KR101672667B1 - 의료용 온도계를 위한 정합 특징부를 구비한 프로브 커버 - Google Patents

의료용 온도계를 위한 정합 특징부를 구비한 프로브 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 의료용 온도계를 위한 프로브 커버는 호환되지 않는 온도계와의 사용을 방지하기 위한 정합 특징부를 갖는다. 프로브 커버의 기계적 정합 특징부는 호환되는 온도계의 전방 단부에 형성된 마루, 골, 또는 일련의 핀에 각각 정합되는 적어도 하나의 접힘부, 단차부, 또는 일련의 구멍이나 오목부를 포함한다. 호환되는 온도계에 적용되었을 때, 기계적 정합 특징부는 프로브 커버가 프로브에 완전히 안착되고 프로브에 의해 보유되도록 함으로써, 온도계를 사용 상태로 둘 수 있다. 대안적으로, 프로브 커버의 광전자식 정합 특징부는 호환되는 온도계의 광전자 검출 회로와 함께 사용되는 반사층을 포함한다. 호환되는 온도계에 적용되었을 때, 광전자 검출기는 반사층을 검출하여 호환되는 온도계를 사용을 위한 작동 상태로 둘 수 있다.

Description

의료용 온도계를 위한 정합 특징부를 구비한 프로브 커버{PROBE COVER WITH MATCHING FEATURE FOR A MEDICAL THERMOMETER}
관련 출원에 대한 참조
본 출원은 미국 특허법(35 U.S.C.) 제119조(e)에 따라 2008년 12월 29일자로 출원되고 발명의 명칭이 "적외선 온도계를 위한 정합 프로브 커버(Matching Probe Cover for Infrared Thermometer)"인 미국 가출원 61/203,641호의 우선권을 주장하며, 이 문헌은 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 온도계에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 일회용 또는 재사용가능한 프로브 커버를 채용하는 의료용 온도계에 관한 것이다.
인체 또는 동물의 온도는 열 전도 또는 열 복사에 의해 측정될 수 있다. 전자의 경우, 온도 감지 프로브는 측정되는 환자의 신체 부위의 표면 온도를 지시하는 열 에너지를 전도적으로 수용하도록 밀접한 접촉을 이루기 위해 환자의 신체 공동 내부 또는 피부 표면에 위치될 수 있다. 후자의 경우, 중적외선 및 원적외선 스펙트럼 범위에서 자연적으로 발산되는 전자기 방사는 적절한 비접촉 센서에 의해 검출될 수 있으며, 그 출력 신호는 측정되는 환자의 신체 부위(예컨대, 고막 부근)의 표면 온도를 지시한다. 센서, 전기 회로, 및 다른 구성요소의 조합은 광전자 장비(opto-electronic instrument)인 적외선(IR) 온도계를 형성한다.
접촉식 또는 비접촉식의 많은 의료용 온도계는 프로브를 둘러싸고 환자의 교차-감염 및 프로브의 오염을 방지하는 위생 프로브 커버를 사용한다. 접촉식 프로브 커버의 경우, 열 에너지(열)는 열 전도에 의해 전달된다. 따라서, 프로브 커버에 대한 요구는 프로브 커버 재료의 열 전도성과 양립가능해야 한다. 이러한 접촉식 온도계에 대한 종래의 다양한 커버는 많은 특허들, 예컨대 본원에 전체가 참조로 포함된 클루지(Kluge)에게 허여된 미국특허 4,159,766호에 설명된다.
IR 방사를 이용하여 대상의 표면 온도를 측정하기 위해, IR 온도계의 프로브는 관심 영역으로 향하게 된다. 예를 들어, 고막 및 주변 조직의 온도를 측정하기 위해, 프로브는 이도 내에 배치된다. 삽입 전에, 프로브 커버는 그렇지 않은 경우 이도의 조직과 접촉할 수 있는 프로브의 부분을 둘러싸기 위해 통상적으로 프로브 상에 설치된다.
통상적인 종래 기술의 적외선 온도계(70)는 도 1a 및 도 1b에 도시된다. 온도계(70)는 전방 단부(77)를 포함하며, 이 전방 단부로부터 예컨대 이도(ear canal)에서의 프로브(72)의 적절한 배치를 위한 배향으로 프로브(72)가 돌출한다. 프로브 커버(71)는 이도의 조직과 프로브(72) 사이의 임의의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 프로브(72)상에 배치되도록 위치된다. 전원 단추(76)는 온도계(70)의 회로망을 가동시키기 위해 제공된다. 개시 단추(78)는 회로망이 온도 측정 수행을 개시하도록 제공되며, 디스플레이(75)는 예컨대 온도계(70)의 상황 또는 현재 상태 및/또는 현재 온도 측정의 결과를 지시하도록 제공된다. 프로브 커버 감지기(73)는 프로브 커버(71)가 프로브(72)상에 배치되었는지를 감지하기 위해 프로브(72)의 하부 근처에 위치되고, 예컨대 프로브 커버(71)의 설치가 감지되었을 때만 온도계(70)의 작동을 허용하도록 회로망과 상호작용할 수 있다. 온도 측정이 이루어진 후, 프로브 커버 이젝터(74)는 프로브(72)로부터 프로브 커버(71)를 빼내기 위해 프로브(72)에 대해 온도계(70)의 전방 단부(77)를 상승시킨다.
프로브 커버(71)는 귀지 및 기타 생물학적 화합물 오염물에 의한 프로브의 오염에 대한 위생 보호를 제공하기 위해 요구될 뿐 아니라, 프로브 커버는 관련된 IR 신호를 감지함으로써 정확한 온도 측정을 위해 다른 특성들도 가져야 한다. 이러한 특징들은, 예컨대 관심 스펙트럼 영역에서의 프로브 커버의 양호한 광학적 투명성, 광선(optical ray)의 낮은 방향성 뒤틀림, 기밀한(tight) 제조 공차, 프로브 상으로의 설치 동안 광학적 특성의 안정성, 장기간의 안정성 등을 포함한다. IR 온도계를 위한 적절한 프로브 커버는 호우(Howe) 등에게 허여된 미국특허 5,088,834호, 및 프라덴(Fraden) 등에게 허여된 미국특허 5,163,418호에 의해 예시되며, 이들 문헌은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다. 대부분의 종래 기술의 프로브 커버는 온도계 프로브의 종축을 포위하도록 형성된다.
일반적으로, 의료용 온도계로 의도된 종래 기술의 프로브 커버는 프로브 종축(y)(예컨대, 도 2a 참조)을 따라 배치되는 3개의 부분을 포함한다.
1) 온도계 하우징의 전방 단부 또는 온도계 프로브에 의한 커버의 물리적 보유를 위해 제공된 선단부 또는 "기부"(102). 선단부(102)는 프로브의 보유 장치와 상호작용하기 위해 오프셋(3)을 포함할 수 있다. 오프셋(3)은 종축(y)에 사실상 수직인 횡축(x)을 따라 배치되다. 브림(7)은 선단부(102)의 일부이거나 그렇지 않을 수 있다. 선단부(102)는 프로브 커버 설치 동안 프로브가 삽입되는 개구(105)를 갖는다. 오프셋(3) 대신에 또는 오프셋 이외에, 선단부(102)는 프로브에 걸쳐 스너그 핏(snug fit)을 가질 수 있으며, 이로 인해 보유력으로서 마찰을 사용한다(예컨대, 도 2e 참조).
2) 프로브의 측부를 둘러싸기 위해 제공된 중간부 또는 "본체부"(101). 중간부(101)는 강성이거나 유연한 벽(1)을 포함한다. 중간부(101)는 미리 제조된 것이거나, 또는 프로브 길이에 부합하도록 벽(1)을 신장시킴으로써 프로브 커버 설치 동안 형성될 수 있다.
3) 접촉 온도계의 수감부 또는 IR 온도계의 프로브의 광학 단부를 둘러싸도록 제공된 말단부 또는 "팁부"(100). 이 부분(100)은 (IR 온도계의 경우) IR 방사에 대해 사실상 투과성이거나(transparent), 또는 (접촉 온도계의 경우) 열전도성인 막(2)을 포함한다. 막(2)은 [IR 온도계의 경우, 최소 0.0127mm(0.0005 인치) 내지 최대 0.127mm(0.005 인치) 두께 범위의] 폴리머 필름을 포함할 수 있다. IR 방사는 IR 센서에 의해 감지되는 프로브에 들어가기 전에 막(2)을 통과한다. 실제로, 프로브 커버의 막(2)은 광학 필터로서 작용하며, 종종 대안적으로 "렌즈 필터"로 불린다.
프로브 커버를 제조하기 위한 통상적인 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체이다. 도 2a는 (예컨대, 미국특허 5,088,834호에 의해 교시된 바와 같은) 단일 피스로 제조된 종래 기술의 일체형 프로브 커버를 도시한다. 도 2b는 [예컨대, 오'하라(O'Hara) 등에게 각각 허여된 미국 특허 4,662,360호, 5,293,862호 및 5,179,936호에 의해 교시된 바와 같은] 막(6)이 원뿔체(4) 상에 용접되는 2-피스 프로브 커버를 도시한다. 도 2b의 프로브 커버에서, 하부 링(5)은 프로브 커버를 선단부의 부분으로서 프로브에 고정하기 위해 제공된다. 프로브 커버는 전반적으로 종축(y)을 중심으로 하는 회전체를 따르는 형상을 갖는다.
프로브 커버는 다양한 기구(mechanism)에 의해 프로브 또는 IR 온도계 하우징에 부착될 수 있다. 도 2c는 선단부(102)의 프로브 커버의 벽(1)의 확장부인 오프셋(3)을 다시 한번 도시한다. 오프셋(3)은 프로브 커버가 프로브(8) 상에 설치될 때 IR 온도계의 프로브(8)의 부분인 니플(12)과 결합한다. 니플(12)은 횡축(x)을 따라 배치된다.
프로브 커버를 프로브에 부착하는 다른 공지된 방법은 도 2d에 도시된다. 도 2d는 넥(11)에 의해 지지되는 (도 2b에도 도시된) 후크(10)를 도시한다. 넥(11)은 링(5)의 연장부이다. 프로브 커버가 프로브(9) 상에 설치될 때, 후크(10)는 프로브 커버(9)의 보유 스커트(49)와 결합한다. 후크(10)의 보유부(40)는 횡축(x)을 따라 배치된다. 대안적으로, 도 2e는 프로브(9)상에 설치된 프로브 커버(4)를 도시하며, 이 프로브 커버는 횡축(x)을 따라 프로브 커버(4)에 인가된 마찰력에 의해 프로브 커버(4)가 보유되도록 하는 보유 링(5)을 포함한다.
도 2a 내지 도 2e에 도시된 종래 기술의 프로브 커버에서, 보유 요소들은 횡축(x)을 따라 형성되고 프로브 커버 본체는 종축(y)을 따라 형성된다.
다양한 보유 형상 및 방법을 갖는 공지된 종래의 프로브 커버는 종종 서로 다른 유형의 온도계들 사이에서 교환될 수 있다. 이는 바람직하지 않으며, 예컨대 막(2)의 유형(재료, 두께, 및 형상)과 온도계 캘리브레이션 사이의 부조합을 야기할 수 있으며, 그 결과 온도 측정에 있어서 수용할 수 없는 높은 에러를 유발할 수 있다. 특정 온도계에 대해 올바른 (부합하는) 프로브 커버만을 사용하는 것이 중요하다. 그러나 프로브 커버에 식별 코드를 부착하는 것과 같은 통상적인 조합 기술은 통상적으로 잘못된 프로브 커버의 사용을 방지하는데 불충분하다. 따라서, 온도계에 상이한 프로브 커버의 사용을 방지하기 위한 보다 직접적인 방법이 요구된다.
본 발명은 프로브 부근에 온도계의 전방 단부상의 대응 요소와 부합될 프로브 커버의 선단부에 정합 요소를 형성함으로써 온도계 프로브의 적절한 사용을 도모하는 프로브 커버에 관한 것이다. 정합 요소는 프로브 커버가 프로브 상에 설치될 때 "키-고정(key-lock)" 쌍을 형성하는 온도계 프로브상의 요소에 대응하는 상보적 특징부(예컨대, 상보적 또는 인터로킹 형상)를 갖는다. 상응하지 않는 요소들의 부조합은 프로브 상의 프로브 커버의 확실한 위치설정 및/또는 온도계의 작동을 불가능하게 할 수 있다. 정합 방법은 프로브 커버를 갖는 (예컨대, IR 온도계 및 접촉 온도계를 포함하는) 임의의 유형의 의료용 온도계에 사용될 수 있다.
본 발명의 전술한 특징들 및 다른 특징들은 본 발명의 설명적 실시예의 도면 및 후술하는 상세한 설명으로부터 더 쉽게 분명해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래 기술의 적외선 온도계의 전방 사시도 및 후방 사시도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래 기술의 일체형 프로브 커버 및 2-피스 커버를 도시한다.
도 2c 및 도 2d는 각각 오프셋 및 후크 보유 기구를 갖는 종래 기술의 프로브 커버의 부분도를 도시한다.
도 2e는 보유를 위해 마찰 링을 포함하는 종래 기술의 프로브 커버를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 프로브 커버의 측단면도를 제공한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 부분도이다.
도 4b는 본 발명의 추가 실시예에 따른 프로브 커버의 부분도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 정면도를 도시한다.
도 5의 (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 추가 실시예에 따른 프로브 커버 및 프로브의 측단면도와 프로브의 정면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 부분 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 정면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 추가 실시예에 따른 프로브 커버의 정면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 정면도를 도시한다.
도 10의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 추가 실시예에 따른 프로브 커버의 측단면도와 정면도를 도시한다.
도 11a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 정면도를 도시한다.
도 11b는 도 11a의 프로브 커버의 브림의 부분을 통한 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 측면도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 측단면도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 커버의 부분 단면도를 도시한다.
도면에서 프로브 커버의 유사한 구성요소를 표시하기 위해 유사한 도면 부호가 사용된다.
적외선(IR) 온도계용 프로브 커버는 기구와 환자 사이에 장벽을 형성하는 위생 외피(sanitary envelope)이다. 본 발명의 원리를 설명하기 위해, 인간 또는 동물의 이도내의 온도를 측정하는데 사용되는 적외선 온도계에 대한 용례를 위한 여러 프로브 커버가 설명되고 도시된다. 그러나 본 발명은 예컨대 인체의 공동 또는 표면으로부터 전도성 온도 측정을 이용하는 의료용 접촉 온도계 및 동물의 온도를 결정하는데 사용되는 가축용 온도계를 포함하는 다양한 다른 경우에 사용되는 프로브 커버에 등가적으로 적용될 수 있다.
본원에서 설명되는 예에서, 프로브 커버의 말단부는 온도를 측정하기 위해 IR 에너지가 전송되는 프로브 하우징의 창을 덮도록 설계된다. 프로브 커버의 말단부 (즉, 프로브 커버의 "광학부")를 위한 재료는 3 내지 15 ㎛ 사이의 스펙트럼 범위에서 주 투과성을 갖는 폴리머의 그룹에서 선택되는 것이 바람직하다. 적절한 폴리머의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체를 포함한다. 일반적으로, 커버의 광학부의 두께는 20 ㎛ 정도가 바람직하다. 이러한 두께는 수용가능한 기계적 강도는 물론 수용가능한 IR 투과 특성을 제공한다. 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이, 프로브 커버의 본체(1, 2)는 종축(y)을 중심으로 사실상 대칭형이다.
프로브에 설치되었을 때, 프로브 커버는 본 기술분야에서 공지된 많은 방법들 중 하나에 의해 보유될 수 있으며, 그 중 일부는 위에서 설명되었다. 본 발명에 따른 프로브 커버의 바람직한 실시예는 전술한 종래 기술의 그것과 사실상 다르지 않은 중간부 및 말단부를 포함한다. 본 발명은 주로 프로브 커버를 해당 온도계에 정교하게 정합시키기 위한 프로브 커버의 선단부에 추가적인 특징부를 제공하는 것에 관련된다는 것을 주목하여야 한다.
도 3의 프로브 커버는 IR 온도계의 프로브(8)의 IR 윈도우(51)에 인접한 막(2)을 갖는 일체형 IR 프로브 커버이다. 프로브 커버의 측벽(1)은 프로브(8)의 측부를 형성한다. 프로브 커버의 원형 오프셋(3)은 프로브(8)의 니플(12)과 스냅 결합하고, 이로 인해 프로브(8) 상에 설치되었을 때 프로브 커버의 보유를 보장한다. 바람직하게, 둘 이상의 니플(12)은 프로브(8)의 측부에서 대향하도록 제공된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 니플(12)과 오프셋(3)은 종축(y)에 수직인 횡축(x)을 따라 배치된다.
도 3의 프로브 커버의 선단부 또는 기부에서, 브림(7)은 횡축(x)에 사실상 평행한 방향으로 제공되고 배치된다. 브림(7)은 종축(y)에 평행한 방향으로 상방으로 연장하는 미리 형성된 접힘부(25)를 포함한다. 접힘부(25)는 종축(y)을 중심으로 연속으로 형성될 수 있거나, 또는 둘 이상의 세그먼트로 파단될 수 있다. IR 온도계의 전방 단부(17)는 프로브 커버가 설치되고 프로브상에 안착됨에 따라 접힘부(25)로 들어가는 적어도 하나의 핀(23)을 포함한다. 바람직하게, 접힘부(25)로 들어가기 위해 둘 이상의 핀(22, 23)은 IR 온도계의 전방 단부(17)에 제공된다. 핀(22, 23)과 접힘부(25)가 정합되지 않는다면(예컨대, 프로브 커버가 IR 온도계와 함께 사용되는 것이 아니라면), [접힘부(25)와 핀(23, 22)의 형상과 위치 사이의] 부조합은 프로브 커버가 프로브(8)상에 안착되도록 충분히 깊이 자리잡는 것을 방지한다. 결과적으로, 오프셋(3)은 니플(12)과 결합할 수 없고, 프로브 커버는 프로브(8)상에서 사용되도록 효과적으로 보유되지 않는다.
핀(22, 23)에 대한 대안으로, IR 온도계의 전방 단부(17)의 일부로서 정합 마루(29)가 형성될 수 있다(예컨대, 도 4a 참조). 니플(12)이 프로브 커버 오프셋(3)과 결합하도록 하는 프로브(8)상의 프로브 커버의 확실한 안착을 위해, 마루(29)는 접힘부(25)에 대해 상보적 형상을 가져야만 한다. 접힘부(25)와 대응 핀(22, 23) 또는 마루(29)는 사실상 횡축(x)에 수직하고 종축(y)에 평행한 정합축(y')을 따라 사실상 배치된다. 특정 프로브 커버에 대해 종축(y)으로부터 잘못된 거리(D2)에서 중심을 갖거나 너무 넓은 마루(29)의 경우는 이러한 프로브 커버가 프로브상에 유지되는 것을 방지할 것이다.
접힘부(25)는 본 발명에 따른 기계적 정합 특징부의 적절한 한가지 예시일 뿐이다. 다른 예는 온도계의 전방 단부(17)상에 제공된 상보적 골(62)과 함께, 브림(7)상에 제공된 딥(61, dip)(예컨대, 도 4b 참조)이다. 딥(61)은 사실상 횡축(x)에 수직하고 종축(y)에 평행한 정합축(y')을 따라 실질적으로 형성된 본질적으로 절반 접힘부이다. 절반 접힘 배열에서, 브림(7)은 도 4a의 접힘부(25)에 도시된 바와 같이 접힘부의 제2 절반부를 형성하는 것이 아니라 정합축(y')으로부터 측방향 외측으로 연장한다.
대안적으로, 딥과 접힘부(또는 이 중 몇몇)의 조합이 프로브 커버에 채용되어 온도계상의 대응하는 상보적 특징부와 정합될 수도 있다.
본 발명의 전술한 실시예들 각각에서, 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 [정합축(y')을 따라 형성된] 접힘부(25) 및 딥(61)과 같은 정합 특징부 및 프로브상에 형성된 그의 대응하는 정합 특징부(22, 23, 29)는 오프셋(3) 및 니플(12)과 같은 보유 특징부들보다 종축(y)으로부터 더 멀리 배치된다[예컨대, 각각 대응 거리(D2, D1) 참조].
IR 온도계상의 정합 특징부는 프로브 커버 이젝터와 함께 추가로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 온도 측정이 완료된 후, 프로브 커버는 오프셋(3)으로부터 니플(12)을 분리함으로써 프로브로부터 제거(이젝트)될 수 있다(예컨대, 도 5의 (b) 참조). 분리는 프로브 커버의 단순한 수동 당김에 의해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 분리는 온도계의 부분인 이젝터에 의해 보조될 수 있다.
도 5의 (a)는 종축(y)을 따라 바라본 온도계의 전방 단부(17)의 정면도를 도시한다. 프로브 커버는 설치되지 않았다. 도 5의 (a)는 2개의 세그먼트(29a, 29b)로 파단된 마루(29)를 도시한다. 이 세그먼트들 사이에는, 2개의 이젝터(50a, 50b)가 위치된다. 이젝터는 일반적으로 전방 단부(17)의 표면 아래 은폐되어 있으며, 마루(29)의 위치 및/또는 형상(예컨대, 마루보다 폭이 더 넓음)과 부합하지 않는 위치 및/또는 형상을 갖는다.
프로브 커버의 방출은 예컨대 이젝터(50a, 50b)를 축(y')을 따라 상방으로 이동시킴으로써 촉진된다. 이젝터(50a, 50b)는 세그먼트(29a, 29b)의 형상과 정합되지 않기 때문에, 작동시에 이젝터(50a, 50b)는 프로브 커버의 접힘부(25)로 완전히 들어가지 않을 것이고, 따라서 이젝터는 축(y)에 평행한 방향으로 프로브 커버를 상방으로 밀어내도록 작용할 것이다. IR 온도계는 하나 이상의 이젝터를 포함할 수 있다. 각각의 이젝터는 IR 온도계의 니플(12)들 중 하나에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.
대안적으로, 이젝터는 방출 특징부는 물론 프로브 커버의 유지를 위한 정합 특징부를 제공하는 이중 목적을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 이젝터(50d, 50e)가 부분적으로 후퇴될 때[즉, 부분(50c)만이 전방 단부(17)의 상부 표면 위로 연장될 때], 이젝터(50d, 50e)는 도 3에 도시된 바와 같이 프로브 커버 접힘부(25)와 대응하는 마루로서 작용할 수 있다. 부분적으로 후퇴될 때, 부분(50c)은 접힘부(25)와 대응하기에 충분한 높이만을 제공하여, 오프셋(3) 및 니플(12)을 결합하기 위해 프로브 커버(111)가 하방으로 충분히 활주하는 것을 허용한다. 그러나 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 방향(112)으로 완전히 연장되었을 때, 이젝터(50d, 50e)는 프로브 커버(111)를 외측으로 밀어내고 오프셋(3)을 니플(12)로부터 분리시킬 것이다. 적어도 2개의 이젝터(50d, 50e)가 2개의 개별적인 니플 가까이에 위치되어, 2개의 니플-이젝터 쌍을 이루는 것이 바람직하다. 각각의 쌍은 프로브(8)을 측부를 따라 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 각각의 이젝터는 종축(y)에 평행한 축(y')을 따라 배치된다. 도 5의 (c)는 이젝터(50d, 50e)의 위치설정을 추가로 도시하는 프로브(8)의 정면도를 도시한다.
도 6은 온도계의 전방 단부(17)에 형성된 골(27)과 정합하기 위한 브림(7)상의 외향 접힘부(26)를 포함하는 본 발명에 따른 프로브 커버를 도시한다. 브림(7)상의 접힘부(26)는 종축(y)과 평행한 축(y')을 따라 하방으로 연장한다.
많은 다른 형상 및 기계적 정합 배열체는 프로브 커버의 선단부 및 온도계의 프로브(8) 또는 대응하는 전방 단부(17)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 온도계 전방 단부(17)로부터 돌출하는 핀(14)에 대해 정합 또는 유격을 촉진하기 위해, 원형 브림(19)은 원형 브림(19)의 주변의 두 지점 사이의 선형 세그먼트 또는 현(chord)을 형성하는 절단부(38)로 트리밍되거나 제거될 수 있다. 특정 설계를 위해 필요한 만큼 임의의 개수의 추가적인 절단부가 부가될 수 있다. 예를 들어, 도 8은 브림(19) 주위에서 등간격을 이루는 3개의 절단부(18)를 갖는 프로브 커버를 도시한다. 절단부(38, 18)는 하나 이상의 핀(14) 또는 온도계 전방 단부(17)에 배치된 다른 상보적 특징부의 위치와 정합되도록 형성된다.
본 발명의 다른 실시예가 도 9에 도시된다. 이 실시예에서, 하나 이상의 구멍(20)은 종축(y)에 평행한 정합축(y')을 따라 프로브 커버의 브림(7)에 형성된다. 적어도 2개의 구멍(20)을 갖는 실시예에서, 대응 핀(13, 14)은 구멍(20)의 위치 및 크기에 정합하도록 전방 단부(17)상에 위치된다. 예를 들어, 종축(y)으로부터의 핀(13, 14)들의 측방향 거리 및 종축(y)에 대한 핀(13, 14)들 사이의 각도 관계는 프로브 커버가 프로브에 안착되었을 때의 프로브 커버의 브림(7)의 구멍(20)의 위치설정에 의해 정합된다.
구멍(20)에 대한 대안으로서, 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 원추형 또는 이와 유사한 형상의 연장부(21)가 브림(7)상에 형성될 수 있다. 일체형 프로브 커버의 경우, 이러한 연장부는 열성형 기술을 사용하여 바람직하게 형성될 수 있다. 이 경우, 전방 단부(17)상에 형성된 대응 핀(22, 23)은 원추형 또는 이와 유사한 형상의 연장부(21)와 효과적으로 대응하기 위해 원추형 또는 이와 유사한 형상의 특징부(22a, 23a)를 포함한다.
다른 기계적 정합 특징부를 갖는 본 발명의 다른 실시예는 도 11a에 도시된다. 도 11a에서, 브림(7)은 브림(7)의 둘레에서 이격된 오목부(공동)(16)에 의해 형성된 꽃잎부(15)를 갖는다. 온도계 전방 단부(17)상의 하나 이상의 대응 핀[예컨대, 핀(13, 14)]은 종축(y)을 따른 프로브 커버의 설치를 허용한다. 본 발명의 이 실시예에서, 핀(13, 14)은 "키-고정" 배열체를 형성하기 위해 꽃잎부들 사이의 공동(16)으로 동시에 들어가도록 위치된다. 고정 배열체는 도 11b에 더욱 상세하게 도시된다.
도 12에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 2-피스 프로브 커버(55)는 프로브 커버가 설치되어 안착되었을 때 상응하는 돌출부, 예를 들어 전방 단부(17)의 반-타원형 핑거(42)와 정합되는, 함몰부, 예를 들어 하부 링(5)의 반-타원형 절결부(41)로서 형성된 정합 특징부를 갖는다. 대안적으로, 절결부 및 상응하는 핑거로서 임의의 개수의 다른 상보적 형상이 사용될 수 있다. 절결부(41)는 종축(y)에 평행한 축(y')을 따라 제공된다.
전술한 정합 특징부 모두는 기계적 본질을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 프로브와 프로브 커버 사이의 비-기계적 정합 특징부는 광전자 소자(opto-electronic device)를 사용하여 제공된다. 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브 커버의 브림(7)에는 온도계 본체(31)를 대면하는 브림(7)의 바닥 표면에 형성된 반사층(30)이 제공된다. 이 층(30)은 예컨대 브림(7)의 바닥 표면에 용접, 접착, 스퍼터링 또는 적층된 알루미늄 포일을 포함할 수 있다. 대안적으로, 반사층(30)은 선택된 색상의 도색된 층일 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 온도계 본체(31)는 옵토-커플러(opto-coupler)를 함께 형성하는 발광기(32) 및 광검출기(33)를 수반한다. 반사층(30)을 구비한 프로브 커버가 설치될 때, 검출기(33)는 발광기(32)에 의해 발광되어 층(30)에 의해 반사된 광 비임(34)을 수광하도록 구성된다. 검출기(33)는 전기 신호의 변화에 반응할 것이며, 이로 인해 IR 온도계의 검출 회로에 적절한 프로브 커버가 적절하게 설치되었다는 신호를 생성한다. 검출기(33)가 반사를 검출하지 못하거나, 또는 잘못된 강도 또는 부조합된 스펙트럼 특성(색상)을 갖는 반사를 검출하면, 바람직하게 검출 회로는 적절한 프로브 커버가 설치되지 않았다고 결정하고, IR 온도계에서 온도 측정이 개시되지 못하도록 할 것이다.
반사층(30)이 특정 색상으로 도색된 경우, 발광기(32)의 색상은 발광된 광의 적절한 반사를 허용하도록 사실상 동일해야 한다. 예를 들어, 발광기(32)가 녹색광을 생성하고 반사기(30)가 역시 녹색이라면, 검출기(33)에 의해 검출될 발광된 광의 반사가 존재할 것이다. 그러나 발광기(32)가 녹색광을 생성하고 반사기(30)의 선택된 색상이 적색이라면, 검출기(33)를 향한 무시할 수 있는 녹색광의 반사가 존재할 것이며, 소자는 부조합, 즉 적절한 프로브 커버가 사용되지 않았음을 지시할 것이다. 검출기(33)의 스펙트럼 반응은 발광기(32)의 스펙트럼 반응과 정합되어야 한다.
대안적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 반사층(35)은 바닥에 반대되는 브림(7)의 측부에 배치될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 광 비임(34)은 브림(7)을 통해 검출기(33)로 이동할 것이다. 프로브 커버의 브림(7)이 적절하게 투명하다면, 이는 옵토-커플러(32, 33)와 검출 회로의 동작을 변화시키지 않을 것이다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 설명되고 특정하여 도시되었더라도, 본원의 통상의 기술자는 본 발명의 사상 및 범위 내에서 개시된 실시예에 대한 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 기계적 정합 특징부를 갖는 실시예와 관련하여, 도 10의 실시예는 온도계의 전방 단부의 표면에 원추형 또는 이와 유사한 형상의 특징부를 제공함과 동시에 프로브 커버의 브림에 핀 특징부를 제공하도록 개조될 수 있다. 추가적으로, 비-기계적 특징부를 갖는 실시예와 관련하여, 반사기 및 광학 회로는 전기 요소(예컨대, 필름 저항기) 및 전기 요소의 선택된 특성(예컨대, 선택된 저항)을 측정하기 위한 회로로 각각 대체될 수 있다.
따라서, 본 발명은 특허청구범위 및 그 등가물의 범위로만 제한된다.

Claims (5)

  1. 온도계의 하우징으로부터 연장하는 프로브를 덮기 위한 프로브 커버이며,
    온도계의 하우징은 하나 이상의 돌출부를 포함하고,
    프로브 커버는
    프로브의 말단부를 덮도록 구성된 팁부와,
    프로브의 선단부에서 프로브 커버를 보유하도록 구성된 기부와,
    팁부와 기부 사이에 배치된 본체부를 포함하며,
    팁부, 본체부, 및 기부는 프로브 커버의 종축을 따르는 방향으로 순차적으로 배치되며,
    기부는 하나 이상의 정합 특징부를 갖는 브림을 포함하고, 정합 특징부는 브림에 배치되는 반사층을 포함하고,
    기부는 하나 이상의 함몰부를 더 포함하고,
    하나 이상의 함몰부는 종축에 평행한 방향으로 연장하고, 온도계의 하우징에 배치된 하나 이상의 돌출부에 대응하는
    프로브 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    반사층은 금속 포일을 포함하는
    프로브 커버.
  3. 온도계이며,
    하우징과,
    하우징으로부터 종축을 따라 연장하고, 온도를 지시하는 열 에너지를 수용하도록 구성되는 프로브와,
    프로브를 덮기 위한 프로브 커버를 포함하며,
    프로브 커버는
    프로브의 말단부를 덮도록 구성된 팁부와,
    프로브의 선단부에서 프로브 커버를 보유하도록 구성된 기부와,
    팁부와 기부 사이에 배치된 본체부를 포함하며,
    팁부, 본체부, 및 기부는 종축을 따르는 방향으로 순차적으로 배치되며,
    기부는 적어도 하나의 돌출부와, 반사층을 포함하는 브림을 더 포함하며,
    적어도 하나의 돌출부는 종축을 따라 안착 위치에 커버를 위치시키도록 프로브의 위치설정 요소와 결합하기 위해 종축으로부터 측방향으로 멀리 연장하고,
    온도계는 발광기 및 광검출기와 정합 특징부를 더 포함하며,
    발광기는 반사층을 향해 광 에너지를 방출하도록 작동되며, 광검출기는 반사층에 의해 반사된 광 에너지를 검출하도록 작동될 수 있고, 방출된 광 에너지 및 반사된 광 에너지는 반사층과 하나 이상의 발광기 및 광검출기 사이에서 방해되지 않고 전달되고,
    정합 특징부는 프로브 커버의 기부에 하나 이상의 함몰부와 하우징에 배치된 하나 이상의 돌출부를 포함하고,
    하나 이상의 함몰부는 종축에 평행한 방향으로 연장하고, 하나 이상의 돌출부는 하나 이상의 함몰부에 대응하고 종축에 평행한 방향으로 연장하는
    온도계.
  4. 제3항에 있어서,
    온도계는 검출된 광 에너지가 미리 결정된 기준을 충족하는지 여부를 결정하기 위한 검출 회로를 더 포함하는
    온도계.
  5. 삭제
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