこと、冷
却装置が軽量であること、使用しやすいこと、電力消費
が少なく電池で駆動できること、電池の持続時間が長い
こと、コストが低い等のいろいろの条件を満たす冷却装
置付き安全帽が望まれる。しかし、これまで提案されて
いる安全帽は実用性においていろいろな問題を有するの
が実状である。

【００１３】したがって、本発明の目的は、帽体の強度
あるいは耐電圧等の安全帽の本来の性能を損なわず、軽
量で電力消費が少なく、着用者の作業を妨害せず、しか
もコストが低い冷却装置を有する、作業用に適した安全
帽を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る安全帽は、帽体の外面に固定された送
風ファンと、前記送風ファンにより供給される空気を、
前記帽体内に設けられた装着体と前記帽体の内壁との間
に位置する風路に前記帽体の下端を迂回して供給するた
めの送風ダクトとを備え、前記送風ダクトは、前記送風
ファンの吹出口にその一端が取り付けられ、前記風路内
にその他端が開放され、前記一端と前記他端の間に前記
帽体の下端を迂回して給気するための迂回ダクト部分を
有するものである。

【００１５】このように、本発明に係る安全帽では、冷
却装置として帽体外面に固定された送風ファンを使用
し、外気を送風ダクトにより帽体の下端を迂回して帽体
内に供給しているので、外気を取り入れる目的あるいは
他の目的のための開口を帽体に設ける必要はない。した
がって、冷却装置を設けたために安全帽の強度あるいは
耐電圧が低下するという問題の発生を回避することがで
きる。更に、冷却装置として、電子冷却装置を使用しな
いで送風ファンによる空冷を使用するので、冷却装置は
軽量であり、電力消費も少ない。しかも、送風ファンが
帽体の外面に固定されているので、送風ダクトの長さを
短くし、断面積を大きくすることができるので、送風ダ
クトによる圧力損失を小さくすることができ、送風ファ
ンによる電力消費を少なくすることが出来る。更に、送
風ファンと送風ダクトを帽体外面に固定し、かつ本冷却
装置は軽量であるので、本冷却装置は着用者の作業を妨
害することもない。しかもコストが低い。こうして作業
用に適した安全帽を得ることが出来る。

【００１６】本発明に係る安全帽は、このような簡単な
構造であるが、着用者に実用的な涼感を与えることがで
きる。すなわち、着用者が作業をしたことにより体温が
上昇したため、あるいは屋外で太陽からの輻射熱に安全
帽が曝されたため等の理由により、帽体内の温度が外気
より上昇した場合、帽体内部の空気より相対的に温度が
低い外気を帽体内に送風ファンと送風ダクトを使用して
供給することにより、帽体内の空気の温度を低下するこ
とができ、着用者は涼しく感じることになる。

【００１７】更に、着用者の体温が上昇し、着用者の額
あるいは頭皮から発汗が生じるようになったときには、
帽体内部の温度が更に上昇し湿度も高くなる。この状態
で送風ファンと送風ダクトにより帽体内部に外気が供給
されると、供給された外気は、帽体内の空気より相対的
に湿度が低く、帽体内に位置する着用者の頭皮や額の汗
が更に蒸発して、蒸発潜熱によって帽体内の空気の温度
が低下し、着用者は更に涼しく感じることになる。

【００１８】望ましくは、前記送風ダクトのうち少なく
とも前記帽体内に位置する部分は可撓性の部材により構
成されていることである。これにより、帽体に外部から
衝撃を受けたときでも、送風ダクトが頭部に与える衝撃
を緩和することができる。

【００１９】更に望ましくは、前記送風ファンは、伸縮
自在のベルトにより、前記帽体の前記外面に固定されて
いることである。このベルトの使用により、送風ファン
を帽体に固定することが容易になる。固定された送風フ
ァンを帽体から遊離させることも同様に容易となる。

【００２０】より具体的には、前記送風ファンにより供
給する外気の風量は、毎分０．０８ｍ^３以上０．２ｍ^３
以下であることである。これにより、安全帽の着用者に
適度の涼しさを与えることができるとともに、不快感を
与えるのを防ぐことが出来る。すなわち、風量がここで
示す下限値より小さい場合、涼感を感じない着用者が出
てくる。特に、頭髪が多い着用者はそうである。風量が
ここで示す上限値を越えると、着用者は、涼感を感じる
が、風量が強すぎ、顔や眼球表面（角膜）が乾燥し、着
用者は不快感を覚えるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る安全帽のいく
つかの実施の形態を図面を参照して更に詳細に説明す
る。＜発明の実施の形態１＞

【００２２】図１は、本発明に係る安全帽の第１の実施
の形態の縦断面図である。図２は、図１に示した安全帽
の斜視図である。図３は、図１の帽体内に設けられた装
着体の斜視図である。

【００２３】帽体１の外面の後方位置に架台１４（図
２）が固定され、架台１４上に送風ファン７と電池ケー
ス１６とが固定され、送風ファン７が供給する外気を帽
体１の内部に導くための送風ダクト１３が送風ファン７
に接続されている。送風ダクト１３は、帽体１のつば１
ａを迂回して帽体１の内部に外気を導くように形成され
ている。送風ファン７の回路を開閉するためのスイッチ
１６ａが電池ケース１６の蓋１６ｂの外側に設けられて
いる。電池ケース１６の蓋１６ｂの内側には図示しない
電池が収められる。なお、電池には充放電可能な電池を
用いることが環境保護の点でよい。

【００２４】帽体１の内部の構造は、後に説明する送風
ファン７を取り付けるための、送風ファン取付けねじ穴
１ｂ（図７）と、ほぼ球形の突起１ｃ（図５）の存在を
除いて、従来使用されている産業用の安全帽と同じであ
る。すなわち、帽体１の内壁には、発泡スチロールなど
で成形された衝撃吸収ライナー２が装着されている。帽
体１の内部には、頭部に安全帽を装着するための装着体
５が帽体１に固定されている。装着体５は、ヘッドバン
ド５ａ、複数のハンモック５ｂ及び環ひも５ｃよりな
る。

【００２５】環ひも５ｃは頭部が接触する部分であり、
リング状に形成されている。複数のハンモック５ｂのそ
れぞれの上端は図３に示すように環ひも５ｃに結合され
ている。一般にはハンモック５ｂは６〜８個あるが、図
では簡単化のために４つのハンモック５ｂのみが示され
ている。各ハンモック５ｂの下端はヘッドバンド５ａに
固定されている。

【００２６】ヘッドバンド５ａのうち帽体１の後部にあ
る部分は長さ調整用部分であり、ヘッドバンド５ａの一
端に突起５ａｂが設けられ、他端には調整穴５ａａが複
数個設けられ、突起５ａｂを差し込む調整穴５ａａを選
択することによって、ヘッドバンド５ａの長さを調整で
きる。ヘッドバンド５ａのこのような長さ調整用部分
は、帽体１のつば１ａより下がっている。

【００２７】ヘッドバンド５ａには、一対のあごひも６
が更に固定されている。帽体１には止め具４を貫通させ
る穴が合計４個設けてあり、各あごひも６はそれぞれ２
個の止め具４によって帽体１に取り付けられている。各
あごひも６の先端には、一対のファスナー６ａ、６ｂが
設けられており、これらのファスナーにより帽体１が着
用者の頭部から離脱しないように帽体１を着用者の頭部
に固定することができる。

【００２８】ヘッドバンド５ａ、複数のハンモック５
ｂ、環ひも５ｃは、ポリエチレン樹脂成形品など柔軟性
を有する部材により形成される。その結果、着用者が帽
体１を装着したとき、装着体５は頭の形に適合する。な
お、複数のハンモック５ｂ、環ひも５ｃを同一の部材に
より一体に形成することもできる。

【００２９】装着体５の位置は、止め具４によって固定
されているので、衝撃吸収ライナー２の内面と着用者の
頭部との間に、間隙３が形成される。本発明では、この
間隙３が、頭部を冷却するための外気を通す風路として
使用される。したがって、間隙３を、以下では風路と呼
ぶことがある。具体的には、送風ファン７により供給さ
れた外気は、送風ダクト１３により風路３の後方部（入
口付近）に供給され、風路３内を前方に通過して帽体１
の前方より外部に排出される。なお、本発明は、衝撃吸
収ライナー２を有しない簡易型の安全帽にも適用でき
る。その場合には、風路３は、帽体１の内壁と着用者の
頭部との間に形成されることになる。

【００３０】帽体１に外部より衝撃が与えられると、ハ
ンモック５ｂが衝撃を受けてその柔軟性により延び、着
用者の頭部が衝撃吸収ライナー２にぶつかるが、衝撃吸
収ライナー２は衝撃を大きく吸収するので、頭部が外部
からの衝撃から保護されることになる。

【００３１】図４は、送風ファン７と送風ダクト１３を
拡大して示す斜視図である。送風ファン７は、複数の送
風ファン取付け穴８ａａを使用して帽体１にねじ止めさ
れる。送風ファン７は、外気を吸収する吸気用の開口部
８ｂａを前面に有し、ここから吸い込んだ外気を下方に
位置する矩形の吹出口８ｃから下方に向けて噴き出す。
吹出口８ｃは矩形であると仮定する。吹出口８ｃの高さ
と幅は、例えば２５ｍｍと４４ｍｍである。

【００３２】吹出口８ｃには、つなぎダクト部分１３ａ
を接続する。つなぎダクト部分１３ａは、外気を下方に
導くためのダクトであり、断面が矩形である。つなぎダ
クト部分１３ａは、送風ファン７に着脱自在に取り付け
ることが望ましい。具体的には、つなぎダクト部分１３
ａは、吹出口８ｃに差し込み可能でかつ離脱可能に構成
しておくのがよい。なお、つなぎダクト部分１３ａは、
送風ファン７を帽体１に取り付けた後に吹出口８ｃに差
し込んでもよい。

【００３３】つなぎダクト部分１３ａには、迂回ダクト
部分１３ｂにあらかじめ接着剤若しくは溶剤などを用い
て固定しておく。迂回ダクト部分１３ｂは、帽体１のつ
ば１ａを帽体１の後方部で迂回して帽体１の内部上方に
向けて外気を供給するためのダクトである。つなぎダク
ト部分１３ａと迂回ダクト部分１３ｂとが送風ダクト１
３を形成する。迂回ダクト部分１３ｂは、断面形状が英
字「Ｕ」に近いので、以下ではＵ字型ダクト部分と呼ぶ
ことがある。

【００３４】迂回ダクト部分１３ｂの一端は、帽体１の
内側に挿入されるが、後に説明するように、迂回ダクト
部分１３ｂを挿入できる間隙の高さが余り高くない。例
えば約２０ｍｍである。したがって、迂回ダクト部分１
３ｂの断面の高さは、例えば２０ｍｍに設定される。一
方、本実施の形態で使用される送風ファン７の吹出口８
ｃの高さは、上に示したように例えば２５ｍｍであり、
迂回ダクト部分１３ｂの断面の高さより大きい。したが
って、つなぎダクト部分１３ａは、送風ファン７の吹出
口８ｃの高さと迂回ダクト部分１３ｂの断面の高さの違
いを吸収して、吹出口８ｃに迂回ダクト部分１３ｂを接
続するために設けられる。

【００３５】つなぎダクト部分１３ａの断面の幅及び迂
回ダクト部分１３ｂの断面の幅は、いずれも吹出口８ｃ
の幅、例えば４４ｍｍに等しくされる。もちろん、迂回
ダクト部分１３ｂにおける圧力損失を更に低減したい場
合には、迂回ダクト部分１３ｂの断面の幅を吹出口８ｃ
の幅より大きくし、つなぎダクト部分１３ａの形状も、
吹出口８ｃと迂回ダクト部分１３ｂのサイズに合わせて
決めればよい。なお、吹出口８ｃの高さと迂回ダクト部
分１３ｂの断面の高さを同じにすることができ、迂回ダ
クト部分１３ｂを吹出口８ｃに直接接続可能であるとき
には、つなぎダクト部分１３ａは使用しなくてよいこと
は言うまでもない。

【００３６】図５は、送風ファン７の取付け部分の拡大
図である。図において８はファンケーシングを示す、内
部にはファン体９とモータ１０とが含まれている。帽体
１の内壁のうち、送風ファン７をねじ止めする部分の内
側にほぼ球形の突起１ｃが設けられる。突起１ｃは、安
全帽が市販の安全帽であっても、例えば溶接により設け
ることができる。この突起１ｃに対向する架台１４に、
架台１４を貫通して送風ファン取付け穴１４ａ（図７）
が設けられる。突起１ｃが帽体１に付加され、突起１ｃ
が存在する帽体１の部分に送風ファン取付けねじ穴１ｂ
（図７）が形成される。ファンケーシング８に設けられ
た送風ファン取付け穴８ａａ（図４）と、架台１４に設
けられた送風ファン取付け穴１４ａと、帽体１に設けら
れた上記送風ファン取付けねじ穴１ｂに送風ファン取付
けねじ１２を差し込んで、送風ファン７を帽体１にねじ
止めする。

【００３７】なお、送風ファン取付けねじ穴１ｂは、帽
体１の内側に設けられた突起１ｃを貫通しないように設
けられる。したがって、帽体１が電気工事用の安全帽で
あっても、送風ファン取付けねじ穴１ｂによりＪＩＳ規
格等の耐電圧に関する安全規格を満たさなくなるという
恐れは発生しない。

【００３８】送風ファン取付けねじ穴１ｂが設けられた
帽体１の部分の内側に突起１ｃが設けられ、帽体１が強
度面でこの突起１ｃにより補強されるので、送風ファン
取付けねじ穴１ｂが帽体１に設けられても、帽体１の強
度が低下することを避けることができ、強度に関するＪ
ＩＳ規格等の安全規格を満たさなくなる恐れは発生しな
い。

【００３９】送風ダクト１３のうち迂回ダクト部分１３
ｂを帽体１のつば１ａに支持されるようにすると、送風
ダクト１３の位置が安定する。図６は、そのための一つ
の方法を示す。送風ダクト１３の外側側面には突起２０
が設けられている。突起２０の数は一つでもよいが複数
個のほうが望ましい場合が多い。突起２０が設けられる
位置は、帽体１のつば１ａより上の位置であり、図５に
示す例では、突起２０はつなぎダクト部分１３ａの側面
に設けられる。帽体１のつば１ａがつなぎダクト部分１
３ａより下方に位置する場合には、突起２０は迂回ダク
ト部分１３ｂの側面に設けられる。

【００４０】入れ子（ブッシュとも呼ばれることがあ
る）２１を、軟質のウレタンフォームやゴムなどの可撓
性部材を成形してあらかじめ生成し、帽体１のつば１ａ
に被せ、入れ子２１をつば１ａに支持させる。この入れ
子２１を挟むように送風ダクト１３の迂回ダクト部分１
３ｂを差し込む。迂回ダクト部分１３ｂに設けられた突
起２０によって、入れ子２１が圧縮され、帽体１、入れ
子２１、迂回ダクト部分１３ｂの接触面の摩擦抵抗が増
し、迂回ダクト部分１３ｂの先端は帽体１のつば１ａに
より支持される。迂回ダクト部分１３ｂは、引っぱるこ
とによりつば１ａから離脱させることもでき、入れ子２
１によりつば１ａに着脱自在に支持されることになる。

【００４１】送風ダクト１３は、不織布、シリコンゴ
ム、薄肉のポリエチレン樹脂成形品などの可撓性部材よ
り形成することが望ましい。送風ダクト１３のうち少な
くとも帽体１の内側に位置する部分を可撓性部材により
形成することが、帽体１に外部より衝撃が加えられたと
きに、頭部に与える衝撃を弱くするために望ましい。

【００４２】送風ダクト１３の長さが短いほど、送風ダ
クト１３の圧力損失が低下する。また、送風ダクト１３
の断面積が大きいほど、送風ダクト１３の圧力損失が低
下する。圧力損失が低いほど、所望の風量を得るために
必要な送風ファン７の駆動電力も少なくて済み、電池の
持続時間を増大することができる。

【００４３】帽体１の後部にある風路３の幅（つばに垂
直な方向の幅）は、一般に余り大きくはない。例えば、
２０ｍｍ程度である。したがって、送風ダクト１３の断
面積を大きくするには、送風ダクト１３のその幅方向の
サイズを大きくしないで、その方向に直角な方向（つば
に沿う方向のサイズ）を大きくすることが望ましい。そ
れにより、送風ダクト１３を着用者の頭部に接しない
で、送風ダクト１３の断面積を大きくすることができ
る。送風ダクト１３の長さを短くするために、送風ダク
ト１３の開放端は、風路３の入口付近、つまり帽体のつ
ば１ａのすぐ内側に配置され、風路３の奥のほうには入
れられていない。

【００４４】図７は、送風ファンの取付けを説明する図
である。送風ファン７のモータコード１０ｂを架台１４
に設けられたコード通し穴１４ｂに通し、コード１０ｂ
の先端にあるプラグ１０ｃ（図８）を電池ケース１６の
ジャック（図示せず）に差し込み、二つの送風ファン取
付けねじ１２の各々をファンケーシング８の送風ファン
取付け穴８ａａ、架台１４に設けられた送風ファン取付
け穴１４ａを通して帽体１の送風ファン取付けねじ穴１
ｂに挿入し、送風ファン７と架台１４を同時に帽体１に
固定する。

【００４５】図８は、送風ファン７の分解図である。送
風ファン７は、ファンケーシング８、ファン体９、モー
タ１０とから構成されている。ファン体９は、複数の羽
根よりなり、回転して風を送出する部分である。ファン
ケーシング８は奥行き方向の中央部分で前後に二つのケ
ーシング部分８ａ、８ｂに分割されていて、手前側ケー
シング部分８ｂは吸気用の開口部８ｂａを有し、後方ケ
ーシング部分８ａは二つのモータ取付け穴８ａｂとコー
ド通し穴８ａｃを有する。更に後方ケーシング部分８ａ
及び手前側ケーシング部分８ｂは、それぞれの外周に位
置する二箇所に送風ファン取付け穴８ａａを有する。

【００４６】後方ケーシング部分８ａのコード通し穴８
ａｃにモータコード１０ｂを通した後に、モータ取付け
ねじ１１をモータ取付け穴８ａｂに通してモータ１０を
後方ケーシング部分８ａに固定する。つぎにモータシャ
フト１０ａにファン体９を圧入する。ここではファン体
９の軸穴９ａの直径がモータシャフト１０ａの直径より
若干小さく作られているので、モータシャフト１０ａと
ファン体９は一体化される。更に、後方ケーシング部分
８ａと手前側ケーシング部分８ｂとを接着剤若しくは溶
剤などを用いて合体すると、送風ファン７が完成する。

【００４７】以上において、送風ファン７を帽体１の後
部に固定している理由は、主に以下のとおりである。送
風ファンを帽体１に固定しても、固定する位置が帽体１
の後部であるならば帽体１の高さが増えない。帽体１の
外側中央に送風ファンを配置すると、帽体１の実質的な
高さが増えるため、作業者は、作業中に帽体１を外部の
構築物にぶつける恐れがある。

【００４８】図１からも分かるように、頭部を支える首
の位置は帽体１の中心より若干後方にあるので、帽体１
の重心が帽体のやや後方にあるほうが安全帽は安定す
る。更に、通常の作業時には作業者の姿勢は前かがみの
姿勢である場合が多い。したがって、帽体１の重心が、
帽体１の中心よりやや後方にあったほうが、作業者は作
業がしやすい。送風ファン７を帽体１の外面の後部位置
に取り付けることは、帽体１の重心を帽体１の中心より
やや後方にするのに適している。

【００４９】更に、作業者が前屈みになって帽体１を前
方に傾けたとき、帽体１を頭部から抜けさせるモーメン
トは、送風ファンを帽体１の外面の後部に設けて安全帽
の重心を安全帽の中心より後方にするほうが、送風ファ
ン７を安全帽の外面の中央頂部に配置したときより小さ
くなり、かつ、着用者が屈んだときの角度による上記モ
ーメントの変化が少なくなるので、安全帽を使用したと
きの感じ（使用感）がよい。

【００５０】図１に示されたように、ヘッドバンド５ａ
の後部に設けられた長さ調整用部分は、帽体のつば１ａ
より下がっている。したがって、衝撃吸収ライナー２
（衝撃吸収ライナー２がないときには帽体１の内壁）と
ヘッドバンド５ａとの間隔が、帽体１の後部部分では、
帽体１の前部及び両側部分での間隔より広い。例えば、
市販の安全帽では、帽体１とヘッドバンド５ａとの隙間
は、帽体の前方及び両側部分では、衝撃吸収ライナー２
があるときには、約１０ｍｍほどしかなく、帽体の後部
では、帽体１とヘッドバンド５ａとの隙間は、前述のヘ
ッドバンド５ａの長さ調整用部分の下がりにより、約２
０ｍｍである。

【００５１】したがって、帽体１の後部のほうが前部あ
るいは両側部よりも送風ダクト１３を挿入しやすい。な
お、衝撃吸収ライナー２を使用しない安全帽の場合で
も、帽体１の後部のほうが前部あるいは両側部よりも送
風ダクト１３を挿入しやすいことには変わりはない。

【００５２】風路３内への送風は、以下の理由により帽
体１の後方から行うほうがよい。帽体内では、送風ファ
ン７より給気された外気は衝撃吸収ライナー２やヘッド
バンド５ａに当たって乱気流になる。もし帽体１の前方
から内部に向けて送風ファン７から外気を帽体内に送る
と、外気の量が多い場合には、目の前で風が激しく動
き、眼球表面（角膜）に風が強く当たる。このため、眼
鏡なしでバイクに乗るときのように、眼球表面（角膜）
が乾燥しすぎることが生じる。更に、埃の多い作業場で
は、埃が目に入りやすくなる。したがって、送風ファン
７を帽体１の外面の後方位置に配置することは、送風ダ
クト１３を長くしないで帽体１の後方より外気を給気す
ることができる。

【００５３】冷却能力を調べる実験によれば、送風ファ
ン７として消費電力が１．０〜１．５ワットである送風
ファンを使用し、送風ダクト１３として図４に示すよう
に、断面が２０ｍｍ×４４ｍｍの迂回ダクト部分を有す
る送風ダクトを使用した場合、後に説明するような、快
適感を着用者に与えることができる風量を得ることが出
来た。

【００５４】実験においては、被験者に自転車をこぐ等
の運動をさせ、被験者の運動により帽体１内の温度が上
昇した状態で、送風ファン７を駆動した。帽体１内の送
付ダクトの出口位置、帽体１内の頭部中央位置、帽体１
内の風路３の出口位置の温度変化を測定すると、送風フ
ァン７を駆動開始後、１分以内に、各測定点の温度は、
送風ファン７の吸い込み口の外気の温度近くに低下し
た。したがって、帽体１内のいずれの場所でも、１分以
内に空気が送風ファン７から供給される外気により排気
されていることがわかる。

【００５５】この結果、安全帽の着用者は、以下のよう
な理由により涼しく感じることになる。着用者が作業を
行うと、作業により体温が上昇し、頭部からの発熱も増
え、帽体内の風路３内の空気の温度が上昇する。あるい
は、作業者が屋外にいる場合には、太陽からの輻射熱に
より帽体内の風路３内の空気の温度が着用者の体温より
高くなる。このような状態で、送風ファン７と送風ダク
ト１３の作用により、帽体内の空気より温度が低い外気
が帽体内の風路３に供給され、帽体内の高温の空気が排
出されると、帽体内の風路３内の温度が低下し、着用者
は涼しく感じることになる。

【００５６】各測定点の最低温度は、各測定点毎に少し
異なるが、注目すべきは、各測定点の最低温度は、送風
ファン７の吸い込み口の外気の温度より低くなりうるこ
とである。これは、以下の理由による。送風ファン７に
より帽体内の風路３に供給された外気の湿度が、非飽和
状態（例えば７０％）であると仮定すると、帽体内の風
路３では、湿度が飽和状態（湿度１００％）になるま
で、頭部の汗が蒸発する。汗が蒸発するときに、蒸発潜
熱（気化熱）が周囲から奪われるために、周囲の温度が
下がることになる。したがって、汗が頭部にある間は、
送風ダクト１３から外気が連続して帽体内の風路３に供
給されることにより、帽体内の風路の温度が下がること
になる。外気の湿度が低いほど、この温度低下は顕著に
なる。

【００５７】したがって、安全帽の着用者は、上に説明
したように温度の高い帽体内の空気が排出されて帽体内
の空気の温度が低下したために涼しく感じる以上に、上
記気化熱の吸収により帽体内の温度が低下したために涼
しく感じることになる。このような涼感は、発汗が多い
ときに顕著であるので、本実施の形態では、着用者は、
発汗が多く暑く感じるときに涼しく感じることができ
る。こうして、着用者は、実用的な涼感を得ることがで
きる。本実施の形態による安全帽は、電子冷却素子など
の熱吸収可能な冷却装置を有さなくても、着用者に実用
的な涼感を与えることができる。

【００５８】本実施の形態によれば、市販の安全帽の外
側面に冷却装置及び電源用の電池を収納する電池ケース
を取り付けることができる。帽体の後部に冷却装置と電
源用電池が一体にして固定されるので安全帽の重心の位
置は、安全帽に中心より少し後方にあり、安全帽として
は使いやすい。冷却装置は、基本的には送風ファンと送
風ダクトのみで構成されていて、熱電素子等の電子冷却
装置を使用しないため、冷却装置は軽量である。電子冷
却装置を使用しないので、冷却装置の消費電力は少な
い。帽体に外気取り入れ口などの開口を設けないので、
安全帽の強度あるいは耐電圧等の本来の性能を低下させ
ることはない。

【００５９】送風ダクト１３は、送風ファン７の直下か
ら帽体１内の風路３の入り口付近に、つば１ａを迂回し
て達する長さであればよいので、短くて済み、かつ、断
面積も大きくできるので、圧力損失を非常に小さくする
ことができ、送風ファンの消費電力を増やさないで、必
要な風量を得ることが出来る。実験によれば、先に説明
したサイズの送風ダクト１３を使用したとき、送風ファ
ン７の消費電力が１〜１．５ｗであっても、着用者に快
適感を与えるに必要な風量を得ることができた。この程
度の消費電力ならば乾電池あるいは太陽電池により供給
可能であり、電池を継続して使用できる持続時間も実用
的な長さになる。乾電池の場合には、例えば、単３の乾
電池４個程度で実用的な涼感を得ることができる。

【００６０】被験者が感じる快適度と帽体内に供給され
る外気の風量との関係を調べる実験は、屋内に被験者を
配置し被験者に運動をさせない第１の状態（屋内・運動
負荷なし）と、屋内にいる被験者に自転車こぎ等の運動
をさせている第２の状態（屋内・運動負荷あり）、被験
者に屋外にて運動をさせている第３の状態（屋外・運動
負荷あり）において、風量を変化させて被験者が感じる
快適度を検査した。

【００６１】図９は、本実施の形態の安全帽により着用
者が快適と感じる風量に関する実験結果を示す図であ
る。一般に、同じ条件では、風量が小さい場合、涼感を
感じない着用者が出てくる。特に、頭髪が多い着用者は
そうである。一方、風量が多すぎると、安全帽の着用者
は、涼感を感じるが、風量が強すぎて、顔や眼球表面
（角膜）が乾燥し、着用者は不快感を覚えるようにな
る。したがって、被験者が快適と感じる風量には、下限
と上限が存在することになる。風量が下限より増えると
快適感は増えるが、風量が増え上限に近づくと快適感が
低下する。

【００６２】快適範囲の上下限は、上記第１、第２、第
３の状態のそれぞれに対して異なっている。第１の状態
では、下限と上限は、０．０８ｍ^３／ｍｉｎと、０．１
４ｍ ^３／ｍｉｎであった。第２の状態では、下限と上限
は、０．１１ｍ^３／ｍｉｎと、０．１７ｍ^３／ｍｉｎで
あった。第３の状態では、下限と上限は、０．１４ｍ ^３
／ｍｉｎと、０．２ｍ^３／ｍｉｎであった。したがっ
て、一般的には、風量を０．０８ｍ^３／ｍｉｎ以上、
０．２ｍ^３／ｍｉｎ以下にすることが、着用者に快適感
を与えるうえで有効である。

【００６３】＜発明の実施の形態２＞図１０は、本発明
に係る安全帽の第２の実施の形態の斜視図である。図１
１は、本実施の形態における送風ファン７の取付けの説
明図である。本実施の形態では、送風ファン７と電池ケ
ース１６は、ベルト１５により帽体１の外面の周辺部に
固定される。送風ファン７と電池ケース１６は、帽体１
の外面の後方位置に配置される。

【００６４】送風ファン７と電池ケース１６が、送風フ
ァン７内のファン取付け穴８ａａに挿入された送風ファ
ン取付けねじ１２を用いて架台１４にねじ止めされる。
架台１４は、帽体１には固定されない。架台１４の両端
にあるベルト通し穴１４ｃにベルト１５を通し、架台１
４を帽体１の外周にベルト１５により固定する。ベルト
１５の長さはアジャスター１５ａで調整することができ
る。このように、アジャスター１５ａにより長さを調整
できるベルト１５も伸縮自在のベルトと見なすことにす
る。もちろん、ゴム等の伸縮自在な素材によりベルト１
５が生成されてもよい。

【００６５】ベルト１５の使用により、帽体１の外面に
送風ファン７を固定することが容易になる。固定された
送風ファン７を帽体１から遊離させることも同様に容易
となる。例えば、冬季には、ベルト１５を緩めることに
より、送風ファン７を帽体１からはずすことができる。

【００６６】第１の実施の形態では、帽体１の内面に突
起１ｃ（図５）が設けられ、当該突起１ｃが位置する帽
体１の部分に送風ファン取付けねじ穴１ｂが形成され、
当該ねじ穴１ｂに通じるための送風ファン取付け穴１４
ａ（図７）が架台１４に形成され、送風ファン取付けね
じ１２を架台１４の送風ファン取付け穴１４ａを貫通さ
せて突起１ｃ内の送風ファン取付けねじ穴１ｂに係合さ
せて、送風ファン７と架台１４とを同時に帽体１に固定
していた。

【００６７】しかし、本実施の形態では、このような突
起１ｃ及び送風ファン取付けねじ穴１ｂは不要であり、
代わりに、架台１４に設けられた送風ファン取付け穴１
４ａをねじ穴として、送風ファン７は、この送風ファン
取付け穴１４ａにねじ止めされる。したがって、本実施
の形態では、帽体１自身に突起１ｃを設ける必要もな
く、その突起１ｃに送風ファン取付けねじ穴１ｂを形成
する必要もなく、市販の安全帽をそのまま使用できる。

【００６８】なお、ベルト１５を使用すると、送風ファ
ン７の帽体上の位置をユーザーの好みで変更することも
できる。既に述べたように、一般には、帽体１の前方に
送風ファン７を配置すると、風が顔（特に目）に当たり
やすく、角膜が乾燥するなどの不快な症状が発生しやす
い。したがって、送風ファン７の位置は、一般には帽体
１の後方が望ましい。

【００６９】しかし、特殊な作業環境で作業するために
送風ファン７の位置を帽体１の後方以外の位置に変更し
たい場合、本実施の形態では、送風ファン７の位置を変
更することが容易である。例えば、燃焼炉又は乾燥炉の
傍で作業する場合などにおいて、顔の左又は右の方向か
ら熱風を受けるような姿勢で作業をする場合には、熱風
を受ける頬や顔に向けて送風ファン７から外気を送風す
るようにしてもよい。その場合には、熱風を受ける部分
に外気が強く吹き付けられるので、その部分の温度を下
げることができる。

【００７０】＜発明の実施の形態３＞図１２は、本発明
に係る安全帽の第３の実施の形態の平面図である。本実
施の形態では、送風ファン７と電池ケース１６とが、別
々に設けられた送風ファン用架台１８と電池ケース用架
台１９に固定され、それらの架台１８と１９がベルト１
５で連結されて帽体１の外面の周辺部に取り付けられて
いる。送風ファン７と電池ケース１６は、帽体１の外面
の周辺部の中間位置に位置している。

【００７１】既に述べた実施の形態１又は２において
は、送風ファン７と電池ケース１６は帽体１の後部に配
置され、送風ファン７と電池ケース１６内の電池の重量
が帽体１の後部に集中する。もし送風ファン７と電池の
総重量が重すぎて、安全帽の重心が後方に移動しすぎ
て、装着時に安全帽が不安定である場合、本実施の形態
に即して、送風ファン７と電池ケース１６を帽体１の外
面の両側位置に分離して配置することが有効である。

【００７２】送風ファン７用のモータコード１０ｂは、
帽体１の外周に沿って電池ケース１６に達する長さを有
し、電池ケース１６に設けられたジャック（図示せず）
に差し込まれる。送風ダクト１３は、送風ファン７から
供給される外気を帽体１の後方より帽体１内に給気する
ために、送風ファン７から供給される外気を帽体１の後
部に導き、帽体１のつば１ａを迂回して帽体１内の風路
３に供給するようになっている。

【００７３】図１３は、本実施の形態で使用可能な送風
ダクト１３の斜視図である。つなぎダクト部分１３ａ
は、帽体１の側面に位置する送風ファン７から帽体１の
後部まで延長するように成形されていて、当該後部にお
いて、迂回ダクト部分１３ｂの側面に接続され、送風フ
ァン７から給気された外気を迂回ダクト部分１３ｂの側
面に供給している。

【００７４】迂回ダクト部分１３ｂは、側面に供給され
た外気を帽体１のへり１ａを迂回して帽体１の内部に供
給するようになっている。ダクト１３は少なくとも軟質
のウレタンフォームやゴムなどで成形され、図６に示し
たダクト１３と同様に、突起２０を有し、入れ子２１を
使用してダクト１３は、帽体１のつば１ａに固定され
る。

【００７５】このようにして、送風ファン７と電池ケー
ス１６を帽体１の両側面に分離して配置することができ
るので、第１あるいは第２の実施の形態に比べて、送風
ファン７と電池を使用したときの安全帽の重心が後方に
ずれることを防ぐことができる。なお、送風ダクト１３
の重量は、送風ファン７あるいは電池に比べるとはるか
に小さくすることができるので、送風ダクト１３の重量
は安全帽の重心の位置に実質的に影響を与えない。

【００７６】なお、本実施の形態では、送風ダクト１３
の長さは、これまでに示した実施の形態で使用された送
風ダクトに比べて長いので、送風ダクト１３における圧
力損失は大きくなり、送風ファン７により供給される風
量はこれまでの実施の形態に比べると低下するが、送風
ファン７を駆動する電力をごく少し増大するだけで、こ
れまでの実施の形態に近い風量を得ることができる。

【００７７】本発明は、以上に述べた実施の形態に限定
されるのではなく、本発明の要旨を変えない範囲で、上
記実施の形態を修正あるいは変更してもよいことは言う
までもない。例えば、以上の実施の形態において、衝撃
吸収ライナー２を使用しない簡易型安全帽に本発明を適
用してもよい。

【００７８】また、第３の実施の形態では送風ファン７
と電池ケース１６を帽体１の外側側面に固定するのにベ
ルト１５を用いたが、ベルト１５を用いないで、送風フ
ァン７と電池ケース１６をねじ止めにより帽体１の外側
両側面に固定してもよい。

【００７９】また、以上の実施の形態では、電池ケース
を帽体１の外面にねじ又はベルトを用いて固定し、使用
時に電池が電池ケースに充填される。しかし、電源とし
て太陽電池を使用することもできる。この場合には、電
池ケースは使用する必要はなく、代わりに、太陽電池を
帽体１の外面の適当な部分、例えば帽体１の外面の前方
部分若しくは外面の前方部分と中央部分に固定して使用
すればよい。

【００８０】あるいは、電池を使用する場合でも、電池
ケースを帽体外面に設けないで、電池入りの電池ケース
を作業者の胸ポケットに入れるかあるいは作業者の腰に
固定し、当該電池ケースに送風ファン用のモータコード
を接続する方法を採用することもできる。この場合で
も、使用される電池は軽量であり、作業者にとって電池
の重量は使用感を悪くしないと期待される。モータコー
ドを、帽体の後部から作業者の胸ポケットあるいは腰に
導けばよい。モータコードの途中の部分を場合によって
は作業者の作業服上に固定してもよい。このようなモー
タコードの存在が作業を妨害する可能性は、作業者の作
業の内容によっては少ないと期待される。

【００８１】あるいは送風ダクト１３を帽体１に固定す
るのに入れ子２１を使用したが、入れ子２１を用いない
で、他の方法、例えばねじ止め等を使用してもよいこと
は言うまでもない。

【００８２】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、帽体の強度あるいは耐電圧等の安全帽の本来の性能
を損なわず、軽量で電力消費が少なく、着用者の作業を
妨害せず、しかもコストが低い冷却装置を有し、作業用
に適した安全帽を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る安全帽の第１の実施の形態の縦断
面図である。

【図２】図１に示した安全帽の斜視図である。

【図３】図１の帽体内に設けられた装着体の斜視図であ
る。

【図４】送風ファンと送風ダクトを拡大して示す斜視図
である。

【図５】送風ファンの取付け部分の拡大図である。

【図６】送風ダクトを帽体のつばに支持させる一つの方
法を説明する図である。

【図７】送風ファンの取付けを説明する図である。

【図８】送風ファンの分解図である。

【図９】第１の実施の形態の安全帽により快適な涼感を
与えることができる風量に関する実験結果を説明する図
である。

【図１０】本発明に係る安全帽の第２の実施の形態の斜
視図である。

【図１１】第２の実施の形態における送風ファンの取付
けの説明図である。

【図１２】本発明に係る安全帽の第３の実施の形態の平
面図である。

【図１３】第３の実施の形態で使用可能な送風ダクトの
斜視図である。

【符号の説明】

１…帽体、１ａ…つば、１ｂ…送風ファン取付けねじ
穴、１ｃ…突起、２…衝撃吸収ライナー、３…風路、４
…止め具、５…装着体、５ａ…ヘッドバンド、５ｂ…ハ
ンモック、５ｃ…環ひも、５ａａ…調整穴、５ａｂ…突
起、６…あごひも、６ａ，６ｂ…ファスナー、７…送風
ファン、８…ファンケーシング、８ａ…後方ケーシング
部分、８ｂ…手前側ケーシング部分、８ａａ…送風ファ
ン取付け穴、８ａｂ…モータ取付け穴、８ａｃ…コード
通し穴、８ｂａ…吸気用の開口部、８ｃ…吹出口、９…
ファン体、９ａ…ファン体の軸穴、１０…モータ、１０
ａ…モータシャフト、１０ｂ…モータコード、１０ｃ…
プラグ、１１…モータ取付けねじ、１２…送風ファン取
付けねじ、１３…ダクト、１４…架台、１４ａ…送風フ
ァン取付け穴、１４ｂ…コード通し穴、１４ｃ…ベルト
通し穴、１５…ベルト、１５ａ…アジャスター、１６…
電池ケース、１６ａ…スイッチ、１６ｂ…蓋、１８…送
風ファン用架台、１９…電池ケース用架台、２０…突
起、２１…送風ダクト支持用入れ子（ブッシュ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帽体の外面に固定された送風ファンと、前記送風ファンにより供給される空気を、前記帽体内に
設けられた頭部装着体と前記帽体の内壁との間に位置す
る風路に前記帽体の下端を迂回して供給するための送風
ダクトと、を備え、前記送風ダクトは、前記送風ファンの吹出口にその一端
が取り付けられ、前記風路内にその他端が開放され、前
記一端と前記他端の間に前記帽体の下端を迂回して給気
するための迂回ダクト部分を有することを特徴とする安
全帽。
【請求項２】前記送風ダクトのうち少なくとも前記帽
体内に位置する部分は可撓性の部材により構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の安全帽。
【請求項３】前記迂回ダクト部分は、前記帽体の周辺
部により支持された入れ子により前記帽体に着脱可能に
支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載
の安全帽。
【請求項４】前記送風ファンは、前記帽体の外面の後
部位置に固定され、前記送風ダクトの前記他端は、前記
帽体内の後部位置に配置されていることを特徴とする請
求項１から３のいずれか一つに記載の安全帽。
【請求項５】前記送風ファンは、前記帽体の外面の周
辺部の中間位置に配置され、前記送風ダクトの前記迂回
ダクト部分は、前記帽体の後部位置に配置され、前記送
風ダクトの前記他端は、前記帽体内の後部位置に配置さ
れ、前記送風ダクトは、前記一端を前記迂回ダクト部分
に連結するための、前記帽体の外面の周辺部に沿って設
けられたつなぎ部分を更に有することを特徴とする請求
項１から３のいずれか一つに記載の安全帽。
【請求項６】前記送風ファンは、伸縮自在のベルトに
より、前記帽体の前記外面に固定されていることを特徴
とする請求項１から５のいずれか一つに記載の安全帽。
【請求項７】前記送風ファンによる風量は、毎分０．
０８ｍ^３以上０．２ｍ^３以下であることを特徴とする請
求項１から６のいずれか一つに記載の安全帽。