EP0954994A2

EP0954994A2 - Safety helmet with cooling system

Info

Publication number: EP0954994A2
Application number: EP99108262A
Authority: EP
Inventors: Lambert Küppers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 1999-11-10
Also published as: DE19819415A1; EP0954994A3

Abstract

The safety helmet has a pumpable coolant with a higher specific thermal capacity than that of air that is pumped through at least one cooling tube laid close to the helmet's inner cushioning so that the heat within the helmet is carried away by the coolant. A cooling machine (20), helmet connecting unit (40), liquefier (30), air guide (34) and mountings (31) can be prefabricated as a single unit.

Description

Die dargestellte Erfindung bezieht sich aufeinen Sicherheitshelm mit Kühlanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Sicherheitshelme werden getragen zum Schutz des menschlichen Kopfes gegen Stoßeinwirkungen und Schlageinwirkungen. Insbesondere dienen Sicherheitshelme der Vermeidung oder der Abmilderung von Verletzungen der Insassen und der Führer von Kraftfahrzeugen und Luftfahrzeugen infolge Von Unfällen und Stürzen. So werden zum Beispiel weltweit von Motorradfahrern eine Vielzahl herkömmlicher Helme in sehr großem Umfang genutzt. Alleine in der Bundesrepublik Deutschland beträgt die Zulassungszahl der Straßenverkehrsämter für Zweiradkraftfahrzeuge ca. 2,7 Mio. Fahrzeuge. Wie in Deutschland, ist auch in vielen anderen Staaten das Tragen von Sicherheitshelmen während des Fahrens mit Zweiradkraftfahrzeugen durch die jeweilige Gesetzgebung zwingend vorgeschrieben.The illustrated invention relates to a safety helmet with a cooling system according to the preamble of claim 1.
Safety helmets are worn to protect the human head against shock and impact. In particular, safety helmets serve to prevent or mitigate injuries to the occupants and drivers of motor vehicles and aircraft as a result of accidents and falls. For example, motorcyclists worldwide use a large number of conventional helmets on a very large scale. In the Federal Republic of Germany alone, the number of registrations by road traffic authorities for two-wheeled vehicles is approximately 2.7 million vehicles. As in Germany, the wearing of safety helmets while driving two-wheeled motor vehicles is mandatory in many other countries.

Die erste Aufgabe von Sicherheitshelmen, nämlich der Schutz des Kopfes gegen Stoßeinwirkung, wird durch Aufbau des Helmes aus Werkstoffen, die die Stoßenergie in elastische und plastische Verformung vollständig oder zum Teil umwandeln, erreicht. Diese Funktion ist nach dem Stand der Technik durch Erfüllung der einschlägigen Normen und Verordnungen bei der Herstellung und Prüfung von Sicherheitshelmen in ausreichendem Maße gewährleistet.
Werkstoffe, die Stoßenergien gut umwandeln in Verformungsarbeit, besitzen jedoch einen sehr schlechten Wärmedurchgang, so daß die vom Kopf des Helmträgers abgegebene Warme bei herkömmlichen Sicherheitshelmen nur sehr unzureichend aus dem Helm nach Außen abgeführt wird und es daher zu einem Wärmestau und zu hohen Temperaturen im Helminneren kommt. Diese schlechten wärmetechnischen Werte führen besonders bei zusätzlich vorliegenden hohen Außenlufttemperaturen zu einer starken physiologischen Belastung und teilweise sogar zu Unwohlsein des Helmträgers, infolgedessen die Konzentrationsfähigkeit und das Reaktionsvermögen des Fahrzeugführers rapide abnehmen können.The first task of safety helmets, namely the protection of the head against impact, is achieved by constructing the helmet from materials that convert the impact energy into elastic and plastic deformation completely or in part. According to the state of the art, this function is adequately guaranteed by complying with the relevant standards and regulations in the manufacture and testing of safety helmets.
Materials that convert impact energy well into deformation work, however, have a very poor heat transfer, so that the heat emitted by the head of the helmet wearer is only dissipated to an insufficient extent from the helmet to the outside in conventional safety helmets and therefore leads to heat build-up and high temperatures inside the helmet is coming. These poor thermal values lead to a strong one, especially when the outside air temperature is high physiological stress and sometimes even to the uncomfortability of the helmet wearer, as a result of which the driver's ability to concentrate and react quickly can decrease.

Die zweite Funktion moderner Sicherheitshelme ist deshalb, die durch den menschlichen Körper und durch äußere Sonneneinstrahlung erzeugte Wärme aus dem Helminneren abzuführen. Ein Gegenstand der bisher betriebenen Entwicklungsarbeiten zu Sicherheitshelmen war es daher, diese im Helm erzeugte Wärme vom Kopf des Helmträgers abzuführen. Dies geschieht gemäß dem bisherigen Stand der Technik nach den drei folgenden Methoden:

In konventionellen Helmen wird die über Einlaßöffnungen einströmende Luft des Fahrtwindes durch Kanäle in der Helmschale zu Auslaßöffungen geführt und somit ein Teil der im Helm entstehenden Wärme abgeführt. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, daß mit steigender Außenlufttemperatur die Temperaturdifferenz Zwischen dem Kopf des Helmträgers und der Außenluft sehr klein wird und somit die Wärmeabfuhr vom Helminneren nach Außen bedeutungslos wird oder gar vollständig zum Erliegen kommt. Ein weiterer Nachteil der Wärmeabführ mit der Luft des Fahrtwindes ist die geringe spezifische Wärmekapazität von Luft, die zur Folge hat, daß zur effektiven Wärmeabführ große Luftvolumenströme und damit große Strömungsgeschwindigkeiten notwendig sind, so daß die Wärmeabführ mit sinkender Fahrtgeschwindigkeit schlechter wird. Mit steigender Fahrtgeschwindigkeit ist jedoch nachteilig, daß es zu erhöhten Druckverlusten in den Kühlkanälen der Helmauspolsterung mit einer Begrenzung der Luftströmungsgeschwindigkeit in den Kanälen und damit zu einer wiederum schlechten Wärmeabführ kommt. Weiter ist die Menge der einströmenden Luft von der Ausrichtung der Lufteinlaßöffnungen in Richtung des Fahrtwindes und damit von der Kopfhaltung des Fahrers abhängig. Ein wesentlicher Nachteil der Wärmeabführ mit dem Fahrtwind ist auch der durch die Gestaltung herkömmlicher Sicherheitshelmauspolsterungen bedingte Abstand der Kühlkanäle vom Kopf des Helmträgers, so daß der Wärmedurchgang durch die Dicke der Isolierschichten behindert wird.

The second function of modern safety helmets is therefore to remove the heat generated by the human body and by external sunlight from the inside of the helmet. One object of the development work on safety helmets carried out to date was therefore to remove the heat generated in the helmet from the head of the helmet wearer. According to the prior art, this is done using the following three methods:

In conventional helmets, the air of the airstream flowing in through inlet openings is guided through ducts in the helmet shell to outlet openings, and thus part of the heat generated in the helmet is dissipated. A major disadvantage of this method is that the temperature difference between the head of the helmet wearer and the outside air becomes very small with increasing outside air temperature and the heat dissipation from the inside of the helmet to the outside becomes meaningless or even completely stops. Another disadvantage of heat dissipation with the air of the airstream is the low specific heat capacity of air, which has the consequence that large air volume flows and thus high flow velocities are necessary for effective heat dissipation, so that the heat dissipation becomes worse as the speed of travel decreases. As the speed of travel increases, however, it is disadvantageous that there is increased pressure loss in the cooling ducts of the helmet padding with a limitation of the air flow speed in the ducts and thus, in turn, poor heat dissipation. Furthermore, the amount of incoming air is dependent on the orientation of the air inlet openings in the direction of the wind and thus on the driver's head posture. A major disadvantage of heat dissipation with the headwind is also the spacing of the cooling channels from the head of the helmet wearer due to the design of conventional safety helmet padding, so that the heat transfer is impeded by the thickness of the insulating layers.

Außerdem ist nachteilig, daß die Belüftungskanäle herkömmlicher Sicherheitshelme aus strömungstechnischen Gründen maximal etwa der Länge eines Helmumfangs entsprechen und damit zu kurz sind, um einen wirkungsvollen Wärmeaustausch zu erzielen. Nachteilig ist weiter, daß die zur Wärmeabfuhr mit dem Fahrtwind notwendigen Lufteinlaßöffnungen und Luftauslaßöffnungen eine mechanische Schwächung der Helmschale darstellen. Außerdem sind zur Einstellung der Lufteinlaßmenge bei vielen Ausführungsformen herkömmlicher Sicherheitshelme Stellschieber notwendig, die ein zusätzliches strömungstechnisches Hindernis im Luftstrom darstellen und zu einer nachteiligen Aerodynamik dieser Sicherheitshelme führen.It is also disadvantageous that the ventilation channels of conventional safety helmets correspond to a maximum of approximately the length of a helmet circumference for fluidic reasons and are therefore too short to achieve an effective heat exchange. Another disadvantage is that the air inlet openings and air outlet openings necessary for heat dissipation with the airstream represent a mechanical weakening of the helmet shell. In addition, in many embodiments of conventional safety helmets, setting slides are necessary to adjust the air inlet quantity, which represent an additional fluidic obstacle in the air flow and lead to a disadvantageous aerodynamics of these safety helmets.

In jüngeren Entwicklungen wurden Sicherheitshelme mit Einsätzen von Kühlkissen in der Helmauspolsterung entwickelt, die relativ vorteilhaft bezüglich des Problems der Erzeugung einer Temperaturdifferenz von der Wärmequelle des Kopfes zu einer Wärmesenke sind, um so die Wärmeabführ in Richtung des Temperaturgefälles zu beschleunigen. Diese Kühlkissen müssen vor dem Einsatz in den Sicherheitshelm einmalig auf eine niedrige Temperatur vorgekühlt werden. Mit der Zeit nehmen die Kühlkissen Wärme auf, so daß die gewünschte Temperaturdiffernz absinkt, was sich sehr nachteilig auf die Wärmeabfuhr auswirkt. Von Nachteil ist auch, daß bei zu starker Abkühlung der Kühlkissen anfänglich ein Kältegefühl vom Helmträger empfunden wird. Ein weiterer Nachteil dieses Kühlverfahrens von Sicherheitshelmen liegt darin, daß eine Vorbereitungszeit für das Vorkühlen der Kühlkissen und für das manuelle Einsetzen der Kühlkissen in die Helmauspolsterung benötigt wird.In recent developments, safety helmets with inserts of cooling pads in the helmet padding have been developed which are relatively advantageous in relation to the problem of generating a temperature difference from the heat source of the head to a heat sink so as to accelerate the heat dissipation in the direction of the temperature gradient. These cooling pads must be pre-cooled once to a low temperature before being used in the safety helmet. Over time, the cooling pads absorb heat so that the desired temperature difference drops, which has a very disadvantageous effect on the heat dissipation. Another disadvantage is that if the cooling pad cools too much, the helmet wearer initially feels cold. Another disadvantage of this cooling method of safety helmets is that a preparation time is required for pre-cooling the cooling pads and for manually inserting the cooling pads into the helmet padding.

Im Gebrauchsmuster Nr. G9418835.1 wird ein Sicherheitshelm mit Kühlwirkung beschrieben, bei dem die Kühlluft mit einem im Helm eingebauten Halbleiterkühler konditioniert wird. Aufgrund der geringen Kälteleistung von Halbleiterkühlern ist jedoch nur ein sehr geringer Anteil der im Helm entstehenden Warme abführbar. Wie bei den Sicherheitshelmen mit Fahrtluftkühlung, ist auch bei einem herkömmlichen Sicherheitshelm mit Halbleiterkühler die geringe spezifische Wärmekapazität der Kühlluft nachteilig auf die Höhe der abführbaren Wärmemenge. Ein weiterer Nachteil dieses Sicherheitshelms mit Kühlwirkung durch einen Halbleiterkühler ist der durch die Gestaltung der Kühlluftkanäle und durch die Wärmetauschereinbauten des Halbleiterkühlers in den Luftkanälen verbunden mit den notwendigen hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten hohe Druckverlust, der ausreichend starke Lüftergebläse erforderlich macht. Die Leistung der Gebläse ist aber wegen deren aufgrund des kleinen im Helm zur Verfügung stehenden Einbauraums geringen Größe stark begrenzt, und daher ist auch die erzielbare Wärmeabfuhr sehr klein. Weiter wirkt sich nachteilig aus, daß die Kühlluftkanäle von Sicherheitshelmen mit Halbleiterkühlern einen relativ großen Abstand zum Kopf des Helmträgers aufweisen und daher wegen der Dicke der Isolierschicht und wegen der ungünstigen Wärmeübergangszahl von Luft einen schlechten Wärmedurchgang vom Kopf des Helmträgers zur Kühlluft aufweisen. Zusätzlich wirkt sich die Integration des Halbleiterkühlers in den Sicherheitshelm nachteilig auf die mechanische Schlagfestigkeit und Stoßfestigkeit und auf die elastische Verformungsfähigkeit des Sicherheitshelmes aus. Weiter ist die relative Komplexität des in den begrenzten Raum des Sicherheitshelmes eingebauten Halbleiterkühlers für dessen kostengünstige Herstellung nachteilig.Utility model no. G9418835.1 describes a safety helmet with cooling effect, in which the cooling air is conditioned with a semiconductor cooler built into the helmet. However, due to the low cooling capacity of semiconductor coolers, only a very small proportion of the heat generated in the helmet can be dissipated. As with the safety helmets with air cooling, the low specific heat capacity of the cooling air is also disadvantageous in a conventional safety helmet with a semiconductor cooler the amount of heat that can be dissipated. Another disadvantage of this safety helmet with a cooling effect due to a semiconductor cooler is the high pressure loss due to the design of the cooling air ducts and the heat exchanger built-in of the semiconductor cooler in the air ducts combined with the necessary high air flow velocities, which makes sufficiently strong fan blowers necessary. However, the performance of the blowers is severely limited due to their small size due to the small installation space available in the helmet, and therefore the heat dissipation that can be achieved is also very small. Another disadvantage is that the cooling air ducts of safety helmets with semiconductor coolers are at a relatively large distance from the head of the helmet wearer and therefore have a poor heat transfer from the head of the helmet wearer to the cooling air because of the thickness of the insulating layer and because of the unfavorable heat transfer coefficient of air. In addition, the integration of the semiconductor cooler in the safety helmet has an adverse effect on the mechanical impact resistance and impact resistance and on the elastic deformability of the safety helmet. Furthermore, the relative complexity of the semiconductor cooler built into the limited space of the safety helmet is disadvantageous for its cost-effective production.

Die zuvor geschilderten, den Stand der Technik zur Kühlung von Sicherheitshelmen umfassenden Entwicklungsarbeiten beinhalten eine Fülle von aufgeführten Nachteilen, die einer wirkungsvollen Wärmeabfuhr vom Helminneren an die Umgebung entgegenstehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist also, einen Sicherheitshelm anzugeben, mit einer wirkungsvollen und realisierbaren Kühlung, die die im Helm entwickelte Wärme vollständig und mit konstant zu haltendem Wärmestrom aus dem Helminneren abführt und die vorteilhaft in bezug auf den Wärmedurchgang vom Kopf des Helmträgers auf das wärmeabführende Medium ist. Dabei soll die Temperatur im Helminneren einstellbar sein. Gegenüber herkömmlichen Sicherheitshelmen soll der neuartige Sicherheitshelm die physiologische Belastung des Helmträgers verringern und somit die Voraussetzungen zu einer verbesserten Konzentrationsfähigkeit des Fahrers schaffen, was damit erheblich zur Vermeidung von Unfällen durch Fehler des Fahrers beiträgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß erreicht durch einen Sicherheitshelm mit Kühlanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind gekennzeichnet durch die Merkmale der Unteransprüche.The development work described above, which includes the prior art for cooling safety helmets, contains a plethora of disadvantages listed, which prevent effective heat dissipation from the interior of the helmet to the surroundings. The object of the present invention is therefore to provide a safety helmet, with an effective and feasible cooling, which removes the heat developed in the helmet completely and with a constant heat flow from the helmet interior and which is advantageous in terms of heat transfer from the head of the helmet wearer to the heat-dissipating one Medium is. The temperature inside the helmet should be adjustable. Compared to conventional safety helmets, the new type of safety helmet is intended to reduce the physiological load on the helmet wearer and thus create the conditions for improved concentration ability of the driver, which thus contributes significantly to avoiding accidents caused by driver errors. This The object is achieved according to the invention by a safety helmet with a cooling system having the features of claim 1. Further embodiments of the invention are characterized by the features of the subclaims.

Die Vorteile, die sich durch diese Erfindung gegenüber herkömmlichen Sicherheitshelmen mit Kühlwirkung ergeben, werden im folgenden beschrieben:

Der Sicherheitshelm mit Kühlanlage ermöglicht die Abfuhr der im Helminneren entstehenden Wärme an die Umgebung durch ein im Helm umlaufendes Kühlmedium, das eine höhere spezifische Wärmekapazität als die von Luft besitzt und daher vorteilhaft im Bezug auf die Höhe der abführbaren Wärmeenergie je Zeiteinheit ist und das über Verbindungsleitungen zu einer am Fahrzeug installierten Kältemaschine geführt und dort auf einstellbare Temperaturen rückgekühlt wird und somit einen konstanten Wärmestrom bewirkt. Die Installation der Kältemaschine am Fahrzeug ist vorteilhaft, weil damit der erforderliche Raum für eine ausreichend groß dimensionierte Anlage zur Verfügung steht, die unabhängig von der Außentemperatur die zur Erzielung der gewünschten Helminnentemperatur notwendige Kälteleistung erbringt.
Der vorliegenden Erfindung entsprechend, verbessert der Sicherheitshelm mit Kühlanlage gegenüber herkömmlichen Sicherheitshelmen den Wärmedurchgang vom Kopf des Helmträgers zum Kühlmedium dadurch, daß das Kühlmedium mit höherer spezifischer Wärmekapazität als die von Luft durch mäanderförmig dicht an der inneren Oberfläche der Helmauspolsterung verlaufende Kühlkanäle geführt wird, wodurch die für den Wärmedurchgang vorteilhafte Wärmeübergangsfläche vergrößert wird und eine kleine Materialschichtdicke zwischen Wärmequelle und wärmeabführendem Kühlmedium erreicht wird.
Außerdem kann die Höhe der je Zeiteinheit aus dem Inneren des Sicherheitshelms abzuführende Wärmemenge durch den Helmträger eingestellt werden, weil die Durchflußmenge des im Sicherheitshelm umlaufenden Kühlmediums oder die Kälteleistung der Kältemaschine oder die Durchflußmenge und die Kälteleistung verändert werden können.
Desweiteren erlaubt der Sicherheitshelm mit Kühlanlage die Einstellung der Höhe der abzuführenden Wärmemenge unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit und unabhängig von der Ausrichtung des Sicherheitshelms im Fahrtwind, da für die Wärmeabfuhr kein Fahrtwind benötigt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besitzt der Sicherheitshelm mit Kühlanlage gegenüber herkömmlichen Sicherheitshelmen mit Luftkühlung einen geringeren Strömungswiderstand im Fahrwind, da keine Kühllufteintrittsöffnungen und keine Kühlluftaustrittsöffnungen notwendig sind.
Eine Krafteinleitung bzw. die Kraftverteilung in den erfindungsgemäßen Sicherheitshelm mit Kühlanlage infolge einer Schlagbelastung kann gleichmäßiger als bei herkömmlichen Sicherheitshelmen mit Luftkühlung über nahezu die gesamte Helmoberfläche erfolgen, weil nur wenige Anschlußleitungen kleiner Durchmesser die äußere Helmschale durchdringen.
Außerdem besitzt der Sicherheitshelm mit Kühlanlage Vorteile hinsichtlich wirtschaftlicher Herstellungsverfahren, weil die Anzahl und die Größe der Durchdringungen der äußeren Helmschale wegen des Verzichts auf Luftdurchführungsöffnungen verkleinert werden können.
Desweiteren besitzt der Sicherheitshelm mit Kühlanlage Vorteile hinsichtlich wirtschaftlicher Herstellungsverfahren der Helmauspolsterung, weil die Kühlrohre durch ihre Lage an der inneren Oberfläche der Helmauspolsterung sehr einfach eingebaut werden können.
Für die Kühlung des Sicherheitshelms mit Kühlanlage ist, anders als bei Sicherheitshelmen mit Einsätzen von Kühlkissen, keinerlei Vorbereitungsaufwand notwendig, da die über Verbindungsleitungen zum Helm angeschlossene Kältemaschine am Fahrzeug betrieben wird.

The advantages that result from this invention compared to conventional safety helmets with a cooling effect are described below:

The safety helmet with cooling system enables the heat generated inside the helmet to be dissipated to the environment by a cooling medium circulating in the helmet, which has a higher specific heat capacity than that of air and is therefore advantageous in terms of the amount of heat energy that can be dissipated per unit of time, via connecting lines to a refrigeration machine installed on the vehicle, where it is recooled to adjustable temperatures, thus causing a constant heat flow. The installation of the refrigeration machine on the vehicle is advantageous because it provides the space required for a sufficiently large system which, regardless of the outside temperature, provides the cooling capacity necessary to achieve the desired inside helmet temperature.
According to the present invention, the safety helmet with cooling system compared to conventional safety helmets improves the heat transfer from the head of the helmet wearer to the cooling medium in that the cooling medium having a higher specific heat capacity than the air through meandering cooling channels running close to the inner surface of the helmet padding is guided, whereby the heat transfer area advantageous for the heat transfer is increased and a small material layer thickness between the heat source and the heat-dissipating cooling medium is achieved.
In addition, the amount of heat to be dissipated from the inside of the safety helmet per unit of time can be adjusted by the helmet wearer because the flow rate of the cooling medium circulating in the safety helmet or the cooling capacity the chiller or the flow rate and the cooling capacity can be changed.
Furthermore, the safety helmet with cooling system allows the amount of heat to be dissipated to be set independently of the speed of travel and regardless of the orientation of the safety helmet in the headwind, since no headwind is required for heat dissipation.
According to one embodiment of the invention, the safety helmet with cooling system has a lower flow resistance in the driving wind than conventional safety helmets with air cooling, since no cooling air inlet openings and no cooling air outlet openings are necessary.
A force introduction or the force distribution in the safety helmet according to the invention with cooling system as a result of an impact load can take place more uniformly than with conventional safety helmets with air cooling over almost the entire helmet surface, because only a few connecting lines of small diameter penetrate the outer helmet shell.
In addition, the safety helmet with cooling system has advantages in terms of economical manufacturing processes because the number and size of the penetrations of the outer helmet shell can be reduced due to the lack of air through openings.
Furthermore, the safety helmet with cooling system has advantages with regard to economical manufacturing processes of the helmet padding, because the cooling tubes can be installed very easily due to their position on the inner surface of the helmet padding.
For cooling the safety helmet with cooling system, unlike safety helmets with the use of cooling cushions, no preparatory work is necessary since the refrigeration machine connected to the helmet via connecting lines is operated on the vehicle.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in einigen möglichen Ausführungsformen anhand der aufgeführten Abbildungen detailliert beschrieben. Hierzu sind dargestellt:

Figur 1: zeigt einen Sicherheitshelm mit Kühlanlage in perspektivischer Darstellung;
Figur 2: zeigt die Anordnung eines Sicherheitshelmes mit Kühlanlage an einem Zweiradkraftfahrzeug in der Draufsicht;
Figur 3: zeigt einen Sicherheitshelm mit Kühlanlage in einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Dartstellung;
Figur 4: zeigt die Anordnung des Sicherheitshelms mit Kühlanlage der zweiten Ausführungsform in der Draufsicht;
Figur 5: zeigt einen Querschnitt durch den Sicherheitshelm gemäß Figur 2;
Figur 6: zeigt die Innenansicht der Helmauspolsterung des Sicherheitshelms ohne innere Fixierschicht mit freiliegenden Kühlrohren gemäß Figur 2;
Figur 7: zeigt die Innenansicht der Helmauspolsterung des Sicherheitshelms ohne innere Fixierschicht mit freiliegenden Kühlrohren in einer anderen Ausführung gemäß Figur 4;

In the following, the present invention is described in detail in some possible embodiments with the aid of the figures shown. The following are shown:

Figure 1: shows a safety helmet with cooling system in perspective;
Figure 2: shows the arrangement of a safety helmet with cooling system on a two-wheeled motor vehicle in plan view;
Figure 3: shows a safety helmet with cooling system in a second embodiment in a perspective darts position;
Figure 4: shows the arrangement of the safety helmet with cooling system of the second embodiment in plan view;
Figure 5: shows a cross section through the safety helmet according to Figure 2;
Figure 6: shows the inside view of the helmet padding of the safety helmet without an inner fixing layer with exposed cooling tubes according to Figure 2;
Figure 7: shows the inside view of the helmet padding of the safety helmet without an inner fixing layer with exposed cooling tubes in another embodiment according to Figure 4;

Ein Sicherheitshelm mit Kühlanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 als perspektivische Darstellung gezeigt. Er besteht aus dem Sicherheitshelm 10, einer Kältemaschine 20, einem Verflüssiger 30 und Verbindungsleitungen 40. In Figur 1 ist ein Zweiradkraftfahrzeug, an dem diese Anordnung angebracht wird, nicht dargestellt. Der Sicherheitshelm 10 beinhaltet in einer Helmauspolsterung vorteilhafterweise mäanderförmig verlegte Kühlrohre, die beispielsweise von Wasser als Kühlmedium durchströmt werden. Die im Sicherheitshelm entwickelte Wärme wird mit dem Kühlmedium über eine Verbindungsleitung 44 zu einem Verdampfer 21 der Kältemaschine 20 geführt. Hier wird das Wasser außerhalb des Sicherheitshelms abgekühlt und durch eine Pumpe 26 über eine Verbindungsleitung 43 erneut im Kreislauf in den Sicherheitshelm zur weiteren Wärmeabfuhr zurückgeführt.
Bei der Kältemaschine 20, die in Verbindung mit dem Verflüssiger 30 Kälte nach dem in der Kältetechnik üblicherweise als

angepasster Carnotprozess" bezeichneten Verfahren erzeugt, handelt es sich um eine einstückige Einheit, die an der Kunststoffverkleidung des Zweiradkraftfahrzeuges mit Hilfe von Halterungen 29 und 41 vorteilhaft befestigt werden kann. Die Kältemaschine 20 besteht u.a. aus dem Verdampfer 21, in dem über ein Drosselventil 25 ein Kältemittel einströmt und hier unter Druckabsenkung Verdampfungswärme aus dem vom Sicherheitshelm 10 rückfließendem Kühlmedium aufnimmt und verdampft. Vom Verdampfer 21 wird das dampfförmige Kältemittel über einen Verdichter 22 geleitet, wo es verdichtet wird und unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur durch eine Rohrleitung 32 zu dem Verflüssiger 30 geführt wird. Im Verflüssiger wird durch Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft die Temperatur des Kältemittels wiederum abgekühlt und über das Drosselventil 25 erneut im geschlossenen Kreislauf in den Verdampfer eingespeist.
In Figur 1 ist ein Motor 23 zusammen mit einer elektrischen Steuereinheit 24 vorzugsweise in kompakter Bauform direkt mit dem Verdichter 22 verschraubt. Ebenso sind der Verflüssiger 21 und die Kühlmediumpumpe 26 zusammen mit einem Pumpenmotor 27 und einer elektrischen Steuereinheit 28 aus Gründen der Verkleinerung der Kältemaschine auf dem Verdichter 22 unmittelbar aufgesetzt, so daß die Anlage auch an kleinen Zweiradkraftfahrzeugen installiert werden kann.
An die in Figur 1 dargestellte obere Halterung 41 sind drei Aufwickelspulen 46 drehbar befestigt, an deren feststehenden Achsen Anschlußrohre zum Verdampfer 21 und zur Kühlmediumpumpe 26 und eine elektrische Temperatursteuerleitung zum Drosselventil 25 angeschlossen sind. Die Aufwickelspulen 46 sind vorzugsweise mit Rückdrehfedern ausgerüstet, so daß die Verbindungsleitungen 43, 44, 45 zum Sicherheitshelm mit einer voreinstellbaren Federkraft stets straff gezogen werden. Wenn die Kältemaschine nicht benutzt wird, werden die Verbindungsleitungen 43, 44, 45 vollständig von den Aufwickelspulen 46 aufgewickelt, wodurch die Verbindungsleitungen bei Fahrten ohne Benutzung der Kältemaschine gesichert sind und sich somit nicht störend auswirken können. In Figur 1 ist auf der zur gegenüberliegenden Seite der Kältemaschine 20 der Verflüssiger 30 dargestellt, der mit Hilfe von Halterungen 31 an der Verkleidung des hier nicht dargestellten Zweiradkraftfahrzeuges vorteilhaft befestigt werden kann. Der Verflüssiger ist vorzugsweise als Wärmetauscher in schmaler Bauform ausgeführt. Eine Luftleithutze 34 kann als äußere Abdeckung des Verflüssigers ebenfalls an der Kunststoffverkleidung des Zweiradkraftfahrzeuges befestigt werden, so daß der zur Kühlung notwendige Luftstrom vorteilhaft durch den Verflüssiger geleitet werden kann.
Wie in Figur 1 gezeigt, können die Verbindungsleitungen 43, 44 mit mindestens zwei Befestigungsstreifen ausgerüstet sein, mit deren Hilfe die Verbindungsleitungen in einem günstigen Verlauf entlang des Zweiradkraftfahrzeuges und an der Bekleidung des Fahrers befestigt werden können. Die Befestigungsstreifen sind vorzugsweise so gestaltet, daß diese sich bei einem eventuellen Sturz aufgrund ihrer maximalen Abreißkraft selbsttätig vom Fahrer und vom Fahrzeug lösen.
Figur 2 zeigt die Anordnung des Sicherheitshelms mit Kühlanlage entsprechend der vorliegenden Erfindung an einem Zweiradkraftfahrzeug in der Draufsicht. Auf einer Seite des Zeiradkraftfahrzeuges befindet sich die Kältemaschine 20, die vorzugsweise als schmale Kompaktbauweise mit den Halterungen 29 und 41 an der Kunststoffverkleidung des Fahrzeuges befestigt ist. Die Verbindungsleitungen 43, 44 und 45 sind von der Kältemaschine 20 zur Rückseite des Sicherheitshelmes 10 geführt und können hier in selbsdichtende Schnellkupplungen 113, 114 eingesteckt werden. Die Aufwickelspulen 46 begünstigen die Anbringung der Verbindungsleitungen 43, 44 und 45 zwischen Sicherheitshelm und Kältemaschine dadurch, daß diese an einer gut zugänglichen Stelle oberhalb des Verdampfers 21 plaziert sind.
Auf der der Kältemaschine 20 gegenüberliegenden Fahrzeugseite sind der Verflüssiger 30 und die Luftleithutze 34 plaziert. Diese Anordnung ist vorteilhaft, da so eine platzsparende und eine aerodynamisch günstige Anordnung der gesamten Kühlanlage ermöglicht wird. Sowohl der Verflüssiger 30 als auch die Luftleithutze 34 können mit Hilfe der Halterungen 31 an der Fahrzeugverkleidung befestigt werden. Die Rohrleitungen 32, 33 werden vom Verflüssiger vorzugsweise unterhalb des Fahrzeugchassis zum Verdichter 22 und zum Drosselventil 25 auf die gegenüberleigende Fahrzeugseite verlegt. Mit Hilfe eines Temperaturwählschalters 50, der in der Instrumententafel des Fahrzeugs eingebaut werden kann, können der Antriebsmotor 23 des Verdichters 22 und der Antriebsmotor 27 der Kühlmediumpumpe 26 eingeschaltet werden und außerdem eine gewünschte Innentemperatur im Sicherheitshelm eingestellt werden. Die Einregelung dieser eingestellten Temperatur im Inneren des Sicherheitshelmes erfolgt vorzugsweise durch Steuerung der Durchflussmenge durch das automatisch geregelte Drosselventil 25 und durch Steuerung der Durchflussmenge des Kühlwassers in den Sicherheitshelm der Kühlmediumpumpe 26.A safety helmet with a cooling system according to the present invention is shown in FIG. 1 as a perspective illustration. It consists of the safety helmet 10, a refrigerator 20, a condenser 30 and connecting lines 40. A two-wheeled motor vehicle to which this arrangement is attached is not shown in FIG. In a helmet padding, the safety helmet 10 advantageously contains cooling pipes laid in a meandering pattern, through which water, for example, flows as a cooling medium. The heat developed in the safety helmet is conducted with the cooling medium via a connecting line 44 to an evaporator 21 of the refrigerator 20. Here the water is cooled outside the safety helmet and by a Pump 26 is recirculated via a connecting line 43 to the safety helmet for further heat dissipation.
In the refrigeration machine 20, which in connection with the condenser 30 is usually cold as in the refrigeration technology

adapted process called Carnot process ", it is a one-piece unit that can be advantageously fastened to the plastic cladding of the two-wheeled motor vehicle with the aid of

brackets

29 and 41. The refrigeration machine 20 consists, among other things, of the evaporator 21, in which a throttle valve 25 is used Refrigerant flows in and here, under reduced pressure, absorbs and evaporates heat of vaporization from the cooling medium flowing back from the safety helmet 10. From the evaporator 21, the vaporous refrigerant is passed via a compressor 22, where it is compressed and under elevated pressure and elevated temperature through a pipeline 32 to the condenser 30 In the condenser, the temperature of the refrigerant is cooled again by heat exchange with the ambient air and is again fed into the evaporator in a closed circuit via the throttle valve 25.
In FIG. 1, a motor 23 is screwed together with an electrical control unit 24, preferably in a compact design, directly to the compressor 22. Likewise, the condenser 21 and the cooling medium pump 26 together with a pump motor 27 and an electrical control unit 28 are placed directly on the compressor 22 for reasons of miniaturization of the refrigeration machine, so that the system can also be installed on small two-wheeled motor vehicles.
On the upper bracket 41 shown in Figure 1, three take-up coils 46 are rotatably attached, on the fixed axes of which connecting pipes to the evaporator 21 and to the coolant pump 26 and an electrical temperature control line to the throttle valve 25 are connected. The take-up spools 46 are preferably equipped with return springs so that the connecting

lines

43, 44, 45 to the safety helmet are always pulled tight with a presettable spring force. When the refrigerator is not in use, the connecting

lines

43, 44, 45 are completely removed from the take-up spools 46 wound, whereby the connecting lines are secured when traveling without using the refrigerator and can therefore not have a disruptive effect. In FIG. 1, the condenser 30 is shown on the opposite side of the refrigeration machine 20 and can be advantageously fastened to the paneling of the two-wheeled motor vehicle (not shown here) with the aid of brackets 31. The condenser is preferably designed as a narrow-diameter heat exchanger. An air guide scoop 34 can also be attached to the plastic cladding of the two-wheeled motor vehicle as the outer cover of the condenser, so that the air flow required for cooling can advantageously be passed through the condenser.
As shown in FIG. 1, the connecting

lines

43, 44 can be equipped with at least two fastening strips, with the aid of which the connecting lines can be fastened in a favorable manner along the two-wheeled motor vehicle and to the clothing of the driver. The fastening strips are preferably designed so that they automatically detach themselves from the driver and the vehicle in the event of a fall due to their maximum tear-off force.
Figure 2 shows the arrangement of the safety helmet with cooling system according to the present invention on a two-wheeled motor vehicle in plan view. The refrigeration machine 20 is located on one side of the motor vehicle and is preferably attached to the plastic cladding of the vehicle as a narrow, compact construction with the

brackets

29 and 41. The connecting

lines

43, 44 and 45 are led from the refrigeration machine 20 to the rear of the safety helmet 10 and can be plugged into self-sealing

quick couplings

113, 114 here. The take-up coils 46 promote the attachment of the connecting

lines

43, 44 and 45 between the safety helmet and the refrigerator in that they are placed at an easily accessible location above the evaporator 21.
The condenser 30 and the air guide scoop 34 are placed on the vehicle side opposite the refrigeration machine 20. This arrangement is advantageous because it enables a space-saving and an aerodynamically favorable arrangement of the entire cooling system. Both the condenser 30 and the air guide 34 can with Using the brackets 31 to be attached to the vehicle trim. The

conduits

32, 33 are preferably routed from the condenser below the vehicle chassis to the compressor 22 and to the throttle valve 25 on the opposite side of the vehicle. With the aid of a temperature selector switch 50, which can be installed in the instrument panel of the vehicle, the drive motor 23 of the compressor 22 and the drive motor 27 of the coolant pump 26 can be switched on and a desired internal temperature can also be set in the safety helmet. This set temperature inside the safety helmet is preferably regulated by controlling the flow rate through the automatically regulated throttle valve 25 and by controlling the flow rate of the cooling water into the safety helmet of the coolant pump 26.

Eine weitere Ausführungsform des Sicherheitshelmes mit Kühlanlage entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in Figur 3 als perspektivische Darstellung gezeigt. Nicht dargestellt ist hier das Zweiradkraftfahrzeug, an welchem die Anlage angebracht werden kann. Die Kältemaschine 20' ist ebenso wie der Verflüssiger 30 um einen je nach Fahrzeugtyp unterschiedlichen Winkel gegenüber der Vertikalen neigbar, um so vorteilhafterweise die Befestigung dieser beiden einstückigen Baueinheiten am Rohrrahmen des Fahrzeugchassis zu ermöglichen. Die Befestigung des Verflüssigers 30 kann vorzugsweise mit Rohrschellen 31' erfolgen, während die Befestigung der Kältemaschine 20' mit Hilfe von Rohrschellen 29' erfolgen kann. Die Aufwickelspulen 46' sind hier vorzugsweise auf der vom Fahrzeug abgewandten Seitenplatte eines Verdampfers 21' drehbar angeordnet, so daß eine räumlich günstige Plazierung zum automatischen Aufwickeln der Verbindungsleitungen 43, 44 erreicht wird. Das Auf- wickeln dieser Verbindungsleitungen erfolgt mit Hilfe von in den Aufwickelspulen 46' eingebauten Rückwickelfedern. Zweiradkraftfahrzeuge, an denen die in Figur 3 gezeigte Anordnung befestigt werden kann, besitzen in der Regel keine den Fahrzeugmotor umgebende Kunststoffverkleidung. Daher sind bei der hier gezeigten Ausführungsform die Rohrleitungen 32', 33' zur besseren Wärmeisolation gegen die Wärmeabstahlung des Fahrzeugmotors vorzugsweise durch Wärmeschutzumhüllungen 35, 36 umgeben. Der in dieser zweiten Ausführungsform dargestellte Sicherheitshelm 10' besitzt kein Vollvisier. Der Anschluss der Verbindungsleitungen 43, 44 an die in der Helmauspolsterung verlaufenden Kühlrohre erfolgt mit Hilfe der selbstdichtenden Schnellkupplungen 113, 114.
In Figur 4 ist die Anordnung dieser zweiten Ausführungsform des Sicherheitshelms mit Kühlanlage am Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung in der Draufsicht dargestellt. Auf einer Seite des Zweiradkraftfahrzeuges ist die Kältemaschine 20' mittels der Rohrschellen 29' am Rohrrahmenchassis befestigt, während der Verflüssiger 30 auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite mittels der Rohrschellen 31' angebracht ist. Zur Abschirmumg der abgestahlten Wärmestrahlung können in Richtung auf den Fahrzeugmotor vorzugsweise eine Wärmeabschirmplatte 37 vor dem Verflüssiger 30 und eine Wärmeabschirmplatte 47 vor der Kältemaschine installiert werden. Die Einstellung der gewünschten Innentemperatur im Sicherheitshelm 10' erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform des Sicherheitshelmes entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Veränderung der Durchflussmenge des Kühlmediums durch die Kühlmediumpumpe 26 mittels eines vorzugsweise in der Instrumententafel des Fahrzeuges eingebauten Stufenschalters 50'.Another embodiment of the safety helmet with cooling system according to the present invention is shown in Figure 3 as a perspective view. The two-wheeled motor vehicle to which the system can be attached is not shown here. The refrigeration machine 20 ', like the condenser 30, can be inclined relative to the vertical by a different angle depending on the vehicle type, in order to advantageously enable the fastening of these two one-piece structural units to the tubular frame of the vehicle chassis. The condenser 30 can preferably be attached using pipe clips 31 ', while the refrigeration machine 20' can be attached using pipe clips 29 '. The take-up coils 46 'are preferably rotatably arranged here on the side plate of an evaporator 21' facing away from the vehicle, so that a spatially advantageous position for automatic winding of the connecting lines 43, 44 is achieved. These connecting lines are wound up with the aid of rewind springs installed in the winding spools 46 '. Two-wheeled motor vehicles to which the arrangement shown in FIG. 3 can be fastened generally do not have any plastic cladding surrounding the vehicle engine. Therefore, in the embodiment shown here, the pipes 32 ', 33' are for better thermal insulation against the heat radiation from the vehicle engine preferably surrounded by heat protection coverings 35, 36. The safety helmet 10 'shown in this second embodiment does not have a full visor. The connecting lines 43, 44 are connected to the cooling pipes running in the helmet padding with the aid of the self-sealing quick couplings 113, 114.
In Figure 4, the arrangement of this second embodiment of the safety helmet with cooling system on the vehicle according to the present invention is shown in plan view. On one side of the two-wheeled motor vehicle, the refrigeration machine 20 'is attached to the tubular frame chassis by means of the pipe clips 29', while the condenser 30 is attached to the opposite side of the vehicle by means of the tube clips 31 '. To shield the radiated heat radiation, a heat shield plate 37 can preferably be installed in front of the condenser 30 and a heat shield plate 47 in front of the refrigerator in the direction of the vehicle engine. In this second embodiment of the safety helmet according to the present invention, the desired internal temperature in the safety helmet 10 'is set by changing the flow rate of the cooling medium through the cooling medium pump 26 by means of a step switch 50' which is preferably installed in the instrument panel of the vehicle.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch den Sicherheitshelm gemäß Figur 2 entsprechend der vorliegenden Erfindung. In einer äußeren Helmschale 111 des Sicherheitshelmes 10 ist eine Helmauspolsterung 118 eingesetzt, in die ein von der Eintrittsöffnung bis zur Austrittsöffnung durchlaufender Kühlkanal 126 so integriert ist, daß der Kanal in Richtung der Helminnenseite der Helmauspolsterung offen ist. In dem Kühlkanal 126 ist erfindungsgemäß mindestens ein Kühlrohr eingelegt, das von dem Kühlmedium Wasser durchströmt wird. Ein Vorteil der hier dargestellten Ausführungsform ist, daß mindestens zwei Kühlrohre 122, 123 im Kühlkanal 126 eingelegt sind, so daß die beiden Helmhälften gleich stark gekühlt werden. Der Kühlkanal 126 ist mit den Kühlrohren 122, 123 nahe an der inneren Helmoberfläche plaziert, was sehr vorteilhaft für einen höchstmöglichen Wärmeübergang vom Kopf des Helmträgers auf das zum Wärmeabtransport dienende Kühlmedium ist. Die Verwendung von Wasser als Kühlmedium ist von Vorteil, weil Wasser eine große spezifische Wärmekapazität im Verhältnis zu der spezifischen Wärmekapazität von Luft besitzt. Deshalb kann eine ausreichend große Wärmemenge zur Erzielung eines stationären Wärmestroms vom Kopf des Helmträgers zum Kühlmedium bei einer einstellbaren konstanten Helminnentemperatur aus dem Helminneren abgeführt werden. Eine weitere vorteilhafte Lösung ist, daß die Windungen der Kühlrohre 122, 123 im Helmbereich der Schläfen des Helmträgers, an denen die Wärmeabfuhr aus physiologischen Gründen am größten sein muß, dichter verlegt sind. Von Vorteil ist auch ein zur Messung der Helminnentemperatur installierter Temperaturfühler 117, der vorzugsweise zwischen den Kühlkanalwindungen mit dem geringsten Abstand plaziert ist. Mit der an dieser Stelle gemessenen kleinsten Helminnentemperatur kann die Kühlleistung des Sicherheitshelms mit Kühlanlage automatisch nach einem wählbaren Temperaturwert geregelt werden. Eine andere vorteilhafte Lösung ist eine Fixierschicht 120, die eine sehr geringe Dicke besitzt und daher den Wärmedurchgang vom Kopf des Helmträgers auf das in den Kühlrohren 122, 123 durchlaufende Kühlmedium nur geringfügig behindern kann. Die Fixierschicht 120 dient der Fixierung der Kühlrohre 122, 123 im Kühlkanal 126 und ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie zu Reparatur- und Wartungsarbeiten an den Kühlrohren leicht entfernt und wieder eingesetzt werden kann. Weiter sind die Kühlrohre 122, 123 vorzugsweise so in den Kühlkanal eingelegt, daß sie im Reparaturfall nach Entfernung der Fixierschicht 120 ebenfalls leicht herausgenommen und ausgewechselt werden können.
In der in Figur 6 gezeigten Innenansicht des Sicherheitshelmes 10 mit Kühlanlage gemäß Figur 2 ist im Zustand der nicht eingebauten Fixierschicht 120 der Verlauf der Kühlrohre 122, 123 gezeigt. Das Kühlmedium Wasser strömt über die Verbindungsleitung 43 von der Kühlanlage, die hier nicht dargestellt ist, in den Sicherheitshelm ein und wird durch ein Verteilerstück 124 in die mäanderförmig verlegten Kühlrohre 122, 123 geleitet. Eine vorteilhafte Lösung ist, daß das Kühlmedium, welches sich während des Durchlaufs durch den Helm durch Wärmeaufnahme allmählich erwärmt, durch den Verlauf der Kühlrohre 122, 123 zu Beginn bei noch niedriger Wassertemperatur zuerst an die seitlichen Bereiche des Helminnenraumes geführt wird, wo der abzuführende Wärmestrom am größten ist. Erst danach erreicht das Kühlmedium mit einer bereits angestiegenen Temperatur den mittleren oberen Heimbereich, wo die abzuführende Wärmemenge kleiner ist. Über ein weiteres Verteilerstück 125 werden die beiden Kühlrohre 122, 123 wieder zusammengeführt und an die Verbindungsleitung 44 geleitet, die das Kühlmedium zur Rückkühlung an die Kühlanlage zurückführt. Ebenso wie die Kühlrohre sind auch die Verteilerstücke 124, 125 vorzugsweise so in die Helmauspolsterung 118 eingesetzt, daß diese im Reparatur- und Wartungsfalle leicht ausgewechselt werden können. An der Helmvorderseite ist ein Helmvisier 119 dargestellt. An der Rückseite des Sicherheitshelms sind die selbstdichtenden Schnellkupplungen 113,114 gezeigt, die eine weitere vorteilhafte Lösung hinsichtlich eines leichten Aufsteckens und Abziehens der Verbindungsleitungen 43, 44 darstellen. Die Verbindungsleitungen sind vorzugsweise von einer Isolierschicht 47 umgeben, die einen Anstieg der Temperatur des Kühlmediums auf dem Weg von der Kühlanlage zum Sicherheitshelm und zurück verhindern kann. Eine andere vorteilhafte Lösung ist, daß die Verbindungsleitungen 43, 44 mit selbsttätigen Abreißstücken 127, 128 ausgerüstet sind, die sicherstellen, daß die Verbindungsleitungen im Falle eines Sturzes bei Erreichen einer voreingestellten Abreißkraft vom Sicherheitshelm abreißen. Ebenso reißt die Verbindungsleitung 45 des Temperaturfühlers 117 bei Erreichen einer Mindestabreißkraft von einem Stecker 116 ab.FIG. 5 shows a cross section through the safety helmet according to FIG. 2 in accordance with the present invention. In an outer helmet shell 111 of the safety helmet 10, a helmet padding 118 is inserted, into which a cooling channel 126 which extends from the inlet opening to the outlet opening is integrated such that the channel is open in the direction of the inside of the helmet padding. According to the invention, at least one cooling tube is inserted in the cooling channel 126, through which the cooling medium water flows. An advantage of the embodiment shown here is that at least two cooling tubes 122, 123 are inserted in the cooling channel 126, so that the two helmet halves are cooled to the same extent. The cooling duct 126 with the cooling tubes 122, 123 is placed close to the inner surface of the helmet, which is very advantageous for the highest possible heat transfer from the head of the helmet wearer to that for heat dissipation serving cooling medium. The use of water as a cooling medium is advantageous because water has a large specific heat capacity in relation to the specific heat capacity of air. Therefore, a sufficient amount of heat to achieve a steady heat flow from the head of the helmet wearer to the cooling medium can be dissipated from the inside of the helmet at an adjustable constant inside helmet temperature. Another advantageous solution is that the windings of the cooling tubes 122, 123 in the helmet area of the temples of the helmet wearer, where the heat dissipation must be greatest for physiological reasons, are more closely laid. Also advantageous is a temperature sensor 117 installed for measuring the inside helmet temperature, which is preferably placed between the cooling channel windings with the smallest distance. With the lowest inside helmet temperature measured at this point, the cooling capacity of the safety helmet with cooling system can be automatically regulated according to a selectable temperature value. Another advantageous solution is a fixing layer 120, which has a very small thickness and can therefore only slightly impede the heat transfer from the head of the helmet wearer to the cooling medium passing through the cooling tubes 122, 123. The fixing layer 120 serves to fix the cooling tubes 122, 123 in the cooling channel 126 and is preferably designed in such a way that it can be easily removed and reinserted for repair and maintenance work on the cooling tubes. Furthermore, the cooling tubes 122, 123 are preferably inserted into the cooling channel in such a way that they can also be easily removed and replaced in the event of repairs after the fixing layer 120 has been removed.
The interior view of the safety helmet 10 with cooling system according to FIG. 2 shown in FIG. 6 shows the course of the cooling pipes 122, 123 in the state of the non-installed fixing layer 120. The cooling medium water flows via the connecting line 43 from the cooling system, which is not shown here, into the safety helmet and is passed through a distributor piece 124 into the meandering cooling pipes 122, 123. An advantageous solution is that the cooling medium, which gradually heats up during the passage through the helmet due to the absorption of heat, first by the course of the cooling pipes 122, 123 at a low water temperature to the side areas of the helmet interior where the heat flow to be dissipated is greatest. Only then does the cooling medium reach the upper middle area of the home with an already increased temperature, where the amount of heat to be dissipated is smaller. The two cooling pipes 122, 123 are brought together again via a further distributor piece 125 and passed to the connecting line 44, which returns the cooling medium to the cooling system for recooling. Like the cooling pipes, the distributor pieces 124, 125 are preferably inserted into the helmet padding 118 in such a way that they can be easily replaced in the event of repairs and maintenance. A helmet visor 119 is shown on the front of the helmet. On the back of the safety helmet, the self-sealing quick-release couplings 113, 114 are shown, which represent a further advantageous solution with regard to easy plugging and unplugging of the connecting lines 43, 44. The connecting lines are preferably surrounded by an insulating layer 47, which can prevent the temperature of the cooling medium from rising on the way from the cooling system to the safety helmet and back. Another advantageous solution is that the connecting lines 43, 44 are equipped with automatic tear-off pieces 127, 128, which ensure that the connecting lines tear off the safety helmet in the event of a fall when a preset tear-off force is reached. Likewise, the connecting line 45 of the temperature sensor 117 tears off a plug 116 when a minimum tear-off force is reached.

In Figur 7 ist die Innenansicht der zweiten Ausführungsform eines Sicherheitshelmes mit Kühlanlage gemäß Figur 4 gezeigt. Die Kühlanlage ist hier nicht dargestellt und die zur Halterung der Kühlrohre 122', 123' dienende innere Fixierschicht ist in Figur 7 nicht eingebaut. Der Sicherheitshelm 10' dieser zweiten Ausführungsform besitzt kein Vollvisier. Die Kühlrohre 122',123' verlaufen vom Verteilerstück 124 in jeweils eine Helmhälfte und sind vorzugsweise beginnend am Seitenbereich einer Helmauspolsterung 118' mäanderförmig verlegt bis die Kühlrohre im Verteilerstück 125 wiederum zusammengeführt werden. An die in einer äußeren Helmschale 111' eingebauten Schnellkupplungen 113 und 114 können die Verbindungsleitungen 43 und 44 zur Kühlanlage vorzugsweise mit integrierten Abreißstücken 127 und 128 angeschlossen werden. Weiter sind die Verbindungsleitungen 43 und 44 vorzugsweise mit einer Isolierschicht 47 ausgerüstet. Die zweite Ausführungsform eines Sicherheitshelmes mit Kühlanlage besitzt keinen Temperaturfühler zur automatischen Einregelung der Heiminnentemperatur. Statt dessen kann hier alternativ zur ersten Ausführungsform die Temperatur im Helminneren durch Veränderung der Durchflussmenge des Kühlmediums über einen Stufenschalter gewählt werden.FIG. 7 shows the inside view of the second embodiment of a safety helmet with a cooling system according to FIG. 4. The cooling system is not shown here and the inner fixing layer used to hold the cooling pipes 122 ', 123' is not installed in FIG. 7. The safety helmet 10 'of this second embodiment does not have a full visor. The cooling tubes 122 ', 123' each run from the distributor piece 124 into one helmet half and are preferably laid in a meandering manner beginning at the side area of a helmet padding 118 'until the cooling tubes are again brought together in the distributor piece 125. To those built into an outer helmet shell 111 ' Quick couplings 113 and 114, the connecting lines 43 and 44 to the cooling system can preferably be connected with integrated tear-off pieces 127 and 128. Furthermore, the connecting lines 43 and 44 are preferably equipped with an insulating layer 47. The second embodiment of a safety helmet with a cooling system does not have a temperature sensor for automatically regulating the inside temperature of the home. Instead of this, as an alternative to the first embodiment, the temperature inside the helmet can be selected by changing the flow rate of the cooling medium via a step switch.

Der Sicherheitshelm 10, 10', die Kältemaschine 20, 20' und der Verflüssiger 30, 30' werden im Herstellerwerk jeweils als einstückige Einheit hergestellt und können als Bausatz zusammen mit den zuvor beschriebenen Verbindungsleitungen, Halterungen und Steuerleitungen am Kraftfahrzeug installiert werden. Die vorliegende Erfindung kann an allen Kraftfahrzeugen, bei deren Betrieb Sicherheitshelme benötigt werden, angewandt werden.
Es ist offensichtlich, daß es verschiedene Möglichkeiten der Ausführungsformen und der Gestaltungen dieser Erfindung gibt und daß diese nicht begrenzt sind auf die zuvor dargestellten bespielhaften Ausführungen, aber daß diese lediglich Variationen der in den unten aufgeführten Ansprüchen beschriebenen technischen Lösungen darstellen. Zum Beispeil ist der Typ des verwendeten Kältemittels, das in der Kältemaschine umläuft, nicht sehr entscheidend im Verhältnis zu den grundsätzlichen Vorteilen des beschriebenen Kühlverfahrens dieser Erfindung, obwohl man durch Auswahl eines günstigen Kältemittels gewisse Vorteile in bezug aufeine bestmögliche Auslegung der Anlage erzielen kann. Im allgemeinen soll die kältetechnische Auslegung so gewählt werden, daß ein den Anforderungen entsprechender Kühleffekt auftritt.
Ebenso ist naheliegend, daß das im Sicherheitshelm umlaufende Kühlmedium nicht notwendigerweise Wasser sein muß, wie in den zuvor aufgeführten Ausführungsformen dargestellt. Wie in den Ansprüchen beschrieben, ist es vielmehr vorteilhaft, ein pumpfähiges Kühlmedium zu verwenden mit einer gegenüber dem bei bisherigen Sicherheitshelmen verwendeten Kühlmedium Luft höheren spezifischen Warmekapazität. Weiter ist offensichtlich, daß die Anzahl, die Anordnung und die Größe der in der Helmauspolsterung eingebauten Kühlrohre gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verändert werden können und daß dadurch gewisse Vorteile bezüglich der Höhe der Wärmeabfuhr erreichbar sind. Diese zusätzlichen Vorteile sind jedoch Einzelheiten der technischen Ausführung und sind nicht entscheidend im Verhältnis zu den grundsätzlichen Vorteilen der dargestellten Erfindung und sind im Umfang der Ansprüche enthalten.
Es ist weiter einleuchtend, daß die Größe und die Bauart der Kühlmittelpumpe, des Verdichters, des Verflüssigers, des Drosselventils und der elektrischen Antriebsmotoren der geforderten Anlagenleistung angepaßt werden können und daß diese Variationen keine grundsätzlichen Änderungen gegenüber der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung darstellen.
Weiter ist naheliegend, daß die Art der verwendeten Antriebsenergie für den Verdichter und für die Kühlmittelpumpe keinen prinzipiellen Einfluß auf den in den Ansprüchen dargestellten Sicherheitshelm mit Kühlanlage hat.
Außerdem ist offensichtlich, daß die Gestaltung der Halterungen der Kühlanlage und die Gestaltung der Verbindungsleitungen und deren Befestigungen dem jeweiligen Kraftfahrzeugtyp angepaßt werden können und daß diese Anpassungen der Gestaltung keinen grundsätzlichen Vorteil gegenüber der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung darstellen.
Weiter ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung bei einer Vielzahl von Arten von Sicherheitshelmen angewandt werden kann.The safety helmet 10, 10 ', the refrigeration machine 20, 20' and the condenser 30, 30 'are each manufactured as a one-piece unit in the manufacturing plant and can be installed on the motor vehicle as a kit together with the connecting lines, brackets and control lines described above. The present invention can be applied to all motor vehicles, the operation of which requires safety helmets.
It is apparent that there are various possibilities for the embodiments and configurations of this invention and that these are not limited to the exemplary embodiments presented above, but that these are only variations of the technical solutions described in the claims below. For example, the type of refrigerant used to circulate in the refrigerator is not very important in relation to the basic advantages of the cooling method of this invention described, although by choosing an inexpensive refrigerant, certain advantages can be obtained with regard to the best possible design of the system. In general, the refrigeration design should be chosen so that a cooling effect corresponding to the requirements occurs.
It is also obvious that the cooling medium circulating in the safety helmet does not necessarily have to be water, as shown in the above-mentioned embodiments. Rather, as described in the claims, it is advantageous to have a pumpable one Cooling medium to be used with a higher specific heat capacity compared to the cooling medium air used in previous safety helmets. Furthermore, it is obvious that the number, the arrangement and the size of the cooling pipes installed in the helmet padding can be changed compared to the previously described embodiments and that certain advantages with regard to the amount of heat dissipation can thereby be achieved. However, these additional advantages are details of the technical implementation and are not critical in relation to the basic advantages of the presented invention and are included in the scope of the claims.
It is further evident that the size and design of the coolant pump, the compressor, the condenser, the throttle valve and the electric drive motors can be adapted to the required system output and that these variations do not represent any fundamental changes compared to the invention described in the claims.
It is also obvious that the type of drive energy used for the compressor and for the coolant pump has no fundamental influence on the safety helmet with cooling system shown in the claims.
It is also obvious that the design of the brackets of the cooling system and the design of the connecting lines and their fastenings can be adapted to the particular type of motor vehicle and that these adaptations of the design do not represent a fundamental advantage over the invention described in the claims.
It is also apparent that the present invention can be applied to a variety of types of safety helmets.

Claims

Safety helmet with cooling device, characterized in that a pumpable cooling medium with a larger specific heat capacity than that of air is pumped through at least one cooling tube (122, 123, 122 ', 123') laid close to the inner helmet padding, so that the heat generated inside the helmet is dissipated with the cooling medium

Safety helmet with cooling system according to claim 1, characterized in that the refrigeration machine (20, 20 ') together with the helmet connection unit (40, 40') and the condenser (30) together with the brackets (31, 31 ') and the air guide scoop (34) are each prefabricated as a one-piece unit.

Safety helmet with cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that the refrigeration machine (20, 20 ') and the condenser (30) are of flat design compared to their height.

Safety helmet with cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that at least two pipes (32, 33, 32 ', 33') are installed between the condenser (30) and the refrigerating machine (20, 20 '), at least one as a flow line and at least one as Return line, which are shielded from the heat radiation of the vehicle engine by heat protection jackets (35, 36).

Safety helmet with cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that between the condenser (30) and the vehicle engine Heat shield plate (37) and between the refrigerator (20 ') and vehicle engine, a heat shield plate (47) for shielding the heat radiation from the vehicle engine are installed.

Safety helmet with cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the condenser (30, 30 ') is installed together with the air guide scoop (34) and the holders (31, 31') on the side of the vehicle opposite the refrigerator (20, 20 ') .

Safety helmet with cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling air is passed through the condenser (30) with an air guide scoop (34).

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting lines (43, 44) and / or the temperature control line (45) on the fixed axes of at least two winding coils (46, 20) rotatably mounted on the refrigerating machine (20, 20 '). 46 ') are connected and the take-up reels are equipped with rewinding coils, the retraction force of which means that the connecting lines (43, 44) and the temperature control line (45) are always pulled taut.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting lines (43, 44) are provided with an additional heat insulation layer (47).

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting lines (43, 44) and the temperature control line (45) are equipped with at least one fastening strip (42), with the aid of which the connecting lines (43, 44) and the temperature control line (45) can be fastened to the vehicle and / or to the clothing of the helmet wearer in a favorable course.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting lines (43, 44) with self-sealing quick-connect couplings (113, 114) on the cooling tubes (122, 123, 122 ', 123') and the temperature control line (45) with an electrical contact plug (116) are connected to the safety helmet (10,10).

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting lines (43, 44) are equipped with self-tearing tear-off pieces (127, 128) which tear off for safety reasons when a minimum tensile force is reached.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the amount of heat to be dissipated per unit of time from the inside of the safety helmet by changing the flow rate of the pump (26) and / or by changing the cooling capacity of the refrigerating machine (20, 20 ') can be adjusted with the aid of a switch (50, 50 ') which is installed on the handlebar or in the instrument panel of the motor vehicle.

Safety helmet with cooling system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the inside temperature of the helmet can be regulated automatically by comparing the measured temperature value of a temperature sensor (117) built into the helmet padding (118) with the temperature which can be selected at a switch (50) such that a constant one Helmet inner temperature is reached.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling tubes (122, 122 ', 123, 123') close to the inner surface the helmet padding (118, 118 ') are laid in a meandering shape, and that the insulating layer between the head of the helmet wearer and the heat-dissipating cooling medium has a small thickness.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5 or 15, characterized in that the cooling channels (122, 122 ', 123, 123') seen in the direction of flow of the cooling medium, first reach the home area of the temples of the helmet wearer and are laid more densely in this area.

Safety helmet with cooling system according to one of claims 1 to 5 or 15 or 16, characterized in that the cooling tubes (122, 122 ', 123, 123'), the distributor pieces (124, 125) and the temperature sensor (117) only have a thin, removable fixing layer (120) in the cooling channel (126) are held.