JP4478134B2 - 空冷式ヘルメット - Google Patents

Description

本発明は、ヘルメットに取り付けた送風ファンを用いて頭部を空冷することにより、特に夏場においてヘルメットを着用したときに感じる蒸し暑さを解消する空冷式のヘルメットに関するものである。

鉄道線路工事や道路工事、あるいは各種の建築工事現場等であって、特に夏場に直射日光を受ける現場での作業は、暑さ対策が作業の安全性や能率化のために欠くことができない。
特に、作業現場で着用するヘルメットの場合、安全確保のためにその強度が高められていることから、どうしても重くなったり、内部に熱がこもって蒸し暑くなり、安全性や作業能率に悪い影響が出る。

このような観点から、作業用のヘルメットについて、各種の防暑対策が提案されている。
例えば、特開２００１−１２３３１７号公報（特許文献１）には、簡易冷却装置付ヘルメットが提案されている。この内容は、比較的簡単な装置で、高温時等に出る汗を汽化させてしまい、汗の汽化熱で、効果的に冷却力を得て、高温時等の暑苦しさを解消すると同時に、汗を拭く煩わしさも、一石二鳥的に解消して、爽やかで着心地の良いヘルメットにするため、ヘルメット装着帯の内側全周に、頭皮との間隔が一定になるよう横断状に通風路構成材を設け、その装着帯の上方外周とヘルメット内へ設けた強制送風機の送風口外周とを遮風材で風洞を設け、送風機から出る風を、強制通風路以外には行けないようにする事で、頭皮をかすめて勢い良く通過させ、その風速による降温作用で効果的に冷気涼感を得ると共に、高温時等に出る汗を集中強制風で汽化させてしまい、その汽化熱で効果的に冷却力を得て、高温時等においても、暑苦しさのない、汗を拭く煩わしさもない、爽やかで着心地を良くした内容である。

しかし、この公知のヘルメットの場合、送風機に至る吸引空気がヘルメットの内側に形成された通風路を通る構成となっているため、排出する空気と吸引する空気がヘルメットの下縁のところでショートパスして送風空気中に汚れや髪の毛から発生する湿気、臭気が混合し、不快になることと、不衛生になる問題がある。
また、ヘルメットを着用したとき、空気の流入通路と送風通路がヘルメット内に形成されているため、ヘルメットの位置が頭皮から上方に離れてしまい、不安定となり、安全性に問題が生じる。
また、この公知のヘルメット内に送風機を組み込み、上記通風路が形成されたりしているため、送風機から発生する騒音がヘルメット内にこもり、仮に涼感は得られても、送風機や気流の騒音で精神的な負荷が高まり、作業の安全を確保する立場からはマイナスとなる。
また、このヘルメットの場合、送風機を使用しないで済む冬期や中間期の場合、ヘルメット内に熱がこもるという欠点がある。

その他、特開２００３−３３６１２０号公報（特許文献２）には、市販されているあらゆるヘルメットに一切追加工することなく容易に脱着でき安価，軽量そして小型化した冷暖房及び換気できるヘルメット用空調装置が提案されており、この内容は、冷暖房に用いるペルチェモジュール２とヒートシンク一体形のファンを空調ユニットに組立てて市販ヘルメットに取付け、ヘルメット内は高吸湿性繊維の素材で形成された空調用空気通路を市販ヘルメットに固定し、空調ユニットのファンと空調用空気通路の取入口を固定し空調用空気通路の放射状に加工された多数の孔から冷暖房用空気を放出し、空調に使用する電源は空調ユニット５に取付けたニッケルカドニカ電池７を使用し、ヘルメット内外に全ての部品を取付けるので電力の軽減化となり、又持運びに便利なので使用場所を選ばない構成である。
しかし、このヘルメットの場合は、頭部全体に風が通わないために、涼感に欠けるばかりでなく、ペルチェモジュールを組み合わせているため、コスト的に難点がある。

その他、特開２００１−１７２８１６号公報（特許文献３）には、屋外で行う作業や探検に用いるヘルメットは換気が悪く、内部に熱がこもり、熱射病や、熱中症になる危険性を防止するために、ヘルメットの周囲に、フレキシブル大陽電池セルを貼り付け、頭頂部にクッションで密着性を保った直流モーターによるファンを設け、その回転方向をトグルスイッチで極性を切り換えて換気を行うヘルメットが提案されている。
しかし、このヘルメットの場合、ヘルメット内における送風又は吸気作用がスムーズに行われないと共に、実用性に乏しい欠点がある。

本発明は叙上の如き公知例の欠点を解消したヘルメットを提供するのが目的であって、具体的には、安全で実用性に富み、且つ騒音が小さく、冬期や中間期には自然放熱により蒸し暑さを感じさせない空冷式ヘルメットとした点に特徴がある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、空冷式ヘルメットにおいて、ａ．ヘルメット本体１の頭頂部に空気吸引口３を開設すると共に、この空気吸引口３の内側に送風ファン１４をヘルメット本体１の内側から着脱自在に組み付けたこと、
ｂ．前記空気吸引口３の外側にであって、ヘルメット本体１の前方から後方にかけて円弧状に円曲した断面門型の防水兼用の空気導入カバー４を取り付けたこと、
ｃ．前記ヘルメット本体１の内側に取り付けられていて、ヘルメット本体１の内面と頭部との間に空気流通空間を形成する頭接枠６において、この頭接枠６の内側であって、頭部の周囲に係合する受枠８の内側に、空気排出口１３が残るように間隔を空けて当接部材１２を取り付けたこと、
ｄ．前記ヘルメット本体１の内面に、吸音材層５を形成したこと、
ｅ．前記受枠８とヘルメット本体１の内面間に閉塞部材１１を充填して、ここから流出する空気流を遮断することにより、送風空気を頭皮側に集中させて前記空気排出口１３から外に流出するように構成したこと、
ｆ．前記送風ファン１４の電源端子１６をヘルメット本体１の一部に取り付け、別に設けた携帯バッテリー１７から延長された電源線１８の端子１９を電源端子１６に接続自在に構成したこと、を特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の空冷式ヘルメットにおいて、前記ヘルメット本体の表面に太陽光反射材層を形成して成ることを特徴とするものである。

更に、請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の空冷式ヘルメットにおいて、前記送風ファンの回転数を制御自在に構成したことを特徴とするものである。

更に、請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明に該当する空冷式ヘルメットにおいて、前記ヘルメットの顔面側には、顔面部防護用カバーが着脱自在に取り付けられていること、を特徴とするものである。

更に、請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明に該当する空冷式ヘルメットにおいて、前記ヘルメットの空気吸引口又は空気導入カバーの入口には、交換自在にフィルターが取り付けられていること、を特徴とするものである。

１．ヘルメットの頭頂部に空気吸引口を形成し、この内側に送風ファンを組み付け、且 つ前記空気吸引口の外に防水兼用の空気導入カバーを形成したことにより、空気をヘ ルメットの外から導入することができる。
この結果、特許文献１のように、ヘルメット内に設けた空気流入路分、頭からヘル メットが離れず、安全性が高まる。
２．ヘルメット上の空気を空気導入カバーで導入するため、ショートパスの心配がない 。
３．空気吸引口から送風ファンが発する騒音がヘルメットの外に逃れるため、騒音によ る負荷が軽減される。
４．ヘルメットの内面に吸音材を張り付けたことにより、送風ファンや空気流から生じ る騒音が減少し、騒音による負荷が更に軽減される。
５．送風ファンを使用しない冬期や中間期には、頭頂部に形成した空気吸引口から熱気 が外に排出されるため、ヘルメット内に熱がこもることがない。
６．ヘルメットの外面に直射日光反射層を形成したことにより、強い太陽光を反射して ヘルメット内に伝わる暑さを軽減することができる（請求項２）。
７．送風ファンの回転数を制御自在としたことにより、暑さに応じてより快適な空冷を 行うことができる（請求項３）。
８．送風ファンをヘルメットの内側から組み付けたことにより、故障時の修理が行い易 いと共に、送風ファンを使用しない時は、これを取り外して軽量化にして使用できる ため便利である。
９．ヘルメットの内面と頭接枠間を閉塞部材で閉塞したことにより、送風は頭皮側に集 中し、空冷効果が高まる。
１０．頭接枠にスペーサー部材を取り付けたことにより、ヘルメットの装着感がソフト になると共に、このスペーサー部材間に空気排出口を形成したことにより、送風空 気が頭皮に近いところを流動し、涼風感が高まる。
１１．顔面部防護カバー付のヘルメットの場合、頭皮から顔面部を強風が流れるため、 顔面部に蚊や虫が入り込まないと共に、顔面部の涼感も得られる。

図１〜図３に基づいて、請求項１〜５に記載した本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る空冷式ヘルメットの全体を示す外観図、図２はヘルメットの内部を示す説明図、図３はヘルメットを着用している状態の説明図である。
上記各図において、符号の１はヘルメット本体であって、実施例は樹脂製であるが、本発明は樹脂製以外に、金属製のものにも適用される。２は、ヘルメット本体１の外面に形成された反射層であって、直射日光を反射するために形成されており、アルミ箔や市販の反射性塗料が用いられる。但し、この反射層２の形成は任意である。

３は、ヘルメット本体１の頭頂部に形成された空気吸引口であって、この空気吸引口３の外には、ヘルメット１の前から後方に向け、前後を開口４ａ、４ｂした断面門型の防水兼空気導入カバー４が形成されている。なお、この開口４ａ、４ｂには、交換自在にフィルター２２、２２ａを取り付けても良い。また、フィルターは、その材質を問わず、前記空気吸引口３の入口に取り付けるようにしても良い。
なお、カバー４は傘状を呈した構造でも良く、本発明において、このカバー４の形状は、空気吸引口３を上から覆う形状であれば、どのような形状でも良い。

５は、ヘルメット本体１の内面に張り付けるようにして形成された吸音材層であって、ヘルメット本体１内に発生したファン騒音を吸収する機能を有する。なお、この吸音材層５は、スポンジ体或いは不織布又は吸音性塗料等で構成することができる。
６は、ヘルメット本体１内に形成された頭接枠であって、この頭接枠６は、ヘルメット本体１の内面との間に間隙７を形成するように、受枠８と、この受枠８の４ヶ所から頭頂部側に向けて円弧状に延長された縦枠９と、この縦枠９の頂端同士を紐体１０で四角形に連結した構成から成る。

１１は、前記ヘルメット本体１と受枠８間に挿入された閉塞部材であって、この閉塞部材１１により、ヘルメット本体１の下部周囲と前記頭接枠６側の受枠８間の間隙７が閉塞されている。
１２は、受枠８の内面において、一定の間隔を空けて部分的に取り付けられた当接部材であって、ヘルメット本体１を被ったときに、頭部周囲と受枠８との間に空気排出口１３を確保するもので、材質としてはスポンジ又はゴム質体が最良である。

１４は、前記空気吸引口３の内側に、内側からヘルメット本体１にビス留めされた回転数制御自在のインバータ式のモーター１５により回転する送風ファンであって、この電源端子１６は、図１に示すようにヘルメット本体１の下部周縁の一部に露出していて、携帯用バッテリー１７から延長された電源線１８側の端子１９が接続自在である。なお、送風ファン１４の回転数制御により、涼感を自由に調節できるが、勿論、定速回転のモーター１５を用いて送風ファンを回転するようにしても良い。
２０は、前記送風ファン１４の電源をＯＮ、ＯＦＦするスイッチであって、このスイッチ２０は、ＯＮ、ＯＦＦ以外にモーター１５をインバータ制御することにより、送風ファン１４の送風量を任意に調整することができる。
２１は、クリップ２１ａによりヘルメットに着脱自在で、矢印のように上げることができる顔面部防護カバーであって、透明なＰＰ製であるが、この材質は自由である。
２２、２２ａは、空気導入カバー４の開口４ａ、４ｂに交換自在に取り付けられたフィルターであって、吸引する空気中から有害物を除去する。このため、フィルター２２、２２ａは、作業現場の環境によりその機能、性能等が選択される。

上記ヘルメットは、図３に示すように、ヘルメット本体１を通常の状態で着用することができる。
そして、ヘルメット本体１内に熱がこもり、蒸し暑くなってきた時には、スイッチ２０をＯＮに制御する。このスイッチ２０のＯＮにより、モーター１５にバッテリー１７から電力が供給されて、送風ファン１４が駆動される。送風ファン１４が駆動されると外気が空気導入カバー４の開口４ａ、４ｂ、フィルター２２、２２ａからカバー４内及び空気吸引口３を経由してヘルメット本体１内に導入され、送風ファン１４で風速が高められて、ヘルメット本体１と頭皮との間の空間７内に送風される。このようにして送風された空気流は、頭皮を空冷しながら頭皮と受枠８間の排出口１３から外に流出する。この作用により、ヘルメット本体１内に熱がこもらないことにより、蒸し暑さから解放され、特に屋外において直射日光を受けながら行う作業現場においては、作業環境を改善して、健康問題を解消し、併せて作業能率の向上を図ることができる。

１．作業用各種ヘルメット
２．オートバイ用ヘルメット

本発明に係るヘルメットの説明図 本発明に係るヘルメットの内部を示す説明図 本発明に係るヘルメットを着用している状態の説明図

符号の説明

１ ヘルメット本体
３ 空気吸引口
４ 空気導入カバー
６ 頭接枠
１４ 送風ファン
１５ モーター
１７ バッテリー

Claims (5)

1. ａ．ヘルメット本体１の頭頂部に空気吸引口３を開設すると共に、この空気吸引口３の内側に送風ファン１４をヘルメット本体１の内側から着脱自在に組み付けたこと、
   ｂ．前記空気吸引口３の外側にであって、ヘルメット本体１の前方から後方にかけて円弧状に円曲した断面門型の防水兼用の空気導入カバー４を取り付けたこと、
   ｃ．前記ヘルメット本体１の内側に取り付けられていて、ヘルメット本体１の内面と頭部との間に空気流通空間を形成する頭接枠６において、この頭接枠６の内側であって、頭部の周囲に係合する受枠８の内側に、空気排出口１３が残るように間隔を空けて当接部材１２を取り付けたこと、
   ｄ．前記ヘルメット本体１の内面に、吸音材層５を形成したこと、
   ｅ．前記受枠８とヘルメット本体１の内面間に閉塞部材１１を充填して、ここから流出する空気流を遮断することにより、送風空気を頭皮側に集中させて前記空気排出口１３から外に流出するように構成したこと、
   ｆ．前記送風ファン１４の電源端子１６をヘルメット本体１の一部に取り付け、別に設けた携帯バッテリー１７から延長された電源線１８の端子１９を電源端子１６に接続自在に構成したこと、
   ｇ．を特徴とする空冷式ヘルメット。
2. 前記ヘルメット本体の表面に太陽光反射材層を形成して成る請求項１に記載の空冷式ヘルメット。
3. 前記送風ファンの回転数を制御自在に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の空冷式ヘルメット。
4. 前記ヘルメットの顔面側には、顔面部防護用カバーが着脱自在に取り付けられていること、を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発明に該当する空冷式ヘルメット。
5. 前記ヘルメットの空気吸引口又は空気導入カバーの入口には、交換自在にフィルターが取り付けられていること、を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の発明に該当する空冷式ヘルメット。

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