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温度测定装置.pdf

  • 上传人:狗**
  • 文档编号:5380159
  • 上传时间:2019-01-08
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  • 页数:23
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110375568.8

    申请日:

    2011.11.23

    公开号:

    CN102551681A

    公开日:

    2012.07.11

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):A61B 5/01申请公布日:20120711|||公开

    IPC分类号:

    A61B5/01

    主分类号:

    A61B5/01

    申请人:

    西铁城控股株式会社

    发明人:

    土田真人; 村松正博

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2010.11.24 JP 2010-261265

    专利代理机构:

    北京尚诚知识产权代理有限公司 11322

    代理人:

    龙淳

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    内容摘要

    本发明提供一种温度测定装置(1),其在第一热流路体和第二热流路体(21~25)的入口(21a~25a)和出口(21b~25b)的至少一方设置感温元件(31a、31b、32a~32h),该温度测定装置(1)的特征在于:包括壳体(11),该壳体(11)具有比第一热流路体和第二热流路体(21~25)小的热传导率,保持着第一热流路体和第二热流路体(21~25),并且在第一热流路体与第二热流路体(21~25)之间形成气体层或真空层(12),该温度测定装置(1)一边使感温元件与皮肤的接触良好,一边抑制平面方向的热通量

    权利要求书

    1.一种温度测定装置,其在第一热流路体和第二热流路体的入口
    和出口的至少一方设置有感温元件,该温度测定装置的特征在于:
    包括壳体,该壳体具有比所述第一热流路体和所述第二热流路体
    的热传导率小的热传导率,保持所述第一热流路体和所述第二热流路
    体,并且在所述第一热流路体与所述第二热流路体之间形成气体层或
    真空层。
    2.如权利要求1所述的温度测定装置,其特征在于:
    在所述第一热流路体的入口和出口具有对置的一对第一感温元
    件,并且在所述第二热流路体的入口和出口具有对置的一对第二感温
    元件。
    3.如权利要求2所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述第二热流路体有多个,该多个第二热流路体与所述第一热流
    路体分别利用所述壳体热分离。
    4.如权利要求2所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述第二热流路体以环形形状一体化,该第二热流路体与所述第
    一热流路体利用所述壳体热分离。
    5.如权利要求1所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述壳体由泡沫聚苯乙烯形成。
    6.如权利要求1~5中任一项所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述第一热流路体和所述第二热流路体的所述入口为与被测定物
    接触的面,设置在该入口的所述第一感温元件和所述第二感温元件与
    金属材料的皮肤接触板热结合。
    7.如权利要求6所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述皮肤接触板在各所述第一感温元件和所述第二感温元件单独
    设置。
    8.如权利要求1所述的温度测定装置,其特征在于:
    所述第二感温元件有多对,采用该多对第二感温元件中,测定出
    最高温度的感温元件的测定值作为所述第二感温元件的测定值,根据
    该第二感温元件的测定值、所述第一感温元件的测定值和所述第一热
    流路体与所述第二热流路体的热阻比,计算深部温度。

    说明书

    温度测定装置

    技术领域

    本发明涉及具有热流路体和感温元件并根据体表面的温度信息推
    定深部体温的温度测定装置,特别涉及抑制热流路体的平面方向的热
    通量(thermal flux),即从热流路体漏出的热流,高精度地测定深部体
    温的温度测定装置。

    背景技术

    在现有技术中公开有由深部温度探测器和通信显示装置构成的深
    部温度测定装置(例如参照日本JP2007-315917A,第6页,图5c)。
    以下,使用图10对该日本JP2007-315917A所公开的现有技术的深部
    温度测定装置的概略进行说明。

    在图10中,在深部温度探测器200的金属材料部201内设置有带
    有温度传感器的IC标签(IC tag)202和203。由此,通过带有温度传
    感器的IC标签202和203所检出的温度与金属材料部201的温度(与
    外部气温大致相同)对应。并且,在金属材料部201的下层设置有作
    为隔热材料的硬质泡沫材料(foamed material)211,在该硬质泡沫材
    料211内设置有带有温度传感器的IC标签212和213。硬质泡沫材料
    211被划分为高度为h1的区域R1和高度为h2的区域R2。

    在金属材料部201的周围设置有电磁波耦合层204和配线基板
    205。该配线基板205连接有来自各带有温度传感器的IC标签的配线,
    能够与外部的装置进行通信。并且,对于夹着硬质泡沫材料211并在
    上下方向对置的带有温度传感器的IC标签的间隔进行如下定义。即:
    当将带有温度传感器的IC标签202与212的间隔设为d1,带有温度传
    感器的IC标签203与213的间隔设为d2时,d1与d2的关系为d1>d2。

    在该条件下,公开的温度测定方法是:使深部温度探测器200接
    触皮肤,通过各带有温度传感器的IC标签来测定各测定点的温度,并
    通过在二维(截面)使用有限元分析法(FEA,Finite Element Analysis)
    的计算来求出深部体温。并且,深部温度探测器200还具有通过无线
    传输将测定结果传输到外部的通信装置的功能。

    发明内容

    发明要解决的课题

    日本JP2007-315917A的深部温度测定装置的深部温度探测器,如
    图10所示,因为隔热材料的硬质泡沫材料211是一个整体并具有均一
    的热阻,所以导致在隔热材料中构成多个热流路。为此,存在的问题
    有:在隔热材料中存在平面方向的热流路,各热流互相影响导致在计
    算深度温度时产生误差。并且,使探测器小型化时存在的问题是:由
    于热流路彼此互相接近,因此影响进一步增大,导致误差扩大。

    本发明的目的是:解决上述问题,提供一种抑制热流路体的平面
    方向的热通量,即从热流路体漏出的热流并提高深部体温的测量精度
    的温度测定装置。

    用于解决课题的手段

    为了解决上述课题,本发明的温度测定装置采用以下所记载的结
    构。

    (1)一种温度测定装置,其在第一热流路体和第二热流路体的入
    口或出口的至少一方设置感温元件,该温度测定装置的特征在于,具
    有壳体,该壳体具有比上述第一热流路体和第二热流路体的热传导率
    小的热传导率,保持上述第一热流路体和第二热流路体,并且在上述
    第一热流路体与第二热流路体之间形成气体层或真空层。

    (2)如(1)所述的温度测定装置,其特征在于,在上述第一热
    流路体的入口和出口具有对置的一对第一感温元件;和在上述第二热
    流路体的入口和出口具有对置的一对第二感温元件。

    (3)如(2)所述的温度测定装置,其特征在于:上述第二热流
    路体有多个,该多个第二热流路体与上述第一热流路体分别被上述壳
    体热分离。

    (4)如(2)所述的温度测定装置,其特征在于:上述第二热流
    路体为环形且形成为一个整体,该第二热流路体与上述第一热流路体
    被上述壳体热分离。

    (5)如(1)至(4)的任意一项所述的温度测定装置,其特征在
    于:上述壳体由泡沫聚苯乙烯构成。

    (6)如(1)至(5)的任意一项所述的温度测定装置,其特征在
    于:上述第一热流路体和第二热流路体的上述入口为与被测定物接触
    的面,设置在该入口的上述第一感温元件和第二感温元件与金属材料
    的皮肤接触板热结合。

    (7)如(6)所述的温度测定装置,其特征在于:上述皮肤接触
    板在每个上述第一感温元件和第二感温元件单独地设置。

    (8)如(1)至(7)的任意一项所述的温度测定装置,其特征在
    于:上述第二感温元件有多对,采用该多对第二感温元件中,测定出
    最高温度的感温元件的测定值作为上述第二感温元件的测定值,根据
    该第二感温元件的测定值、上述第一感温元件的测定值和上述第一热
    流路体和第二热流路体的热阻比来计算深部温度。

    发明的效果

    根据如上所述的本发明,因为单独地设置对应感温元件的热流路
    体(隔热材料),通过热传导率小的壳体将各流路体热分离,所以能够
    抑制热流路体的平面方向的热通量,进行误差小的温度测定。其结果,
    能够提高深部体温的计算精度,提供高精度地测定深部体温的温度测
    定装置。

    附图说明

    图1A是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的结构的立
    体图。

    图1B是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的结构的截
    面图。

    图2是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的温度测定部
    的背面的立体图。

    图3是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的与温度测定
    部直接连接的控制部的立体图。

    图4是说明本发明的第一实施方式的通过电缆与温度测定部连接
    的控制部的立体图。

    图5是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的内部结构的
    方框图。

    图6是表示本发明的第一实施方式的温度测定装置的等价电路和
    深部温度的计算式的说明图。

    图7是说明本发明的第一实施方式的温度测定装置的操作的流程
    图。

    图8A是说明本发明的第二实施方式的温度测定装置的结构的从
    斜上方观察的立体图。

    图8B是说明本发明的第二实施方式的温度测定装置的结构的从
    斜下方(背面)观察的立体图。

    图9A是说明本发明的第三实施方式的温度测定装置的结构的立
    体图。

    图9B是说明本发明的第三实施方式的温度测定装置的结构的截
    面图。

    图10是说明现有技术中的深部温度测定装置的探测器的结构的截
    面图。

    具体实施方式

    以下根据附图对本发明的实施方式进行详细叙述。

    [各实施方式的特征]

    第一实施方式的特征在于,构成为:将第一与第二热流路体分离
    的壳体具有隔热性能优良的空气层。第二实施方式的特征在于:将各
    热流路体分隔的壳体由高热阻体的泡沫聚苯乙烯构成。第三实施方式
    的特征在于:是第一实施方式的简易类型,第二热流路体由整体型的
    环形形成。

    [实施例1]

    [第一实施方式的温度测定装置的结构说明:图1A、图1B、图2]

    使用图1A、图1B对第一实施方式的温度测定装置的结构进行说
    明。图1A是第一实施方式的温度测定装置的立体图,图1B是表示经
    过图1A的温度测定部的中心的切线IB-IB′所切得的截面的截面图。在
    图1A和图1B中,第一实施方式的温度测定装置1具有接触被测定物
    (未图示)后测定温度的温度测定部10和后述的控制部(参照图3)。

    温度测定部10由壳体11、位于壳体11的大致中心的第一热流路
    体(隔热体)21、以包围第一热流路体21周围的方式设置的4个第二
    热流路体22~25、第一感温元件31a、31b和第二感温元件32a~32h
    等构成。另外,感温元件的一部分在此处未图示。

    壳体11如图所示,为圆形的框状,壳体11的内部由空气层12形
    成的空洞构成。该壳体11的材质具有比第一热流路体21和第二热流
    路体22~25小的热传导率,优选容易成型的硬质聚氨酯泡沫(urethane
    foam)、聚氯乙烯泡沫等。另外,壳体11的形状是任意的,不作限定。

    第一热流路体21是圆柱形的热阻体,具有规定的热传导率,附图
    中的下侧是热流路的入口21a,附图中的上侧是热流路的出口21b。第
    二热流路体22~25分别也是圆柱形的热阻体,具有规定的热传导率,
    附图中的下侧是热流路的入口22a~25a,附图中的上侧是热流路的出
    口22b~25b。另外,第一热流路体21的入口21a和第二热流路体22~
    25的入口22a~25a是与作为被测定物的被检测者皮肤接触的面。

    在此处,第一热流路体21,如图所示,被保持在壳体11中且位于
    壳体11的大致中心。并且,4个第二热流路体22~25以包围第一热流
    路体21的方式等间隔地被保持在壳体11中。另外,位于壳体11的大
    致中心的第一热流路体21的厚度D1设定为第二热流路体22~25的厚
    度D2的2倍。由此,温度测定部10为中心部高的凸型形状。

    通过该结构,第一热流路体21和第二热流路体22~25被壳体11
    机械地分离,空气层12形成在各热流路体之间。在此处,因为空气层
    12的热传导率非常小,所以第一热流路体21和第二热流路体22~25
    通过空气层12分别与壳体11热分离。另外,为了进一步提高第一热
    流路体21与第二热流路体22~25的热分离(隔热),能通过将空气层
    12设为真空来实现。另外,封入空气层12的气体不限于空气,可以是
    包含不活泼气体等的任意气体,且空气层12也可以是气体层或是真空
    层。并且,在第一实施方式中第二热流路体22~25由4个构成,但第
    二热流路体不限定于4个,能够设置2个以上的任意数量的热流路体。

    其次,第一感温元件31a设置为与第一热流路体21的入口21a接
    触,第一感温元件31b设置为与第一热流路体21的出口21b接触。由
    此,第一感温元件31a、31b设置为在第一热流路体21的入口21a和
    出口21b对置的一对感温元件。

    并且,第二感温元件32a~32d(在图1A、图1B中32b和32d未
    图示)设置为与第二热流路体22~25的入口22a~25a分别接触,第
    二感温元件32e~32h设置为与第二热流路体22~25的入口22b~25b
    分别接触。由此,第二感温元件32a~32h隔着第二热流路体22~25
    对置地设置。

    即,第二感温元件32a和32e设置为在第二热流路体22的入口和
    出口对置的一对感温元件,第二感温元件32b和32f设置为在第二热流
    路体23的入口和出口对置的一对感温元件,第二感温元件32c和32g
    设置为在第二热流路体24的入口和出口对置的一对感温元件,第二感
    温元件32d和32h设置为在第二热流路体25的入口和出口对置的一对
    感温元件。

    由此,第一和第二感温元件由5对构成,感温元件的数量合计是
    10个。另外,10个感温元件全部安装在FPC(柔性电路板,Flexible
    Printed Circuit)中并设置在各个位置,由于FPC的图示会使附图变得
    复杂而难以理解,因此省略。另外,第一和第二感温元件优选芯片型
    的热敏电阻,但也可以是其它方式的温度传感器。

    另外,图1B的13是热传导率小的板状隔热材料,支承壳体11的
    背面。另外,14是由热传导率高的金属材料形成的多个皮肤接触板,
    与第一感温元件31a和第二感温元件32a~32d接触并热结合。另外,
    隔热材料13和皮肤接触板14的详情在图2的说明中叙述。

    其次,图2是从背面观察本发明的第一实施方式的温度测定装置
    的温度测定部10的立体图。在图2中,温度测定部10的背面,如图
    所示,大部分被热阻大的隔热材料13覆盖。该隔热材料13在上述第
    一热流路体21的入口21a的位置和第二热流路体22~25的入口22a~
    25a的位置对应各入口的大小被挖空,皮肤接触板14a~14e设置为与
    该位置接触。

    即,皮肤接触板14a~14e,单独地设置在与第一热流路体21和第
    二热流路体22~25对应的位置,且分别在内侧与第一感温元件31a和
    第二感温元件32a~32d(用虚线表示)单独地接触并热结合。而且,
    皮肤接触板14a~14e之间,因为被热阻大的隔热材料13分隔,所以
    皮肤接触板14a~14e分别热分离。另外,当统一地表现以下说明中的
    皮肤接触板时,记述为皮肤接触板14。

    通过该结构,在温度测定部10的背面紧贴被检测者的皮肤(未图
    示)来进行体温测定时,各个皮肤接触板14与被检测者的皮肤接触,
    被检测者的皮肤的体温经由皮肤接触板14高效地传达到第一感温元件
    31a和第二感温元件32a~32d。

    另外,同样地,因为皮肤接触板14也分别与第一热流路体21的
    入口21a和第二热流路体22~25的入口22a~25a接触,所以被检测者
    的皮肤的体温经由皮肤接触板14高效地传达到第一热流路体21和第
    二热流路体22~25。并且,因为各皮肤接触板14通过隔热材料13进
    行热隔离,所以能够切断皮肤接触板14的向平面方向的热传递。

    这样,皮肤接触板14被单独地设置并分别热分离,因此在皮肤接
    触板14中,即使有因与皮肤的接触不充分而不能充分地将体温传达给
    对应的感温元件的皮肤接触板,该皮肤接触板也不会影响其它的皮肤
    接触板,各个皮肤接触板14能够单独地将从皮肤传来的热流传达到对
    应的感温元件和热流路体。由此,能够选择与皮肤的接触状态最好的
    皮肤接触板和感温元件,不容易被与皮肤的接触状态和周围的环境影
    响,能够实现稳定的深部体温测定。

    [第一实施方式的温度测定装置的控制部的说明:图3]

    其次,使用图3对第一实施方式的温度测定装置的控制部进行说
    明。图3表示将温度测定部和控制部整体构成的一个示例,但为了使
    说明容易理解,将温度测定装置的温度测定部和控制部分离地进行图
    示。

    在图3中,100是第一实施方式的温度测定装置的控制部。控制部
    100以从温度测定部10的上侧向箭头B的方向嵌入的方式与温度测定
    部10连接成为一个整体。控制部100,为了避开在温度测定部10中心
    的高的第一热流路体21,为中心部被挖空的环形状。通过该形状,在
    温度测定部10和控制部100被连接成为一个整体的情况下,能够将装
    置的厚度抑制在较低水平。

    在控制部100的结构中,在环形状的印刷基板110设置有后述的
    电子电路和电源,并且,还具有显示测定温度(体温)的显示部120。
    并且,在控制部100的下表面和内径的上表面设置有隔热材料102。即,
    隔热材料102与第一热流路体21的出口21b和第二热流路体22~25
    的出口22b~25b接触,成为通过各热流路体的热量不会从出口扩散的
    构造。在此处,由于第一热流路体21的厚度厚,因此温度测定部10
    为中心部分高的凸形状,隔热材料102为了嵌入该凸形中而呈将凹形
    状上下相反的形状。

    另外,温度测定部10与控制部100的电连接方式是将安装有各感
    温元件的FPC延长与控制部100的印刷基板110连接,该FPC的图示
    省略。另外,控制部100的内部结构和运行以后叙述。

    这样,通过将温度测定部10与控制部100形成为一个整体,能够
    实现操作容易且能简单地测定深部体温的温度测定装置。

    [第一实施方式的温度测定装置的分离型的控制部的说明:图4]

    其次,使用图4说明第一实施方式的温度测定装置的控制部是分
    离型,且通过电缆连接温度测定部的示例。在图4中,温度测定部10,
    在组合有感温元件等的壳体11的上表面,隔着隔热材料102设置有覆
    盖壳体11的整体上表面的覆盖物103。另外,覆盖物103虽然未图示,
    但可以覆盖到壳体11的侧面和背面的一部分。

    150是分离型的温度测定装置1的控制部,控制部150在内部具有
    电源、电子电路等,并包括:显示测定温度的显示部151;根据需要与
    外部的机器(未图示)通过无线进行通信的天线152等。温度测定部
    10与控制部150通过电缆153电连接,经由电缆153将温度测定部10
    的第一感温元件31a、31b和第二感温元件32a~32h的各温度信息传
    达到控制部150。

    这样,通过将测定被检测者的体温的温度测定部10与具有电源和
    显示部的控制部150分离,使温度测定部10变得小型且轻量,因此能
    将温度测定部10经常佩带于被检测者的身体,能够始终测定深部体温。

    [第一实施方式的温度测定装置的内部结构的说明:图5]

    其次,使用图5的方框图对第一实施方式的温度测定装置的内部
    结构进行说明。另外,第一实施方式的控制部,虽然作为说明的前提,
    是以如图3所示的温度测定部和控制部形成为一个整体的形态为前提
    进行说明的,但是即使是图4的分离型,内部结构也是基本相同的。

    在图5中,第一感温元件31a、31b和第二感温元件32a~32h的
    10个感温元件安装于温度测定部10的FPE15。该FPC15与控制部100
    (参照图3)的印刷基板110连接,从第一感温元件31a、31b和第二
    感温元件32a~32h输出的10条温度信号P1~P10通过FPC15的配线
    图案被传送至印刷基板110。

    另一方面,在印刷基板110中设置有作为小型的二次电池的电源
    111、AD转换部112、微型计算机(以下,简称微机)113、具有天线
    的信号收发部116、显示部120等。另外,AD转换部112可以内置在
    微机113中,也可以安装在温度测定部10的FPC15。

    从电源111输出有驱动AD转换部112和微机113的电源电压V1。
    另外,虽然未图示,电源电压V1也供给到信号收发部116和显示部
    120。AD转换部112,输入温度信号P1~P10,将模拟信息变换为数字
    信息,输出作为数字数据的温度数据P11并输入到微机113。

    微机113内置有计算部114和存储器115,输入温度数据P11并基
    于后述的计算式算出深部体温,为了显示深部体温而输出显示信号
    P13。另外,微机113为了将算出的深部体温的信息传达到外部机器而
    输出通信信号P12。

    显示部120由小型液晶显示装置组成,根据输入的显示信号P13
    来显示温度信息。并且,信号收发部116输入通信信号P12,并通过无
    线传输将深部体温的信息传送到外部机器(未图示)。另外,信号收发
    部116还能够从外部机器接收控制信号并传达给微机113,以进行温度
    测定的开始和停止、深部体温的计算等的远程控制。并且,信号收发
    部116和显示部120,双方不一定都是必要的,例如在不与外部机器通
    信的情况下,不需要信号收发部116,并且,如果将测定的温度信息传
    送到外部机器并通过外部机器总是确认温度信息的话,不需要显示部
    120。

    [第一实施方式的温度测定装置的深部体温的计算方法的说明:图
    6]

    其次,使用图6的等价电路和深部温度的计算式对第一实施方式
    的温度测定装置的深部体温的计算方法进行说明。在此处,图6的等
    价电路基于第一实施方式的温度测定部10(参照图1A、图1B)。另外,
    为了使说明容易理解,对于多个第二热流路体和第二感温元件,此处
    只对第二热流路体24、连接该入口24a的第二感温元件32c、连接出
    口24b的第二感温元件32g进行说明。

    在图6中,为了测定深部体温,将温度测定部10贴紧在被检测者
    的皮肤2上时,皮肤2的热流Q经由皮肤接触板14传达到第一感温元
    件31a和第二感温元件32c。另外,同样地,皮肤2的热流Q经由皮肤
    接触板14传达到第一热流路体21的入口和第二热流路体24的入口
    24a。在此处,皮肤接触板14因为热传导率高,所以能无视热阻。

    但是,因为第一热流路体21和第二热流路体24是热阻体,所以
    在第一热流路体21的入口21a与出口21b之间存在热阻R1,热流Q
    成为流过热阻R1的热通量Q1,传达到接触第一热流路体21的出口
    21b的第一感温元件31b。另外,同样地,在第二热流路体24的入口
    24a与出口24b之间存在热阻R2,热流Q成为流过热阻R2的热通量
    Q2,传达到接触第二热流路体24的出口24b的第二感温元件32g。

    此处,将第一感温元件31a测定的温度设为T1,第二感温元件32c
    测定的温度设为T2。并且,将与第一感温元件31a对置的第一感温元
    件31b所测定的温度设为T3,与第二感温元件32c对置的第二感温元
    件32g所测定的温度设为T4。

    此处,第一热流路体21的厚度比第二热流路体24的厚度厚,如
    果热传导率是相同的话,第一热流路体21的热阻R1与第二热流路体
    24的热阻R2的关系是R1>R2。即,在温度T1-T3之间存在第一热流
    路体21的热阻R1,在温度T2-T4之间存在第二热流路体24的热阻
    R2。而且,当从被检测者的皮肤2的身体深部流出一定量的热流Q时,
    温度T1-T3与温度T2-T4的温度差会产生差异。

    此处,当温度T1-T3的热阻R1与温度T2-T4的热阻R2的比
    K=R1/R2时,深部体温TB能够通过由求解周知的热传导方程式而得
    到的图6的式1来算出。此处,如果第一热流路体21与第二热流路体
    24的热传导率相等,且厚度的差如上所述为2倍的话,热阻比K为:
    K=R1/R2=2,因此通过测定温度T1、T2、T3、T4,能够算出深部体温
    TB。本实施方式的温度测定装置由此算出深部体温。

    另外,第一热流路体21和第二热流路体22~25被单独地设置,
    且如上所述因具有空气层12的壳体11而热分离,因此热流路体间的
    平面方向的热通量Q3(如虚线箭头所示)被抑制,能防止热流Q在平
    面方向扩散和热流路体的互相影响。其结果,能将误差抑制在最小限
    度地算出深部体温。另外,热阻比K不限定为“2”。并且,如果第一
    热流路体21和第二热流路体24的热阻比K是已知的话,能够使第一
    热流路体21和第二热流路体24的高度相同,实现装置的小型化。

    [第一实施方式的温度测定装置的操作说明:图5、图6、图7]

    其次,使用图7的流程图对第一实施方式的温度测定装置的操作
    概要进行说明。另外,温度测定装置的内部结构参照图5,深部体温的
    计算法参照图6。并且,作为操作说明的前提,温度测定部10贴紧被
    检测者的皮肤,控制部100处于操作状态,以规定的时间间隔实行测
    定操作。

    在图7中,温度测定装置1的控制部100的微机113,通过内部的
    时间计数器(未图示),判定被检测者的体温的测定开始时间是否到来
    (步骤ST1)。此处,在不是测定时间的情况下重复步骤ST1,如果测
    定时间到来,进入下一个步骤ST2。另外,测定时间的间隔可以任意
    决定,例如能够设定为每10分钟、每1小时等。

    然后,当在步骤ST1得出肯定的判定(测定开始)时,微机113
    通过AD转换部112对第一感温元件31a所测定的温度信号P1和第一
    感温元件31b所测定的温度信号P2进行AD转换,输入作为数字信息
    的温度数据P11。此处得到的温度信息是如图6所示的温度T1和T3
    (步骤ST2)。

    然后,微机113通过AD转换部112对第二感温元件32a~32d所
    测定的温度信号P3~P6进行AD转换,输入作为数字信息的温度数据
    P11。将此处得到的温度信息设为温度T2a~T2d(步骤ST3)。

    然后,微机113通过计算部114比较出在温度T2a~T2d之中哪个
    为最高温度,选择温度T2作为最高温度(步骤ST4)。此处,作为T2
    选择最高温度的理由是:测定最高温度的感温元件应该会最良好地接
    触被检测者的皮肤且最正确地测定被检测者的体温。此处,最高温度
    假定为T2c(即,第二感温元件32c所测定的温度)。

    即,本实施方式的温度测定装置能判断温度测定部10的皮肤接触
    板14与被检测者的皮肤的贴紧状态,温度测定部10的皮肤接触板14,
    假设即使没有均一地接触被检测者的皮肤,也能找出良好接触的地方
    并进行温度测定,具备解除因与皮肤的不均一接触而产生失误的功能。

    然后,微机113通过AD转换部112对与测定出最高温度T2c的
    第二感温元件32c对置的第二感温元件32g所测定的温度信号P9进行
    AD转换,输入作为数字信息的温度数据P11。此处得到的温度信息为
    温度T4(步骤ST5)。即,温度T4是隔着第二热流路体与在第二感温
    元件32a~32d之中的测定出最高温度的感温元件对置的第二感温元件
    所测定的温度。

    然后,微机113的计算部114将通过测定取得的温度T1、T2、T3、
    T4和热阻比K的值代入上述的式1来算出深部体温TB,并存储到存
    储器115(步骤ST6)。

    然后,微机113将存储的深部体温TB作为显示信号P13传达到显
    示部120,显示部120显示算出的深部体温(步骤ST7)。另外,温度
    测定装置1,如果具有将温度信息传送到外部机器(未图示)的功能的
    话,将算出的深部体温作为通信信号P12传达到信号收发部116,信号
    收发部116通过无线传输与外部机器进行信号收发,且按顺序发送测
    定的温度信息。

    此处,在接收来自控制部100的温度信息的外部装置中,如果包
    括大容量的存储器和显示图表的显示器的话,就能长期地记录被检测
    者的体温,并且能实时地确认体温的变化等。由此,通过本实施方式
    的温度测定装置能24小时不间断地进行深度体温的测定,且通过在离
    开被检测者的地方设置的外部装置,能不间断地观察被检测者(患者)
    的病情并能立即应对病情骤变等。

    如以上所述,根据第一实施方式的温度测定装置,单独地设置对
    应感温元件的热流路体,通过具有热传导率非常小的空气层的壳体对
    各个热流路体进行热分离,因此能抑制热流路体在平面方向的热通量,
    进行高精度地深部体温测定。并且,因为在对应感温元件的各个热流
    路体设置热传导率高的皮肤接触板,所以在测定时能够选择与皮肤接
    触最好的皮肤接触板来进行温度测定,不容易被与皮肤的接触状态影
    响,能实现稳定的深部体温测定。而且,因在感温元件间形成的热流
    路体(隔热材料)被小型化而使热容量变小,因此响应性好,能缩短
    从佩带后至体温上升为止的测定时间。

    [实施例2]

    其次,使用图8A、图8B对第二实施方式的温度测定装置的结构
    进行说明。图8A是从斜上方观察第二实施方式的温度测定装置的温度
    测定部的立体图,图8B是从斜下方(背面)观察的立体图。另外,关
    于第二实施方式的基本结构,因为与第一实施方式相同,所以对同一
    部件附加相同的编号,省略一部分重复的说明。

    在图8A和图8B的第二实施方式的温度测定装置的温度测定部10
    中,分离各热流路体的壳体由高热阻体的泡沫聚苯乙烯50形成。此处,
    位于温度测定部10的大致中心的厚度较厚的圆柱形第一热流路体21、
    和设置在该第一热流路体21的周围的厚度为1/2的圆柱形的第二热流
    路体22~25,与第一实施方式相同。

    另外,在温度测定部10的背面的第一热流路体21的热流路入口
    21a设置有第一感温元件31a,在温度测定部10的上表面的第一热流
    路体21的热流路出口21b设置有第一感温元件31b。另外,在第二热
    流路体22~25的热流路入口22a~25a分别设置有第二感温元件32a~
    32d,在第二热流路体22~25的热流路出口22b~25b分别设置有第二
    感温元件32e~32h。另外,虽然第一感温元件31a、31b和第二感温元
    件32a~32h安装设置在FPC中,但是因FPC的图示使附图变得复杂
    且不容易理解而省略。

    泡沫聚苯乙烯50将各热流路体保持,各热流路体的侧面被泡沫聚
    苯乙烯50覆盖并独立。另外,泡沫聚苯乙烯50,因为中心部的第一热
    流路体21的厚度较厚,所以对应该厚度在中心部具有凸部51。通过该
    结构,泡沫聚苯乙烯50是高热阻体,因此第一热流路体21与第二热
    流路体22~25热分离。

    另外,虽然省略图示,但是第二实施方式的温度测定部10的背面,
    与第一实施方式相同,大部分被隔热材料13覆盖,在对应第一热流路
    体21和第二热流路体22~25的位置单独地设置有皮肤接触板14a~
    14e(参照图2)。

    另外,与第一实施方式相同,在第二实施方式中控制部100从温
    度测定部10的上表面嵌入并被连接成为一个整体(参照图3)。该控制
    部100,为了避开作为温度测定部10中心的高的第一热流路体21和泡
    沫聚苯乙烯50的凸部51,为中心部被挖空的环形状。另外,如同第一
    实施方式,控制部可以为分离型(参照图4)。

    如上所述,相对于第一实施方式,第二实施方式的温度测定装置
    只是将壳体变为泡沫聚苯乙烯50,而其它的结构相同。因此,第二实
    施方式的温度测定装置具有与第一实施方式相同的特征和优良的效
    果。并且,因为第二实施方式的作为壳体的泡沫聚苯乙烯50与第一实
    施方式的壳体11所具有的空气层相比热传导率高,所以虽然对平面方
    向的热通量Q3(参照图6)的抑制较弱,但是泡沫聚苯乙烯50的壳体
    与第一实施方式的壳体11相比具有构造简单而容易加工,成本低,重
    量轻而容易操作的优良特征。

    并且,第二实施方式的壳体,不限定于泡沫聚苯乙烯,只要是高
    热阻体且加工性能良好就可以是其它材质。另外,第二实施方式的内
    部结构与操作顺序因与第一实施方式相同而省略说明。

    [实施例3]

    其次,使用图9A、图9B对第三实施方式的温度测定装置的结构
    进行说明。图9A是从斜上方观察第三实施方式的温度测定部的立体
    图,图9B是表示通过图9A的温度测定部的中心的切线IXB-IXB′所
    切得的截面的截面图。并且,第三实施方式的基本结构,因为与第一
    实施方式相同,所以对同一部件附加相同的编号,省略一部分重复的
    说明。

    在图9A和图9B中,温度测定部10由壳体60、位于壳体60的大
    致中心的第一热流路体21、以包围第一热流路体21的周围的方式设置
    的第二热流路体26、第一感温元件31a、31b、第二感温元件32a、32b
    形成。

    壳体60,将第一热流路体21的侧面包围并保持,并且还接触并保
    持在第二热流路体26的内面。壳体60的材质优选热传导率低,容易
    成型的硬质聚氨酯泡沫、氯乙烯泡沫。壳体60为圆形的框状,壳体60
    的内部由空气层61所产生的空洞形成。另外,壳体60的形状是任意
    的,不作限定。

    第一热流路体21与第一实施方式相同是圆柱形的热阻体,具有规
    定的热传导率,附图中的下侧是热流路的入口21a,附图中的上侧是热
    流路的出口21b。第二热流路体26是被整体地形成为环形状的热阻体,
    以包围第一热流路体21的方式被壳体60保持。该第二热流路体26具
    有规定的热传导率,附图中的下侧是热流路的入口26a,附图中的上侧
    是热流路的出口26b。此处,设定第一热流路体21的厚度D1为第二
    热流路体26的厚度D2的2倍。

    通过该结构,第一热流路体21与第二热流路体26被壳体60机械
    地分离,壳体60所产生的空气层61形成在2个热流路体之间。因为
    该空气层61的热传导率非常小,所以第一热流路体21与第二热流路
    体26因空气层61而被热分离。

    另外,第一感温元件31a被设置为与第一热流路体21的入口21a
    接触,第一感温元件31b被设置为与第一流路体21的出口21b接触。
    由此,第一感温元件31a、31b被设置为在第一热流路体21的入口21a
    和出口21b对置的一对感温元件。

    另外,第二感温元件32a设置在第二热流路体26的入口26a的环
    形状的宽度方向的大致中心,第二感温元件32b设置在第二热流路体
    26的出口26b,在与第二感温元件32a对置的位置与其成对。由此,
    在第三实施方式中只设置有一对第二感温元件32a、32b。另外,第一
    感温元件31a、31b和第二感温元件32a、32b安装设置在FPC中,FPC
    的图示省略。并且,在第一热流路体21的出口21b的上表面,虽未图
    示但设置有隔热材料,具有通过第一热流路体21的热流不向外部扩散
    的构造。

    另外,图9B的62是由薄的环形状的铝等形成的金属板,设置为
    与第二热流路体26的出口26b的全体接触。由此,金属板62与第二
    热流路体26和第二感温元件32b热结合,具有向第二感温元件32b充
    分传热的功能。另外,在图9A中金属板62的图示省略。

    另外,图9B的隔热材料13与第一实施方式相同支承壳体60的背
    面。另外,位于壳体60的背面的大致中心的圆形的皮肤接触板14a,
    与第一实施方式相同,与第一热流路体21的入口21a和第一感温元件
    31a接触并热结合。并且,皮肤接触板14f对应第二热流路体26形状
    为环形状,与第二热流路体26的入口26a和第一感温元件32a接触并
    热结合。另外,虽然未图示但在第三实施方式中优选用覆盖物覆盖温
    度测定部10的上表面和侧面。

    这样,在第三实施方式中,温度测定部10的第二热流路体26是
    环形状,接触第二热流路体26的入口26a的皮肤接触板14f也是环形
    状,只有一对第二感温元件32a、32b。因此,设置在第二热流路体26
    的入口26a的第二感温元件32a所测定的温度为T2,设置在第二热流
    路体26的出口26b的第二感温元件32b所测定的温度为T4。另外,温
    度T1和T3与第一实施方式相同。

    根据该结构,关于第三实施方式的温度测定装置算出深度体温的
    操作,在第一实施方式的操作顺序(参照图7)的步骤ST3中只进行
    第二感温元件32a的温度测定而取得温度T2,不需要之后的步骤ST4。
    另外,其它的操作顺序与第一实施方式相同。

    如以上所述,在第三实施方式中,即使将第二感温元件减少为一
    对的32a、32b,因为将皮肤接触板14f设为环形状,所以同温度传感
    器与皮肤的贴紧状态无关(即使32a的位置离开皮肤)也能进行良好
    的温度测定。而且,温度测定部10的构造简单,并且测定的操作顺序
    也简单,能作为简易型的温度测定装置来提供。并且,独立地设置对
    应感温元件的热流路体,第一热流路体与第二热流路体被具有热传导
    率非常小的空气层的壳体热分离,因此能够抑制热流路体的平面方向
    的热通量,进行精度高的深部体温测定。

    另外,第二热流路体26和皮肤接触板14f为环形状,因为大小与
    温度测定部10的外形相近,所以与第一和第二实施方式相比较,为了
    使皮肤接触板14f良好地接触被检测者的皮肤,有必要使温度测定部
    10的背面均一地接触皮肤。只要注意这点,就能高精度地测定深部体
    温。另外,只要将具有空气层61的壳体60置换为与第二实施方式相
    同的泡沫聚苯乙烯,就能够实现构造进一步简单的温度测定装置。

    作为涉及本发明的其它实施例,如日本JP4310962B所公开的那样,
    可以设置一个热流路体。该种情况下,在热流路体与包围其的壳体之
    间形成空气层、真空层或泡沫聚苯乙烯层。并且,在计算深部体温时,
    可以进行与日本JP4310962B所公开的计算方法相同的计算方法。

    另外,本发明的实施方式所示的方框图和流程图等不限定于此,
    只要满足本发明的主要意图,就可以任意变更。

    产业上的可利用性

    本发明的温度测定装置,因为能够高精度地测定对于手术时的体
    温管理和血液状态的监视等重要的深度体温,所以作为对被检测者始
    终提供适当的医疗服务的高精度深部体温计,能够在各种医疗机关中
    广泛利用。

    关 键  词:
    温度 测定 装置
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