(57)【要約】【課題】空気抵抗を低減することにより、送風効率の低下を低減し、継続的に安定した送風効果を得ることが可能な送風装置を提供する。【解決手段】本発明の送風装置１は、ヘルメット６と使用者Ｕの頭部との間に形成されるヘルメット内空間Ｓに空気を送出するための主開口部２１が上部に形成され、ヘルメット６の周縁部に沿って保持されるノズル部２と、ノズル部２の側壁２２に一端３ｂが連結された筒状のダクト部３と、ダクト部３の内部に保持されたモータ４と、ダクト部３の他端３ｃ側に位置するようにモータ４の回転軸４１に固定されたプロペラファン５と、を備え、ノズル部２及びダクト部３の内部に区画形成され主開口部２１へ連なる空気流路Ｐにおいて、モータ４と、モータ４に対向するノズル部２の側壁２２の内面２２ａとの間に形成されるモータ後方空間Ｍを狭小化または閉塞する流路制限部２５を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメットに装着して用いる送風装置であって、
該ヘルメットと使用者の頭部との間に形成されるヘルメット内空間に空気を送出するための主開口部が上部に形成されており、該ヘルメットの周縁部に沿って該ヘルメットに保持されるノズル部と、
該ノズル部の側壁に一端が連結された筒状のダクト部と、
該ダクト部の内部に保持されたモータと、
該モータに対して前記ダクト部の他端側に位置するように前記モータの回転軸に固定されたプロペラファンと、を備え、
前記ノズル部及び前記ダクト部の内部に区画形成され、前記主開口部へ連なる空気流路において、前記モータと、該モータに対向する前記ノズル部の側壁の内面との間に形成されるモータ後方空間を狭小化または閉塞する流路制限部を設けたことを特徴とする送風装置。
【請求項２】
前記流路制限部が、前記側壁の一部を前記モータに向けて膨出させた膨出部で構成されている、請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】
前記ノズル部に、前記空気流路を通過する空気の一部を外部に送出するための補助開口部が設けられている、請求項１または２に記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘルメットに装着して用いる送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場や建築現場等においては、安全確保のためにヘルメットが使用されているが、夏期における屋外での作業時には、頭部に装着したヘルメットの内部が高温となり、また、作業者の発汗により湿度も高くなる。このため、ヘルメットの内部が高温、高湿状態であることによる不快感で作業能率が低下したり、汗が目に入ることで視野が制限されたりするという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するため、例えば特許文献１には、ヘルメットに装着して用いる扇風機の発明が記載されている。当該扇風機によれば、ヘルメットに装着した送風装置からの風を、使用者の首筋や後頭部に当てることで当該部分の冷却ができるものの、ヘルメットの内部、すなわちヘルメットの内面と、頭部との間の空間に空気を送り出すものではないため、頭部の冷却及び除湿効果は不足してしまう。
【０００４】
これに対して、特許文献２には、ヘルメットに固定した送風ファンから供給される空気を、ヘルメットの内部に送り出すための送風ダクトを備えた送風装置が開示されている。しかしながら、当該装置の送風ダクトは、ヘルメットの下端を迂回する形状となっているため、送風ファンの吹出口から吹き出された風は、ヘルメットの内部に送り出されるまでの間に、送風ダクトによってほとんど真逆の方向に変更されることとなる。このため、送風ダクトの内部を通過する際の空気抵抗によって風の流速が低下してしまい、十分な送風効果を得ることができない、つまり送風効率が低いという問題がある。また、特許文献２に記載の装置に使用されている送風ファンは、遠心ファンであるため、風量が少ない。送風ファンから吹き出される風の風量を高めようとすると、消費電力が大きくなり、出力の大きな電源が必要となって装置全体の重量が増大してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献３には、ヘルメットに装着される袋状体と、外気を袋状体の内部に取り込むとともに袋状体の上方開口からヘルメットの内部に風を送り出す送風手段とを備えるヘルメット内換気装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２５３５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１９６１１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／００８５２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に記載の換気装置では、布等の二枚のシートを重ね合わせて縫合することにより形成される袋状体が、使用者の動きによって容易に変形するため、袋状体の内部の空気の流路が狭くなったり、塞がれたりすることがある。すなわち、袋状体の内部の空気の流路の形状が不安定となり、安定した送風効果を得ることができないという問題があった。
【０００８】
それゆえ本発明は、空気抵抗を低減することにより、送風効率の低下を低減し、継続的に安定した送風効果を得ることが可能な送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の送風装置は、ヘルメットに装着して用いる送風装置であって、
該ヘルメットと使用者の頭部との間に形成されるヘルメット内空間に空気を送出するための主開口部が上部に形成されており、該ヘルメットの周縁部に沿って該ヘルメットに保持されるノズル部と、
該ノズル部の側壁に一端が連結された筒状のダクト部と、
該ダクト部の内部に保持されたモータと、
該モータに対して前記ダクト部の他端側に位置するように前記モータの回転軸に固定されたプロペラファンと、を備え、
前記ノズル部及び前記ダクト部の内部に区画形成され、前記主開口部へ連なる空気流路において、前記モータと、該モータに対向する前記ノズル部の側壁の内面との間に形成されるモータ後方空間を狭小化または閉塞する流路制限部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明の送風装置にあっては、前記流路制限部が、前記側壁の一部を前記モータに向けて膨出させた膨出部で構成されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の送風装置にあっては、前記ノズル部に、前記空気流路を通過する空気の一部を外部に送出するための補助開口部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、空気抵抗を低減することにより、送風効率の低下を低減し、継続的に安定した送風効果を得ることが可能な送風装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態である送風装置の側面視での断面図である。
【図２】図１の送風装置のヘルメットへの装着状態を示す斜視図である。
【図３】図１の送風装置の斜視図である。
【図４】（ａ）は、図１の送風装置のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、比較のために示す参考例としての送風装置の断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態である送風装置をそれぞれ示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示説明する。図１に示す本発明の一実施形態に係る送風装置１は、ノズル部２、ダクト部３、モータ４、及びプロペラファン５を備え、ヘルメット６に装着して用いられる。
【００１５】
送風装置１をヘルメット６に装着する手段は、特に限定されるものではないが、例えば図２に示すように、ダクト部３に装着される取付部材７と、取付部材７をヘルメット６に固定するゴム製のベルト８とを用いて、送風装置１を装着することができる。取付部材７は、ヘルメット６に送風装置１を取り付けた状態での安定性を高めるために、図示のような連結腕部７ａを３本以上有することが好ましい。また、吸気口となるダクト部３の開口３ａには、粉塵を除去するフィルター等を備えたカバー９を取付けることも可能である。なお、図示は省略するが、モータ４には例えば充電池等の電源を接続することができる。また、モータ４と電源の間にオンオフを切り替えるスイッチを接続することにより、モータ４の駆動及び停止を制御することができる。送風装置１は、ヘルメット６の後方側に配置されることが好ましいが、これに限定されず、側面側などに配置して用いることも可能である。
【００１６】
ノズル部２は、図１、２に示すように、ヘルメット６の周縁部に沿って該ヘルメット６から垂れ下がるように保持される。図１、３に示すように、ノズル部２の上部には、上方に向けて開口し、ヘルメット６と使用者Ｕの頭部との間に形成されるヘルメット内空間Ｓに空気を送出する主開口部２１が形成されている。また、ノズル部２の側壁２２には、ダクト部３を連結するための連結口２３が形成されており、連結口２３は、送風装置１をヘルメット６に装着した状態で使用者Ｕの逆側に位置する領域に設けられている。
【００１７】
図３に示すように、本実施形態のノズル部２は、円弧状に湾曲する下端部から上方に向かうにつれて、幅Ｗ（ヘルメット６の周縁部に沿う方向の長さ）が拡大しており、上端に設けた主開口部２１において幅Ｗが最大となっている。また、ノズル部２の下部には、主開口部２１に向かう空気の流れがスムーズとなるように、厚みＴが部分的に大きい拡大部２４が設けられている。なお、ノズル部２の形状は図示例に限定されず、幅Ｗや厚みＴが上下方向に一定であってもよい。
【００１８】
ダクト部３は円筒状であり、その一端３ｂが、ノズル部２の側壁２２における連結口２３に連結されている。ダクト部３とノズル部２の内部には主開口部２１へ連なる空気流路Ｐが区画形成される。なお、本例においてダクト部３は円筒状としているが、これに限定されるものではなく、例えば断面が多角形となる多角筒状とすることもできる。
【００１９】
ノズル部２は、安定して形状を維持することができる程度の剛性を有しつつも、適度な可撓性を有するシリコン等を含む軟質材料で形成されていることが好ましい。これにより、主開口部２１や空気流路Ｐが塞がるような過剰な変形を抑制するができるため、空気流路Ｐ内の空気の流れが安定して、所期した風量の空気を主開口部２１から安定して送出することができる。また、軟質材料で形成することでヘルメット６の形状に適応し易く、外力を受けても適度に弾性変形してノズル部２に亀裂や破損が生じることを防止するとともに、使用者Ｕの皮膚等に接触しても傷つける虞もないため、使用時の安全性を高めることもできる。なお、本実施形態ではノズル部２及びダクト部３を、別部材として形成しているが、ノズル部２及びダクト部３を一体に形成してもよい。
【００２０】
モータ４は、ダクト部３の内部に保持される。図示は省略するが、例えば、ダクト部３の内周面とモータ４の外周面とを連結する保持部材等によってモータ４をダクト部３の内部に保持することができる。
【００２１】
モータ４の回転軸４１には、プロペラファン５が固定されダクト部３の他端３ｃ側に配置されている。本例においてモータ４とダクト部３の中心軸線Ｃは一致しており、モータ４の回転軸４１は、軸線Ｃ上に位置している。プロペラファン５の回転によって、外気を取り込む吸気口となるダクト部３の他端３ｃ側の開口３ａから、ノズル部２が設けられた一端３ｂ側に向かって空気が流れる。ダクト部３の内部において、モータ４の外周側（径方向外側）を流れた空気は、ノズル部２内を通過して、主開口部２１から送出される。主開口部２１から送出された空気がヘルメット内空間Ｓを通過すると、頭部の汗が気化し易くなり、汗が気化する際の冷却効果で体温の低下を促すことができる。また、汗の気化によって湿度が高くなったヘルメット内空間Ｓの空気を外部に排出することにより、ヘルメット内空間Ｓは、常に汗が気化し易い快適な環境となる。
【００２２】
ここで、ノズル部２には、側壁２２における使用者Ｕ側に位置する領域に、モータ４に向けて膨出する膨出部２５が設けられている。膨出部２５は、モータ４の後方側の端面（後端面）４ａに近づくにつれて徐々に縮径する環状の縮径部２５ａと、縮径部２５ａの頂部に設けられてモータ４の後端面４ａに近接配置される平坦部２５ｂで構成されている。膨出部２５は、空気流路Ｐにおいて、モータ４の後端面４ａと、モータ４の後端面４ａに対向する側壁２２の内面２２ａとの間に形成されるモータ後方空間Ｍを狭小化または閉塞する流路制限部として機能する。
【００２３】
以下に、流路制限部の作用について、図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ａ）は、図１の送風装置１におけるＡ−Ａ断面を示す略平面視での断面図であり、図４（ｂ）は比較のために示す参考例として、流路制限部を設けない送風装置１０の同様の断面を示している。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、流路制限部を設けない場合、ダクト部３内の空気流路Ｐにおけるモータ４の外周側を通過した空気の一部が、モータ後方空間Ｍにおいて、軸線Ｃに向かって巻き込むように空気が流れる旋回流が生じる。この旋回流によりモータ後方空間Ｍに空気が滞留し、主開口部２１へと空気がスムーズに流れ難くなり、主開口部２１から送出される空気の流速が低下したり、流量が減少したりする虞がある。
【００２５】
一方、図１、４（ａ）に示すように、流路制限部としての膨出部２５を設けて、モータ後方空間Ｍを狭小化または閉塞することにより、上述の旋回流の発生が抑制されるため、ダクト部３内でモータ４の外周側を通過した空気が、滞留することなくスムーズに主開口部２１に向かって流れる。これにより、主開口部２１から送出される空気の流速の低下や風量の減少を抑制することが可能となる。
【００２６】
また、ダクト部３からノズル部２の主開口部２１へと向かう空気流路Ｐにおいて、流れの方向の変化が比較的小さいため、空気抵抗が小さくすることができる。したがって、本実施形態の送風装置１によれば、送風効率の低下を低減し、継続的に安定した送風効果を得ることが可能となる。
【００２７】
なお、流路制限部は、モータ後方空間Ｍを狭小化することができれば効果を発揮するが、より好適には、モータ後方空間Ｍを閉塞することが望ましい。すなわち、本実施形態にあっては、膨出部２５の平坦部２５ｂにおける側壁２２の内面２２ａとモータ４の後端面４ａとが当接していることが望ましく、このような構成とすることで、送風効果をさらに高めることができる。また、流路制限部としての膨出部２５を設けることで、ノズル部２の外力による潰れを防止する効果を得ることができる。すなわち、ノズル部２に対して、例えば使用者Ｕ側からダクト部３側への向かう方向の外力が加わった場合に、膨出部２５の平坦部２５ｂとモータ４の後端面４ａとが当接して、ノズル部２の変形が抑制されるため潰れ難くなり、空気流路Ｐが塞がることをより確実に防止することができる。したがって、送風効果をさらに安定させることができる。
【００２８】
なお、本実施形態にあっては、膨出部２５の縮径部２５ａは、滑らかな曲面形状であることが好ましい。このような構成とすることにより、空気流路Ｐにおける空気の流れをよりスムーズにして空気抵抗を低減し、さらに安定した送風効果を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態にあっては、膨出部２５の平坦部２５ｂは、モータ４の直径と略同径、すなわち、モータ４の後端面４ａに対応した形状であることが好ましい。このような構成とすることにより、ダクト部３からノズル部２への空気の流れをよりスムーズにして空気抵抗を低減することができる。
【００３０】
なお、流路制限部は、モータ後方空間Ｍに別部材を配置することにより形成することも可能である。例えば、流路制限部として、モータ４の後端面４ａ側に、ノズル部２の側壁２２の内面２２ａに向けて延びる円柱状のカバー部材を取付けることで流路制限部を形成することも可能である。また、ノズル部２の内面２２ａ側に、モータ後方空間Ｍを狭小化またな閉塞する部材を張り付けることも可能である。
【００３１】
ノズル部２の厚みＴは、上部よりも下部で厚くなっていることが好ましい。ノズル部２の下部は、上部に比べて主開口部２１に到達するまでの距離が長くなるため、厚みＴを大きくして緩やかな湾曲形状を形成することで、空気流路Ｐの角度の変化を緩やかにして空気抵抗を低減し、流速の低下を低減することができる。また、主開口部２１を設けた上端部で厚みＴを薄くしていることで、使用者Ｕが送風装置１を取付けたヘルメット６を被着する際に邪魔になり難い。本実施形態では、厚みＴが部分的に大きい拡大部２４を設けたことにより、ノズル部２の下部における空気抵抗を低減し、送風効果を高めることができる。また、本実施形態では主開口部２１において幅Ｗが最大となっているため、ヘルメット内空間Ｓの広い範囲に空気を送出することができ、送風効果を高めることができる。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態を示したものである。図５（ａ）に示す送風装置２０においては、ノズル部２の側壁２２の使用者Ｕ側の領域の下部に、複数の長孔状の補助開口部２６ａが設けられている。このような補助開口部２６ａを設けることにより、空気流路Ｐを通過する空気の一部を使用者Ｕの首元等に向けて送出することができ、使用者Ｕの体温を低下させる効果を高めることができる。なお、図５（ｂ）に示す送風装置３０のように、複数の略円形の補助開口部２６ｂを、ノズル部２の下部から上部にわたる広い範囲に配置してもよい。なお、補助開口部２６ａ、２６ｂの位置、形状、数、大きさは限定されるものではない。また、図示は省略するが、補助開口部２６ａ、２６ｂに、補助開口部２６ａ、２６ｂを少なくとも部分的に開閉可能な開閉機構を設けることも可能である。開閉機構としては、例えば、ヒンジを支点に回動する扉のような蓋や、着脱可能な別部材の栓で補助開口部２６ａ、２６ｂを塞ぐ栓構造、または、スライドにより開口面積を調整可能なスライド蓋構造等とすることができる。このような構成とすることで、補助開口部２６ａ、２６ｂ、及び主開口部２１からの空気の送出量や方向を調整することが可能となる。また、補助開口部２６ａ、２６ｂは、ノズル部２の下部に設けることが好ましく、これによれば、主開口部２１へ向かう空気の流れに対する影響を小さくすることができ、送風効率の低下を抑えることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  送風装置
２  ノズル部
３  ダクト部
３ａ  開口
３ｂ  一端
３ｃ  他端
４  モータ
４ａ  モータの後端面
５  プロペラファン
６  ヘルメット
７  取付部材
７ａ  連結腕部
８  ベルト
９  カバー
１０  送風装置
２０  送風装置
２１  主開口部
２２  側壁
２２ａ  内面
２３  連結口
２４  拡大部
２５  膨出部（流路制限部）
２５ａ  縮径部
２５ｂ  平坦部
２６ａ、２６ｂ  補助開口部
３０  送風装置
４１  回転軸
Ｃ  中心軸線
Ｍ  モータ後方空間
Ｐ  空気流路
Ｓ  ヘルメット内空間
Ｔ  厚み
Ｕ  使用者
Ｗ  幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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