JP2973232B2 - 赤外線温度計 - Google Patents

赤外線温度計

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JP2973232B2
JP2973232B2 JP9524178A JP52417897A JP2973232B2 JP 2973232 B2 JP2973232 B2 JP 2973232B2 JP 9524178 A JP9524178 A JP 9524178A JP 52417897 A JP52417897 A JP 52417897A JP 2973232 B2 JP2973232 B2 JP 2973232B2
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隆伸 山内
朗 中川
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08Manufacture of cast-iron

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、人の外耳道や鼓膜などの生物表面組織から
放射される赤外線を検知して温度(体温)を測定する赤
外線温度計に関し、特に外耳道等の測定部位に挿入する
プローブの内部構造に関する。
発明の背景 赤外線温度計(体温計)には、一般に、人の外耳道に
挿入可能なプローブが温度計本体から突出して設けてあ
る。プローブ内には、赤外線センサと、外耳道や鼓膜な
どの生物表面組織から放射される赤外線を赤外線センサ
に導く導波管が設けてある。
図5は赤外線温度計におけるプローブの内部構造の一
例を模式的に示す。この赤外線温度計において、プロー
ブ100は円錐形状の中空円筒体からなり、温度計本体102
に固定された大径端部の内側に赤外線センサ104が配置
されている。赤外線センサ104の検出面には円筒状の導
波管106の一端が固定されており、この導波管106の他端
がプローブ100の小径先端部近傍に位置させてある。赤
外線センサ104には該赤外線センサ104の温度を測定する
温度センサ108が取り付けてある。赤外線センサ104と温
度センサ108は、本体102に内蔵され、これらのセンサ10
4と108の出力に基づいて測定対象の温度を演算する温度
演算部110に接続されている。この温度計を用いて体温
を測定する場合、プローブ100を外耳道112に挿入する。
これにより、外耳道112と鼓膜114から放射された赤外線
が導波管106を介して赤外線センサ104に到達し、該赤外
線センサ104と温度センサ108との出力から温度演算部11
0が体温を演算する。
上記赤外線温度計では、導波管106と赤外線センサ104
との間に温度差があると、その温度差によって赤外線セ
ンサ104の測定結果に誤差を生じる。これを防止するた
めに、導波管106は熱伝導性の高い金属で作られてお
り、一般に内面が鏡面に仕上げられ、さらに該鏡面の上
が金でめっきされている。また、導波管106と赤外線セ
ンサ104は、両者を熱的に遮断する材料を介することな
く、導波管106の端部を加熱溶融して接着されている。
しかし、外耳道112にプローブ100を挿入すると、該プ
ローブ100の一部外周面が不可避的に外耳道112に接触す
る。このとき、通常はプローブ100の温度が外耳道112の
温度よりも低いので、外耳道112の熱がプローブ100に伝
わり、さらにプローブ100の熱が導波管106に伝わり、導
波管106の温度が部分的に上昇する。その結果、導波管1
06の温度上昇した部分の温度を赤外線センサ104が検知
して体温測定に誤差を生じる。
この問題を解消するために、特開昭61−117422号に
は、体温測定前にプローブを所定の基準温度まで予熱す
ることで、測定中に導波管の一部が赤外線センサよりも
高温となるのを防止する検温方法が開示されている。し
かし、外耳道や鼓膜が予熱されたプローブによって暖め
られ、正確な体温が測定できないことがある。また、プ
ローブを予熱するために、多くの電力を消費する。特
に、電池を使用するポータブル型の温度計では、電池の
寿命が著しく短くなる。
また、特表平6−502099号(特願平4−504325号)に
は、赤外線センサ、環境温度センサ、導波管温度センサ
を備え、機器の調整時に環境温度及び目的物の温度を多
点測定し、そのときのそれぞれのセンサの出力と、実験
的に求められた温度換算式とを用いて、目的物の温度を
換算する方法(すなわち、キャリブレーションマッピン
グ)を利用した赤外線温度計が開示されている、しか
し、この赤外線温度計は複数の温度センサを必要とする
ので製品コストが高くなる。また、調整時に複数の環境
温度を測定する必要があり、調整に要する時間が長くな
る。
発明の概要 本発明は、プローブ挿入対象物(特に外耳道)からプ
ローブに伝わる熱が導波管及び赤外線センサに伝わるの
を防止し、それにより正確に温度を測定できる赤外線温
度計を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の赤外線温度計
は、温度計本体の先端部のプローブ内に、赤外線センサ
と、この赤外線センサに赤外線を導く第1の管(導波
管)とを配置してなるものにおいて、前記プローブと第
1の管との間に、熱伝導性の第2の管を前記第1の管及
び赤外線センサと断熱して配置したことを特徴とする。
この赤外線温度計によれば、プローブ挿入対象物(例
えば外耳道)からプローブに伝わった熱は、プローブと
導波管(第1の管)との間に配置された第2の管に伝わ
る。第2の管は熱伝導性であるため、挿入対象物から第
2の管に伝わった熱は、該第2の管の中で分散する。そ
のため、第2の管からさらに第1の管(導波管)や導波
管や赤外線センサに伝わる熱を最小限に抑えることがで
きる。また、導波管と赤外線センサとを同一温度に保つ
ことができ、安定して高精度の温度測定が行える。
本発明の他の形態では、プローブと第2の管の少なく
とも一部接触させてある。この形態では、挿入対象物か
らプローブに伝わった熱が第2の管に素早く分散する。
また、本発明の別の形態では、第2の管に熱放散部が
設けてある。この形態では、プローブから第2の管に伝
わった熱を素早く放散し、導波管や赤外線センサは勿論
のこと、第2の管自身への温度影響をも最小限にするこ
とができる。
図面の簡単な説明 図1は、赤外線温度計の外観斜視図である。
図2は、本発明にかかる赤外線温度計の温度検出部の
断面図である。
図3は、本発明の他の実施形態を模式的に表した断面
図である。
図4は、本発明の別の実施形態を模式的に表した断面
図である。
図5は、従来例に係る赤外線温度計におけるプローブ
の内部構造を模式的に示す断面図である。
本発明の好適な実施形態 添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明
する。図1は赤外線温度計の外観を示し、赤外線温度計
10の本体12には、本体12の箱形平面から突出して本体12
の先端部を形成した温度検出部14と、該温度検出部14で
測定した温度を表示する液晶表示部16が設けてある。な
お、本体12は箱形に描かれているが、これに限定される
ものでなく、温度検出部14を先端部として“くの字状”
に曲がった円筒形状、あるいはピストル形状、その他使
用者が握り易い任意の形を採り得る。
図2は、温度検出部14の断面を示す。温度検出部14は
プローブ20を備えている。プローブ20は、合成樹脂で一
体的に形成されており、人の外耳道22に挿入するのに適
した大きさ及び形(例えば、円錐形状)の中空円筒部26
と、該円筒部26の大径基端部から半径方向外方に伸びる
フランジ部28とを有し、フランジ部28で温度計本体12に
固定されている。
プローブ20の内側には熱拡散スリーブ30が同心的に配
置されている。熱拡散スリーブ30は、プローブ円筒部26
の基端側に配置された筒状放熱部32と、該放熱部32の一
端からプローブ先端部近傍まで伸びる筒状伝熱部(第2
の管)34と、放熱部32の基端部から半径方向外方に伸び
るフランジ部36とを一体的に備えている。熱拡散スリー
ブ30は、プローブ20から伝わった熱を素早く分散させて
放熱できるように、熱伝熱率の大きな金属、例えば銅、
アルミニウム、真鍮が好適に用いられる。また、プロー
ブ20からの伝熱を軽減するために、熱拡散スリーブ30の
外周面はプローブ20の内周面から離して、それらの間に
断熱空間38が形成されている。しかし、伝熱部34の先端
側外周面はプローブ20の内面に接触させてあり、プロー
ブ20の熱が素早く伝熱部34に伝わって分散するようにし
てある。
熱拡散スリーブ30の内側には、赤外線センサ40を固定
するための合成樹脂からなるセンサハウジング42が設け
てある。なお、センサハウジング42は出来るだけ熱伝導
性の低い樹脂で形成するのが好ましい。センサハウジン
グ42は、熱拡散スリーブ30と共に温度計本体12に螺子44
で固定されたアウターケーシング46を備えている。アウ
ターケーシング46にはセンサ収容室48が形成されてお
り、そこには赤外線センサ40と該赤外線センサ40の外周
に外装されたインナーケーシング50がはめ込まれてお
り、弾性ゴム52によって赤外線センサ40とインナーケー
シング50とを熱拡散スリーブ30に対して付勢すること
で、赤外線センサ40が固定される。
また、熱拡散スリーブ30には、赤外線センサ40の検出
面54からプローブ先端まで延在する金属円筒体からなる
導波管60が内装されている。また、赤外線センサ近傍に
ある導波管60の一端部は円筒状の金属ブロック62によっ
て固定的に保持されており、この金属ブロック62を赤外
線センサ40の検出面54に溶接又は接着剤で固定すること
により、導波管60がプローブ20及び熱拡散スリーブ30と
同心的に位置決めされている。また、導波管60は熱拡散
スリーブ30から離してあり、それらの間に断熱空間64が
形成されている。同様に、金属ブロック62も熱拡散スリ
ーブ30から離してあり、これらの間に断熱空間66が形成
されている。
赤外線センサ40には温度センサ(サーミスタ)68が接
着剤で固定されている。この温度センサ68は演算部70に
接続されており、温度センサ68で検出された赤外線セン
サ40の温度情報が演算部70に出力されるようにしてあ
る。同様に、赤外線センサ40も演算部70に接続されてお
り、赤外線センサ40で検出した温度情報が演算部70に出
力されるようにしてある。なお、図示するように、アウ
ターケーシング46には複数の孔を設け、これを介してセ
ンサ40、60のリード線を引き出すのが好ましい。
この温度計10を用いて体温を測定する場合、操作者は
片手で本体12を握り、図示するように、プローブ20を患
者又は自分の外耳道22に挿入する。すると、外耳道22や
鼓膜24の発する赤外線が導波管60に導かれ、赤外線セン
サ40で検出される。そして、赤外線センサ40は赤外線の
強度に応じた信号を演算部70に出力する。演算部70は、
赤外線センサ40と温度センサ68からの出力をもとに体温
を演算し、その結果が表示部16に表示される。
体温検出時、外耳道22に挿入されたプローブ20は、図
示するように不可避的に外耳道22に接触する。また、通
常、プローブ20の温度は体温よりも低いので、外耳道22
に接触したプローブ部分(一般に先端側)に外耳道22か
ら熱が伝わる。
この熱はプローブ20に接触している熱拡散スリーブ30
の伝熱部34、さらに放熱部32に伝わる。ここで、放熱部
32は伝熱部34に比べて体積を大きくして熱容量が大きく
してあるので、伝熱部34の熱は素早く放熱部32に移動す
る。しかし、熱拡散スリーブ30と導波管60との間は断熱
空間64により熱的に遮断されているので、熱拡散スリー
ブ30の熱が導波管60に伝わることはない。また、赤外線
センサ近傍の導波管部分には金属ブロック62が外装さ
れ、該金属ブロック62と熱拡散スリーブ30とは断熱空間
66により熱的に遮断されているているので、熱拡散スリ
ーブ放熱部32の熱が赤外線センサ40や導波管60に伝わる
こともない。したがって、導波管60は赤外線センサ40と
同一の温度に保たれるので、導波管60の一部の温度が上
昇した場合に該温度上昇部の温度に影響されて体温の測
定に誤差を生じる、ということはない。
なお、上記実施形態では、導波管60は金属ブロック62
を介して赤外線センサ40に固定したが、導波管60の端部
を加熱して赤外線センサ40に溶着してもよいし、導波管
60の端部に一体的に円盤状のフランジを設け、このフラ
ンジを介して赤外線センサ40に固定してもよい。
また、上記実施形態では、熱拡散スリーブ伝熱部34の
一部をプローブ20に接触させているが、図に模式的に示
すように、導波管60をプローブ20と完全に非接触に保持
してもよいし、伝熱部34の全体外周面をプローブ20に接
触させてもよい。
さらに、上記実施例では、伝熱部34と放熱部32を一体
的に形成したが、図4に示すように、これらをそれぞれ
別々に形成し、これらを組み合わせて熱拡散スリーブ30
を構成してもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明の赤外線温度
計によれば、プローブと導波管(第1の管)との間に、
熱伝導性の第2の管を第1の管及び赤外線センサと断熱
して配置したので、プローブ挿入対象物よりプローブに
伝わった熱が第2の管に伝わり、導波管及び赤外線セン
サへの熱伝導を最小限に抑えることができる。そのた
め、導波管と赤外線センサの温度を等しく保つことがで
き、安定した温度測定を行うことができる。従って、測
定精度が向上する。
また、プローブと第2の管を少なくとも一部接触させ
ることにより、挿入対象物からプローブに伝わった熱が
第2の管に素早く伝わるようになる。
さらに、第2の管に熱放散部を設けることにより、プ
ローブから第2の管に伝わった熱を素早く放散させるこ
とができ、導波管や赤外線センサは勿論のこと、第2の
管自身への温度影響をも最小限にすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 巻田 茂 京都府長岡京市下海印字 オムロン株式 会社内 (56)参考文献 特開 平5−203499(JP,A) 特開 平7−58229(JP,A) 特開 平5−45229(JP,A) 特開 平6−165(JP,A) 特開 平7−155296(JP,A) 特開 平3−202733(JP,A) 特公 平5−28617(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01J 5/00 - 5/62 JOIS

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温度計本体の先端部のプローブ内に、赤外
    線センサと、この赤外線センサに赤外線を導く導波管と
    を配置してなる赤外線温度計において、 前記プローブと導波管(第1の管)との間に、熱伝導性
    の第2の管を前記第1の管及び赤外線センサと断熱して
    配置したことを特徴とする赤外線温度計。
  2. 【請求項2】前記プローブと第2の管は、少なくとも一
    部が接触していることを特徴とする請求項1記載の赤外
    線温度計。
  3. 【請求項3】前記第2の管は、熱放散部を有することを
    特徴とする請求項1又は請求項2記載の赤外線温度計。
JP9524178A 1995-12-28 1996-12-25 赤外線温度計 Expired - Lifetime JP2973232B2 (ja)

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