JP3156862U

JP3156862U - 帽子取付け用温度調節装置。

Info

Publication number: JP3156862U
Application number: JP2009007877U
Authority: JP
Inventors: 克也水井
Original assignee: 克也水井
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2019-11-05

Abstract

【課題】帽子本体に後付けで取付け頭部に快適な清涼感をもたらす帽子取付け用温度調節装置を提供する。【解決手段】帽子本体の外壁面上に配されるソーラー発電部６あるいはバッテリなどの電源と、前記電源の出力により動作する送風機２と、前記電源と前記送風機とを接続する接続手段と、前記送風機の吸気口に接続し前記帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺まで頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段４３によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段４４によって形成する案内板４１及びフィルタ４２とから構成する内装部材と、前記送風機の運転を制御する制御手段とからなる。【選択図】図１

Description

本考案は、帽子本体に取付ける帽子取付け用温度調節装置に関する。

夏などの暑い季節の屋外作業には、強い日差しを遮るとともに額や頭部を冷やすための対策が必要不可欠である。特に、工事用、保安用のヘルメットや二輪車などのヘルメットにおいては、安全上のこともありヘルメット頭頂部に開口部を取るには強度面からの制限があり夏場の熱さ対策として断熱以外の対策は非常に難しい面がある。更に、屋内での高熱作業などにおいても熱さ対策には以前にも増して強い要請がある。これらの要請に対して、従来より帽子の頭頂部にファン付きモータを備え太陽電池からの電気で回転させるものがあった。

例えば、特許文献１では、帽子の付属部材に装着する樹脂製の内装キャップの前上部に電動ファンを取り付け電源電池で回して内装キャップの外周と帽体内面との間から排気し内装キャップの下部から外気を流動させる例がある。また、特許文献２では、通気孔を有する帽子とその内部にあって通気性のある内皮とで形成される空間の頭部にファンがあって内皮から入った空気を外部に出す例がある。また、特許文献３には、帽子頭頂部にファンがあり外部に排気すると共に帽子内部の額から後頭部に至る円周状に帯状の支持体がある例がある。更に、特許文献４及び特許文献５では、帽子の頭頂部に下向きの風を送るファン付きの例がある。そして、その中の特許文献１は電源を電池電源に、特許文献２〜５は太陽光発電によるとしている。

実用新案登録第３１１８７２１号実開昭６１−２０２４３７号実開昭６２−１８６９３２号特開平０７−００３５１２号特開２０００−３３６５１４号

頭部が汗をかく場合、頭全体から均一に汗が出るのではなく偏在していることが知られている。一般的に、汗が出易い部分には汗腺の数も多く、このことは身体が要求する冷却作用の必要箇所を端的に示している。頭の汗腺数は額、頭頂部、首周りの順で多く、帽子を被るものにとっては額と頭頂部の冷却が重要であることがわかる。然るに、従来の実施例では、風を頭部全体に当てることに注力しており、風を当てて効果を出すためには相当な風量と風速が必要となり、これらを自然エネルギーのみで賄うには発電効率の低さもあり限界があった。

例えば、特許文献１の例では、前頭部にファンを持ち帽子と内装部材との間に外気を流動させる例があり、それなりの効果はあっても、それだけで満足とは言い難くそれだけ大きな風量を必要としていた。特に、帽体内面と内装キャップの外周に間隙を形成するために帽体に付属する装着部材に掛け止めて装着される樹脂製の内装キャップは必然的に額を覆ったりあるいは流れを遮ることになり額の冷却は十分とは言えない。額を直接覆うことは額への違和感と共に、汗が一旦内装キャップに付着すると清涼感は大きく阻害される。特許文献２の例では、同じく頭部に通気性の内装部材で空間を作り頭頂部からファンで排気する例でも額部分は内装部材や支持体で密着しているため額への十分な冷却機能を果せない。また、この例では帽子そのものの頭頂部に通気孔を開け且つファンを取付けているため、適用範囲が狭いという別の課題もある。結局これら２例では、それなりに効果があっても、その分余計な風量を要したり、あるいは清涼感が低下したままで甘んじていると思われる。

また、特許文献３でも、帽子の頭頂部にファンを取り付けて帽子本体と頭を支え頭に接する部分との隙間から頭頂部を経て外部につながる空気の流れを形成する例があるが、前記と同様に額を覆ったりあるいは流れを遮ることになり額の冷却は十分とは言えない。また、特許文献４及び５のような外部から頭頂部を経て空気の流れを作る例では、額の冷却が十分にできないことの他、頭部への部分的あるいは集中的な冷却となり清涼感とは違う違和感を覚えるなど問題点も指摘されていた。

更に、特許文献２〜５に前記する帽子に直接取り付けるファン付き帽子では個人の好みの違いもあり、全ての愛用の帽子にファンを付けない限り使用できる場面が極端に限られていた。加えて、額などの必要な箇所に風を流さない状態で頭部全体に空気を当てて涼しさを感じるには相当大きなパワーが必要でありデザイン性も考慮した実用的な太陽光発電で動作するにはまだ多くの課題があった。本考案は、上記の課題を解決する後付けの帽子取付け用温度調節装置を提供する。

本考案は上記目的を達成するために、電源並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子の近傍に有する電源と、帽子本体の内部に配するための前記電源により動作する送風機と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺までを頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記送風機の運転を制御する制御手段とからなる。

また、帽子本体の外壁面上に配するためのソーラー発電部並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子本体の外壁面上に配するためのソーラー発電部と、帽子本体の内部に配するための前記ソーラー発電部の出力により動作する送風機と、前記ソーラー発電部と前記送風機とを接続する接続手段と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺まで頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記ソーラー発電部の出力の余剰時においては充電を継続すると共に前記送風機の運転を制御する制御手段とからなる。

そして、バッテリ並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子本体の近傍に有するバッテリと、帽子本体の内部に配するための前記バッテリにより動作する送風機と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺までを頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記送風機の運転を制御する制御手段とからなる。また、前記内装部材の額部周辺においてペルチェ素子を用いた熱交換部分を設け電源から分岐して接続する。更に、前記案内板あるいは前記ソーラー発電部をワンタッチで組立て可能とする形状を有することもできる。

本考案に係る帽子取付け用温度調節装置は、自然エネルギーやバッテリを利用し使用者が愛用している帽子に後付けで簡単に着脱でき、最少の風量で最も効果的な額や頭頂部周辺に風を送り、更に汗の蒸発による気化熱も活用して快適な清涼感を与えることが出来る。すなわち、額前部から頭頂部周辺に至る経路に頭肌に添う間隙を設けその後外部に放出するような空気の流れる道を形成する。更に、風量や風速だけではなく額部の汗の蒸発による気化熱を積極的に活用し空気そのものを冷やし、あるいは更にはペルチェ効果なども活用して額部に涼感を及ぼし、低温化した空気で頭部も冷やし、更に汗を含んだ空気を外部へ排気する。出来るだけ僅かな電力で賄い自然エネルギーや少量のバッテリでプロペラを回し発生した風量を無駄なく活用する。そして、その他の帽子にも容易に着脱でき、本装置を外せば帽子が元に戻せる効果がある。夏場や熱帯地方など、そして高熱作業など多くの場面での熱さ対策として有効でその効果は非常に大きい。

本考案に係る帽子取付け用温度調節装置の一実施例を帽子に使用した概略側面断面図である。図１の本体部分の平面図である。図１の本体部分の底面図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置の一実施例を帽子に使用した概略平面図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置のその他の実施例を帽子に着用し利用している状況とソーラー発電部のその他の設置位置を示す説明図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置の一実施例の電気回路説明図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置を装着して利用した際の空気の流れの一例を示す説明図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置のその他の実施例で帽子に装着する前の展開した状態を示す平面図である。図８の実施例を帽子に取付ける相関を示す説明図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置のソーラー発電部のその他の実施例を示す平面図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置のその他の実施例の本体部分の部分底面図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置の接続端子の実施例を示す説明図である。本考案に係る帽子取付け用温度調節装置のその他の実施例で組立て前の状態を示す概略斜視図である。（１）は送風機と内装部材、（２）はソーラー発電部である。

本考案の実施の形態の１つとして、帽子本体内の送風機と電源として帽子本体外のソーラー発電部とが分離し使用時は接続手段により接続する実施例を示す。図１は鍔付きの帽子本体１に取付けた一例の側面断面図を示している。図２は送風機と案内板など本体の一部の平面図を、図３は同じく図２の底面図を示している。帽子内壁において、僅かな隙間を有し内挿する略半球状の案内板４１の頭頂部付近に略鉛直の軸流ファン式の送風機２の外筒が接合している。帽子によっては、頭部と帽子間の空間が狭いため各部品は出来るだけ小型軽量が必須であるが、特にモータは軸長の短いフラット型が望まれる。各図ではわかり易さを重視して幾分誇張して描いている。ファン形式には軸流型以外の形式もありこれに限らない。モータ２１は本体に防振性のゴム２２で支持し振動が頭部に伝わらず、また、外部からの振動が送風機の回転に悪影響を及ぼさない構造とする。

送風機２の入口にはフィルタ４２が装填され気流の流れを柔らげ髪の毛などの吸い込みを防止している。尚、フィルタ４２は気流には通りやすく髪の毛には通りにくい素材とし必要なときに交換が容易な構造とする。案内板４１の前部、すなわち、額に接する部分は、内面には頭頂部付近に向けて気流が流れ易く且つ汗を蒸発し易く且つ感触を良くするための多数の突起やリブなどの前部間隙手段４３をつけ、外面には帽子内面に添うように且つ帽子に内挿し外れにくくする工夫等４５をしている。一方、案内板４１の額部以外の部分は、内面には利用者の後頭部に添うようにして、外面の方には突起やリブなどの後部間隙手段４４を付けている。尚、１２は案内板４１の下端面が帽子の内面と接する線を想定したもので、これと案内板との間隙が後部間隙に当たる。

図１１は図３の前部間隙手段とは異なるその他の実施例を示しており、空気の通過断面を減らしファン能力がそのままでも額通過時の風速を上げ冷却効果を高める例を示す。すなわち、略三角型の溝として空気の通過する断面積を許せる空気抵抗の程度に減少し且つ額と前部間隙手段の接触面積を減らし逆に風による額への接触を増加させる。また、案内板４１は出来るだけ薄く強く肌触りの良い材料で、各リブの高さも低くして頭にかぶった時の装着頭サイズが従来の帽子サイズとあまり変わらず、そのまま従来の帽子に同様にかぶれることも重要である。気流の循環流れが妨げられない程度に案内板の下端は帽子の下縁より上にある方が、帽子への取付けも容易となり案内板の端部も隠れるため多くの他の帽子にも適用できる利点がある。尚、図１２は帽子１の適所を貫通して２芯の専用端子５２を貫通させ反対側から受け端子５３で夫々接続してソーラー発電部６とモータ２１を接続する接続手段の一例を示す。尚、導電性をもつ帽子を考慮して端子の一部分のみを良導体とすることも含まれる。

次に、前記した構成を持つ本帽子用取付けファンの作用について記す。図７は前記した本装置の使用状態を模式的に示している。送風機のプロペラ３が回転することにより頭頂部Ａの空気が案内板４１と帽子１の間の空間Ｂに排出されるため前方から流入した空気８が額と案内板の間の前部間隙手段４３の隙間を通って空間Ａ、空間Ｂを経由し８１〜８２と流れ頭部の後方に吐き出される。その間、隙間から入った空気が額と熱交換して額を冷やし、額から汗が出たときは額の汗を蒸発させながら案内板の頭頂部周辺Ａに上昇し気化熱により低温化した涼風によって頭部を冷やし、フィルタ４２、送風機２の開口部２４を通って案内板４１の外面に至る。案内板４１の外面は帽子１の内壁によって囲まれた空間であり、開口部２４から後部間隙手段４４に至る経路には背の低い突起やリブなどにより帽子との間に排気通路Ｂを形成しているので容易に排気できる。尚、送風機の回転を逆回転させれば、前記とは逆の循環が発生する。風の方向が逆であっても汗の蒸発作用は発生するため多様な使い方は限定されるものではない。

案内板は一体のほか、多様な頭のサイズに適用するためスリットを入れたり網目状にしたり伸縮性を持たせる工夫の他、伸縮バンド等によりサイズ可変にすることもできる。図３のスリット４５はその一例でありスリットの数も任意である。一般的に後頭部は頭髪により柔軟性と密着性があるため、案内板に一定の弾力性を持たせればかなりのサイズ共用性がある。また、案内板の材質や成型法によっても、その形状とサイズが最適に決められる。更に、額が接触する前部間隙手段４３において、熱伝導性や額との相性を考慮して感触の良い材料としたり、請求項４に示すようにペルチェ素子も含めた熱交換に最適な形状とすることもできる。更に加えて、案内板を額部から頭頂部周辺のみに限定して送風機後の排気側をリブや通気性のあるネットなどだけにして頭部や頭髪で代用する形式も可能でこれらも全て後部間隙手段４４に含まれる。更に、バッテリ使用の場合でペルチェ素子の構成を逆にして温度上昇側を額に向け頭部を暖房することも本技術の一展開として含まれる。

次に、帽子外壁面のソーラー発電部６について記す。図４はソーラー発電部６を帽子１に取付けた状態の平面図である。接続端子や取付けタブは裏面に隠した様子を示している。図５は一例としてソーラー発電部６を部分コーン状とし人の動きにつれて帽子が種々傾きを変えても日照に曝されている限りは一定量の発電が行われるように全周面に複数の発電素子を配した様子の使用状況を示している。平面的な配置は発電素子に対し一律的な照射角度となり発電量が帽子の傾きにつれて変化し易い欠点があり、一方、多面的な、あるいはコーン状の全周面の配置は素子の数は増えるが日照の傾き９１，９２等に対しても変化の少ない安定した発電が可能となるメリットがある。そしてソーラー発電部６は一体として取り扱え、あまり目立たず控えめな且つファッショナブルな様式で、且つ取付け・取外しが容易なことが重要である。そのため、フィルム状の発電素子ではリボンのように、あるいはシールやラベルのように帽子表面に貼り付けることも有望な方法である。６２から６４は主なソーラー発電部のその他の位置を例示している。図４の例では、円盤状やコーン状の基材の表面にソーラー発電素子６１を等配して貼設している。尚、従来の平面的なソーラー発電であっても本考案に使用できることは言うまでもない。

図６はソーラー発電部６の電気回路の一実施例を示している。ソーラー発電による発電量が所定量以上になると充放電回路６３で切換え余剰電力をバッテリ６２に充電し、限度値以下になると放電するようにも出来る。充放電回路６３にはＣＲによる充放電回路の他各種の回路が含まれる。バッテリ６２やスイッチ関係は図示を省略している。スイッチの中には入り切りの他、逆転スイッチやボリュームも含まれる。各発電素子は日照の向きが変わっても順次一定量の発電が出来るように単位ユニット毎に起電力を統一し容量に合せて複数ユニットを並列結合されている。ソーラー発電素子の設置については、帽子の頭頂部のみにするか、あるいはファション性を考慮し帽子のつば部や頭部側面にするかはデザイン的に自由であり、着脱性や製造コスト、そして送風機との相性などにより総合的に決められる。また、ソーラー発電部６の帽子との取付けについては、専用ボタン止めのほか、クリップ、マジックテープ（登録商標）、マグネットなどを含め、帽子の素材に合せて選定することができる。

次に、本考案の実施の形態のその他の例として、帽子内の送風機と帽子外のソーラー発電部とがロープで結合し一体化している実施例を示す。図８では接続手段としてロープ５１で結合した実施例を夫々の部品を展開した状態の平面図で示している。ロープ５１には紐やバンド、帯などケーブルを内包し必要に合せスイッチ関係も付加することが出来る。この形式では、図９にあるように帽子１の上部にソーラー発電部を、内側に送風機と内装部材を挟み込むようにして折り返した形態となるため、保管やメンテナンスの面でも管理が容易となる。電気的な接続以外に一体品として結合しているため紛失しにくく簡単に使用できるメリットと逆に部分的な交換が出来ないことや帽子によってはロープの長さが邪魔になるデメリットも合せ持っている。図９ではソーラー発電部６の付け根にある口金６９を通してロープ５１で接続し、余ったロープをソーラー発電部６の背面などに収納することもできる。また、図１０はソーラー発電部のその他の実施例を示している。この場合は各ソーラー発電素子の容量を一定に近づけるため素子の配置に工夫が必要である。

図１３は更にその他の実施例で案内板とソーラー発電部をワンタッチで組立て可能な形状とした一例の概略を斜視図にしたものである。このメリットはコンパクトになり輸送やコストダウンに有利になる他、販売にも有効である。（１）は帽子内部に装着する内装部材で（２）はソーラー発電部である。図では段落００１８に前記した案内板を額部から頭頂部周辺のみにした変形の一例を示している。案内板４１から送風機２にかけての部分は額と頭頂部を覆う形状で裏面に前部間隙手段４３がある。また、４１a も案内板の継続でこれに後部間隙手段が付いている。締結手段４６で組立てることにより帽子内に装着でき帽子内壁と後頭部で後部間隙が形成される。また、ソーラー発電部６は組立て前は平板であってもヒモ６６を帽子のサイズに合せて結ぶことでコーン状となり取付けタブ６５で帽子に取付ける。専用端子５２、受け端子５３は帽子の生地を通して接続する。

更に、請求項１から請求項５に渡っていえるが、後部間隙手段から外気に放出された空気は汗を含んだ体臭が混ざっているため、周囲に蚊などの害虫がまとわり付いたり、あるいは隣の人に迷惑と成ったりでとても快適とは言いがたい場合もある。従って、本件のその他の実施例として送風機の出口から後部間隙手段への経路あるいはその前後に忌避剤や芳香剤、あるいは脱臭剤をしみ込ませたフイルターなどを通過させて排気を放出する型も含まれる。

１帽子の一例
２送風機
２１モータ
２４開口部
３プロペラ
４内装部材
４１案内板
４２フィルタ
４３前部間隙手段
４４後部間隙手段
４５スリット
５接続手段
５１ロープ
５２専用端子
５３受け端子
６ソーラー発電部
６１ソーラー発電素子
６５取付けタブ
７１クリップ

Claims

電源並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子の近傍に有する電源と、帽子本体の内部に配するための前記電源により動作する送風機と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺までを頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記送風機の運転を制御する制御手段とからなることを特徴とする帽子取付け用温度調節装置。
帽子本体の外壁面上に配するためのソーラー発電部並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子本体の外壁面上に配するためのソーラー発電部と、帽子本体の内部に配するための前記ソーラー発電部の出力により動作する送風機と、前記ソーラー発電部と前記送風機とを接続する接続手段と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺まで頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記ソーラー発電部の出力の余剰時においては充電を継続すると共に前記送風機の運転を制御する制御手段とからなることを特徴とする帽子取付け用温度調節装置。
バッテリ並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、帽子本体の近傍に有するバッテリと、帽子本体の内部に配するための前記バッテリにより動作する送風機と、前記送風機の吸気口に接続し帽子本体と額との間に間隙を形成してその間隙から入り頭頂部周辺までを頭肌に添う空気の流れを前部間隙手段によって形成し前記送風機を出た後帽子外へ排出する空気の流れを後部間隙手段によって形成する案内板及びフィルタとから構成する内装部材と、前記送風機の運転を制御する制御手段とからなることを特徴とする帽子取付け用温度調節装置。
前記内装部材の額部周辺にペルチェ素子を用いた熱交換部分を設け電源から分岐して接続することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帽子取付け用温度調節装置。
電源並びに帽子本体の内部に配するための送風機と内装部材からなる帽子取付け用温度調節装置であって、前記案内板あるいは前記ソーラー発電部をワンタッチで組立て可能とする形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の帽子取付け用温度調節装置。