JP3133214U - ヘルメット用送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘルメットの外周に脱落することなく確実に装着でき、且つ長時間の送風を行うことが可能なヘルメット用送風機を提供する。
【解決手段】ヘルメットの周辺部に装着され、外気入口５、前記ヘルメットの周辺部の下側を回り込むほぼＵ字形の送風部６、および、これらの間に配置されたファン付きモータＭを有するヘルメット取付体２と、ベルトまたは衣服に支持され、内部の電池格納部２６、および外部に露出する電源スイッチ２８を含む電池格納体２２と、係る電池格納体２２に格納されたリチウム−イオン電池Ｂと上記ヘルメット取付体２のファン付きモータＭとの間を導通するリード線Ｌと、を備える、ヘルメット用送風機１。
【選択図】 図１

Description

本考案は、ヘルメットの内側にエアを確実に供給できると共に、作業に支障を生じにくいヘルメット用送風機に関する。

危険性のある屋外の作業現場や高温を伴う製造工程では、安全性を図るため、ヘルメットの着用が規則などで義務付けられている。しかし、特に夏季には、発汗作用が促進されるため、ヘルメットの内側が蒸れ易くなり、且つ汗を流れ落ちるため、適宜ヘルメットを外して汗拭きをせざるを得なくなる。このため、作業能率が低下したり、注意力が散漫となって、危険を避ける判断力が鈍くなる、などの問題がある。また、工場内では、工場用扇風機（工場扇）などにより、その付近に居る作業者は、ヘルメット内の蒸れをある程度解消できるが、移動を伴う作業者の場合、屋外は基より屋内でも、上記ヘルメット内の蒸れを防げなかった。

前記ヘルメット内の蒸れを防ぐため、外部と内部とを仕切る遮蔽板（例えば、ヘルメット）の端縁を挟持するグリップ部を有する筺体、係る筺体の内側で外気を吸引する軸流（プロペラ）ファン、当該ファンを駆動するモータ、係るモータに給電する電池の格納部、およびヘルメットの内部に開口部が向けられた送風ノズル、および、上記筺体の表面に設けたスイッチを備えた送風器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２４０２１１号公報（第１〜５頁、図１〜５）

しかしながら、特許文献１の前記送風器は、ヘルメットの端縁にグリップさせる筺体の内部に重量が大きな電池を格納していため、面ファスナーを用いて筺体をヘルメットの端縁にグリップさせても、作業者が行う作業に伴う動作により、ヘルメットから脱落するおそれが高い。更に、前記筺体に電池を格納するため、少容量の小さな電池しか格納できず、長時間にわたって送風を行うことは、困難であった。しかも、筺体内に軸流ファンとモータとを同軸にして内蔵するため、筺体の容積が過大となって、ヘルメットに装着し難くなる、という問題もあった。

本考案は、背景技術において説明した問題点を解決し、ヘルメットの外周に脱落することなく確実に装着でき、且つ長時間の送風を行うことが可能なヘルメット用送風機を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および考案の効果

本考案は、前記課題を解決するため、ヘルメットに装着する送風部と、これに給電する電池を格納する格納部とを別体とし、後者を作業者のベルトや衣服に取り付け可能とする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本考案のヘルメット用送風機（請求項１）は、ヘルメットの周辺部に装着され、外気入口、前記ヘルメットの周片部の下側を回り込むほぼＵ字形の送風部、および、これらの間に配置されたファン付きモータを有するヘルメット取付体と、ベルトまたは衣服に支持され、内部の電池格納部、および外部に露出する電源スイッチを含む電池格納体と、係る電池格納体に格納された電池と上記ヘルメット取付体のファン付きモータとの間を導通するリード線と、を備える、ことを特徴とする。

これによれば、ヘルメット取付体は、内部にファン付きモータのみを有するため、小型で且つ軽量となってヘルメットの周辺部にバンドや面ファスナーなどを介して装着することで、作業者の動きによっても脱落しにくくなる。更に、電池は、ベルトまたは衣服に支持される電池格納体に格納されるため、必要な電圧で且つ所要容量の電池を容易に格納できる。このため、係る電池から前記リード線を介して、ヘルメット取付体のファン付きモータに対し、所要電圧の電流を長時間にわたり給電できるので、ヘルメットの内側に送風を安定して行える。従って、ヘルメットを用いて行う作業者は、夏季などにおいて、発汗による蒸れを解消ないし低減されるため、快適且つ安全にして、必要な作業を確実に行うことが可能となる。
尚、前記ファン付きモータは、次述するアウターロータ形のブラシレス直流モータのほか、全体がほぼ太鼓（ドラム）形状のシロッコファンの回転軸をインナーロータの回転軸に連結した形態としても良い。
尚また、前記電池には、充電可能なＮｉ−Ｋｄ（ニッケル・カドミウム）電池やニッケル水素電池のほか、後述するリチウム−イオン電池が用いられる。

また、本考案には、前記ファン付きモータは、アウターロータ形のブラシレス直流モータであって、ヘルメット取付体の本体内面に固定されるステータと、係るステータの周囲を回転する円筒形のロータと、係るロータの外周面に沿って取り付けられたシロッコファンと、を同心状に備えている、ヘルメット用送風機（請求項２）も含まれる。
これによれば、ファン付きモータは、ヘルメット取付体の内部に固定されるステータと、その周囲を回転する円筒形のロータと、係るロータの外周面に沿って取り付けられたシロッコファンと、を同心状に備えるアウターロータ形のブラシレス直流モータであるので、厚みが約１０数ｍｍのケース内に納められる。このため、ヘルメット取付体を薄形で且つコンパクトに形成できる。しかも、シロッコファンを用いるため、ロータの比較的少ない回転数によっても、静圧を低下させることなく、多量のエアをヘルメットの内側に安定して送風できる。
尚、前記ロータの内周面には、多極着磁されたリング形の磁石が配置されている。係る磁石には、例えば、Ｎｄ−Ｂ系などを含む希土類系ボンド磁石を用いる。

更に、本考案には、前記電池格納体の電池格納部には、充電可能なリチウム−イオン電池が格納される、ヘルメット用送風機（請求項３）も含まれる。
これによれば、例えば、約５〜７Ｖの電圧の直流電流を、長時間にわたって給電できるので、前記ヘルメット取付体内のファン付きモータを安定して駆動させることが可能となる。しかも、メモリー効果が比較的少ないので、複数回の充電によっても、充電される電池容量が低下し難く、安定した給電が可能となる。
尚、前記リチウム（Ｌｉ）−イオン電池には、ＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵し、出力電圧を数段階で切替可能とした形態も含まれる。

加えて、本考案には、前記ヘルメット取付体は、ヘルメットの外周に巻き付けるバンドを挿通させ、または係るバンドに掛け止めする係止片を有し、前記電池格納体は、ベルトを挿通させ、または係るベルトあるいは衣服に掛け止めする係止片を有している、ヘルメット用送風機（請求項４）も含まれる。
これによれば、比較的軽量で且つコンパクトな前記ヘルメット取付体は、その本体に設けた係止片の通し孔にヘルメットの外周に巻き付けたバンドを挿通したり、その本体に設けた鈎型の係止片を介して、上記バンドに掛け止めされるので、激しい動きの作業によっても、ヘルメットからの脱落を確実に防止できる。一方、前記電池格納体は、その本体に設けた鈎型の係止片または通し孔を有する係止片を介して、ベルトや衣服に掛け止めされるので、上記同様の作業によっても、当該ベルトや衣服からの脱落を確実に防げる。

尚、前記ベルトには、ズボンの腰回りに通すベルトのほか、一方の肩から反対側の腰付近に斜めに通すベルトも含まれる。更に、前記衣服は、作業ズボンの背中側や、作業上着（例えば、シャツ）の胸部または袖部において、それぞれ上向きに開口するポケットや、各種のズボンにおける上端縁も含まれる。

以下において、本考案を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本考案のヘルメット用送風機１の外観を示す斜視図、図２は、そのヘルメット取付体２を示す垂直断面図、図３は、係るヘルメット取付体２に内蔵されるファン付きモータＭを示す概略図である。
ヘルメット用送風機１は、図１に示すように、ヘルメットの周辺部に装着されるヘルメット取付体２と、例えば、ズボン（衣服）のベルトに掛け止めされて支持される電池格納体２２と、係る電池格納体２２に格納されたリチウム−イオン電池（電池）Ｂと上記ヘルメット取付体２に内蔵されるファン付きモータＭとの間を導通するリード線Ｌと、を備えている。

ヘルメット取付体２は、図１，図２に示すように、ほぼ直方体で内部４ａにファン付きモータＭに内蔵する本体４、係る本体４から垂下し且つ後述するヘルメットの周辺部を回り込む側面視がほぼＵ字形の送風部６、係る送風部６と本体４との間の外側に位置し且つ斜め下向きに開口する外気入口５、および送風部６の先端で且つヘルメットの内側に開口する送風口８と、を備えている。
図２に示すように、外気入口５の内側には、送風部６の外側壁が上向きに延びた仕切り壁７が立設し、外気入口５と送風部６の内部６ａとの間におけるエアのリークを防いでいる。係る仕切り壁７によって、前記ファン付きモータＭは、外気入口５と送風部６との間に配置される。

また、図１に示すように、本体４のヘルメットに隣接する内側面には、ヘルメットの外周に巻き付けるバンドを挿通する縦長の通し孔９ａを有する係止片９が突設されている。更に、本体４の側面には、ファン付きモータＭと導通する凹型端子１９が配置されている。尚、前記本体４、送風部６、仕切り壁７、および係止片９は、図１で左右方向に二分割される一対の樹脂（例えば、ポリプロピレン、アクリル樹脂、またはＡＢＳ樹脂など）成形体からなる。

図１に示すように、電池格納体２２は、ほぼ直方体の本体２３、その内側に位置し且つリチウム−イオン電池（電池）Ｂを格納する電池格納部２６、本体２３の上面２４に露出する電源スイッチ２８および電圧切替スイッチ２９、および係る上面２４における一方の長辺から断面ほぼ逆Ｌ字に延びた係止片２５を備えている。係る係止片２５と本体２３との間には、後述するベルトを受け入れる下向きの凹溝２５ａが位置している。また、本体２３の上面２４には、上記電池Ｂと導通する凹型端子２７が配置されている。尚、上記電池Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵している。
更に、リード線Ｌは、図１に示すように、その両端にヘルメット取付体２側の凹型端子１９に接続される凸型端子ｊ１と、電池格納体２２側の凹型端子２７に接続される凸型端子ｊ２とを有している。

ファン付きモータＭは、図２，図３に示すように、偏平な円盤状のケース１０と、その中心部に固定されたステータ１５と、係るステータ１５の周囲を回転する円筒形状のロータ２０と、係るロータ２０の外周に沿って取り付けたシロッコファンＦと、を同心状に備えている。
ケース１０は、例えば、ＡＢＳ樹脂からなり、図２に示すように、円形の開口部１１がヘルメット取付体２の本体４の外気入口５側に開口するように、中心部に細径の円筒部１２を有する背面を、上記本体４の内面に固定されている。係るケース１０の外周面には、送風部６の内部６ａに向かって開口する吐出口１３が形成されている。尚、円筒部１２の内側には、２個のボール軸受ｂを介して回転軸１４が回転可能に支持されている。

また、図３に示すように、上記円筒部１２の周囲には、放射方向に対称に延びた６個のティース１６と、それらの先端ごとに位置する突極１７と、各ティース１６に巻き付けたコイルｃとを有するステータ（ステータヨーク）１５が固定されている。尚、上記ティース１６および突極１７は、軟磁性材の珪素鋼板などを複数枚積層したものであり、コイルｃは、銅線からなる。
更に、図２，図３に示すように、前記回転軸１４の先端には、軟磁性の圧延鋼板などをプレス加工した偏平な円筒形を呈するロータ（ロータヨーク）２０が固定され、その内周面には、リング形の磁石ｇが接着されると共に、ロータ２０の外周面には、同じ円周方向に沿って傾斜した多数の多数の羽根ｆからなるシロッコファンＦが取り付けられている。尚、上記羽根ｆは、円周方向ないし径方向と共に、シロッコファンＦの軸方向にも傾斜した螺旋形状を呈するものでも良い。

上記磁石ｇは、例えば、Ｎｄ−Ｂ系の磁性材からなる粉末をポリアミド樹脂と共に、リング形に射出成形した希土類系ボンド磁石であり、その円周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に着磁対数４（磁極数８）にして多極着磁されている。
尚、図３に示すように、ケース１０の前記開口部１１は、シロッコファンＦの各羽根ｆの根元側が露出するような直径（内径）である。また、図３中の符号１８は、磁石ｇの磁極の位置を検出す磁気センサのホール素子を示す。更に、図示しない半導体素子により、各コイルｃに交互に逆向きの電流を通電させている。
以上のようなファン付きモータＭは、アウターロータ形の３相ブラシレス直流モータであり、前記電池格納体２２に格納されたリチウム−イオン電池Ｂから給電された電流が、ステータ１５の各コイルｃに通電されると、各ティース１６こどに形成される磁界と隣接する磁石ｇのＮ極・Ｓ極とが、吸引および反発することにより、ロータ２０およびシロッコファンＦが回転される。

図４は、前述したヘルメット用送風機１の使用状態を示す概略図である。
図４に示すように、先ず、ヘルメット取付体２の送風部６をヘルメットＨにおける頭部ｈ後側の周辺部の下側を周り込ませ且つ送風口８をヘルメットＨの内側に向けた状態で、当該ヘルメットＨの外周に沿って巻き付けたバンドｖを、ヘルメット取付体２における係止片９の通し孔９ａに挿通する。これにより、係るヘルメット取付体２をヘルメットＨに脱落不能に装着できる。
また、作業ズボン（衣服）ｚの腰の周りに巻き付けたベルトＶに、電池格納体２２の係止片２５を掛け止めし、当該ベルトＶの上辺部を係止片２５に隣接する凹溝２５ａに挿入する。この際、電池格納体２２は、図示のように、ベルトＶのうち、作業者の背中寄りの位置に掛け止めすることが望ましい。

更に、図４に示すように、ヘルメット取付体２および電池格納体２２の前記凹型端子１９，２７に、リード線Ｌの両端に位置する凸型端子ｊ１，ｊ２を差し込んで、電池格納体２２に格納した前記リチウム−イオン電池Ｂと、ヘルメット取付体２の前記ファン付きモータＭとを、通電可能とする。この際、係るリード線Ｌは、作業者の首付近から作業上着（衣服）ｓの背中側に垂れるようにすることが望ましい。
係る状態で、電池格納体２２の前記電源スイッチ２８をオンにして、前記リチウム−イオン電池Ｂから前記ファン付きモータＭにおけるステータ１５の各コイルｃに給電する。その結果、ステータ１５の各ティース１６とロータ２０側の磁石ｇのＮ極・Ｓ極との吸引・反発によって、ロータ２０およびシロッコファンＦが円周方向に回転する。

係るシロッコファンＦの回転によって、図４の一点鎖線で囲んだヘルメットＨの部分拡大断面図中の矢印で示すように、ヘルメット取付体２の外気入口５から本体４の内部４ａに吸引されたエアは、前記ケース１０の開口部１０から、シロッコファンＦを構成する多数の羽根ｆ，ｆ間の根元側を通って、圧縮されつつ前記吐出口１３から送風部６の内部６ａに圧送される。そして、送風口８からヘルメットＨの内側で且つ作業者の頭部ｈに向けて吹き付けられる。
その結果、夏季などの発汗作用が活発に生じる際に、ヘルメットＨを着用する作業者の頭部ｈにエアが長時間にわたり、連続して送風されるため、ヘルメットＨ内の蒸れを防止できると共に、蒸れに伴う注意力や判断力などの低下も抑制することが可能となる。尚、前記電圧切替スイッチ２９を切り替えることで、ファン付きモータＭのシロッコファンＦの回転数を調整し、作業環境や作業者の体調などに応じて、エアの送風量および風圧を変更することができる。

因みに、本考案の送風機１における前記ファン付きモータＭに、日本サーボ（株）製の商品名：ブラシレスＤＣファン＆ブロア（機種名：Ｅ０５１５Ｈ１２Ｂ：ケース１０の厚さ１５ｍｍ×直径５０ｍｍ）を用い、前記リチウム−イオン電池Ｂに、イーダン（株）製の商品名：ＥＤ−Ｃ２１１９３７６６Ｓ（ｍｈ２０００ｍＡｈ、７．４Ｖ）を用いて実験した。
その結果、前記ロータ２０およびシロッコファンＦは、連続して約１６時間にわたり回転させることができた。この際、前記ケース１０の吐出口１３におけるエアの風量は、約０．０５ｍ^３／分であり、吐出口１３での静圧は、約３５Ｐａであった。
係る実験結果から、本考案の優れた実用性および優位性が容易に理解される。

尚、本考案は、以上において説明した形態に限定されるものではない。
例えば、前記ヘルメット取付体２は、その本体４に前記係止片２５を突設し、ヘルメットＨの外周に巻き付けた前記バンドｖに掛け止めする形態としても良い。
また、前記ヘルメット取付体２の送風部６は、送風口８側が偏平なラッパ形に拡がった形態や、送風口８が左右に２分割されたほぼＹ字形の形態としても良い。
また、前記ファン付きモータＭは、ステータ１５のティース１６が２個、４個、または８個で、且つ磁石ｇがその円周方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に着磁対数１、２、３，または６（磁極数２、４、６、１２）に多極着磁された形態としても良い。

更に、前記ファン付きモータのロータに接着する磁石は、フェライトまたはＳｍ−Ｃｏ系のリング形を呈する磁石素材に前記多極着磁した磁石としても良い。
また、前記電池格納体２２は、その本体２３に前記縦長の通し孔９ａを有する係止片９を突設し、前記ベルトＶを通し孔９ａに挿通する形態としても良い。
更に、前記電池格納体２２は、前記腰周りのベルトＶに限らず、一方の肩から反対側の腰に斜めに掛けたベルトに掛け止めしたり、あるいは、作業上着や作業ズボンのポケットに収納したり、係るポケットの上縁に掛け止めするようにしても良い。
加えて、前記電池格納体２２に格納する電池は、Ｎｉ−Ｋｄ電池やニッケル水素電池などの充電可能な他の電池を用いても良い。

本考案のヘルメット用送風機の外観を示す斜視図。 上記送風機のヘルメット取付体を示す垂直断面図。 上記ヘルメット取付体に内蔵されるファン付きモータＭを示す概略図。 上記送風機の使用状態を示す概略図。

符号の説明

１…………ヘルメット用送風機
２…………ヘルメット取付体
４…………本体
４ａ………内部
５…………外気入口
６…………送風部
９，２５…係止片
１５………ステータ
２０………ロータ
２２………電池格納体
２６………電池格納部
２８………電源スイッチ
Ｈ…………ヘルメット
Ｍ…………ファン付きモータ
Ｆ…………シロッコファン
Ｂ…………リチウム−イオン電池（電池）
ｖ…………バンド
Ｖ…………ベルト
ｚ…………作業ズボン（衣服）
ｓ…………作業上着（衣服）

Claims (4)

1. ヘルメット(Ｈ)の周辺部に装着され、外気入口(５)、前記ヘルメット(Ｈ)の周辺部の下側を回り込むほぼＵ字形の送風部(６)、および、これらの間に配置されたファン付きモータ(Ｍ)を有するヘルメット取付体(２)と、
   ベルト(Ｖ)または衣服(ｚ，ｓ)に支持され、内部の電池格納部(２６)、および外部に露出する電源スイッチ(２８)を含む電池格納体(２２)と、
   上記電池格納体(２２)に格納された電池(Ｂ)と上記ヘルメット取付体(２)のファン付きモータ(Ｍ)との間を導通するリード線(Ｌ)と、を備える、
   ことを特徴とするヘルメット用送風機(１)。
2. 前記ファン付きモータ(Ｍ)は、アウターロータ形のブラシレス直流モータであって、ヘルメット取付体(２)の本体(４)内面に固定されるステータ(１５)と、係るステータ(１５)の周囲を回転する円筒形のロータ(２０)と、係るロータ(２０)の外周に沿って取り付けられたシロッコファン(Ｆ)と、を同心状に備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘルメット用送風機(１)。
3. 前記電池格納体(２２)の電池格納部(２６)には、充電可能なリチウム−イオン電池(Ｂ)が格納される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘルメット用送風機(１)。
4. 前記ヘルメット取付体(２)は、ヘルメット(Ｈ)の外周に巻き付けるバンド(ｖ)を挿通させ、または係るバンド(ｖ)に掛け止めする係止片(９)を有し、前記電池格納体(２２)は、ベルト(Ｖ)を挿通させ、または係るベルト(Ｖ)あるいは衣服(ｚ，ｓ)に掛け止めする係止片(２５)を有している、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のヘルメット用送風機(１)。

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