JP7239150B2

JP7239150B2 - 耳式体温計

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Publication number: JP7239150B2
Application number: JP2018234340A
Authority: JP
Inventors: 秀樹田中
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Current assignee: Bio Echo Net Inc
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2023-03-14
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Description

本発明は、測温対象者の体温を測定する温度計に係り、特に測温部を耳孔に挿入して鼓膜の温度を測る耳式体温計に関する。

例えば手術室や集中治療室等では、施術中の測温対象者の体温測定は必須である。

また、例えば長時間に亘って身体的負担が大きな作業を行う労働者についても体調管理の一環として、体温測定が必要な場合がある。

このような患者や労働者等の測温対象者の体温の測定は、長時間にわたり連続して測定する必要があるため身体への負担が少ないことが重要である。

このような要求に応える体温計として、プローブを測温対象者の耳穴に挿入して鼓膜の温度を測定する耳式体温計が種々提案されている（例えば、特許文献１等）。

特開２００５－２９３４６６号公報

ここで、耳式体温計の形状は、カナル型と呼ばれるイヤホンと相似した形状を有している。これは、耳式体温計とカナル型イヤホンは、共に外耳道に留置して用いる器具であるためである。

即ち、両者は、外耳道の外側である耳介と耳珠間に装着させる本体部分（ハウジング）と、外耳道内に挿入されるイヤーピース等を備えている点で近似している。

しかしながら、両者において、イヤーピースに求められる機能、目的は異なっている。

カナル型イヤホンにおけるイヤーピースは、本体部から発せられた音が外耳道を伝って鼓膜へ効率よく伝えることを目的とした形状を有している。

即ち、カナル型イヤホンのイヤーピースは、外耳道内を一定の圧力状態となるように密閉し、トンネル効果を作り出すことで小さな音を効率よく鼓膜に伝えることができる形状とされている。

これに対して、耳式体温計のイヤーピースは、鼓膜から発せられている赤外線を赤外線センサが受け取れるように方向づける機能が重要である。

また、耳式体温計のイヤーピースは、装着中に上記方向を安定して保持する機能が求められる。

このような機能、目的上の相違から、種々提供されているカナル型イヤホンのイヤーピースを耳式体温計のイヤーピースにそのまま適用しても鼓膜からの赤外線を効率的に検出することはできないという問題があった。

また、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取れる方向に安定して保持するという機能を満たす耳式体温計は未だ開発されていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取り可能な状態で安定して保持することのできる耳式体温計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る耳式体温計は、測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサを有し、前記測温対象者の耳穴に装着されるプローブを備える耳式体温計において、前記プローブは、前記測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体と、該プローブ本体を支持するハウジングと、前記プローブ本体に装着され、前記測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤーピースとを備え、前記イヤーピースは、前記プローブ本体との係合部を有し、一部が中空の円錐状を呈する基底部と、該基底部の一端に、前記ハウジングから離間する方向に延設される略円筒状の先端部とを有し、且つ、前記基底部と前記先端部とは可撓性材料により一体的に形成され、前記先端部の径は、前記基底部の最大径よりも小さくなるように選定されていることを要旨とする。

これにより、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取れる方向に安定して保持することができる耳式体温計を提供できる。

請求項２に係る耳式体温計は、請求項１に記載の発明について、前記イヤーピースの前記耳穴への挿抜方向の全長は、外耳道が有するＳ字状カーブの内の奥側に位置する第２カーブまで届く長さに選定されていることを要旨とする。

これにより、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取れる方向により安定して保持することができる。

請求項３に係る耳式体温計は、請求項１または請求項２に記載の発明について、前記赤外線センサは、前記プローブ本体の先端側に形成される凹部内に配置されていることを要旨とする。

これにより、鼓膜に近接する位置に配置される赤外線センサによって、より正確な体温測定を行うことができる。

請求項４に係る耳式体温計は、請求項１または請求項２に記載の発明について、前記プローブ本体は、内壁に反射材を配した円筒状の導光チューブを備え、前記赤外線センサは、前記導光チューブの後端側に配置されていることを要旨とする。

これにより、鼓膜からの赤外線についてノイズの影響を抑制して、より正確な体温測定を行うことができる。

請求項５に係る耳式体温計は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明について、前記ハウジングは、外部音を前記プローブ本体側に取り入れる外部音取入孔を備えることを要旨とする。

これにより、測温対象者への外部からの指示等を音声で伝達することができる。

請求項６に係る耳式体温計は、請求項５に記載の発明について、前記ハウジングは、前記外部音取入孔から取入れた音を前記イヤーピース側に放出する音出孔を備え、前記イヤーピースには、前記音出孔から放出された音を前記耳穴内に放出する放音部が形成されていることを要旨とする。

これにより、測温対象者への外部からの指示等の音声をより確実に伝達することができる。

請求項７に係る耳式体温計は、請求項５または請求項６に記載の発明について、前記ハウジング内に、外部装置に接続されて音声を出力する音声出力手段が設けられていることを要旨とする。

これにより、外部装置を介して、測温対象者への指示や警報等を音声でより明確に伝達することができる。

請求項８に係る耳式体温計は、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明について、前記イヤーピースの前記先端部は、保護膜によって閉塞されていることを要旨とする。

これにより、空気の揺らぎによる熱ノイズの影響を抑制して、より正確な体温測定を行うことができる。

本発明によれば、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取り可能な状態で安定して保持することのできる耳式体温計を提供することができる。

第１の実施の形態に係る耳式体温計の構成例を示す右側面（ａ）、底面図（ｂ）および正面図（ｃ）である。第１の実施の形態に係る耳式体温計の構成例を示す一部断面図である。第１の実施の形態に係る耳式体温計の寸法を示す説明図である。第１の実施の形態に係る耳式体温計を装着する右耳の概略構造を示す説明図である。第１の実施の形態に係る耳式体温計の他の構成例を示す一部断面図である。第１の実施の形態に係る耳式体温計の右耳への装着状態を示す説明図である。比較対象としてのイヤホンの右耳への装着状態を示す説明図である。他の実施の形態に係る耳式体温計の右耳への装着状態を示す説明図である。第２の実施の形態に係る耳式体温計に適用可能なイヤーピースの構成例を示す斜視図である。第３の実施の形態に係る耳式体温計の構成例を示す上面図（ａ）、右側面図（ｂ）および底面図（ｃ）である。第３の実施の形態に係る耳式体温計にイヤーピースを装着した状態を示す右側面図である。第３の実施の形態に係る耳式体温計の構成例を示す断面図である。

［第１の実施の形態］
図１～図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）について説明する。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１の構成例を示す右側面、図１（ｂ）は底面図、図１（ｃ）はその正面図、図２は耳式体温計Ｅ１の構成例を示す一部断面図、図３は耳式体温計Ｅ１の寸法を示す説明図である。

本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１は、図１～図３に示すように、測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサＳＮ１を有し、測温対象者の耳穴に装着されるプローブＰＢを備えている。

プローブＰＢは、主に、測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体２０と、プローブ本体２０を支持するハウジング１０と、プローブ本体１０に装着され、測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤーピース１２とから構成されている。

ハウジング１０およびプローブ本体１０は、ＡＢＳ樹脂等によって成形される。なお、ハウジング１０とプローブ本体１０は、一体的に成形してもよい。

なお、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１では、赤外線センサＳＮ１は、プローブ本体１０の先端側に形成される凹部２０ｂ内に配置されている。

これにより、鼓膜２５０に近接する位置に配置される赤外線センサＳＮ１によって、より正確な体温測定を行うことができる。

図２等に示すように、イヤーピース１２は、プローブ本体２０側の溝部２０ａと係合する係合部（凹部）１２ｃを有し、一部が中空の円錐状を呈する基底部１２ａと、基底部１２ａの一端に、ハウジング１０から離間する方向に延設される略円筒状の先端部１２ｂとを有する。

なお、基底部１２ａと先端部１２ｂとは、シリコンゴム等の柔軟な可撓性材料により一体的に形成される。

そして、先端部１２ｂの径Ｌ１は、基底部１２ａの最大径Ｌ２よりも小さくなるように選定されている。

イヤーピース１２の上述のような形状およびハウジング１０の形状により、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１は、鼓膜からの赤外線を効率的に受け取り可能な状態で安定して保持される。具体的な寸法例や保持状態の例については後述する。

また、イヤーピース１２の耳穴への挿抜方向の全長Ｌ３は、図５、図６に示すように、外耳道２０１が有するＳ字状カーブの内の奥側に位置する第２カーブＣ２まで届く長さに選定されている。

（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の寸法について）
Ｌ１～Ｌ３の寸法は、次のようにして求められる。

ａ）一般成人の耳内の型を取って、外耳道内の寸法（実測値）を計測する。

ｂ）上記寸法を基にして試作したイヤーピースの挿入・装着感（あたり、圧迫感など）を確認する。

ｃ）上記２項目を合わせて、外耳道内の大きさを求める。なお、各部位には個人差により幅がある。

ｄ）上記外耳道内の大きさの平均値を基準として、各部形状が持つ役割や材質からＬ１，Ｌ２，Ｌ３の寸法（平均寸法）を求める。

ここで、径Ｌ１の寸法は、次の要件を考慮して決定される。

イ）第２カーブＣ２へ向けて細くすることで鼓膜２５０への方向付けを行うことができる寸法とする。

ロ）このとき外耳道への当たりを和らげることを意図して、先端部１２ａ部からクビレを作って細くする。この部分は、赤外線センサＳＮ１を内包する部分であるので、赤外線センサＳＮ１の径＋イヤーピースの厚さ以下とはならない部分とする。

ハ）また、赤外線センサの径を小さくすると赤外線への感度（分解能）が落ちる。
平均寸法が６ｍｍなので、これよりも小さな値とする必要がある。

以上の要件から、先端部１２ｂの径Ｌ１は、例えば６ｍｍ以下（好ましくは、５．８ｍｍ程度）とされる。

また、基底部１２ａの最大径Ｌ２の寸法は、次の要件を考慮して決定される。

ニ）プローブＰＢの方向付けに大きな役割を持つ部位ではない。

ホ）外耳道２０１を密閉させる必要はない。

ヘ）抜け防止のために外耳道２０１との間と接触する部分があれば十分である。

以上の要件から、基底部１２ａの最大径Ｌ２は、例えば１０ｍｍ±２ｍｍ程度とされる。

また、イヤーピース１２の耳穴への挿抜方向の全長Ｌ３の寸法は、次の要件を考慮して決定される。

ト）外耳道２０１内の第２カーブＣ２へ届く距離であること。

チ）実測値は、１０ｍｍ～１４ｍｍの範囲であった。

リ）挿入しすぎることは障害を起こすリスクが増える。

以上の要件から、イヤーピース１２の耳穴への挿抜方向の全長Ｌ３の寸法は、例えば１０ｍｍ±２ｍｍ程度とされる。

ここで、図４に示すように、耳（右耳）２００の外耳道２０１は、異物の侵入を防ぐようにＳ字状に曲がっており、入口に近い方の曲がりを第１カーブＣ１、奥の方を第２カーブＣ２と呼称している。

また、外耳道２０１の長さは、入口から鼓膜２５０までの距離は、一般的に成人で約２５ｍｍ～３０ｍｍである。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１のハウジングの形状および寸法（サイズ）例について説明する。

図３に示すように、ハウジング１０の右側の側面には、湾曲部１５０が形成されている。一方、左側の側面は、直線的形状とされている。

また、ハウジング１０の下端側には、耳式体温計Ｅ１を耳穴から挿抜する際のツマミ部（突起部）１１が形成されている。なお、ツマミ部１１の下端には、図１（ａ）等に示す測定器等への接続用ケーブル１３の一部を挟んで保持する溝部１１ａが形成されている。

ハウジング１０の湾曲部１５０等の形状および寸法（サイズ）は、外耳道２０１内の所定位置に当接して、赤外線センサＳＮ１が、鼓膜２５０からの赤外線を効率的に受け取り可能な状態で安定して保持し得る形状が決定される。

より具体的には、湾曲部１５０の側線とイヤーピース１２の基底部１２ａの左側下端部からの平行線との間の距離Ｗ１は、例えば約１０．２ｍｍ程度とされる。

また、ツマミ部１１の右側端部と湾曲部１５０の右側端部との距離Ｗ２は、距離Ｗ１に基づいて例えば約７．８ｍｍ以下とされる。

また、ハウジング１０の上端部と湾曲部１５０の下端部との距離Ｗ３は、距離Ｗ１に基づいて例えば約８．３ｍｍ以下とされる。

これにより、耳式体温計Ｅ１は、鼓膜２５０からの赤外線を効率的に受け取り可能な状態で安定して保持される。

なお、図２に示すように、プローブ本体１０の先端部の外周面と、イヤーピース１２の先端部１２ｂの内周面との間には、空隙１６０が設けられている。

この空隙１６０により、イヤーピース１２の先端部１２ｂの内側への変形を行い易くして、イヤーピース１２の耳内へのフィット感を向上させることができる。

また、基底部１２ａ内には空間１７０が形成され、内側への変形を行い易くして、イヤーピース１２の耳内へのフィット感を向上させることができる。

（耳式体温計の他の構成例）
次に、図５を参照して、他の構成例に係る耳式体温計Ｅ２について説明する。

なお、耳式体温計Ｅ２の構成について、前述の耳式体温計Ｅ１と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

耳式体温計Ｅ１と耳式体温計Ｅ２との相違点は、プローブ本体として、内壁１９０に金メッキ等の反射材を配した円筒状の導光チューブ１９０を用いている点である。

耳式体温計Ｅ２において、赤外線センサＳＮ１は、導光チューブ１９０の後端側に形成される凹部１０ａ内に配置されている。

これにより、鼓膜２５０からの赤外線についてノイズの影響を抑制して、より正確な体温測定を行うことができる。

（耳式体温計の装着状態）
図６を参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）の耳（右耳）２００への装着状態について説明する。

図６に示すように、耳（右耳）２００の外耳道２０１内に挿入された耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）は、イヤーピース１２の先端部１２ｂの外周面が、第２カーブＣ２付近の外耳道内壁に位置Ｐ１で当接する。

また、図６上、耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）のハウジング１０の左上部の平面部１８０が、第１カーブＣ１付近の外耳道２０１の一部と位置Ｐ２で当接する。

さらに、図６上、耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）のハウジング１０の右側下部の湾曲部１５０が、第１カーブＣ１付近の外耳道２０１の一部と位置Ｐ３で当接する。

このように、耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）は、耳（右耳）２００の外耳道２０１内において、位置Ｐ１～Ｐ３の三点で外耳道２０１の一部と当接することにより、イヤーピース１２の中心線Ｄ１が鼓膜２５０側に向いた状態で安定して保持される。

そして、このような保持状態において、図６に示すように、鼓膜２５０から発せされる赤外線ＩＲは、イヤーピース１２の先端部１２ｂから効率的に入射し、図２または図５に示す赤外線センサＳＮ１によって確実に温度計測が行われる。

以上のように、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）によれば、鼓膜２５０からの赤外線ＩＲを効率的に受け取り可能な状態で安定して保持することができる。

ここで、図７を参照して、比較対象としての一般的なイヤホンＨ１の耳（右耳）２００への装着状態について簡単に説明する。

ハウジング１００とイヤーピース１０１を備えるイヤホンＨ１は、耳（右耳）２００の外耳道２０１内に挿入された際に、イヤーピース１０１は、第１カーブＣ１付近で保持されるに留まる。

そのため、図７に示すように、イヤホンＨ１のイヤーピース１０１の中心線Ｄ２は、鼓膜２５０から大きくずれた方向となる。このような保持状態は、空気の圧縮等により低音を響かせる等の音響上の効果を得ることはできるが、鼓膜２５０から発せされる赤外線ＩＲを効率的に捉えるのには不向きである。

よって、イヤホンＨ１のハウジング１００の形状や、一般的なイヤーピース１０１を耳式体温計に適用した場合には、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）のように、確実な温度計測を行うことはできない。

［他の実施の形態］
図８を参照して、他の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ３について説明する。

なお、第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は割愛する。

第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）と、他の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ３との相違点は、イヤーピース１２に代えて、形状を変えたイヤーピース１２Ａを装着している点である。

より具体的には、イヤーピース１２Ａの先端部１２ｄは、図８に示すように、図上、左端側より右端側の方が低くなる形状とされている。このような形状により、鼓膜２５０からの赤外線ＩＲがイヤーピース１２Ａの先端部１２ｄから入射し易くなり、より正確な温度計測を行うことができる。

［第２の実施の形態］
図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ３について説明する。

なお、耳式体温計Ｅ３の全体構成は、第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）と同様である。

図９には、第２の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ３に適用されるイヤーピース１２Ｂを示す。

第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）に適用されるイヤーピース１２と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は割愛する。

イヤーピース１２Ｂは、先端部１２ｂの端面が、保護膜１２５によって閉塞されている。

なお、保護膜１２５は、シリコンゴム等により先端部１２ｂと一体的に形成されている。

保護膜１２５の厚さは、例えば０．２ｍｍ以下とされる。

このような保護膜１２５を設けることにより、イヤーピース１２Ｂ内での空気の揺らぎによる熱ノイズの影響を抑制して、より正確な体温測定を行うことができる。

［第３の実施の形態］
図１０～図１２を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ４（Ｅ５）について説明する。

ここで、図１０（ａ）は、第３の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ４の構成例を示す上面図、図１０（ｂ）は右側面図、図１０（ｃ）はその底面図、図１１は、イヤーピース１２を装着した状態を示す右側面図、図１２は、耳式体温計Ｅ５の構成例を示す断面図である。

第１の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１（Ｅ２）と、第３の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ４（Ｅ５）との相違点は、ハウジング１０に、外部音をプローブ本体３００側に取り入れる外部音取入孔３６０を備える点である。

図１０（ｃ）に示すように、本実施の形態では、ハウジング１０の底面に３個の外部音取入孔３６０を穿設している。

また、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ４（Ｅ５）は、ハウジング１０の上側に、外部音取入孔３６０から取入れた音をイヤーピース１２側に放出する音出孔３５０を備えている。

また、図１１等に示すように、イヤーピース１２には、音出孔３５０から放出された音を耳穴内に放出する放音部１２０が形成されている。

また、図１２に示す耳式体温計Ｅ５では、ハウジング１０内に、合成音声出力装置やマイク等の外部装置（図示せず）に接続されて音声を出力する音声出力手段（例えば、小型スピーカ等）４００が設けられている。

この際に、音声等は、ハウジング１０内を矢印Ｄ１０、Ｄ１１の方向に出力される。

これにより、外部装置を介して、測温対象者への指示や警報等を音声出力手段４００から音声で出力することで、指示等をより明確に伝達することができる。

以上、本発明の耳式体温計を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、本実施の形態では、耳式体温計Ｅ１等を測温対象者の右耳に装着する例を示したが、左耳に装着できるように形状を変更してもよい。

Ｅ１～Ｅ５…耳式体温計
ＰＢ…プローブ
１０…ハウジング
１２、１２Ａ…イヤーピース
１２ａ…基底部
１２ｂ…先端部
２０…プローブ本体
１５０…湾曲部
１６０…隙間
２０１…外耳道
２５０…鼓膜
Ｃ１…第１カーブ
Ｃ２…第２カーブ
ＩＲ…赤外線

Claims

測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサを有し、前記測温対象者の耳穴に装着されるプローブを備える耳式体温計において、
前記プローブは、
前記測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体と、
該プローブ本体を支持するハウジングと、
前記プローブ本体に装着され、前記測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤーピースと
を備え、
前記イヤーピースは、
前記プローブ本体との係合部を有し、一部が中空の円錐状を呈する基底部と、
該基底部の一端に、前記ハウジングから離間する方向に延設される略円筒状の先端部と
を有し、
且つ、前記基底部と前記先端部とは可撓性材料により一体的に形成され、
前記先端部の径は、前記基底部の最大径よりも小さくなるように選定されており、
前記ハウジングは、前記イヤーピースの前記基底部の他端が対向する第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面とを備え、
前記第１の面の一方側には、前記イヤーピースの前記基底部の前記他端よりも外側に突出する平面部が設けられ、
前記ハウジングは、前記平面部が設けられていない側の前記第１の面の他方側の端部から、前記基底部の前記他端と略連続するように、前記第２の面に向かって湾曲する湾曲部を備え、
前記耳式体温計は、前記測温対象者の耳穴に装着したときに、前記イヤーピースの前記先端部の外周面の一点が、外耳道のＳ字状のカーブのうち、奥の方のカーブである第２カーブ付近の外耳道内壁と接触し、前記ハウジングの前記平面部の一点が、外耳道のＳ字状のカーブのうち、入口に近い方のカーブである第１カーブ付近の外耳道の一部と接触し、前記ハウジングの前記湾曲部の一点が、前記第１カーブ付近の内、前記平面部とは異なる外耳道の一部と接触することにより、前記イヤーピースの中心線が鼓膜に向いた状態で保持される形状を有する
ことを特徴とする耳式体温計。
前記赤外線センサは、
前記プローブ本体の先端側に形成される凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の耳式体温計。
前記プローブ本体は、内壁に反射材を配した円筒状の導光チューブを備え、
前記赤外線センサは、
前記導光チューブの後端側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の耳式体温計。
前記ハウジングは、外部音を前記プローブ本体側に取り入れる外部音取入孔を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の耳式体温計。
前記ハウジングは、前記外部音取入孔から取入れた音を前記イヤーピース側に放出する音出孔を備え、
前記イヤーピースには、前記音出孔から放出された音を前記耳穴内に放出する放音部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の耳式体温計。
前記ハウジング内に、外部装置に接続されて音声を出力する音声出力手段が設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の耳式体温計。
前記イヤーピースの前記先端部は、保護膜によって閉塞されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の耳式体温計。