DE202004001920U1

DE202004001920U1 - Biegbare Temperaturfühlsonde und Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur mit einer solchen biegbaren Temperaturfühlsonde

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Publication number: DE202004001920U1
Application number: DE202004001920U
Authority: DE
Original assignee: Mesure Technology Co Ltd
Current assignee: Mesure Technology Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: TWM266444U; US6979122B2; US20050047478A1; CN2687638Y

Abstract

Eine biegbare Temperaturfühlsonde 100 für ein digitales Thermometer, umfassend
ein flexibles hohles Grundkörperteil 130,
eine an diesem befestigte hohle Spitze 20 mit einer Wärmekontaktierungsfläche 30 und einem Hohlraum 80,
ein biegbares Bauelement 2, mit einem in dem flexiblen Grundkörperteil 130 geführten Hauptteil 3b, das durch eine äußere Kraft F in eine gebogene Stellung θ 1 bzw. θ 2 abgewinkelt wird und nach Entlastung der äußeren Kraft noch in dieser Stellung verbleibt, wenn die in Verformung haltende Kraft F2 ausreicht, um es gegen die Rückstellkraft F1 in seiner gebogenen Stellung θ 1 bleibend zu halten,
einen innen am vorderen Ende der Spitze 20 befestigten Temperaturfühler oder – sensor 40 zur Erfassung der Temperatur der Wärmekontaktierungsfläche 30 und zur Umwandlung dieses Signals in ein elektrisches Signal,
ein Satz von an den Temperaturfühler 40 angeschlossenen, durch den Hohlraum 80 hindurchgeführten Leitern 90 zur Übertragung des...

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Temperaturmessern und das der Temperaturerfassung, und insbesondere von solchen, bei denen die Körpertemperatur eines Patienten durch eine Temperaturfühlsonde gemessen wird. Des Weiteren kann die Erfindung für die Temperaturmessung in anderen Gebieten verwendet werden.
In der Verwendung in Gesundheitsversorgung bzw. -vorsorge sind die elektronischen oder digitalen Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur gegenüber den konventionellen Quecksilberthermometern sehr vorteilhaft, da die Letzteren sehr leicht zerbrechen und damit giftige Dämpfe freisetzen. Darüber hinaus können mit einer digitalen Anzeige die möglichen Fehler und Ungenauigkeiten beim Lesen der kalibrierten Skala mit bloßen Augen weitgehend vermieden werden. Durch die erhöhte Genauigkeit/Präzision infolge einer geeigneten Schaltungsausbildung kann die Temperaturmessung mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1 ° erfolgen und digital angezeigt werden.
Bei den herkömmlichen elektronischen oder digitalen Thermometern zur Bestimmung der Körpertemperatur, hat es sich als nachteilig erwiesen, dass ihre Temperaturfühlsonde aus einem harten Kunststoff besteht und somit nicht biegsam ist. Dabei besteht die Gefahr, dass das bzw. der als Messort gewählte, empfindliche Körperteil bzw. -bereich, an dem das Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur platziert wird, durch die starre Temperaturfühlsonde verletzt werden kann. Dieses Verletzungsrisiko wird insbesondere bei Kindern erhöht, bei denen die Körpertemperatur oft rektal gemessen wird.
Um das Verletzungsrisiko zu vermeiden, wurde in der US 39 46 613 ein Sicherheitsthermometer zur Messung von Körpertemperatur vorgeschlagen, bei dem eine flexible, und damit für den Patienten oder die Kinder weniger gefährliche Temperaturfühlsonde vorgesehen ist.
Bei einer "flexiblen" Temperaturfühlsonde, dass heißt einer solchen, die eine gewisse Elastizität aufweist, wird die Temperaturfühlsonde nach Entlastung der äußeren Kraft selbsttätig durch eigene Rückstellkraft in ihre geradlinig gerichtete normale geradlinige Stellung zurückgestellt.
Demzufolge besteht ein Nachteil der bekannten Temperaturfühlsonde darin, dass die bekannte flexible Temperaturfühlsonde immer in Linie mit dem Grundkörper des Thermometers, an welchem die Anzeige vorgesehen ist steht. Infolgedessen bleibt das Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur trotz seiner Flexibilität immer in Einem Zustand der größten Länge, was eine unbequeme Messung zur der Folge hat, wenn kein ausreichender Platz für die gesamte Länge des Körpertemperatur-Thermometers am Messort zur Verfügung steht. Zudem ist nachteilig, dass das bekannte flexible Thermometer zur Messung der Körpertemperatur durch sein Bestreben sich selbst wider in eine gestreckte Form zu bringen, nicht in einer geeigneten gebogenen Stellung verbleibt und somit auf den Messort eines Patienten (insbesondere bei Kindern oder Patienten, die Beschwerden bei Bewegungen zeigen) im gebogenen Zustand eine permanente Kraft ausübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturfühlsonde zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Temperaturfühlsonde mit einem flexiblen Grundkörperteil, ein an diesem angeschlossenen hohlen Endteil, und einem biegbaren Bauelement, vorzugsweise einem biegbaren Draht mit einem im flexiblen Grundkörperteil geführten Hauptteil umfasst, wobei das biegbare Bauelement durch eine äußere Kraftwirkung zusammen mit dem flexiblen Grundkörperteil in eine gebogene Stellung gebracht wird und nach der Entlastung der Kraft, trotz der durch die Elastizität des flexiblen Grundkörperteils bedingten Rückstellkräfte, noch in dieser gebogenen Stellung verbleibt. Hierdurch wird erreicht, dass die Temperaturfühlsonde in jede geeignete Abwinkelung zur optimalen Anpassung an den jeweiligen Messort gebogen werden kann.
Dem Begriff „biegbar" bzw. „beugbar" wurde gewählt um die Biegeeigenschaften eines länglichen Gegenstands zu beschreiben, der durch eine äußere Kraft in einen Gebogenen Zustand verformt wird und nach Entlastung der Kraft noch in seinem Biegezustand bleibt, ohne dass eine bleibende Ausübung einer zusätzlichen Kraft zur Aufrechterhaltung der gebogenen Stellung erforderlich ist. Unter dem Begriff "biegbar" ist somit eine eher plastische als elastische, quasi eine elastoplastische Verformbarkeit der Temperaturfühlsonde zu verstehen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann das flexible Grundkörperteil in seiner zentralen Bohrung, in der die Leiter und das biegbare Bauelement geführt sind, so ausgebildet sein, dass eine Anzahl von radialen Erweiterungen einer Bohrung zur Bildung von zusätzlichem Raum für das biegbare Bauelement entsteht, das durch wiederholte Verformung (wiederholte Biege-/Streckzyklen) irreversibel in seiner Länge etwas verlängert bzw. ausgedehnt wird. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass das bieg- bzw. beugbare Bauelement infolge seiner Verlängerung aus dem vorderen Ende des flexiblen Grundkörperteils herausragen und die Leiter des Temperaturfühlers beschädigen kann, weitgehend vermieden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das biegbare Bauelement an seinem vorderen Ende mit einer Schutzkappe aus einem weichen Werkstoff, z. B. aus Gummi oder Kautschuk, versehen ist, wodurch die Gefahr von Beschädigungen der Leiter durch das biegbare Bauelement noch verringert wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das biegbare Bauelement zur Befestigung im flexiblen Grundkörperteil an seinem hinteren Ende zu einem Widerhaken ausgebildet ist. Dementsprechend, weist das flexible Grundkörperteil an seinem hinteren Ende einen Hängerand bzw. ein Widerlager für das Anhaken des Widerhakens auf. Dadurch wird ein unerwünschtes Lösen/Herausfallen oder ein Überstehen des biegbaren Bauteils aus dem flexiblen Grundkörperteil vermieden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
1A eine erfindungsgemäße Temperaturfühlsonde im Längsschnitt,
1B die erfindungsgemäße Temperaturfühlsonde mit dem, an dem Widerlager angehakten Widerhaken des biegbaren Bauelementes in einer Seitenansicht,
2 einen Längsschnitt eines digitalen Körpertemperatur-Thermometers mit einer erfindungsgemäßen biegbaren Temperaturfühlsonde,
3 eine perspektivische Ansicht eines Körpertemperatur-Thermometers mit einer erfindungsgemäßen Temperaturfühlsonde jeweils in deren, (mit durchgehenden Linien gezeigten) gebogenen bzw. (gestrichelt dargestellten) gestreckten bzw. geraden Stellung, wobei die Rückstellkraft des flexiblen Grundkörperteils nicht ausreicht, um die gebeugte Temperaturfühlsonde in ihre gestreckte normale Stellung zurück zu bringen,
4 ein Körpertemperatur-Thermometer in perspektivischer Ansicht mit einer erfindungsgemäßen Temperaturfühlsonde jeweils in ihrer mit durchgehenden Linien gezeigten gebeugten Biegestellung bzw. in ihrer gestrichelt dargestellten, gestreckten Stellung, wobei die geringere Verformung der gebogenen Temperaturfühlsonde nicht ausreichend ist, um die Rückstellwirkung des flexiblen Grundkörperteils zu überwinden und damit in ihrer abgewinkelten Biegestellung zu halten,
5 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperaturfühlsonde im Längsschnitt mit einem erweiterten Höhlungsprofil, und
6 einen Querschnitt der anderen Ausführungsform von 5.
In 1A ist als eine erste Ausführungsform eine erfindungsgemäße Temperaturfühlsonde 100 dargestellt, die im Wesentlichen aus einem flexiblen Grundkörperteil 130, einem an diesen angeschlossenes hohles Endteil in Form einer Spitze 20 besteht, die eine Temperatur-Kontaktfläche 30 und einen durch diese umfassten Hohlraum 80 aufweist und die in dieser Ausführungsform aus einem wärmeleitfähigen Metall z. B. aus einem Edelstahl gefertigt wird.
Zur Temperaturmessung ist ein Temperaturfühler oder -sensor 40 vorgesehen, der innen am vorderen Ende der Spitze fest anliegt, um die Temperatur derselben zu erfassen und diese in ein elektrisches Temperatursignal umzuwandeln, das über Leiter 90 weitergeführt wird.
Als biegbares Bauelement 2 kommt vorzugsweise ein biegbarer Draht zum Einsatz, der einen im flexiblen Grundkörperteil 130 geführten Hauptteil 3b umfasst, wobei das biegbare Bauelement 2 durch eine äußere Kraftwirkung zusammen mit dem flexiblen Grundkörperteil in eine Biegestellung gebracht wird und nach der Entlastung der Kraft trotz der rückstellenden Elastizität des flexiblen Grundkörperteils noch in dieser gebogenen Stellung verbleibt, falls die Verformung des Drahts 2 ausreicht, um dieses gegen die rückstellende Wirkung des flexiblen Grundkörperteils 130 in diesem abgewinkelten Zustand zu halten. Das biegbare Bauelement 2 besteht aus einem Metall mit guten Biegeeigenschaften, z. B. aus einem Kupferdraht.
1B veranschaulicht eine vorteilhafte axiale, gegen Verschieben gesicherte Halterung des Drahts 2, wobei der flexible Grundkörper 130 an seinem hinteren Ende 130b einen Hängerand oder ein Widerlager 130a aufweist, an dem der Draht 2 mit seinem hinteren Ende 2a in Form eines Hakens oder auch eines Widerhakens angehakt wird, wodurch er gegen ein unerwünschtes Lösen oder Herausfallen gesichert wird.
Wie aus 1A ersichtlich ist, kann das flexible Grundkörperteil 130 eine durchgehende zentrale Bohrung 1302 aufweisen, in der die beiden Leiter des Temperaturfühlers 40 und der Draht 2 geführt sind.
Des Weiteren ist aus 1A zu erkennen, dass der flexible Grundkörper 130 an seinem vorderen Bereich in seinem Durchmesser geringfügig verkleinert ist, wodurch eine Abstufung 1301 mit einer Schulter ausgebildet ist, an der die Spitze 20 gehalten wird, wobei der hintere Rand an der Schulter anliegt.
2 stellt die Verbindung der biegbaren Temperaturfühlsonde mit den übrigen Teilen eines digitalen Thermometers zum Bestimmen der Körpertemperatur dar.
Dabei besteht das Thermometer zum Bestimmen der Körpertemperatur neben der flexiblen Temperaturfühlsonde aus einem starren hinteren Grundkörperteil 140, das zusammen mit dem flexiblen Grundkörperteil 130 einen Grundkörper 135 bildet, wobei das hohle Endteil 20 oder die Spitze hier in vergrößertem Maßstab gezeigt wird. Dabei wird das hohle Endteil 20 am vorderen Bereich des flexiblen Grundkörperteils befestigt und weist eine thermische Kontakt- bzw. Kontaktierungsfläche 30 und einen durch diese umschlossenen Hohlraum 80 auf. In dieser Ausführungsform besteht die Spitze 20 aus einem wärmeleitfähigen Metall wie einem Edelstahl.
Ein Temperaturfühler 40 liegt innen am vorderen Ende 150 der Spitze 20 an der thermischen Kontaktfläche 30 an, wodurch die dort herrschende Temperatur gemessen und in ein Temperatursignal umgewandelt wird, das durch die Leiter 90 weitergeführt wird.
An dem starren Grundkörperteil 140 ist ein Display 50 angeordnet, das eine digitale Anzeige 48 und eine Entsprechende, mit dieser in Verbindung stehende Schaltung 45 umfasst, die von den Leitern bzw. Leitungen 90 das Temperatursignal aufnimmt und die Temperatur auf die Anzeige 48 digital visuell darstellt. Ein Schalter 250 ist zur Ein-/Ausschaltung des Betriebes des Displays 50 vorgesehen.
Wie aus 2 und 3 ersichtlich, weist ein biegbares Bauelement 2, ein Hauptteil 3b, das im flexiblen Grundkörperteil 130 geführt ist und das eine gleichzeitige Verformung (Biegung) θ 1 des desselben unter einer äußeren Kraft F bewirkt, die zu einer Abwinkelung des Hauptteils 3b des Drahts 2 führt. Reicht die verbleibende Rückstellkraft in der gebogenen Stellung (d. h. der Widerstandskraft gegen eine Rückstellung von der gebogenen Stellung in die gestreckte normale Stellung, nachfolgend als "verformungsbleibende Kraft" oder „in Verformung haltende Kraft" benannt) aus, die Rückstellkraft F1 des flexiblen Grundkörperteils 130 zu überwinden, so wird die Temperaturfühlsonde 100 nach Entlastung der äußeren Kraft F noch gegen die Rückstellkraft F1 in ihrer abgewinkelten Beugungsstellung θ 1 bleibend gehalten.
Dagegen wird der flexible Grundkörperteil 130 der Temperaturfühlsonde 100 von ihrer abgewinkelten gebogenen Stellung θ 2 in ihre gestreckte normale Stellung zurückgestellt, wenn die ausgeübte äußere Kraft nur ungenügend ist und damit die verbleibende in Verformung haltende Kraft F2 nicht ausreicht, um die Temperaturfühlsonde 100 in ihrer abgewinkelten gebogenen Stellung oder Biegestellung θ 2 gegen die Rückstellkraft F1 zu halten. (Siehe 4) Demzufolge kann durch die geeignete Auswahl des biegbaren Bauelements 2 die Temperaturfühlsonde 100 in eine optimale Abwinkelung zur Anpassung an den verfügbaren Platz des Messorts eingestellt werden. Der Hauptteil 3b des biegbaren Bauelements 2 kann aus einem biegbaren Draht aus einem Metall wie Kupfer hergestellt sein.
Darüber hinaus kann das flexible Grundkörperteil 130 eine durchgehende zentrale Bohrung 1302 aufweisen, die durch dieses hindurchgeht und zur Aufnahme der Leiter 90 bzw. des Drahts bestimmt wird.
Zudem ist aus 2 ersichtlich, dass der flexible Grundkörper 130 an seinem vorderen Bereich eine Abstufung 1301 mit geringfügig verringerten äußeren Durchmesser aufweist, die in das hintere Ende der Spitze 20 eingesteckt wird, bis die Schulter der Abstufung 1301 an dem hinteren Rand der Spitze 20 anliegt.
In den vorgeschriebenen Ausführungsformen besteht die hohle Spitze 20 vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus einem dünnen Blech aus Edelstahl oder Platin, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Die Spitze 20 kann die Form eines Blindrohrs mit einem geschlossenen vorderen Ende aufweisen, die halbkugelförmig, glockenförmig oder auch ellipsenförmig ausgebildet sein kann. Die Manteloberfläche 30 der Spitze 20 stellt eine Wärmekontaktfläche mit der Haut eines Patienten dar, und bildet damit einen Übertragungsweg der Wärmeströmung von der Haut des Patienten auf den Temperatursensor.
Als Temperatursensor 40 zur Erfassung der Temperatur auf der Wärmekontaktfläche 30 wird vorzugsweise ein Thermistor ausgewählt, welcher zusammen mit den Leitern über einen wärmeleitfähigen Kleber an der inneren Fläche der Spitze 20 befestigt wird. Als wärmeleitfähiger Kleber kann z. B. Epoxiharz, das eine gute elektrisch isolierende und wärmeleitende Eigenschaft besitzt, ausgewählt werden. Die Leiter 90 können ggf. aus mehr als einem Paar von Signalleitern zum Anschluss des Temperaturfühlers 40 an einen Schalter oder einen Chip besteht, die oder der zur Rechnung und Darstellung der durch diesen gemessenen Temperatur bestimmt ist.
5 und 6 stellen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, in der der flexible Grundkörperteil 130 der Temperaturfühlsonde 100 eine zentrale Bohrung 1302 zur Aufnahme des Hauptteils 3b des biegbaren Drahts 2 aufweist. Da der Durchmesser der Bohrung 1302 größer ist als der des biegbaren Drahts 2, bietet diese dem Draht 2 Plätze für seinen seitlichen Verlauf, der durch die Verlängerung/Ausdehnung des Drahts 2 infolge von wiederholtem Biegen/Strecken entsteht. Auf diese Weise wird ein Herausragen des Drahts 2 aus dem flexiblen Grundkörperteil 130 vermieden, was sonst zur Beschädigung der Leiter 90 durch den daraus überstehenden Draht führen kann.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit gegen eine Beschädigung der Leiter 90 durch den Draht 2 kann dieser an seinem vorderen Ende mit einer Schutzkappe 1304 aus einem weichen Material wie Gummi versehen oder mit einem solchen überzogen sein.
In der Ausführungsform kann die Sicherung des Drahts 2 gegen ein Lösen/Herausfallen durch die gleiche Maßnahme wie in 1B mit Hilfe vom Haken bzw. Widerhaken und einem zusammenwirkenden zugehörigen Widerlager bzw. einem Hängerand erfolgen. Es ist auch möglich, den Draht an einem entsprechenden Gehäuseteil einzugießen.
Des Weiteren kann der Draht, der das biegbare Bauelement 2 bildet, einen Durchmesser von 0,5 bis 2,0 mm aufweisen. In diesem optimalen Bereich kann eine mühelose bleibende Beugung bei einer langen Standzeit des Drahts 2 problemlos erreicht werden.

Claims

Eine biegbare Temperaturfühlsonde 100 für ein digitales Thermometer, umfassend ein flexibles hohles Grundkörperteil 130, eine an diesem befestigte hohle Spitze 20 mit einer Wärmekontaktierungsfläche 30 und einem Hohlraum 80, ein biegbares Bauelement 2, mit einem in dem flexiblen Grundkörperteil 130 geführten Hauptteil 3b, das durch eine äußere Kraft F in eine gebogene Stellung θ 1 bzw. θ 2 abgewinkelt wird und nach Entlastung der äußeren Kraft noch in dieser Stellung verbleibt, wenn die in Verformung haltende Kraft F2 ausreicht, um es gegen die Rückstellkraft F1 in seiner gebogenen Stellung θ 1 bleibend zu halten, einen innen am vorderen Ende der Spitze 20 befestigten Temperaturfühler oder – sensor 40 zur Erfassung der Temperatur der Wärmekontaktierungsfläche 30 und zur Umwandlung dieses Signals in ein elektrisches Signal, ein Satz von an den Temperaturfühler 40 angeschlossenen, durch den Hohlraum 80 hindurchgeführten Leitern 90 zur Übertragung des Signals, und eine durch das flexible Grundkörperteil 130 hindurchgehende zentrale Bohrung 1302 zur Aufnahme der Leiter 90 und des biegbaren Bauelements 2, wobei die Bohrung 1302 dem Bauelement 2 Platz für seinen seitlichen Verlauf durch seine Verlängerung/Ausdehnung infolge von wiederholtem Biegen/Strecken bietet, sodass eine Beschädigung der Leiter 90 durch das aus dem flexiblen Grundkörper 130 überstehende Bauelement 2 vermieden wird.
Biegbare Temperaturfühlsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum 1303 der Bohrung 1302 einen größeren Durchmesser aufweist als der des biegbaren Bauelements.
Biegbare Temperaturfühlsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das biegbare Bauelement 2 an seinem vorderen Ende eine Schutzkappe 1304 zum Schutz der Leiter 90 vor der Beschädigung durch das herausragend biegbare Bauelement 2 aufweist.
Biegbare Temperaturfühlsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des biegbaren Bauelements 2 in dem flexiblen Grundkörperteil 130 das Letztere an seinem hinteren Ende ein Widerlager bzw. einen Hängerand 130a und das biegbare Bauelement 2 an seinem hinteren Ende einen Haken bzw. Widerhaken aufweist, der am Hängerand 130a angehakt wird.
Digitales Thermometer mit mindestens einem Gehäuse, einer Temperaturfühlsonde, eine Stromversorgung und einer Messschaltung und einer Digitalanzeige, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturfühlsonde eine biegbare Temperaturfühlsonde nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4 ist.
Digitales Thermometer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermometer zweiteilig und teilbar ausgeführt ist, wobei ein Teil des Gehäuses die biegbare Temperaturfühlsonde umfasst und der andere Teil des Gehäuses die Stromversorgung und die Messschaltung- mit der Digitalanzeige umfasst, wobei die beiden Teile eine Steckvorrichtung aufweisen, mit der die biegbare Temperaturfühlsonde mit der Schaltung elektrisch verbunden werden kann.