JPS61274233A - 温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えば電子体温計などとして用いるに好適な温
度検出装置に係り、特に測温時間を著しく短縮でき、か
つ正確な温度測定が可能とされる温度検出装置に関する
ものである。

［従来の技術］ サーミスタ等のセンサ（感温素子）を備えた温度検出装
置が周知であり、種々の分野例えばプラント装置、電気
機器などに広く用いられている。

また、古くから用いられてきた水銀体温計に代って、サ
ーミスタ等のセンサを備えた電子体温計が近年広く普及
し始めている。

これら従来の温度検出装置は、温度検出を行うサーミス
タや熱電対等のセンサと、センサ検出値を処理するため
の回路及び該回路によって駆動される温度指示器（例え
ばメータ、或いは液晶パネル等の表示器）等を備えて構
成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のセンサを用いた温度検出装置においては、センサ
周囲部分の熱容量がセンサそれ自体の熱容量に比べて大
きく、そのためにサーミスタ等のセンサが有する迅速な
動作特性を迅速な温度検出動作に結び付は難いという問
題があった。

例えば、電子体温計においては、電子体温計のセンサ部
（センサ及びセンサ近傍部分）を温湯につけて湯の温度
を測定する場合には短時間で高い精度にて温度検出を行
うことが可能であるが、腋下、°舌下等で測定すると、
実際の体温よりも低く温度が表示されると共に、体温測
定時間も長い。

通常、誤差の小さい測定を行うには、舌下で約３分、腋
下で約５分程度の時間が必要である。

このように長時間を要するのは、センサ部に人体から伝
えられた熱の一部が電子体温計の基部側へ伝わってしま
い、センサ部が人体体温と平衡温度に達すまで極めて長
い時間がかかること、及び電子体温計との接触により人
体の該接触部の体温が低下し、この接触部の体温が回復
するまでかなり長時間を要すること等の理由による。

かかる問題を解消すべく、予めマイクロコンピュータ内
に温度上昇パターン等を記憶させておき、平衡温度を予
測するタイプの電子体温計も近年提案されているが、あ
くまでも平衡温度を予測するものであって、実際の体温
と見なすことにはやや無理があり、正確な体温測定は難
しい。

このように、センサを備えた従来の温度検出装置におい
ては、正確な温度測定を行うのに比較的長い時間を要し
ていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の温度検出装置は、センサ（第１のセンサ）近傍
にヒータなどの熱源を設けると共に、熱源又は熱源直近
部分の温度を検出するための第２のセンサを設置し、第
１のセンサ周囲の温度を、第１のセンサで検出される温
度よりも僅かに低い温度となるよう熱源に通電を行う。

［作用］ 本発明の温度検出装置においては、第１のセンサの周囲
部分がヒータなどの熱源により温度調節され、この周囲
部分の温度が第１のセンサで検出される温度よりも僅か
に低い温度となるように常時制御され得る。そのため、
第１のセンサを設置した部分が人体等の測温対象の温度
と平衡に達するに要する伝熱量が極めて少なくて足りる
。かつ、人体等測温対象における温度低下も、この伝熱
量が少量であるところから極めて小さい、従って、短時
間で第１のセンサが測温対象と平衡温度に達し、正確な
温度検出が可能とされる。

Ｃ実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第２図及び第３図は本発明を電子体温計に適用した実施
例を示す外観図である。＠２図は一体型の電子体温計１
であり、基部２と棒状部３とを有し、この棒状部３の延
在方向に長い形状である。

棒状部３の先端にはアルミキャップが被されたセンサ部
４が設けられており、サーミスタ等のセンサを内蔵して
いる３基部２内には電子回路と電池等が内蔵されており
、基部２の表面には、検出した温度を表示するための液
晶パネル等の表示部５及び回路のＯＮ、ＯＦＦを行うス
イッチ６が設けられている。

第３図の電子体温計ｌ°はセパレートタイプのものであ
り、棒状部３と基部２゛が別体とされている。棒状部３
は、その先端にアルミキャップが被されてセンサ部４が
設けられている。このセンサ部４内にはセンサが内蔵さ
れている、基部２゛は、電子回路、電池等を内蔵し、表
示部５及びスイ−７チ６を備えている。棒状部３と基部
２′とはリード線７によって接続されている。

第１図は、第２図及び第３図に示す電子体温計の棒状部
３の先端側の断面図である。樹脂製ケーシング３ａの先
端にはアルミキャップ３ｂが冠着されており、その内部
にはサーミスタ等の第１のセンサ８が装入され、リード
線８ａによって基部ｚ内の電子回路（図示せず）に接続
されている。

この第１のセンサ８と表面のアルミキャップ３ｂとの間
の部分には樹脂等の伝熱材９が充填されている。

第１のセンサ８の近傍には、ヒータ１ｏが設けられてお
り、リード線１０ａ及び制御回路を介して電池（図示せ
ず）から電力が供給されてセンサ部４を昇温させる。ま
た、ヒータｌＯに近接して第２のセンサ１１が設置され
、リード線１１ａによって基部２内の電子回路に接続さ
れている。

なお、この第１図の実施例においては、ヒータ１０は第
１のセンサ８の近傍部分に設けられており、センサ部４
だけを局部的に加熱するよう構成されている。

第４図は本発明の異なる実施例に係る電子体温計の先端
部分の断面図である。この実施例においては、ヒータ１
０は棒状部３の長手方向に延長されており、棒状部３の
かなりの部分をも加熱するよう構成されている。

第５図は、更に異なる実施例に係る電子体温計の先端部
分の断面図であり１円筒形又は平面状のヒータ１２を設
けたものである。なお第４図及び第５図において、第１
図と共通する部分については同一符号が付されている。

第６図は本発明の更に異なる実施例に係る電子体温計の
先端部分の断面図である。この実施例においては、断熱
材１３がヒータ１０よりも反光端側に設けられており、
センサ部４から熱が棒状部３を通って逃げるのを防止し
、ヒータ１０による加熱効果を高めるよう構成されてい
る。この第６図の実施例においても１円筒形又は平面状
の発熱体を用いてもよいことは明らかである。

次に基部２内に設けられる電子回路について説明する。

この電子回路は、第２のセンサ１１で検出されるヒータ
１０又は１２の直近部分の温度が第１のセンサ８で検出
される温度よりも僅かに（例えば約１℃程度）低い温度
となるようにヒータ１０又は１２への通電量を制御する
。

第７図はこの制御手段としてマイクロコンピュータを応
用したものを示すブロック図である。２０は周知のマイ
クロコンピュータであって、ＣＰＵ２１うＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ等のメモリ２２、Ｉ１０装置２３等を備えている。前
述の第１のセンサ８及び第２のセンサ１１の検出値はＡ
／Ｄ装置２４．２５によってデジタル信号に変換された
後Ｉ１０装置２３に入力され、それぞれ処理される。な
おＩ１０装置２３には表示部５及び制御回路２６が接続
されており、表示部５は第１のセンサ８の検出温度を表
示し、制御回路２６はヒータ１０又は１２への通電量を
制御する。

次に第８図を参照して制御手段の作動例について説明す
る。

電子体温計のスイッチ６をＯＮとすると、マイクロコン
ピュータ２０が作動し、まずステップ３１にてセンサ８
．１１で検出される温度１＋、ｔ２を示す信号を入力す
る。そしてステップ３２にて第１のセンサの検出温度１
＋を表示器５に出力し、その表示を行い、ステップ３３
にて第１のセンサの検出温度１＋と第２のセンサ１１の
検出温度ｔ２との差Δｔ（＝ｔ＋−ｔ２）を演算する。

Δｔが例えば１℃よりも小さい場合にはステップ３４に
移行し、ヒータ１０又は１２への通電量を０とするよう
制御信号を制御回路２６に出力する。一方、ヒータ１０
又は１２の近傍の温度が低く、第２のセンサ１１で検出
される温度ｔ２が第１のセンサ８で検出される温度ｔ、
よりも１℃以上低い場合（Δｔ≧１℃）には、ステップ
３５にてヒータ１０又は１２への通電を行うよう信号を
制御回路２６へ出力する。

このヒータ１０又は１２への通電電流は、一定値を通電
するものであってもよく、Δｔの大きさに応じて変化さ
せるものであってもよい、この第８図の例では、後者の
ようにΔｔの値に応じてヒータｌＯ又は１２への通電電
流を制御する０通電電流の制御は、例えばΔｔに対応し
た通電電流を予めメモリ２２に記憶させておき、演算さ
れたΔｔに応じた通電電流をメモリ２２から読み出して
制御回路２６に出力する方式、或いはΔｔが大きくなる
ほど通電電流が大きくなる演算式を設定しておき、この
演算式に従って通電電流を演算し、演算結果に甚く信号
を制御回路２６に出力する等各種の方式を採用し得る。

なお、この実施例においてはマイクロコンピュータを採
用しているが、ヒータ１０又は１２への通電電流を一定
値として単にＯＮ、ＯＦＦのみを行う場合には、あえて
マイクロコンピュータを採用しなくともよい、即ち、人
体の体温を測定する場合には測温対象温度がほぼ３５℃
〜４０℃の狭い範囲であるので、通常のサーミスタを用
いると、その温度−抵抗特性はほぼ直線となる。そこで
、第１のセンサ８及び第２のセンサ１１の出力値を作動
増幅器に入力すると共に、この作動増幅器を、第１のセ
ンサ８の検出温度が第２のセンサ１１の検出温度よりも
所定温度（例えば１℃）以上高いときに信号ｌを出力し
、それよりも低い場合には信号Ｏを出力するよう回路を
構成する。

そして、ヒータ１０又は１２への通電制御を行う回路に
この１又はＯの信号を導き、信号１が制御回路に入力さ
れたときにのみヒータ１０又は１２への通電を行うよう
構成すればよい。

上述の実施例に係る電子体温計においては、第９図に示
すように、第１のセンサ８の周囲部分が第１のセンサ８
の検出温度よりも僅かに低い温度となるように加熱して
急速昇温させることができ、実際の体温（例えば３６．
５℃）にまで、この第１のセンサ８の周囲部分を昇温さ
せるに要する人体からの伝熟敬は極めて僅かである。ま
たそのため、体温が体温計に奪われて人体の体温検出箇
所の体温が下がり、検出温度が見掛は１低下するという
現象も回避される。

上記説明はヒトの体温を測定する場合くついて説明した
が、動物の体温測定用の体温計にも本発明の装置を適用
できることは明らかである。

また１本発明の温度検出装置は体温の測定のみならず、
プラント装置、電気機器等の各種の分野においても利用
し得ることは明らかである。

本発明の温度検出装置は、低温の温度検出例えば、低温
室の温度測定にも用いることが可能である。この場合、
熱源としてはヒータの代りに冷却手段（冷熱源）を用い
る。この冷却手段としては、例えばペルチェ効果を有す
る回路などを設置すればよい。

室温が氷点下以下の低温室内の温度を、本発明の装置を
用いて検出する場合、ペルチェ効果を有する回路を用い
て第１のセンサ近傍部分を冷却すると共に、第１のセン
サ設置側と反対側をペルチェ効果の有する回路の発熱部
とし、このペルチェ回路の通電を行うようにしても良い
、このようにすれば、温度検出装置内への水分の流入を
防ぎ、結露を防止することが可能となる。

［効果］ 以上の通り、本発明の温度検出装置は、測定対象物の温
度を検出するためのセンサの他に、このセンサ近傍部分
の温度を該センサよりも僅かに低い温度に調節するため
の手段を備えるようにしたちの′であり、短時間で極め
て正確な温度検出を行うことが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図、第５図及び第６図はそれぞれ本発明の
実施例に係る電子体温計の先端部分の断面図、第２図及
び第３図は電子体温計の外観図である。また第７図はヒ
ータへの通電制御を行う回路のブロー２り図、第８図は
第７図の回路の作動を説明するためのフローチャート、
第９図は実施例装置の動作特性を説明するグラフである
。 ２．２°・・・基部、　　　　３・・・棒状部、５・・
・表示部、　　　　　　８・・・第１のセンサ、１０．
１２・・・ヒータ、 １１・・・第２のセンサ、 １３・・・断熱材６ 代理人　弁理士　　重　野　　剛 第１図　　　第２図 り 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 測定開始

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）測温対象物の温度を検出するセンサ（以下第１の
   センサという）を備えた温度検出装置において、該第１
   のセンサに近接して熱源を設けると共に、該熱源又は熱
   源直近部の温度を検出する第２のセンサと、前記第１の
   センサの検出温度よりも所定温度低い目標温度となるよ
   う前記熱源への通電制御を行う制御手段とを設けたこと
   を特徴とする温度検出装置。
2. （２）温度検出装置は体温計であって、一方向に延在す
   るケーシングの先端に前記第１のセンサが設置され、第
   １のセンサよりも反先端側に前記熱源としてヒータが配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の温度検出装置。
3. （３）ヒータよりも反先端側に断熱材が配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の温度検
   出装置。