JP3030213B2 - 温度計測装置 - Google Patents
温度計測装置Info
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- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
- G01K1/18—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for reducing thermal inertia
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- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子体温計など
の温度計測装置に関する。
の温度計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば電子体温計などの温度
計測装置には、温度に応じて抵抗値が変化する感温素子
が、その取扱い性と安価な点で広く利用されている。
計測装置には、温度に応じて抵抗値が変化する感温素子
が、その取扱い性と安価な点で広く利用されている。
【０００３】この感温素子を用いた電子体温計のセンサ
構造は、図３に示すように、感温素子２１に２本の信号
線２２を接続し、感温素子２１を含む接続部分を封止樹
脂２３にて封止した上で、ケース２４に熱伝導のよい金
属キャップ２５を被せてケース２４内に充填剤２６を充
填することによりセンサ部全体を密封・固定したものが
一般的である。なお感温素子２１は温度以外の外的な要
因で特性の変化がないように、安定化を図る目的で封止
樹脂２３で金属キャップ２５内に封止している。また充
填剤２６には応答性を考慮しフィラーが含まれているこ
とが多い。
構造は、図３に示すように、感温素子２１に２本の信号
線２２を接続し、感温素子２１を含む接続部分を封止樹
脂２３にて封止した上で、ケース２４に熱伝導のよい金
属キャップ２５を被せてケース２４内に充填剤２６を充
填することによりセンサ部全体を密封・固定したものが
一般的である。なお感温素子２１は温度以外の外的な要
因で特性の変化がないように、安定化を図る目的で封止
樹脂２３で金属キャップ２５内に封止している。また充
填剤２６には応答性を考慮しフィラーが含まれているこ
とが多い。
【０００４】ところで、このようなセンサ部の構造の場
合、上記さまざまな加工工程を経て組立てられるため、
その組立にかかる労力と設備の負担が大変大きなものに
なる。 また金属キャップ２５内に感温素子２１を固定
させるための封止樹脂２３は、外部と内部の遮断性や外
部からの衝撃に対する信用性に関して好適ではあるもの
の、温度変化に対する応答性に関しては、この封止樹脂
２３を介して感温素子２１に温度が伝達されるため、逆
に鈍いという欠点がある。
合、上記さまざまな加工工程を経て組立てられるため、
その組立にかかる労力と設備の負担が大変大きなものに
なる。 また金属キャップ２５内に感温素子２１を固定
させるための封止樹脂２３は、外部と内部の遮断性や外
部からの衝撃に対する信用性に関して好適ではあるもの
の、温度変化に対する応答性に関しては、この封止樹脂
２３を介して感温素子２１に温度が伝達されるため、逆
に鈍いという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように上述した従
来の温度計測器では、そのセンサ部を構成する部品や材
料が多く使用されているため組立性が悪く、また封止樹
脂で感温素子を封止しているため、衝撃に対する信用性
は高いものの、温度変化に対して応答性が鈍いという問
題があった。
来の温度計測器では、そのセンサ部を構成する部品や材
料が多く使用されているため組立性が悪く、また封止樹
脂で感温素子を封止しているため、衝撃に対する信用性
は高いものの、温度変化に対して応答性が鈍いという問
題があった。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、組立性と温度変化に対する応答性との
両立を図ることのできる温度計測装置を提供することを
目的としている。
なされたもので、組立性と温度変化に対する応答性との
両立を図ることのできる温度計測装置を提供することを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の温度計測装置は、一端に開口を
設けた筐体と、この筐体の開口に嵌合された嵌合突起部
を有し、この嵌合突起部に軸方向に向けて溝が形成され
たセラミックスを材料とするキャップと、このキャップ
の溝の底部に配設され、前記溝を通じて信号を前記筐体
側に伝達するための信号線が引き出された感温素子と、
前記溝内の前記感温素子上に充填され、前記信号線およ
び感温素子を固定する充填剤とを具備し、前記キャップ
は外表面先端部に平面状の部分を有し、前記キャップは
前記筐体に超音波溶着されている。
ために、請求項１記載の温度計測装置は、一端に開口を
設けた筐体と、この筐体の開口に嵌合された嵌合突起部
を有し、この嵌合突起部に軸方向に向けて溝が形成され
たセラミックスを材料とするキャップと、このキャップ
の溝の底部に配設され、前記溝を通じて信号を前記筐体
側に伝達するための信号線が引き出された感温素子と、
前記溝内の前記感温素子上に充填され、前記信号線およ
び感温素子を固定する充填剤とを具備し、前記キャップ
は外表面先端部に平面状の部分を有し、前記キャップは
前記筐体に超音波溶着されている。
【０００８】請求項２記載の温度測定装置は、請求項１
記載の温度計測装置において、前記キャップと前記筐体
とが嵌合される両壁面のうち、少なくとも一方にリブが
形成されていることを特徴としている。
記載の温度計測装置において、前記キャップと前記筐体
とが嵌合される両壁面のうち、少なくとも一方にリブが
形成されていることを特徴としている。
【０００９】
【００１０】
【作用】請求項１記載の温度計測装置では、キャップの
材料として温度応答性のよいセラミックスが使用されて
いる。
材料として温度応答性のよいセラミックスが使用されて
いる。
【００１１】そしてセンサ部を製造する上では、まずセ
ラミックス製のキャップの嵌合突起部に形成されている
溝の底部に感温素子が配設され、その上に充填剤が充填
されて感温素子が封止・固定される。そして、この感温
素子を固定したキャップが筺体の開口内壁に嵌合されて
組み立てられる。
ラミックス製のキャップの嵌合突起部に形成されている
溝の底部に感温素子が配設され、その上に充填剤が充填
されて感温素子が封止・固定される。そして、この感温
素子を固定したキャップが筺体の開口内壁に嵌合されて
組み立てられる。
【００１２】したがって、従来と比較して温度計測装置
のセンサ部を構成する部品および材料が削減されると共
に、熱はセラミックスを介するだけで感温素子に伝達さ
れるようになり、組立性と温度変化に対する応答性との
両立を図ることができる。
のセンサ部を構成する部品および材料が削減されると共
に、熱はセラミックスを介するだけで感温素子に伝達さ
れるようになり、組立性と温度変化に対する応答性との
両立を図ることができる。
【００１３】また請求項２記載の温度計測装置では、キ
ャップの外表面のうち、先端部が平面状をなしている。
ャップの外表面のうち、先端部が平面状をなしている。
【００１４】したがって、例えば超音波溶着などにおい
て、超音波の印加面が広く超音波の伝達効率がよくな
り、樹脂製の筺体とキャップとの嵌合部を安定して溶着
することができる。
て、超音波の印加面が広く超音波の伝達効率がよくな
り、樹脂製の筺体とキャップとの嵌合部を安定して溶着
することができる。
【００１５】さらに請求項３記載の温度計測装置では、
キャップと筺体とが嵌合される両壁面のうち、少なくと
も一方にリブが形成されている。
キャップと筺体とが嵌合される両壁面のうち、少なくと
も一方にリブが形成されている。
【００１６】したがって、キャップと筺体との嵌合部の
接触量が増し、高い気密性を維持することができる。
接触量が増し、高い気密性を維持することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１８】図１および図２は本発明に係る一実施例の
温度計測装置としての電子体温計のセンサ部の構造を示
す図である。
温度計測装置としての電子体温計のセンサ部の構造を示
す図である。
【００１９】同図において、１は電子体温計本体のケー
ス（筺体）であり、その材料は樹脂が使用されている。
このケース１の一端には開口１ａが設けられており、こ
の開口内壁２にキャップ３の嵌合突起部４が嵌合されて
いる。このキャップ３は、セラミックス、例えばＡｌ2
Ｏ3 、ＡｌＮなどを材料として形成したものである。こ
のセラミックス製のキャップ３の外表面のうち、先端部
３ａは平面状に形成されている。このキャップ３の嵌合
突起部４の外壁面にはリブ５が設けられている。このリ
ブ５は、ケース１の開口内壁面２との接触量で気密性を
保持するものであり、0.1mm 〜0.5mm 程度の尾根状をな
す突起が全周にわたり複数段設けられている。またケー
ス１の開口内壁２にもリブ５に対応する谷状の凹部が設
けられており、互いの嵌合により接触量が増し、高い気
密性が維持されている。なおリブ５のみで気密性の確保
が可能であれば、ケース１側に凹部を設ける必要はな
く、設計工数の削減にもなる。またリブ５がケース１側
に設けられていてもよく、凹部がキャップ３側に設けら
れていてもよい。
ス（筺体）であり、その材料は樹脂が使用されている。
このケース１の一端には開口１ａが設けられており、こ
の開口内壁２にキャップ３の嵌合突起部４が嵌合されて
いる。このキャップ３は、セラミックス、例えばＡｌ2
Ｏ3 、ＡｌＮなどを材料として形成したものである。こ
のセラミックス製のキャップ３の外表面のうち、先端部
３ａは平面状に形成されている。このキャップ３の嵌合
突起部４の外壁面にはリブ５が設けられている。このリ
ブ５は、ケース１の開口内壁面２との接触量で気密性を
保持するものであり、0.1mm 〜0.5mm 程度の尾根状をな
す突起が全周にわたり複数段設けられている。またケー
ス１の開口内壁２にもリブ５に対応する谷状の凹部が設
けられており、互いの嵌合により接触量が増し、高い気
密性が維持されている。なおリブ５のみで気密性の確保
が可能であれば、ケース１側に凹部を設ける必要はな
く、設計工数の削減にもなる。またリブ５がケース１側
に設けられていてもよく、凹部がキャップ３側に設けら
れていてもよい。
【００２０】またこのキャップ３の嵌合突起部４には、
ほぼ中央部に軸方向に向けて溝６が形成されている。こ
の溝６の底部６ａには、感温素子７が配設されている。
この感温素子７は温度変化に対して、例えば抵抗値など
が変化する素子である。この感温素子７からは、 2本の
信号線８が引き出されている。これら信号線８は、キャ
ップ３の溝６を通じてケース１内の、図示しない体温計
測回路に接続されている。またこのキャップ３の溝６に
は、感温素子７上に充填剤９が充填されている。この充
填剤９としては、気密性がよく、かつ経時変化の少ない
エポキシ系の樹脂が用いられている。またエポキシ系以
外にシリコン系の樹脂を用いてもよい。この充填剤９に
は、熱に対する応答性を考慮しフィラーが含まれてい
る。このフィラーとしては、電気的な特性上から、上述
したセラミック系のＡｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮなどを用いるこ
とが好ましい。
ほぼ中央部に軸方向に向けて溝６が形成されている。こ
の溝６の底部６ａには、感温素子７が配設されている。
この感温素子７は温度変化に対して、例えば抵抗値など
が変化する素子である。この感温素子７からは、 2本の
信号線８が引き出されている。これら信号線８は、キャ
ップ３の溝６を通じてケース１内の、図示しない体温計
測回路に接続されている。またこのキャップ３の溝６に
は、感温素子７上に充填剤９が充填されている。この充
填剤９としては、気密性がよく、かつ経時変化の少ない
エポキシ系の樹脂が用いられている。またエポキシ系以
外にシリコン系の樹脂を用いてもよい。この充填剤９に
は、熱に対する応答性を考慮しフィラーが含まれてい
る。このフィラーとしては、電気的な特性上から、上述
したセラミック系のＡｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮなどを用いるこ
とが好ましい。
【００２１】次に、この電子体温計の製造方法について
説明する。
説明する。
【００２２】この電子体温計の場合、まず、セラミック
スを材料として嵌合突起部４および溝６など有するキャ
ップ３を形成する。
スを材料として嵌合突起部４および溝６など有するキャ
ップ３を形成する。
【００２３】次にキャップ３の溝６の底部６ａに、信号
線８が引き出された感温素子７を配置し、その上から充
填剤９を充填する。これによって感温素子７をキャップ
３の底部３ａに密封・固定する。
線８が引き出された感温素子７を配置し、その上から充
填剤９を充填する。これによって感温素子７をキャップ
３の底部３ａに密封・固定する。
【００２４】充填剤９が固化した後、図２に示すよう
に、キャップ３の先端部３ａ（平面状の部分）を超音波
印加ヘッド１０に取り付け、そのヘッド１０を矢印Ａ方
向に移動させることによりキャップ３の嵌合突起部４
を、予め治具などに固定したケース１の開口１ａにあて
がいキャップ３をそのフランジ部３ｂいっぱいまで挿入
し、超音波溶着を行う。
に、キャップ３の先端部３ａ（平面状の部分）を超音波
印加ヘッド１０に取り付け、そのヘッド１０を矢印Ａ方
向に移動させることによりキャップ３の嵌合突起部４
を、予め治具などに固定したケース１の開口１ａにあて
がいキャップ３をそのフランジ部３ｂいっぱいまで挿入
し、超音波溶着を行う。
【００２５】この際、キャップ３の先端部３ａが平面な
ので、樹脂系のケース１に装着し、超音波溶着を行う上
で、取り付け面が広く溶着が安定して行えるため、余分
な作業を削減することができる。
ので、樹脂系のケース１に装着し、超音波溶着を行う上
で、取り付け面が広く溶着が安定して行えるため、余分
な作業を削減することができる。
【００２６】すなわち、超音波溶着においては、超音波
の印加面が平面であれば、それだけ超音波の伝達効率が
よくなり、キャップ３とケース１との嵌合部を安定して
溶着することができる。なおこの超音波溶着以外に、例
えば熱溶着などによりキャップ３とケース１とを固着し
てもよい。
の印加面が平面であれば、それだけ超音波の伝達効率が
よくなり、キャップ３とケース１との嵌合部を安定して
溶着することができる。なおこの超音波溶着以外に、例
えば熱溶着などによりキャップ３とケース１とを固着し
てもよい。
【００２７】以下、溝６を通じてケース１内に引き出さ
れた信号線８を温度測定回路などに接続し、所定の通電
検査を行い、この電子体温計の製造を終了する。
れた信号線８を温度測定回路などに接続し、所定の通電
検査を行い、この電子体温計の製造を終了する。
【００２８】このように本実施例の電子体温計によれ
ば、温度応答性のよいセラミックスを材料としたキャッ
プ３の溝６の底部６ａに感温素子を配置し、その上から
充填剤９を充填し、感温素子７をキャップ３内に密封し
たことによって、従来、感温素子と外装キャップ間に使
用していた充填剤の使用量を少なくできる。
ば、温度応答性のよいセラミックスを材料としたキャッ
プ３の溝６の底部６ａに感温素子を配置し、その上から
充填剤９を充填し、感温素子７をキャップ３内に密封し
たことによって、従来、感温素子と外装キャップ間に使
用していた充填剤の使用量を少なくできる。
【００２９】また従来の電子体温計において、感温素子
を密封・固定するために使用していた封止樹脂２３が不
要になったので、熱はセラミックス製のキャップ３から
直に感温素子７へ伝導するようになり、熱伝導効率が向
上する。
を密封・固定するために使用していた封止樹脂２３が不
要になったので、熱はセラミックス製のキャップ３から
直に感温素子７へ伝導するようになり、熱伝導効率が向
上する。
【００３０】この結果、電子体温計のセンサ部を構成す
る要素部品や材料が削減され、センサ部の構造を簡略化
できると共に、温度変化に対する応答性を改善すること
ができる。これにより温度測定時間の短縮を図ることも
できる。
る要素部品や材料が削減され、センサ部の構造を簡略化
できると共に、温度変化に対する応答性を改善すること
ができる。これにより温度測定時間の短縮を図ることも
できる。
【００３１】なお本発明において、キャップに使用した
セラミックスの材料自体は各種存在する。
セラミックスの材料自体は各種存在する。
【００３２】例えばＡｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮなどの入手しや
すく安価で、かつ熱電導率のよいものを上記した実施例
で使用して好結果が得られたが、この他、入手しやすく
安価で、かつ熱電導率のよいものであれば、代替え品を
用いることもできる。
すく安価で、かつ熱電導率のよいものを上記した実施例
で使用して好結果が得られたが、この他、入手しやすく
安価で、かつ熱電導率のよいものであれば、代替え品を
用いることもできる。
【００３３】また本発明は電子体温計のセンサ部のみに
限定されるものではない。
限定されるものではない。
【００３４】例えば測定器のプローブ部などに上述した
構造のセンサ部を接続し、センサ構造部全体を加熱して
から、嵌合対象物となる樹脂ケースなどに融着させるこ
とによって、センサの固定と防水加工とを同時に行うこ
とができ、上記同様の効果を得ることができる。
構造のセンサ部を接続し、センサ構造部全体を加熱して
から、嵌合対象物となる樹脂ケースなどに融着させるこ
とによって、センサの固定と防水加工とを同時に行うこ
とができ、上記同様の効果を得ることができる。
【００３５】本発明の他の実施例として、以下が考えら
れる。
れる。
【００３６】すなわち上述した実施例は、センサプロー
ブにあたる先端部分（センサ部）のみにセラミックス製
のキャップを用いたものであるが、プローブ全体をセラ
ミックスの構造物として製作してもよい。この場合、構
造全体をさらに簡略化できる。 またセンサ部の応答性
をさらに向上させるためにセラミックス製のキャップを
金属製のプローブまたはそれに代わる材料に接続するこ
とも有効である。
ブにあたる先端部分（センサ部）のみにセラミックス製
のキャップを用いたものであるが、プローブ全体をセラ
ミックスの構造物として製作してもよい。この場合、構
造全体をさらに簡略化できる。 またセンサ部の応答性
をさらに向上させるためにセラミックス製のキャップを
金属製のプローブまたはそれに代わる材料に接続するこ
とも有効である。
【００３７】さらにキャップにセラミックス材料を使用
したので、熱に対する強度が高くなり、本体（プロー
ブ）へ直に接続・固定することが可能になる。結果的に
固定方法が簡略化されるので、システム全体のローコス
ト化に繋げることができる。
したので、熱に対する強度が高くなり、本体（プロー
ブ）へ直に接続・固定することが可能になる。結果的に
固定方法が簡略化されるので、システム全体のローコス
ト化に繋げることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の温度
計測装置によれば、センサ部の構造が簡略化されるので
組立性が向上する。また熱伝導率を低下させる樹脂材料
の使用を最低限に抑えたので、温度変化に対する応答性
を向上することができる。
計測装置によれば、センサ部の構造が簡略化されるので
組立性が向上する。また熱伝導率を低下させる樹脂材料
の使用を最低限に抑えたので、温度変化に対する応答性
を向上することができる。
【００３９】この結果、温度計測装置のセンサ部の組立
性と温度変化に対する応答性との両立を図ることができ
る。
性と温度変化に対する応答性との両立を図ることができ
る。
【００４０】また請求項２記載の温度計測装置によれ
ば、キャップの外表面のうち、先端部が平面状をなして
いるので、例えば超音波溶着などにおいて、超音波の印
加面が広く超音波の伝達効率がよくなり、樹脂製の筺体
とキャップとの嵌合部を安定して溶着することができ
る。
ば、キャップの外表面のうち、先端部が平面状をなして
いるので、例えば超音波溶着などにおいて、超音波の印
加面が広く超音波の伝達効率がよくなり、樹脂製の筺体
とキャップとの嵌合部を安定して溶着することができ
る。
【００４１】さらに請求項３記載の温度計測装置によれ
ば、キャップと筺体とが嵌合される両壁面のうち、少な
くとも一方にリブが形成されているので、互いの嵌合部
の接触量が増し、高い気密性を維持することができる。
ば、キャップと筺体とが嵌合される両壁面のうち、少な
くとも一方にリブが形成されているので、互いの嵌合部
の接触量が増し、高い気密性を維持することができる。
【図１】本発明に係る一実施例の電子体温計の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】この電子体温計の製造工程において、超音波溶
着を行うときにキャップを超音波印加ヘッドに固定した
状態を示す図である。
着を行うときにキャップを超音波印加ヘッドに固定した
状態を示す図である。
【図３】従来の電子体温計のセンサ部の構造を示す図で
ある。
ある。
１…ケース、２…開口内壁、３…キャップ、３ａ…キャ
ップの先端部、４…嵌合突起部、５…リブ、６…溝、６
ａ…溝の底部、７…感温素子、８…信号線、９…充填
剤。
ップの先端部、４…嵌合突起部、５…リブ、６…溝、６
ａ…溝の底部、７…感温素子、８…信号線、９…充填
剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−151173（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271975（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−187045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−46592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111428（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−167232（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−57732（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−134040（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−31027（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】 一端に開口を設けた樹脂製の筐体と、こ
の筐体の開口に嵌合された嵌合突起部を有し、この嵌合
突起部に軸方向に向けて溝が形成されたセラミックスを
材料とするキャップと、このキャップの溝の底部に配設
され、前記溝を通じて信号を前記筐体側に伝達するため
の信号線が引き出された感温素子と、前記溝内の前記感
温素子上に充填され、前記信号線および感温素子を固定
する充填剤とを具備し、前記キャップは外表面先端部に
超音波印加ヘッドを取り付けるための平面状の部分を有
し、前記キャップは前記筐体に超音波溶着されているこ
とを特徴とする温度計測装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の温度計測装置において、
前記キャップと前記筐体とが嵌合される両壁面のうち、
少なくとも一方にリブが形成されていることを特徴とす
る温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193117A JP3030213B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 温度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193117A JP3030213B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 温度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854291A JPH0854291A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3030213B2 true JP3030213B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16302544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6193117A Expired - Fee Related JP3030213B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 温度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030213B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021112012A2 (en) | 2019-12-03 | 2021-06-10 | Nihon Kohden Corporation | Thermosensitive probe |
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