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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Thermometer und genauer auf das Gebiet der nichtelektrischen nichtquecksilberhaltigen klinischen Thermometer mit einer schützenden Struktur.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Für die Verwendung auf einem Gebiet der Gesundheitsfürsorge ist eine breite Vielfalt von Materialien und Verfahren für die Messung von Temperatur und Temperaturänderungen verfügbar. Das gewöhnlichste Beispiel für eine Temperaturangabevorrichtung ist das Quecksilberblasenthermometer. Blasenthermometer stützen sich auf das einfache Prinzip, dass das Volumen einer Flüssigkeit sich während des Erhitzens ausdehnt und abnimmt, wenn es gekühlt wird. Quecksilberblasenthermometer sind unbeliebt geworden, da Quecksilber hochgiftig ist. Tatsächlich verbannen oder begrenzen viele Länder aktiv die Verwendung von Quecksilber oder quecksilberhaltigen Thermometern.
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Elektronische Thermometer bieten allgemein eine große Anzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Glas- und Quecksilberthermometern. Unter den Vorteilen elektronischer Thermometer sind eine digitale Temperaturangabe, um Temperaturablesefehler zu beseitigen, und mit angemessener Schaltungsausführung und Kalibrierung sind mit genauer Messung höhere Genauigkeit und Auflösung möglich und die Anzeige von Zehnteln eines Grads Fahrenheit ist einfach erreichbar.
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Jedoch sind die obigen elektronischen Thermometer teuer, da sie Schaltkreise und/oder einen Prozessorchip benötigen. Außerdem verwenden solche elektronischen Thermometer üblicherweise eine chemische Batterie als Energieversorgung. Allgemein sind die elektronischen Thermometer für lange Zeit inaktiv, da Patienten die elektronischen Thermometer nur verwenden, wenn sie krank sind oder sich unwohl fühlen. Daher sind solche elektronischen Thermometer, die eine chemische Batterie als eine Energieversorgung verwenden, nicht umweltfreundlich.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme, indem ein Thermometer bereitgestellt wird, umfassend eine schützende Struktur und ein Kuppenelement mit einer thermischen Kontaktfläche, die fest mit der schützenden Struktur verbunden bzw. verschlossen ist bzw. an der schützenden Struktur festhält bzw. befestigt ist. Eine wärmeleitfähige Schicht umfasst einen Erfassungsabschnitt bzw. einen Erfassabschnitt, der in dem Kuppenelement angeordnet ist und einen Temperaturangabeabschnitt, der in der schützenden Struktur angeordnet ist. Eine Struktur mit Temperaturangabemarkierungen liegt entlang des Temperaturangabeabschnitts an. Eine umkehrbare bzw. reversible temperaturempfindliche Farbänderungsschicht ist auf dem Temperaturangabeabschnitt gebildet, um die Struktur der Temperaturangabemarkierungen zu überlappen bzw. zu überdecken, wobei der Erfassungsabschnitt angepasst ist, um die thermische Kontaktoberfläche zu erfassen bzw. abzutasten, um einen Wärmefluss zu der reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht zu leiten, eine erfasste Temperatur zu produzieren bzw. zu erzeugen bzw. vorzuzeigen, und eine Farbänderungszone der reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht zeigt als Reaktion auf die erfasste Temperatur dadurch einen entsprechenden Temperaturwert an.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird über beispielhafte Ausführungsformen, aber keiner Beschränkungen, beschrieben, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, in denen ähnliche Bezüge ähnliche Elemente bezeichnen, wobei:
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1 eine schematische Darstellung einer wärmeleitfähigen Schicht eines nichtelektrischen nichtquecksilberhaltigen klinischen Thermometers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
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2 eine schematische Darstellung einer reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht des Thermometers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
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3 eine schematische Darstellung des Thermometers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
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4 und 5 eine schematische Darstellung einer Farbänderungszone des Thermometers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind; und
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6 eine schematische Darstellung einer Struktur mit Temperaturangabemarkierungen des Thermometers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Bezogen auf 1 bis 3 ist eine Ausführungsform eines Thermometers 50 gezeigt. Thermometer 50 umfasst eine schützende Struktur 40, die vorzugsweise aus einem transparenten Material, wie etwa Glas oder einem Kunststoffmaterial, gefertigt ist. Die schützende Struktur 40 kann ein hohler Körper sein. Ein Kuppenelement 41 hat eine thermische Kontaktfläche 43, die zu der schützenden Struktur 40 abgesichert ist bzw. mit der schützenden Struktur 40 verbunden ist bzw. sicher verschlossen ist. Allgemein kann das Kuppenelement 41 ein hohler röhrenförmiger Zylinder sein, der aus Metall gefertigt ist, so dass eine gewisse Menge an Wärmekapazität reduziert werden kann. Auch wenn optional, umfasst das Kuppenelement 41 eine abgerundete Vorderseite und seine Oberfläche ist vorzugsweise aus einem weichen Material gefertigt. Außerdem kann wärmeleitfähiger Klebstoff in das Kuppenelement 43 gefüllt werden, um ein Ende (Erfassungsabschnitt 10b) der wärmeleitfähigen Schicht 10 zu befestigen bzw. sicher zu verschließen.
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Als Nächstes, wie in 1 und 6 gezeigt, ist die wänneleitfähige Schicht 10 aus dem Erfassungsabschnitt 10b, der in dem Kuppenelement 41 angeordnet ist, und dem Temperaturangabeabschnitt 10a, der in der schützenden Struktur 40 angeordnet ist, die allgemein aus einer wärmeleitfähigen Schicht aus Metall mit guter thermischer Leitfähigkeit gefertigt ist, zusammengesetzt. In einer Ausführungsform ist der Erfassungsabschnitt 10b benachbart zu dem vorderen Ende des Kuppenelements 41 oder dessen innerer Wand gebildet. Das Thermometer umfasst typischerweise eine Struktur 20 mit Temperaturangabemarkierungen, die entlang dem Temperaturangabeabschnitt 10a angelegt ist, wie etwa durch Beschichten oder Aufdrucken wasserfester Tinten an oder über der Oberfläche des Temperaturangabeabschnitts 10a der wärmeleitfähigen Schicht 10. Obwohl optional, können die wasserfesten Tinten an einer inneren Wand oder einer äußeren Wand der schützenden Struktur 40 beschichtet oder aufgedruckt werden, entsprechend des Temperaturangabeabschnitts 10a.
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Zukehrend zu 2 und 4 wird eine reversible temperaturempfindliche Farbänderungsschicht 30 auf dem Temperaturangabeabschnitt 10a gebildet, um die Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen zu überlappen. Insbesondere hat die temperaturempfindliche Farbänderungsschicht 30 einen ersten (ursprünglichen) Farbzustand in einem vorgeschriebenen Temperaturbereich. Der erste Farbzustand kann gewählt werden, um die Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen zu maskieren bzw. zu bedecken. Im Betrieb ist der Erfassungsabschnitt 10b angepasst, um die thermische Kontaktfläche 43 des Kuppenelements 41 abzutasten bzw. zu erfassen, um den Wärmefluss zu der temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht 30 auf dem Temperaturangabeabschnitt 10a zu leiten. Wie am Besten in 4 gezeigt, wird eine Temperatur erfasst und eine Farbänderungszone 30X mit einem zweiten Farbzustand oder einem transparenten Zustand wird als Reaktion auf die erfasste Temperatur erzeugt bzw. vorgezeigt, wodurch ein entsprechender Temperaturwert in Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen angezeigt wird. Außerdem behält ein verbleibender Abschnitt 30Y der temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht 30 den ursprünglichen Farbzustand immer noch unverändert, da die erfasste Temperatur nicht genug ist, um einen solchen Zustand erscheinen zu lassen.
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Hinweisend auf 2 umfasst der Temperaturangabeabschnitt 10a ein nahes Ende benachbart zu dem Erfassungsabschnitt 10b und ein fernes Ende. Optional werden geringere Temperaturwerte 30a in der Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen an dem nahen Ende benachbart zu dem Erfassungsabschnitt 10b markiert und höhere Temperaturwerte 30n in der Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen an dem fernen Ende markiert, In einem Beispiel ist die temperaturempfindliche Farbänderungsschicht 30 in mehrere Blöcke 30a~30n getrennt und jeder Block entspricht jeweils einer Farbänderungstemperatur. Wenn in dieser Konfiguration, wird der Erfassungsabschnitt 10b erwärmt, um den Wärmefluss zu der reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht 30 zu leiten, und dann können die Blöcke mit den Farbänderungstemperaturen unter der erfassten Temperatur ihren ursprünglichen Farbzustand in den zweiten Farbzustand oder den transparenten Zustand ändern, so dass die Farbänderungszone 30X erzeugt ist, um den entsprechenden Temperaturwert anzuzeigen. Außerdem kann die Farbänderungszone 30X den ersten Farbzustand wiederherstellen, während die erfasste Temperatur allmählich unter die Farbänderungstemperatur der erfassten Blöcke abfällt.
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Wie beispielsweise in 4 und 5 gezeigt, angenommen die erfasste Temperatur ist 37°C, ändert die Farbänderungszone 30X, die die Blöcke mit Farbänderungstemperatur unter 37°C umfasst, ihren ursprünglichen Farbzustand zu dem transparenten Zustand. Andererseits hält der verbleibende Abschnitt 30Y, der die Blöcke mit Farbänderungstemperatur höher als 37°C umfasst, seinen ursprünglichen Farbzustand bei, um die überlappende Struktur 20 mit den Temperaturangabemarkierungen zu bedecken.
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2 zeigt ein Verfahren zur Bildung einer reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht 30 über einer wärmeleitfähigen Schicht 10. In einem Beispiel ist die temperaturempfindliche Farbänderungsschicht 30 in mehrere Blöcke 30a~30n getrennt und jeder Block kann aus einer Farbe entsprechend einer jeweiligen Farbänderungstemperatur zusammengesetzt sein. Außerdem kann die reversible temperaturempfindliche Farbänderungsschicht 30 eine mehrschichtige Struktur sein, wobei ein Block mit mehreren Schichten spezifiziert werden kann für eine höhere Farbänderungstemperatur. Zum Beispiel kann eine erste reversible temperaturempfindliche Farbeänderungsfarbe auf eine gesamte Oberfläche des Temperaturangabeabschnitts 10a beschichtet oder aufgedruckt werden. Dann kann eine zweite reversible temperaturempfindliche Farbeänderungsfarbe auf einen Abschnitt der Oberfläche des Temperaturangabeabschnitts 10a beschichtet oder aufgedruckt werden, so dass die Blöcke 30b bis 30n bedeckt sind. Anders gesagt, kann die letzte reversible temperaturempfindliche Farbeänderungsfarbe nur auf den Block 30n beschichtet oder aufgedruckt werden. In dieser Konfiguration hat der Block 30a mit der geringsten Farbänderungstemperatur eine dünnste Dicke und der Block 30n mit der höchsten Farbänderungstemperatur hat eine dickste Dicke. Obwohl optional, kann die mehrschichtige Struktur der reversiblen temperaturempfindlichen Farbänderungsschicht 30 aus verschiedenen Schichten mit unterschiedlichen Zutaten oder Dotierungsdichten zusammengesetzt sein.
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In solch einem Thermometer ist es nicht nötig, Quecksilber und eine chemische Batterie zu verwenden, die mit Leichtigkeit Umweltverschmutzung verursachen.
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Während die Erfindung anhand von Beispielen und bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist. Ganz im Gegenteil ist es beabsichtigt, verschiedene Variationen und Modifikationen und ähnliche Anordnungen (wie sie einem Fachmann offensichtlich sind) abzudecken. Daher sollte dem Schutzbereich der begleitenden Ansprüche die breiteste Interpretation gewährt werden, um so all diese Modifikationen und ähnlichen Anordnungen zu umfassen.
