(57)【要約】【課題】作業効率を損なわず、炎天下における作業での、着用者頭部の温度上昇を抑制する安全ヘルメットを提供する。【解決手段】樹脂製キャップ部分図１（１）（Ａ）に加えて、頭部側とは反対面に保水性の樹脂製膜図１（２）（Ｅ）を有した、高熱貫流率機能を有したキャップ形状の陽極酸化加工アルミ薄板図１（２）（Ｄ）を使用し、頭部を覆うキャップを二重に構成して、加えて、樹脂製膜が保水している水分が蒸発する時の気化潜熱現象図２を利用して頭部の温度上昇を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製キャップ部分に加えて、頭部側とは反対面に保水性の樹脂製膜を有した陽極酸化処理を施したキャップ形状のアルミ薄板を使用して、頭部を覆うキャップが二重に構成されている頭部の冷却を目的としたヘルメット。
【請求項２】
キャップ形状の陽極酸化処理を施したアルミ薄板と組み合わせて、その外部面に取り付けた保水性の樹脂製膜が保水している水分が蒸発する時の気化潜熱現象を利用して頭部の温度上昇を防ぐヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来の樹脂製キャップ部分に加えて、頭部側とは反対面に保水性の樹脂製膜を有し陽極酸化処理を施したキャップ形状のアルミ薄板を使用して、頭部を覆うキャップが二重に構成されている頭部の温度上昇を防ぐ事を目的とした、炎天下の屋外作業用の放熱ヘルメットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
夏場の炎天下における道路工事、送配電線工事、高所の鳶工事など、長時間にわたり日光の直射を受ける作業での、安全ヘルメット内部の着用者頭部の温度は、体温を優に超え人体に与える影響は計り知れないものがある。その結果、夏場には熱中症で毎年４００〜５００人の方が亡くなられている。それに対し、対策として、十分に休息をとり、水分と塩分をとり体調管理を行う、そして、濡れたタオルをヘルメット下に被り、首には冷却材をあてがうなどの方法が提唱されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−５５５２２号公報
【特許文献２】実開昭５１−３５２２２号公報その他、実開昭６２−５５５２２号ではヘルメット内部に換気用の小型扇風機を装着したもの、実開昭５１−３５２２２号では、ヘルメット内部にドライアイスなどの冷却材を装填するもの、実用新案第３０５９１１３号では、吸水剤を使用し気化潜熱をもってするもの、などが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、連続した作業時間を最長約４時間と仮定した時、十分に休息をとり、水分と塩分をとり体調管理を行う事は必要最小限行われる事として、それに加える方法にて、濡れたタオルをヘルメット下に被り、首には冷却材をあてがうなどの方法が提唱されているのであるが、高所などで交代、交換の利かない現場などではその効力は短時間に消滅し、ほとんど効果が無いのが実情であり、実開昭５１−３５２２２号での、ヘルメット内部にドライアイスなどの冷却材を装填するもの、実用新案第３０５９１１３号での、吸水剤を使用し気化潜熱をもってするものなども然りであり、加えて、実開昭６２−５５５２２号でのヘルメット内部に換気用の小型扇風機を装着したものなどは、大きさ、重量、そして使用感などの煩わしさにて作業効率を損なうなど、現場ではほとんど使用されていないのが実情である。
【０００５】
本発明の目的は、このような課題を解消するとともに、作業性を失わず、必要作業時間中、ヘルメット内の頭部環境温度をほぼ体温に近い温度に保つための放熱機能を有する炎天下の屋外作業用のヘルメットを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、図１の様に、（１）（Ａ）の樹脂製のヘルメットキャップ部分に複数個の直径約１０ミリ程度の貫通穴（Ｃ）を開けて、その内部に、接触しないように、図１（２）（Ｄ）の頭部側とは反対面に保水性の膜図１（２）（Ｅ）を有した図１（２）（Ｄ）の陽極酸化処理を施したキャップ形状のアルミ薄板を挿入し組み合わせて使用して、頭部を覆うキャップが二重に構成されているヘルメット図１（３）を提供する事で達成される。加えて、その内部に、頭部を衝撃から護るためのネット図１（４）（Ｇ）を取り付ける。
【０００７】
また、本発明の目的は、前記構成に加えて、図２（Ｅ）の保水性樹脂製膜に予め保水させて使用し、徐々に蒸発していく過程において、予め設置された図２（Ｂ）の補水パイプにて適宜、水を補給して前記の図２（Ｅ）の保水性樹脂製膜が乾燥するのを防ぐ。なお、補給水は、作業着の手が容易に届く場所に容器を保持し、手の握力により圧力を加えることを繰り返すことにより図２（Ｂ）の補水パイプを通じて目的の場所に補給される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヘルメット内部の温度を作業時間中、体温に近い温度に保つことが出来る。
環境温度約３５℃、晴天微風の中、ヘルメット内の温度変化を計測した。計測開始から約１５分後のヘルメット内温度は、図１（４）（Ｈ）の頭部保護用ネットの頂点に配した熱電対による計測の結果、通常品は約３４℃から約４６℃へと上昇し続けた。対して、本発明品は、同じく３４℃の開始温度から約３６℃へ上昇し推移した。その後、連続作業時間に仮定した４時間後に通常品は、約５８℃へと上昇し、対して、図１（２）（Ｅ）の保水膜が乾燥しないように水を供給し続けた本発明品は、約３８℃近辺を維持した。
【０００９】
これは、樹脂ヘルメット内に配した図２（Ｄ）の陽極酸化加工を施したアルミの薄板が、高い熱伝導機能と熱放射機能を併せ持つ特性を生かしたものであり、図２（Ｅ）の保水性膜に保たれた水が直接頭部を濡らす不快感を防ぎながら、その水分が蒸発する時に発生する気化潜熱現象による温度の低下を享受するものである。図２（Ｃ）の樹脂ヘルメットに開けられた孔より蒸発した水蒸気は外部に拡散し、図２（Ｅ）の保水性膜に蓄えられた水が外部の直射日光にて蒸発、気化する限り図２（Ｄ）の陽極酸化加工を施したアルミの薄板内の頭部温度は、その上昇を抑制される。そして、その現象は、図２（Ｂ）の補水パイプにて水が供給される限り継続される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のヘルメット組み付け構造図である。
【図２】本発明のヘルメット冷却機構断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１（１）は、最外殻の樹脂キャップの部分である。（Ｂ）の補水パイプは、内側に配されている。図１（２）は、前述の（１）の内部に収まる（Ｄ）の陽極酸化加工を施したアルミの薄板と（Ｅ）の保水性膜が組み合わされたものである。図１（２）は、前述の（１）と（２）を組み合わせたものである。図１（４）は、図１（３）の中に収納される衝撃緩和用のネット（Ｇ）である。なお、（Ｈ）の熱電対は、計測時のみ取り付けたものであり、計測後は、取り外す。
図１（１）（Ａ）の樹脂ヘルメットは、一般的に販売されている、アクリロニトリルブタジェンスチレン、ポリカーボネート、繊維強化プラスチック、ポリエチレンなどでそれぞれ作られたもので良い。そして、その内面に配される図１（１）（Ｂ）の保水用の樹脂製パイプは、内面直径が５ｍｍ程度が望ましい、細くなると補水量が少なくなり、作業中の煩わしさが問題であり、太くなると補水する圧力が増し、給水タンクとの距離が短くなってタンクの装着位置が限られてしまう。材質は、ポリテトラフルオロエチレンが耐久性や、耐化学薬品性にも優れており望ましい。図１（２）（Ｅ）の保水性膜は、一般的なポリエステルやナイロンで作られた布形状、若しくは、不織布で良い。厚さは、吸水した状態で５ｍｍ程度が望ましい。それ以上に厚くなると重さが作業に悪影響を及ぼし、薄くなると保水効果が低減し、作業性を損なう。
【００１２】
図１（２）（Ｄ）のアルミ薄板は、プレス加工、若しくは、ヘラ絞り加工にて、キャップ状に成型するので、成形性の良いA1000系のアルミ材を使用するのが望ましい。そして、その後に、陽極に取り付けて、酸性液に浸漬し、溶液内の陰極との間で通電し表面に人為的に酸化膜を生成させる。これは、一般的にアルミ金属の陽極酸化加工と言われる加工技術であり、アルミ金属の表面硬度や耐食性を向上させる。本発明においては、表面の熱放射率の向上を目的として用いる。生成される酸化膜は、約２ｎｍの直径の孔が無数に存在する形状となっており、表面積が増大し、その熱放射率は、素材アルミ金属の放射率、約０．０３εが、約０．８５εに向上する。ここで気を付けなければいけないのは、この陽極酸化加工を施されたアルミ金属の薄板は、その熱伝導率が約２３０W／ｍｋと高く、表面の熱放射率の向上と相俟って、双方を包括的に計測した熱貫流率（ＪＩＳ−Ａ１４２０、保護熱板法）は６４０Ｗ／ｍ２ｋと銅金属の約１．５倍に達し、仮に、保水性膜が乾燥した時には、太陽光に熱せられ蓄熱した、図１の（１）と（２）の間の高温部分の熱が、冷却されるべき図１（４）（Ｇ）の頭部保護用ネット部分が有る空間、即ち、頭部が存在する空間へ湿潤する事となり、熱中症になるリスクは増大してしまうので、くれぐれも給水に留意する事が肝心である。
【００１３】
作業性においては、予め、本発明品に補水させた状況で冷凍機にて冷却しておくことや、作業前に、水を溜めた容器に本発明品を浸漬させるなど簡易に準備がなされ、煩わしさは無く、水の補給用の容器を給水パイプに接続するだけである。なお、図１（３）（Ｆ）の封止防水シールにて図１の（１）（２）の下部接点を封止する事により、首筋に水が滴り落ちて不快な状態になることも無い。
【００１４】
（用語の説明）
アルミ金属の陽極酸化加工とは、アルミ金属の加工部材を陽極電極に通電性の冶具でもって取り付け、酸性の液体に浸漬し、同じく液中に浸漬された陰極との間で通電し、加工部材表面をイオン化して酸素と結合させアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）層を生成させる加工方法である。
熱放射率とは、物質の表面から赤外線エネルギー（熱）を放射させる度合いを数値化した物であり、理想黒体を１として最高値とし、単位はεである。
熱伝導率とは、一個の物質内において温度差がある場合、温度の高い部分から低い部分へと熱の移動現象が生じる。この熱移動のおこりやすさを数値化したものであり、単位は、Ｗ／ｍｋである。
熱貫流率とは、物体の両面がそれぞれ接する空気温度に１℃の差が有る時に、単位時間あたりに物体表面１ｍ２を通過する熱量を数値化したもので、単位は、Ｗ／ｍ２である。気化潜熱とは、液体が気体になる時に必要とされる熱エネルギーを周りから奪う現象の事である。
【符号の説明】
【００１５】
（Ａ）樹脂ヘルメット
（Ｂ）補水パイプ
（Ｃ）開孔
（Ｄ）陽極酸化加工アルミ薄板
（Ｅ）保水性膜
（Ｆ）封止防水シール
（Ｇ）頭部保護用ネット
（Ｈ）計測用熱電対
【図１】
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【図２】
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