JPH10298815A - ヘルメット用冷却帽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘルメットの保護機能を何ら損なうことなく
ヘルメットを被った作業者の頭部を効果的に冷やすこと
ができるヘルメット用冷却帽を提供する。 【解決手段】 人体の頭部保護用のヘルメット１のほぼ
全体を包むキャップ２と、このキャップ２に着脱自在に
取り付けられ後頭部から首回りまでを覆うフード３それ
ぞれを通気性の外皮材２ａ，３ａと非透水性の内皮材２
ｂ，３ｂとの積層体とし、これらの外皮材２ａ，３ａと
内皮材２ｂ，３ｂとの間に吸水性高分子材を封入し、こ
の吸水性高分子材に水を含浸させた後の気化による気化
熱によって人体頭部及び首回りの冷却を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば建築工事
や土木工事等の作業の際に着用するヘルメットに被せて
このヘルメット自身及び作業者の頭部を快適に冷やすよ
うにしたヘルメット用冷却帽に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築作業現場や土木作業現場では、作業
の安全のためにヘルメットを保護帽として着用すること
が義務付けられている。このヘルメットは、金属または
硬質の合成樹脂を素材としたものが殆どで、頭部を十分
に保護できるように頭全体がすっぽりと入り込んで額部
分までにも被さる程度の深さのものが一般的である。

【０００３】このようなヘルメットを頭に被って作業す
るときには、特に湿気が高い場合には頭髪が蒸れやすく
なって不快感を伴い、頻繁にタオル等で髪の毛を拭くこ
とが多い。そして、夏のように強い陽光を浴びるような
作業現場で長時間に亘って作業を続けると、ヘルメット
の表面の温度だけでなくその内部の温度もかなり上昇し
てしまい、作業者は自身の頭から首筋さらには顔面にま
で非常な暑さを感じる。このような暑さは、作業者の疲
労を倍加させるとともに作業の効率を格段に下げてしま
うことになり、作業の安全性にも大きな影響を与える。

【０００４】一方、高温の作業環境等において快適に作
業できるようにするため、作業者の身体を冷やすように
した冷却用衣服類が、近来になって広く利用されるよう
になった。この高温の作業環境に対応できるようにした
冷却用衣服としては、たとえば実開平７−２４１７号公
報に記載のように、吸水性を持つ高分子ゲル物質を含む
中綿をメッシュ状の表地と防水性の裏地との間に内包し
たものがある。これは、高分子ゲル物質に水を浸潤させ
ておき、外部からの熱伝達によってこの浸潤した水を気
化させるようにし、このときの気化熱の発生によって衣
服内の温度を下げるようにすることによって、身体を冷
ますようにしたものである。

【０００５】このような冷却用衣服を身体に着用してお
けば、高温高熱の作業現場や夏期での屋外の作業におい
ても、身体温度を適切に低く保ちながらの作業が可能で
あり、作業者の疲労の低減や作業の安全性の確保が図れ
る。したがって、たとえば高分子繊維を吸水材としてこ
れにその気化熱による冷却をヘルメットに対しても適用
すれば、作業者の頭部の冷却に十分に対応できることが
予測される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、建築作業現
場等で必ず着用しなければならないヘルメットは、作業
者の頭部の保護をその最も重要な目的とするものであっ
て、内部に張った緩衝用の紐帯が捩じれたりその配列等
が乱れてその緊張が緩んだりすると、本来の頭部の保護
機能が著しく損なわれる。このため、ヘルメットの中
に、先の公報に記載のような冷却用衣服と同様な気化熱
利用の冷却頭巾等を納めようとしても、この冷却頭巾が
緩衝用の紐帯の役目を阻害する恐れがある。したがっ
て、冷却頭巾による冷却の効果よりも安全面を優先させ
ると、このような頭巾をヘルメットの中に付帯すること
は好ましくない。

【０００７】また、ヘルメットの中に冷却頭巾を収納し
た場合では、まずヘルメットの中で占める冷却頭巾の嵩
に制限を受けるので、気化熱を発生するための高分子繊
維の厚さや量にも制約がある。このため、吸水した後の
保水時間が短くなり、実際に使用するときには頻繁に冷
却頭巾を水に浸すことが必要となり、使い勝手の面での
問題は大きい。そして、ヘルメットの中で気化熱を発生
させても、これがヘルメットの中で滞留してしまいやす
いことから、冷却効果に乏しく、実用面での展開には困
難さを伴う。

【０００８】更に、先の公報のものも含めて、吸水性の
高分子繊維に水を含浸させた後の気化熱利用の従来の冷
却衣服は、いずれも人の身体を包み込むものである。す
なわち、高温の作業環境に対して、作業者の体感温度を
直接的に下げることによって、作業者の負担を軽減する
ことが基本的な技術思想である。したがって、ヘルメッ
トを被った作業者に対して、このヘルメットの外側から
冷却して人の頭部を間接的に冷やすという観点は、吸水
性の高分子繊維等を利用して気化熱によって冷却すると
いう従来技術の冷却用衣服の延長上にあるものともいえ
ない。

【０００９】このように、ヘルメットを被って作業する
人についての頭部や首筋周りの冷却については、従来技
術では何ら有効な手段がないままであり、作業性の改善
及び疲労の軽減の面から、ヘルメットの機能を何ら損ね
ることなく冷却が可能な冷却帽の開発が待たれている現
状にある。

【００１０】本発明において解決すべき課題は、ヘルメ
ットの保護機能を何ら損ねることなく、ヘルメットを被
った作業者の頭部を効果的に冷やすことができるヘルメ
ット用冷却帽を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のヘルメット用冷
却帽は、人体の頭部保護用のヘルメットに被せて使用す
る冷却帽であって、ヘルメットのほぼ全体を包むキャッ
プと、このキャップに着脱自在に取り付けられ後頭部か
ら首回りまでを覆うフードとを備え、これらのキャップ
及びフードのそれぞれを通気性の外皮材と非透水性の内
皮材との積層体とするとともに、これらの外皮材と内皮
材との間に吸水性高分子材を封入したことを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明のヘルメット用冷却
帽を分解して示す斜視図、図２はヘルメットに被せたと
きの側面図である。

【００１３】図において、冷却帽はヘルメット１に被せ
るキャップ２と、このキャップ２に取り外し自在とした
フード３とから構成されたものであり、図２に示すよう
に、ヘルメット１のほぼ全体をキャップ２が覆うととも
に、フード３が人の後頭部から首部分までに被さる態様
として使用可能としたものである。

【００１４】図３はキャップ２を図１の状態から裏返し
た状態を示す斜視図、図４はキャップ２の内部側から見
た展開平面図である。

【００１５】キャップ２は、ヘルメット１に装着したと
きに外面側に臨む木綿素材の外皮材２ａとその内側に縫
い縫い付けたたとえばビニル繊維等を素材とした内皮材
２ｂとの積層体である。外皮材２ａは、図示の例では３
枚物の木綿布をヘルメット１の外形に倣うような球面を
形成できるように縫合したものであり、地が２ｍｍ程度
の比較的厚手であってしかも通気性を持つ素材である。
内皮材２ｂは、水や空気を通さない非通気性であって、
その全周を外皮材２ａのステッチ２ｃとして糸による縫
合線４ａを形成するとともに、外皮材２ａの３枚物の綿
布のそれぞれの境目部分にも糸による縫合線４ｂによっ
て縫い合わせられている。したがって、外皮材２ａと内
皮材２ｂとは、図４に示すように２本の縫合線４ｂによ
り３区域に区画されたものとなる。

【００１６】キャップ２にはヘルメット１の後部側に被
さる部分に対応して、周方向に引っ張り力を作用させる
ようなゴム等を利用したバンド５を内包し、このバンド
５によってキャップ２の周囲が収縮して少しフリル５ａ
ができるようにする。また、外皮材２ａの表面の縁部に
は、後頭部及び側頭部に対応する３か所にいわゆる「マ
ジックテープ」と呼ばれるスナップフィット式の布製の
接着座６を縫い付けている。更に、内皮材２ｂには側頭
部に対応させて配置した接着座６と同じ位置となるよう
にヘルメット１の下端縁に係合可能なフック７をそれぞ
れ取り付ける。これらのフック７はゴムのバンドで内皮
材２ｂに取り付けるようにすることで、その弾性を利用
してヘルメット１にきっちりと引っ掛かるようにする。

【００１７】図５は図４のＡ−Ａ線矢視に対応する断面
であって、同図の（ａ）は分解断面図、同図の（ｂ）は
縫合したときの断面図である。

【００１８】木綿製の外皮材２ａとビニル繊維製の内皮
材２ｂとの間であって、２本の縫合線４ｂに囲まれた部
分及び一方の縫合線４ｂとこれに対応するステッチ２ｃ
に沿う縫合線４ａによって囲まれた部分のそれぞれに、
吸水性高分子材として不織布８を充填する。この不織布
８は、充填空間内で多層となるように幾重にも折り畳ん
だ状態で組み込まれ、一般的な繊維に比べると多くの水
分を吸収したままこれを保水できるものであり、一旦吸
水処理を終えた後、長い時間に亘って水分を気化させる
ことが可能である。

【００１９】一方、フード３も同様に木綿製の外皮材３
ａとその内面側の一部に縫い付けた内皮材３ｂとを備え
たもので、外皮材３ａの上端縁にはキャップ２の接着座
６に着脱自在なスナップフィット式の接着座９を取り付
けている。内皮材３ｂはその外周縁の糸による縫合線１
０ａと上，下方向の中間部分を走る１条の縫合線１０ｂ
によって区分けされた領域のそれぞれに、キャップ２の
場合と同様に吸水性高分子材として不織布１１を縫い込
んでいる。

【００２０】以上の構成において、キャップ２とフード
３とをそれぞれの接着座６，９により接合して、図２に
示すようにキャップ２をヘルメット１の上に被せる。こ
のとき、キャップ２はこれに内包したバンド５が伸びる
ために、キャップ２の下端縁がヘルメット２の外周にフ
ィットさせた状態で被せることができ、更にフック７を
ヘルメット１の下端に引っ掛けることで、キャップ２を
安定してヘルメット１に装着できる。

【００２１】ここで、キャップ２及びフード３は、ヘル
メット１に被せる前に２０〜３０分間またはそれ以上の
時間継続して水に浸漬させ、不織布８，１１に十分に水
を吸水させる。そして、図２に示すようにヘルメット１
に被せて使用すれば、高温の温度雰囲気下では不織布
８，１１に含浸された水分は通気性の外皮材２ａ，３ａ
を抜けて次第に気化していき、このときの気化熱の発生
によってキャップ２がヘルメット１を冷却するとともに
フード３が人の後頭部から首周りを冷やす。このような
冷却は、不織布８，１１が保水している限り継続され、
たとえば建築現場用として最適に使用できるようにする
ためには、保水時間が２時間程度となるような不織布
８，１１の嵩容量とすればよい。

【００２２】なお、キャップ２及びフード３のそれぞれ
の内皮材２ｂ，３ｂはいずれも非通気性の素材なので、
不織布８，１１から水分がヘルメット１を伝ったり首回
りを濡らすことはない。また、フード３を外してキャッ
プ２だけをヘルメット１に被せるようにして使ってもよ
いことは無論である。

【００２３】以上のように、本発明の冷却帽では、ヘル
メット１の外側を包み込むことによってヘルメット１を
冷やすことができ、ヘルメット１を被ったままの高温雰
囲気での作業であってもその負担を軽減できる。そし
て、ヘルメット１の中には冷却帽の部材が一切入り込ま
ないので、ヘルメット１による保護帽としての機能を損
なうこともなく、安全作業が維持される。そして、フー
ド３をキャップ２に対して着脱できるので、温度雰囲気
に応じた使い勝手も可能となる。

【００２４】

【実施例】図２に示したヘルメット１の下端の開口部を
断熱性の布で塞いで、ヘルメット１を裸のままとして条
件と、不織布８にその容量一杯に水を含浸させたキャッ
プ２を被せた条件の２通りについて、ヘルメット１内の
温度変化を実験によって測定した。この測定のための実
験は常温で行い、温風ファンによって６０℃の温風をヘ
ルメット１の上方から一様流となるようにして吹き付
け、ヘルメット１内の温度を温度センサによって５分間
隔毎に検出したものである。その計測結果を表１に示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】この表１から判るように、ヘルメット１の
表面に直に６０℃の温風を吹き付けていくと、吹き付け
開始の５分後にはヘルメット１内の温度は２４℃とな
り、４０分を経過すると４６℃まで上昇した。そして、
６０分を越えるとヘルメット内の温度は５０〜５１℃の
温度範囲に安定している。

【００２７】一方、キャップ２を装着したものでは、吹
き付け開始から５分後では直に吹き付ける場合と同様に
２４℃まで上昇したが、その後６０分経過するまでは２
１〜２３℃の温度範囲に降下し、８０分を過ぎても２５
℃の範囲に温度上昇はとどまっている。

【００２８】以上のことから、キャップ２を装着するこ
とによって、１２０分を経過するまでの期間で直に温風
を浴びせる場合に比べると、温度上昇をほぼ半分程度に
抑えることができ、キャップ２による冷却効果が十分に
発揮されていることが確認された。また、１２０分を経
過したときのヘルメット１の内部の表面温度は、温風を
直に吹き付けたものでは５６℃であり、キャップ２を装
着したものでは２２℃であった。

【００２９】なお、フード３をキャップ２に取り付けた
場合でも、ヘルメット１に対する冷却効果は同じになる
ことは容易に予測できる。そして、フード３による人の
首回りの冷却効果を勘案すれば、高温作業時での作業者
の頭部及び首回りの冷却が十分に得られることは明らか
である。

【００３０】

【発明の効果】本発明では、ヘルメットに被せたキャッ
プに含まれた吸水性高分子材の保水時の気化熱を利用し
てヘルメット自身を冷やすので、ヘルメットの中に冷却
帽の一部が入り込むことはなく、ヘルメットの保護帽と
しての機能を損なうことなく作業者の頭部を冷ますこと
ができ、炎天下等での作業負担が軽減される。

【００３１】また、必要に応じてフードをキャップに取
り付けたり外したりすることで、温度や日射条件等に応
じて冷却の形態が変えられるので、使い勝手も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のヘルメット用冷却帽の分解斜視図で
ある。

【図２】 冷却帽をヘルメットに被せたときの側面図で
ある。

【図３】 冷却帽のキャップを裏返して見たときの斜視
図である。

【図４】 冷却帽のキャップの内側の展開図である。

【図５】 図４のＡ−Ａ線矢視位置での断面であって、
（ａ）は分解断面図、（ｂ）は縫合地の断面図である。

【符号の説明】

１ ヘルメット ２ キャップ ２ａ 外皮材 ２ｂ 内皮材 ３ フード ３ａ 外皮材 ３ｂ 内皮材 ４ａ，４ｂ 縫合線 ５ バンド ６ 接着座 ７ フック ８ 不織布（吸水性高分子材） ９ 接着座 １０ａ，１０ｂ 縫合線 １１ 不織布（吸水性高分子材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体の頭部保護用のヘルメットに被せて
   使用する冷却帽であって、ヘルメットのほぼ全体を包む
   キャップと、このキャップに着脱自在に取り付けられ後
   頭部から首回りまでを覆うフードとを備え、これらのキ
   ャップ及びフードのそれぞれを通気性の外皮材と非透水
   性の内皮材との積層体とするとともに、これらの外皮材
   と内皮材との間に吸水性高分子材を封入してなるヘルメ
   ット用冷却帽。