一种排湿防汗的头盔内衬及通风式智能头盔

技术领域

本发明涉及个人防护用具技术领域，具体涉及到一种排湿防汗的头盔内衬及通风式智能头盔。

背景技术

头盔是一种常用的个人防护用具，其用途和材质根据用户需要具有较大差异。头盔的应用场景可能区别较大，但是均具有保护头部的作用，现有的头盔一般分为内衬部分和外壳体部分，外壳体部分一般为硬性材料制成，外壳体具有良好的刚性和功能性。发生意外事故时头盔可以起到缓冲人体头部所受冲击力的作用，大大降低人体头部所受的伤害。头盔对人体的保护主要是通过外壳体的刚性来保证头盔本身的强度和形状，以及能够偏移飞溅物或者弹片，使其不能够击穿头盔。其次头盔内部具有的内衬部分一般设置有编织物和海绵等比较柔软的材料，直接与人体头部接触，也能够起到一定的缓冲作用，现有技术中的内置衬垫还可以增加佩戴时的舒适感。

现有技术中的头盔内衬大多为一个海绵和织物的复合体，部分头盔内衬可能还配置有一个平面扁平的骨架用于安装固定织物和海绵的复合体。现有技术中的内衬戴上去后往往非常闷热，其原因在于海绵和织物的复合体透气性极差，人们带上头盔后头皮与织物复合体密切接触，头盔内部的汗气不能够轻易排出，使得汗水在头盔内部聚集，感觉非常闷热。

现有技术中的头盔是通过外壳体的硬度来提供硬性保护，即便填充有泡沫塑料，由于泡沫塑料的特点，其弹性较差，对于冲击力的缓冲能力较弱，若外壳体破损后，其不能够提供有效的防护。此外，现有技术中的头盔在佩戴后，往往会通过头盔带来进行系扣，从而稳定的将头盔戴在头上。

发明内容

本发明的目的是提供一种排湿防汗的头盔内衬及通风式智能头盔。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种排湿防汗的头盔内衬，其特征在于：包括骨架和内衬体，骨架上安装有主控制器和电池；内衬体嵌套在骨架内部，内衬体与头盔的外壳体配合在骨架上形成通风区域，内衬体上具有内衬风孔；

骨架包括底层骨架、若干个纵向骨架和顶层骨架；

底层骨架弯曲形成盔缘，底层骨架上开设有底层风孔；

纵向骨架设置在底层骨架和顶层骨架之间，相邻纵向骨架之间的空腔形成多个纵向进风道和一个纵向排风道；

顶层骨架上端形成有一个安装槽，安装槽内安装有顶层风机；顶层骨架的外周上开设有多个顶层进风口和一个顶层排风口，其中顶层进风口与对应位置的纵向进风道相通，顶层排风口与纵向排风道相通；

纵向排风道内设置有排风道隔板，排风道隔板上具有蒸发板，蒸发板与纵向骨架和排风道隔板的连接处设置有隔板通孔，蒸发板的隔板通孔周围形成蒸发区域；

纵向排风道的底部设置有排风风机；顶层风机和排风风机与主控制器和电池连接。

本发明的优化方案中，主控制器连接有温度传感器，温度传感器将检测的温度上传至主控制器，主控制器控制排风风机的工作状态；主控制器布置在控制主板上，控制主板和电池固定在安装槽内。

本发明的优化方案中，纵向骨架上连接有横向骨架，横向骨架上设置有横向风孔；纵向骨架将所有纵向进风道和纵向排风道之间均形成隔离空间。

本发明的优化方案中，顶层进风口设置在顶层风机的叶片下方，顶层排放口设置在顶层风机的叶片上方。

本发明的优化方案中，内衬体由硅胶或者弹性纤维脂材料制成；内衬体呈网格状，网格状上的开孔形成内衬体的内衬风孔。

本发明的优化方案中，底层骨架、纵向骨架和横向骨架的宽度相同；内衬体中预埋有加热电路，加热电路与电池连接，主控制器控制加热电路的工作状态。

本发明的优化方案中，内衬体靠近骨架的一侧具有导风片，导风片设置在内衬体的内衬风孔上，导风片的一端固定在内衬风孔上，导风片朝下设置。

基于上述头盔内衬，本发明还公开了一种通风式智能头盔，包括外壳体和头盔内衬，外壳体包覆在头盔内衬的外部；

头盔内衬包括骨架和内衬体；骨架上安装有主控制器和电池；内衬体嵌套在骨架内部，内衬体与头盔的外壳体配合在骨架上形成通风区域，内衬体上具有内衬风孔；

骨架包括底层骨架、若干个纵向骨架和顶层骨架；

底层骨架弯曲形成盔缘，底层骨架上开设有底层风孔；

纵向骨架设置在底层骨架和顶层骨架之间，相邻纵向骨架之间的空腔形成多个纵向进风道和一个纵向排风道；

顶层骨架上端形成有一个安装槽，安装槽内安装有顶层风机；顶层骨架的外周上开设有多个顶层进风口和一个顶层排风口，其中顶层进风口与对应位置的纵向进风道相通，顶层排风口与纵向排风道相通；

纵向排风道内设置有排风道隔板，排风道隔板上具有蒸发板，蒸发板与纵向骨架和排风道隔板的连接处设置有隔板通孔，蒸发板的隔板通孔周围形成蒸发区域；

纵向排风道的底部设置有排风风机；顶层风机和排风风机与主控制器和电池连接。

本发明的优化方案中，纵向骨架上连接有横向骨架，横向骨架上设置有横向风孔；纵向骨架将所有纵向进风道和纵向排风道之间均形成隔离空间。

本发明的优化方案中，内衬体靠近骨架的一侧具有导风片，导风片设置在内衬体的内衬风孔上，导风片的一端固定在内衬风孔上，导风片朝下设置。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明的骨架由多个骨架组成，构成具有立体支撑效果的骨架，内衬体上具有内衬风口，配合骨架上安装的风机，能够让汗气沿纵向骨架形成的纵向排风道向外排出，避免汗气在头盔处聚集形成汗水。

2、从人体工程学看来，当佩戴头盔后，容易在后脑处形成汗水，因此本申请在后脑处的纵向骨架上设置有蒸发板，蒸发板上设置有隔板通孔，配合排风风机能够让空气在此处更加紊乱，使得此处形成的较小水汽能够尽量被带走，减少水汽在某些盲区聚集形成汗水凝结。

3、本申请的排风风机配置有主控制器，主控制器能够根据温度传感器或者湿度传感器等检测元件判断头盔当前的温湿度，并根据需要进行自动控制排风风机的启动和关闭。此外，当主控制器、排风风机等通过快拆结构进行安装时，能够加快装配效率和维修便利性。

4、本发明的内衬体具有良好的柔性和强度，能够起到一定的支撑作用，也能够为穿戴人员提供良好的舒适感。内衬体具有良好的缓冲效果，能够起到软防护，在受到强大外力作用时，可以通过外壳体的结构变形和内衬体的弹性来减少冲击力，提高安全性能。同时内衬体的材质具有较大的阻力和摩擦力，可以在不佩戴头盔带的情况下穿戴稳定。

5、本发明的头盔内衬可以用于改造现有无降温无加温功能的头盔，内部设置的内衬体相比传统的泡沫海绵结构大大提高了冲击力缓冲效果；此外，本头盔内衬还可以设置可充电的电池，能够反复充电使用；由于头盔内衬的内衬体可以选择硅胶或者弹性纤维脂，能够提高内部摩擦面积和摩擦力，减少头盔晃动。

附图说明

图1为本发明一个实施例中通风式智能头盔的示意图；

图2为本发明一个实施例中骨架的示意图；

图3为本发明一个实施例中通风式智能头盔的分解示意图，其中省略了内衬体部分；

图4为本发明一个实施例中主控制器安装在控制主板上的示意图；

图5为本发明一个实施例中内衬体的示意图；

图6为本发明一个实施例中导风片的安装示意图；

图7为本发明一个实施例中蒸发板的俯视图；

图8为本发明一个实施例中蒸发板安装在纵向骨架和排风道隔板之间时的示意图；

图9为本发明一个实施例中蒸发板安装在两个排风道隔板之间时的示意图；

图10为本发明一个实施例中头盔在工作时的气流导向图。

其中，1、底层骨架；11、底层风孔；2、纵向骨架；21、纵向进风道；22、纵向排风道；3、顶层骨架；31、安装槽；32、顶层风机；33、顶层进风口；34、顶层排风口；4、横向骨架；41、横向风孔；5、内衬体；51、内衬风孔；6、外壳体；7、控制主板；8、排风道隔板；81、蒸发板；82、隔板通孔；9、排风风机；10、导风片。

具体实施方式

本发明提供了一种排湿防汗的头盔内衬，包括骨架和内衬体5，内衬体可以采用网格状结构，能够提高摩擦面积，提高摩擦力，便于穿戴时不适用带扣。骨架具有一定的强度，能够起到支撑和安装其他配件的作用。骨架具有多个镂空区域，能够形成风道的同时，也能够减轻头盔重量。内衬体5是与人体头部直接接触的部分，内衬体5具有一定的弹性或者柔性。

骨架上安装有主控制器和电池，主控制器是常规的控制芯片，能够起到简单的控制效果，本发明为了能够实现对顶层风机32和排风风机9的控制，通过主控制器来实现智能化控制，风机的控制方式属于常规方式，本发明的风机的控制方式可以采用现有技术中的方式，通过配合温度传感器或者开关来实现对风机的智能化或者自动化控制。例如，在温度超过预设阈值时，启动顶层风机或者排风风机实现自动化控制，也可以在外壳体上设置一个开关，开关能够直接对风机进行开关控制。

内衬体5嵌套在骨架内部，内衬体5与头盔的外壳体6配合在骨架上形成通风区域，内衬体5上具有内衬风孔51。骨架是设置在内衬体5和外壳体6之间的，骨架具有一定的厚度，也具有一定的镂空区域，外壳体6是一个整体的壳体，外壳体6的形状与内衬体5是相似的。外壳体6具有更好的刚性，外壳体6不透气，内衬体5具有内衬风孔51，能够让头部周边的汗气通过内衬风孔51排走。

骨架包括底层骨架1、若干个纵向骨架2和顶层骨架3，底层骨架1弯曲形成盔缘，底层骨架1上开设有底层风孔11。在顶层风机32和排风风机9工作时，外界的空气可以沿底层风孔11进入到骨架形成的纵向进风道21内，此时内衬体5上的内衬风孔51与对应位置的纵向进风道21是相通的，人体头部的汗气和外界的空气同时被吸入到纵向进风道21内，然后在顶层风机32的驱动下进入到纵向排风道22。

底层风孔11能够便于加入外界空气，能够有利于空气流动，带来更加干燥的环境，同时也能够让头部的汗气被同时带走。

纵向骨架2设置在底层骨架1和顶层骨架3之间，相邻纵向骨架2之间的空腔形成多个纵向进风道21和一个纵向排风道22，漆总纵向排风道22可以与头部后脑勺的位置对应，这样方便设计，也能够有利于汗气从后面排出；其余多个纵向进风道21与头部的其他位置对应，能够将人体其他位置的汗气吸走。

顶层骨架3上端形成有一个安装槽31，安装槽31内安装有顶层风机32；顶层骨架3的外周上开设有多个顶层进风口33和一个顶层排风口34，其中顶层进风口33与对应位置的纵向进风道21相通，顶层排风口34与纵向排风道22相通。

本发明的头盔内衬加装外壳体6后即形成完整的头盔，外壳体可以采用铝钛合金材料制成。本发明的头盔在佩戴后，开启两个风机的情况下，排风风机9向外出气，顶层风机32将正面朝上，两个风机在工作时均是为了让所有纵向进风道21产生负压，使得气流经过顶层进风口33向顶层骨架3的安装槽31区域聚集，聚集后在顶层风机32的共同作用下驱使气流沿顶层排风口34进入纵向排风道22，然后经过纵向排风道22尾部安装的排风风机9排出。

纵向排风道22内设置有排风道隔板8，排风道隔板8上具有蒸发板81，蒸发板81与纵向骨架2和排风道隔板8的连接处设置有隔板通孔82，蒸发板81的隔板通孔82周围形成蒸发区域。纵向排风道22的底部设置有排风风机9；顶层风机32和排风风机9与主控制器和电池连接。

汗气从纵向进风道21进入到顶层骨架3的安装槽31，然后从安装槽31区域进入到纵向排风道22，在这个过程中，由于汗气温度不断降低，容易在排风风机9周边的骨架上产生冷凝水。本发明为了解决上述问题，在纵向排风道22内设置排风道隔板8，汗气在进入到纵向排风道22入口时温度已经比较低了，容易在纵向排风道22入口处逐渐冷凝，冷凝的汗水将会沿纵向排风道22的内壁逐渐向下移动，在冷凝汗水逐渐下移时，将会依次与多个蒸发板81接触，冷凝的汗水必须经过多个蒸发板81后才能够汇集在排风风机9处。然而由于纵向排风道22和排风道隔板8之间设置了多层蒸发板81，大大延长了冷凝水的移动路径，同时由于蒸发板81与纵向骨架2和排风道隔板8的连接处设置有隔板通孔82，隔板通孔82能够有利于空气流动，且容易在隔板通孔82周边形成紊乱气流，空气流动过程中也能够对蒸发板81上的冷凝汗水进行蒸发，使得不会汇集成成滴的汗水。

因此，本发明设置蒸发板81，是为了能够让汗气通过隔板通孔82进入到排风风机9，进而能够被排除，其次蒸发板81能够阻挡前端成滴的冷凝水直接滴落到排风风机9周边，蒸发板81能够让纵向排风道22经过每个蒸发板81的隔板通孔82时产生紊乱气流，能够再对每个蒸发板81上的细微汗滴进行吹干蒸发，使得越往下部的蒸发板81越干，不会有成滴汗水存留。

为了保证有足够的通风量和空气流动，保证蒸发板81上的微小汗珠能够被吹干，因此在底层骨架1上设置有底层风孔11，增大进风量。若不设置底层风孔11，则进入到风道的气流主要为从内衬风孔51进入的汗气，但是由于内衬体5与人体头部接触，实际上内衬风孔51的风量比较小，含水量较高，这种风量不足以实现蒸发板81的干燥效果。

本发明的主控制器连接有温度传感器，温度传感器将检测的温度上传至主控制器，主控制器控制排风风机9的工作状态。例如，当温度或者温湿度超过阈值时，可以自动开启风机工作。也可以配置开关，通过人手动开启风机或者关闭风机。主控制器布置在控制主板7上，控制主板和电池固定在安装槽31内。

本发明的优化实施例中，为了提高风道的稳定性和刚性，可以在纵向骨架2上连接横向骨架4，横向骨架4上设置有横向风孔41，保证所有风道能够正常使用；纵向骨架2将所有纵向进风道21和纵向排风道22之间均形成隔离空间，使得每个进风道或者排风道之间相互独立，不会产生较大干扰，这样能够有利于获得局部更大的风流量。

本发明的优化实施例中，顶层进风口33设置在顶层风机32的叶片下方，顶层排放口设置在顶层风机32的叶片上方；叶片下方将会产生负压，叶片上方为风机的排风方向。

本发明的优化实施例中，内衬体5由硅胶或者弹性纤维脂材料制成；内衬体5呈网格状，网格状上的开孔形成内衬体5的内衬风孔51。

本发明的优化实施例中，底层骨架1、纵向骨架2和横向骨架4的宽度相同，这样便于设计尺寸和安装内衬体5。内衬体5中预埋有加热电路，加热电路与电池连接，主控制器控制加热电路的工作状态，可以配置开关，能够对内衬体5进行加热，这样能够有利于在寒冷天气使用。由于本发明的结构可以采用3D打印技术完成，因此在打印过程中将加热电路打印到内衬体5中，使得能够加热，可以在冬天或者寒冷区域使用时更加温暖。

本发明的优化实施例中，内衬体5靠近骨架的一侧具有导风片10，导风片10设置在内衬体5的内衬风孔51上，导风片10的一端固定在内衬风孔51上，导风片10朝下设置。

当风机运转时，头部的汗气将会从内衬风孔51进入到纵向进风道21内，当设置有导风片10时，能够让气流先向下绕过导风片10，然后向上被吸走，这样形成的风流较为平缓，避免较大风流对人体头部产生不适的影响。

本发明还公开了一种通风式智能头盔，包括外壳体6和头盔内衬，外壳体6包覆在头盔内衬的外部；

头盔内衬包括骨架和内衬体5；骨架上安装有主控制器和电池；内衬体5嵌套在骨架内部，内衬体5与头盔的外壳体6配合在骨架上形成通风区域，内衬体5上具有内衬风孔51；骨架包括底层骨架1、若干个纵向骨架2和顶层骨架3；底层骨架1弯曲形成盔缘，底层骨架1上开设有底层风孔11；纵向骨架2设置在底层骨架1和顶层骨架3之间，相邻纵向骨架2之间的空腔形成多个纵向进风道21和一个纵向排风道22；

顶层骨架3上端形成有一个安装槽31，安装槽31内安装有顶层风机32；顶层骨架3的外周上开设有多个顶层进风口33和一个顶层排风口34，其中顶层进风口33与对应位置的纵向进风道21相通，顶层排风口34与纵向排风道22相通；

纵向排风道22内设置有排风道隔板8，排风道隔板8上具有蒸发板81，蒸发板81与纵向骨架2和排风道隔板8的连接处设置有隔板通孔82，蒸发板81的隔板通孔82周围形成蒸发区域；纵向排风道22的底部设置有排风风机9；顶层风机32和排风风机9与主控制器和电池连接。