JP2012132818A - 温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感温素子の電気的接続を行う電気接続部材の熱抵抗と感温素子の実装状態の影響を排除して誤差の少ない高精度な温度測定装置を提供する。
【解決手段】第１の熱流路体２１とこの第１の熱流路体２１を囲むように配設した第２の熱流路体２２〜２５を有し、第１の熱流路体の入口２１ａと出口２１ｂに対向して対となる第１の感温素子３１ａ、３１ｂを備え、第２の熱流路体の入口２２ａ〜２５ａと出口２２ｂ〜２５ｂに対向して対となる第２の感温素子３２ａ〜３２ｈを備えると共に、電気接続部材としてのＦＰＣ４０が対となる感温素子を外側から挟んで実装することで、対となる感温素子の間には熱流路体のみを配設する構成とした。これにより、電気接続部材の熱伝導率のばらつきや感温素子の実装状態による熱抵抗の変動の影響を排除し、高精度に深部体温を算出できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、体表面の温度情報から深部体温を算出する温度測定装置に関する。

従来より、病院等では定期的に患者の体温を測定し、体温の管理を行っている。また、手術時における体温管理や血流状態の監視などで、深部体温を測定することは重要であり、熱流補償法と呼ばれるヒータを用いた深部体温測定装置が知られている。しかし、ヒータを用いた深部体温測定装置は、装置自体が大きくなると共に消費電力も大きく、扱いにくいという問題があった。

このような背景から、非加熱型で深部温度を測定する深部温度測定装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。以下、この特許文献１に開示されている従来の深部温度測定装置の概略を図１３の断面図を用いて説明する。図１３において、従来の深部温度測定装置の温度測定部２００は、第１温度測定部２１０（左部）と第２温度測定部２５０（右部）とを連結したものである。

第１温度測定部２１０は、左ガイドリング２１１、左第１温度センサ２１２、左断熱材（熱流路）２１３、左第２温度センサ２１４、左温度安定材２１５、左スプリング２１６、左パイプ２１７などで構成され、第２温度測定部２５０は、右ガイドリング２５１、右第１温度センサ２５２、右断熱材（熱流路）２５３、右第２温度センサ２５４、右温度安定材２５５、右スプリング２５６、右パイプ２５７などで構成される。

左第１温度センサ２１２と右第１温度センサ２５２は、検温時に皮膚に同時に接触して温度測定を行えるように同一平面上に配置されている。また、左第１温度センサ２１２に対向する左第２温度センサ２１４の間には左断熱材２１３が、右第１温度センサ２５２に対向する右第２温度センサ２５４の間には右断熱材２５３が配置される。また、左右の断熱材２１３、２５３は、熱流路体であって厚みを変えて熱抵抗値が異なるように設定されている。そして、左右の第１温度センサと左右の第２温度センサにより４箇所の温度を測定し、生体の深部体温を算出できることが示されている。

特開２００９−２３６６２４号公報（第８頁、第２図）

上記従来の特許文献１の深部温度測定装置には、温度センサ（感温素子）への電気的接続を行う電気接続部材についての記載は無いが、温度センサから温度情報を得るには、温度センサとの電気的接続が不可欠である。しかし、この温度センサとの電気的接続のための電気接続部材は熱抵抗を有しているので、個々の電気接続部材の熱伝導率も測定して算出過程に入れなければ正確な温度測定を行うことができない。

本発明の目的は、感温素子の電気的接続を行う電気接続部材の影響を排除して、誤差の少ない高精度な温度測定装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の温度測定装置は、下記記載の構成を採用する。

本発明の温度測定装置は、第１の熱流路体と該第１の熱流路体の入口及び出口のうち少なくとも出口に備えられた第１の感温素子とを有し、熱伝導方程式によって深部体温が算出可能な温度測定装置において、第１の感温素子と電気的に接続された電気接続部材が、第１の感温素子に対して第１の熱流路体と反対側に配置されていることを特徴とする。

また、第１の熱流路体の周辺に配設された第２の熱流路体をさらに備え、該第２の熱流路体の入口及び出口のうち少なくとも出口には、電気接続部材と電気的に接続された第２の感温素子が備えられており、電気接続部材は、第１及び第２の感温素子に対して第１及び第２の熱流路体と反対側に配置されていることを特徴とする。

また、第２の熱流路体は複数あり、該複数の第２の熱流路体と第１の熱流路体はそれぞれ熱的に分離していることを特徴とする。

また、第２の熱流路体は第１の熱流路体の周囲を囲むリング形状となっており、該第２の熱流路体と第１の熱流路体は熱的に分離していることを特徴とする。

また、電気接続部材は、フレキシブルプリント基板で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、感温素子と電気的に接続する電気接続部材を、感温素子に対してこの感温素子に接する熱流路体と反対側に配置したので、電気接続部材の熱伝導率を測定する必要がない。したがって、誤差の小さい高精度な温度測定装置を提供することが出来る。

本発明の第１の実施形態の温度測定装置の構成を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の温度測定部の構成を説明する断面図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の温度測定部の裏面を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の温度測定部に直接接続する制御部を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の温度測定部にケーブルによって接続する制御部を説明する斜視図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の内部構成を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定部の模式的な拡大断面図と等価回路及び深部体温の算出式を示す説明図である。 １熱流路で、感温素子が入口と出口に配置されている場合の温度測定部の模式的な拡大断面図と等価回路図である。 ２熱流路で、感温素子がそれぞれの出口にのみ配置されている場合の温度測定部の模式的な拡大断面図と等価回路図である。 本発明の第１の実施形態の温度測定装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の温度測定装置の構成を説明する斜視図である。 本発明の第３の実施形態の温度測定装置の構成を説明する斜視図と断面図である。 従来の深部温度測定装置の構成を説明する断面図である。

以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
［各実施形態の特徴］
第１の実施形態の特徴は、第１と第２の熱流路体を分離する筐体が断熱に優れた空気層（又は真空層）を有し、この筐体と熱流路体とを挟むように感温素子を実装する電気接続部材を配設することである。第２の実施形態の特徴は、熱流路体を分離する筐体が高熱抵抗体の発泡スチロールであり、この発泡スチロールの筐体と熱流路体とを挟むように感温素子を実装する電気接続部材を配設することである。第３の実施形態の特徴は、第１の実施形態の簡易型であり、空気層（又は真空層）を有する筐体とリング形状の第２の熱流路体とを備え、この筐体と熱流路体とを挟むように感温素子を実装する電気接続部材を配設することである。
（第1の実施形態）

［第１の実施形態の温度測定装置の構成説明：図１、図２］
第１の実施形態の温度測定装置の構成を図１、図２を用いて説明する。まず、図１（ａ）は第１の実施形態の温度測定装置を構成する温度測定部の斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の温度測定部に装着する電気接続部材としてのフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと略す）の斜視図であり、図２は図１（ａ）の温度測定部の中心を通る切断線Ａ−Ａ´での断面を示した断面図である。なお、図１（ａ）は感温素子を実装するＦＰＣの図示を省略しているが、これは、感温素子と熱流路体の位置関係をわかりやすく示すためである。

図１及び図２において、第１の実施形態の温度測定装置１は、被測定物（図示せず）に触れて温度を測定する温度測定部１０と、後述する制御部（図４、図５参照）とを有している。

温度測定部１０は、筐体１１と、筐体１１の略中心に位置する第１の熱流路体（断熱材）２１と、第１の熱流路体２１の周囲を囲むように配設される４つの第２の熱流路体２２〜２５と、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ａ〜３２ｈの合計１０個の感温素子と、この感温素子を電気的に接続するＦＰＣ４０で構成される。

筐体１１は図示するように、円形の枠状であり、筐体１１の内部は空気層１２による空洞で構成される。この筐体１１の材質は第１の熱流路体２１や第２の熱流路体２２〜２５の熱伝導率より小さい熱伝導率を有し、成型しやすい硬質ウレタンフォーム、塩ビフォームなどが好ましい。なお、筐体１１の形状は任意であり、限定されない。

第１の熱流路体２１は円柱形の熱抵抗体であり、所定の熱伝導率を有しており、図面上の下側が熱流路の入口２１ａであり、図面上の上側が熱流路の出口２１ｂである。第２の熱流路体２２〜２５も、それぞれ円柱形の熱抵抗体であり、所定の熱伝導率を有しており、図面上の下側が熱流路の入口２２ａ〜２５ａ（一部図示せず）であり、図面上の上側が熱流路の出口２２ｂ〜２５ｂである。ここで、第１の熱流路体２１の入口２１ａと第２の
熱流路体２２〜２５の入口２２ａ〜２５ａが、被測定物である被検者の皮膚（図示せず）に接する面である。なお、第１及び第２の熱流路体２１〜２５の熱流路の各入口の詳細は後述する図３で説明する。

ここで、第１の熱流路体２１は、図示するように、筐体１１に保持されて筐体１１の略中心に位置している。また、４個の第２の熱流路体２２〜２５は、第１の熱流路体２１を囲むように等間隔で筐体１１に保持されている。また、図２で示すように、第１の熱流路体２１の厚みＤ１は、第２の熱流路体２２〜２５の厚みＤ２より厚く、一例として２倍に設定されている。これにより、温度測定部１０は中心部が高い凸型形状である。

この構成によって、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５は、筐体１１で機械的に分離されており、空気層１２が各熱流路体の間に形成される。

ここで、空気層１２は熱伝導率が非常に小さいので、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５は空気層１２によって、それぞれ熱的に分離される。また、第１の実施形態においては、第２の熱流路体２２〜２５は４個で構成されるが、第２の熱流路体は、この個数に限定されず任意の数の熱流路体を設けてよい。

次に、第１の感温素子３１ａは、第１の熱流路体２１の入口２１ａに接して配設され、第１の感温素子３１ｂは、第１の熱流路体２１の出口２１ｂに接して配設される。これにより、第１の感温素子３１ａ、３１ｂは、第１の熱流路体２１を介して対向して配設される。

また、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄは、第２の熱流路体２２〜２５の入口２２ａ〜２５ａにそれぞれ接して配設され、第２の感温素子３２ｅ〜３２ｈは、第２の熱流路体２２〜２５の出口２２ｂ〜２５ｂにそれぞれ接して配設される。これにより、第２の感温素子３２ａ〜３２ｈは、第２の熱流路体２２〜２５を介して対向して配設される。

ここで、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ａ〜３２ｈのすべては、ＦＰＣ４０にハンダや導電ペースト等で実装されてそれぞれの位置に配設される。なお、以下において、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ａ〜３２ｈとを総称して感温素子３０と記述し、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５を総称して熱流路体２０と記述する。

ＦＰＣ４０は、図１（ｂ）に示すように高さの違う３枚構造であり、図面上の上部からＦＰＣ４１、ＦＰＣ４２、ＦＰＣ４３に構成される。ＦＰＣ４１は、第１の熱流路体２１の出口２１ｂに接する高さに構成され、略円形であって、その裏面に第１の感温素子３１ｂ（破線で示す）が実装される。

ＦＰＣ４２は、筐体１１の外形に略等しいリング形状であり、その裏面に第２の感温素子３２ｅ〜３２ｈが等間隔で実装される。ＦＰＣ４３は、筐体１１の外形に略等しいリング形状のＦＰＣ４３ａと、ＦＰＣ４３ａの中心部分に形成される小円形のＦＰＣ４３ｂによってなる。リング形状のＦＰＣ４３ａの図面上の上面には、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄが等間隔で実装される。また、中心部分の小円形のＦＰＣ４３ｂの上面の中心部分には、第１の感温素子３１ａが実装される。

このように、それぞれの感温素子３０がＦＰＣ４０に実装されることによって、感温素子３０のそれぞれの位置が定まる。すなわち、第１の感温素子３１ａ、３１ｂは、第１の熱流路体２１の入口２１ａと出口２１ｂに接して対向する一対の感温素子として配設される。

また、第２の感温素子３２ａ〜３２ｈは、第２の熱流路体２２〜２５のそれぞれの入口と出口に接して対向して配設される。すなわち、第２の感温素子３２ａと３２ｅが第２の熱流路体２２の入口２２ａと出口２２ｂで対向する一対の感温素子として配設し、第２の感温素子３２ｂと３２ｆが第２の熱流路体２３の入口２３ａと出口２３ｂで対向する一対の感温素子として配設する。

また、第２の感温素子３２ｃと３２ｇが第２の熱流路体２４の入口２４ａと出口２４ｂで対向する一対の感温素子として配設し、第２の感温素子３２ｄと３２ｈが第２の熱流路体２５の入口２５ａと出口２５ｂで対向する一対の感温素子として配設する。これにより、感温素子３０は、それぞれが対向する５つの対で構成される。

ここで、感温素子３０と熱流路体２０とＦＰＣ４０の位置関係をまとめると、感温素子３０を実装するＦＰＣ４０は、感温素子３０に接する熱流路体２０の反対側に配置される。すなわち、第１の感温素子３１ａ、３１ｂ及び第２の感温素子３２ａ〜３２ｈは、それぞれ対となって対向して配設されるが、ＦＰＣ４０はそれぞれが対となる感温素子３０を外側から挟んで実装する。これによって、対となる感温素子３０の間には熱流路体２０のみが配設される構造となる。

なお、感温素子３０はチッブ型のサーミスターが好ましいが、他の方式の温度センサでもよい。また、感温素子３０の数は熱流路体２０の数に応じて変更される。また、図２の１３は熱抵抗が高い円形板の断熱材であり、１４は熱伝導率が大きい金属材料で成る複数の皮膚接触板であるが、詳細は後述する図３で説明する。
［ＦＰＣ４０の詳細説明：図１（ｂ）］
次に、ＦＰＣ４０の詳細な構成と実装及び組み立てを説明する。図１（ｂ）において、ＦＰＣ４１とＦＰＣ４２は、接続部４４によって電気的機械的に接続される。同様に、ＦＰＣ４２とＦＰＣ４３は、接続部４５によって電気的機械的に接続される。このようにして、ＦＰＣ４１とＦＰＣ４２とＦＰＣ４３は、接続部４４、４５を介して電気的機械的に接続した一体構造である。ここで、接続部４４、４５は深部温算出上影響ないように充分熱抵抗値を大きくした構造となっており、本実施形態の場合では、ＦＰＣの他の部位に比して細くした構造となっている。

ここで図示しないが、一体構造のＦＰＣ４１、ＦＰＣ４２、ＦＰＣ４３を展開すると１枚のＦＰＣ４０となる。そして、感温素子３０の実装は、展開したＦＰＣ４０の片面（すなわち、ＦＰＣ４３の上面側）に実装すれば良い。そして、感温素子３０の実装後、ＦＰＣ４０を接続部４４と４５の箇所で折り曲げることで、図示するように高さの違う３枚構造のＦＰＣ４０が完成する。

ＦＰＣ４２とＦＰＣ４３の隙間に、筐体１１を挟んで組み込むことによって、温度測定部１０が完成する。なお、ＦＰＣ４２の端部から出ている４６は接続端子であり、後述する温度測定部１０を制御する制御部にＦＰＣ４０を電気的に接続する機能を有している。なお、ＦＰＣ４１、４２、４３と接続部４４、４５及び接続端子４６のすべてを総称してＦＰＣ４０と記述する。

ここで、ＦＰＣ４０には、銅箔などで成る配線パターンが形成され、感温素子３０を電気的に接続して、後述する制御部に感温素子３０からの信号を伝達するが、この配線パターンの図示は省略している。また、ＦＰＣ４０の形状は限定されず、感温素子３０を電気的に接続すると共に、感温素子３０を所定の位置に配設出来るならば、どのような形状でも良い。たとえば、第１の熱流路体２１の厚みＤ１が第２の熱流路体２２〜２５の厚みＤ２と同じである場合は、接続部４４による段差は不要であり、ＦＰＣ４１とＦＰＣ４２は
同一平面になるので、ＦＰＣ４０は高さの違う３枚構造ではなく、２枚のＦＰＣが接続部を介して対向する単純な構造となる。ここで、厚みD１とD２を同じにする場合には、第２の熱流路体２２〜２５の熱伝導率と、第１の熱流路体の熱伝導率を異ならせればよい。

このように本発明の温度測定装置は、感温素子３０を電気的及び機械的に接続する部材としてＦＰＣ４０を用いることで、多数の感温素子３０をＦＰＣ４０に一括して実装でき、且つ、感温素子３０と熱流路体２０との位置精度を保ちつつ、感温素子３０を簡単に筐体１１に組み込むことができる。また、感温素子３０の実装は、ＦＰＣ４０を展開して行うことで、ＦＰＣ４０の片面に実装すればよいので、１回の実装工程ですべての感温素子３０の実装を完了でき、製造工程が簡単でコストの安い温度測定装置を提供できる。

なお、感温素子３０と筐体１１の位置精度を高めるために、図示しないが、筐体１１の所定の場所に位置決め用の小さな凸部を設け、その凸部に対応するＦＰＣ４０の位置に小孔を設けることで、感温素子３０と筐体１１及び熱流路体２０とのより正確な位置合わせを実現することができる。
［第１の実施形態の温度測定部の裏面構成説明：図３］
次に第１の実施形態の温度測定部の裏面構成を図３を用いて説明する。図３において、温度測定部１０の裏面は、図示するように、大部分が熱抵抗の高い断熱材１３によってＦＰＣ４３を介して覆われている。この断熱材１３は、前述の第１の熱流路体２１の入口２１ａの位置と、第２の熱流路体２２〜２５の入口２２ａ〜２５ａの位置が、各入口の大きさに合わせてくり抜けられており、その位置に皮膚接触板１４ａ〜１４ｅが接して配設されている。

すなわち、皮膚接触板１４ａ〜１４ｅは、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５に対応した位置に独立して配設され、第１の感温素子３１ａと第２の感温素子３２ａ〜３２ｄ（破線で示す）に、それぞれが内側でＦＰＣ４３を介して個別に接して熱的に結合している。そして、皮膚接触板１４ａ〜１４ｅの平面方向の間には、熱抵抗の高い断熱材１３によって仕切られているので、皮膚接触板１４ａ〜１４ｅは、それぞれが熱的に分離している。なお、以降の説明において皮膚接触板をまとめて表現するときは、皮膚接触板１４として記述する。

この構成によって、温度測定部１０の裏面が、被検者の皮膚（図示せず）に密着して体温測定をする際、それぞれの皮膚接触板１４が被検者の皮膚に接触し、被検者の皮膚の体温が皮膚接触板１４を介して、効率よく第１の感温素子３１ａと第２の感温素子３２ａ〜３２ｄに伝達される。

また、同様に皮膚接触板１４は、ＦＰＣ４３を介して、それぞれが第１の熱流路体２１の入口２１ａと第２の熱流路体２２〜２５の入口２２ａ〜２５ａにも接しているので、被検者の皮膚の体温が皮膚接触板１４を介して、効率よく第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５に伝達される。また、各皮膚接触板１４は、断熱材１３によって熱的に分離しているので、皮膚接触板１４の平面方向への熱の伝達を遮断することができる。

このように、温度測定部１０の裏面の皮膚接触板１４は、独立して設けられ、且つ、それぞれが熱的に分離しているので、皮膚接触板１４のなかで、皮膚との接触が不十分であるために対応する感温素子３０に体温を十分に伝達できない皮膚接触板があっても、その皮膚接触板が他の皮膚接触板に影響することが無く、それぞれの皮膚接触板１４は、皮膚からの熱流を対応する感温素子３０と熱流路体２０とに個別に伝達することが出来る。これによって、皮膚との接触状態が最良の皮膚接触板と感温素子を選択することが可能となり、皮膚との接触状態や周囲の環境に影響されにくい、安定した深部体温測定を実現できる。

また、皮膚接触板１４は金属材であって、皮膚接触板１４に接する第１の感温素子３１ａと第２の感温素子３２ａ〜３２ｄとを電気的に絶縁する必要があるが、皮膚接触板１４と第１の感温素子３１ａ、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄとの隙間にはＦＰＣ４３が存在するので、このＦＰＣ４３によって電気的な絶縁を確保することができる。
［第１の実施形態の温度測定装置の制御部の説明：図４］
次に、第１の実施形態の温度測定装置の制御部について図４を用いて説明する。図４は温度測定部と制御部を一体的に構成する一例を示しているが、説明を分かりやすくするために、温度測定装置の温度測定部と制御部を分離して図示している。

図４において、１００は第１の実施形態の温度測定装置１の制御部である。制御部１００は温度測定部１０の上側から矢印Ｂの方向に填め込むようにして温度測定部１０に接続して一体化される。温度測定部１０は、前述した筐体１１に感温素子３０を実装したＦＰＣ４０を装着した構成を示している。

制御部１００は、温度測定部１０の中心にある背の高い第１の熱流路体２１（破線で示す）と、この第１の熱流路体２１に接するＦＰＣ４１を避けるように、中心部がくり抜かれたリング形状である。この形状によって、温度測定部１０と制御部１００が接続されて一体化した場合、装置の厚みを低く抑えることができる。

制御部１００の構成は、リング形状のプリント基板１１０に、後述する電子回路や電源を配設し、また、測定した温度（体温）を表示する表示部１２０を有している。また、制御部１００の下面と内径の上面には、断熱材１０２が配設される。すなわち、断熱材１０２は、前述の第１の熱流路体２１の出口２１ｂと第２の熱流路体２２〜２５の出口２２ｂ〜２５ｂにＦＰＣ４０を介して接しており、熱流路体２０を通過した熱流が出口から拡散しない構造となっている。ここで、第１の熱流路体２１の厚みが厚いために、温度測定部１０は中心部分が高い凸形状となっており、断熱材１０２は図示しないが、この凸形状に填め込むように、凹形状を上下逆にした形状となる。

また、温度測定部１０と制御部１００の電気的な接続は、感温素子３０を実装するＦＰＣ４２の端部に形成される接続端子４６を、制御部１００のプリント基板１１０に直接ハンダ付け、または低背型のコネクタ（図示せず）によって接続し実現する。なお、制御部１００の内部構成と動作は後述する。このように、温度測定部１０と制御部１００を一体化することで、取り扱いが容易で、簡単に深部体温を測定できる温度測定装置を実現することができる。
［第１の実施形態の温度測定装置の分離型の制御部の説明：図５］
次に、第１の実施形態の温度測定装置の制御部が分離型であり、温度測定部とケーブルで接続する一例を図５を用いて説明する。図５において、温度測定部１０は、感温素子を実装したＦＰＣ４０を装着した筐体１１（図４参照）の上面に、断熱材１０２を介して筐体１１の上面全体を覆うカバー１０３が配設されている。なお、カバー１０３は図示しないが、筐体１１の側面及び裏面の一部まで覆っても良い。

１５０は分離型の温度測定装置１の制御部であり、制御部１５０は内部に電源、電子回路等を有し、測定した温度を表示する表示部１５１や、必要に応じて、外部の機器（図示せず）と無線によって通信するアンテナ１５２等を備えている。温度測定部１０と制御部１５０は、ケーブル１５３によって電気的に接続され、ケーブル１５３を介して、温度測定部１０の感温素子３０の各温度情報が制御部１５０に伝達される。なお、温度測定部１０とケーブル１５３の接続は、温度測定部１０のＦＰＣ４０の接続端子４６（図４参照）にコネクタ（図示せず）を接続し、このコネクタとケーブル１５３を着脱自在に接続することで実現する。

このように、被検者の体温を測定する温度測定部１０と、電源や表示部を備えた制御部１５０を分離することで、温度測定部１０が小型で軽量になるので、温度測定部１０を被検者の身体に常時装着して、深部体温の常時測定を可能にすることができる。
［第１の実施形態の温度測定装置の内部構成の説明：図６］
次に、第１の実施形態の温度測定装置の内部構成について図６のブロック図を用いて説明する。なお、説明の前提として第１の実施形態の制御部は、図４で示した温度測定部と制御部が一体化する形態を前提に説明するが、図５の分離型であっても、内部構成は基本的に同じである。

図６において、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ａ〜３２ｈの１０個の感温素子は、温度測定部１０のＦＰＣ４０に実装されている。このＦＰＣ４０は、制御部１００（図４参照）のプリント基板１１０に接続端子４６を介して接続されており、それぞれの感温素子３０から出力される１０本の温度信号Ｐ１〜Ｐ１０は、この接続端子４６によってプリント基板１１０に伝達される。

一方、制御部１００のプリント基板１１０には、小型の二次電池である電源１１１、ＡＤ変換部１１２、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）１１３、アンテナを有する送受信部１１６、表示部１２０などが配設されている。なお、ＡＤ変換部１１２は、マイコン１１３に内蔵しても良いし、または、温度測定部１０のＦＰＣ４０側に実装してもよい。

電源１１１からは、ＡＤ変換部１１２やマイコン１１３を駆動する電源電圧Ｖ１が出力される。なお、図示しないが、電源電圧Ｖ１は、送受信部１１６や表示部１２０にも供給される。ＡＤ変換部１１２は、温度信号Ｐ１〜Ｐ１０を入力して、アナログ情報をデジタル情報に変換し、デジタルデータである温度データＰ１１を出力してマイコン１１３に入力する。

マイコン１１３は、演算部１１４やメモリ１１５を内蔵し、温度データＰ１１を入力して後述する演算式に基づいて深部体温を算出し、深部体温を表示するために表示信号Ｐ１３を出力する。また、マイコン１１３は、算出した深部体温の情報を外部機器に伝達するために通信信号Ｐ１２を出力する。

表示部１２０は、小型の液晶表示装置によって構成され、表示信号Ｐ１３を入力して温度情報を表示する。また、送受信部１１６は、通信信号Ｐ１２を入力し、深部体温の情報を無線によって外部の機器（図示せず）に伝達する。また、送受信部１１６は、外部の機器からの制御信号を受信して、マイコン１１３に伝達し、温度測定の開始や停止、深部体温の算出などのリモート制御を行うことも出来る。また、送受信部１１６と表示部１２０は、必ずしも両方が必要ではなく、たとえば、外部機器と通信しなければ、送受信部１１６は不要であり、また、測定した温度情報を外部機器に送信し、外部機器で温度情報を常に確認するのであれば、表示部１２０は不要である。
［第１の実施形態の温度測定装置の深部体温の算出方法の説明：図７］
次に、第１の実施形態の温度測定装置の深部体温の算出方法を図７を用いて説明する。ここで、図７で示す模式的な断面図は、前述の図２の断面図の第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ｃ、３２ｇの周辺部を部分的に拡大した断面図である。

図７において、第１の熱流路体２１の入口２１ａには、第１の感温素子３１ａが接しており、この第１の感温素子３１ａは、ＦＰＣ４３にハンダ４８によって実装されている。また、第１の熱流路体２１の出口２１ｂには、第１の感温素子３１ｂが接しており、この第１の感温素子３１ｂは、ＦＰＣ４１にハンダ４８によって実装されている。

同様に、第２の熱流路体２４の入口２４ａには、第２の感温素子３２ｃが接しており、この第２の感温素子３２ｃは、ＦＰＣ４３にハンダ４８によって実装されている。また、第２の熱流路体２４の出口２４ｂには、第２の感温素子３２ｇが接しており、この第２の感温素子３２ｇは、ＦＰＣ４２にハンダ４８によって実装されている。

また、ＦＰＣ４３の裏面４３ｃには、第１の感温素子３１ａの直下に皮膚接触板１４ａが密着し、第２の感温素子３２ｃの直下に皮膚接触板１４ｄが密着している。この皮膚接触板１４ａと皮膚接触板１４ｄは、体温測定時に被検者の皮膚２に密着し、皮膚２の内側には深部体温を測定する生体組織３が存在している。

ここで、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ｃ、３２ｇの周辺構成は、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２４の厚みが異なるだけで、基本構成は同一であるので、以降の説明は、第１の感温素子３１ａ、３１ｂとその周辺構成を中心に説明する。

ここで、第１の感温素子３１ａ、３１ｂとその周辺の熱的構造を、熱抵抗による等価回路１に置き換えて検討する。この等価回路１において、求める生体組織３の深部体温をＴｂとし、生体組織３の熱抵抗をＲｂとする。また、皮膚接触板１４ａは熱伝導率が大きい金属材料であるので熱抵抗は無視することが出来、この皮膚接触板１４ａの温度をＴｓとする。

また、熱抵抗Ｒｆ１は皮膚接触板１４ａに接して第１の感温素子３１ａを実装するＦＰＣ４３の熱抵抗である。この熱抵抗Ｒｆ１は、ＦＰＣ４３自身による熱抵抗と第１の感温素子３１ａをハンダ４８による実装状態に応じた熱抵抗とを合わせた合成熱抵抗である。また、温度Ｔ１は第１の熱流路体２１の入口２１ａに接する第１の感温素子３１ａが測定する温度とする。

また、熱抵抗Ｒ１は第１の熱流路体２１の所定の熱抵抗であり、温度Ｔ３は、この第１の熱流路体２１の出口２１ｂに接する第１の感温素子３１ｂが測定する温度である。また、熱抵抗Ｒｆ２は、第１の感温素子３１ｂを実装するＦＰＣ４１の熱抵抗であり、この熱抵抗Ｒｆ２は、ＦＰＣ４１自身による熱抵抗とハンダ４８による実装状態に応じた熱抵抗とを合わせた合成熱抵抗である。また、温度Ｔｅｎｖは温度測定部１０周辺の環境温度である。ここで、熱抵抗Ｒｆ１とＲｆ２は、ＦＰＣ４３とＦＰＣ４１の厚みや材質のばらつきで変動し、また、第１の感温素子３１ａと３１ｂの実装状態のばらつきでも大きく変動する。

このように等価回路１は、求める生体組織３の深部体温Ｔｂを基準点とすると、周辺の環境温度Ｔｅｎｖまでの間に、生体組織３の熱抵抗Ｒｂ、ＦＰＣ４３の合成熱抵抗Ｒｆ１、熱流路体２１の熱抵抗Ｒ１、ＦＰＣ４１の合成熱抵抗Ｒｆ２が存在する。そして、一対の第１の感温素子３１ａと３１ｂは、第１の熱流路体２１の入口２１ａと出口２１ｂの温度Ｔ１とＴ３をそれぞれ測定する。

また、第２の感温素子３２ｃ、３２ｇの周辺構成の等価回路２は、第２の熱流路体２４の熱抵抗をＲ２とするならば、構成は第１の感温素子３１ａ、３１ｂの周辺構成と同様なので、等価回路２はＲ１をＲ２に置き換えるだけとなる。また、第２の感温素子３２ｃが測定する温度をＴ２、第２の感温素子３２ｇが測定する温度をＴ４とする。

ここで、前述したように第１の熱流路体２１の厚みＤ１が第２の熱流路体２４の厚みＤ２より厚く、熱伝導率が同じであるとすれば、第１の熱流路体２１の熱抵抗Ｒ１と、第２
の熱流路体２４の熱抵抗Ｒ２は、Ｒ１＞Ｒ２の関係となる。そして、測定ポイントである温度Ｔ１―Ｔ３の間には第１の熱流路体２１の熱抵抗Ｒ１のみが存在し、測定ポイントである温度Ｔ２−Ｔ４の間には第２の熱流路体２４の熱抵抗Ｒ２のみが存在する。そして、被検者の生体組織３から一定量の熱流Ｑが流れ出ているとすると、温度Ｔ１−Ｔ３と温度Ｔ２−Ｔ４の温度差には違いが生じる。

ここで、温度Ｔ１−Ｔ３間の熱抵抗Ｒ１と温度Ｔ２−Ｔ４間の熱抵抗Ｒ２の比Ｋ＝Ｒ１／Ｒ２とすると、深部体温Ｔｂは、公知の熱伝導方程式を解くことによって得られる図７の式１によって算出することが出来る。ここで、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２４の熱伝導率が等しく、厚みの差が前述したように２倍であるならば、熱抵抗比Ｋは、Ｋ＝２となるので、温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を測定することによって、各測定温度を式１に代入することで、深部体温Ｔｂを算出することが出来る。本発明の温度測定装置は、このようにして深部体温を算出する。

ここで、第１の感温素子３１ａ、３１ｂの周辺構成の中で、ＦＰＣ４３とＦＰＣ４１の位置に着目すると、ＦＰＣ４３とＦＰＣ４１は、いずれも、第１の感温素子３１ａ、３１ｂに対して熱流路体２１の反対側に位置している。すなわち、対となる第１の感温素子３１ａと３１ｂは、ＦＰＣ４３とＦＰＣ４１に挟まれて配設されている。よって、ＦＰＣ４３とＦＰＣ４１は、対となる第１の感温素子３１ａと３１ｂを外側から挟んで実装し、第１の感温素子３１ａと３１ｂの間には、熱流路体２１が存在するのみである。

この構成は、第２の感温素子３２ｃと３２ｇの周辺構成においても同様であり、第２の感温素子３２ｃと３２ｇとを実装するＦＰＣ４３とＦＰＣ４２は、対となる第２の感温素子３２ｃと３２ｇを挟んで外側に位置し、第２の感温素子３２ｃと３２ｇの間には、熱流路体２４が存在するのみである。なお、ここでは図示していないが、他の対となる第２の感温素子の周辺構成も同様である。

一方、仮に対となる第１の感温素子３１ａ、３１ｂの間にＦＰＣ４３と４１が配設されたとすると、熱抵抗Ｒｆ１とＲｆ２が温度Ｔ１−Ｔ３間に入ることになる。この場合、温度Ｔ１−Ｔ３間には、Ｒ１＋Ｒｆ１＋Ｒｆ２が合成熱抵抗となって存在し、その合成熱抵抗が式１の熱抵抗比Ｋの中に入る。しかし、ＦＰＣ４３と４１の熱抵抗Ｒｆ１とＲｆ２は、前述したように、多くの要因によって変動するので、その変動要因が深部体温Ｔｂの算出式の中に入るとすると、深部体温Ｔｂの算出誤差が増大し、正確な深部体温を測定することは出来ない。

しかし、本発明の温度測定装置の温度測定部１０は、前述したように、測定ポイントである対となる感温素子の間（温度Ｔ１−Ｔ３、温度Ｔ２−Ｔ４）には、既知の熱伝導率を有する熱流路体が存在するのみであるので、深部体温Ｔｂを算出する式１の中には、ＦＰＣの熱抵抗Ｒｆ１とＲｆ２が存在しない構成である。

従って、本発明の深部体温Ｔｂの算出においては、ＦＰＣ４０の熱伝導率のばらつきや感温素子３０の実装状態による熱抵抗の変動の影響を受けることがない。この結果、ＦＰＣ４０個々の熱伝導率を測定する必要がなく、熱流路体２０の熱抵抗Ｒ１とＲ２だけによって深部体温Ｔｂの算出が可能となり、誤差が小さい高精度な温度測定装置を提供することが出来る。なお、熱抵抗比Ｋは、“２”に限定されない。また、第1の熱流路体２１と第2の熱流路体２４の熱抵抗比Kが既知であれば、第1の熱流路体２１と第2の熱流路体２４の高さを同じにすることが可能になり、装置の小型化が可能である。

以上、２つの熱流路体において、それぞれの熱流路体の入口と出口の両方に感温素子が備えられている場合の算出方法について説明した。しかし本発明は、図８に示すような１
つの熱流路体で入口と出口の両方に感温素子が備えられた場合、及び図９に示すような２つの熱流路体のタイプで出口にのみ感温素子が備えられている場合にも適用可能であり、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。以下に、それら２つのタイプの算出方法について説明する。
［１熱流路で、感温素子が入口と出口に配置されている場合］
図８において、熱流束をｑ、生体の熱伝導率をλ１、深部温度源から生体表面までの距離をｈ１、熱流路断熱材の熱伝導率をλ２、熱流路断熱材厚さをｈ２とすると、
ｑ＝−λ１／ｈ１×（Ｔ１−Ｔｂ）＝−λ２／ｈ２×（Ｔ２−Ｔ１）
が成り立つ。これより、
Ｔｂ＝ｈ１／λ１×λ２／ｈ２×（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｔ１
が導かれる。
Ｔｂ＝Ｙ、ｈ１／λ１×λ２／ｈ２＝Ｘとおくと、Ｙ＝Ｘ×（Ｔ１−Ｔ２）+Ｔ１となり、Ｔ１とＴ２を２回以上測定すれば、Ｙ（＝Ｔｂ）が求められる。
［２熱流路で、感温素子がそれぞれの出口にのみ配置されている場合］
図９において、熱流路ｑ１における生体と断熱材の合成した熱伝導率をλ１及び温度伝導率をα１とし、また、熱流路ｑ２における生体と断熱材の合成した熱伝導率２をλ２及び温度伝導率をα２とし、さらに、深部温度源からセンサＴ１及びセンサＴ２までの距離をｈとして熱伝導方程式の基本解の２次項まで含めると、
Ｔｂ＝Ｔ１＋ｈ／λ１・ｑ１＋ｈ^２／２α１・ｄＴ１／ｄｔ
Ｔｂ＝Ｔ２＋ｈ／λ２・ｑ２＋ｈ^２／２α２・ｄＴ２／ｄｔ
が成立する。
Ｔｂ＝Ｙ、ｈ／λ１・ｑ１＝Ａ、ｈ^２／２α１＝Ｂ，ｈ／λ２・ｑ２＝Ｃ，ｈ^２／２α２＝Ｄとおくと、
Ｙ＝Ｔ１＋Ａ＋Ｂ・ｄＴ１／ｄｔ
Ｙ＝Ｔ２＋Ｃ＋Ｄ・ｄＴ２／ｄｔ
となり、複数回のＴ１、Ｔ２、ｄＴ１／ｄｔ、ｄＴ２／ｄｔを測定することによりＹ（＝Ｔｂ）が求まる。
［第１の実施形態の温度測定装置の動作説明：図６、図７、図１０］
次に、第１の実施形態の温度測定装置の動作の概略を図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、温度測定装置の内部構成は図６を参照し、深部体温の算出法は図７を参照する。また、動作説明の前提として、温度測定部１０が被検者の皮膚に密着し、制御部１００が動作中であり、所定の時間間隔で測定動作を実行しているとする。

図１０において、温度測定装置１の制御部１００のマイコン１１３は、内部の時間カウンタ（図示せず）によって、被検者の体温の測定開始時間が来たかどうかを判定する（ステップＳＴ１）。ここで、測定時間でない場合はステップＳＴ１を繰り返し、測定時間が来たのであれば、次のステップＳＴ２へ進み測定を開始する。なお、測定時間の間隔は任意に決めて良く、たとえば、１０分毎、１時間毎などに設定することができる。また、測定開始はスイッチ（図示せず）などを操作して、手動で開始しても良い。

次に、ステップＳＴ１で肯定判定（測定開始）がなされたならば、マイコン１１３は、ＡＤ変換部１１２によって、第１の感温素子３１ａが測定した温度信号Ｐ１と第１の感温素子３１ｂが測定した温度信号Ｐ２とをＡＤ変換し、デジタル情報である温度データＰ１１を入力する。ここで得られる温度情報が図７で示す温度Ｔ１とＴ３である（ステップＳＴ２）。

次に、マイコン１１３は、ＡＤ変換部１１２によって、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄが測定した温度信号Ｐ３〜Ｐ６をＡＤ変換し、デジタル情報である温度データＰ１１を入力する。ここで得られる温度情報を温度Ｔ２ａ〜Ｔ２ｄとする（ステップＳＴ３）。

次に、マイコン１１３は、温度Ｔ２ａ〜Ｔ２ｄの中で、最も高い温度がどれであるかを、演算部１１４によって比較し、最も高い温度を温度Ｔ２として選択する（ステップＳＴ４）。ここで、Ｔ２として最も高い温度を選択する理由は、最も高い温度を測定した感温素子が、被検者の皮膚に一番良好に接触して被検者の体温を最も正確に測定したはずだからである。ここで、最も高い温度がＴ２ｃ（すなわち、第２の感温素子３２ｃが測定した温度）であると仮定する。

すなわち、本発明の温度測定装置は、温度測定部１０の皮膚接触板１４と被検者の皮膚との密着状態を判断することができ、温度測定部１０の皮膚接触板１４が、仮に被検者の皮膚に均一に接触していなくても、良好に接触している箇所を見つけ出して温度測定を行い、皮膚との不均一な接触の不具合を解消する機能を備えている。

次に、マイコン１１３は、最も高い温度Ｔ２ｃを測定した第２の感温素子３２ｃに対向する第２の感温素子３２ｇが測定した温度信号Ｐ９をＡＤ変換部１１２によってＡＤ変換し、デジタル情報である温度データＰ１１を入力する。ここで得られる温度情報が温度Ｔ４となる（ステップＳＴ５）。すなわち、温度Ｔ４は、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄの中で、最も高い温度を測定した感温素子に第２の熱流路体を介して対向する第２の感温素子が測定した温度である。

次に、マイコン１１３の演算部１１４は、測定によって取得した温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、及び、熱抵抗比Ｋの値（Ｋ＝２）を前述の式１に代入して深部体温Ｔｂを算出し、メモリ１１５に記憶する（ステップＳＴ６）。

次にマイコン１１３は、記憶された深部体温Ｔｂを表示信号Ｐ１３として表示部１２０に伝達し、表示部１２０は算出された深部体温を表示する（ステップＳＴ７）。また、温度測定装置１が、外部の機器（図示せず）に温度情報を送信する仕様であれば、算出された深部体温Ｔｂを通信信号Ｐ１２として送受信部１１６に伝達し、送受信部１１６は無線によって外部の機器と送受信を行い、測定した温度情報を順次送信する。

ここで、制御部１００からの温度情報を受信する外部の機器に、大容量のメモリやグラフ表示のモニタを備えれば、被検者の体温を長期間記録出来ると共に、リアルタイムで体温の変化等を確認できる。これにより、本発明の温度測定装置によって深部体温の２４時間の常時測定を行い、被検者から離れた場所に設置した外部の機器で、被検者（患者）の病状の常時観察や病状の急変などに即対応することが可能となる。

以上のように、第１の実施形態の温度測定装置によれば、感温素子３０と電気的に接続するＦＰＣ４０を感温素子３０に接する熱流路体２０と反対側に配置し、それぞれ対向して対となる感温素子３０がＦＰＣ４０に挟まれて配設されるので、対となる感温素子３０の間には、既知の熱伝導率を有する熱流路体２０のみが存在する構成となる。これにより、ＦＰＣ４０の熱伝導率のばらつきや感温素子３０の実装状態による熱抵抗の変動の影響を排除して、深部体温の算出誤差を小さくでき、高精度な温度測定装置を提供することが出来る。

また、第１の実施形態では、感温素子３０に対応した熱流路体２０を独立に配設し、各々の熱流路体２０を熱伝導率が非常に小さい空気層１２を有する筐体１１によって熱的に分離しているので、熱流路体における平面方向の熱流束（熱流路体外へ出る熱流束）を抑えることができ、さらに高精度な深部体温の測定を行うことが可能となる。
（第２の実施形態）

次に、第２の実施形態の温度測定装置の構成について図１１を用いて説明する。図１１
（ａ）は第２の実施形態の温度測定装置の温度測定部を斜め上面から見た斜視図であり、図１１（ｂ）は斜め下面（裏面）から見た斜視図である。なお、第２の実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一要素には同一番号を付して、重複する説明は一部省略する。

図１１（ａ）と図１１（ｂ）において、第２の実施形態の温度測定装置の温度測定部１０は、各熱流路体を分離する筐体５０が高熱抵抗体の発泡スチロールによって構成されている。ここで、温度測定部１０の略中心に位置する厚みが厚い円柱形の第１の熱流路体２１と、この第１の熱流路体２１の周囲に配設される厚みが１／２の円柱形の第２の熱流路体２２〜２５は、第１の実施形態と同様である。

また、温度測定部１０の裏面の第１の熱流路体２１の熱流路の入口２１ａには、第１の感温素子３１ａが配設され、温度測定部１０の上面の第１の熱流路体２１の熱流路の出口２１ｂには、第１の感温素子３１ｂが配設される。また、第２の熱流路体２２〜２５の熱流路の入口２２ａ〜２５ａには、第２の感温素子３２ａ〜３２ｄがそれぞれ配設され、第２の熱流路体２２〜２５の熱流路の出口２２ｂ〜２５ｂには、第２の感温素子３２ｅ〜３２ｈがそれぞれ配設される。

ここで、各感温素子３０は、前述の第１の実施形態で示したＦＰＣ４０（図１（ｂ）参照）に実装されて、電気的に接続されると共に、それぞれの位置に配設されるが、ＦＰＣ４０は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。

また、発泡スチロールの筐体５０は各熱流路体２０を保持しており、各熱流路体２０は側面を筐体５０に覆われて独立している。また、筐体５０は、中心部の第１の熱流路体２１の厚みが厚いので、この厚さに合わせて中心部に凸部５１を有している。この構成によって、筐体５０は高熱抵抗体であるので、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５は、熱的に分離している。

また、図示を省略しているが、第２の実施形態の温度測定部１０の裏面は、第１の実施形態と同様に、大部分が断熱材１３によって覆われており、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２２〜２５に対応した位置に皮膚接触板１４ａ〜１４ｅが独立して配設されている（図３参照）。

また、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の温度測定部１０の上面から填め込むようにして制御部１００が接続されて一体化される（図４参照）。この制御部１００は、温度測定部１０の中心にある背の高い第１の熱流路体２１と発泡スチロールの筐体５０の凸部５１を避けるように、中心部がくり抜かれたリング形状である。なお、制御部は第１の実施形態のように、分離型（図５参照）でもよい。

以上のように、第２の実施形態の温度測定装置は、第１の実施形態に対して、筐体が発泡スチロール５０に変わっただけであり、他の構成は同一である。従って、第２の実施形態の温度測定装置は、第１の実施形態と同様の特徴と優れた効果を有している。また、第２の実施形態の筐体である発泡スチロール５０は、第１の実施形態の筐体１１が有する空気層と比較すると熱伝導率が大きいので、平面方向の熱流束の抑制がやや弱いが、発泡スチロールの筐体５０は、第１の実施形態の筐体１１と比較して、構造が単純で加工しやすく、コストが安く、軽くて扱いやすいという優れた特徴を有している。

なお、第２の実施形態の筐体は、発泡スチロールに限定されず、高熱抵抗体であって、加工性が良好であれば、他の材質でもよい。また、第２の実施形態の内部構成と動作フローは、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。

また、第１の実施形態と同様に、２流路体で１つの感温素子の構成にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

さらに、第１の熱流路体２１の厚みＤ１が第２の熱流路体２２〜２５の厚みＤ２と同じであってもよい。厚みD１とD２を同じにする場合には、第２の熱流路体２２〜２５の熱伝導率と、第１の熱流路体の熱伝導率を異ならせればよい。
（第３の実施形態）

次に、第３の実施形態の温度測定装置の構成について図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は第３の実施形態の温度測定装置の温度測定部を斜め上面から見た斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の温度測定部の中心を通る切断線Ｃ−Ｃ´での断面を示した断面図である。なお、第３の実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一要素には同一番号を付して、重複する説明は一部省略する。また、図１２（ａ）の斜視図では、各感温素子を実装するＦＰＣを省略しているが、これは、第３の実施形態の特徴を説明しやすくするためである。

図１２（ａ）と図１２（ｂ）において、温度測定部１０は、筐体６０と、筐体６０の略中心に位置する第１の熱流路体２１と、第１の熱流路体２１の周囲を囲むように配設される第２の熱流路体２６と、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと、第２の感温素子３２ａ、３２ｂと、各感温素子を実装するＦＰＣ４０などで構成される。

筐体６０は、第１の熱流路体２１の側面を囲って保持し、また、第２の熱流路体２６の内面に接して保持している。筐体６０の材質は熱伝導率が低く、成型しやすい硬質ウレタンフォーム、塩ビフォームなどが好ましい。筐体６０は円形の枠状であり、筐体６０の内部は空気層６１による空洞で構成される。なお、筐体６０の形状は任意であり、限定されない。

第１の熱流路体２１は、第１の実施形態と同様に円柱形の熱抵抗体であり、既知の熱伝導率を有しており、図面上の下側が熱流路の入口２１ａであり、図面上の上側が熱流路の出口２１ｂである。第２の熱流路体２６はリング形状に一体化された熱抵抗体であり、第１の熱流路体２１を囲むように筐体６０によって保持されている。この第２の熱流路体２６は、既知の熱伝導率を有しており、図面上の下側が熱流路の入口２６ａであり、図面上の上側が熱流路の出口２６ｂである。ここで、第１の熱流路体２１の厚みＤ１は、第２の熱流路体２６の厚みＤ２の２倍に設定されている。

この構成によって、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２６は、筐体６０で機械的に分離されており、筐体６０による空気層６１が第１及び第２の熱流路体２１、２６の間に形成される。この空気層６１は熱伝導率が非常に小さいので、第１の熱流路体２１と第２の熱流路体２６は、空気層６１によって熱的に分離される。

また、第１の感温素子３１ａは、第１の熱流路体２１の入口２１ａに接して配設され、第１の感温素子３１ｂは、第１の熱流路体２１の出口２１ｂに接して配設される。これにより、第１の感温素子３１ａ、３１ｂは、第１の熱流路体２１の入口２１ａと出口２１ｂで対向する一対の感温素子として配設される。

また、第２の感温素子３２ａは、第２の熱流路体２６の入口２６ａのリング形状の略中心に配設され、第２の感温素子３２ｂは、第２の熱流路体２６の出口２６ｂに第２の感温素子３２ａに対向する位置に対となって配設される。これにより、第３の実施形態の感温素子の合計で４個である。なお、第１の感温素子３１ａ、３１ｂと第２の感温素子３２ａ
、３２ｂを総称して感温素子３０と記述する。

ここで、感温素子３０は、前述の第１の実施形態で示したＦＰＣ４０（図１（ｂ）参照）に実装されて、電気的に接続されると共に、それぞれの位置に配設されるが、ＦＰＣ４０の形状は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、第１の熱流路体２１の出口２１ｂの上面には、図示しないが断熱材が配設され、第１の熱流路体２１を通過した熱流が外部に拡散しない構造を有している。

また、図１２（ｂ）の６２は、薄いリング形状のアルミなどで成る金属板であり、第２の熱流路体２６の出口２６ｂの全体にＦＰＣ４０を介して接している。これにより、金属板６２は、第２の熱流路体２６及び第２の感温素子３２ｂと熱的に結合し、熱流路を通った熱を第２の感温素子３２ｂへ充分に伝える機能を有している。なお、図１２（ａ）では金属板６２の図示を省略している。

また、図１２（ｂ）の断熱材１３は、第１の実施形態と同様に、ＦＰＣ４０を介して筐体６０の裏面を支持している。また、筐体６０の裏面の略中心に位置する円形状の皮膚接触板１４ａは、第１の実施形態と同様であり、第１の熱流路体２１の入口２１ａ及び第１の感温素子３１ａにＦＰＣ４０を介して接し、熱的に結合している。また、皮膚接触板１４ｆは、第２の熱流路体２６の形状に合わせてリング形状であり、第２の熱流路体２６の入口２６ａ及び第２の感温素子３２ａにＦＰＣ４０を介して接し、熱的に結合している。

このように、第３の実施形態の温度測定部１０の第２の熱流路体２６は、リング形状であり、第２の熱流路体２６の入口２６ａに接する皮膚接触板１４ｆもリング形状であって、第２の感温素子３２ａ、３２ｂは一対のみである。従って、第２の熱流路体２６の入口２６ａに配設される第２の感温素子３２ａが測定する温度がＴ２となり、第２の熱流路体２６の出口２６ｂに配設される第２の感温素子３２ｂが測定する温度がＴ４となる。なお、温度Ｔ１とＴ３は、第１の実施形態と同様である。

この構成によって、第３の実施形態の温度測定装置が深部体温を算出する動作は、第１の実施形態の動作フロー（図１０参照）において、ステップＳＴ３で第２の感温素子３２ａによる温度測定のみを行って温度Ｔ２を取得し、次のステップＳＴ４は不要となる。なお、その他の動作フローは、第１の実施形態と同様である。

以上のように、第３の実施形態においては、温度測定部１０の構造が簡単であると共に、測定の動作フローも簡単であり、簡易型の温度測定装置として提供することが出来る。また、第１の実施形態と同様に、対となる感温素子３０がＦＰＣ４０に挟まれて配設されるので、対となる感温素子３０の間には、既知の熱伝導率を有する熱流路体２０のみが存在する構成である。これにより、ＦＰＣ４０の熱抵抗のばらつきや感温素子３０の実装状態による熱抵抗の変動の影響を排除できるので、深部体温の算出誤差を小さくでき、高精度な温度測定装置を提供することが出来る。

また、感温素子３０に対応した熱流路体を独立に配設し、第１の熱流路体２１と第２熱流路体２６とを熱伝導率が非常に小さい空気層を有する筐体６０によって熱的に分離しているので、熱流路体における平面方向の熱流束が抑えられ、精度良く深部体温の測定を行うことが出来る。

なお、本実施形態では第１及び第２の実施形態と同様に、２流路体で１つの感温素子の構成にも適用可能である。また、第１の熱流路体２１の厚みＤ１が第２の熱流路体２２〜２５の厚みＤ２と同じであってもよい。厚みD１とD２を同じにする場合には、第２の熱流路体２２〜２５の熱伝導率と、第１の熱流路体の熱伝導率を異ならせればよい。

また、上記第１−第３の実施形態では、筐体の内部の空洞は真空とし、この真空部分にて第１と第２の熱流路体を分離するようにしてもよい。

さらに、本発明の実施形態で示したブロック図やフローチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。

またさらに、感温素子を電気的に接続する電気接続部材は、ＦＰＣに限定されるものではなく、感温素子を電気的に接続し、且つ、それぞれの感温素子の位置を固定できる手段であれば、どのような接続手段でもよい。

本発明の温度測定装置は、手術時における体温管理や血流状態の監視などで重要な深部体温を高精度に測定できるので、被検者に対して常に適切な医療を提供する高精度深部体温計として、さまざまな医療機関で幅広く利用することが出来る。

１ 温度測定装置
２ 皮膚
３ 生体組織
１０ 温度測定部
１１、６０ 筐体
１２、６１ 空気層
１３、１０２ 断熱材
１４、１４ａ〜１４ｆ 皮膚接触板
２１ 第１の熱流路体
２２〜２６ 第２の熱流路体
３０ 感温素子
３１ａ、３１ｂ 第１の感温素子
３２ａ〜３２ｈ 第２の感温素子
４０、４１、４２、４３ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
４４、４５ 接続部
４６ 接続端子
５０ 発泡スチロール
５１ 凸部
１００、１５０ 制御部
１０３ カバー
１１０ プリント基板
１１１ 電源
１１２ ＡＤ変換部
１１３ マイコン
１１４ 演算部
１１５ メモリ
１１６ 送受信部
１２０、１５１ 表示部
１５２ アンテナ
１５３ ケーブル
Ｐ１〜Ｐ１０ 温度信号
Ｐ１１ 温度データ
Ｐ１２ 通信信号
Ｐ１３ 表示信号
Ｑ 熱流
Ｖ１ 電源電圧

Claims (5)

1. 第１の熱流路体と該第１の熱流路体の入口及び出口のうち少なくとも前記出口に備えられた第１の感温素子とを有し、熱伝導方程式によって深部体温が算出可能な温度測定装置において、
   前記第１の感温素子と電気的に接続された電気接続部材が、前記第１の感温素子に対して前記第１の熱流路体と反対側に配置されていることを特徴とする温度測定装置。
2. 前記第１の熱流路体の周辺に配設された第２の熱流路体をさらに備え、
   該第２の熱流路体の入口及び出口のうち少なくとも前記出口には、前記電気接続部材と電気的に接続された第２の感温素子が備えられており、
   前記電気接続部材は、前記第１及び第２の感温素子に対して前記第１及び第２の熱流路体と反対側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の温度測定装置。
3. 前記第２の熱流路体は複数あり、該複数の第２の熱流路体と前記第１の熱流路体はそれぞれ熱的に分離していることを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
4. 前記第２の熱流路体は前記第１の熱流路体の周囲を囲むリング形状となっており、該第２の熱流路体と前記第１の熱流路体は熱的に分離していることを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
5. 前記電気接続部材は、フレキシブルプリント基板で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度測定装置。

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