JP4411471B2

JP4411471B2 - 迅速に反応する電子体温計

Info

Publication number: JP4411471B2
Application number: JP2002354007A
Authority: JP
Inventors: 敏▲庸▼ 陳
Original assignee: 紅電醫學科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: JP2004184324A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、迅速に反応する電子体温計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝統的電子体温計で体温を測定する場合はかなり時間がかかり、１９８０〜１９９０年代の一部の改良型電子体温計は時間を短縮することができるが、その多くは値段の高い部品を使用している。近来の電子体温計の改善では、それの運用原理の主要は熱容量の縮小、及び温度の測定に使われるセンサー及びそれの周囲付近の熱が金属ヘッドを通じて大量に別の部分へ流失することの減少が重視され、それによってセンサー付近は迅速に熱バランスに達して測定時間が短縮される。ところが良好な熱バランス及び導熱効果を達成するには、各部品の体積を効果的に縮小しなければならなく、そのために材料コストが増えてしまい、熱バランスの達成速度についても、金属端部及び内部の充填介体がその他部分に対して大量に熱を伝導し、熱バランスの迅速達成を影響する可能がある他、センサーに接続されて主要回路との結合に使われる金属導線も導熱性が良いので、その構造中のセンサーは付近から外へ熱エネルギーが流失する主要部分になる可能があり、これは本発明以前の体温計の設計時に考慮されていなく、かつ本発明の重心の所在でもある。以下に従来の電子体温計の欠点を挙げる。
【０００３】
１．（図１を参照ください）従来の電子体温計には体温計本体１０、本体１０に連結される測定端２１、測定端２１の端部に設けられてある金属ヘッド２２が含まれ、体温計本体１０には表示部材１３及び押しボタン・スイッチ１４が含まれる。
図２を参照ください。従来の電子体温計の測定端２１の端部に設けられてある金属ヘッド２２内には水滴状のサーミスター(Thermistor)２３が含まれ、そのサーミスター２３は金属ヘッド２２内に充填されてある導熱にわか２４に固定され、かつ導線２５に接続されてある。
【０００４】
図３を参照ください。温度の測定を始めた場合、熱は測定される人体から熱流３１の如く金属ヘッド２２へ伝わり、そしてセンサー２３へ伝導され、同時に多くの熱は導熱にわか２４へ、または導熱にわか２４から測定端部２１へ熱流３２になって流失し、かつ大部分の熱は金属ヘッド２２から直接測定端部２１へ熱流３３となって流失し、一部の熱は導線２５を経て熱流３４になる。これら熱流のすべては各部分が熱バランスに達してから流失する。金属ヘッド２２は体積が大きいので熱バランスに達する時間が長く、約６０〜９０秒かかる。
上記より続いて、従来の電子体温計の測定に時間がかかる主な原因はプローブ(probe)の体積が大きすぎ、本当に測定に使われるセンサーが熱バランスに達し、プローブ全体がバランスしてから達成されるからである。
【０００５】
２．１９８０〜１９９０年の間、多くの特許に電子体温計の測定時間を短縮する方法が提案された。図４を参照ください。例えば、金属ヘッド４２及びその内部に密着する第一サーミスター４３と第二サーミスター４４を含む体温計本体４１が設けられ、金属ヘッド４２の内部は腔室４５であり、第一サーミスター４３と第二サーミスター４４には主要回路との連結に供される導線４６が接続されてあるものがある（特許文献１参照）。他に金属ヘッド４２末端の本体４１に接近する測定端には加熱部材４８が設けられ、導線４６によって制御回路に連結される。
【０００６】
図５を参照ください。体温計本体４１が体温の測定に使われたら熱流５１は金属ヘッド４２から第一サーミスター４３へ伝わり、更に第二サーミスター４４へ伝わるが、この時熱は同時に熱流５２及び５３を形成して金属ヘッド４２から体温計本体４１の測定端部へ流失する。
その特許内容には第一サーミスター４３及び第二サーミスター４４の間は測定開始時に温度差があるので、温度差がある程度に達したら加熱部材４８を始動して加熱し、熱流５２は加熱部材４８の加熱によって熱阻隔が小さくなり、熱流５２の熱は加熱部材４８によって補償されると提出されている。温度測定の完成は第一サーミスター４３付近の熱バランスが達成することを待つだけで、すなわち加熱部材４８前端の金属ヘッド４２及び導線４６の熱バランスが達成されればよい。その他エリアへの熱流は減少し、熱バランスは達成しやすいので、その測定時間は４〜１５秒内までに短縮することができる。
【０００７】
上記より続いて、この種の体温計は金属ヘッド４２ににわかが充填されていないので、熱容積を減少することができ、金属ヘッド４２の端部及び側部のセンサー（例えばサーミスター４３、４４）二つを通じて温度差を測定し、加熱部材４８を制御して熱の補償が提供され、金属ヘッドの端部とその他部分に熱阻隔(thermally isolate)が形成されて測定時間が短縮される。
ところがこの種の体温計は加熱部材及び高値なマイクロプロセッサーを使用して加熱部材を制御しなければならない欠点があるので、コストは従来の体温計よりもはるかに高くなり、かつ導線４６を経る熱流５４は考慮されていないので、熱バランスに達する時間を影響する主要原因になる。
【０００８】
また、加熱部材及び高値なマイクロプロセッサーが含まれ、そのマイクロプロセッサーの主要は予測式演算法(predictive algorithm)によって測定結果を推測するが、プローブが台から取り出されると加熱部材はプローブの金属ヘッドをある特定の温度までに加熱するものがある（特許文献２参照）。その後は予測式演算法によりセンサーが実際に測定した温度によって最終温度を推測し、その云う測定時間は約４〜１５秒である。
この方式の体温計には内部に設けられてある加熱部材と／または高値なマイクロプロセッサー及び複雑な回路が含まれてある。この増えた部材及び回路は値段を高くし、かつ製品の体積も大きくなり、家庭用には適しない。
【０００９】
３．また、別に加熱しなくてもよい快速体温計の改善構造が開示され、図６に示す如く、それには体温計本体６１が設けられ、それは測定端６２と、本体６１の測定端６２の端部に設けられてある金属ヘッド６３を含み、金属ヘッド６３の先端内部にはセンサー６４が含まれ、そのセンサー６４は多少のにわかをもって金属ヘッド６３の内壁に接着され、かつ導線６５に接続されて主要回路との連結に使われる（特許文献３参照）。
【００１０】
図７は図６体温計の改善構造の熱の流れを表したものである。体温計本体６１で体温を測定した場合、熱は測定される人体から熱流７１の如く金属ヘッド６３に伝わり、そしてセンサー６４へ伝導され、同時に金属ヘッド６３によって熱流７２が発生し、並びに導線６５を経て熱流７３が発生する。その特許は金属ヘッド６３の熱容積の減少及び測定される人体の温度対長い金属ヘッド６３の自然加熱を利用して熱阻隔が形成され、熱流７２は減少する。熱流７３は極細い導線の使用によって縮小され、その特許では測定時間を２０〜３０秒までに短縮できると云う。
【００１１】
体温計の測定時間はセンサー６４付近の熱バランスの達成速度に取り決められ、その熱流は７２及び７３であり、迅速に熱バランスを達成するにはセンサー６４及び金属ヘッド６３の熱容積を効果的に減少しなければならなく、それは高価な部品を使用する可能があり、例えばその特許には適用するセンサーは５０３FT-３Pで、従来の５０３ETではないと開示し、センサー５０３FT-３Pの価格は従来の５０３ETの約四倍である。
【００１２】
またその体温計の構造には細い導線６５が使用されているが、それでも熱流７３を完全に減少することができなく、金属ヘッド６３が外界から熱が絶えず供給されて熱バランスが達成された場合、熱は依然導線６５を通じて絶えず流失し、そのために測定時間は長くなる。その導線６５も金属であり、導熱性がよいので、その構造のセンサー６４付近から熱が外へ流失する主要部分になる可能がある。
【００１３】
【特許文献１】
アメリカ特許４,１８３,２４８
【特許文献２】
アメリカ特許５,６３２,５５５
【特許文献３】
PTC WO ００/２２３９６
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はそれの感知する温度が迅速に熱バランスに達し、及び快速に導熱され、それによって正確な温度が快速に表れる体温計の構造の提供である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
その構造は、体温計の測定端の金属ヘッド内に、導線自身の自然な弾力性または導熱性のいい粘着剤を運用し、センサー及び接続される導線の全部または大部分を金属ヘッドの内壁に緊密に接触させ（少なくとも０.３センチ以上、最適実施例では３センチ）、それによって導線部分はセンサー周囲の熱が流失する部分にならないようになり、更に進んで熱補償の来源になり、金属ヘッドが測定時に外界の測定される人の自然加熱によって熱バランスが達した場合、導線は金属ヘッド内部に緊密に接着しているので、それの熱バランスも直ちに達成され、かつセンサー周囲の熱バランスもより容易に達成され、快速に正確な温度を表わし、測定時間を短縮することができる。
【００１６】
図８、図９を参照ください。本発明の実施例の構造には体温計本体が設けられ（図面には示されていない）、本体にはディスプレイ、スイッチが設けられてもよいが、それは従来の構造であるため、ここでは余計な説明をしない。本発明の実施例の体温計本体の前方には一体して測定端１が延伸され、その測定端と体温計本体の最適な実施例はプラスチックから作られ、測定端１の端部には金属ヘッド２が結合されてあり、測定端１と金属ヘッド２は粘着剤３によって結合される。測定端１と金属ヘッド２が結合する端部の外側には基本の階部が設けられてある他、更に凹溝１１が設けられ、その凹溝１１と金属ヘッド２が粘着剤３によって結合された時には自然にゴム環が形成されて防水の機能があるようになり、かつ粘着剤３はより堅固になる。
【００１７】
金属ヘッド２の内部には温度センサー４が設置され、そのセンサー４は温度と関連する抵抗、例えば従来のサーミスター５０３ETであり、センサー４には導線５が接続されて温度の計算及び表示を行う主要回路に接続される。
金属ヘッド２の内部に於いて、導線５は自身の自然な弾力性または導熱性のよい粘着剤を利用し、センサー４及び接続される導線５の全部または大部分を金属ヘッド２の内壁に緊密に接触させ（本発明の最適な実施例では導線５の前半は直接貼り付けられ、後半分はコイル状になって接触している）。もし金属ヘッドの内径より大きいコイル状をなす導線５を使い（センサー４は導線５に接続される）、そして回すようにすなわちねじ込んでコイル状の部分の径を押し縮めながら圧入するように導線５を金属ヘッド２内に詰め込む場合、従来のセンサー４用導線５は銅被覆鋼線（CP wire）であるため、導線５の弾力性は極めてよく、自身の自然な弾力性を利用すれば金属ヘッドの内壁に緊密に接触することができる。またはセンサー４及び接続される導線５を直接貼り付ける方式をもって金属ヘッド２の内壁に固定し、緊密な接触が形成される。
その全部または大部分が金属ヘッド２の内壁と緊密に貼り付けられる導線５部分は最少で０.３センチ以上、最適な実施例では３センチである。
【００１８】
金属ヘッド２の内壁と緊密に接触する導線５の後端には金属ヘッド２の内腔壁と密接する導熱係数の低い硬質または軟質の固定材６、例えばポリロンまたは発泡スチロール等材料が使われ、固定材６と内腔壁の摩擦力または膨張の力を利用して導線５を固定し、並びに導線５が滑ることを防ぐ。同時に金属ヘッド２と測定端１の端部を連結する際に測定端１側から金属ヘッド２に流れ込もうとする粘着材３を支持することができ、粘着材３が金属ヘッド２の前端内に流れ込むことを防ぐ。その固定材６がまだ金属ヘッド２内に詰め込んでいない前、固定材６は直径が金属ヘッド２の内径よりも大きい立体の半円球状であってもよく、金属ヘッド２に詰め込まれると固定材６底面まわりの外壁としての周辺環側７のみが圧迫されて変形して金属ヘッド２の内壁と緊密に接触し、固定材６の前方は金属ヘッド２の内壁と緊密に接触しない半球円柱状になり、こうなれば固定材６の周辺環側７と金属ヘッド２の接触面積は小さくなり、熱容積を効果的に減少することができる。
【００１９】
図１０を参照ください。本発明の実施例の体温計で温度を測定する場合、熱は測定される人体から熱流８１の如く金属ヘッド２へ伝わり、それからセンサー４へ伝導され、同時に金属ヘッド２によって熱流８２が発生し、金属ヘッド２外側の熱は充分に供給されるので、その熱流８２は大きくない。また、導線５に対するセンサー４の熱容量が大きいので、熱バランスに達するにはやや多くの熱が必要である。導線５は金属材料であり、導熱性がよく、かつ金属ヘッド２の内側に接触しているので、熱流８３は発生し、熱は導線５を経てセンサー４へ伝導される。もちろん導線５自身も粘着剤３エリア及び測定端１へ熱流８５が発生し、緊密に接触する導線５は長さが長く、かつ金属ヘッド２と緊密に接触しているので、外界から熱の補充が早く、導線５の適当個所には自然に熱阻隔８４が形成され、熱流８２はセンサー４の付近に対してほとんど影響を起こさない。
【００２０】
センサー４の周囲エリヤの熱バランスをもって分析すれば、導線５部分の熱流はこれまでと違って外へ流失しなく、逆に熱をセンサー４へ伝導される。周囲の金属ヘッド２が熱バランスに達した場合、導線５及びセンサー４の熱バランスも迅速に達成され、額外の加熱及び値段の高い部品を使わなくても測定時間を効果的に減少することができる。本発明の発明者が絶えず試験を行った結果、本発明の実施例の体温計の測定時間は１０〜２５秒までに短縮することができる。
また、本発明の実施例の金属ヘッド２の長さは従来のものより長いので（一般は９ミリである）、金属ヘッド２の内部空間を増やして導線５の取り付けを便利にし、皮膚との感熱接触面積を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電子体温計を示す上面図である。
【図２】従来の電子体温計の金属ヘッド内部の構造を示す断面図である。
【図３】図２の構造で測定した時の熱流を示す断面図である。
【図４】アメリカ特許４,１８３,２４８番に開示された金属ヘッドの内部構造を示す断面図である。
【図５】図４の構造で測定した時の熱流を示す断面図である。
【図６】 PTC WO ００/２２３９６特許請求案に開示された金属ヘッドの内部構造を示す断面図である。
【図７】図６の構造で測定した時の熱流を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例による迅速に反応する電子体温計の測定端の金属ヘッドの構造を示す外観斜視図である。
【図９】本発明の一実施例による迅速に反応する電子体温計の測定端の金属ヘッド内部の構造を示す断面図である。
【図１０】図９の構造で測定した時の熱流を示す断面図である。
【符号の説明】
１測定端
２金属ヘッド
３粘着剤
４センサー
５導線
６ポリロン
７環側
１１凹溝
８１、８２、８３、８５熱流
８４熱阻隔

Claims

迅速に反応する電子体温計であって、その体温計本体の測定端端部には粘着剤によって金属ヘッドが結合され、金属ヘッドの中には温度センサー及び温度センサーと接続される導線が置かれ、
センサー及び接続される導線は金属ヘッドの内壁に緊密に接触し、導線のセンサー側の前半部分を直接金属ヘッドの内壁に貼り付け、導線の反センサー側の後半部分はコイル状として金属ヘッドの内壁に緊密に接触させることで、導線のセンサー側の前半部分からセンサー周囲の熱が流失することを防止するとともに導線の反センサー側の後半部分を熱の補償来源になるようにしたことをもって、正確な温度を迅速に表し、測定に必要な時間を短縮することを特徴とする迅速に反応する電子体温計。
センサー及び接続される導線の全部または大部分は金属ヘッドの内壁に緊密に接触されることを特徴とする請求項１に記載の迅速に反応する電子体温計。
金属ヘッド内には金属ヘッドの内腔壁と密接する導熱係数の低い硬質または軟質の固定材が設けられ、固定材は導線の反センサー側の後半部分を金属ヘッドの内壁に固定し、かつ体温計本体の測定端端部に金属ヘッドを結合させる粘着材が金属ヘッドの体温計本体側から金属ヘッドの前端内に流れ込むことを防ぎ、前記固定材は、金属ヘッド内に詰め込まれる前の状態において金属ヘッドの内径よりも大きな径の半円球状であり、金属ヘッドに詰め込まれる際に固定材の底面まわりの外壁が金属ヘッドの内壁に沿って径方向に圧縮されて金属ヘッドの内壁に接触するとともに導線を金属ヘッドの内壁に押しつけて固定することを特徴とする請求項１に記載の迅速に反応する電子体温計。
導線は金属ヘッド内に詰め込まれる前の状態において金属ヘッドの内径より大きい径のコイル状の部分を有し、前記コイル状の部分の径を押し縮められながら金属ヘッド内にねじ込まれて圧入されることを特徴とする請求項１に記載の迅速に反応する電子体温計。
測定端端部と金属ヘッドが結合する端部の外側には測定端端部と金属ヘッドとを粘着材により結合させる際に前記粘着材が流し込まれることによって金属ヘッドを前記粘着材でシール可能とする凹溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の迅速に反応する電子体温計。