JPH026603A - 温冷ヘルメット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は温冷ヘルメット装置、更に詳しくはヘルメット
の内部を、内装した熱電素子によって暖房あるいは冷房
すると共に、特に冷房時に太陽電池が機能する日向から
、太陽電池が機能しない日陰に移動した際に熱電素子の
外表面の熱がヘルメット内部に伝達しないようにした温
冷ヘルメット装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から主として安全上の問題で、オートバイの乗員あ
るいは工事に従事している人等は、ヘルメットをかぶっ
ていた。

この時に使用するヘルメットは、オートバイ用のヘルメ
ットならば、転倒時等の頭部の損傷を防止するためのも
のであり、工事用のヘルメットであるならば上方からの
落下物による頭部の損傷を防止するためのものであった
。

従って全体が強度を有するように形成され、かぶること
によってけがの防止を図れるものとなっている。

しかしながらこのような従来のヘルメットでは、強度を
持たせるためにヘルメット全体を剛体にて形成するので
、空気の流通がなく、特に暑い夏等では頭がむれること
ともなっていた。

それ故、ヘルメットをかぶって安全性を向上させるため
に、逆にヘルメットの内部の温度によって思考力あるい
は判断力がなくなり、その結果、ヘルメットをかぶって
いたためにかえって事故が起きる結果ともなっていた。

また冬等は、ヘルメットが冷えており、かぶると寒い思
いをしていた。

そこで同一出願人によって、小型の装置でありながら、
不快な振動、騒音もなく、更には冷やすことも暖めるこ
ともスイッチの操作だけで行なえ、かつ特に暑い時は暑
さに反比例して内部を冷却するヘルメットが提供されて
いる。

このヘルメットは、ヘルメットの内部には熱電素子及び
この熱電素子の一方側に接触する蓄熱剤を内装し、ヘル
メット外面には放熱部及び太陽電池部を設けると共に、
熱電素子の他方側と放熱部とを電熱体にて接続し、かつ
前記熱電素子と太陽電池部の太陽電池とを電気的に接続
させたものであった・ ここで熱電素子とは、熱と電気とのエネルギー変換を起
させるエレメントであり、電流を流すことによって一面
を冷却し、他面を絶対値が等しい熱量で加熱するもので
ある。また更にこの熱電素子は電流方向を逆にするだけ
で、冷却面と加熱面とを変更することができるものであ
る。

このようにヘルメットを形成したので、このヘルメット
をかぶったままで日向に出ると、太陽の光が太陽電池に
あたって電力を生じ、その電力によって熱電素子の蓄熱
剤側が加熱あるいは冷却されることとなるので、同時に
ヘルメット内部が暖房あるいは冷房されることとなる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのようなヘルメットは、例えば内部を冷
房することを考えると、太陽の光があたる外部のみにい
る限りにおいては極めて効率的に冷房が行なえるもので
ある。

ただ電源として太陽電池を用いている関係」二、太陽の
光があたらなくなると、起電力がなくなることとなって
いた。

その結果、例えば太陽の光があたる外部から、急に太陽
の光があたらない室内に移動すると、太陽電池からの電
力がなくなった瞬間から、ヘルメット内部と熱交換を行
なうことによって高温に達している熱電素子の外表面側
の熱が熱電素子から蓄熱剤を介してヘルメット内部に伝
達するので、内部の温度が急上昇し、太陽の光があたる
外部と室内とを移動する際には、使用できないこととな
っていた。

またヘルメット内部を暖房する場合にも同様な事態が生
じていた。

そこで本発明は、熱電素子と蓄熱剤との間に温度によっ
て伸縮する伸縮装置を介装し、太陽の光があたる外部か
ら、急に太陽の光があたらない室内に移動して、熱電素
子への通電が断たれた状態で伸縮装置を伸ばし、熱電素
子と蓄熱剤との間に薄い空気層を形成することによって
、高温あるいは低温となっている熱電素子の外表面倒の
熱あるいは冷気をヘルメット内部に伝達しないようにし
て、ヘルメット内部の異常高温あるいは低温を防止した
ヘルメットを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前述した問題点を解決するために、本発明は、ヘルメッ
トの内部には熱電素子及びこの熱電素子の一方側に゛接
触する蓄熱剤を内装し、ヘルメット外面には放熱部及び
太陽電池部を設け、熱電素子の他方側と放熱部とを電熱
体にて接続し、かつ前記熱電素子と太陽電池部の太陽電
池とを電気的に接続させると共に、熱電素子と蓄熱剤と
の間に、熱電素子の蓄熱剤側が設定温度以上に達したと
きに、熱電素子と蓄熱剤との間に間隙を生じさせる伸縮
装置を付設したことを特徴とする。

［実施例］ 以下、第１図及び第２図に示した本発明の実施例を、図
示例と共に説明する。

第１図はヘルメッ）１０の斜視図であり、第２図は同断
面図であり、第３図は要部拡大断面図である。

図においてヘルメットｌＯは、工事等を行なう際に使用
する安全用のベルメッ）１０であり、本体１１＃部に若
干のっば１２が設けであるタイプのものである。

また外部から見える部分としては、ヘルメット１０の中
央部上面に太陽電池部２０が設けであると共に、この太
陽電池部２０よりも下部に放熱部としての放熱板３０が
周設しである。

またこのベルメッ）１０内部には、熱電素子４０が設け
であると共に、この熱電素子４０の一方側は伝熱体３１
によって放熱板３０に連結してあり、かつ他方側は伸縮
装置６０を蓄熱剤５０に接触させである。なおベルメッ
）１０下部から下方に垂れているのは、ベルメッ）１０
を頭部に固定するためのベル）１３である。

太陽電池部２０は、ヘルメット１０の凹部１４底面に固
定した太陽電池２１と、この太陽電池２１の表面を覆う
ように設けた保護材２２とから形成されている。この保
護材２２は、外部からの衝撃に対して太陽電池２１を保
護するものであるが、太陽電池２１に太陽光が届くよう
に透光性ある材料であり、かつ耐光性のある材料にて形
成されることが必要である。そこで具体的な材質として
は、例えば透明なアクリル樹脂等が望ましい。

また図示例ではこの太陽電池部２ｏを四部に設けたが、
ベルメッ）１０の中央上面に突出させて設けることもで
きる。更にはっば１２に設けることもできる。

放熱板３０は、熱電伝導率の大きい材料、例えばアルミ
ニュウム材料等にて形成することが望ましい。またこの
放熱板３ｏを、図示例ではヘルメット１０周囲に渡って
リング状に設けた場合を示しであるが、他の場所に設け
ても良い。

図示例における熱電素子４ｏは、リング状に設けである
が、ブロック状にすることもできる。

またこの熱電素子４０は、図示しない切換スイッチによ
って、蓄熱剤５０を加熱することも冷却することもでき
る。

伝熱体３１は、熱伝導率の良い材料、例えばアルミニュ
ウム材等にて形成され、ヘルメット１０の適宜場所にて
伝熱体３１と放熱板３ｏとを熱的に連結させである。

蓄熱剤５０は、固形のものであっても良いし、液状のも
のを袋中に封入したものであっても良く、更には固体と
液体との中間であるゾル状のものであっても良い。また
この蓄熱剤５０は、熱電素子４０の一方面の温度をベル
メッ）１０の内面に伝達するためのものである。また蓄
熱剤５ｏの形状は、図示例ではリング状に形成しである
が、この他にも、ヘルメット１０の内部全体に渡るよう
な形状にすることもできる。

また伸縮装置６０は、熱電素子の蓄熱剤側が設定温度以
上に達したときに、熱電素子と蓄熱剤との間に間隙を生
じさせるようなものであり、具体的には形状記憶合金等
によって形成したスプリングを使用することが望ましい
。更にこの伸縮装置６０は、例えばヘルメット１０内部
を冷却する場合には、２５°Ｃ以上となった時に若干伸
びて、熱電素子と蓄熱剤との間に間隙、例えば１ｍｍの
間隙を生じさせるようになっている。

なおベルメッ）１０内体の材質は、安全性を担保できる
材質にて形成するものである。また図面の便宜上、太陽
電池２１と熱電素子４０との間の配線は省略しである。

次に本発明の実際の使用について、ヘルメット１０内部
を冷却する場合を例として説明する。

まず最初に図示しない切換スイッチを冷却側にする。

その後、ヘルメット１０をかぶって屋外に出る。

すると屋外の太陽がベルメッ）１０の太陽電池部２０に
あたることとなる。

すると太陽電池部２０の保護材２２を通して太陽光線が
太陽電池２１にあたるので、この太陽電池２１から電流
が流れることとなる。

この太陽電池２１からの電流が熱電素子４０に流れ、熱
電素子４０の蓄熱剤５０側を冷却させ、同時に伝熱体３
１側を加熱させることとなる。

このようにして太陽電池２１の起電力によって熱電素子
４０の蓄熱剤５０側が冷却されると、熱電素子４０と蓄
熱剤５０との間に設けた伸縮装置６０が縮み、熱電素子
４０と蓄熱剤５ｏとが密着することとなる。

すると熱電素子４０への通電によって、熱電素子４０の
蓄熱剤５０側が冷却されることとなるので、結果として
ヘルメット１０の内部が冷却されることとなる。

また同時に伝熱体３１が加熱され、この熱が放熱板３０
に伝達されるものの、この熱は放熱板３０から放熱され
ることとなる。

このような本発明に関わるヘルメッ）１０では、熱電素
子４０に通電するための電源として太陽電池２１を用い
たので、太陽からの光線量が多い時、即ち日中の暑い時
には太陽電池２１の起電力が大きくなるので、ヘルメッ
）１０内部で大きな冷却効果を奏することとなる。

従って、工事等で実際に使用する前に、ヘルメット１０
を屋外に置いておくと、太陽光線によって太陽電池２１
から電流が流れるので、熱電素子４０が作動してヘルメ
ット１０内部が冷却されていることとなる。

またこのようにして冷却された状態のヘルメットｌＯを
急に太陽光線があたらない室内に移動すると、太陽電池
２１からの起電力が断たれることとなる。

すると熱電素子４０は冷却を行なわないこととなり、熱
電素子４０のヘルメッ）１０内部の冷却によって逆に高
温となった伝熱体３１、放熱板３０の熱が、熱電素子４
０、蓄熱剤５０を介してヘルメット１０内部に伝達して
くることとなる。

ただ本発明では、熱電素子４０と蓄熱剤５０との間に伸
縮装置６０を改装しであるので、高温となった伝熱体３
１、放熱板３０の熱がこの伸縮装置６０に作用すること
となる。するとこの伸縮装置６０が加熱によって伸び、
熱電素子４０と蓄熱剤５０とを若干離すこととなる。

その結果、熱電素子４０と蓄熱剤５０との間に薄い空気
層が形成されることとなり、この空気層によって伝熱体
３１、放熱板３０の熱がヘルメット１０内部に伝達させ
ることを防止するものである。

従って、冷却された状態のヘルメット１０を急に太陽光
線があたらない室内に移動すると、太陽電池２１からの
起電力が断たれた場合であっても、ヘルメット１０内部
が異常高温となることを防止するものである。

なおこのように熱電素子４０と蓄熱剤５０との間に薄い
空気層が形成された状態のヘルメット１０を再び太陽の
下に出すと、太陽電池２１の起電力によって熱電素子４
０の蓄熱剤５０側が冷却され、熱電素子４０と蓄熱剤５
０との間に設けた伸縮装置６０が縮み、熱電素子４０と
蓄熱剤５０とが密着し、ヘルメッ）１０内部の冷却が行
なわれるものである。

なお伸縮装置６０は、熱電素子４０の蓄熱剤５０側が設
定温度以上に達したときに、熱電素子４０と蓄熱剤５０
との間に間隙を生じさせるものであれば足り、種々の装
置を用いることができるものの、形状記憶合金によるコ
イルスばねあるいは板ばね等を用いると、温度変化のみ
によって機能するので好適である。勿論この他にも、例
えばバイメタル等を用いることもできる。

また以上の説明とは逆に、本発明によってヘルメット１
０内部を暖房するためには、切換スイッチを加熱側にす
る。

その上で前述した場合と同様に、太陽電池２１を太陽光
線にあてることによって、ヘルメット１０内部の暖房が
可能である。

この場合にも伸縮装置６０によって、太陽光線があたら
ない場所に移動した時には、熱電素子４０と蓄熱剤５０
との間に薄い空気層を形成させ、伝熱体３１、放熱板３
０の冷気をヘルメット１’Ｏ内部に伝達しないように形
成されている。

また以上の説明では、放熱装置を、放熱板３０のみによ
って形成した場合を例として説明したが、この放熱板３
０に、放熱フィンを取り付けたり、更にはファンを付設
したりすることもできる。

また以」−の説明では、ヘルメッ）１０として工事用の
ヘルメット１０を例に説明したが、オートパイ用のヘル
メット１０に応用できることは勿論である。またこのよ
うにオートバイ用のヘルメットｌＯに応用した場合には
、いわゆるフルフェイスタイプのヘルメット１０に用い
ると好適である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、熱電素子と蓄熱剤との
間に温度によって伸縮する伸縮装置を介装し、太陽の光
があたる外部から、急に太陽の光があたらない室内に移
動して、熱量素子への通電が断たれた状態で伸縮装置を
伸ばし、熱電素子と蓄熱剤との間に薄い空気層を形成す
ることによって、高温あるいは低温となっている熱電素
子の外表面側の熱あるいは冷気をヘルメット内部に伝達
しないようにして、ヘルメット内部の異常高温あるいは
低温を防止したものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は斜
視図、第２図は断面図、第３図は要部拡大断面図である
。 １０・・・ヘルメッ）　　　　１１・・・本体１２・・
・つば　　　　　　１３・・・ベルト１４・・・凹部　
　　　　　２０・・・太陽電池部２１・・・太陽電池　
　　　２２・・・保護材３０・・・放熱板　　　　　３
１・・・伝熱体４０・・・熱電素子　　　　５０・・・
蓄熱剤６０・・・伸縮装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヘルメットの内部には熱電素子及びこの熱電素子の
   一方側に接触する蓄熱剤を内装し、ヘルメット外面には
   放熱部及び太陽電池部を設け、熱電素子の他方側と放熱
   部とを電熱体にて接続し、かつ前記熱電素子と太陽電池
   部の太陽電池とを電気的に接続させると共に、 熱電素子と蓄熱剤との間に、熱電素子の蓄熱剤側が設定
   温度以上に達したときに、熱電素子と蓄熱剤との間に間
   隙を生じさせる伸縮装置を付設したことを特徴とする温
   冷ヘルメット装置。 ２、伸縮装置を、形状記憶合金によって形成した請求項
   １記載の温熱ヘルメット装置。