JP7445306B2 - 温度チェッカー - Google Patents

Description

本発明は、測定対象の温度を変色表示する温度チェッカーに関し、例えば指輪やブレスレットなどに同機能をもたせることができる。

従来の体温計で、子供や障害者や寝たきり老人の体温をいちいち測定していくのには非常に手間がかかり、保育士や介護士らの負担増大を強いることにもなりかねない。

そこで、人の体表面に貼るシールであって、より実用性に優れたシールとして、透明性シートの裏面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設け、前記可逆熱変色層の外周部に低屈折率顔料を含む多孔質層を設け、前記多孔質層の外周部に粘着剤を含む粘着層を設けてなる発汗、体温検知シールが開発されている（特許文献１参照）。

ここでは、前記可逆熱変色性組成物やそれを内包したマイクロカプセル顔料は、ビヒクル中に分散して透明性シート上に塗布した後、乾燥させて可逆熱変色層を形成できると、記載されている。

そして、この発汗、体温検知シールを、体表面に貼ることにより、（透明性シートを介して可逆熱変色層と多孔質層とを視認できるので）発汗状態と体温を同時に把握することができ、貼着者の健康状態や心理状態を簡易に判別可能な実用性に富む発汗、体温検知シールを提供できる、とも記載されている。

また、体表面に貼るシールではないが、接触する流体や固体の温度変化を、可逆性熱変色材料の色変化によって確認することができるシャワーホースなどの積層構造体として、可逆性熱変色材料を含む示温層と、０ ． ５Ｗ /ｍ ・Ｋ 以上の熱伝導率を有する熱伝導層と、を備えるものが開発されている（特許文献２参照）。この熱伝導層は、シリコンゴムに酸化マグネシウムを含むものである、と記載されている。

この積層構造体では、接触する流体や固体の熱が、熱伝導層を介して示温層の可逆性熱変色材料に伝わり易いため、示温層の変色速度が速くなる。よって、変色するまでのタイムラグが小さくなり、流体や固体の温度変化が示温層の色変化に迅速に反映される、とも記載されている。

上記発汗、体温検知シールでは、透明性シートの裏面に可逆熱変色性組成物を含む可逆熱変色層を設け、前記可逆熱変色層の外周部に低屈折率顔料を含む多孔質層を設け、前記多孔質層の外周部に粘着剤を含む粘着層を設けているので、体表面への装脱着を繰り返すと、徐々に粘着力が落ちてきて、ついには体表面から脱落するようになる。また、構造が複雑であるので、製造コストがかかるものと推察される。

また、上記積層構造体は、上記発汗、体温検知シールのように体表面に装脱着を繰り返すものではないが、示温層と熱伝導層とがあって、構造が複雑であるので、やはり製造コストがかかるものと推察される。

本発明は、上記事情に鑑みたものであり、その目的とするところは、簡単な構造で安価に製造でき、しかも繰り返し使用ができる温度チェッカーを提供することである。

本発明は、ゴム素材に少なくとも感温変色材を混入した状態で成形した本体を、測定対象に接触させることにより、前記測定対象の温度を変色表示する温度チェッカーであって、前記本体に熱伝導率を下げるための充填材をさらに混入したものである。

本発明によれば、ゴム素材に少なくとも感温変色材を混入した状態で成形した本体を、測定対象に接触させることにより、前記測定対象の温度を変色表示するので、測定対象の形状に合わせて伸縮できる。

したがって、従来技術のような粘着剤を一切使用することなく、測定対象に繰り返し装着できる。しかも、従来技術に比べて簡単なであり、安価に製造できる。

また、前記本体に熱伝導率を下げるための充填材をさらに混入したものであるので、測定対象の温度変化を視認しやすくなる。

請求項２記載の発明のように、前記充填材はフェノール樹脂であることが好ましい。

請求項２記載の発明によれば、前記充填材はフェノール樹脂であるので、測定対象の温度変化をより視認しやすくなる。

請求項３記載の発明のように、前記ゴム素材はシリコンゴムであることが好ましい。

請求項３記載の発明によれば、前記ゴム素材はシリコンゴムであるので、耐久性がある。

請求項４記載の発明のように、前記測定対象は人であって、前記本体は前記人の指又は手首に装脱着可能な円環状又はバンド状のものであることが好ましい。

請求項４記載の発明によれば、前記測定対象は人であって、前記本体は前記人の指又は手首に装脱着可能な円環状又はバンド状のものであるので、指輪やブレスレットとして装着できる。

本発明によれば、ゴム素材に少なくとも感温変色材を混入した状態で成形した本体を、測定対象に接触させることにより、前記測定対象の温度を変色表示するので、測定対象の形状に合わせて伸縮できる。

したがって、従来技術のような粘着剤を一切使用することなく、測定対象に繰り返し装着できる。しかも、従来技術に比べて簡単な構造であり、安価に製造できる。
また、前記本体に熱伝導率を下げるための充填材をさらに混入したものであるので、測定対象の温度変化を視認しやすくなる。

本発明の実施形態１に係るブレスレットの使用状態を示す斜視図である。 本実施形態１に係るブレスレットの概略構成図である。 本実施形態１に係るブレスレット（改良１）の概略構成図である。 本実施形態１に係るブレスレット（改良２）の概略構成図である。 本発明の実施形態２に係るブレスレットの使用状態を示す斜視図である。 本実施形態２に係るブレスレットの展開図である。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るブレスレット１０の使用状態を示す斜視図、図２はブレスレット１０の概略構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ－Ｘ断面図である。図１，図２（ａ）（ｂ）に示すように、ブレスレット（温度チェッカーに相当する。）１０の本体１は、ゴム素材２に感温変色材３を混入した状態で円環状に成形したものである。

そして、図２（ｂ）の断面図では、感温変色材３を混入したゴム素材２を円形（右上がり斜線部分）で示している。この本体１を、人（測定対象に相当する。）２０の手首に嵌脱自在に装着して、その人２０の体温を変色表示するようになっている。また、図１の斜視図では、本体１と人２０の手首との隙間が大きく描かれているが、実際の装着時にはこの隙間がほとんどなくなるものとする。

ゴム素材２は、シリコンゴムであって、これにより本体１に耐久性を持たせている。シリコンゴムの性状は、例えば温度２０℃の環境下で、密度０．９７ｇ／ｃｍ３、比熱１６００Ｊ／ｋｇ℃、熱伝導率０．２Ｗ／ｍＫであるとされている。

感温変色材３は、市販の色粉（マイクロカプセル入り）を使用した。この色粉は、温度の変化により有色から無色に、無色から有色に可逆的に変色するものである。変色温度は、－５～５５℃程度の範囲内で任意に設定が可能である。そして、繰り返し変色等の耐久性を維持するために、マイクロカプセルに閉じ込めているとされている。

ゴム素材２に対する感温変色材３の混入割合はここでは略２重量％として、そのゴム素材２が３７℃を超える温度で変色するようにした。ここでは、測定対象を人２０としているが、その測定対象によってはチェックする温度が異なることから、上記混入割合は測定対象に応じて変更するものとする。

（実験１）
本発明者は、赤色のＯリングを試作して、種々の温度の温水を入れ換えた水槽に浸漬してみて、その変色性能を実験した。まず、３５℃～３７℃未満の温水に入れた赤色のＯリングの一部が白色に変色してきた。ついで、３７℃を超える温水に入れた赤色のＯリングの全体が白色に変わった。

そして、全体が白色に変わったＯリングを水槽から取り出すと、その一部が赤色に変色していき、やがて全体が赤色に戻った。したがって、試作品の水槽内における変色性能は良好であることがわかった。

（実験２）
ついで、試作品の赤色のＯリングを実際の人の手首に装着してみた。通常の人は発熱状態ではないため、その手首を温水に浸漬し３７℃を超える発熱した人の手首を模擬した。すると、上記実験１では赤色のＯリングが白色に変色したにも関わらず、Ｏリングは赤色のままであった。

Ｏリングを手首から外すと、その手首に接触していた線状部分だけが白色に変色していた。したがって、試作品の実際の人への装着時における変色性能は不十分であることがわかった。当初これはゴム素材２としてのシリコンゴムの熱伝導率が低いことに起因するものと考えられた。そこで、本発明者は、シリコンゴムに充填材を混ぜてその熱伝達率を上げることを目指した。

上記実験１，２の結果を踏まえ、下記２つのブレスレット（改良１）１０ａと、ブレスレット（改良２）１０ｂと、が考えられた。図３はブレスレット１０ａの概略構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＹ－Ｙ断面図である。図４はブレスレット１０ｂの概略構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＺ－Ｚ断面図である。

ブレスレット１０ａの本体１ａでは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、感温変色材３を混入したゴム素材２を内側に形成し、その外側に透明体４を覆設する。そして、この透明体４を介して変色表示を視認できるようにする。透明体４の材料はポリ塩化ビニルなどである。この場合、透明体４は、ゴム素材２の伸縮性を阻害しない形状とすることが好ましい。

図３（ｂ）の断面図では、感温変色材３を混入したゴム素材２を内側半円（右上がり斜線部分）で示し、透明体４を外側半円（水平破線部分）で示しているが、必ずしも半円同士を対向させる必要はない。人の手首に接触する側に、感温変色材３を混入したゴム素材２を配置するとともに、その反対側に透明体４を配置し、透明体４を介してゴム素材２の変色を視認できるようにすることで足りる。

ブレスレット１０ｂの本体１ｂでは、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ゴム素材２に感温変色材３に加えて、さらに熱伝達率を上げるための充填材５を混入する。そして、図４（ｂ）の断面図では、感温変色材３と充填材５とを混入したゴム素材２を円形（網掛け部分）で示している。

これにより、ゴム素材２の熱伝達率を上げて、全体の変色表示の促進を図る。充填材５は酸化マグネシウムなどである。従来技術の積層構造体のように、示温層と熱伝導層とを別個に設けずに、両者を一体化するものである。この場合は、ゴム素材２の伸縮性を阻害しない。

本実施形態１で説明したように、これらのブレスレット１０，１０ａ，１０ｂによれば、ゴム素材２に少なくとも感温変色材３を混入した状態で円環状に成形した本体１，１ａ，１ｂを、人２０の手首に嵌めることにより装着して、その人２０の体温を変色表示するものであるので、それぞれ人２０の手首の形状に合わせて伸縮できる。

したがって、人２０の手首などにフィットして、その人２０の体温をチェックしやすくなる。また、簡単な構造で安価に製造でき、しかも繰り返し装着できて、経済的である。

（実施形態２）
図５は本発明の実施形態２に係るブレスレット１０ｃの使用状態を示す斜視図である。図６はブレスレット１０ｃの展開図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は左側面図、（ｅ）は右側面図である。なお、底面図は平面図と上下対称である。図５，図６（ａ）～（ｅ）に示すように、ブレスレット（温度チェッカーに相当する。）１０ｃの本体１ｃは、ゴム素材２に感温変色材３と充填材６とを混入した状態でバンド状に成形したものである。本体１ｃをバンド状としたのは、人２０の手首との接触面積を稼ぐためである。図５の斜視図では、本体１ｃと人２０の手首との隙間が大きく描かれているが、実際の装着時にはこの隙間がほとんどなくなるものとする。

ゴム素材２と、感温変色材３とは、上記実施形態１と同様であるので、それらの重複説明は省略する。ただし、ゴム素材２への感温変色材３の混合についての上記実施形態１からの改良点として、まず人２０の手首の温度は、実際の体温よりも低めになることを考慮した。具体的には本体１ｃの変色開始温度を上記実施形態１で３５℃程度であったのを、ここでは３２℃程度に設定した。ついで、本体１ｃの変色表示を感覚的に認識しやすいようにした。具体的には上記実施形態１での赤色から白色への変色であったのを、ここでは黒色から白色への変色となるようにした。

充填材６は、実施形態１における充填材５とは異なりフェノール樹脂などの熱伝導率を下げるためのものであって、本体１ｃのゴム素材２であるシリコンゴムに対して数重量％程度加えた。上記実施形態１では、シリコンゴムに充填材５を混ぜてその熱伝達率を上げることを目指した。しかしながら、熱伝導率を高くすると、環境温度に左右されやすくなることから、本発明者は、シリコンゴムに充填材６を混ぜてその熱伝導率を低くして、環境温度に左右されにくくするほうが有効であると考えたからである。

本体１ｃは、図６（ｂ）における正面視で左右に延びる長方形の４隅にアールを設けるとともに、中央振り分けで複数の縦長孔７，７，・・・を等間隔で列設してなっている。本体１ｃの左端寄りの縦長孔７にはスナップボタン（凹部）８が裏向き取り付けられるとともに、本体１ｃの右端寄りの縦長孔７にはスナップボタン（凸部）９が表向きに取り付けられている。

縦長孔７，７，・・・は、本体１ｃの任意の位置にスナップボタンの凹部８と凸部９とを取り付けるために設けられたものであり、熱伝達率の低い本体１ｃに接触する人２０の手首における蒸れを防止するために設けられたものでもある。したがって、縦長孔７，７，・・・の形状は円状などであってもよい。

そして、本体１ｃを、人（測定対象に相当する。）２０の手首に巻き付けてから、スナップボタンの凹部８に凸部９を嵌め込んで装着し、その人２０の体温を変色表示するようになっている。本体１ｃの脱着時には、本体１ｃのスナップボタンの凹部８を凸部９から引き離す。ここで、本体１ｃは、ぐにゃぐにゃするものであるため、人２０が片手で装脱着を行いにくいことがある。また、人２０によっては手首の太さがかなり違う。そのような場合には、スナップボタン７，８に代えて、マグネットやファスナーなどの他の種類の係止具を設ければよい。

このブレスレット１０ｃによれば、ゴム素材２に感温変色材３と充填材６とを混入した状態でバンド状に成形した本体１ｃを、人２０の手首に嵌めることにより装着して、その人２０の体温を変色表示するものであるので、それぞれ人２０の手首の形状に合わせて伸縮できる。

したがって、人２０の手首などにフィットして、その人２０の体温をチェックしやすくなる。また、簡単な構造で安価に製造でき、しかも繰り返し装着できて、経済的である。

さらに、本体１ｃに熱伝導率を下げるための充填材６としてのフェーノール樹脂を混入したものであるので、人２０の手首の温度変化を視認しやすくなる。

なお、上記実施形態１では、温度チェッカーとしての人２０の手首に嵌める円環状のブレスレット１０，１０ａ，１０ｂを例示したが、人２０の指に装着する指輪などであってもよいし、その他の形状とすることもできる。また、上記実施形態２では、バンド状のブレスレット１０ｃを例示したが、縦長孔７やスナップボタン８，９を省略して、本体１ｃの形状を円環状とすると、人２０の指に装着する指輪などにも適用できる。もちろん、その他の形状とすることもできる。

また、上記実施形態１，２では、ブレスレット１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃの本体１ｃを構成するゴム素材２は、シリコンゴムに限定されず、ポリウレタンゴムなど他の種類のゴムであってもよい。感温変色材３についても、色粉（マイクロカプセル入り）に限定されず、その他の種類のものであってもよい。充填材５，６は、酸化マグネシウムやフェノール樹脂に限定されず、その他の種類のものであってもよい。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ ブレスレット（温度チェッカーに相当する。）
１，１ａ，１ｂ，１ｃ 本体
２ ゴム素材
３ 感温変色材
４ 透明体
５ 充填材（熱伝導率の高い材料）
６ 充填材（熱伝導率の低い材料）
７ 孔
８ スナップボタン（凹部）
９ スナップボタン（凸部）
２０ 人（測定対象に相当する。）

実用新案登録第３１１５０２６号公報 特開２０１７－８７４８７号公報

Claims (4)

1. ゴム素材に少なくとも感温変色材を混入した状態で成形した本体を、測定対象に接触させることにより、前記測定対象の温度を変色表示する温度チェッカーであって、
   前記本体に熱伝導率を下げるための充填材をさらに混入したことを特徴とする温度チェッカー。
2. 前記充填材はフェノール樹脂であることを特徴とする請求項１記載の温度チェッカー。
3. 前記ゴム素材はシリコンゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載の温度チェッカー。
4. 前記測定対象は人であって、前記本体は前記人の指又は手首に装脱着可能な円環状又はバンド状のものであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の温度チェッカー。

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