JP2003503694A - 高速応答温度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 即時応答ディジタル温度計は可撓性シリコーンプローブ（６）の端部に取り付けられるサーミスタ（１０）を有する。サーミスタ（１０）は非常に短時間で安定温度に達するとともに、予測又は外挿を用いることなく数秒で正確な温度測定を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野及び従来の技術】

接触によって測定するディジタル温度計（接触温度計）の大きな不利点の一つ
は測定時間が長いことである。一般的には、接触温度計は、正確な測定を行なう
には熱平衡に達するのに１分より長い時間を要する。この不利点は赤外線（ＩＲ
）耳温度計の開発における主な推進力であった。

【０００２】 ＩＲ耳温度計は数秒で測定を終えるが、多くの問題を免れない。問題点は多く
の場合、耳の中での誤った位置付けのようなユーザによる装置の誤用が原因とさ
れる。別の問題点は、耳に接触させる時の温度計プローブの影響である。

【０００３】 短時間で数回の測定に基づく予測を行うか又は外挿を行なう接触温度計に対し
て他の方法が開発されているが、これらの方法は異なる周囲条件において同じ結
果をもたらすものではない。

【０００４】 接触ディジタル温度計の測定時間が長いことは２つの主な要因によって生ずる
。第１の要因は温度計プローブの大きな熱質量である。このプローブは一般には
、内部にサーミスタを備えたクロム被覆のアルミニウム管、又はステンレス鋼管
である。サーミスタは熱伝導率の低いエポシキ接着剤によってプローブ内部に固
定される。第２の要因は、金属プローブが一般に接続されているプラスチックハ
ウジングである。このプラスチックハウジングもまた、接触によって測定領域の
温度を低減させる大きな熱質量を有する。さらに、経口温度計では、このプラス
チックハンジングが舌部の正常位置に対し邪魔となり、このため、測定プローブ
の周囲に均一な環境を形成することを妨げることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】

温度計は、数秒で安定測定に達することのできる小さな熱質量を有する測定プ
ローブを有する。この測定プローブは、熱質量の小さい可撓性スリーブを備えた
温度計の本体に接続されている。このスリーブは、接触により測定中の領域の大
きな温度変化を防止する。経口測定では、温度計センサヘッドとプラスチックハ
ウジングとが柔軟に接続されることにより、舌部がその正常位置を維持するとと
もに、測定プローブの周囲に均一な環境を生ずることを可能にする。

【０００６】 かかる温度計は好ましくは、短い測定時間で温度を数回サンプリングして正確
な結果を与える。この温度計は好ましくは、非常に少ない電力消費量で作動し、
費用は標準的なディジタル温度計に匹敵する。

【０００７】

【発明の実施の形態】

図１Ａ及び図１Ｂは、好ましい実施の形態による温度計１の概略構造を示して
いる。サーミスタ１０は可撓性部品又は可撓性プローブ６によってプラスチック
ハウジング７に接続されている。サーミスタ１０及びプラスチックハウジング７
は、シリコーン部品６の成形の間にシリコーンモールドに「インサート」として
取り付けられる。シリコーンはプラスチックハウジングに至るまでの全体にサー
ミスタの導電ワイヤの周囲に耐水層を形成し、ショート又は裂け目からこれらワ
イヤを保護する。シリコーンの硬度は、舌部の下側で屈曲可能なように長手方向
に十分に軟質であるように、３０乃至４０付近のショア硬度が選択される。これ
により、舌部はその正常位置に留まり、周囲に均一な環境ができるようにサーミ
スタを被覆することになる。シリコーン部品６は直腸の測定が行なえるように幅
方向に十分な硬さを有していなければならない。ある実施の形態では、可撓性シ
リコーン部品６はまた、サーミスタ１０をプラスチックハウジング７から熱的に
隔離するように絶縁体としての働きもする。

【０００８】 温度計１は、温度を華氏か摂氏のいずれかの温度で表示する液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）１４を有することが好ましい。温度計１は好ましくは、２つの瞬時押
しボタン１５及び１６を組み込んでいる。ボタン１５は温度計１をオンにするた
めに使用される。オンにされると、温度計１は３２．０℃（８９．６°Ｆ）より
高い温度を感知するたびに自動測定を行なう。周囲室温が３２．０℃（８９．６
°Ｆ）より高い場合、自動測定機能は使用不能とされることが好ましく、ボタン
１５を押すことによって手動操作が実行される。ボタン１６は２つの機能を有す
る。温度計１がオンである間は、ボタン１６は、最近の４つの温度測定値とこれ
らの測定を行なった時間を含む４つのメモリを続けてスクロールする。温度計１
がオフである間、ボタン１６は華氏から摂氏へ、また摂氏から華氏へとディスプ
レイを変化させる。ボタン１５及び１６を同時に押すことによって温度計１がリ
セットされる。

【０００９】 図２は、本発明の好ましい実施の形態による温度計プローブ６の先端及び基部
の断面を示している。サーミスタ１０は非常に小さいことが好ましい。１つの適
用可能なサーミスタはオランダのフィリップスによって製造された２３２２６３
３９０００Ａであり、２本の細長い導電ワイヤ５に接続された温度感知抵抗器３
を含む。この抵抗器３及びワイヤは、熱伝導性の良好な直径が約１ｍｍのセラミ
ック物質２の非常に小さな成形品で保護されている。このサーミスタの安定化時
間Ｔｃは約３秒である。サーミスタ１０は、クロム又はチタンでできた厚さ約１
０μｍのコーティング４によって保護されることが好ましく、このコーティング
は真空蒸着塗装(vacuum coating)又は他の無電解メッキ(electroless coating)
の処理によってコーティングすることが可能である。

【００１０】 図３は温度計１を温度が３７．００℃（９８．６０°Ｆ）の水浴に挿入した後
のサーミスタの温度対時間の実験による安定化グラフを示している。このグラフ
では、温度計１が０．０５°Ｆ（約０．０２８℃）の精度ウィンドウ(accuracy
window)以内で６乃至７秒後に安定化に達することを示している。温度計１は、
温度を表示し表示ビープ音を発する前に１秒間にわたって上記の許容値内で安定
性のために繰り返し読み取り値をチェックすることが好ましい。

【００１１】 図４は温度計１の好ましい実施の形態で使用される電気回路を示している。マ
イクロプロセッサ４１（例えば、日本のエプソンによって製造されたＥＯＣ６０
Ｌ０５）を用いて、好ましくは、マイクロプロセッサ４１に含まれる周波数回路
に対する抵抗によって、サーミスタ１０の抵抗値を測定する。マイクロプロセッ
サ４１はサーミスタ１０の抵抗値に基づいて温度を計算し、その計算された温度
をＬＣＤ１４に表示する。マイクロプロセッサ４１は、以前に測定した温度を記
憶するためのメモリ４３を有することが好ましい。電気回路は電力消費量が少な
いことが好ましい。

【００１２】 図５は、温度計を較正するための好ましい方法５００を示している。ステップ
５０２では、温度計のバイアスが第１の温度で計算される。このバイアスは２つ
の抵抗器４４（図４参照）によって較正されることが好ましい。ステップ５０４
では、温度計の傾き(thermometer slope)が第２の温度で較正される。この傾き
は、４つのスイッチ（図４参照）による、ディジタル式４ビット較正４５によっ
て較正されることが好ましい。これら２つの較正は、３２．０℃（８９．６°Ｆ
）乃至４２．６℃（１０８．７°Ｆ）間の温度範囲において０．０５°Ｆ（０．
０２８℃）の精度を与える。この精度は通常の医療用ディジタル温度計の精度よ
りも４倍高い。

【００１３】 本発明を特定の好ましい実施の形態に関して説明してきたが、ここに示された
特徴及び利点のすべてを提供しない実施の形態を含む、当業者には明白なその他
の実施の形態もまた本発明の範囲に含まれる。したがって、本発明の範囲は既述
した請求の範囲によって定義される。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 温度計の立面図である。

【図１Ｂ】 温度計の平面図である。

【図２】 温度計プローブと可撓性接続部の断面図である。

【図３】 温度計の温度対時間の実験データのグラフである。

【図４】 温度計の電子部品のブロック図である。

【図５】 温度計の好ましい較正方法を示す図である。

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時定数が５秒未満である、硬質且つ薄層の熱伝導層で被覆さ
   れたサーミスタと、 前記サーミスタの抵抗を測定し、少なくともサーミスタの抵抗値に基づいて体
   温を測定するように構成され、且つディスプレイ上に体温を表示するように構成
   される電気回路と、 を含む体温を測定するための温度計。
2. 【請求項２】 前記電気回路がマイクロプロセッサを含む、請求項１に記載
   の温度計。
3. 【請求項３】 経口用、直腸用、及びわきの下用に構成される、請求項１に
   記載の温度計。
4. 【請求項４】 前記サーミスタが取り付けられる可撓性部品をさらに含む、
   請求項１に記載の温度計。
5. 【請求項５】 前記可撓性部品がシリコーンを含む、請求項４に記載の温度
   計。
6. 【請求項６】 前記サーミスタから延出するとともに、前記可撓性部品に埋
   め込まれる複数のリードをさらに含む、請求項４に記載の温度計。
7. 【請求項７】 前記可撓性部品が、前記サーミスタを型に配置し、該型を可
   撓性材料で充てんすることによって形成される、請求項４に記載の温度計。
8. 【請求項８】 前記熱伝導層が真空蒸着塗装によって形成される、請求項１
   に記載の温度計。
9. 【請求項９】 前記電気回路が複数のメモリを含み、これらメモリは測定さ
   れた温度を記憶するように構成される、請求項１に記載の温度計。
10. 【請求項１０】 前記メモリがさらに、温度測定の時間を記憶するように構
    成される、請求項９に記載の温度計。
11. 【請求項１１】 前記メモリの内容を前記ディスプレイに表示させるように
    構成される押しボタンをさらに含む、請求項９に記載の温度計。
12. 【請求項１２】 前記押しボタンが、前記温度計がオンの時に第１の機能を
    有し、温度計がオフの時に第２の機能を有する、請求項１１に記載の温度計。
13. 【請求項１３】 前記温度計が、華氏及び摂氏の一方の温度目盛で温度を表
    示するようにユーザによって構成可能とされる、請求項１に記載の温度計。
14. 【請求項１４】 少なくとも２つの押しボタンをさらに含む、請求項１に記
    載の温度計。
15. 【請求項１５】 前記温度計の機能のすべてが、前記押しボタンを通じてア
    クセス可能とされる、請求項１４に記載の温度計。
16. 【請求項１６】 第１の温度において温度計のバイアスを較正し、 第２の温度において温度計の傾きを較正することを含む、 ディジタル医療温度計の較正方法。
17. 【請求項１７】 前記バイアスが、少なくとも抵抗値を設定することによっ
    て較正される、請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記傾きが、少なくとも複数のスイッチを設定することに
    よって調整される、請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 露出部と埋め込み部を備えた表面を有する温度センサを含
    み、前記露出部は温度計の外表面の一部を構成し、 前記温度センサが、 温度感知抵抗器と、 前記温度感知抵抗器が収容される熱伝導性成形品と、 前記抵抗器から前記熱伝導性成形品を通過し前記埋め込み部まで延びる２つ
    のリードと、 少なくとも一部が前記露出部を形成する保護熱伝導性コーティングと、 を含み、 ディジタル形式で温度を表示するように構成されるディスプレイを含み、 少なくとも前記温度感知抵抗器の抵抗値に基づいて温度を決定するように構成
    されるとともに、前記リード及び前記ディスプレイに接続される温度決定回路を
    含み、 長形部及び該長形部の端部に先端を有するプローブを含み、前記温度センサの
    埋め込み部はプローブの前記先端に埋め込まれ、前記リードは前記長形部内を延
    びる、 人間の体温を測定するための温度計。
20. 【請求項２０】 前記プローブの基部に取り付けられるハウジングをさらに
    含み、前記温度決定回路及び前記ディスプレイは前記ハウジング内に配置される
    、請求項１９に記載の温度計。
21. 【請求項２１】 前記プローブが可撓性材料から成る、請求項１９に記載の
    温度計。
22. 【請求項２２】 前記プローブが固体である、請求項２１に記載の温度計。
23. 【請求項２３】 前記プローブがシリコーンから成る、請求項２３に記載の
    温度計。
24. 【請求項２４】 前記コーティングがクロムから成る、請求項１９に記載の
    温度計。
25. 【請求項２５】 前記コーティングがチタンから成る、請求項１９に記載の
    温度計。
26. 【請求項２６】 前記コーティングは厚さが５０ミクロン未満である、請求
    項１９に記載の温度計。
27. 【請求項２７】 前記コーティングは厚さが約１０ミクロンである、請求項
    １９に記載の温度計。
28. 【請求項２８】 前記温度センサが５秒未満の時定数を有する、請求項１９
    に記載の温度計。
29. 【請求項２９】 初期温度が７２°Ｆから９８．６°Ｆの水浴に浸漬した場
    合に０．０５°Ｆの精度ウィンドウ範囲内に対し１０秒未満の安定化時間を有す
    る、請求項１９に記載の温度計。