DE3309632C2

DE3309632C2 - Vorrichtung zum Aufladen eines elektrischen klinischen Thermometers

Info

Publication number: DE3309632C2
Application number: DE3309632A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yamato Kanagawa Ishii; Hideo Fujinomiya Shizuoka Ishizaka; Susumu Kobayashi; Yutaka Muramoto
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1986-10-02
Also published as: FR2524143B1; GB2117579A; GB2117579B; FR2524143A1; US4684869A; GB8307653D0; DE3309632A1; US4556837A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches klinisches Thermometer, das gekennzeichnet ist durch eine Schaltung (106) zur Messung und Anzeige der Temperatur eines zu messenden (Körper-)Teils, durch eine Sekundärzelle (BT) zur Speisung der Schaltung (106) mit elektrischem Strom, durch einen mit der Sekundärzelle (BT) verbundenen Gleichrichter, durch eine mit letzterem verbundene Stromabnahmespule (L21) zum Induzieren einer Spannung in Abhängigkeit von einer Änderung eines auf die Stromabnahmespule (L21) einwirkenden externen Magnetfelds und durch ein hohles, stabförmiges Gehäuse bzw. Kolben (102) zur Aufnahme der Schaltung (106), der Sekundärzelle (BT), des Gleichrichters und der Stromabnahmespule (L21), wobei die Sekundärzelle (BT) durch die Spannung aufladbar ist, die in Abhängigkeit von der Änderung des externen Magnetfelds in der Stromabnahmespule (L21) induzierbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufladen einer Sekun därzelle (Sammler oder Akkumulator) eines solchen elektronischen klinischen Thermometers.

Description

- die zylindrische Ausnehmung (220) eines Behälters (222, 224) eine Vielzahl von elektronischen klinischen Thermometern (100) aufnimmt,

- die Stromübertragungsspule (LH) um die zylindrische Ausnehmung herum gewickelt ist,

- die zylindrische Ausnehmung (220) einen Innendurchmesser entsprechend Ι/λ/l der Länge oder weniger als die Länge der Thermometer (100) und eine den Innendurchmesser übersteigende axiale Länge besitzt, und

- eine Anlagekante (220') der Ausnehmung (220) die in Schräglage in die zylindrische Ausnehmung (220) eingesetzten klinischen Thermometer so unterstützt, daß die Stromabnahmespulen (L21) im wesentlichen mit der Stromüberüagungsspule (LH) ausgerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromversorgung eine Wandlereinheit zur Umwandlung eines Netz-Wechselstroms in einen Gleichstrom und eine zwischen die Wandlereinheit und die Stromübertragungsspule (LH) geschaltete Oszillatorschaltung zur Erzeugung eines Wechselstroms mit einer höheren Frequenz als derjenigen des Netz-Wechselstroms und zur Lieferung des erzeugten Wechselstroms zur Stromübertragungsspule (LH) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromübertragungsspule (LH) einen Satz von mindestens drei in gleichen Winkelabständen um die zylindrische Ausnehmung herum angeordneten Spuleneinheiten (LUa-LlIf) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromversorgung die Spuleneinheiten (LWa-LYLf) der Stromübertragungsspule (LH) mit Strömen verschiedener Phasen beschickt, um in der zylindrischen Ausnehmung (220) ein umlaufendes Magnetfeld zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagekante (220') durch die Umfangskante der oberseitigen Öffnung der Ausnehmung gebildet ist, und daß die Spuleneinheiten (LHa-LlIf) in den gegenseitigen Abständen

dicht an der oberseitigen Öffnung gewickelt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabnahmespule (L21) einen sich praktisch parallel zur Längsachse des stabförmigen Gehäuses (102) erstreckenden größeren Durchmesser besitzt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufladen eines elektronischen klinischen Thermometers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bisherige elektronische klinische Thermometer enthalten in einem Gehäuse oder Kolben ein wärmeempfindliches Element, etwa einen Thermistor, eine Rechen- und Anzeigeeinheit sowie eine Batterie. Die Rechen- und Anzeigeeinheit besteht aus einem großintegrierten bzw. LSI-Schaltkreis zur Umsetzung einer temperaturabhängigen Änderung des Widerstands des wärmeempfindlichen Elements in eine Änderung der Schwingungsfrequenz von Impulsen, zum Korrigieren der Frequenzänderung zwecks Unterdrückung des Einflusses der Nicht-Linearität des wärmeempfindlichen Elements und zur Umwandlung der korrigierten Frequenzänderung in eine Wiedergabe in Celsius- oder Fahrenheil-Graden, die dann auf einer Anzeigeeinheit in sichtbarer Form dargestellt wird.
Aufgrund der häufigen Benutzung solcher elektronischer klinischer Thermometer in Krankenhäuser u. dgl. wird neuerdings als Stromversorgung für die Rechen- und Anzeigeeinheit eine Sekundärzelle benutzt. Für die Aufladung solcher Sekundärzellen gibt es bereits verschiedene Möglichkeiten: Beispielsweise wird die Sekundärzelle aus dem Gehäuse des Thermometers herausgenommen und dann mittels eines getrennten Ladegeräts aufgeladen. Dieser Ladevorgang gestaltet sich dabei umständlich und zeitraubend, was speziell in Kliniken gilt, in denen eine große Zahl solcher Thermometer im Gebrauch steht und häufig aufgeladen werden muß. Nachteilig ist weiterhin, daß das Thermometergehäuse nicht vollkommen flüssigkeitsdicht gekapselt sein kann, so daß solche Thermometer Sterilisierung und Reinigung mit Wasser und Chemikalien nicht auszuhalten vermögen. Bei einer anderen Vorrichtung wird ein Anschluß des elektronischen klinischen Thermometers mit einem Ladegerät zum Aufladen der Sekundärzelle des Thermometers verbunden. Nachteilig daran ist. daß der Anschluß zu Schwierigkeiten, wie Kontaktstörung.

Anlaß geben kann und das Verbinden der einzelnen Thermometer mit dem Ladegerät umständlich und zeitraubend ist. In der Praxis ist daher dieses gleichzeitige Aufladen einer Anzahl solcher Thermometer unzweckmäßig.

Ein großes elektronisches klinisches Thermometer weist ein eingebautes Ladegerät auf, das zum Aufladen mit einem Netzstromanschluß verbunden wird. Das Ladegerät besitzt dabei selbst große Abmessungen, und jedes Thermometer benötigt einen Anschlußstecker zur Verbindung mit dem Netz. Zudem können bei einem solchen Thermometer Kontaktstörungen am Anschluß auftreten, und es läßt sich nicht ohne weiteres reinigen und sterilisieren.

Bei einer anderen bisherigen Vorrichtung sind ein elektronisches klinisches Thermometer und ein von diesem getrenntes Ladegerät an Unter- bzw. Oberseite mit Spulen versehen, die dadurch elektromagnetisch aneinander angekoppelt werden können, daß das im wesent-

lichen kastenförmige Thermometer auf eine vorgegebene Stelle des Ladegeräts aufgesetzt wird, um die Sekundärzelle des Thermometers aufzuladen. Hierbei ist eine wirksame Aufladung nur dann möglich, wenn die Spulen zur einwandfreien gegenseitigen elektromagnetischen Ankopplung sehr genau zueinander ausgerichtet werden; zudem können mehrere Thermometer dieser Art nicht gleichzeitig aufgeladen werden. Für diesen Zweck muß eine der Zahl der aufzuladenden Thermometer entsprechende Zahl von Ladegerätspulen vorgesehen werden. Demzufolge vergrößern sich die Abmessungen des Ladegeräts bis zu dem Punkt, an welchem es für die praktische Verwendung ungeeignet wird, sofern nicht eine große Zahl solcher Thermometer damit aufgeladen werden sollen.

Im einzelnen ist aus der US-PS 41 09 527 eine Meßvorrichtung zum Messen von pH-Wert und Temperatur einer Flüssigkeit bekannt, bei der alle Teile eines Ladegeräts von einer Sekundärspule eines Transformators ab nicht im länglichen Behälter einer Meßsonde, sondern in einem an diesem Behälter angebrachten Kasten vorgesehen sind. Dieser Kasten enthält also neben der Elektronik zur Verarbeitung der Meßsignale auch die Sekundärzelle und alle Teile des zugehörigen Ladegeräts von der Sekundärspule des Transformators ab. Der die Primärspule des Transformators enthaltende Teil des Ladegeräts befinden sich in einem Ständer. Zum Laden der Sekundärzelle im Kasten wird die Meßvorrichtung in den Ständer eingesetzt. Dieses Einsetzen muß in der Weise erfolgen, daß sich ein Fenster des Kastens und ein Fenster des Ständers genau gegenüberliegen. Nur in dieser Stellung ist nämlich eine magnetische Kopplung zwischen der Primärspule und der Sekundärspule gegeben. Auch bei dieser bekannten Meßvorrichtung kann somit immer nur eine Meßsonde in den Ständer eingesetzt werden, so daß die Sekundärzellen mehrerer Meßsonden nicht gleichzeitig mit Hilfe des Ständers geladen werden können. Auch ist dafür Sorge zu tragen, daß das Einsetzen der Meßsonde in den Ständer stets in genau ausgerichteter Lage erfolgt, damit eine Aufladung der Sekundärzelle möglich ist.

Weiterhin ist aus der DE-OS 25 15 635 ein ambulantes selbstanzeigendes elektronisches Einhand-Thermometer. insbesondere für die Kontaktmessung von Temperaturen in Labors und Krankenhäusern, bekannt. Bei diesem Thermometer sind alle zu seinem Betrieb erforderlichen elektrotechnischen Bestandteile einschließlich seines Temperaturmeßfühlers nach Möglichkeit in geringsten Abmessungen, jedoch ohne eine elektrochemische Spannungsquelle, in einem gemeinsamen flüssigkeitsdichten, ganz oder teilweise durchsichtigen Gefäß aus Glas oder einem Kunstharz eingeschlossen bzw. eingesiegelt. Für den Betrieb des Thermometers ist in einem von dem genannten Gefäß getrennten besonderen Behälter eine auswechselbare elektro-chemische Batterie angeordnet. Das versiegelte flüssigkeitsdichte Gefäß selbst enthält somit keine Batterie und auch die in einem getrennten Behälter angeordnete Batterie ist nicht aufladbar.

Mit den beschriebenen Vorrichtungen lassen sich somit die Sekundärzellen mehrerer elektronischer klinischer Thermometer nicht wirksam bzw. wirtschaftlich gleichzeitig aufladen. Hierdurch wird der Vorteil der Verwendung von Sekundärzellen, die nicht periodisch ausgewechselt zu werden brauchen, insbesondere in Kliniken u. dgl., in denen eine große Anzahl solcher Thermometer benötigt wird, zunichte gemacht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die

Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit ihr auf einfache Weise eine Vielzahl klinischer Thermometer zuverlässig und ohne großen Aufwand in kurzer Zeit aufgeladen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6.

Tm folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines elektronischen klinischen Thermometers mit eingebauter Sekundärzelle als Stromversorgung sowie einer Ladevorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Thermometers,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer in das Thermometer eingebauten Rechen- und Anzeigeeinheit,

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung mehrerer elektronischer klinischer Thermometer während des Aufladevorgangs mittels der Ladevorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines elektronischen klinischen Thermometers und einer Ladevorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform,

Fig. 6 eine Aufsicht zur Darstellung der Relativanordnung von Stromübertragungsspulen bei noch einer anderen Ausfühmngsform und

Fig. 7 ein Schaltbild des Anschlusses von Stromübertragungsspulen bei einer weiteren Ausführungsform.

Ein durch eine Sekundärzelle (Sammler bzw. Akkumulator) gespeistes elektronisches klinisches Thermometer 100 weist ein hohles, kolbenförmiges Gehäuse 102 aus einem Kunststoff, wie Polypropylen oder Styrol-Butadien-Acrylnitrilharz, und mit größeren Abmessungen als ein flaches klinisches Quecksilberthermometer auf. Gemäß Fig. 2 hat das Thermometer 100 auch ein wärmeempfindliches Element 104, etwa einen Thermistor, sowie eine Rechen- und Anzeigeeinheit 106 in Form eines großintegrierten bzw. LSI-Schaltkreises, aufladbare Sekundärzellen BT und eine um die Längsachse des Gehäuses 102 herum angeordnete Stromabnahmespule L21, wobei diese Teile sämtlich flüssigkeitsdicht in das Gehäuse 102 eingekapselt sind.

Temperaturmessungen erfolgen mittels einer den Aufbau gemäß Fig. 3 besitzenden Rechen- und Anzeigeeinheit 106. Eine temperaturabhängige Änderung des Widerstandswerts des wärmeempfindlichen Elements 104 wird in eine Änderung der Schwingungsfrequenz eines Ausgangssignals eines RC-Oszillators 108, an den das wärmeempfindliche Element 104 angeschlossen ist, umgesetzt. Die Frequenzänderung wird durch einen Zähler 110 gezählt. Eine Datenverarbeitungsschaltung 116 korrigiert die Zählung des Zählers 110 auf der Grundlage von temperaturbezogenen Korrekturdaten, die in einem leistungslosen bzw. nicht-flüchtigen Speicherelement 112 für das Element 104 und den Oszillator 108 abgespeichert sind. Die korrigierte Größe wird in eine Temperaturanzeige in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit umgewandelt, die in einem Randomspeicher RAM gespeichert und auf einer Anzeige 114 in sichtbarer Form wiedergegeben wird.

Wahlweise kann das nicht-flüchtige Speicherelement 112 durch einen Speicher ersetzt werden, der Korrelationsdaten zwischen dem Ausgangssignal des Zählers 110 und der Temperatur speichert (vgl. JP-OS 57-11 70 88). Im vorliegenden Fall können die Tempera-

turdaten nach Maßgabe des Ausgangssignals des Zählers 110 aus dem nichtflüchtigen Speicherelement ausgelesen werden.

Gemäß Fig. 1 ist die Stromabnahmespule L21 über eine Diode D21 und einen strombegrenzenden Widerstand R21 parallel über die Sekundärzellen BT geschaltet. Gemäß Fig. 2 befindet sich die Stromabnahmespule L21 im wesentlichen zentral im Gehäuse 102. Die Diode D21 und der Widerstand R21 können in der Rechen- und Anzeigeeinheit 106 angeordnet sein. Die Diode D21 bewirkt eine Gleichrichtung eines in der Spule L21 induzierten Stroms durch Halbweg-Gleichrichtung. Der Widerstand R21 dient zum Stabilisieren eines beim Aufladen der Sekundärzellen BT fließenden Stroms. Die Sekundärzellen, bei der dargestellten Ausführungsform Nickel-Cadmium-Zellen, speisen die Rechen- und Anzeigeeinheit 106 mit elektrischem Strom.

Die Schaltung der Rechen- und Anzeigeeinheit 106 wird durch die Sekundärzellen BT ständig mit Strom gespeist und enthält einen kontaktlosen Schalter. Im normalen, unwirksamen Zustand wird nur ein Teil der Rechen- und Anzeigeeinheit 106, der für eine grobe Temperaturüberwachung mit dem wärmeempfindlichen Element 104 benötigt wird, aktiviert, während sich der Rechenabschnitt, der Anzeigeabschnitt (nicht dargestellt) und die anderen Schaltkreise in Form eines Mikrorechners in einem Bereitschaftszustand befinden. Wenn das elektronische klinische Thermometer nicht benutzt wird, verbraucht es somit nur eine geringe Strommenge. Das wärmeempfindliche Element 104 überwacht normalerweise die Temperatur eines Teils eines menschlichen Körpers mit vergleichsweise grober Auflösung, beispielsweise während einer festen Zeitspanne von 4 s, zur Überwachung der Schwingungsfrequenz mit kurzen Durchtastzeiten. Wenn sich das Thermometer in Berührung mit dem menschlichen Körper befindet und die Temperatur bei einer bestimmten Höhe von z. B. 30° C in einem bestimmten Ausmaß, z. B. 0,3⁼ C je 4 s ansteigt, wird der kontakilose Schalter betätigt, um die anderen Schaltkreise der Rechen- und Anzeigeeinheit 106 zur Überwachung der Schwingungsfrequenz mit längeren Durchtastzeiten bei einer Periode von z. B. 1 s an Spannung zu legen. Die Temperaturmessung erfolgt daher mit höherer Auflösung.

Anstelle des kontaktlosen Schalters kann ein nicht dargestellter magnetischer Zungenschalter mit Ruhekontakten zur Verbindung der Rechen- und Anzeigeeinheit 106 mit den Sekundärzellen BTbenutzt werden. Ein Etui zur Unterbringung des elektronischen klinisehen Thermometers 100 weist dabei einen Dauermagneten in einer Lage auf, in welcher sich der Zungenschalter befindet, wenn das Thermometer 100 in das Etui eingelegt ist. Beim Einlegen des Thermometers 100 in das Etui wird der Kontakt des Zungenschalters unter dem durch den Dauermagneten erzeugten Magnetfeld geöffnet. Die Rechen- und Anzeigeeinheit 106 wird hierbei durch die Sekundärzellen B T nur dann gespeist, wenn das Thermometer 100 aus dem Etui entnommen worden ist. Mittels des Zungenschalters oder des kontaktlosen Schalters kann die Stromaufnahme von den Sekundärzellen BT herabgesetzt werden.

Das durch die Sekundärzellen gespeiste elektronische klinische Thermometer besitzt eine solche stabförmige äußere Gestalt, daß mehrere derartige Thermometer ohne weiteres zusammen in einen Raum eingebracht werden können, in welchem die Magnetflußdichte großen Änderungen unterliegt bzw. die Auflade Wirksamkeit groß ist, wenn diese Thermometer durch induktive Ankopplung aufgeladen werden.

Eine Ladevorrichtung 200 (Fig. 1) umfaßt eine Stromversorgungseinheit (Netzgerät) 202 zum Gleichrichten eines an einem Stecker 204 abgenommenen Netz-Wechselstroms und einen Oszillator 206 zur Lieferung einer vergleichsweise hohen Frequenz mittels des von der Stromversorgungseinheit 202 gelieferten Gleichstroms. Die Stromversorgungseinheit 202 besteht aus zwei Dioden DIl, D12 als Spannungsverdoppler für die Gleichrichtung, einen Kondensator C12 zur Unterdrückung von Welligkeit, wobei Dioden und Kondensator zu einem π-Netz geschaltet sind, einer (Schmelz)-Sicherung F, Widerständen KlI, Kl2 und einem Kondensator CIl, über welche die Dioden und der Kondensator des π-Netzes mit dem Stecker 204 verbunden sind. Der gleichgerichtete Gleichstrom wird über Leitungen 208, 210 zum Oszillator 206 geleitet. Zwischen die Leitungen 208, 210 sind ein NPN-Transistor Q und ein mit diesem in Reihe geschalteter Kondensator C12 geschaltet. Die Basis des Transistors Q ist über einen Widerstand Kl3 und einen zu diesem parallelgeschalteten Kondensator C14 an die eine Klemme einer Spule L12 angeschlossen. Die andere Klemme der Spule L12 ist mit der Leitung 208 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q ist mit der Kathode einer Diode D13 und über die Leitung 208 mit einer Stromübertragungsspule LIl verbunden. Die Spulen LIl und L12 sind magnetisch gekoppelt, so daß sie eine positive Rückkopplungs- bzw. Mitkopplungsschleife zum Transistor Q über den Kondensator C14 bilden. Bei dieser Konstruktion kann der Transistor Q auf einer Frequenz schwingen, die wesentlich höher ist als die Frequenz des von einem Netzstromanschluß zur Stromversorgungseinheit 202 gelieferten Wechselstroms. Das Schwingungsausgangssignal des Transistors Q wird zur Stromübertragungsspule LIl geleitet. Durch zweckmäßige Wahl der Schaltungskonstanten zwecks Erhöhung der Schwingungsfrequenz kann ein hoher Wirkungsgrad mit einer kleinen Windungszahl der Spulen erzielt werden, so daß der Gesamtaufbau der Ladevorrichtung kleinere Abmessungen erhalten kann.

Gemäß Fig. 4 ist die Ladevorrichtung 200 in einem kasteniörmigen Gehäuse 222 untergebracht, das eine becherförmige, zylindrische Ausnehmung 220 zur Aufnahme einer Anzahl von stabförmigen elektronischen klinischen Thermometern 100 aufweist, die nicht vorher zu einem Bündel zusammengefaßt zu werden brauchen. Zur besseren Verdeutlichung ist in Fig. 4 nur die Stromübertragungsspule LIl dargestellt.

Die in schräger, etwa lotrechter Lage in die zylindrische Ausnehmung 220 eingesetzten Thermometer 100 stützen sich an einem Boden 226 und einer Randkante als Anlagekante 220' der Ausnehmung 220 ab. Letztere besitzt eine solche Tiefe, daß die Stromabnahmespulen L21 der in die Vertiefung 220 eingesetzten Thermometer 100 im wesentlichen auf der Höhe der im Gehäuse 222 neben der Anlagekante 220' montierten Stromübertragungsspule LIl ausgerichtet sind. Die in die zylindrische Ausnehmung 202 eingesetzten Thermometer 100 legen sich im wesentlichen in schräger Lage an die Anlagekante 220' an, wobei zwischen der Stromübertragungsspule LIl und der Stromabnahmespule L21 eine gegenseitige Induktion mit niedriger statistischer Verteilung oder Streuung entsteht.

Die Stromübertragungsspule LIl ist um die obere bzw. Einsetzöffnung der zylindrischen Ausnehmung 220

herum angeordnet, die ihrerseits so ausgeformt ist, daß sie einen die elektronischen klinischen Thermometer 100 enthaltenden Behälter 224, beispielsweise einen gewöhnlichen Becher, aufzunehmen vermag. Obgleich in Fig. 4 die Thermometer 100 in einem solchen Becher angeordnet sind, können sie - wie erwähnt - auch unmittelbar in die zylindrische Ausnehmung 220 gestellt werden. Der Behälter 224 besteht - wie üblich - aus Glas oder Kunststoff. Wenn der Behälter 224 zum Ablegen der Thermometer 108 benutzt wird, ist der Boden der zylindrischen Ausnehmung 220 keinerlei Formeinschränkungen unterworfen, sofern er den abgesetzten Behälter 224 zu tragen vermag. Der Behälter 224 kann ein oder mehrere Thermometer 100 der in Fig. 2 dargestellten Art mit nach unten gerichtetem wärmeempfindlichen Element 104 aufnehmen. Wenn sich mehrere Thermometer 100 in dem in die Ausnehmung 220 eingesetzten Behälter 224 befinden, liegen ihre Stromabnahmespulen L21 unabhängig von der jeweiligen Lage der Thermometer 100, beispielsweise der Lagen A, B, C und D gemäß Fig. 4, stets in dichter Nähe zur Stromübertragungsspule LIl. Die Stromabnahmespulen L21 befinden sich somit in einem Raum, in welchem sich die Magnetflußdichte innerhalb eines durch die Stromübertragungsspule LIl erzeugten Wechselmagnetfelds stark ändert. Die Stromübertragungsspule LIl der Ladevorrichtung 200 und die Stromabnahmespulen L21 der Thermometer 100 sind auf die durch die gegenseitige Induktion M in Fig. 1 angedeutete Weise elektromagnetisch induktiv aneinander angekoppelt.

Die in den Thermometern 100 enthaltenen Sekundärzellen können auf diese Weise ohne die Notwendigkeit für eine genaue Ausrichtung sicher aufgeladen werden, indem die Thermometer 100 einfach in die zylindrische Ausnehmung 220 eingesetzt werden.

Je kleiner Abstand und Winkel zwischen den Spulen LIl und L21 sind, um so größer ist die erzielte induktive Ankopplung. Zur Verhinderung eines Überladens werden die Sekundärzellen BT fortlaufend mit einem kleinen Strom aufgeladen, d. h. durch Pufferladung. Der Behälter 224, die Stromübertragungsspule LIl und die Stromabnahmespulen L21 sollten bezüglich Abmessungen und gegenseitiger Lagenbeziehung so gewählt sein, daß die Sekundärzellen BT entsprechend ihren jeweiligen Ladekennlinien aufgeladen werden und übermäßige oder unzureichende Aufladung vermieden wird. Versuche haben gezeigt, daß die Sekundärzellen ohne weiteres in der Stellung C (Fig. 4) des Thermometers 100 aufgeladen werden können, wenn der Winkel zwischen der Längsachse des Thermometers 100 und dem Boden des Behälters 224 etwa 45° oder mehr beträgt. Das Thermometergehäuse 102 besteht dabei beispielsweise aus Kunststoff und besitzt einen Durchmesser von 15 mm. Die Stromabnahmespule L21 besitzt 1000 Windungen, eine Selbstinduktivität von 5,5 mH und einen Durchmesser von 6 mm; sie ist in einem Abstand von 40 mm vom distalen Ende des Thermometergehäuses 102, an welchem sich das wärmeempfindliche Element 104 befindet, im Gehäuse 102 angeordnet. Mehrere elektronische klinische Thermometer 100 dieser Konstruktion werden in den Behälter 224 in Form eines handelsüblichen Bechers eines Fassungsvermögens von 200 ml, eines Durchmessers von 60 ml und einer Höhe von 80 mm gestellt. Die Stromübertragungsspule LIl ist im Gehäuse 222 der Ladevorrichtung 200 in einer Höhe von 35 mm über dem Boden 226 der zylindrischen Ausnehmung 220 montiert. Die Spule LIl weist 200 Windungen, eine Selbstinduktivität von 6,6 mH und einen Durchmesser von 80 mm auf. Nickel-Cadmium-Zellen einer Nennkapazität von 10 mAh erfordern einen Pufferladestrom im Bereich von 50-330 μΑ. Mit einem strombegrenzenden Widerstand Λ21 eines Widerstandswerts von 10 kQ können ausreichend große Ladeströme erzielt werden, beispielsweise solche von 103 μΑ in der Position A, von 74 μΑ in der Position B, von 52 μΑ von Position C bzw.

ίο von 67 μA in der Position D.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Ladevorrichtung und des elektronischen klinischen Thermometers erläutert.
Mindestens ein elektronisches klinisches Thermometer 100 wird in den Behälter 224 gestellt, der dann in die zylindrische Ausnehmung 220 in der Ladevorrichtung 200 gesetzt wird. Auf diese Weise können ein oder mehrere Thermometer in einem kleinen Raum guter Aufladewirksamkeit untergebracht werden, wobei eine enge induktive Ankopplung zwischen der Stromübertragungsspule LIl und den Stromabnahmespulen L21 gewährleistet wird. Der über den Stecker 204 zugeführte Netzstrom wird durch die Stromversorgungseinheit 202 gleichgerichtet, und der gleichgerichtete Gleichstrom wird über die Leitungen 208, 210 zum Oszillator 206 geleitet. Da die Stromübertragungsspulen LIl, L12 magnetisch gekoppelt sind und eine Mitkopplungsschleife zum Transistor Q besteht, schwingt letzterer auf einer Frequenz, die wesentlich höher ist als die Netz-Wechselstromfrequenz. Die Stromübertragungsspule LIl wird durch die Schwingungsfrequenz zur Erzeugung eines sie umschließenden Hochfrequenz-Wechselmagnetfelds angeregt, wodurch ein Wechselstrom in den Stromabnahmespulen L21 der Thermometer 100 induziert wird, die induktiv an die Stromübertragungsspule LIl angekoppelt sind. Der hierbei in jeder Stromabnahmespule L21 induzierte Wechselstrom wird durch die Diode D21 zu einem Gleichstrom gleichgerichtet, welcher die Sekundärzellen BT über den strombegrenzenden Widerstand RZl auflädt.

Nach dem Aufladen werden die Thermometer 100 zur Benutzung aus dem Behälter 224 entnommen. Wenn die Rechen- und Anzeigeeinheit 106 einen kontaktlosen Schalter für Temperaturmessung bei Berührung mit einem menschlichen Körper aufweist, werden alle Schaltungen oder Schaltkreise in dieser Einheit 106 wirksam, falls ein Temperaturanstieg auf 30° C oder mehr mit einer Geschwindigkeit von 0,3° C oder mehr in jeweils 4 s festgestellt wird, so daß eine Temperaturmessung mit hoher Auflösung erfolgt. Die gemessene Temperatur wird an der Anzeige 114 der Rechen- und Anzeigeeinheit 106 während einer bestimmten Zeitspanne angezeigt, und zwar in Abhängigkeit von der Erfassung eines Temperaturabfaüs aufgrund der Trennung des Thermometers 100 von der Meßstelle am menschlichen Körper oder nach Maßgabe einer in einem Zeitgeberschalter für die Temperaturmessung eingestellten Zeitspanne.

Fig. 5 veranschaulicht ein elektronisches klinisches Thermometer mit Sekundärzellen als Stromversorgung gemäß einer anderen Ausführungsform sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufladen dieser Sekundärzellen. Das elektronische klinische Thermometer 100a weist eine praktisch parallel zur Achse seines Kolbens 102 liegende Stromabnahmespule L21a auf. Eine in Fig. 5 nicht näher veranschaulichte Ladevorrichtung umfaßt eine Anzahl von Stromübertragungsspulen LUa-LlIf, deren Windungen jeweils in

Ebenen praktisch parallel zur Umfangsfläche eines Behälters 224 gewickelt sind und die ihrerseits um den Behälter 224 herum angeordnet sind. Die Stromübertragungsspulen LUa-LUf werden durch Wechselströme erregt, die in einer bestimmten Sequenz angelegt werden, so daß im Behälter 224 ein umlaufendes Magnetfeld erzeugt wird. Die elektromagnetisch an die Stromübertragungsspulen LlIa-LUf angekoppelte Stromabnahmespule Lila des Thermometers 100a wird durch das umlaufende Magnetfeld unter Erzeugung einer elektromotorischen Kraft zum Aufladen der Sekundärzellen erregt. Obgleich gemäß Fig. 5 sechs Stromübertragungsspulen LWa-LWf dargestellt sind, können auch drei oder mehr derartige Stromübertragungsspulen vorgesehen sein, wie sie zur Erzeugung des umlaufenden Magnetfelds benötigt werden. Die Stromübertragungsspulen können unmittelbar durch mit einem üblichen Netzstecker abgenommene Dreiphasen-Wechselströme erregt werden. Wenn die Stromabnahmespule im Thermometer 100a groß genug ist, können die Sekundärzellen mit einem niederfrequenten Strom wirksam aufgeladen werden.

Da die Dreiphasen-Netzwechselströme um 120° außer Phase sind, sollten die Stromübertragungsspulen LUa-LWf gemäß Fig. 6 in elektrischen Winkelabständen von 180° und mechanischen Winkelabständen von 60° angeordnet oder gemäß Fig. 7 einfach in Sternschaltung geschaltet sein, um ein umlaufendes Magnetfeld zu erzeugen.

Es können somit ein einziges elektronisches klinisches Thermometer oder eine beliebige Zahl solcher Thermometer sicher und wirksam gleichzeitig mittels einer einzigen Ladevorrichtung aufgeladen werden, ohne daß die in den Thermometern angeordneten Spulen genau ausgerichtet zu werden brauchen. Die maximale Zahl der auf diese Weise aufladbaren Thermometer wird nur durch die Abmessungen des sie aufnehmenden Behälters begrenzt. Die elektrische Stromzufuhr von der Ladevorrichtung zu den Sekundärzellen in den elektronischen klinischen Thermometern erfolgt durch induktive Ankopplung zwischen der Stromübertragungsspule und den Stromabnahmespulen, jedoch nicht über irgendwelche mechanischen Kontakte. Infolgedessen kann das Gehäuse des Thermometers flüssigkeitsdicht gekapselt sein und somit eine SterilisieruDg und Reinigung ohne weiteres aushalten. Das Thermometer läßt sich leichter aufladen, als sich die bisherigen klinischen Quecksilberthermometer reinigen lassen, und in Bechern o. dgl. aufbewahren. Das Thermometer kann • if geladen werden, während es sich in einem eine anti- SO septische Lösung enthaltenden Behälter befindet. Die elektrische Verbindung zwischen der Ladevorrichtung und dem aufzuladenden elektronischen klinischen Thermometer ist dabei nicht mit Störungseinflüssen, wie Kontaktstörungen, behaftet, die bei mechanischen Kontakten vorkommen können. Das Gehäuse des Thermometers besitzt keinerlei Vorsprünge, etwa in Form eines von Hand zu betätigenden Schalters, so daß diesbezüglich keine Störungsgefahr durch ungewollte Betätigung eines solchen Vorsprungs besteht; dadurch wird eine verbesserte Zuverlässigkeit im Gebrauch gewährleistet. Die Ladevorrichtung speist die Stromübertragungsspule mit einem Strom einer Schwingungsfrequenz, die über der Frequenz des Netzstroms liegt. Infolgedessen können die Stromübertragungsspule in der Ladevorrichtung sowie die Stromabnahmespule im elektronischen klinischen Thermometer in Form von Hochleistungsspulen mit kleiner Windungszahl vorliegen. Aus diesem Grund können sowohl das elektronische klinische Thermometer als auch die Ladevorrichtung jeweils kleinere Abmessungen besitzen.

Die Stromübertragungsspule in der Ladevorrichtung kann unmittelbar durch ein Wechselstromnetz gespeist werden, falls auf kleinere Abmessungen der Ladevorrichtung verzichtet werden kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufladen eines elektronischen klinischen Thermometers, das eine Schaltung zur Messung und Anzeige der Temperatur eines zu messenden (Körper-)Teils, eine Sekundärzelle zur Speisung dieser Schaltung mit elektrischem Strom, einen mit der Sekundärzelle verbundenen Gleichrichter, eine mit letzterem verbundene Stromabnahmespule zum Induzieren einer Spannung in Abhängigkeit von einer Änderung eines auf die Stromabnahmespule einwirkenden externen Magnetfelds und ein hobles, stabförmiges Gehäuse zur Aufnahme der Schaltung, der Sekundärzelle, des Gleichrichters und der Stromabnahmespule aufweist, mit einer Stromübertragungsspule und einer Wechselstromversorgung zur Lieferung eines Wechselstroms zur Stromübertragungsspule, wodurch die Sekundärzelle des Thermometers durch induktive Kopplung zwischen der Stromübertragungsspule und der Stromabnahmespule aufladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß