KR20040094816A - 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법 - Google Patents

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KR20040094816A KR10-2004-7014650A KR20047014650A KR20040094816A KR 20040094816 A KR20040094816 A KR 20040094816A KR 20047014650 A KR20047014650 A KR 20047014650A KR 20040094816 A KR20040094816 A KR 20040094816A
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Abstract

본 발명은 노인이나 유유아(乳幼兒) 또는 유아(幼兒)라도 정확한 검온치를 얻을 수 있고, 필요에 따라 디스포저블 타입(disposable type)으로 하는 것도 가능하게 되어 실시간으로 정확한 온도 계측을 할 수 있는 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법을 제공한다.
온도 측정 대상체에 장착되는 온도 측정 대상체 장착 장치(1)는, 하나의 측면이 점착성을 가진 유연성 시트에 구멍부를 형성하여, 구멍부의 내측의 온도검출을 행하는 온도데이터 검출 수단을 가지고, 외부 장치인 판독기(reader)(2)로부터의 전파를 수신하여 전력을 공급하고, 이러한 전력에 의해서 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에 있어서 온도 측정이 행하여지고 그 측정 결과가 전파에 의해서 온도 측정 대상체 온도 및 ID 데이터로서 판독기(2)로 보내진다. 판독기(2)는 도시하지 않은 퍼스널 컴퓨터에 접속 가능하게 구성되어, 퍼스널 컴퓨터에서의 데이터 처리가 필요에 따라 행하여진다.

Description

온도 측정 장치 및 온도 측정 방법 {TEMPERATURE MEASURING DEVICE AND TEMPERATURE MEASURING METHOD}
전자체온계의 온도감지부 형상에 관해서는, 예를 들면 일본 특개소 63-133030호에서 체표면에 장착 가능한 원반형 형태를 가진 전자체온계 등도 제안되어 있지만, 실용화되어 있는 감온(感溫)부 형상은 일반적으로는 막대형 형태이며, 이 막대형 형태의 감온부를 겨드랑이·직장·구강 등의 특정부위에 혐지시키거나 또는 삽입함으로써 체온의 계측을 행하고 있었다.
또한 이러한 전자체온계의 온도계측 방법으로는, 검온 개시 직후로부터의 규정시간에 있어서 체온 상승율을 검출하고 이 변화율로부터 평형온도를 연산하여 체온 표시를 하는 예측식과 검지온도가 대략 평형상태를 이룰 때까지 계측을 행하는 실측식이 채용되고 있었다.
전자체온계의 온도 표시 방법은, 수은 또는 알코올 체온계와 같이 체온의 최고치 표시를 유지시키는 방식이며, 다음 검온시에는 일단 리셋시킬 필요가 있었다.
전자체온계에서의 감온부는, 열 전도를 용이하게 하는 금속 재료 또는 실리콘 등의 유연성을 가진 재료를 이용한 막대형 구조를 이루고 있다. 그러나, 이러한 막대형의 감온부를 겨드랑이에 끼운 경우, 여윈 체형에서는 겨드랑이에 원래 간극이 있기 때문에 안정되게 끼워 넣는 것은 곤란하며, 특히 노인의 경우는 근육이 약해지기 때문에 겨드랑이에 간극이 커지고, 정확한 검온이 곤란했다.
또한 유유아(乳幼兒)나 유아(幼兒)의 경우, 겨드랑이에 끼운 막대형 감온부를 검온중 수분간에 걸쳐 일정하게 연속적으로 고정하는 것은 용이하지 않아 정확한 검온이 곤란했다.
또한 구강 계측하는 경우는, 호기(呼氣)로 혀밑 온도가 변화되는 것을 방지하기 위해서 수분간에 걸쳐 입을 닫고 있지 않으면 안되지만, 이러한 구속 조건은 유유아나 유아에게는 무리가 있어, 정확한 체온 측정이 곤란했다.
또한 항문 검온은 체온계의 소독 등 위생관리가 번거롭고, 일반가정에서의 검온에는 적합하지 않았다.
한편, 전자체온계에서의 계측방식은, 상기한 바와 같이 예측식과 실측식이 있지만, 예측식의 경우, 겨드랑이에 끼운 압력을 안정시켜 조건을 균일화시키는 것이 필요하게 된다. 즉, 계측 예측시간 내에 겨드랑이의 간극이나 사이에 협지시키는 압력에 변화가 있는 경우, 체표면으로부터 전자체온계로의 열전파 상태가 변화되어 검지온도 상승율도 도중에서 변화되기 때문에 정확한 예측 연산이 곤란하게 된다.
또한 실측식의 경우, 5분 이상의 시간을 안정된 압력으로 간극을 만들지 않고 겨드랑이에 협지하기를 계속하는 검온 방법, 또는 입안 혀밑으로 안정적으로 끼워 코호흡을 계속해야 하는 검온 방법은, 모두 정확한 검온치를 얻는데 장애가 되었다.
또한 전자체온계는 그 온도 표시로서 검온치의 피크홀드를 표시하는 것이 일반화 되어 있다. 그러나, 검온 종료 후는 일단 리셋할 필요가 발생되므로 실시간으로 연속적인 온도 측정 대상체 온도를 모니터하는 데에는 적합하지 않았다.
또한 일반형 전자체온계에 있어서 검온치는 체온계의 표시기에 온도 표시되기 때문에, 사용자(병원에서는 주로 간호원)가 그 때마다 이 온도 표시를 판독하여 기록하는 수고가 필요했다.
이상의 과제를 해소하는 것을 목적으로 하여 일본 특개소 63-133030호에는, 유연성 기판과 유연성 기판상에 탑재된 전원전지 및 회로소자와 감온부를 제외하고 피복하는, 유연성과 단열성을 가지는 피복재를 구비하는 전자체온계가 개시되었다.
이 일본 특개소 63-133030호에는 온도 표시 기록의 수고를 생략하는 수단으로서 체표면에 접착된 전자체온계로부터 외부 장치 메모리에 온도데이터를 축적하는 구성이 제안되어 있다. 그러나 이 일본 특개소 63-133030호에서는, 체표면에 장착된 체온계와 외부 장치를 케이블 접속하는 유선방식을 채용하기 때문에 조작성이 나쁘다고 할 수 있다.
또한 일본 특개소 63-133030호의 전자체온계에서는, 회로소자를 구동하기 위해서 항상 전원전지가 필요하며, 전지전력 소모에 따라 전지를 그 때마다 교환해야하며, 또 전지 교환 시에는 기판이 유연성을 가지고 있기 때문에 회로소자의 납땜 부분에 스트레스가 가해져, 고장의 요인으로 되는 문제가 있었다.
또한 전지 교환시에는, 유연성 및 단열성을 가진 피복재를 벗기게 되어, 반복 사용하는 데에는 문제가 있었다.
또한 일본 특개소 63-133030호의 전자체온계에서의 출력수단은 유연성 기판상에 설치된 고정커넥터에 외부로부터의 케이블을 접속하는 방식으로 되어 있다. 그러나, 이 외부로부터의 케이블을 체표면에 장착된 유연성 기판에 접속할 때에, 유연성 기판상의 회로소자에는 큰 스트레스가 가해지기 때문에 고장의 요인으로 된다. 또 검온시마다 커넥터를 삽입하고 빼는 경우에는 고장의 발생이 높아지는 것이 용이하게 예상된다. 또한, 케이블을 접속한 그대로의 경우, 케이블의 인장 상태에 따라서는 과대한 스트레스가 가해져 전자체온 계측 커넥터와 케이블측 커넥터의 접속 문제가 발생하여 접촉 불량 등을 일으키는 큰 요인으로 되는 것이 지적된다.
일본 특개소 63-133030호의 전자체온계를 체표면에 장착한 피험자는, 전자체온계와 외부기기를 케이블로 접속한 경우, 자유가 구속되는 불편이 있다. 또한 외부기기와 전자체온계는 1:1의 관계로 되고, 외부기기의 가동효율이 악화된다. 한편, 외부기기에 복수의 입력포트를 설치하여 복수의 전자체온계를 병렬 접속한 경우는, 외부기기 자체의 비용을 상승시키는 동시에 피험자는 복수 케이블이 얽히지 않도록 하기 위해서 구속상태가 보다 심화되는 불편이 발생한다.
일본 특개소 63-133030호의 전자체온계는 내부에 전기회로와 감온부와 온도측정 수단을 구비하고 있지만, 그 외에 전원전지와 그 고정죔쇠, 출력커넥터, 단열성을 가진 피복재 등이 일체로 된 기구는, 전체구조로서 부품수가 많이 체표면에 붙는 장치로서 고안된 경우는 두께와 유연성에 상반되는 과제가 있다. 또한 이들 많은 부품수는 비용 상승요인을 초래하고, 이 구조에 있어서 디스포저블 타입(disposable type)으로 하기 위해서는 장애가 있다.
또한 광통신으로 데이터를 외부에 출력하고, 포토 트랜지스터로 수광하고자 하는 경우, 발광측과 수광측 사이에 빛을 차폐하는 차폐물이 있어서는 안된다. 따라서 피험자는 체온도 측정 장치를 체표면에 접착하고 있는 동안, 의복 등을 입을 수 없고, 체표면 및 체온도 측정 장치는 외기에 노출되고, 그 결과 체표면은 외기 온도에 영향받아 정확한 온도 측정 대상체 온도 측정을 할 수 없게 되는 중대한 문제가 존재한다.
일본 특개소 63-133030호의 전자체온계로 실시간으로 체온도의 계측을 하려고 한 경우, 체표면 및 체온도 측정 장치를 의복으로 덮은 채로 상기 체온도 측정 장치 측의 광출력 커넥터 부근에 수광용 광섬유를 의복내에 삽입하여 발광측과 수광측 광축을 일치시켜야 한다. 이 때문에 어떠한 방법으로든 체온도 측정 장치에 수광용 광섬유를 고정하는 기구가 필요하게 되어, 복잡하고 비용 상승의 요인이 된다. 즉, 체온도 측정 장치와 데이터 수신측이 예를 들어 전기적으로 비접촉이더라도 광섬유가 존재하는 한 실질상, 유선방식과 차이가 없어진다. 또한 이와 같은 유선방식의 경우, 체온도 측정 장치와 그 데이터를 수신하는 장치의 관계는, 측정중에는 1:1로 되고, 수신측 장치는 한사람의 온도 측정 대상체 온도 측정자에게 점유되어 버리기 때문에, 효율이 양호하지 않게 되는 문제가 발생한다.
또 일본 특개소 63-133030호의 전자체온계는, 온도 측정 대상체 온도의 감온 수단으로서 서미스터 칩을 체표면에 직접 접촉시키는 수단을 취하고 있다. 온도데이터 검출 수단을 체표면 피부에 직접 밀착시켜 온도검지하는 경우, 유연성이 있는 피부표면에서는 항상 안정된 접촉이 얻어지지 않기 때문에 정확한 온도 측정 대상체 온도 측정을 할 수 없다.
따라서 본 발명은 상기의 종래 기술에서의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 노인이나 유유아 또는 유아라도 정확한 검온치를 얻을 수 있어, 온도 측정 대상체 온도를 모니터하고 기록하는 수고도 적고, 또한 조작이 간단하며, 또한 고장이 적고 안정된 작동을 기대할 수 있으며, 또 부품수가 적고 필요에 따라 디스포저블 타입으로 할 수도 있어 실시간으로 정확한 온도 계측을 할 수 있는 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 온도 측정 대상의 표면에 미리 장착하여 온도 측정을 행하는 온도 측정 장치에 관한 것으로, 특히 예를 들면 온도 측정 대상이 인체인 경우에는, 인체의 의복의 외측으로부터 순식간에 정확하게 온도 측정을 행할 수 있는 온도 측정 장치 및 온도검출 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템의 전체 개요도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템을 기능블록에 의해서 개략화한 전체 개요도이다.
도 3은 온도 측정 대상체 장착 장치의 측방단면도이다.
도 4는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 5는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 6은 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 7은 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 8은 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 9는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치를 평면형으로 형성하는 프로세스 설명도이다.
도 10은 제1 실시예 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 과정 플로차트이다.
도 11은 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 과정 플로차트이다.
도 12는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 과정 플로차트이다.
도 13은 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 과정 플로차트이다.
도 14는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 과정 플로차트이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 저면도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 다른 저면도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 또 다른 저면도이다.
도 18은 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치의 측단면도이다.
도 19는 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치의 측단면도이다.
도 20은 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치의 측단면도이다.
도 21은 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치의 측단면도이다.
본 출원의 온도 측정 장치는, 적어도 하나의 측면이 점착성을 가진 유연성 시트에 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부가 형성되어 있고, 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부의 내측의 온도검출을 행하는 온도데이터 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부 내측에 온도데이터 검출 수단의 검출부가 노출되도록 배치되는 상기 온도데이터 검출 수단에 의해서 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부의 적어도 일측부가 형성되고, 측정 대상과 상기 온도데이터 검출 수단에 의해 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부 내측에 밀폐 공기층이 형성된다.
상기 온도데이터 검출 수단이 온도치를 주파수로 변환하는 수단을 채용하고, 상기 온도데이터 검출 수단이 유연성 시트의 소정두께에 의해서 형성된 공간에 수납된다.
또한 상기 온도데이터 검출 수단으로는 온도치를 시간으로 변환하는 수단을 채용하여, 상기 온도데이터 검출 수단이 유연성 시트의 소정두께에 의해서 형성된 공간에 수납된다.
또한 상기 온도데이터 검출 수단에, 온도치가 저항치 또는 전압치로 변환된 아날로그 물리량을 A/D 변환하고 디지털로 변환하기 위한 A/D 변환기가 내장된다.
상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부가 복수 형성된다. 상기 온도데이터 검출 수단과 연동하는 전자파 송수신 수단이 설치되고, 이 전자파 송수신 수단이 외부 장치로부터 전자파를 수신하는 전자유도결합수단(電磁誘導結合手段)을 가질 수 있다. 상기 전자유도결합수단은 외부 장치로부터의 전파에 의해서 기전력을 받아 상기 온도데이터 검출 수단에 전력을 공급할 수 있다. 또한 상기 전자유도결합수단의 안테나코일을 통하여 상기 온도데이터 검출 수단으로부터 온도데이터를 상기 외부 장치로 전파 송신한다. 상기 안테나코일을 통하여 상기 온도데이터 검출 수단으로부터 온도데이터와 ID 코드를 한 쌍으로 상기 외부 장치로 전파 송신한다.
유연성 시트의 상면에 시스템 LSI 칩을 탑재한 필름형 제어기판이 접착되고, 이 유연성 시트로 뚫린 구멍 내측의 공기층에 노출되는 형태로 온도데이터 검출 수단이 상기 필름형 제어기판의 이면에 장착되도록 할 수 있다. 필름형 제어기판이 장착되는 유연성 시트에 점착제 도포시트가 접착되어 구멍 내측 공간이 차폐된다. 점착제 도포시트의 소정부위에 통기구멍이 형성된다. 본 발명의 온도 측정 장치는, 점착제 도포시트에 펀치구멍이 형성된다. 점착제 도포시트를 필름형 제어기판이 장착되는 유연성 시트에 접착하고, 구멍내측 공간을 차폐하고, 점착제 도포시트 및/또는 필름형 제어기판 및/또는 필름형 제어기판이 장착된 유연성 시트에 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 적용하여 이루어진다. 온도데이터 검출 수단에 의한 검출 온도데이터가 인체의 온도데이터이다. 유연성 시트에 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부를 형성하고, 상기 유연성 시트를 측정 대상에 장착함으로써 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부에 의해서 밀폐된 공기층을 형성하고, 상기 온도데이터 검출 수단에 의해 상기 공기층의 온도 측정을 행한다. 유연성 시트에 설치된 기억수단에, 온도데이터 검출 수단에 의해서 검출된 온도데이터를 축적하고, 유연성 시트를 측정 대상으로부터 분리한 후에 상기 기억수단에 축적된 온도데이터를 취득한다.
본 발명에 있어서 인체는 유력한 또한 유효한 온도 측정 대상체로서 본 발명의 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법은 인체의 체온측정 장치 및 체온측정 방법, 즉 이른바 체온계 또는 체온측정 방법으로서 매우 바람직하게 적용할 수 있다. 이러한 의미에 있어서 본 발명의 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법을 인체에 적용하는 경우를 중심으로 하여 이하에 본 발명을 상술한다. 그러나, 본 발명의 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법이 적용되는 온도 측정 대상체는 인체에 한정되지 않고본 발명의 과제가 의미있게 달성될 수 있는 모든 온도 측정 대상체가 본 발명의 적용 대상이 된다.
본 발명에 있어서 적어도 하나의 측면이 점착성을 가진 유연성 시트에 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부가 형성되어 있고, 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부의 내측의 온도검출을 행하는 온도데이터 검출 수단을 구비하는 온도 측정 대상체 표면 장착 장치는, 온도 측정 대상체의 임의 부위에 장착되고, 온도 측정 대상체 온도데이터 검지 수단과 그 온도 측정 대상체 온도데이터를 전파 전송하는 기능을 가진, 온도 측정 대상체 표면에 장착되는 온도 측정 대상체 온도계이다.
또한 외부 장치는 온도 측정 대상체 표면 장착 장치에 전력에너지를 전자파로 공급하고, 온도 측정 대상체 표면 장착 장치로부터의 온도 측정 대상체 온도데이터를 전파로 수신하여 외부 장치내 CPU와 프로그램에 기록된 함수식으로 연산하여 온도 측정 대상체 온도치로 변환하며 또한 온도를 표시한다. 즉, 온도 측정 대상체 표면 장착 장치와 외부 장치는 고유의 공진주파수에 의해서 전파결합된 비접촉형의 에너지와 데이터의 송수신 장치이다.
온도 측정 대상체 표면 장착 장치를 소형 경량 박형화하고, 또 온도 측정 대상체 표면 장착 장치 독자적으로는 전지 등의 전원을 갖게 하지 않고, 외부 장치로부터의 전파로 전력공급을 받는 기능을 가지는 온도 측정 장치로 할 수 있다. 즉, 온도 측정 대상체 표면 장착 장치가 외부 장치와의 전파교신영역에 들어갔을 때 외부 장치로부터 전력이 전파 전송되고, 온도 측정 대상체 표면 장착 장치가 그 기능을 활성화시킨다.
온도 측정 대상체 표면 장착 장치는 외부 장치와 전자파 결합되어 있는 동안, 전력에너지를 전자파로 공급하기 때문에, 온도 측정 대상체 표면 장착 장치는 전지 없는 구조가 가능해져, 소형 경량으로 얇은 시트 또는 라벨구조로 할 수 있다. 또 전지 교환이 불필요하기 때문에 반영구적으로 온도 측정 대상체 온도계로서 사용이 가능하게 된다. 한편, 상기 온도 측정 대상체 표면 장착 장치의 전자부품은 안테나코일의 인쇄화와 원 칩 또는 수개의 칩부품으로 구성되기 때문에 제조비용이 대폭 저감될 수 있고, 일회용 용도로서의 이용도 가능하다.
또한 본 발명의 특징으로서 소정두께의 유연성 시트에 구멍공간이 형성되어 있고, 이 유연성 시트 상면에는, 필름형 및/또는 라벨형의 기판에 제어소자 및/또는 CPU 및/또는 안테나코일과 온도데이터 검출 수단을 가진 필름 및/또는 시트기판이 상기 구멍공간을 막는 모양으로 장착되어 있다. 또 소정두께의 유연성 시트 이면은 점착재가 도포되고, 체표면 또는 피측정 대상에 접착된다. 이렇게 접착된 상태에서 구멍공간은 밀폐공간으로 되고, 이 밀폐공간의 공기층 온도는 체표면 또는 피측정 대상온도로서 충실히 또한 안정적으로 온도데이터 검출 수단에 반영될 수 있다.
상기의 공기층 간접 검온방식은 온도 측정 장치, 특히 체온계에 존재하는 문제의 해결에 유효하게 작용한다. 즉, 온도데이터 검출 수단에 점착재를 통하여 직접 체표면에 접착시킨 경우의 점착재 도포 두께의 제품별 불균일이나 체표면 접착 후의 사용경과에 따른 점착력 변화 등에 의하여 체표면으로부터의 열 전도량 변화에 기인하는 부정확한 검온요인이 배제되어 안정되며 또한 정확한 온도 측정이 가능하게 된다.
또한 메디칼 테이프 등으로 온도데이터 검출 수단을 체표면에 고정시켜 직접 피부에 밀착시키는 방식을 채용해도, 일본 특개소 63-133030호의 전자체온계나 막대형 감온부를 가지는 전자체온계가, 유연성이 있는 피부표면에서 항상 안정된 접촉이 얻어지지 않기 때문에 정확한 온도 측정 대상체 온도 측정을 할 수 없는 상황과 동일한 과제를 안는 결과가 된다.
따라서 상기의 공기층 간접 검온방식은, 상기의 불안정 검온 요인 과제를 해결하는 온도 측정방식이다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템의 전체 개요도이다.
도 1에 있어서, 온도 측정 대상체에 장착되는 온도 측정 대상체 장착 장치(1)는 외부 장치인 판독기(reader)(2)로부터의 전파를 수신하여 전력을 공급하고, 이러한 전력에 의해서 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에서 온도 측정이 행하여져 그 측정 결과가 전파에 의해서 온도 측정 대상체 온도 및 ID 데이터로서 판독기(2)에 보내진다. 판독기(2)는 도시하지 않은 퍼스널 컴퓨터에 접속 가능하게 구성되어, 퍼스널 컴퓨터에서의 데이터처리가 필요에 따라 행하여진다.
도 2는 도 1에 나타내는 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템을 기능블록에 의해서 개략화한 전체 개요도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 판독기(2)는 판독기(2) 본체에 안테나코일(3)을 구비하여 이루어지고, 이러한안테나코일(3)을 통하여 필름 안테나코일(4)을 구비한 온도 측정 대상체 장착 장치(1)와의 사이에서 전파의 송수신이 행하여진다.
도시된 바와 같이 판독기(2)로부터는 안테나코일(3)을 통하여 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에 전파에 의한 기전력이 공급되고, 한 쪽 온도 측정 대상체 장착 장치(1)로부터는 판독기(2)에 대하여 온도데이터가 전파에 의해서 송신된다.
판독기(2)는 도시된 바와 같이 시스템 LSI(5)를 탑재하고, 구동전력을 공급하는 전원회로(6)와 안테나코일(3)에 입출력하는 전파인터페이스(7)와 기준클록 신호를 발생하는 클록회로(8), 전파인터페이스(7)에 입출력하는 전자유도결합회로(9), 또 온도 측정 결과 등을 표시하는 액정표시기(10) 및 도시하지 않은 외부기기에 접속하기 위한 외부기기 접속회로(11)를 가진다.
또한 시스템 LSI(5)는, 인터페이스(5a)와 A/D-D/A 변환기(5b)와 RAM(5c)과 ROM(5d)과 CPU(5e)와 EEPROM(5f)을 구비하여 구성된다. 상기 안테나코일(3)은 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 ID 코드와 온도데이터와 서미스터 특성 ID를 수신하고, 시스템 LSI(5)에서 수신된 데이터를 처리하는 동시에 처리데이터를 기억하고, 액정표시기(10)에 의해서 표시하는 핸디타입의 것으로서 구성된다. 이 판독기(2)는 1대로 다수의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 전파를 순차 스캐닝하여 판독 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 ID 코드와 온도데이터와 서미스터 특성 ID를 한 쌍으로서 판독기(2) 내부의 기억부인 RAM(5c)에 저장한 후, 캘리브레이션(calibration)되어 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 ID와 측정된 온도치가 액정표시기(10)에 표시된다. 또한 판독기(2)와 도시하지 않은 외부기기, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터를 접속하고 판독기(2) 내에 일단 저장된 데이터를 퍼스널 컴퓨터측으로 일괄 송신하여 온도데이터와 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 ID 코드를 처리할 수 있다.
이 판독기(2)는 데이터를 수신할 때, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 ID 코드를 인식하면서 온도데이터를 고속 스캐닝하므로, 실로 순식간에 복수의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 데이터를 판독할 수 있다.
한편, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)는 도시된 바와 같이 시스템 LSI 칩(12)을 탑재하고, 필름 안테나코일(4)에 입출력하는 전파 인터페이스(13)와 온도검출부(14), 전파 인터페이스(13)에 입출력하는 전자유도결합회로(15)를 구비하고 상기 온도검출부(14) 및 전파 인터페이스(13)에 입출력하는 시스템 LSI 칩(12)은, 인터페이스(12a)와 온도검출부(14)의 온도 감지저항을 검출하여 이것을 디지털온도의 기입데이터로 변환하는 A/D 변환기(12b)와 RAM(12c)과 ROM(12d)과 CPU(12e)와 EEPR0M(12f)을 구비하여 구성된다.
이상에 있어서 온도검출부(14)는 온도데이터 검출 수단(16) 및 밀폐 공기층(17)을 구비하여 구성된다.
도 3은 상기 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 측방단면도이다. 도 3에 있어서, 필름형 제어기판(18)의 상면에 시스템 LSI 칩(12)이 탑재되고, 유연성 시트로서의 소정두께의 부직포(19)의 상면에 상기 필름형 제어기판(18)이 접착되어 있고, 이 소정두께의 부직포(19)에 뚫린 구멍(20) 내측의 공기층(21)에 노출되는 형태로 칩 서미스터(22)가 상기 필름형 제어기판(18)의 이면에 장착되어 있다. 또한소정두께의 부직포(19)의 이면에는 체표면 접착용 점착재(23)가 도포되어 있다. 체표면에 접착된 소정두께의 부직포(19)는, 그 중앙에 뚫린 구멍(20)에 의해서 형성된 공간이 체표면과 상기 필름형 제어기판(18)의 이면과의 사이에 부직포(19)의 소정두께에 근사하는 두께의 공기층(21)을 형성하게 된다.
전술한 바와 같이 부직포(19) 이면은 구멍(20) 부분을 제외하고 주위에 점착재(23)가 도포되어 있기 때문에 체표면에 접착시킨 상태에 있어서는, 공기층(21)은 구멍(20)에 의해서 형성된 공간의 안에서 폐쇄되어 외기와 차단된다. 이 차단된 공기층(21) 온도는 외기 온도에 영향받지 않고, 체표면 온도를 충실히 반영시킬 수 있고, 이 공기층(21)에는 칩 서미스터(22)가 직접 노출되도록 배치된다.
이 공기층(21)을 통하는 간접 검온방식은, 온도데이터 검출 수단이 점착재(23)를 통하여 직접 체표면에 접착시킨 경우에 생기는 점착재(23) 도포 두께의 제품별 불균일이나 체표면 접착 후에 있어서의 사용경과에 따른 점착력 변화 등에 기초하는 체표면에서의 열 전도량의 변화 등에 기인하는 온도 측정 대상체 온도 측정의 불안정 요소를 배제하는 것이 가능하게 된다. 또한 메디칼 테이프 등으로 온도데이터 검출 수단을 직접 피부에 밀착시키는 방식은, 유연성이 있는 피부표면에서 항상 안정된 접촉을 얻을 수 없기 때문에 정확한 온도 측정 대상체 온도 측정을 할 수 없지만, 상기한 밀폐된 공기층(2l)의 온도를 통하여 간접적으로 온도 측정하는 방식은, 정확하며 또한 안정된 온도 측정이 가능하게 된다.
이상과 같이, 소정두께의 부직포(19)의 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 위치되는 온도데이터 검출 수단으로는 온도치를 저항치로 변환하는 수단을 채용할 수있다. 이러한 온도치를 저항치로 변환하는 수단으로는, 상기 칩 서미스터(22) 이외에 필름형 제어기판(18)에 인쇄된 서미스터 패턴이나 백금 온도 측정 저항체라도 좋다. 이 경우, 보다 얇은 온도 측정 칩의 저항체를 장착하여, 온도 측정 칩이 피부에 직접 닿지 않는 구조로 한다.
또한 온도치를 전압치로 변환하는 수단으로서, 시벡효과(seebeck effect)를 이용한 열전대 소자나 펠티에 효과(peltier effect)를 이용한 PN 접합소자나 다이오드 또는 온도에 비례한 전압출력의 IC 칩을, 부직포(19)의 소정두께에 의해서 생기는 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 수납하는 방식이라도 좋다.
또한 소정두께의 부직포(19)의 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 위치되는 온도데이터 검출 수단으로는 온도치를 주파수로 변환하는 수단을 채용할 수 있다. 온도치를 주파수로 변환하는 수단으로서, 멀티바이브레이터(multi vibrator)회로나 발진회로 또는 V-F 컨버터에 의하여, 상기의 온도치가 저항치 또는 전압치로 변환된 물리량을 다시 주파수 변환함으로써, A/D 컨버터를 통하지 않고서 직접 외부 장치인 판독기(2)에 송신하기 위한 칩 IC를, 부직포(19)의 소정두께에 의해서 생기는 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 수납하는 방식이라도 좋다.
또한 소정두께의 부직포(19)의 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 위치되는 온도데이터 검출 수단으로는 온도치를 시간으로 변환하는 수단을 채용할 수 있다. 온도치를 시간으로 변환하는 수단으로서, 상기의 주파수 변환된 신호를 다시 주기시간 또는 펄스폭으로 변환하기 위한 칩 IC를 부직포(19)의 소정두께에 의해서 생기는 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 수납하는 방식이라도 좋다.
또한 상기의 온도치가 저항치 또는 전압치로 변환된 아날로그 물리량을 A/D 변환하고 디지털로 변환하기 위한 A/D 변환기 내장의 LSI 칩을, 부직포(19)의 소정두께에 의해서 생기는 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 수납하는 방식이라도 좋다.
전술한 바와 같이 필름형 제어기판(18)에는 CPU 칩과 메모리 IC 또는 CPU와 메모리 IC를 포함하는 시스템 LSI 칩(12)이 탑재되어 있다.
메모리 IC에는, 온도 측정 대상체 온도치를 저항치, 전압치, 주파수, 주기, 시간 등의 어느 것으로 변환할 때에 생기는 변환 특성 개체 차이를 캘리브레이션 하기 위한 데이터가 기억되어 있다.
또한 상기 필름형 제어기판(18)에는, 판독기(2)로부터 전파에너지를 조사(照射)함으로써 전력을 유도하는 전자유도결합회로(15)가 구비된다. 또한 전자유도결합회로(15)는 외부 장치인 판독기(2)로부터 전파에너지를 수신하기 위한 필름 안테나코일(4)을 구비하고 있다.
필름형 제어기판(18)은 칩 서미스터(22) 또는 필름형 서미스터(Rth)를 동일 평면상에 패턴 형성함으로써 가지게 된다. 이와 같이 외부 장치인 판독기(2)로부터 전파에너지를 조사함으로써 필름 안테나코일(4)을 통하여 전자유도결합회로(15)가 유도전압을 발생시키고, 전력을 유도하기 때문에 본 발명의 온도계는 그 자체가 전원을 갖출 필요 없이 전지 없는 구성으로 된다.
본 제1 실시예에서는 온도데이터 검출 수단으로서 NTC 서미스터가 사용되고 있다. 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 제조단계에서 미리 기준으로 되는 32℃에서 42℃ 사이에서, 항온실에서 복수의 온도를 NTC 서미스터의 온도에 대한 저항치 변환데이터를 버진(virgin)상태의 메모리에 순차 기억시키고, 이 기억된 데이터는 온도 측정 대상체 장착 장치 1개의 고유 서미스터 특성 ID로 된다.
제1 실시예에서는, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에 탑재하는 메모리용량을 작게 하는 목적을 위하여, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)측에서 캘리브레이션 하기 위한 함수식은 가지고 있지 않지만, 메모리용량에 여유가 있으면, 체표면 장치측에서 개개의 칩 서미스터(22)의 온도에 대한 저항치 변환 특성 개체 차이를 교정하여 EEPROM(12f)에 기억시켜도 좋다.
한편, 판독기(2)에는 서미스터 저항 특성 변환데이터의 대표치가 부여된다. 이 데이터가 전부 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 서미스터 변환데이터에 대한 기준데이터로 된다. 또한 이 기준데이터에 따라 기본 함수식이 모든 외부 장치인 판독기(2) 내 메모리에 미리 마스크 ROM(masked ROM)으로서 기록되어 제조된다.
실제의 피측정 대상에 대한 온도 측정시에, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)로부터 측정 온도데이터와 서미스터 특성 ID가 연결데이터 또는 시분할(時分割)로 외부 장치인 판독기(2)에 전파 송신된다. 판독기(2)는 전파로 수신한 측정 온도데이터와 서미스터 특성 ID 데이터를 일단 RAM(5c)에 저장한다.
서미스터 특성 ID는, 판독기(2)에 미리 기억된 기본 함수식에 삽입되고, 새로운 온도변환 함수식을 창출한다. 또 창출된 온도변환 함수식에 측정데이터를 삽입함으로써 온도를 검출한다.
제1 실시예의 온도계에서는 필름 안테나코일(4), 필름형 서미스터, CPU를 한개의 필름형 제어기판(18)상에 평면상으로 형성한다. 그러나, 이와 같이 반드시 평면상에 형성할 필요는 없고 실시예에 의해서 필름 안테나코일(4), 필름형 서미스터, CPU 칩 또는 필름형 CPU 각각을 다층적으로 배치한 구조를 채용할 수도 있다.
이하에 상기의 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)를 구성하는 데 있어서 필름안테나코일(4), 칩 서미스터(22)(필름형 서미스터), 시스템 LSI 칩(12)을 한 개의 필름형 제어기판(18)상에 평면형으로 형성하는 프로세스를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 먼저 필름형 플렉시블 기판(18)의 동일 평면상 좌측 영역에 필름 안테나코일(4)을 포함하는 전자유도결합회로(15)와 시스템 LSI 칩(12)이 배치되고, 우측 영역에 칩 서미스터(22)가 표면 실장된다. 이러한 칩 서미스터(22) 대신에 도 5에 도시된 바와 같이 서미스터 패턴(22a)을 인쇄하도록 할 수도 있다.
다음에 도 6에 나타낸 바와 같이 필름형 플렉시블 기판(18)을 구부려, 시스템 LSI 칩(12)이 배치되는 필름형 플렉시블 기판(18)의 표면에 대하여, 칩 서미스터(22) 또는 서미스터 패턴(22a)을 이면에 배치한다. 이와 같이 필름형 플렉시블 기판(18)상의 동일 평면상에 배선패턴을 인쇄하고, 모든 전자부품을 동일 평면상에 표면 실장하는 편면(片面) 표면 실장기판으로서 구성함으로써 저가로 제조하는 것이 가능하게 된다.
다음에 도 7에 도시된 바와 같이 필름형 플렉시블 기판(18)을 부직포(19)에 장치하고 그 때, 칩 서미스터(22) 또는 서미스터 패턴(22a)을 부직포(19)의 소정두께에 의해서 생기는 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 수납하도록 한다. 이것에 의해 도 8에 나타내는 바와 같이 칩 서미스터(22)가 부직포(19)의 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 노출되고, 마찬가지로 도 9에 나타내는 바와 같이 서미스터 패턴(22a)이 부직포(19)의 구멍(20)에 의해서 형성된 공간에 노출된다.
이하에 제1 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서의 온도 측정과정을 도 10 내지 도 14에 나타내는 플로차트를 참조하여 설명한다.
측정개시에 앞서 먼저 체표면에 온도 측정 대상체 장착 장치(1)를 접착하고, 그 때, 탈의에 의한 외기의 영향으로 체표면 온도가 변화된다. 그러나, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 위에서 의복을 착용함으로써 외기에 의해서 변화된 체표면 온도의 회복이 개시된다. 온도 측정 대상체 온도 회복의 규정시간이 경과하고, 의복 내의 체표면 온도 측정 대상체 온도가 안정되어 온도 측정 대상체 온도 복귀가 완료되면 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 밀폐 공기층(17)의 온도가 안정된다. 그 후, 외부 장치인 판독기(2)의 스위치를 온(0N) 함으로써, 판독기(2)로부터 전자파가 발생된다. 그 상태에서 판독기(2)를 착용 의복에 접근시켜 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 전자유도결합회로(15)가 기능하는 전자유도결합거리 이내가 되면 전자유도결합회로(15)에 전력이 발생되어 온도 측정 대상체 장착 장치(1)가 활성화되어, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 전파인터페이스(13)로부터 외부 장치인 판독기(2)에 스탠바이신호의 응답이 발생된다. 이것에 따라서 외부 장치인 판독기(2)로부터 센서 고유데이터의 요구 커맨드 신호가 발신되고(센서 고유데이터 & 온도 데이터의 시분할 송신의 경우), 그에 따라서, 공장 출하시, 온도 측정 대상체장착 장치(1)에 탑재된 EEPROM(12f)에 미리 기억된 복수의 규정온도의 센서 고유데이터를 외부 장치인 판독기(2)에 전파 인터페이스(13)를 경유하여 송신한다. 외부 장치인 판독기(2)의 전파 인터페이스(7)에서 변조되어 전파 송신되어 있던 센서 고유데이터를 복조하고, 시스템 LSI(5)의 인터페이스(5a)에 입력한다. 외부 장치인 판독기(2)의 ROM(5d) 내의 기본 함수식에 센서 고유데이터가 입력되고, 외부 장치인 판독기(2)의 CPU(5e)에 의해서 신규의 센서 고유함수식이 창출된다.
신규로 창출된 함수식은 외부 장치인 판독기(2)의 RAM(5c)에 저장된다. 그 후의 온도계측은 그 후, 신규로 창출된 함수식으로 행하여진다.
다음에 외부 장치인 판독기(2)로부터 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에 대하여 온도데이터의 요구 커맨드가 발신되고, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 온도검출부(14)인 밀폐 공기층(17) 내에 노출되도록 배치된 칩 서미스터(22)가 온도검출을 개시한다.
측정 온도 측정 대상체 온도에 따라 칩 서미스터(22)의 저항치를 온도검출부(14)에서 전압치로 변환하고, 시스템 LSI(12)의 인터페이스(12a)에 입력한다. 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 시스템 LSI(12)는, 입력 아날로그 전압치를 A/D 변환하고 디지털 온도데이터를 RAM(12c)에 수납한다. 계속해서 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 시스템 LSI(12)의 RAM(12c)에 수납된 온도데이터는 전파 인터페이스(13)를 경유하여 필름 안테나코일(4)로부터 외부 장치인 판독기(2)에 변조 전파신호로 송신된다.
외부 장치인 판독기(2)에서는 전파 인터페이스(7)에서 변조 전파 송신되어온 온도데이터를 복조하고, 시스템 LSI(5)의 인터페이스(5a)에 입력한다.
외부 장치인 판독기(2)의 RAM(5c)에 저장된 신규 창출 함수식에 온도 측정 대상체 장착 장치(1)로부터 송신된 온도데이터를 삽입하고 CPU(5e)에서 연산이 행하여져 측정 온도치가 얻어진다.
이상에 있어서, 밀폐 공기층(17)의 안정도 체크가 수시로 행하여진다. 즉, 온도 변화율을 외부 장치인 판독기(2)의 CPU(12e)에서 연산하고, 연산결과가 규정치 이내의 온도치 변화율이 아닌 경우에는, 온도 변화율의 CPU(12e)에서의 연산결과가 규정치 이내의 온도치 변화율이 될 때까지 밀폐 공기층(17)의 안정도 체크가 반복하여 행하여진다. 온도 변화율의 CPU(12e)에서의 연산결과가 규정치 이내의 온도치 변화율인 경우에는 규정치 내부 온도 변화의 피크치를 외부 장치인 판독기(2)의 RAM(5c)에 기억한다. 그 후, 규정측정 시간이 종료될 때까지 측정동작이 반복되고, 규정측정 시간이 종료되는 동시에 외부 장치인 판독기(2)의 액정표시기(10)에 측정 온도 측정 대상체 온도치가 표시된다. 그와 더불어 외부 장치인 판독기(2)의 시스템 LSI(5)의 EEPROM(5f)에 데이터가 기억되고 외부 장치인 판독기(2)의 스위치를 오프(0FF)로 함으로써 측정이 종료된다.
이상 기재한 실시예의 플로차트에서는, 온도검출부(14)의 센서로서 칩 서미스터(22)를 사용하고 있으며, 또한 밀폐 공기층(17)은 단일의 것으로서 설명했지만 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 밀폐 공기층(17)이 복수인 경우는, 개개의 밀폐 공기층(17) 내에 수납된 각각의 센서 고유정보를 외부 장치인 판독기(2)에 송신하고, 외부 장치인 판독기(2)는 ROM(5d)에 기억되어 있는 기본 함수식을 사용하여 센서 개수분의 신규 함수식을 창출한다. 단 이 복수의 신규 함수식의 경우는 센서에 ID를 설정하고, 신규 함수식과 쌍으로 한다. 이러한 신규 함수식은 판독기(2)로 창출시켰지만, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 공장 출하시에 교정할 때에 이 신규 함수식을 온도 측정 대상체 장착 장치(1) 내의 EEPROM(12f)에 기억시키고, 온도 측정의 실제 사용시에 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 CPU(12e)에서 연산하여 온도 측정 대상체 온도를 연산하고, 그 결과를 판독기(2)에 송신하여 판독기(2)의 액정표시기(10)에 표시시키는 것도 가능하다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예의 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템에서는 제1 실시예와는 달리, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 회로소자는 CPU 및 A/D 변환기를 갖추지 않은 것으로 하여 구성된다. 즉, 칩 서미스터 또는 필름 서미스터의 저항치에 비례한 발진회로를 구성하고, 발진주파수 또는 그 주파수의 주기(펄스폭)를 직접 데이터로서 전파로 외부 장치에 송신하고, 외부 장치의 소프트웨어로 그 주파수 또는 주기를 온도데이터로 변환한다. 이러한 실시예에서는 회로 구성이 간단해져, 저가인 온도 측정 장치가 적용되는 온도 측정 시스템으로 하는 것이 가능하게 된다.
제3 실시예
도 15는 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 저면도이다. 도 16은 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 다른 저면도이다. 도 17은 본 발명의 제3 실시예의 온도 측정 장치의 또 다른 저면도이다. 제3 실시예와 제1 실시예의 다른점은, 제3 실시예의 온도 측정 장치에서는 점착제 도포시트(24)가 이용되고, 이러한 점착제 도포시트(24)는 필름형 제어기판(18)이 장착되는 부직포(19)에 접착되며, 이에 따라 도시되는 바와 같이 구멍(20) 내측 공간은 차폐된다. 도 15에 나타내는 실시예에서는 점착제 도포시트(24)의 소정부위에 직사각형의 통기구멍(25)이 형성되고, 이 통기구멍(25)은 원형일 수도 있다. 또한 도 16에 나타내는 실시예에서는 점착제 도포시트(24)의 필름형 제어기판(18)이 접착된 영역에 복수의 통기구멍(26a, 26b, 26c, 26d, 26e…)이 형성되며, 또 도 17에 나타내는 실시예에서는 점착제 도포시트(24)의 전체면에 점착제도 아울러 펀치구멍(27a, 27b, 27c, 27d, 27e…)이 형성된다.
제4 실시예
도 18은 점착제 도포시트(24)로서 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 적용하여 구성한 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 측단면도이며, 전술한 각 실시예와 같이 필름형 제어기판(18)의 상면에 시스템 LSI 칩(12)이 탑재되어 이루어진다. 그러나 전술한 각 실시예예와는 달리, 소정두께의 우레탄(발포재) 또는 코르크재(단열재)(28)의 상면에 상기 필름형 제어기판(18)이 접착되어 있고, 이 우레탄(발포재) 또는 코르크재(단열재)(28)의 이면에 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 점착제 도포시트(24)가 접착된다. 도시된 바와 같이 우레탄(발포재) 또는 코르크재(단열재)(28)의 중앙에 뚫린 구멍(20)에 의해서 형성된 공간이 점착제 도포시트(24)와 상기 필름형 제어기판(18)의 이면과의 사이에 우레탄(발포재) 또는 코르크재(단열재)(28)의 소정두께에 근사하는 두께의 공기층(21)을 형성한다.
상기 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌은 연신 가공하여 제조되는 연속 다공질 조직인 점에 특징이 있다. 원재료로는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene: PTFE)이 이용되고, 이러한 PTFE의 파인 파우더(fine powder)를 다져 굳히고, 고온·고속에서 1축 또는 2축의 방향으로 연신하여 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 제조할 수 있다. 또한, 2방향으로 연신(2축 연신)한 경우는, 입자상의 노드(node)와 방사상으로 신장하는 파이브릴(fibril)을 가진 2축 연신구조로 할 수 있다. 이 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌의 빈 구멍은 개개에 존재하는 것이 아니라, 어떤 면에서 보아도 서로 연통하고 있어, 내부에서 도중에서 끊기지 않고 연속다공질 구조를 형성하고 있어 연속 다공질 단면구조를 가진다. 이 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌은 친수성, 흡수성은 없고. 물과의 접촉각이 크기 때문에 높은 발수성을 나타낸다. 또 물과 같이 표면 장력이 큰 액체는 전혀 침투시키지 않고, 수증기를 투과시키는 투습성이 있으며, 또한 분자간 응집력이 작고, 마찰저항은 매우 작다. 또한 초고분자량의 폴리테트라플루오로에틸렌을 고도로 배향시키고 있기 때문에, 다공질 구조체로는 매우 강인하며, 또한 생체조직과의 친화성이 우수하며, 이물반응이 적고, 독성, 발암성 등의 위험성도 없다. 또 특히 생체 내에서 열화, 변질되지 않는 다공질 구조를 형성하는 빈 구멍이 연속하고 있으므로 기체를 잘 투과하고, 구멍 직경이나 공백율을 컨트롤하여 투과성을 자유로이 제어할 수 있다. 또한 비점착·박리용이성이라는 특성을 가짐에도 불구하고, 접착제를 빈 구멍 내에 압입·고화시킴으로써 앵커효과에의한 기계적인 접착도 가능하고, 다공질 구조 때문에, 유전율은 폴리테트라플루오로에틸렌의 충실체보다도 낮으며, 또한 모든 고체 중에서 가장 유전율이 낮으며, 우수한 신호전송 특성과 고주파절연 특성이 있다. 또한 260℃까지 사용할 수 있으며, 또한, 마이너스 200℃의 저온에서도 유연성을 유지한다.
도 19는 본 제4 실시예의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 이면도 즉, 온도 측정 대상체에 대한 장착면측의 평면도이며, 도시되는 바와 같이 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 적용하여 얻어진 점착제 도포시트(24)는 공기층(21)에 대응하는 부위의 기체투과부(24a)와 기타 영역인 2축 연신성 영역(24b)을 가지고, 2축 연신성 영역(24b)은 도시된 화살표 방향의 연신성을 가진다.
제5 실시예
도 20, 도 21은 점착제 도포시트(24)에 더불어 필름형 제어기판(18) 및 이 필름형 제어기판(18)을 장착하는 유연성 시트(29)에 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 적용하여 구성한 본 발명의 온도 측정 시스템의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)의 측단면도이며, 전술한 각 실시예와 같이 필름형 제어기판(18)의 상면에 시스템 LSI 칩(12)이 탑재되어 이루어진다.
이 제5 실시예의 온도 측정 대상체 장착 장치(1)에서는 점착제 도포시트(24)에 더불어 필름형 제어기판(18) 및 이 필름형 제어기판(18)을 장착하는 유연성 시트(29)에 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌을 적용했기 때문에 도 21에 나타낸 바와 같이, 도시된 화살표 방향에서의 보온성·투습성이 확보되고, 온도 측정 대상체 장착 장치(1)를 온도 측정 대상체에 장착하더라도 특히 불쾌감을 발생하지않고, 쾌적한 사용감을 부여할 수 있다.
본 발명은 온도계측에 있어서, 온도 측정 장치를 전지 없이 구동하며 또한 온도데이터를 무선 전송하는 온도 측정 장치에 관한 것이며, 특히 온도 측정 대상체 표면에 미리 장착해 둠으로써 검온이 필요할 때에 순식간에 정확하게 온도 측정 대상체 온도를 외부 장치에 의해 전파로 측정할 수 있기 때문에, 온도 측정 대상체가 운동하는 경우라도 온도 측정을 실시간으로 연속적으로 행하는 것이 가능하게 된다.
특히 본 발명은, 온도 측정 대상체가 인체인 경우에는, 인체표면에 미리 장착해 둠으로써 검온이 필요할 때에, 체표면 온도를 정상 상태로 유지하여 의복 외측으로부터 순식간에 정확하게 측정할 수 있기 때문에, 온도 측정 대상체인 인체가 운동하는 경우라도 또는 온도 측정 대상체인 사람이 취침 중이더라도 구속되지 않고 온도 측정을 실시간으로 연속적으로 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 돌아다니는 유아나 겨드랑이에 간극이 커지는 노인의 체온측정에 적합하다. 또한 피험자가 취침 중이더라도 알아차리지 못하고 수시 체온측정이 가능하게 된다.
또한 본 발명의 온도계측 대상은 인체에 한정되지 않고, 일반적인 실온, 운반중의 화물, 와인 저장고내의 온도, 액체 저장통 내의 액온 등, 대략 온도 측정소자의 작동 가능범위인 -50℃∼250℃의 온도범위에 있는 것에 관해서는 직접적으로 온도 계측 가능하며, 또한 대상온도를 감쇠 또는 압축하여 간접적으로 측정하는 경우에는 -50℃∼250℃을 넘는 온도범위에 관한 온도계측에도 보편적으로 적용할 수있다.

Claims (21)

  1. 적어도 하나의 측면이 점착성을 가진 유연성 시트에 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부가 형성되어 있고, 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부의 내측의 온도검출을 행하는 온도데이터 검출 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부 내측에 온도데이터 검출 수단의 검출부가 노출되도록 배치되는 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온도데이터 검출 수단은 온도치를 주파수로 변환하는 수단을 채용하고, 상기 온도데이터 검출 수단이 유연성 시트의 소정 두께에 의해서 형성된 공간에 수납되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온도데이터 검출 수단은 온도치를 시간으로 변환하는 수단을 채용하고, 상기 온도데이터 검출 수단이 유연성 시트의 소정 두께에 의해서 형성된 공간에 수납되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온도데이터 검출 수단에 온도치가 저항치 또는 전압치로 변환된 아날로그 물리량을 A/D 변환하고 디지털로 변환하기 위한 A/D 변환기가 내장된 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온도데이터 검출 수단에 의해서 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부의 적어도 일측부가 형성되고, 측정 대상과 상기 온도데이터 검출 수단에 의해 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부 내측에 밀폐 공기층이 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부가 복수 형성된 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 온도데이터 검출 수단과 연동되는 전자파 송수신 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자파 송수신 수단이 외부 장치로부터 전자파를 받는 전자유도결합수단(電磁誘導結合手段)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자유도결합수단은 외부 장치로부터의 전파에 의해서 기전력을 받아 상기 온도데이터 검출 수단에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전자유도결합수단의 안테나코일을 통하여 상기 온도데이터 검출 수단으로부터 온도데이터가 상기 외부 장치로 전파 송신되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안테나코일을 통하여 상기 온도데이터 검출 수단으로부터 온도데이터와 ID 코드가 한 쌍으로 상기 외부 장치로 전파 송신되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    유연성 시트의 상면에 시스템 LSI 칩을 탑재한 필름형 제어기판이 접착되고, 상기 유연성 시트에 뚫린 구멍 내측의 공기층에 노출되는 형태로 온도데이터 검출 수단이 상기 필름형 제어기판의 이면에 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    필름형 제어기판이 장착되는 유연성 시트에 점착제 도포시트가 접착되어 구멍 내측 공간이 차폐되는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    점착제 도포시트의 소정 부위에 통기구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    점착제 도포시트에 펀치 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    점착제 도포시트를 필름형 제어기판이 장착되는 유연성 시트에 접착하고, 구멍 내측 공간을 차폐하고, 점착제 도포시트 및/또는 필름형 제어기판 및/또는 필름형 제어기판이 장착된 유연성 시트에 연속 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene: PTFE)을 적용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    온도데이터 검출 수단에 의한 검출 온도데이터가 인체의 온도데이터인 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
  19. 유연성 시트에 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부를 형성하는 단계,
    상기 유연성 시트를 측정 대상에 장착함으로써 상기 비관통구멍부 및/또는 관통구멍부에 의해서 밀폐된 공기층을 형성하는 단계, 및
    상기 온도데이터 검출 수단에 의해 상기 공기층의 온도 측정을 행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 유연성 시트에 설치된 기억수단에 온도데이터 검출 수단에 의해서 검출된 온도데이터를 축적하는 단계, 및 상기 유연성 시트를 측정 대상으로부터 분리한 후에 상기 기억수단에 축적된 온도데이터를 취득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 측정 대상이 인체인 것을 특징으로 하는 온도 측정 방법.
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