DE112018006227T5

DE112018006227T5 - Thermometer

Info

Publication number: DE112018006227T5
Application number: DE112018006227.9T
Authority: DE
Inventors: Toru Shimuta
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-09-03
Also published as: US11486768B2; JPWO2019111764A1; US20200278260A1; US11714006B2; WO2019111764A1; CN111448445B; CN113701912A; JP6939901B2; CN111448445A; US20230019234A1

Abstract

Ein Körperkernthermometer (1) umfasst: eine Körpertemperatur-Messeinheit (15) mit einer Wärmewiderstandsschicht (30), die gebildet ist aus einem Wärmewiderstand (301, 302) mit einem vorbestimmten Wärmewiderstandswert, vier Temperatursensoren (70), die in einer Dickenrichtung der Wärmewiderstandsschicht (30) angeordnet sind, und einem Verdrahtungssubstrat (40), auf dem eine Verarbeitungsschaltung (408) zum Verarbeiten eines Ausgangssignals jeder der vier Temperatursensoren (70) montiert ist; einen oberen Außenkörper (10), der aus einem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit einer wasserdichten Eigenschaft hergestellt ist, um die Körpertemperatur-Messeinheit (15) aufzunehmen; und einen unteren Außenkörper (20), der aus einem nicht geschäumten Harzfilm mit einer wasserfesten Eigenschaft gebildet ist, wobei periphere Randabschnitte des oberen Außenkörpers (10) und des unteren Außenkörpers (20) in engem Kontakt befestigt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Thermometer zur Messung einer Körpertemperatur und insbesondere ein Thermometer von Haftausführung zur kontinuierlichen Messung einer Körpertemperatur zum Erhalt von Körpertem peraturdaten.
Technischer Hintergrund
Es wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der kontinuierlich eine Körperoberflächentemperatur ermittelt und eine Körpertemperatur gemessen wird. Beispielsweise offenbart Patentschrift 1 eine tragbare Temperaturmessvorrichtung, die eine Körpertemperatur, wie z.B. eine Temperatur im Mund, auf der Grundlage von Körpertemperatur-Zeitreihendaten (z.B. während des Schlafs gemessene Körperoberflächentemperaturdaten einer Messperson) schätzt.
Ein Gehäuse, das einen Hauptkörper der tragbaren Temperaturmessvorrichtung bildet, ist in ovaler oder im Wesentlichen ovaler Kastenform unter Verwendung z.B. eines Harzmaterials ausgebildet, und eine Leiterplatte oder dergleichen, auf der ein Mikrocomputer und dergleichen montiert sind, ist innerhalb des Gehäuses untergebracht. Auf einer Vorderseite des Gehäuses (auf der Körperoberflächenseite der Messperson) sind zwei Öffnungen vorgesehen, die in einer im Wesentlichen kreisförmigen Form penetrieren. Zusätzlich ist an einer Öffnung ein Körperoberflächentemperatur-Erfassungsabschnitt angebracht, der durch ein aus einem Thermistor und dergleichen gebildetes Temperaturmesselement und eine Metallabdeckung, die das Temperaturmesselement zur Erfassung der Temperatur der Körperoberfläche abdeckt, konfiguriert ist. Ferner ist an der anderen Öffnung ein zusätzlicher Körperoberflächentemperatur-Erfassungsabschnitt angebracht, der durch das Temperaturmesselement und die Abdeckung konfiguriert ist, um zusätzlich die Temperatur der Körperoberfläche, die unter dem Einfluss von Außenluft steht, zu erfassen. Ferner ist ein Außenlufttemperatur-Erfassungsabschnitt, der durch das Temperaturmesselement und die Abdeckung konfiguriert ist, um eine Außenlufttemperatur zu erfassen, an einer Oberfläche auf einer Rückseite des Gehäuses angebracht.
Die tragbare Temperaturmessvorrichtung schätzt unter Verwendung eines inversen Betriebsmodells, das durch eine PLS-Regressionsanalyse unter Verwendung einer Körperoberflächentemperatur-Datengruppe und der vorab gemessenen Körpertemperatur konstruiert ist, die Körpertemperatur aus einer Temperaturdatengruppe, in der die von jedem Temperaturerfassungsabschnitt erfassten Temperaturerfassungsdaten in Zeitreihen angeordnet sind.
Liste zitierter Schriften
Patentschrift
Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2008-128781
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der kontinuierlichen Messung der Körperoberflächentemperatur durch Tragen der Vorrichtung auf der Körperoberfläche der Messperson besteht bei eingebauter Leiterplatte oder dergleichen zur Verarbeitung von Erfassungssignalen der Temperaturmesselemente auch die Möglichkeit, dass die Messgenauigkeit herabgesetzt sein kann und dadurch der Ausfall verursacht werden kann, z.B. wenn Schweiß oder dergleichen in das Innere der Vorrichtung gelangt. Bei Verwendung in einem Krankenhaus oder dergleichen besteht ferner bei Desinfektion der Vorrichtung auch die Möglichkeit dass eine Desinfektionslösung in das Innere der Vorrichtung gelangen kann.
Die in vorstehend beschriebener Patentschrift 1 beschriebene tragbare Temperaturmessvorrichtung berücksichtigt jedoch nicht wasserdichte Eigenschaften, die verhindern, dass Schweiß, Desinfektionslösung und dergleichen in das Innere der Vorrichtung gelangen. Daher wird eine Technik zum Sicherstellen der wasserdichten Eigenschaften mit einer relativ einfachen Struktur gefordert, ohne Messempfindlichkeit und Messgenauigkeit (nachstehend als „Messempfindlichkeit und dergleichen“ bezeichnet) herabzusetzen.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Thermometer von Haftausführung zur Verfügung zu stellen, das ein darin vorgesehenes Verdrahtungssubstrat aufweist, das an einer Körperoberfläche angebracht ist und kontinuierlich eine Körpertemperatur misst, um Körpertemperaturdaten zu erhalten, und das in der Lage ist, wasserdichte Eigenschaften mit einer relativ einfachen Struktur zu gewährleisten, ohne die Messempfindlichkeit und dergleichen herabzusetzen.
Lösung des Problems
Ein Thermometer gemäß der vorliegenden Erfindung, das an einer Körperoberfläche angebracht ist und kontinuierlich eine Körpertemperatur misst, um Körpertemperaturdaten zu erhalten, umfasst: eine Körpertemperatur-Messeinheit mit einer Wärmewiderstandsschicht, die aus einem Wärmewiderstand mit einem vorbestimmten Wärmewiderstandswert, mehreren Temperaturerfassungseinheiten, die in einer Dickenrichtung der Wärmewiderstandsschicht angeordnet sind, und einem Verdrahtungssubstrat, auf dem eine Verarbeitungsschaltung zum Verarbeiten eines Ausgangssignals jeder der mehreren Temperaturerfassungseinheiten montiert ist, gebildet ist; einen oberen Außenkörper, der aus einem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit einer wasserdichten Eigenschaft hergestellt ist und die Körpertemperatur-Messeinheit aufnimmt; und einen unteren Außenkörper, der aus einem nicht geschäumten Harzfilm gebildet ist, wobei periphere Randabschnitte des oberen Außenkörpers und des unteren Außenkörpers in engem Kontakt miteinander stehen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Thermometer besteht der obere Außenkörper zur Aufnahme der Körpertemperatur-Messeinheit aus dem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit wasserdichter Eigenschaft, und der untere Außenkörper ist aus dem nicht geschäumten Harzfilm gebildet. Zusätzlich stehen die peripheren Randabschnitte des oberen Außenkörpers und des unteren Außenkörpers in engem Kontakt miteinander. Das heißt, da der obere Außenkörper und der untere Außenkörper, die aus einem Material mit der ausgezeichneten wasserdichten Eigenschaft (ohne Feuchtigkeitsdurchlässigkeit) gebildet sind, in engem Kontakt miteinander stehen, ist es möglich, das Eindringen von Schweiß, Desinfektionslösung und dergleichen in das Innere der Vorrichtung mit einer relativ einfachen Struktur zu verhindern. Da außerdem der untere Außenkörper (die mit der Körperoberfläche in Kontakt stehende Seite) aus dem nicht geschäumten Harzfilm mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit gebildet ist, kann die Messempfindlichkeit der Körpertemperatur vorteilhaft beibehalten werden. Da außerdem der obere Außenkörper (die Seite in Kontakt mit der Außenluft) aus dem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit (d.h. mit ausgezeichneter Wärmeisolationseigenschaft) besteht, wird er von einer Außenlufttemperaturänderung (Störung) kaum beeinflusst, und es kann eine stabile Körpertemperaturmessung durchgeführt werden. Dadurch ist es möglich, mit einer relativ einfachen Struktur wasserdichte Eigenschaften zu gewährleisten, ohne die Messempfindlichkeit und dergleichen herabzusetzen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, bei einem Thermometer von Haftausführung, das im Inneren ein Verdrahtungssubstrat aufweist und an einer Körperoberfläche angebracht wird, um kontinuierlich eine Körpertemperatur zu messen und Körpertemperaturdaten zu erhalten, eine wasserdichte Eigenschaft mit einer relativ einfachen Struktur zu gewährleisten, ohne die Messempfindlichkeit und dergleichen herabzusetzen.
Figurenliste

[1] 1 umfasst eine Draufsicht und eine Bodenansicht, die ein Aussehen eines Körperkernthermometers nach einer Ausführungsform veranschaulichen.
[2] 2 ist eine Querschnittansicht, die eine Konfiguration eines Körperkernthermometers gemäß der Ausführungsform zeigt.
[3] 3 ist eine Draufsicht, die einen unteren Außenkörper veranschaulicht, der das Körperkernthermometer gemäß der Ausführungsform konfiguriert.
[4] 4 ist eine Draufsicht, die eine Wärmewiderstandsschicht veranschaulicht, die das Körperkernthermometer gemäß der Ausführungsform konfiguriert.
[5] 5 umfasst eine Draufsicht und eine Bodenansicht, die ein Verdrahtungssubstrat veranschaulichen, das das Körperkernthermometer gemäß der Ausführungsform konfiguriert.
[6] 6 ist eine Draufsicht, die ein biegsames Substrat veranschaulicht, das das Körperkernthermometer gemäß der Ausführungsform konfiguriert
[7] 7 umfasst eine Draufsicht und eine Explosionsansicht, die ein Haftelement veranschaulichen, das das Körperkernthermometer gemäß der Ausführungsform konfiguriert.
[8] 8 ist eine Ansicht (Teil 1) zum Erläutern eines Verfahrens zum Zusammenbauen des Körperkernthermometers gemäß der Ausführungsform.
[9] 9 ist eine Ansicht (Teil 2) zum Erläutern eines Verfahrens zum Zusammenbauen des Körperkernthermometers gemäß der Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die Begleitzeichnungen näher beschrieben. Zu beachten ist, dass in den Zeichnungen die gleichen oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Ferner werden in den Zeichnungen dieselben Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und auf redundante Beschreibungen derselben wird verzichtet.
Zunächst wird eine Konfiguration eines Thermometers 1 gemäß der Ausführungsform unter Verweis gemeinsam auf 1 bis 7 beschrieben. Dabei wird beispielhaft ein Fall beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein Körperkernthermometer nicht erwärmender Ausführung (im Folgenden einfach als „Körperkernthermometer“ bezeichnet) übertragen wird. 1 umfasst eine Draufsicht und eine Bodenansicht, die ein Aussehen des Körperkernthermometers 1 veranschaulichen. 2 ist eine Querschnittsansicht (Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 1), die eine Konfiguration des Körperkernthermometers 1 veranschaulicht. 3 ist eine Draufsicht, die einen unteren Außenkörper 20 veranschaulicht, der das Körperkernthermometer 1 konfiguriert. 4 ist eine Draufsicht, die eine Wärmewiderstandsschicht 30 veranschaulicht, die das Körperkernthermometer 1 konfiguriert. 5 umfasst eine Draufsicht und eine Bodenansicht, die ein Verdrahtungssubstrat 40 veranschaulichen, das das Körperkernthermometer 1 konfiguriert. 6 ist eine Draufsicht, die ein biegsames Substrat 50 veranschaulicht, der das Körperkernthermometer 1 konfiguriert. 7 ist eine Draufsicht und eine Explosionsansicht, die ein Haftelement 60 veranschaulichen, das das Körperkernthermometer 1 konfiguriert. Zu beachten ist, dass der Maßstab jeder Zeichnung im Hinblick auf Erkennbarkeit geändert wurde.
Das Körperkernthermometer 1 ist ein nicht wärmendes Körperkernthermometer, das auf der Grundlage einer Differenz zwischen den von einem ersten Temperatursensor 701 und einem zweiten Temperatursensor 702 erfassten Temperaturen und einer Differenz zwischen den von einem dritten Temperatursensor 703 und einem vierten Temperatursensor 704 erfassten Temperaturen eine Wärmestromrate von einem Kernabschnitt einer Messperson erhält, um eine Körperkerntemperatur zu erhalten. Darüber hinaus ist das Körperkernthermometer 1 ein Körperkernthermometer von haftender Ausführung, das an eine Körperoberfläche der Messperson geklebt wird und kontinuierlich die Körpertemperatur misst, um Körpertemperaturdaten zu erhalten. Insbesondere ist das Körperkernthermometer 1 ein Körperkernthermometer, das eine wasserdichte Eigenschaft mit einer relativ einfachen Struktur gewährleistet, ohne die Messempfindlichkeit und dergleichen herabzusetzen.
Das Körperkernthermometer 1 ist so konfiguriert, dass es hauptsächlich einen oberen Außenkörper 10, den unteren Außenkörper 20, eine Körpertemperatur-Messeinheit 15 und das Haftelement 60 umfasst. Ferner ist die Körpertemperatur-Messeinheit 15 so konfiguriert, dass sie hauptsächlich die Wärmewiderstandsschicht 30, das Verdrahtungssubstrat 40, auf dem der zweite Temperatursensor 702 und der vierte Temperatursensor 704 montiert sind, und das biegsame Substrat 50, auf dem der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 montiert sind, umfasst. Nachstehend wird jedes Bestandteil näher beschrieben.
Der obere Außenkörper 10 besteht z.B. aus einem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff, der eine wasserdichte Eigenschaft aufweist. Um zu verhindern, dass sich eine Temperatur der Körpertemperatur-Messeinheit 15 aufgrund einer schnellen Schwankung (Änderung) der Außenlufttemperatur lokal ändert, wird für den oberen Außenkörper 10 vorzugsweise ein Schaumstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit verwendet. Zu beachten ist, dass als Material z.B. vorzugsweise Polyurethan, Polystyrol, Polyolefin oder dergleichen verwendet wird. Ferner wird als Verarbeitungsverfahren des oberen Außenkörpers 10 z. B. vorzugsweise das Vakuumformen verwendet. Der obere Außenkörper 10 wird im Querschnitt so konkav ausgebildet, dass die Körpertemperatur-Messeinheit 15 (die Wärmewiderstandsschicht 30, das Verdrahtungssubstrat 40, das biegsame Substrat 50 und dergleichen) darin untergebracht werden kann. Daher wird eine Seitenfläche der Wärmewiderstandsschicht 30 mit dem Schaumstoff bedeckt, und die Seitenfläche der Wärmewiderstandsschicht 30 wird daran gehindert, der Außenluft ausgesetzt zu werden.
Der untere Außenkörper 20 wird z.B. aus einer nicht geschäumten Harzfolie, die eine wasserdichte Eigenschaft (geringe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit) und eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der obere Außenkörper 10 aufweist, gebildet. Beispiele für das Material sind Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polyimid und dergleichen, und insbesondere wird Polyethylenterephthalat bevorzugt verwendet. Der untere Außenkörper 20 ist in einer ebenen (flachen) Form so ausgebildet, dass das biegsame Substrat 50 (Körpertemperatur-Messeinheit 15), an dem der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 angebracht sind, in engem Kontakt befestigt werden kann. Zu beachten ist, dass der Wärmewiderstand variiert wird, wenn ein Spalt zwischen der Körpertemperatur-Messeinheit 15 und dem unteren Außenkörper 20 gebildet wird, der den Wärmestrom beeinflusst, so dass es bevorzugt ist, dass die Körpertemperatur-Messeinheit 15 und der untere Außenkörper 20 in engem Kontakt durch ein Verbindungsverfahren mit einem doppelseitigen Klebeband oder einer Folie mit beidseitiger Klebrigkeit oder durch ein Verfahren der Befestigung mit einem Klebstoff befestigt werden. Die Größe (Außenabmessung) des oberen Außenkörpers 10 und des unteren Außenkörpers 20 ist gleich (oder im Wesentlichen gleich) ausgebildet und hat z.B. Abmessungen von etwa 40 bis 100 mm Länge und etwa 20 bis 60 mm Breite.
Dann werden ein mit konkavem (im Wesentlichen hutförmigem) Querschnitt ausgebildeter peripherer Randabschnitt des oberen Außenkörpers 10 und ein in ebener Form ausgebildeter peripherer Randabschnitt des unteren Außenkörpers 20 in engem Kontakt fixiert, z.B. durch Verkleben mit einem doppelseitigen Klebeband oder einer beidseitig klebenden Folie, Fixieren mit einem Klebstoff, Heisssiegeln oder dergleichen. Zu beachten ist, dass es zur Erzielung einer Wasserdichtigkeit wünschenswert ist, dass ein Abschnitt, in dem der obere Außenkörper 10 und der untere Außenkörper 20 in engem Kontakt fixiert sind, flach ist und eine Struktur aufweist, in der die Wahrscheinlichkeit der Faltenbildung geringer ist. D.h. es ist bevorzugt, dass ein äußerer Randabschnitt des unteren Außenkörpers 20 flach ist, ein äußerer Randabschnitt des gegenüberliegenden oberen Außenkörpers 10 ebenfalls flach ist und die jeweiligen äußeren Randabschnitte aneinander haften und in engem Kontakt befestigt sind. In diesem Fall wird die Kraft gleichmäßig auf den fixierten Abschnitt mit engem Kontakt ausgeübt, und so ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Problems einer nachteiligen Beeinträchtigung der Wasserdichtigkeit, wie z.B. Faltenbildung, geringer.
Wie in 2 dargestellt wird die Körpertemperatur-Messeinheit 15 konfiguriert, indem das biegsame Substrat 50, die Wärmewiderstandsschicht 30 und das Verdrahtungssubstrat 40 in dieser Reihenfolge von der Seite des unteren Außenkörpers 20 aus laminiert werden.
Die Wärmewiderstandsschicht 30 enthält zwei Wärmewiderstände mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten, nämlich einen ersten Wärmewiderstand 301 und einen zweiten Wärmewiderstand 302, um zwei Wärmeströme zu bilden (siehe 4). Als erster Wärmewiderstand 301 wird vorzugsweise ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit (einem niedrigeren Wärmewiderstandswert) als der zweite Wärmewiderstand 302, z.B. Kunststoff wie Polypropylen, Polyethylen, Acryl, Polycarbonat, Epoxidharz oder dergleichen verwendet. Als zweiter Wärmewiderstand 302 wird vorzugsweise ein Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit (einem höheren Wärmewiderstandswert) als der erste Wärmewiderstand 301, z.B. geschäumter Kunststoff (Schaumstoff) wie Polyurethan, Polystyrol, Polyolefin oder dergleichen verwendet. Es ist aber auch möglich, nicht geschäumten Kunststoff, Gummi oder dergleichen zu verwenden. Hier ist die Wärmeleitfähigkeit des Metalls wie Kupfer oder Aluminium gleich oder höher als 100 [W/m/K], während die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff wie Polypropylen, Polyethylen, Acryl, Polycarbonat, Epoxidharz oder dergleichen etwa 0,1 bis 0,5 [W/m/K] beträgt und etwa dreistellig niedriger ist. Die Wärmeleitfähigkeit des geschäumten Kunststoffs ist um fast eine Stelle viel niedriger als diese. Die Wärmeleitfähigkeit der Luft ist viel niedriger und beträgt 0,024 [W/m/K]. Der erste Wärmewiderstand 301 und der zweite Wärmewiderstand 302 sind so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen, um eine Kostenreduzierung zu erreichen, indem ein Miteinanderlaminieren des Verdrahtungssubstrats 40 und des biegsamen Substrat 50 zugelassen wird.
Ein drittes Durchgangsloch 301a, das in Dickenrichtung durchsetzt, ist im ersten Wärmewiderstand 301 gebildet, der die Wärmewiderstandsschicht 30 konfiguriert. Ein drittes Durchgangsloch 302a, das in der Dickenrichtung durchsetzt, ist analog im zweiten Wärmewiderstand 302 gebildet, der die Wärmewiderstandsschicht 30 konfiguriert.. Das dritte Durchgangsloch 301a ist so ausgebildet, dass der erste Temperatursensor 701 und der zweite Temperatursensor 702 in Draufsicht in einem Innenseitenabschnitt davon untergebracht sind. Der erste Temperatursensor 701 und der zweite Temperatursensor 702, die miteinander gepaart sind, sind mit anderen Worten innerhalb (im Innenseitenabschnitt) des dritten Durchgangslochs 301a in der Dickenrichtung des ersten Wärmewiderstands 301 angeordnet. Das dritte Durchgangsloch 302a ist analog so ausgebildet, dass der dritte Temperatursensor 703 und der vierte Temperatursensor 704 in Draufsicht in einem Innenseitenabschnitt davon untergebracht sind. Der dritte Temperatursensor 703 und der vierte Temperatursensor 704, die miteinander gepaart sind, sind also innerhalb (im Innenseitenabschnitt) des dritten Durchgangslochs 302a in der Dickenrichtung des zweiten Wärmewiderstands 302 angeordnet.
Hier wird als erster Temperatursensor 701 bis vierter Temperatursensor 704 (nachstehend kollektiv auch als „Temperatursensor (entspricht einer in den Ansprüchen beschriebenen Temperaturerfassungseinheit) 70“ bezeichnet) vorzugsweise z.B. ein Thermistor, ein Temperaturwiderstand oder dergleichen. verwendet, dessen Widerstandswerte temperaturabhängig variieren. Zu beachten ist, dass der Temperatursensor 70 im Hinblick auf das Verbessern des Ansprechvermögens vorzugsweise eine möglichst geringe Wärmekapazität aufweist. Daher wird z.B. als Temperatursensor 70 vorzugsweise ein Chip-Thermistor verwendet. Der erste Temperatursensor 701 bis vierte Temperatursensor 704 sind jeweils elektrisch mit einer Verarbeitungsschaltung 408 verbunden, die später beschrieben wird, wobei eine gedruckte Verdrahtung dazwischen eingefügt ist, und ein der Temperatur entsprechendes elektrisches Signal (Spannungswert) wird von der Verarbeitungsschaltung 408 gelesen.
Um die Größe des Körperkernthermometers 1 von Wärmestromausführung zu reduzieren, ist es indessen wichtig, die Wärmewiderstandsschicht 30 (den ersten Wärmewiderstand 301 und den zweiten Wärmewiderstand 302) klein auszulegen, aber wenn die Wärmewiderstandsschicht 30 (der erste Wärmewiderstand 301 und der zweite Wärmewiderstand 302) klein ausgelegt sind, wird eine Differenz eines Ausgangswerts zwischen den gepaarten Temperatursensoren 70 klein, und somit können Messfehler vergrößert werden.
Da hier der Temperatursensor 70 (Chip-Thermistor) eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepipedform aufweist und dick ist, darf die Dicke des Temperatursensors 70 nicht ignoriert werden, wenn die Dicke der Wärmewiderstandsschicht 30 (der erste Wärmewiderstand 301 und der zweite Wärmewiderstand 302) dünner ausgelegt wird. Wenn der Temperatursensor 70 (Chip-Thermistor) in Kontakt mit den Seitenflächen der Wärmewiderstandsschicht 30 (dem ersten Wärmewiderstand 301 und dem zweiten Wärmewiderstand 302) steht, kann die Temperatur (Erfassungswert) des Temperatursensors 70 (Chip-Thermistor) eine Temperatur (einen Temperaturwert) annehmen, die von der Oberflächentemperatur der Wärmewiderstandsschicht 30 (des ersten Wärmewiderstandes 301 und des zweiten Wärmewiderstandes 302) abweicht, da Wärme von einem Kontaktpunkt übertragen wird. Deshalb wird (um den Einfluss dadurch zu verringern) eine Struktur vorgesehen, bei der die dritten Durchgangslöcher 301a und 302a in der Wärmewiderstandsschicht 30 (dem ersten Wärmewiderstand 301 und dem zweiten Wärmewiderstand 302) um den Temperatursensor 70 (Chip-Thermistor) herum ausgebildet sind, und der Temperatursensor 70 (Chip-Thermistor) keinen Kontakt mit den Seitenflächen der Wärmewiderstandsschicht 30 (dem ersten Wärmewiderstand 301 und dem zweiten Wärmewiderstand 302) herstellt.
Das Verdrahtungssubstrat 40 ist zum Beispiel ein starres Substrat wie ein Glas-Epoxy-Substrat. Die Verarbeitungsschaltung 408 zur Verarbeitung eines Ausgangssignals jeweils von dem ersten Temperatursensor 701 bis vierten Temperatursensor 704 für den Erhalt von Körperkerntemperaturdaten ist auf dem Verdrahtungssubstrat 40 montiert. Zusätzlich sind auf dem Verdrahtungssubstrat 40 eine drahtlose Kommunikationseinheit 403, die die erhaltenen Körperkerntemperaturdaten überträgt (ausgibt), und eine Knopfzellenbatterie 404 montiert, die die Verarbeitungsschaltung 408 und die drahtlose Kommunikationseinheit 403 mit Strom versorgt. Die Verarbeitungsschaltung 408 enthält hauptsächlich eine Temperatureingangsschaltung und eine arithmetische Verarbeitungsschaltung.
Die Temperatureingangsschaltung ist so konfiguriert, dass sie z.B. einen Verstärker (z.B. einen Operationsverstärker), einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) und dergleichen zum Lesen von Erfassungssignalen (Ausgangsspannungen) des Temperatursensors 70 enthält. Die Temperatureingangsschaltung verstärkt das von jedem Temperatursensor 70 ausgegebene Analogsignal, wandelt das verstärkte Analogsignal in ein Digitalsignal um und gibt das Digitalsignal an die arithmetische Verarbeitungsschaltung aus.
Die arithmetische Verarbeitungsschaltung berechnet die Körperkerntemperatur aus den gelesenen Mess(temperatur)daten. Die arithmetische Verarbeitungsschaltung wird z.B. durch eine MCU (Micro Control Unit), ein EEPROM, ein RAM und dergleichen konfiguriert und berechnet die Körperkerntemperatur auf der Grundlage der Erfassungswerte der Temperatursensoren 70, die von der Temperatureingangsschaltung gelesen wurden. Darüber hinaus speichert die arithmetische Verarbeitungsschaltung die berechneten Körperkerntemperaturdaten in einem Speicher wie dem RAM oder dergleichen. Darüber hinaus gibt die arithmetische Verarbeitungsschaltung die berechneten Körperkerntemperaturdaten drahtlos an ein externes Gerät aus (überträgt sie), indem sie die berechneten Körperkerntemperaturdaten an die drahtlose Kommunikationseinheit 403 ausgibt.
Zu beachten ist, dass hier die arithmetische Verarbeitungsschaltung die Körperkerntemperatur auf der Grundlage der Temperaturdifferenz zwischen der Vorder- und Rückseite der Wärmewiderstände 301 und 302 berechnet (schätzt), die durch die Differenz zwischen den beiden Wärmeströmen verursacht wird, die durch die Verwendung der beiden Wärmewiderstände 301 und 302 mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten gebildet werden. Genauer gesagt berechnet die arithmetische Verarbeitungsschaltung eine Körperkerntemperatur Tb, beispielsweise auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks (1). $Tb = {T1 (T3 - T4) * Ra1 - T3 (T1 - T2) * Ra2} / {(T3 - T4) * Ra1 - (T1 - T2) * Ra2}$
Zu beachten ist, dass Tb eine Körperkerntemperatur darstellt, T1 eine vom ersten Temperatursensor 701 erfasste Temperatur darstellt, T2 eine vom zweiten Temperatursensor 702 erfasste Temperatur darstellt und Ra1 einen Wärmewiderstandswert des ersten Wärmewiderstands 301 darstellt. Weiterhin stellt T3 eine vom dritten Temperatursensor 703 erfasste Temperatur dar, T4 stellt eine vom vierten Temperatursensor 704 erfasste Temperatur dar und Ra2 stellt einen Wärmewiderstandswert des zweiten Wärmewiderstands 302 dar.
Da hier Ra1 und Ra2 bekannt sind, kann die Körperkerntemperatur Tb durch die Erfassung von vier Temperaturen (T1, T2, T3, T4) eindeutig bestimmt werden.
Auf einer unteren Fläche des Verdrahtungssubstrats 40 sind der zweite Temperatursensor 702 zum Erhalten einer Temperatur einer oberen Fläche (Außenluftseite) des ersten Wärmewiderstands 301 und der vierte Temperatursensor 704 zum Erfassen einer Temperatur einer oberen Fläche (Außenluftseite) des zweiten Wärmewiderstands 302 angebracht. Genauer gesagt sind Wärmeausgleichsmuster 401 und 402 zum Ausgleichen einer peripheren Temperaturverteilung auf der unteren Fläche des Verdrahtungssubstrats 40 ausgebildet, eine Elektrode des zweiten Temperatursensors 702 ist mit dem Wärmeausgleichsmuster 401 verbunden, und eine Elektrode des vierten Temperatursensors 704 ist mit dem Wärmeausgleichsmuster 402 verbunden. Die Wärmeausgleichsmuster 401 und 402 werden beispielsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie einem Metallfilm gebildet.
Um zu verhindern, dass die Temperatur nur eines Teils des Verdrahtungssubstrats 40 durch den Einfluss der Außenlufttemperatur oder dergleichen verändert wird, ist es vorzuziehen, auf der Rückseite (Außenluftseite) der Verdrahtungsschicht, auf der der zweite Temperatursensor 702 und der vierte Temperatursensor 704 angebracht sind, ein Ausgleichselement (Metallfilm) mit hoher Wärmeleitfähigkeit zum thermischen Ausgleich des Einflusses der Temperaturverteilung der Außenlufttemperatur vorzusehen. Hier kann als Ausgleichselement eine Metallfolie, eine dünne Metallplatte oder dergleichen verwendet werden, aber ähnlich wie bei der auf dem Verdrahtungssubstrat 40 gebildeten Verdrahtungsschicht ist es wünschenswert, das Ausgleichselement als Verdrahtungsmuster (durchgehendes Muster) der Innenschicht des Verdrahtungssubstrats 40 (mehrschichtiges starres Substrat) zu bilden. In diesem Fall kann das Verdrahtungsmuster (durchgehendes Muster) der Innenschicht, das als Ausgleichselement verwendet wird, ein Massemuster sein, ist aber vorzugsweise ein unabhängiges Muster, das mit keiner elektrischen Schaltung verbunden ist und durch das kein Strom fließt.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 403 überträgt die erhaltenen Körperkerntemperaturdaten an ein externes Managementgerät oder ein Informationsterminal (z.B. ein Smartphone oder dergleichen). Die drahtlose Kommunikationseinheit 403 überträgt hier die Körperkerntemperaturdaten drahtlos an das externe Managementgerät oder ein Informationsterminal, zum Beispiel mithilfe von Bluetooth (eingetragene Marke). Die dünne Knopfzellenbatterie (Batterie) 404 versorgt die Verarbeitungsschaltung 408, die drahtlose Kommunikationseinheit 403 und dergleichen wie oben beschrieben mit Strom. Um eine ebene Fläche (Haftfläche) der Körpertemperatur-Messeinheit 15 (Körperkernthermometer 1) zu verkleinern und um Einflüsse der durch Änderung der Außenlufttemperatur und den Betrieb der drahtlosen Kommunikationseinheit 403 erzeugten Wärme zu verhindern, sind die drahtlose Kommunikationseinheit 403 und die Knopfzellenbatterie 404 auf der dem Temperatursensor 70 gegenüberliegenden Seite, mit dem Verdrahtungssubstrat 40 dazwischen liegend, angeordnet.
Auf der Oberseite des Verdrahtungssubstrats 40 ist ein Netzschalter 406 für den Erhalt einer EIN/AUS-Betätigung einer Stromversorgung, mit dem oberen Außenkörper 10 dazwischen liegend, angebracht. Zusätzlich ist auf der Oberseite des Verdrahtungssubstrats 40 eine LED 405 (entsprechend einer in den Ansprüchen beschriebenen Licht emittierenden Einheit) angebracht, die entsprechend einer Bedienung durch einen Benutzer (z.B. eine Messperson, Pflegpersonal oder dergleichen), einem Messzustand der Körpertemperatur (z.B. Ein-/Ausschalten des Netzschalters 406, Beginn/Ende der Messung und dergleichen) leuchtet oder flackert. Zu beachten ist, dass anstelle der LED z.B. ein VCSEL oder dergleichen verwendet werden kann. Weiterhin ist an der Unterseite des Verdrahtungssubstrats 40 ein FPC-Steckverbinder 407 zum elektrischen Anschluss des biegsamen Substrats 50 angebracht.
Das biegsame Substrat 50 besteht z.B. aus Polyimid, Polyester oder dergleichen und weist Biegsamkeit auf. Der erste Temperatursensor 701, der die Temperatur des ersten Wärmewiderstandes 301 auf einer Hautseite erfasst, und der dritte Temperatursensor 703, der die Temperatur des zweiten Wärmewiderstandes 302 auf einer Hautseite erfasst, sind auf dem biegsamen Substrat 50 angebracht. Genauer gesagt sind, wie in 6 dargestellt, bei dem biegsamen Substrat 50 die Wärmeausgleichsmuster 501 und 502 ausgebildet, um die periphere Temperaturverteilung auszugleichen, ein Anschluss des ersten Temperatursensors 701 ist mit dem Wärmeausgleichsmuster 501 verbunden und ein Anschluss des dritten Temperatursensors 703 ist mit dem Wärmeausgleichsmuster 502 verbunden. Die Wärmeausgleichsmuster 501 und 502 bestehen beispielsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie einem Metallfilm. Der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 sind jeweils mit dem Verdrahtungssubstrat 40 (der Verarbeitungsschaltung 408) verbunden, wobei das Verdrahtungsmuster 53 und der FPC-Steckverbinder 407 dazwischen angeordnet sind, und elektrische Signale (Spannungswerte), die der Temperatur entsprechen, werden von der Verarbeitungsschaltung 408 (Temperatureingangsschaltung) gelesen. Wie vorstehend beschrieben werden der untere Außenkörper 20, das biegsame Substrat 50, die Wärmewiderstandsschicht 30 und das Verdrahtungssubstrat 40 in engem Kontakt z.B. durch ein doppelseitiges Klebeband, eine beidseitig klebende Folie oder dergleichen so fixiert, dass kein Spalt dazwischen erzeugt wird, um den Wärmestrom zu bilden.
Wie in 7 dargestellt ist das Haftelement 60 so konfiguriert, dass es eine erste Klebstoffschicht 601, die an einer Außenfläche des unteren Außenkörpers 20 anhaftetet, eine atmungsaktive Belüftungsschicht 603 (d.h. eine feuchtigkeitsdurchlässige Schicht, die Feuchtigkeit durchlässt), die an der ersten Klebstoffschicht 601 anhaftet, und eine zweite Klebstoffschicht 602, die an der Belüftungsschicht 603 anhaftet, umfasst. In einem Fall, in dem das Körperkernthermometer 1 zur Verwendung an der Haut anhaftet, kann Schweiß, der sich lange Zeit zwischen der Haut und dem Körperkernthermometer 1 (unterer Außenkörper 20) angesammelt hat, eine Entzündung der Haut verursachen, indem aber die Belüftungsschicht 603, die Feuchtigkeit in das Haftelement 60 überträgt, vorgesehen wird, wird dafür gesorgt wird, dass Verschwitzen oder dergleichen unterdrückt wird. Als Belüftungsschicht 603 (feuchtigkeitsdurchlässige Schicht) kann z.B. ein Vliesstoff geeignet verwendet werden. Es ist zu beachten, dass anstelle des Vliesstoffes auch Gewebe oder Gewirke verwendet werden können. Ferner kann Papier, Holz, offenzelliger Schwamm-/Schaumstoff oder dergleichen verwendet werden, oder es kann eine Kunststoff-, Gummi- oder Metallstruktur mit einer Nut oder einem Loch verwendet werden, die bzw. das sich von der Mitte der Körpertemperatur-Messeinheit 15 in Richtung ihres peripheren Rands erstreckt.
Da die Belüftungsschicht 603 (feuchtigkeitsdurchlässige Schicht) darin Luft enthält, ist die Wärmeleitfähigkeit in der Regel gering. Aus diesem Grund wird die Genauigkeit der Körpertemperaturmessung beeinträchtigt, wenn die Belüftungsschicht 603 (feuchtigkeitsdurchlässige Schicht) zwischen der Haut und dem Sensor vorgesehen ist. Daher ist die Belüftungsschicht 603 (feuchtigkeitsdurchlässige Schicht) (zum stabilen Messen der Körpertemperatur) nicht in einem Bereich angeordnet, der den ersten Temperatursensor 701 und den dritten Temperatursensor 703, die die Temperatur der Haut messen, und die damit verbundenen Wärmeausgleichsmuster 501 und 502 überlappt
Als Beispiel wird hier ein Fall beschrieben, bei dem ein Vliesstoff als Belüftungsschicht 603 (feuchtigkeitsdurchlässige Schicht) verwendet wird. Wie in 7 dargestellt wird ein biokompatibles doppelseitiges Klebeband oder eine beidseitig klebende Folie (erste Klebeschicht 601 und zweite Klebeschicht 602) auf beiden Seiten des Vliesstoffes (Belüftungsschicht 603) angebracht. In der Belüftungsschicht 603 und der zweiten Klebeschicht 602 sind in Draufsicht in Dickenrichtung erste Durchgangslöcher 60a und 60b ausgebildet, in denen der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 in Innenseitenabschnitten untergebracht sind. Hier ist es vorzuziehen, dass in dem doppelseitigen Klebeband oder der beidseitig klebenden Folie (erste Klebstoffschicht 601), die auf dem unteren Außenkörper 20 anhaften soll, keine Durchgangslöcher ausgebildet sind. Denn bei der Bildung des Durchgangslochs, d.h. wenn die erste Klebeschicht 601 nicht in dem Bereich vorhanden ist, in dem das Durchgangsloch vorgesehen ist, nimmt eine Fläche der ersten Klebeschicht 601 ab und die Wahrscheinlichkeit ist geringer, dass der untere Außenkörper 20 in engen Kontakt mit der Haut kommt, und die Messgenauigkeit kann herabgesetzt werden.
Da das doppelseitige Klebeband oder eine beidseitig klebende Folie (zweite Klebeschicht 602) eine geringere Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufweist als der Vliesstoff (Belüftungsschicht 603), ist es im Allgemeinen außerdem vorzuziehen, mehrere (sieben im Beispiel von 7) zweite Durchgangslöcher 60c zu bilden, die in Dickenrichtung zumindest in der zweiten Klebeschicht 602 ausgebildet sind. In diesem Fall ist es zum Beispiel vorzuziehen, die zweiten Durchgangslöcher 60c mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 10 mm in Abständen von etwa 2 bis 20 mm anzuordnen. Zu beachten ist, dass anstelle der zweiten Durchgangslöcher 60c z.B. eine Kerbe mit einem Schnittbereich (d.h. eine Kerbe, die kreuzförmig schneidet) gebildet werden kann. In diesem Fall ist es vorzuziehen, die sich schneidenden Kerben mit einer Länge von etwa 1 bis 10 mm in Abständen von etwa 2 bis 20 mm anzuordnen.
Als Nächstes wird eine Montageverfahren (Herstellungsverfahren) des Körperkernthermometers 1 unter gemeinsamer Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine Ansicht (Teil 1) zum Erläutern des Verfahrens zum Zusammenbauen des Körperkernthermometers 1. 9 ist eine Ansicht (Teil 2) zum Erläutern des Verfahrens zum Zusammenbauen des Körperkernthermometers 1.
Das Körperkernthermometer 1 wird z.B. in den folgenden Schritten (1) bis (6) zusammengebaut.

(1) Eine Oberfläche der Wärmewiderstandsschicht 30 (des ersten Wärmewiderstands 301 und des zweiten Wärmewiderstands 302) wird auf der Rückseite des Verdrahtungssubstrats 40 durch ein doppelseitiges Klebeband oder eine beidseitig klebende Folie in engem Kontakt befestigt.
(2) Nachdem das biegsame Substrat 50 mit dem FPC-Steckverbinder 407 des Verdrahtungssubstrats 40 verbunden wurde, wird das biegsame Substrat 50 auf der anderen Oberfläche der Wärmewiderstandsschicht 30 (des ersten Wärmewiderstands 301 und des zweiten Wärmewiderstands 302) in engem Kontakt durch ein doppelseitiges Klebeband oder eine beidseitig klebende Folie 45 befestigt.
(3) Die Knopfzellenbatterie 404 wird auf dem Verdrahtungssubstrat 40 montiert (z.B. in einen auf dem Verdrahtungssubstrat 40 montierten Batteriehalter eingesetzt).
(4) Die Seite des biegsamen Substrats 50 der Körpertemperatur-Messeinheit 15 (das Verdrahtungssubstrat 40, die Wärmewiderstandsschicht 30 und das biegsame Substrat 50) wird mit einem doppelseitigen Klebeband oder einer beidseitig klebenden Folie an einem mittleren Abschnitt des unteren Außenkörpers 20 befestigt.
(5) Ein peripherer Randabschnitt des oberen Außenkörpers 10 und ein peripherer Randabschnitt des unteren Außenkörpers 20 werden durch das doppelseitige Klebeband oder die beidseitig klebende Folie, die vorstehend (4) verwendet wurden, in engem Kontakt befestigt.
(6) Das Haftelement 60 wird auf den unteren Außenkörper 20 (Unterseite) geklebt. Wie vorstehend beschrieben wird das Körperkernthermometer 1 zusammengebaut (hergestellt). Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Ausführungsform, da der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 nicht an symmetrischen Positionen zur Mitte des unteren Außenkörpers 20 angeordnet sind, auf dem unteren Außenkörper 20 eine Markierung 20a zur Angabe einer Haftrichtung des Haftelements 60 angebracht wird. Daher wird das Haftelement 60 so auf den unteren Außenkörper 20 geklebt, dass die Kerbe des Haftelements 60 und die Markierung 20a miteinander übereinstimmen, wodurch verhindert werden kann, dass die Haftrichtung des Haftelements 60 falsch ist. Es ist zu beachten, dass der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 an den symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte des unteren Außenkörpers 20 angeordnet werden können und auf die Markierung 20a, die die Haftrichtung des Haftelements 60 anzeigt, verzichtet werden kann.

Um zu verhindern, dass die zweite Klebeschicht 602 in einem Zustand vor der Verwendung an einem anderen Abschnitt als der Messperson angebracht wird, ist die zweite Klebeschicht 602 mit einem Trennelement bedeckt, das zum Zeitpunkt der Messung abgezogen werden kann. Wenn das wie vorstehend beschrieben zusammengebaute Körperkernthermometer 1 verwendet wird, wird zunächst ein Trennelement (Trennpapier), das an der zweiten Klebeschicht 602 des Haftelements 60 angebracht ist, abgezogen. Nachdem dann der Netzschalter 406 gedrückt wurde, um die Stromversorgung einzuschalten, wird die zweite Klebeschicht 602 an einer Messstelle der Messperson aufgeklebt. Da der Netzschalter 406 während der Messung irrtümlich gedrückt werden kann, ist zu beachten, dass es bevorzugt ist, dass ein Ein-/Ausschalten der Stromversorgung z.B. durch einen langen Druckvorgang von gleich oder mehr als einigen Sekunden oder durch mehrere Druckvorgänge erfolgt. Wenn der Vorgang empfangen wird, sendet die LED 405 Licht in einem vorbestimmten Lichtemissionsmuster aus und informiert den Benutzer (z.B. eine Messperson, Pflegepersonal oder dergleichen), dass der Vorgang empfangen wurde. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, werden die Messung der Körperkerntemperatur, die Speicherung der Messdaten im Speicher und die drahtlose Datenausgabe gestartet. Zu beachten ist, dass bei der Messung der Körperkerntemperatur ein Messpunkt vorzugsweise der Brustkorb, die Achselhöhle, der Rücken, die Taille, der Nacken, der Hinterkopf oder die Stirn ist, dies bei Messung von Körpertemperaturschwankung aber auch der Bauch, die Flanke, der Oberschenkel, der Knöchel, der Arm, das Handgelenk oder dergleichen sein kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht wie vorstehend näher beschrieben der obere Außenkörper 10 zur Aufnahme der Körpertemperatur-Messeinheit 15 aus dem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit wasserdichten Eigenschaften, und der untere Außenkörper 20 ist aus dem nicht geschäumten Harzfilm gebildet. Dann stehen die peripheren Randabschnitte des oberen Außenkörpers 10 und des unteren Außenkörpers 20 in engem Kontakt miteinander. Das heißt, da der obere Außenkörper 10 und der untere Außenkörper 20, die aus einem Material mit einer ausgezeichneten wasserdichten Eigenschaft (ohne Feuchtigkeitsdurchlässigkeit) gebildet sind, in engem Kontakt miteinander stehen, ist es möglich, das Eindringen von Schweiß, Desinfektionslösung und dergleichen in das Innere mit einer relativ einfachen Struktur zu verhindern. Da außerdem der untere Außenkörper 20 (die mit der Körperoberfläche in Kontakt stehende Seite) aus dem nicht geschäumten Harzfilm mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit besteht, kann die Messempfindlichkeit der Körpertemperatur vorteilhaft beibehalten werden. Da außerdem der obere Außenkörper 10 (die Seite in Kontakt mit der Außenluft) aus dem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit (d.h. mit ausgezeichneter Wärmeisolationseigenschaft) besteht, wird er von einer Außenlufttemperaturänderung (Störung) kaum beeinflusst, und es kann eine stabile Körpertemperaturmessung durchgeführt werden. Dadurch ist es möglich, mit einer relativ einfachen Struktur wasserdichte Eigenschaften zu gewährleisten, ohne die Messempfindlichkeit und dergleichen herabzusetzen.
Da nach der vorliegenden Ausführungsform die Körpertemperatur-Messeinheit 15 in dem mit konkavem Querschnitt ausgebildeten oberen Außenkörper 10 untergebracht werden kann, kann die Körpertemperatur-Messeinheit 15 in engen Kontakt mit dem flächig ausgebildeten unteren Außenkörper 20 gebracht und an diesem befestigt werden. D.h. da der untere Außenkörper 20 und die Körpertemperatur-Messeinheit 15 in engen Kontakt miteinander gebracht werden können, ist es möglich, die Wärmeleitfähigkeit günstig beizubehalten (d.h. die Körpertemperatur genau und stabil zu messen). Außerdem sind der mit einem konkaven Querschnitt ausgebildete periphere Randabschnitt des oberen Außenkörpers 10 und der in ebener Form ausgebildete periphere Randabschnitt des unteren Außenkörpers 20 in engem Kontakt miteinander befestigt, so dass die enge Kontaktfläche relativ groß sein kann und die wasserdichte Eigenschaft durch eine relativ einfache Struktur weiter verbessert werden kann.
Da nach der vorliegenden Ausführungsform die ersten Durchgangslöcher 60a und 60b, in denen der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 in deren Innenseitenabschnitten in der Belüftungsschicht 603 untergebracht sind, und die zweite Klebeschicht 602, die das Haftelement 60 konfiguriert, in Dickenrichtung ausgebildet sind, kann das Körperkernthermometer 1 so aufgeklebt werden, dass die Körperoberfläche der Messperson und der erste Temperatursensor 701 und der dritte Temperatursensor 703 in engem Kontakt miteinander stehen, wobei die erste Klebeschicht 601 und der folienförmige untere Außenkörper 20 dazwischen angeordnet sind. Da sich also keine Luftschicht mit geringer Wärmeleitfähigkeit dazwischen befindet, kann die Körpertemperatur kontinuierlich genau und stabil gemessen werden. Auch aus der Körperoberfläche austretender Schweiß oder dergleichen kann durch die Belüftungsschicht 603 nach außen abgeleitet werden. Daher ist es selbst in einem Fall, in dem die Körpertemperatur kontinuierlich gemessen wird, indem man das Körperkernthermometer 1 lange Zeit auf die Haut klebt, möglich, ein Befeuchten der Haut zu unterdrücken.
Da zusätzlich zu den ersten Durchgangslöchern 60a und 60b, in deren Innenseitenabschnitten der vorstehend beschriebene erste Temperatursensor 701 und dritte Temperatursensor 703 untergebracht sind, nach der vorliegenden Ausführungsform die in Dickenrichtung ausgebildeten zweiten Durchgangslöcher 60c ferner ausgebildet sind, kann aus der Körperoberfläche austretender Schweiß oder dergleichen durch die Belüftungsschicht 603 effizienter nach außen abgeleitet werden. Daher ist es selbst in einem Fall, in dem die Körpertemperatur kontinuierlich gemessen wird, indem man das Körperkernthermometer 1 lange Zeit auf die Haut klebt, möglich, ein Befeuchten der Haut effektiver zu unterdrücken.
Da nach der vorliegenden Ausführungsform die vier Temperatursensoren 70 in den Innenseitenabschnitten der dritten Durchgangslöcher 301a und 302a angeordnet sind, die die Wärmewiderstandsschicht 30 (den ersten Wärmewiderstand 301 und den zweiten Wärmewiderstand 302) in Dickenrichtung durchsetzen, d.h. da der Kontakt zwischen dem Temperatursensor 70 und der Wärmewiderstandsschicht 30 (dem ersten Wärmewiderstand 301 und dem zweiten Wärmewiderstand 302) verhindert wird, ist eine genauere Erfassung (Messung) der Temperatur möglich.
Die Wärmewiderstandsschicht 30 weist nach der vorliegenden Ausführungsform zwei Wärmewiderstände 301 und 302 mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten und im Wesentlichen gleicher Dicke auf, und in den beiden Wärmewiderständen 301 und 302 ist jeweils ein Paar Temperatursensoren 70 angeordnet. Daher ist es möglich, die Temperaturverteilung (die Temperaturen von zwei Wärmestromsystemen mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten) zu messen, die durch die beiden Wärmewiderstände 301 und 302 mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten erzeugt werden. Da außerdem die beiden Wärmewiderstände 301 und 302 mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten so ausgebildet sind, dass sie im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen, kann die Struktur vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt werden.
Die Körpertemperatur-Messeinheit 15 umfasst nach der vorliegenden Ausführungsform ferner die drahtlose Kommunikationseinheit 403, die die erhaltenen Körpertemperaturdaten nach außen überträgt, sowie die Knopfzellenbatterie 404, die die Verarbeitungsschaltung 408 und die drahtlose Kommunikationseinheit 403 mit Strom versorgt. Da ein Kabel zum Anschluss an ein externes Gerät überflüssig ist, ist daher eine wasserdichte Verarbeitung (wasserdichte Struktur) einer Kabelherausführungseinheit überflüssig. Daher ist es möglich, die wasserdichte Eigenschaft mit einer relativ einfachen Struktur weiter zu verbessern. Da auf das Kabel verzichtet wird, wird zudem das Verhalten der Messperson wahrscheinlich weniger eingeschränkt, so dass es möglich wird, die Körpertemperatur kontinuierlich über einen langen Zeitraum zu messen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform sind die drahtlose Kommunikationseinheit 403 und die Knopfzellenbatterie 404 auf der den vier Temperatursensoren 70 gegenüberliegenden Seite in Bezug auf das Verdrahtungssubstrat 40 angeordnet. Dadurch kann die ebene Fläche (Haftfläche) des Körperkernthermometers 1 verkleinert werden. Weiterhin kann verhindert werden, dass die mit dem Betrieb der drahtlosen Kommunikationseinheit 403 oder dergleichen verbundene Wärmeentwicklung den Erfassungswert des Temperatursensors 70 beeinflusst. Weiterhin ist es möglich, den Einfluss (Störung) der Änderung der Außenlufttemperatur weiter zu reduzieren, indem ein Element mit einer relativ großen Wärmekapazität, wie z.B. die drahtlose Kommunikationseinheit 403, die Knopfzellenbatterie 404 oder dergleichen, zwischen dem oberen Außenkörper 10 (Außenluftseite) und der Wärmewiderstandsschicht 30 und dem Temperatursensor 70 angeordnet wird.
Da die LED 405, die je nach Bedienung durch den Benutzer (z.B. die Messperson oder das Pflegepersonal) und dem Messzustand der Körpertemperatur leuchtet oder flackert, gemäß der vorliegenden Ausführungsform zur Verfügung steht, ist es z.B. möglich, dafür zu sorgen, dass der Benutzer (z.B. die Messperson oder das Pflegepersonal) Informationen wie das Ein- und Ausschalten der Stromversorgung, die Funktionsweise der Messung, das Ende der Messung, das Auftreten des Fehlers (Anomalie) und dergleichen visuell zu erkennt.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene Abwandlungen möglich. So sind z.B. die Formen, die Größen, die Anordnung der Wärmewiderstandsschicht 30 (des ersten Wärmewiderstands 301 und des zweiten Wärmewiderstands 302), des Verdrahtungssubstrats 40 und des biegsamen Substrats 50, die Anordnung des ersten Temperatursensors 701 bis vierten Temperatursensors 704 und dergleichen, die vorstehend beschrieben sind, nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und können beliebig, z.B. nach Anforderungen wie Genauigkeit und dergleichen, eingestellt werden.
In der vorstehenden Ausführungsform wurde der Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein Zwei-Wärmestrom-Körperkernthermometer übertragen wird, als Beispiel beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann auf ein Ein-Wärmestrom-Körperkernthermometer übertragen werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung auch auf ein anderes Thermometer als das Körperkernthermometer übertragen werden. Darüber hinaus kann anstelle der Knopfzellenbatterie 404 beispielsweise eine Knopfbatterie oder eine Sekundärbatterie, die drahtlos aufgeladen wird, verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: KÖRPERKERNTHERMOMETER
10: OBERER AUSSENKÖRPER
15: KÖRPERTEMPERATUR-MESSEINHEIT
20: UNTERER AUSSENKÖRPER
30: WÄRMEWIDERSTANDSSCHICHT
301: ERSTER WÄRMEWIDERSTAND
302: ZWEITER WÄRMEWIDERSTAND
301A, 302a: DRITTES DURCHGANGSLOCH
40: VERDRAHTUNGSSUBSTRAT
401, 402: WÄRMEAUSGLEICHSMUSTER
403: DRAHTLOSE KOMMUNIKATIONSEINHEIT
404: KNOPFZELLENBATTERIE
405: LED
406: NETZSCHALTER
407: FPC-STECKVERBINDER
50: BIEGSAMES SUBSTRAT
501, 502: WÄRMEAUSGLEICHSMUSTER
60: HAFTELEMENT
601: ERSTE KLEBESCHICHT
602: ZWEITE KLEBESCHICHT
603: BELÜFTUNGSSCHICHT
60a, 60b: ERSTES DURCHGANGSLOCH
60C: ZWEITES DURCHGANGSLOCH
701, 702, 703, 704: TEMPERATURSENSOR

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008128781 [0005]

Claims

Thermometer, umfassend: eine Körpertemperatur-Messeinheit mit einer Wärmewiderstandsschicht, die aus einem Wärmewiderstand mit einem vorbestimmten Wärmewiderstandswert gebildet ist, mehreren Temperaturerfassungseinheiten, die in einer Dickenrichtung der Wärmewiderstandsschicht angeordnet sind, und einem Verdrahtungssubstrat, auf dem eine Verarbeitungsschaltung zum Verarbeiten eines Ausgangssignals jeder der mehreren Temperaturerfassungseinheiten montiert ist; einen oberen Außenkörper, der aus einem geschlossenzelligen oder halbgeschlossenzelligen Schaumstoff mit einer wasserdichten Eigenschaft besteht und die Körpertemperatur-Messeinheit aufnimmt; einen unteren Außenkörper, der aus einem Harzfilm gebildet ist, der einen niedrigeren Wärmewiderstandswert als ein geschlossenzelliger oder halbgeschlossenzelliger Schaumstoff mit einer wasserdichten Eigenschaft aufweist, der den oberen Außenkörper bildet, und eine wasserdichte Eigenschaft aufweist, wobei periphere Randabschnitte des oberen Außenkörpers und des unteren Außenkörpers in engem Kontakt miteinander stehen.
Thermometer nach Anspruch 1, wobei der obere Außenkörper mit einem konkaven Querschnitt ausgebildet ist, um die Körpertemperatur-Messeinheit aufzunehmen, der untere Außenkörper in ebener Form ausgebildet ist, um die Körpertemperatur-Messeinheit in engem Kontakt befestigen zu können, und ein peripherer Randabschnitt des oberen Außenkörpers, der mit einem konkaven Querschnitt ausgebildet ist, und ein peripherer Randabschnitt des unteren Außenkörpers, der in ebener Form ausgebildet ist, in engem Kontakt befestigt sind.
Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, welches weiterhin ein Haftelement mit einer ersten Klebeschicht, die an einer Außenfläche des unteren Außenkörpers anhaftet, eine atmungsaktive Belüftungsschicht, die an der ersten Klebeschicht anhaftet, und eine zweite Klebeschicht, die an der Belüftungsschicht anhaftet, umfasst, wobei ein erstes Durchgangsloch in einem Innenseitenabschnitt, in dem die Temperaturerfassungseinheit aufgenommen ist, in Draufsicht gesehen in einer Dickenrichtung in der Belüftungsschicht und der zweiten Klebeschicht ausgebildet ist.
Thermometer nach Anspruch 3, wobei mehrere zweite Durchgangslöcher, die in einer Dickenrichtung ausgebildet sind, und/oder eine Kerbe mit einem Schnittabschnitt in mindestens der zweiten Klebeschicht ausgebildet ist/sind.
Thermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein drittes Durchgangsloch, das in einer Dickenrichtung durchsetzt, in der Wärmewiderstandsschicht ausgebildet ist und die mehreren Temperaturerfassungseinheiten an einer Innenseite des dritten Durchgangslochs angeordnet sind, wobei zwischen den mehreren Temperaturerfassungseinheiten und einer peripheren Wand, die das dritte Durchgangsloch in der Wärmewiderstandsschicht definiert, ein Zwischenraum vorgesehen ist.
Thermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wärmewiderstandsschicht zwei Wärmewiderstände mit unterschiedlichen Wärmewiderstandswerten und im Wesentlichen der gleichen Dicke aufweist und ein Paar der Temperaturerfassungseinheiten in jedem der zwei Wärmewiderstände angeordnet ist.
Thermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Körpertemperatur-Messeinheit weiterhin umfasst: eine drahtlose Kommunikationseinheit, die erhaltene Körpertemperaturdaten nach außen überträgt; und eine Batterie, die die Verarbeitungsschaltung und die drahtlose Kommunikationseinheit mit Strom versorgt.
Thermometer nach Anspruch 7, wobei das Verdrahtungssubstrat eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweist, die jeweils in entgegengesetzte Richtungen weisen, die mehreren Temperaturerfassungseinheiten an der Seite der ersten Hauptfläche des Verdrahtungssubstrats angeordnet sind und die drahtlose Kommunikationseinheit und die Batterie an der Seite der zweiten Hauptfläche des Verdrahtungssubstrats angeordnet sind.
Thermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin umfassend: eine Licht emittierende Einheit, die gemäß einer Bedienung durch einen Benutzer und einem Messzustand einer Körpertemperatur leuchtet oder flackert.