TWI661787B - 提供舒涼潔淨空氣的機車安全帽 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種提供舒涼潔淨空氣的機車安全帽，該機車安全帽包含： 一安全帽體，具有一視窗開口及一套設口，該視窗開口兩側邊樞接一防護鏡片，該防護鏡片可樞轉至該視窗開口上並將該視窗開口密封，該套設口環設一第一接連裝置，該安全帽體或該防護鏡片上的一開孔位置設置一通氣孔；一通氣管，該通氣管的一端連接至該通氣孔；一動力淨氣呼吸防護式供氣機，與該通氣管的另一端連接，用以將外部空氣過濾細懸浮微粒後，經該通氣管傳送到該安全帽體內部；及一導流巾，為不透風材質所製成，其上端具有一第二接連裝置，該第二接連裝置可與該第一接連裝置可拆卸地連接。

Description

提供舒涼潔淨空氣的機車安全帽

本發明關於一種機車安全帽，特別是一種可提供舒涼潔淨空氣的全罩式機車安全帽。

根據台灣環境保護署近期的報告，機車尾氣排放之細懸浮微粒(PM2.5)濃度依據車輛品牌與型號可能高達730μg/m³；而當待速等待紅綠燈時，機車騎士暴露之細懸浮微粒濃度可達到460μg/m³。機車騎士暴露於細懸浮微粒濃度顯著高於其他族群，這對身體，尤其是肺部的健康是相當不利的。針對以上問題，機車騎士一般都會佩戴能過濾細懸浮微粒的口罩，比如N95口罩來防止肺部吸入過多有害物。然而，除了佩戴時的不舒適感外，許多有機煙塵也會混合細懸浮微粒黏在臉部其它位置，進一步刺激臉部肌膚。同時，重複使用口罩容易積累細菌，成為另一種污染源。

機車騎士所面臨的困擾不僅只有呼吸問題。法規強制規定騎乘機車需戴安全帽，這樣的騎乘配置增加了頭部重量(無可避免)、讓頭部的熱量累積不易消散，且吸附機車騎士的汗水，導致安全帽有揮之不去的臭氣味。眾所周知，安全帽的種類可分為全罩式、露臉式、半露臉式及半罩式。而不論使 用哪一種安全帽，雖然於發生車禍時均能大幅降低頭部的傷害，但就種類上而言，佩戴半罩式安全帽仍發生頭部外傷的風險是全罩式安全帽的2.57倍(Yu et al.2011)。由於台灣的氣候條件，尤其是在夏天，經常使得機車騎士犧牲部分的安全性，選擇露臉式、半露臉式及半罩式安全帽，以換取些許的清涼舒適。雖然許多廠商透過改善安全帽的結構以期能解決安全帽產生悶熱的問題，但本發明揭露一個更主動的方式，可以提升安全帽的舒適性、提供機車騎士對細懸浮微粒的呼吸防護、也讓全罩式安全帽的安全性不再因為不舒適而被交易，是一個多贏的創作。

同時考慮細懸浮微粒的危害與習知安全帽的問題，有一些前案可供尋找適當的解決方案。中國實用新型第2052625U提出一種騎自行車或步行者使用的防塵防寒頭盔裝置。該裝置的特點是在頭盔下端連接上一塊密封軟布。當空氣汙染嚴重或天氣寒冷時把密封軟布上的拉鎖拉死，呼吸的空氣經過濾海綿淨化，可以有效地防塵防寒。本專利雖然利用了密封軟布與過濾海綿來達成空氣過濾，但效果有限。此外，頭盔內部的廢熱無法有效排除，對機車騎士所遇到的問題，解決不多。

另，美國專利申請案第2017/0136268號提出一種個人供電空氣呼吸器。該供電空氣呼吸器包含一個頭盔、一背包殼體、一組風扇、一套用於輸入空氣的過濾器以及將輸出空氣引導至頭盔的軟管。本案的優點是將過濾微塵的空氣利用風扇打入頭盔中，而該頭盔可藉以改變為合適的安全帽型態。然而，將依照本案製作的產品使用於車陣中，又難以阻擋來自機車騎士脖子下方的空氣對流，不免吸入髒空氣。

最後，中華民國新型專利第M518005提出一種防塵安全帽，其包括一帽體、一排風口及一吸風裝置。該帽體具有一容置部及一吸風口，該吸風口位於帽體的下緣且間隔設置複數個擋片。一窗口設於帽體的前方，連通一穿戴空間，排風口設於帽體窗口的邊緣處且連通該穿戴空間。吸風裝置容置於該容置部內且具有一風扇及一導風管，該風扇具有一排風側連通該排風口及一吸風側，導風管具有相反的兩端分別連通吸風側及吸風口。該新型的結構設計可阻擋空氣中的灰塵或懸浮微粒及水分進入該穿戴空間，並可維持帽體內部空氣清淨。但由於帽體內的空氣流通路線設計不佳，累積的廢熱難以排除。

由於習知技術無法完全解決現有機車安全帽使用時所遇到的困擾，是故需要一種新型態可提供舒涼潔淨空氣的全罩式機車安全帽。這種安全帽可以解決機車騎士呼吸時的細懸浮微粒問題，同時能讓頭部累積的熱量有效消散，進一步減少機車騎士產生汗水，造成安全帽揮之不去的臭氣味。

本段文字提取和編譯本發明的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中，各式的修改和類似的排列。

為了解決上述問題，本發明提供一種可提供舒涼潔淨空氣的全罩式機車安全帽。該機車安全帽包含：一安全帽體，具有一視窗開口及一套設口，該視窗開口兩側邊樞接一防護鏡片，該防護鏡片可樞轉至該視窗開口上並將該視窗開口密封，該套設口環設一第一接連裝置，該安全帽體或該防護鏡片上的一開孔位置設置一通氣孔；一通氣管，該通氣管的一端連接至該通氣孔；一動 力淨氣呼吸防護式(PAPR-typed)供氣機，與該通氣管的另一端連接，用以將外部空氣過濾細懸浮微粒後，經該通氣管傳送到該安全帽體內部；及一導流巾，為不透風材質所製成，其上端具有一第二接連裝置，該第二接連裝置可與該第一接連裝置可拆卸地連接。當該第一接連裝置與該第二接連裝置連接時，該導流巾圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子一圈以上，並引導該安全帽體內部之空氣向其下端排出。

依照本發明，通氣口開孔位置可在該安全帽體的頂部後方、該安全帽體接近使用者下巴處或該防護鏡片兩側之一。該動力淨氣呼吸防護式供氣機的供氣率可介於60公升/分鐘至100公升/分鐘間。該第二接連裝置可為具有鈎狀結構的魔鬼氈或是具有環狀結構的魔鬼氈。該第一接連裝置可為對應該第二接連裝置之具有環狀結構的魔鬼氈或是具有鈎狀結構的魔鬼氈。

最好，該導流巾材質可為聚丙烯(PP，Polypropylene)合成纖維、聚酯(Polyester)纖維，或熔噴型態聚丙烯。該導流巾材質亦可為針織布或由彈性布與平織布組合之機能性織物。進一步，該導流巾外部可塗覆一層防水膜，該防水膜可為聚乙烯(PE，polyethylene)膜。該導流巾上端至下端的長度不短於28公分。

在一些實施例中，該動力淨氣呼吸防護式供氣機可外接一可攜式二次電池組或一機車電瓶，作為動力之來源。在使用者戴上該機車安全帽後，過濾後的空氣可流入安全帽體中經過使用者的頭部，將熱量經由該導流巾傳送到外部空氣中。該導流巾可進一步包含一固定裝置，用來固定該導流巾以圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子一圈以上。而該固定裝置可為一組拉鍊、複數個按扣或一組魔鬼氈。

藉由安全帽體、通氣管、動力淨氣呼吸防護式供氣機30及導流巾40的設計，過濾過的潔淨空氣可提供給使用者，並在流通過程中，將安全帽體內的熱帶出，以達成舒涼的目的。

10‧‧‧安全帽體

11‧‧‧防護鏡片

20‧‧‧通氣管

30‧‧‧動力淨氣呼吸防護式供氣機

40‧‧‧導流巾

101‧‧‧視窗開口

102‧‧‧套設口

103‧‧‧通氣孔

104‧‧‧緩衝墊

105‧‧‧第一接連裝置

110‧‧‧樞接裝置

301‧‧‧進氣口

401‧‧‧第二接連裝置

402‧‧‧固定裝置

50‧‧‧脖子

H‧‧‧長度

圖1為依照本發明之一實施例的一種機車安全帽的結構示意圖，圖2繪示一安全帽體的下視態樣及一導流巾張開之平面態樣，圖3繪示另一導流巾張開之平面態樣，圖4繪示導流巾環繞機車騎士脖子的不同態樣，圖5繪示一通氣孔位置及氣流流動方向，圖6繪示另一通氣孔位置及氣流流動方向。

本發明將藉由參照下列的實施方式而更具體地描述。

請見圖1與圖2，圖1為依照本發明之一實施例的一種提供舒涼潔淨空氣的機車安全帽的結構示意圖，圖2繪示一安全帽體10的下視態樣及一導流巾40張開之平面態樣。本發明所揭露的機車安全帽包含了前述的安全帽體10、一通氣管20、一動力淨氣呼吸防護式(PAPR-typed)供氣機30及前述的導流巾40。以下分別敘述該些元件的功能、態樣以及相互間的連動關係。

安全帽體10是機車安全帽用於保護使用者頭部安全的主體。由外觀型態分類來說，機車安全帽是屬於全罩式的。由於本發明的重點在於提供使用者潔淨的空氣並帶走安全帽體10內由機車騎士頭部發出的熱量，故安全帽體10的一部份細部構造可同任何習知技術，說明書中並不強調。因此，安全帽體10的範圍可包含，但不限於外層防摩擦保護材、吸收衝擊墊料、頤帶、頭側緩 衝墊、護耳、防護鏡片、防護鏡片固定具、頭頂緩衝墊、護頸、護緣、耳緩衝墊等等。

相較於現有安全帽的帽體結構，安全帽體10的特徵在於具有一視窗開口101、一套設口102，與選擇性的一通氣孔103，除此之外，沒有內部與外部的連通孔道。這樣的設計是用來有效隔絕安全帽體10內部與外部的空氣流通，進而防止機車騎士吸入未經去除細懸浮微粒的空氣。視窗開口101的兩側邊各有一個樞接裝置110(因視角關係，僅繪示視窗開口101一側邊的樞接裝置110)，可樞接一防護鏡片11。該防護鏡片11可樞轉至視窗開口101上並將該視窗開口101密封(圖1所繪示的情形為防護鏡片11已樞轉至視窗開口101上並密閉視窗開口101，故兩者外觀上實際重合)。當轉動防護鏡片11遠離視窗開口101時，安全帽體10內外部的空氣便可對流。套設口102是供使用者頭部進入安全帽體10內的開口。實作上，套設口102部分空間可能被一緩衝墊104所佔據。套設口102環設一第一接連裝置105，該第一接連裝置105是來與導流巾40密接的工具，其態樣及詳細功能將於下方文字中說明。

前面提及，安全帽體10的通氣孔103是選擇性的開設。如果安全帽體10上沒有開設通氣孔103，它也可以開設在防護鏡片11。為了說明方便，在此稱通氣孔103的位置為開孔位置。在本實施例中，如圖1所示，開孔位置是在安全帽體10的頂部後方(相對使用者目視方向)。依照本發明，在另一的實施例中，開孔位置可以是在安全帽體10接近使用者下巴處(如圖5斜線橢圓形所示位置)；在又一實施例中，開孔位置也可以是在防護鏡片11兩側之一(如圖6斜線橢圓形所示位置)。不同的開孔位置會產生不同的安全帽體10內部氣流循環效果，內部氣流循環的說明將在下文中揭露。

通氣管20的一端連接至通氣孔103，另一端連接動力淨氣呼吸防護式供氣機30。通氣管20的型態與材質不限，最好是軟管，比如PVC(PolyVinyl Chloride)軟管或EVA(Ethylene Vinyl Acetate)軟管，以便讓使用者能靈活轉動頭部，不受侷限。動力淨氣呼吸防護式供氣機30是用於動力過濾式呼吸防護具(Powered Air Purifying Respirator，PAPR)的供氣裝置。動力過濾式呼吸防護具是一種高效能微粒過濾呼吸防護具，以個人攜帶的送風機提供佩戴者呼吸所需的空氣，送風機及電池通常是佩掛於佩戴者之腰帶上或頭罩後端，送風機將含有污染物的空氣帶至高效能過濾濾材處過濾，以濾除細懸浮微粒。如果搭配吸附罐使用，也可同時去除部分氣狀污染物。一般來說，動力淨氣呼吸防護式供氣機30可能會包含主機、高效能濾網、腰帶及流量指示計等等，本發明並不限定其細部構造。但為了能夠有效提供電力，動力淨氣呼吸防護式供氣機30可外接一可攜式二次電池組或一機車電瓶(未繪示)，以作為動力之來源。動力淨氣呼吸防護式供氣機30在本發明的機車安全帽中的功能是將外部空氣過濾細懸浮微粒後，經通氣管20傳送到安全帽體10內部。動力淨氣呼吸防護式供氣機30的供氣率，各廠牌規格不一。為了能有效達到提供舒涼潔淨空氣，卻又不造成安全帽體10內過多的二氧化碳(CO₂)累積，經實驗證實，動力淨氣呼吸防護式供氣機30的供氣率最好介於60公升/分鐘至100公升/分鐘之間。

導流巾40(其平面展開如圖2下方所繪示)為不透風材質所製成，其上端具有一第二接連裝置401，該第二接連裝置401可與第一接連裝置105可拆卸地連接，其目的是當使用者戴上安全帽體10後可再裝上導流巾40，以免固定式的導流巾會被頭部捲入安全帽體10中。當第一接連裝置105與第二接連裝置401連接時，導流巾40可圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子50一圈以上，如圖4 上方之使用狀態剖面圖所示。由於從安全帽體10中不斷地會有乾淨空氣流形成穩定氣流，為了引導該氣流並防止安全帽體10外部髒空氣流入，導流巾40就是用來引導安全帽體10內部之空氣向其下端排出，同時隔絕外部空氣對流。

在本實施例中，導流巾40的平面為一長方形設計，其上端的第二接連裝置401為具有鈎狀結構的魔鬼氈或是具有環狀結構的魔鬼氈，故，第一接連裝置105就可以是對應第二接連裝置401之具有環狀結構的魔鬼氈或是具有鈎狀結構的魔鬼氈。也就是說，如果第二接連裝置401是具有環狀結構的魔鬼氈，第一接連裝置105就具有鈎狀結構的魔鬼氈；如果第二接連裝置401是具有鈎狀結構的魔鬼氈，第一接連裝置105就具有環狀結構的魔鬼氈。由於第一接連裝置105是在安全帽體10下緣處，利用魔鬼氈結構，導流巾40便能有效與安全帽體10連接，並阻止外部空氣流入安全帽體10內部。

在本實施例中，導流巾40的材質可以為聚丙烯(PP，Polypropylene)合成纖維，比如使用市售罩巾(Neckerchief)為之；導流巾40的材質也可以是聚酯(Polyester)纖維，比如使用市售領巾(Scarf)為之；導流巾40的材質更可以是熔噴型態聚丙烯，比如使用口罩結構中中間層過濾濾材(Filter)。除了石化製品，導流巾40也可以使用天然紡織品或混紡品。比如，導流巾40的材質可以為由彈性布與平織布組合之機能性織物(軟殼材料)。當然，如果怕氣密性不佳，導流巾40外部可塗覆一層防水膜，比如聚乙烯(PE，polyethylene)膜。要注意的是，導流巾40的長度，如圖2下方H所繪示，要有一定的長度，其原因為外界風速會將導流巾40吹起，使得導流巾40無法有效阻擋騎車時之氣流。由實驗數據觀察，導流巾40的長度設計至少需要28公分以上，才可有效阻擋騎車時之氣流。也就是上端至下端的長度H不短於28公分。

再回到圖1。當使用者戴上安全帽體10、安裝好導流巾40並啟動動力淨氣呼吸防護式供氣機30後，外部空氣便經由動力淨氣呼吸防護式供氣機30的一進氣口301進入，被動力淨氣呼吸防護式供氣機30除去汙染物與細懸浮微粒，之後便沿著虛箭號方向，流過通氣管20進入安全帽體10上部。將使用者頭部的熱量帶走後，接著沿防護鏡片11與使用者臉部間的空間，向安全帽體10下方流動。接著，這股空氣流出安全帽體10，被導流巾40引導向下，直到排到導流巾40外部。也就是使用者戴上機車安全帽後，過濾後的空氣流入安全帽體10中經過使用者的頭部，將熱量經由導流巾40傳送到外部空氣中。達成了提供機車騎士舒涼潔淨空氣的目的。寒冷時，過濾後的空氣亦可透過導管引導令其先流過引擎高熱的表面以提高溫度。

依照本發明的精神，開孔位置還有其它的選擇，以下針對不同的態樣進行說明。請見圖5，該圖繪示另一實施例中通氣孔103位置及氣流流動方向，其左方是安全帽體10的側視圖，其右方是安全帽體10的上視圖。由於開孔位置是在安全帽體10接近使用者下巴處，過濾後的乾淨清涼空氣會沿著通氣管20，由安全帽體10側面進入其中。待進入安全帽體10後，空氣會沿著人臉側面向安全帽體10上部(後腦位置)，將使用者頭部的熱量帶走後。接著會和前一個實施例一般，空氣沿防護鏡片11與使用者臉部間的空間，向安全帽體10下方流動。最後，這股空氣流出安全帽體10，被導流巾40引導向下，直到排到導流巾40外部。相較前一實施例，這種設計需要破壞安全帽的本體結構，並不適用於現有帽體的改裝。。

請復見圖6，該圖繪示又一實施例中通氣孔103位置及氣流流動方向，其左方是安全帽體10的側視圖，其右方是安全帽體10的上視圖。由於開孔 位置是在防護鏡片11兩側之一，過濾後的乾淨清涼空氣會沿著通氣管20，由安全帽體10側面進入其中。待進入安全帽體10後，空氣不會到安全帽體10上部，將使用者頭部的熱量帶走。相反地，空氣會沿著眼睛與臉頰，流向防護鏡片11與使用者臉部間的空間，並轉方向向安全帽體10下方流動。最後，這股空氣流出安全帽體10，被導流巾40引導向下，直到排到導流巾40外部。相較前一實施例，這種設計的氣流流經範圍較窄，頭部熱量較易聚積，適合冬天騎乘機車時使用。

由於人體的周長，自脖子以下是漸增的，如果導流巾40的長度H設計較長，定寬度的導流巾40可能無法有效達到”圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子一圈以上”的目的。是故，在另一實施例中，導流巾40的設計寬度可以是由其上端到下端漸增，如圖3所示。為了保證導流巾40兩側能有效閉合，導流巾40兩側可以加設固定裝置402，用來固定該導流巾401，以確保能”圍繞戴機車安全帽的使用者脖子一圈”(如圖4下方所示)。實作上，固定裝置402可以是一組拉鍊、複數個按扣或一組魔鬼氈。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種提供舒涼潔淨空氣的機車安全帽，包含：一安全帽體，具有一視窗開口及一套設口，該視窗開口兩側邊樞接一防護鏡片，該防護鏡片可樞轉至該視窗開口上並將該視窗開口密封，該套設口環設一第一接連裝置，該安全帽體或該防護鏡片上的一開孔位置設置一通氣孔；一通氣管，該通氣管的一端連接至該通氣孔；一動力淨氣呼吸防護式(PAPR-typed)供氣機，與該通氣管的另一端連接，用以將外部空氣過濾細懸浮微粒後，經該通氣管傳送到該安全帽體內部；及一導流巾，為不透風材質所製成，其上端具有一第二接連裝置，該第二接連裝置可與該第一接連裝置可拆卸地連接；其中當該第一接連裝置與該第二接連裝置連接時，該導流巾圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子一圈以上，並引導該安全帽體內部之空氣向其下端排出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該開孔位置在該安全帽體的頂部後方、該安全帽體接近使用者下巴處或該防護鏡片兩側之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該動力淨氣呼吸防護式供氣機的供氣率介於60公升/分鐘至100公升/分鐘間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該第二接連裝置為具有鈎狀結構的魔鬼氈或是具有環狀結構的魔鬼氈。
5. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該第一接連裝置為對應該第二接連裝置之具有環狀結構的魔鬼氈或是具有鈎狀結構的魔鬼氈。
6. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該導流巾材質為聚丙烯(PP，Polypropylene)合成纖維、聚酯(Polyester)纖維，或熔噴型態聚丙烯。
7. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該導流巾材質為由彈性布與平織布組合之機能性織物。
8. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該導流巾外部塗覆一層防水膜。
9. 如申請專利範圍第8項所述之機車安全帽，其中該防水膜為聚乙烯(PE，polyethylene)膜。
10. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該導流巾上端至下端的長度不短於28公分。
11. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該動力淨氣呼吸防護式供氣機外接一可攜式二次電池組或一機車電瓶，作為動力之來源。
12. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中在使用者戴上該機車安全帽後，過濾後的空氣流入安全帽體中經過使用者的頭部，將熱量經由該導流巾傳送到外部空氣中。
13. 如申請專利範圍第1項所述之機車安全帽，其中該導流巾進一步包含一固定裝置，用來固定該導流巾以圍繞戴該機車安全帽的使用者脖子一圈以上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之機車安全帽，其中該固定裝置為一組拉鍊、複數個按扣或一組魔鬼氈。