JPS6024202B2 - 熱電冷却装置付ヘルメット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷却装置付ヘルメットに関する。

真夏の炎天下や高温の熔鉱炉付近での作業において、作
業者の頭部を保護するためヘルメットの着用が作業者に
義務づけられている。

しかし乍ら従来のヘルメットでは安全対策上の問題は解
消し得ても、作業者の頭部の耐え難い加熱は無視されて
いた。

このため例えばヘルメット内に電動ファンを取付けて、
作業者の頭部を冷却することが提案されているが、この
ような電動ファン付ヘルメットでは騒音、振動、及び重
量増加等の問題がある。本発明は前記諸点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは作業者の頭部を
周囲の高熱から保護すべく軽量で冷却効果の高い冷却装
置を具備し且つかぶり心地の良いヘルメットを提供する
ことである。

本発明はヘルメット両側内面に夫々配設された熱電冷却
装置の吸熱面と、ヘルメット内面でこの吸熱面に両端が
接続されヘルメット内面にそって配置された熱良導性材
料からなる接触帯と、ヘルメットの内面で、この接触帯
のヘルメット使用者頭部への接触を条げるべく、接触帯
周囲に配置された弾性体と、ヘルメット両側外面に配設
された前記装置の放熱面と、この放熱面から外方向に延
設された複数の冷却フィンとからなる構成を有している
ために作業者の頭部を周囲の高熱から保護すべ〈軽量で
冷却効果が高い冷却装置を具備し且つかぶり心地の良い
ヘルメットを提供し得るのである。

次に図面に示す好ましい一具体例により本発明をより詳
細に説明する。

電子工業の進展によりベルチェ効果を利用した熱電冷却
装置が知られている。

即ち第１図に示すようにＰ形半導体１及びＮ形半導体２
によりなる複数個の熱電素子対を直列又は直並列に金属
板で接合し、一方の金属板を直流電源３に接続すること
によって放熱面４を構成し、他方の金属板で吸熱面５を
構成した熱電冷却装置６が知られている。
一本発明はこのように構成された電子冷却装置６を
ヘルメットの両側面下方に配置したものである。

即ち第２図〜第４図に示すように、ヘルメット７の両側
外面下方には夫々前述の熱電冷却装置６の放熱面４が配
置されており、この放熱面４には複数の冷却フィン８が
外方向に突設されており、放熱面４及び冷却フィン８の
表面はアルマイト処理が施されており、電気絶縁性が確
保されている。又ヘルメット７の両側内面下方には夫々
熱電冷却装置６の吸熱面５が配置されており、この２つ
の吸熱面５には接触帯１０の両端が接続されている。接
触帯１０‘ま熱良導性材料で成形されており、使用者が
ヘルメット７を被った際、使用者の頭部に均一に面接触
し得るような形状で形成されている。この穣触帯１０は
肉厚が０．５肋〜１肋程度のアルミニウム板又は金網等
から成形され端面は面取り加工されて、表面はアルマイ
ト処理されている。接触帯１０の周囲には弾性体１１が
配設されており、この弾性体１１は、使用者がヘルメッ
ト７を被った際に、接触帯１０の使用者頭部への接触を
条げるべく構成されており、発泡スチロール層の表面に
スポンジが配談され、全体を布で覆った公知のもので良
い。

更にヘルメット７内には使用者の頭部がヘルメット７の
内側壁面及び熱電冷却装置６の吸熱面５に直接に接触す
るのを防ぐため、頭部保持部材１２が配設されている。

即ちこの頭部保持部材１２はヘルメット７上に外力が作
用した際、外力の衝撃を条げるためのもので従釆のヘル
メットに設られているもので良い。ヘルメット７の両側
に配鷹された熱電冷却装置６はリード線１３を介して直
流電源３に接続されており、直流電源３は使用者に携帯
されるように構成されており、リード線１３と直流電源
３との間にスイッチを設けておいても良い。

また接触帯１０１こは第５図に示すように両端に、熱亀
冷却装置６の吸熱面５に接続するための接続片１４が設
けられている。

この接触帯１０は第６図に示すようにヘルメット７の使
用者頭部に弾性的に均一に面接触し得る形状に曲げられ
、両端の接続片１４が吸熱面５に接着されヘルメット内
面にそって配置されている。人体からの熱が伝導により
吸熱面に伝えられる２組の熱電冷却装置６は夫々縦６仇
収横４仇奴厚さ１仇吻程度で良く、内部にＰ形半導体１
及びＮ形半導体２よりなる１の固以上の熱電素子対が配
列されている。又第７図に示すように放熱面４及び吸熱
面５を構成する金属坂間に断熱性の良い発泡性プラスチ
ック９を充填して、Ｐ形半導体１及びＮ形半導体２の周
囲を補強するようにすれば、半導体１，２の酸化劣化を
防止し得る。以上のように構成された熱電冷却装置付き
ヘルメット７を使用者が被る際、接触帯１０の周囲に配
設された弾性体１１がクッションように働き、その後接
触帯１０が使用者の頭部に完全に接触した状態で、接触
帯１０と弾性体１１と頭部保持部村１２とによってヘル
メット７の使用者の頭部が保持され、ヘルメット７を使
用者が完全に被った状態が維持される。

こうした状態でヘルメット７の使用者が作業を続けてい
る時、使用者は周囲の温度状態に応じて、熱電冷却装置
６のスイッチをＯＮ又はＯＦＦすれば、使用者は頭部を
周囲の熱から保護し得、快適な作業を続けうる。

またヘルメット７内に温度センサーを配置し、ヘルメッ
ト内の温度センサーで検出し、この検出信号でもつて前
記スイッチをＯＮ・ＯＦＦし、ヘルメット内の温度を所
定温度に自動的に調節するようにしてもよい。尚外気の
温度が更に上昇して、放熱面４からの冷却フィン８によ
る放熱が抑制され冷却効果が弱められるような場合、第
８図に示すようにヘルメット７の外面に冷却フィン８の
周囲に着脱自在な断熱性容器１５を配置する。

この断熱性容器１５はヘルメット７の外面艮０ち冷却フ
ィン８の周囲に当援される面が開放されており、断熱性
容器１５内に収容された冷媒１６によって冷却フィン８
が冷却され、放熱面４からの放熱を確実に促進し得、従
って吸熱面５からの吸熱を促進し得るため、ヘルメット
７の使用者の頭部は確実に冷却される。断熱性容器１５
内に収容される冷煤はドライアイス又は水等で良いが、
基本的にはドライアイスが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱電冷却装置の原理図、第２図は本発明による
ヘルメットの側面図、第３図は第２図のヘルメットの断
面説明図、第４図は第２図のヘルメットの裏面図、第５
図は接触帯の正面図、第６図は接触帯と熱電冷却装置と
を組合せた際の上面図、第７図は熱電冷却装置の変更具
体例の断面説明図、第８図は本発明によるヘルメットの
変更具体例の一部断面説明図である。 ４・・・・・・放熱面、５・・・・・・吸熱面、６・・
…・熱電冷却装置、７・・・・・・ヘルメット、８・・
・…冷却フィン、１０・・・・・・接触帯、１１・・・
・・・弾性体、１５・・・・・・断熱性容器。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘルメツト両側内面に夫々設けられた熱電冷却装の
   吸熱面と、ヘルメツト内面でこの吸熱面に両端が接続さ
   れヘルメツト内面にそつて配置された熱良導性材料から
   なる接触帯と、ヘルメツトの内面で、この接触帯のヘル
   メツト使用者頭部への接触を条げるべく、接触帯周囲に
   配置された弾性体と、ヘルメツト両側外面に設けられた
   前記装置の放熱面と、この放熱面上に設けられた複数の
   冷却フインとからなる熱電冷却装置付ヘルメツト。 ２ 冷却フインの周囲で、ヘルメツト外面に着脱自在な
   断熱性容器が設けられており、この容器はヘルメツト外
   面に当接される面が開放されており、容器内部には冷媒
   が収納され得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の熱電冷却装置付ヘルメツト。 ３ 電子冷却装置が携帯可能な直流電源に接続されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の熱電冷却装置付ヘルメツト。