JPH11290280A - 局所蒸散量測定用モジュール及び局所蒸散量測定カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定感度を向上させつつ、安定した湿度デー
タを得ることができ、応答性に優れ、かつ小型化が可能
な局所蒸散量測定カプセルを提供すること。 【解決手段】 カプセル本体２の内部空間は、二つの区
画壁７，８により三つに区画されており、湿度センサ１
５は中央の二次室１０に収容されている。一次室９と二
次室１０との間にある第一区画壁７には、気体移動口１
３が設けられており、そこにはフィルタ１４が備えられ
ている。このため、一次室９から二次室１０に移動する
気体は、その移動速度を平準化されるため、湿度センサ
１５で検出されるデータが安定する。また、カプセル本
体２の局所蒸散量測定用モジュール１６には、湿度セン
サ１５と発信器２２と周波数電圧変換器２３とが備えら
れている。このため、高感度、かつ応答性に優れたもの
とできる。なお、この局所蒸散量測定用モジュール及び
局所蒸散量測定カプセルは、ヒトの表皮面から発せられ
る水分の測定のみでなく、水分計、露天計、湿度計等に
も用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自律神経
機能の検査用に使用される局所蒸散量測定カプセル、及
びそのために使用されるモジュールに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０及び図１１には、特公平３−４９
４９７号に開示された局所発汗量連続測定装置を示し
た。この測定装置には、表皮面１００に密着しながら装
着されるカプセル本体１０１が備えられている。このカ
プセル本体１０１の内部には、前室１０２と後室１０３
とが設けられている。前室１０２には空気が流入する空
気流入口１０４が開口されるとともに、後室１０３とは
小孔１０５により連通されている。また、後室１０３の
上壁には、静電容量形湿度センサ１０６（以下、「湿度
センサ１０６」とする。）が突設されている。また、後
室１０３には、空気を流出させる空気流出孔１０７が備
えられている。この湿度センサ１０６には、発信器１０
８が連結されており、これら二つの機器がカプセル本体
１０１に備えられている。また、発信器１０８から出力
される信号は、電線Ｗを介して周波数電圧変換器１０９
に連結されている。

【０００３】さて、局所からの発汗を測定するときに
は、空気流入口１０４からカプセル本体１０１の前室１
０２に空気が流入し、表皮面１００から放出される水分
を混合した後、その混合気が小孔１０５から後室１０３
に移動する。後室１０３において、混合気内の湿度が湿
度センサ１０６により測定されると、空気流出孔１０７
からカプセル本体１０１の外部に流出される。また、こ
のとき湿度センサ１０６により測定された電気信号は、
発信器１０８を介してカプセル本体１０１から出力さ
れ、電線Ｗを介して周波数電圧変換器１０９に入力さ
れ、コンピュータ１１０により処理される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した特公平３−４
９４９７号は、表皮面１００から発せられる水分と空気
とを前室１０２内部において十分に混合するために創意
されたものである。しかしながら、このカプセル本体１
０１の構成では、前室１０２の内部において、なお十分
に汗と空気とが混合されないままで、空気が後室１０３
に移動してしまっていた。このため、湿度センサ１０６
によって得られるデータが安定しないという課題があっ
た。

【０００５】また、このように湿度データが不安定な状
況は、特に、データの低域部分で顕著であった。このた
め、特公平３−４９４９７号に開示された発明を使用し
た局所発汗量測定カプセルでは、予め湿度データの測定
感度域を落としておき（測定限度の数値を上昇させるこ
と）、見かけ上、測定感度ぎりぎりの位置におけるデー
タの変動を顕著に検知しないようする等の工夫が必要で
あった。このため、発汗量の変動が直ぐには湿度データ
の変化として検知できず、応答性にも欠けることとなっ
ていた。こうして、この装置では、低域の発汗量におけ
る測定限界として、１平方センチメートルあたりの発汗
量が０．０１ミリグラム以上のものしか測定できなかっ
た。これに対し、例えば、無汗症や全身麻酔時の麻酔深
度測定には、１平方センチメートルあたり０．０１ミリ
グラムより低いところでの発汗量を精密に測定すること
が必要とされていた。ところが、従来の装置では、デー
タの信頼性に問題があるために、そのような低域の蒸散
量を測定することは不可能であった。さらに、従来のも
のでは、湿度センサ１０６が後室１０３の上壁中央に突
出するようにして取付けられている。ここで、小孔１０
５は後室１０３の下壁端部に設けられているため、前室
１０２から小孔１０５を介して後室１０３に送風された
混合気は、後室１０３の上壁及び側壁と湿度センサ１０
６の端部とで形成される凹部１１１によって、その進路
を曲げられながら後室１０３を通過することになる（図
１１の矢印を参照）。このため、凹部１１１において
は、高湿度の混合気が淀んだ状態となりやすく、湿度セ
ンサ１０６付近で水分が表出し、湿度センサ１０６に結
露する事態が起こり得ていた。このような事態は、１平
方センチメートルあたりの発汗量が３ミリグラム以上の
高域の場合に発生し易かった。これに対し、例えば、多
汗症（病態としては、１平方センチメートルあたりの発
汗量が５ミリグラム以上である。）の改善手術（大量に
発汗を促す自律神経の一部を切除することで、自律神経
の働きを抑制し、発汗量を減少させる手術）において
は、治療経過を観察するために、患者からの発汗状態を
手術前後に測定して、自律神経機能作用を確認する必要
がある。このような患者では、高域から低域までの発汗
量に渡って、幅広く精密に測定できることが必要とされ
ていた。

【０００６】本発明は、上記した諸事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、測定感度を向上させつつ、安定
した湿度データを得ることができる局所蒸散量測定用モ
ジュール及び、局所蒸散量測定カプセルを提供するとこ
ろにある。

【０００７】さて、この目的に加えて、次のような課題
がある。つまり、従来の局所発汗量測定カプセルは、例
えば、前腕やふくらはぎ等のように、比較的滑らかな皮
膚表面においての使用を予定されているものであった。
このため、例えば、眼面や膣壁面のように、凹凸のある
場所では、カプセル本体１０１の開口縁を表皮面に密着
させながら取り付けることが困難であった。本発明は、
この事情に鑑みてなされたものでもあり、その目的は、
凹凸のある場所においても表皮面に密着しつつ組み付け
ることができる局所蒸散量測定カプセルを提供するとこ
ろにある。

【０００８】また、さらに、次の課題もある。従来の局
所発汗量測定カプセルでは、測定部分の表皮面に密着さ
せるために、両面テープ等を用いていた。このため、使
用感が悪く、一旦剥がした後に再使用する際には、カプ
セル本体１０１の開口縁部分を清掃し、再度両面テープ
等を施さねばならず煩わしい作業となっていた。本発明
は、この事情に鑑みてなされたものであって、その目的
は、カプセルを表皮面に密着させるために簡易に再使用
できる局所蒸散量測定カプセルを提供するところにあ
る。

【０００９】こうして、本発明の大きな目的は、湿度デ
ータを安定して得ることができるとともに、表皮面への
密着性が良好かつ繰り返して使用することが簡易に行え
る局所蒸散量測定カプセルを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１の発明に係る局所蒸散量測定用モジュール
は、局所から発せられた水分を気体と混合させて、その
混合気体中の湿度を測定するためのカプセルに設けら
れ、前記混合気中の水分を測定する静電容量形湿度セン
サと、この静電容量形湿度センサに連結されて周波数信
号を出力する発信器とを備えたものであって、前記発信
器には、アナログ信号を出力する周波数アナログ信号変
換器が連結されていることを特徴とする。ここで、『局
所から発せられた水分』とは、例えば、皮膚表面におい
ては、ヒトの場合には汗腺からの発汗や隔膜等から蒸散
を、動物の場合には隔膜等からの蒸散をいう。また、眼
面においては、眼面表面からの蒸散を、さらに膣壁面に
おいては、粘液等を含むものである。さて、従来の技術
で示した局所発汗量連続測定装置では、データの低域部
分において、観測されるデータが不安定であったため、
予め湿度データの測定感度域を落とすという工夫を行っ
ていたことは前述した。本発明者は、この問題を解消す
るために、カプセル本体内に蒸散される水分を気体と十
分に混合するために、抵抗部や三次室を設けた。この結
果、蒸散された水分は気体と良く混合されるようになっ
た。ところが、これだけの改良では、解決されない問題
点が発見された。すなわち、カプセル本体から出力され
る電気信号は、発信器から出力される周波数信号であ
り、この信号は微弱かつデジタル様のものである。この
ため、周波数信号が電線を送信される間に、周囲の電磁
気や線間容量により周波数変動が生じやすくなってい
た。従来の局所発汗量測定カプセルでは、上述のように
測定感度域を落としていたため、このような問題点が露
わに表出してこなかったものと考えられる。そこで、こ
のような問題点を解決するために、この発明では、静電
容量形湿度センサと発信器と周波数アナログ信号変換器
とをモジュールとし、このモジュールからの出力信号を
アナログ信号とした。アナログ信号を伝達する場合に
は、デジタル様信号である周波数信号を伝達する場合よ
りも、周囲の電磁気や線間容量の影響を受け難いためで
ある。

【００１１】請求項２の発明に係る局所蒸散量測定カプ
セルは、ヒトの表皮面に密着しつつ覆い付けるカプセル
本体には、前記表皮面から蒸散される水分を拡散混合さ
せる気体を流入させる気体流入口と、前記気体を前記カ
プセル本体から排出する気体排出口と、前記気体中に混
合された前記水分を測定する静電容量形湿度センサとが
備えられており、前記カプセル本体には、前記気体流入
口が開口し前記表皮面を覆う開口縁を備えた一次室と、
この一次室から第一区画壁によって区画されて前記表皮
面から隔離され前記気体排出口側に連結する二次室とが
備えられており、前記静電容量形湿度センサは前記二次
室側に設けられるとともに、前記第一区画壁には前記一
次室側から前記二次室側への気体の移動を許容する第一
気体移動口が設けられているものであって、前記第一気
体移動口には、前記一次室から前記二次室側への前記気
体の移動速度を平準化するための抵抗部が備えられてい
ることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２に記載のもの
であって、前記静電容量形湿度センサは、前記二次室の
前記第一区隔壁側に設けられていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２または３に記載のものであ
って、前記気体排出口と前記二次室との間には、二次室
との境界を第二区画壁によって区画される三次室が設け
られ、前記第二区画壁には前記気体の移動を許容する第
二気体移動口が設けられていることを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明に係る局所蒸散量測定カプ
セルは、ヒトの表皮面に密着しつつ覆い付けるカプセル
本体には、前記表皮面から蒸散される水分を拡散混合さ
せる気体を流入させる気体流入口と、前記気体を前記カ
プセル本体から排出する気体排出口と、前記気体中に混
合された前記水分を測定する静電容量形湿度センサとが
備えられており、前記カプセル本体には、前記気体流入
口が開口し前記表皮面を覆う開口縁を備えた一次室と、
この一次室から第一区画壁によって区画されて前記表皮
面から隔離された二次室と、この二次室から第二区画壁
によって区画され前記気体排出口に連結する三次室が備
えられており、前記第一区画壁には前記一次室側から前
記二次室側への気体の移動を許容する第一気体移動口が
設けられるとともに、前記第二区画壁には前記二次室側
から前記三次室側への気体の移動を許容する第二気体移
動口が設けられているものであって、前記静電容量形湿
度センサは、前記三次室側に設けられるとともに、前記
第一気体移動口には、前記一次室から前記二次室側への
前記気体の移動速度を平準化するための抵抗部が備えら
れていることを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、請求項２〜５のいずれ
かに記載のものであって、前記静電容量形湿度センサに
は、周波数信号を出力する発信器が連結され、この発信
器には前記発信器から出力される周波数信号をアナログ
信号に変換する周波数アナログ信号変換器が連結されて
いるとともに、これら静電容量形湿度センサと発信器と
周波数アナログ信号変換器とは、前記カプセル本体に備
えられていることを特徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、請求項２〜６のいずれ
かに記載のものであって、前記カプセル本体が前記表皮
面に密着する前記開口縁は、被検査部位の形状に合わせ
て形成されていることを特徴とする。請求項８の発明
は、請求項２〜７のいずれかに記載のものであって、前
記カプセル本体には、このカプセル本体を前記被検査部
位に密着させた状態で取り付ける取付部材が備えられて
いることを特徴とする。

【００１６】

【発明の作用および効果】請求項１の発明によれば、局
所蒸散量測定用モジュールから出力される信号は、アナ
ログ信号となっている。このため、従来のようにデジタ
ル様の周波数信号を出力した場合に比べて、周囲の電磁
気や線間容量の影響を受け難くなる。このため、例え
ば、このモジュールから出力される信号を電線により信
号処理用の装置に電送する場合には、この電線を長くす
ることができる。

【００１７】請求項２の発明によれば、気体流入口か
ら、気体がカプセル本体の一次室内に流入する。この一
次室内において、気体は表皮面から蒸散される水分を拡
散混合し、第一区画壁に設けられた第一気体移動口を移
動して二次室側に移動する。そして、二次室に備えられ
た静電容量形湿度センサにより、気体に混合された水分
が測定される。気体流入口からカプセル本体内に流入さ
れる気体は、気体を移動させる機構によって脈動する場
合がある。そのような場合には、静電容量形湿度センサ
のデータをばらつかせる要因となる。このため、第一気
体移動口には、気体の移動速度を平準化するための抵抗
部が備えられており、湿度データを安定して得ることが
できる。

【００１８】請求項３の発明によれば、静電容量形湿度
センサが第一区画壁側に設けられている。第一気体移動
口を通過して二次室側に送られた気体は、第一区隔壁に
対向する壁面に向かって流れることとなる。このため、
二次室の気体の流れが、静電容量形湿度センサによって
影響を受けることが少なくなり、従来のように、高湿度
の気体が淀んで結露する事態を避けやすくなる。請求項
４の発明によれば、二次室から出た気体は、第二気体移
動口を通過して三次室に入り、その後に気体排出口から
カプセル本体の外部に排出される。このように、気体が
二次室から気体排出口に至るまでに三次室があるため、
これがない場合に比べると、二次室における気体の均一
化の度合いが向上する。このため、湿度データの安定化
に寄与する。

【００１９】請求項５の発明によれば、静電容量形湿度
センサは、三次室に備えられている。このため、一次室
から第一気体移動口の抵抗部を介して移動した気体は、
二次室において更に均一に混合されて、三次室に移動さ
れた気体中の湿度を測定することとなり、より安定した
湿度データを得ることができる。

【００２０】請求項６の発明によれば、カプセル本体に
は、静電容量形湿度センサと発信器と周波数アナログ信
号変換器とが備えられている。このため、カプセル本体
からはアナログ信号が出力されるため、カプセル本体に
連結される電線を長くしても、周囲の電磁気や線間容量
によって、カプセル本体から出力される電気信号が影響
を受けることが少なくされている。こうして、低域レベ
ルでの水分の変動を安定して測定できるようになったた
め、湿度データの微少な変化を直ぐに検知することがで
きる。このため、従来のものに比べると、水分検出速度
を数倍程度、速くすることができる。

【００２１】請求項７の発明によれば、例えば、眼面か
らの蒸散量や、膣壁面からの蒸散量を測定する場合に
は、これまでのように開口縁部分が水平のカプセルで
は、被検査部位に密着しながら取り付けることが非常に
困難である。このため、被検査部位の表面形状に合わせ
ながらカプセル本体の開口縁を形成することにより、こ
れまでは正確に測定することが難しかった部位の蒸散量
を測れる。請求項８の発明によれば、被検査部にカプセ
ル本体の開口縁を密着させた状態で、取付部材により取
り付ける。このようにすれば、容易にカプセル本体を被
検査部位に脱着することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］次に、本発明の
第１実施形態について、図１〜図５を参照しつつ詳細に
説明する。図１は、本実施形態の局所蒸散量測定カプセ
ル１の斜視図である。局所蒸散量測定カプセル１には、
例えば、合成樹脂により有底の円筒状に形成されたカプ
セル本体２が備えられている。このカプセル本体２の下
面側（被測定部に密着される面側）は開口されており、
この開口部分の開口縁３が表皮面６に覆い付けられるこ
とで、その表皮面６から蒸散される水分量を測定するも
のである。

【００２３】カプセル本体２には、二本のライン４，５
が連結されている。このうち、上側のものは信号用ライ
ン４であり、その内部には複数の電線Ｗが収容されてい
る。また、下側のものは中空状の送風ライン５であり、
カプセル本体２に乾燥した気体を送風する。図２に示す
ように、カプセル本体２の内部は大きく三室に区分けさ
れている。すなわち、カプセル本体２の内部空間には、
カプセル本体２を高さ方向に区画するための二つの区画
壁７，８が備えられている。このうち、下側のものは、
第一区画壁７とされており、カプセル本体２の高さに対
して中間やや下方よりのところに設けられている。この
第一区画壁７より下側の空間において、カプセル本体２
の側壁２Ｂによって囲まれる空間が一次室９とされる。

【００２４】また、上側の区画壁は、第二区画壁８とさ
れている。この第二区画壁８は、第一区画壁７と、カプ
セル本体２の上壁２Ａとのほぼ中間位置に設けられてい
る。そして、第一区画壁７と第二区画壁８と側壁２Ｂと
で囲まれる空間が、二次室１０とされる。この二次室１
０の内部には、静電容量形湿度センサ１５（以下、「湿
度センサ１５」という。）を備えた局所蒸散量測定用モ
ジュール１６（後に詳述する）が設けられている。この
局所蒸散量測定用モジュール１６は第一区画壁７の上面
側に備えられており、ここには電線Ｗが連結されて、信
号用ライン４に収容されている。さらに、第二区画壁８
と上壁２Ａと側壁２Ｂとで囲まれる空間は、三次室１１
とされる。

【００２５】さて、送風ライン５の一端部分は、カプセ
ル本体２の側壁２Ｂを貫通するようにして、一次室９に
連通している。この開口する部分は、気体流入口１２と
される。また、第一区画壁７において、気体流入口１２
が設けられる位置から最も遠い位置付近には、第一気体
移動口１３が備えられる。この第一気体移動口１３は、
一次室９の気体が二次室１０側に移動するのを許容する
ものである。第一気体移動口１３には、本発明における
抵抗部に相当するフィルタ１４が備えられている。この
フィルタ１４は、二重構造のミクロン状孔子フィルタで
あり、一次室９からの気体の移動に際して、気体の移動
速度を平準化するためのものである。これは、次の要請
によるものである。気体を送風ライン５から一次室９に
供給するときには、例えば、コンプレッサ（図示せず）
により加圧された気体を使用する。このとき、コンプレ
ッサから均等な速度で気体が供給されれば良いのである
が、一般的には、気体の圧力が変化するため脈動した状
態となって供給される。このように、脈動した気体がそ
のまま二次室１０に移動すると、湿度センサ１５の測定
データもその脈動に連れて動揺してしまうため、信頼性
に欠けるものとなりやすい。このような事態を回避する
ためには、一次室９から二次室１０への気体の移動が平
準化されればよい。

【００２６】また、第二区画壁８において、第一気体移
動口１３が設けられる位置から最も遠い位置付近には、
第二気体移動口１８が設けられている。この第二気体移
動口１８は小孔とされている。また、三次室１１を形成
する側壁２Ｂにおいて、第二気体移動口１８が設けられ
る位置から最も遠い位置には、カプセル本体２の外部に
連通する気体排出口１７が設けられる。

【００２７】ここで、カプセル本体２に供給された気体
がたどる道筋について説明する（大略は、図２におい
て、矢印にて示されるものである。）。気体流入口１２
からは、一次室９の内部に気体が供給されてくる。一次
室９に供給された気体は、一次室９の内部を移動する間
に、表皮面６から蒸散される水分を混合し、第一気体移
動口１３を通って二次室１０に移動する。このとき、第
一気体移動口１３には、フィルタ１４が備えられている
ため、気体の脈動が軽減される。

【００２８】次に、二次室１０に移動した気体は、二次
室１０を通って、第二気体移動口１８から三次室１１に
移動する。そして、三次室１１の気体は、気体排出口１
７を通って外部に放出される。ここで、三次室１１を設
けない場合に比べると、気体は、第二気体移動口１８と
三次室１１との二ヶ所で移動時における抵抗を受けるこ
とになる。このため、気体が湿度センサ１５を通過する
ことに対して、湿度センサ１５の後側で気体の通過速度
を平準化するために役立つことになる。こうして、湿度
センサ１５の前後で、気体の通過速度が平準化されるた
め、湿度センサ１５付近の気体の通過速度は安定化さ
れ、測定データに対して気体の脈動が与える影響が小さ
くなる。

【００２９】なお、一次室９の中央には、カプセル本体
２の開口側に垂下する血流センサ１９が備えられてい
る。また、一次室９において送風ライン５が開口する側
には、送風ライン５を挟む位置に一対の筒体２４が、上
壁２Ａから第一区画壁７及び第二区画壁８を貫通して取
り付けられており、この筒体２４の内部には支持ばね２
０が備えられている。支持ばね２０は圧縮方向に弾性変
形可能とされており、その先端には、表皮面６の温度を
測定するための温度センサ２１が備えられている。温度
センサ２１は、わずかにカプセル本体２の開口縁３より
も外側に突設した状態で組み付けられており、局所蒸散
量測定カプセル１が表皮面６に装着されたときには、表
皮面６に圧力を加えた状態で温度センサ２１が表皮面６
に接触する。

【００３０】次に、図４を参照しつつ、局所蒸散量測定
用モジュール１６について説明する。局所蒸散量測定用
モジュール１６には、湿度センサ（ＣＸ）１５と、この
湿度センサ１５に連結される発信器（ＯＳＣ）２２、及
びこの発信器２２からの周波数信号をアナログの電圧信
号に変換する周波数電圧変換器（ｆ／ｖ）２３（本発明
の「周波数アナログ信号変換器」に相当する。）が備え
られている。この局所蒸散量測定用モジュール１６は、
全てカプセル本体２に備えられている。このため、電線
Ｗを介してカプセル本体２から出力されるものは、アナ
ログ信号である電圧とされている。

【００３１】局所蒸散量測定用モジュール１６の作用に
ついて説明すると、次の通りである。二次室１０の内部
の気体中の湿度が変化すると、湿度センサ１５によって
検出され、静電容量の変化として出力される。すると、
その変化は発信器２２の周波数変化となって表れ、この
周波数変化は周波数電圧変換器２３によって周波数反応
の電圧に変換される。

【００３２】これにより、カプセル本体２から出力され
る信号はアナログ信号となり、周囲の電磁気や電線Ｗの
線間容量による影響を受け難くなる。このため、カプセ
ル本体２からの電線Ｗをより長く確保することができる
ようになった。これは特に、局所蒸散量測定カプセル１
を手術中の麻酔深度の経時的測定に応用しようとする場
合には、非常に使いやすいものとなる。すなわち、手術
中には、被験者である患者の回りには、手術者等や多く
の機器類が取り囲んだ状況であるため、局所蒸散量測定
カプセル１を少しでも遠くに載置する必要があるためで
ある。

【００３３】なお、アナログ信号として、電圧信号の代
わりに電流変化の信号を出力することにより（すなわ
ち、周波数電圧変換器２３の代わりに周波数電流変換器
を備える。）、さらに周囲の電磁気的影響を受け難くす
ることもできる。

【００３４】次に、図５を参照しつつ、測定部２５の構
成について説明する。この測定部２５は、湿度データ、
気体流量データから入力される電気信号を解析、及び出
力するためのものである。上記した局所蒸散量測定カプ
セル１は、気体を送風するための送風ライン５に備えら
れている。この送風ライン５の基部側には、乾燥した気
体を送風ライン５に供給するための気体供給部Ｐが備え
られている。なお、気体供給部Ｐとしては、窒素ガスボ
ンベや、乾燥エアードライヤー等が使用できる。

【００３５】この気体供給部Ｐと局所蒸散量測定カプセ
ル１との間には、第二静電容量形湿度センサ３１と気体
流量センサ３２とが備えられている。さて、測定部２５
には、増幅部（ＡＭＰ）２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ、マル
チプレクサ（ＭＰＸ）２７、アナログデジタル変換器
（Ａ／Ｄ）２８、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２９及び
入力装置（ＫＥＹ）３０等が備えられている。このうち
ＡＭＰ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃは、おのおの第二静電容
量形湿度センサ３１、気体流量センサ３２及び局所蒸散
量測定カプセル１からの信号を増幅してＭＰＸ２７に伝
達し、ＭＰＸ２７はそれら三種類の信号を時分割的にＡ
／Ｄ２８に送信する。また、Ａ／Ｄ２８では、ＭＰＸ２
７からのアナログ信号をデジタル化してＣＰＵ２９に入
力する。

【００３６】次に、ＣＰＵ２９では、第二静電容量形湿
度センサ３１の信号より得られる湿度データ（カプセル
本体２に供給される気体に元々含有されていた水分量）
から、局所蒸散量測定カプセル１の信号より得られる湿
度データを減算することにより皮膚からの蒸散水分値を
計算すると共に、この値に気体流量センサ３２からの信
号による気流値を乗算することにより単位時間あたりの
蒸散量を計算する。そして、これらの数値をプリンタ３
３、ディスプレイ３４に出力できるようになっている。
また、ＣＰＵ２９からは、この他に、デジタル信号を出
力するＲＳ２３２Ｃポート３５、及び、デジタルアナロ
グ変換器（Ｄ／Ａ）３６と増幅部（ＡＭＰ）３７とを介
してアナログ信号を出力できる。

【００３７】次に、上記のように構成された第１実施形
態の作用及び効果について説明する。まず、カプセル本
体２の開口縁３を被験者の表皮面６に密着させながら装
着し、気体供給部Ｐから気体を供給する。すると送風ラ
イン５を介して気体がカプセル本体２の一次室９に供給
される。このとき、気体は第二静電容量形湿度センサ３
１と気体流量センサ３２とを通過しており、局所蒸散量
測定カプセル１に送風される前の気体の湿度及び流量が
測定される。

【００３８】一次室９では、表皮面６からの蒸散に伴う
水分と気体とが混合し、その混合気が第一気体移動口１
３から二次室１０へと移行する。このとき、第一気体移
動口１３には、気体の移動速度を平準化するためのフィ
ルタ１４が備えられている。このため、気体は、一次室
９の内部で十分に表皮面６からの水分を混合して、均一
化された混合気とされる。そして、フィルタ１４によ
り、混合気の移動速度の脈動が減少されながら、二次室
１０に移動する。このとき、第一気体移動口１３からの
気体の流れは、二次室１０の上面側（第二区画壁８側）
に向かっている。このため、二次室１０における気体の
流れは、第一区画壁７側に備えられている湿度センサ１
５によって大きく妨げられることなく円滑なものとな
る。

【００３９】次に、二次室１０に備えられた湿度センサ
１５により混合気中の湿度が測定された後、混合気は第
二気体移動口１８を通過して三次室１１に送風される。
ここで、従来のように二次室１０から直接に混合気が大
気に放出される場合に比べると、三次室１１を設けた分
だけ混合気の脈動を規制できるようになっている。この
ため、湿度データの安定化に寄与できる。次いで、三次
室を通過した混合気は、気体排出口１７から大気中に放
出される。

【００４０】このように、第１実施形態によれば、第一
気体移動口１３には、混合気の移動速度を平準化するた
めのフィルタ１４が備えられているため、湿度データを
安定して得ることができる。

【００４１】また、三次室１１を設けたため、これがな
い場合に比べると、二次室１０における気体の均一化の
度合いが向上し、湿度データの安定化に寄与する。

【００４２】加えて、湿度センサ１５が第一区画壁７側
に設けられている。第一気体移動口１３を通過して二次
室１０側に送られた気体は、第一区隔壁７に対向する第
二区隔壁８に向かって流れることとなる。このため、二
次室１０の気体の流れが、湿度センサ１５によって影響
を受けることが少なくなり、従来のように、高湿度の気
体が淀んで湿度センサ１０６に結露する事態を避けやす
くなる。さらに、カプセル本体２には、湿度センサ１５
と発信器２２と周波数電圧変換器２３とが備えられてい
る。このため、従来のように発信器１０８と周波数電圧
変換器１０９との間に電線Ｗを配置した場合に比べる
と、周囲の電磁気や電線の線間容量により湿度データが
受ける影響が減少されており、より正確な湿度データを
得ることができる。この局所蒸散量測定カプセル１で
は、１平方センチメートルあたりの蒸散量が、０．００
１ミリグラムから測定が可能である。これは、従来のも
のに比べると、１０倍以上の感度向上に相当する。ま
た、最大で１平方センチメートルあたりの蒸散量が、１
０ミリグラム程度まで測定可能である。こうして、低域
レベルでの水分の変動を安定して測定できるようになっ
たため、湿度データの微少な変化を直ぐに検知すること
ができる。このため、従来のものに比べると、水分検出
速度を数倍程度、速くすることができる。

【００４３】なお、本実施形態において、気体排出口１
７の先端側に気体流量センサを備えることもできる。こ
のようにすれば、気体流量センサ３２のデータとのずれ
を確認することにより、カプセル本体２、及びカプセル
本体２と表皮面６との装着部位からの気体の漏出を検知
することができる。

【００４４】また、本発明における抵抗部は、本実施形
態のフィルタ１４の他、例えば、第一気体移動口１３
を、予めミクロン単位の孔部の集合体として形成してお
いてもよい。なお、本実施形態では、湿度センサ１５と
発信器２２と周波数電圧変換器２３とをモジュール化
（一つの基板上に一体化させている）して検出回路１６
を構成しているが、本発明によれば、全てを基板上に組
付ける必要はない。つまり、カプセル本体に、静電容量
形湿度センサと発信器と周波数アナログ信号変換器とが
備えられていればよい。また、本実施形態では、湿度セ
ンサ１５を二次室１０に備えたが、本発明によれば、三
次室に設けてもよい。そのようにすれば、一次室から第
一気体移動口の抵抗部を介して移動した気体は、二次室
において更に均一に混合されて、三次室に移動される。
こうして三次室の気体の湿度を測定することとなり、よ
り安定した湿度データを得ることができる。さらに、本
実施形態では、湿度センサ１５への結露を防止するため
に、第一区隔壁７に湿度センサ１５を備えた。しかしな
がら、従来技術においてはそもそも、後室１０３の壁面
のうち、気体の流れ路に凹部１１１が存在していること
が結露を発生させる原因であった。このため、結露の発
生を押さえるためには、湿度センサ１５を二次室１０の
第二区隔壁８側に備えた場合に、気体の流れ路が平坦面
となるようにしてもよい。例えば、第二区隔壁８に湿度
センサ１５を埋め込む凹所を設けておき、ここに湿度セ
ンサ１５を装着して、第二区隔壁８の二次室１０側の壁
面が平坦となるようにしてもよい。

【００４５】［第２実施形態］次に、本発明の第２実施
形態について、図６及び図７を参照しつつ説明する。な
お、本実施形態と第１実施形態とにおいて、同一の構成
には同一の符号を付して説明を省略する。

【００４６】図７は、第２実施形態の局所蒸散量測定カ
プセル４０を示したものである。カプセル本体４１の内
部構造については、第１実施形態のカプセル本体２のも
のと同様であるため説明を省略する。この局所蒸散量測
定カプセル４０は、眼面４２からの蒸散量を測定するた
めのものである。カプセル本体４１の開口縁４３は、眼
面４２の周囲の凹凸形状に合うようにして形成されてい
る。

【００４７】つまり、詳細に説明すると次のようであ
る。カプセル本体４１の正断面は、眼面４２を覆い付け
可能な略楕円形状とされており、信号用ライン４と送風
ライン５とが連結される位置が、顔面４４の端部（被測
定部位である眼面４２が位置する側の耳側）にくるよう
に装着される。ここで、説明の便宜のため、開口縁４３
のうち、ライン４，５が連結される位置の下端にある方
を耳側縁４３Ａといい、この耳側縁４３Ａから最も遠方
に位置するところを鼻側縁４３Ｂという。耳側縁４３Ａ
は開口縁４３の中で最も下方まで突設されており、この
耳側縁４３Ａから鼻側縁４３Ｂにかけては、滑らかな曲
線で連結されている。また、耳側縁４３Ａから鼻側縁４
３Ｂに向かう曲線は、滑らかに上昇する形態を取るとと
もに、鼻側縁４３Ｂの付近で再度下方に突設している。

【００４８】この第２実施形態では、上記のように開口
縁４３が眼面４２の周囲形状に合わせて形成されている
ため、これまでは蒸散量を測定するために密着させつつ
装着することが難しかった被検査部位でも、正確に蒸散
量を測ることができる。

【００４９】なお、本実施形態においては、眼面４２の
周囲形状に合わせた開口縁４３のみを開示したが、例え
ば、被検査部位として膣壁が選択されたときには、膣壁
面に合わせた開口縁形状（略円筒形の内部壁面に合わせ
た形状）とすることにより、膣壁面からの蒸散量を測定
できる。

【００５０】［第３実施形態］次に、本発明の第３実施
形態について、図８及び図９を参照しつつ詳細に説明す
る。なお、本実施形態で用いられる局所蒸散量測定カプ
セル１は、第１実施形態に開示されたものと同一の構成
である。

【００５１】図８は、局所蒸散量測定カプセル１の周囲
に取付部材５０を備えたところを示すものである。この
取付部材５０は、伸縮可能なゴム材により有底の円筒状
に形成されており、丁度指サック状とされている。図８
に示された状態から、指５１を取付部材５０の内部に挿
入することにより、指５１の表皮面に局所蒸散量測定カ
プセル１の開口縁を密着させた状態にする（図９を参
照）。すると、取付部材５０の力により、局所蒸散量測
定カプセル１が所定の位置に押し付けられながら装着さ
れる。この取付部材５０は、伸縮可能であるため、脱離
操作及び再使用の脱着も簡易である。

【００５２】第３実施形態では、局所蒸散量測定カプセ
ルを指先に装着する場合の取付部材のみを示している
が、本発明によれば、次のような取付部材でもよい。 （１）局所蒸散量測定カプセルを腕や足に装着する場合
には、伸縮可能な材料により円筒状の取付部材を用いて
もよい。 （２）また、局所蒸散量測定カプセルにベルトを備え
て、取付部材としてもよい。 なお、本実施形態では、局所蒸散量測定用モジュール及
び局所蒸散量測定カプセルは、ヒトの表皮面から発せら
れる水分の測定のみに使用した。しかしながら、本発明
によれば、この他にも水分計、露天計、湿度計等にも用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態における局所蒸散量測定カプセ
ルの斜視図

【図２】 局所蒸散量測定カプセルの側断面図

【図３】 局所蒸散量測定カプセルの下面図

【図４】 局所蒸散量測定カプセルの局所蒸散量測定用
モジュールの構成を示す図

【図５】 測定部の構成を示す図

【図６】 第２実施形態における局所蒸散量測定カプセ
ルの使用状態における図

【図７】 局所蒸散量測定カプセルの斜視図

【図８】 第３実施形態における局所蒸散量測定カプセ
ルの使用前の斜視図

【図９】 局所蒸散量測定カプセルの使用状態での斜視
図

【図１０】 従来例における局所蒸散量測定カプセルの
構成を示す図

【図１１】 従来例における局所蒸散量測定カプセルの
構成を示す側断面図

【符号の説明】

１，４０…局所蒸散量測定カプセル ２…カプセル本体 ３…開口縁 ６…表皮面（被検査部位） ７…第一区画壁 ８…第二区画壁 ９…一次室 １０…二次室 １１…三次室 １２…気体流入口 １３…第一気体移動口 １４…フィルタ（抵抗部） １５…静電容量形湿度センサ １６…局所蒸散量測定用モジュール １７…気体排出口 １８…第二気体移動口 ２２…発信器 ２３…周波数電圧変換器（周波数アナログ信号変換器） ５０…取付部材 ５１…指（被検査部位）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 局所から発せられた水分を気体と混合さ
   せて、その混合気体中の湿度を測定するためのカプセル
   に設けられ、前記混合気中の水分を測定する静電容量形
   湿度センサと、この静電容量形湿度センサに連結されて
   周波数信号を出力する発信器とを備えた局所蒸散量測定
   用モジュールであって、 前記発信器には、アナログ信号を出力する周波数アナロ
   グ信号変換器が連結されていることを特徴とする局所蒸
   散量測定用モジュール。
2. 【請求項２】 ヒトの表皮面に密着しつつ覆い付けるカ
   プセル本体には、前記表皮面から蒸散される水分を拡散
   混合させる気体を流入させる気体流入口と、前記気体を
   前記カプセル本体から排出する気体排出口と、前記気体
   中に混合された前記水分を測定する静電容量形湿度セン
   サとが備えられており、前記カプセル本体には、前記気
   体流入口が開口し前記表皮面を覆う開口縁を備えた一次
   室と、この一次室から第一区画壁によって区画されて前
   記表皮面から隔離され前記気体排出口側に連結する二次
   室とが備えられており、前記静電容量形湿度センサは前
   記二次室側に設けられるとともに、前記第一区画壁には
   前記一次室側から前記二次室側への気体の移動を許容す
   る第一気体移動口が設けられている局所蒸散量測定カプ
   セルであって、 前記第一気体移動口には、前記一次室から前記二次室側
   への前記気体の移動速度を平準化するための抵抗部が備
   えられていることを特徴とする局所蒸散量測定カプセ
   ル。
3. 【請求項３】 前記静電容量形湿度センサは、前記二次
   室の前記第一区隔壁側に設けられていることを特徴とす
   る請求項２記載の局所蒸散量測定カプセル。
4. 【請求項４】 前記気体排出口と前記二次室との間に
   は、二次室との境界を第二区画壁によって区画される三
   次室が設けられ、前記第二区画壁には前記気体の移動を
   許容する第二気体移動口が設けられていることを特徴と
   する請求項２または３記載の局所蒸散量測定カプセル。
5. 【請求項５】 ヒトの表皮面に密着しつつ覆い付けるカ
   プセル本体には、前記表皮面から蒸散される水分を拡散
   混合させる気体を流入させる気体流入口と、前記気体を
   前記カプセル本体から排出する気体排出口と、前記気体
   中に混合された前記水分を測定する静電容量形湿度セン
   サとが備えられており、前記カプセル本体には、前記気
   体流入口が開口し前記表皮面を覆う開口縁を備えた一次
   室と、この一次室から第一区画壁によって区画されて前
   記表皮面から隔離された二次室と、この二次室から第二
   区画壁によって区画され前記気体排出口に連結する三次
   室が備えられており、前記第一区画壁には前記一次室側
   から前記二次室側への気体の移動を許容する第一気体移
   動口が設けられるとともに、前記第二区画壁には前記二
   次室側から前記三次室側への気体の移動を許容する第二
   気体移動口が設けられている局所蒸散量測定カプセルで
   あって、 前記静電容量形湿度センサは、前記三次室側に設けられ
   るとともに、 前記第一気体移動口には、前記一次室から前記二次室側
   への前記気体の移動速度を平準化するための抵抗部が備
   えられていることを特徴とする局所蒸散量測定カプセ
   ル。
6. 【請求項６】 前記静電容量形湿度センサには、周波数
   信号を出力する発信器が連結され、この発信器には前記
   発信器から出力される周波数信号をアナログ信号に変換
   する周波数アナログ信号変換器が連結されているととも
   に、これら静電容量形湿度センサと発信器と周波数アナ
   ログ信号変換器とは、前記カプセル本体に備えられてい
   ることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の局
   所蒸散量測定カプセル。
7. 【請求項７】 前記カプセル本体が前記表皮面に密着す
   る前記開口縁は、被検査部位の形状に合わせて形成され
   ていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載
   の局所蒸散量測定カプセル。
8. 【請求項８】 前記カプセル本体には、このカプセル本
   体を前記被検査部位に密着させた状態で取り付ける取付
   部材が備えられていることを特徴とする請求項２〜７の
   いずれかに記載の局所蒸散量測定カプセル。