WO2013080652A1 - 接触式内部温度計 - Google Patents

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WO2013080652A1
WO2013080652A1 PCT/JP2012/075418 JP2012075418W WO2013080652A1 WO 2013080652 A1 WO2013080652 A1 WO 2013080652A1 JP 2012075418 W JP2012075418 W JP 2012075418W WO 2013080652 A1 WO2013080652 A1 WO 2013080652A1
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measurement
bypass
contact
temperature
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PCT/JP2012/075418
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English (en)
French (fr)
Inventor
眞人 土田
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Citizen Holdings Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20—Clinical contact thermometers for use with humans or animals

Definitions

  • the present invention relates to a contact type internal thermometer.
  • thermometer In various situations, there is a demand for measuring the internal temperature, not the surface temperature of a measurement object, quickly, accurately, and simply (ie, non-invasively).
  • a typical example of such a requirement is measurement of body temperature of a living body including a human body.
  • body temperature of a living body including a human body.
  • the measurement target is a human body, generally hold the thermometer in a place where heat is difficult to escape to the outside, such as under the tongue or under the arm, and read the thermometer after the thermometer and human body are in thermal equilibrium.
  • thermometers for measuring the internal temperature of the human body quickly and accurately have been proposed.
  • Patent Document 1 describes an electronic thermometer having first temperature measuring means and second temperature measuring means sandwiching a heat insulating material, and variable temperature heating means for heating the first temperature measuring means.
  • This electronic thermometer measures the temperature at the first temperature measuring means while measuring the temperature of the part on the measured object side with the second temperature measuring means. Then, the temperature of the first temperature measuring means is changed by the variable temperature heating means, and a plurality of measurements are performed while preventing the thermal equilibrium state, and the inverse problem of the heat conduction equation is solved based on the obtained result. To calculate the internal temperature.
  • Patent Document 2 includes at least two sets of a first temperature sensor that is in contact with the body surface and a second temperature sensor that is disposed with a heat insulating material interposed between the first temperature sensor and each set.
  • the non-heating type depth thermometer from which the heat resistance value of the heat insulating material in is different is described.
  • This non-heating type deep thermometer solves the simultaneous heat conduction equation from the temperature measurement result of each temperature sensor in the steady state, and obtains the deep body temperature.
  • thermometer When the contact-type internal thermometer requires variable temperature heating means, that is, a heater as in Patent Document 1 described above, a portable contact-type internal temperature that requires high power consumption and small size is required. Not suitable for the total. In consideration of bringing the thermometer into contact with the human body surface, it is not preferable to mount a heater.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved is to provide a contact type internal thermometer capable of measuring the internal temperature of a measurement object quickly, accurately and simply.
  • thermometer which measures the internal temperature of a human body
  • contact-type internal thermometer which this invention makes object is limited to this. It can be applied to any measurement object that needs to measure its internal temperature non-invasively regardless of whether it is living or inanimate.
  • a first measurement surface side temperature sensor is arranged on the measurement surface to be brought into contact with the measurement target surface of the measurement object to calculate the internal temperature of the measurement object, and the measurement surface side of the first thermal resistor.
  • a heat flux that passes through the first temperature sensor stack in a steady state and a heat flow that passes through the second temperature sensor have at least a second temperature sensor stack in which the second back surface temperature sensor is disposed.
  • the bundles are configured to be different, and form bypass channels that are thermal connections between the measurement object and the first back surface temperature sensor and between the measurement object and the second back surface temperature sensor.
  • a bypass member for connecting and blocking the bypass flow path; Based on the measurement results of the path flow path connection cutoff mechanism, the first measurement surface side temperature sensor, the first back surface temperature sensor, the second measurement surface side temperature sensor, and the second back surface temperature sensor.
  • An internal temperature calculator that calculates an internal temperature of the measurement object.
  • the thermal resistance of the bypass member is a contact-type internal thermometer smaller than the thermal resistance of the first thermal resistor and the second thermal resistor.
  • (1) or (2) it has a connection detection part for detecting whether or not the bypass flow path is connected, and the internal temperature calculation part is connected to the bypass flow path by the connection detection part.
  • a contact-type internal thermometer that calculates the internal temperature of the measurement object after the first temperature sensor multilayer body and the second temperature sensor multilayer body reach a steady state after detecting that they are connected.
  • a shut-off timing detection section that detects a timing at which the bypass flow path should be shut off, and the shut-off timing detection section And a shutoff timing notifying unit for notifying the user that the timing for shutting off the bypass flow path has been detected.
  • a shut-off timing detection section that detects a timing at which the bypass flow path should be shut off, and the shut-off timing detection section
  • a contact-type internal thermometer comprising: a shut-off portion that shuts off the bypass flow path when the timing at which the bypass flow path should be shut off is detected by
  • the internal temperature calculation unit further includes the first temperature sensor laminate and the first A contact-type internal thermometer that calculates the internal temperature of the measurement object after the temperature sensor stack of 2 reaches a steady state.
  • the bypass member includes a temperature sensitive blocking mechanism that blocks the bypass flow path according to a temperature rise of the bypass member.
  • the bypass channel connection blocking mechanism includes a push button operated by a user, and the bypass channel is connected when the user presses the push button.
  • a contact-type interior that includes an elastic support structure that supports the measurement surface movably with respect to the case, and the bypass channel is connected by a user pressing the measurement surface against the measurement object. thermometer.
  • the bypass member includes a first bypass member that thermally connects the measurement object and the first back surface temperature sensor, and the measurement object. And a second bypass member thermally connected between the object and the second back surface temperature sensor and thermally isolated from the first bypass member, provided on the measurement surface, A first probe thermally coupled to the measurement surface side temperature sensor, a second probe provided on the measurement surface and thermally coupled to the second measurement surface side temperature sensor, and the measurement surface A third probe provided and thermally coupled to the first bypass member; and a fourth probe provided on the measurement surface and thermally coupled to the second bypass member; The first probe, the second probe, the third probe Lobe and the fourth probe contact type internal thermometer that is thermally isolated from each other.
  • a contact type internal thermometer capable of measuring the internal temperature of the measurement object quickly, accurately and simply is provided.
  • the first temperature sensor laminate and the second temperature sensor laminate quickly reach a steady state.
  • the internal temperature of the measurement object can be accurately calculated.
  • the user can block the bypass flow path at an appropriate timing.
  • the bypass flow path can be blocked at an appropriate timing without requiring the user to perform the operation of blocking the bypass flow path.
  • the internal temperature of the measurement object can be accurately calculated.
  • the bypass channel can be shut off autonomously without the user performing a blocking operation of the bypass channel or performing control for blocking the bypass channel.
  • the user can connect the bypass flow path with a simple operation.
  • the measurement error due to the heat flow between the first temperature sensor laminate and the second temperature sensor laminate can be greatly reduced.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a contact-type internal thermometer taken along line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the measurement head in FIG. 3. It is a figure which shows the equivalent thermal circuit of the measurement part provided in the measurement head of the contact-type internal thermometer which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view of a contact-type internal thermometer taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the contact-type internal thermometer according to the third embodiment of the present invention taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the measurement head in FIG.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the measurement head taken along line XIII-XIII in FIG.
  • FIG. 1 is an external view of a contact type internal thermometer 100 according to the first embodiment of the present invention viewed from the back side
  • FIG. 2 is a view of the contact type internal thermometer 100 according to the same embodiment from the measurement surface side. It is an external view.
  • the contact-type internal thermometer is a thermometer, and means a thermometer that measures the internal temperature by bringing it into contact with the surface to be measured.
  • the internal temperature means not the surface temperature of the measurement target but the temperature inside the region that is considered to be a substantially constant temperature heat source.
  • the heat source is substantially constant temperature when the heat capacity inside the measurement target is large, or when heat is constantly supplied to the measurement target, the measurement with the contact-type internal thermometer is practically applied to that temperature. It means that it is considered that there is no influence. For example, when the measurement target is a living body, heat is always supplied from the trunk by the blood flow, which corresponds to the latter.
  • the contact-type internal thermometer 100 shown in the present embodiment is portable as shown in the figure, and the measurement head 2 is attached to the tip of the case 1.
  • the measuring head 2 is provided so as to protrude from the case 1, and the tip thereof is a substantially flat measuring surface 20.
  • the internal temperature is measured by making this measurement surface 20 contact the to-be-measured surface of a measuring object, for example, skin.
  • a substantially circular first probe 30, second probe 31, and third probe 32 are arranged in series along the longitudinal direction of the contact-type internal thermometer 100 on the surface of the measurement surface 20, as shown in FIG. Has been placed.
  • the arrangement of the first probe 30, the second probe 31, and the third probe 32 is arbitrary, and the arrangement direction is not necessarily along the longitudinal direction of the contact-type internal thermometer 100. Furthermore, it is not necessary to arrange each probe in series, such as arranging each probe at a position where it becomes the vertex of an equilateral triangle.
  • a lamp 11, a push button 4, a display unit 12, and a buzzer 13 are provided on the back surface 10, which is the surface opposite to the measurement surface 20 of the case 1.
  • the direction in which the measurement surface 20 faces is referred to as the measurement surface side
  • the direction in which the back surface, which is the opposite direction, faces is referred to as the back side.
  • the case 1 has a long and rounded shape, and forms a grip 14 that the user has in his hand.
  • a battery lid 15 is provided on the measurement surface side of the grip 14 of the case 1, and a battery serving as a power source for the contact type internal thermometer 100 is accommodated therein.
  • an intake hole 16 is provided at an appropriate position of the case 1, here the position shown in FIG. 2, and an exhaust hole 21 is provided on the side surface of the measurement head 2, so that each internal space communicates with the outside air.
  • Case 1 and measuring head 2 are connected by a support ring 5.
  • the design of the contact type internal thermometer 100 shown in FIGS. 1 and 2 is an example. Such a design may be appropriately changed in consideration of its main use and marketability. Further, the arrangement of each component may be arbitrarily selected within a range that does not impair its function.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the contact-type internal thermometer 100 taken along line III-III in FIG.
  • the case 1 is preferably a hollow molded product made of any synthetic resin such as ABS resin, and various parts constituting the contact-type internal thermometer 100 are integrally accommodated therein.
  • a battery 6 and a circuit board 17 are accommodated in the grip 14.
  • Various electronic components such as a controller (not shown) are mounted on the circuit board 17 and receive power from the battery 6 to supply power to all components that require power. In addition, the operation is controlled.
  • the battery 6 shown in the figure is a commercially available AAA type (referred to as AAA in the United States) dry battery, but the type thereof may be arbitrary, such as a button type or a square type, or a primary type.
  • the battery and secondary battery may be optional. Note that wiring for electrically connecting each component and the circuit board 17 is omitted because it is complicated to illustrate.
  • the lamp 11 is preferably a light emitting diode capable of emitting multiple colors, and is lit to notify the user of the state of the contact type internal thermometer 100.
  • the display unit 12 is a liquid crystal display device in the present embodiment, and is used to notify the user of the measurement result of the contact-type internal thermometer 100 in a manner as shown in FIG. Of course, any other information such as the remaining amount of the battery 6 may be displayed on the display unit 12. Alternatively, the state of the contact type internal thermometer 100 may be displayed together and the lamp 11 may be omitted.
  • the buzzer 13 is a general electronic buzzer in this embodiment, and is for notifying the user of the state of the contact-type internal thermometer 100 by a beep sound. The form of the buzzer 13 is also arbitrary, and a speaker may be provided to notify by voice or melody. Alternatively, the buzzer 13 may be omitted only for notification by the lamp 11 and / or the display unit 12.
  • a partition wall 18 is provided inside the case 1, and the inside of the case 1 is partitioned into a grip space 19a and a head space 19b.
  • the partition wall 18 is provided with an opening, and the blower 7 is attached so as to close the opening. The function of the blower 7 will be described later.
  • the measuring head 2 is attached to the tip of the case 1 through a support ring 5.
  • the support ring 5 is preferably made of a material having elasticity such as silicon rubber or its foam and having excellent heat insulation properties, and allows slight movement of the measuring head 2 with respect to the case 1, and from the measuring head 2 to the case.
  • the heat transfer to 1 is cut off. This is because when the measurement surface 20 is brought into contact with the measurement object, the measurement surface 20 is surely brought into close contact with the measurement object, and the measurement error is caused by heat flowing from the measurement head 2 to the case 1. This is to prevent the occurrence of the above.
  • the support ring 5 is not an essential configuration, there is no problem in the close contact between the measurement surface 20 and the measurement object, and the measurement head 2 is a material having a sufficiently low thermal conductivity, and there is no practical problem. This may be omitted, and the measurement head 2 may be directly fixed to the case 1 or both may be integrally formed. Further, the shape of the support ring 5 is not limited to a ring shape, and an arbitrary shape may be used.
  • the measuring head 2 is preferably formed of a material having a stable shape, low thermal conductivity, and low specific heat.
  • a material having a stable shape, low thermal conductivity, and low specific heat for example, rigid foamed urethane or rigid foamed vinyl chloride is suitably used.
  • the material is not particularly limited in this respect as long as there is no practical problem, and any material may be used.
  • the measurement surface 20 of the measurement head 2 is provided with openings at positions corresponding to the first probe 30, the second probe 31, and the third probe 32, and each probe slightly protrudes from the measurement surface 20. It is attached as follows.
  • Each probe is preferably made of a material having high thermal conductivity, and is made of metal in this embodiment.
  • the material of each probe preferably has corrosion resistance, and aluminum or stainless steel is suitable as the metal material.
  • the measuring head 2 itself is made of a material having low thermal conductivity, the first probe 30, the second probe 31, and the third probe 32 are thermally isolated from each other. It becomes.
  • the first temperature sensor laminate 33 is provided on the back side of the first probe 30 and both are thermally coupled to each other. Further, a second temperature sensor laminate 34 is provided on the back side of the second probe 31, and both are thermally coupled to each other. Details of the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body 34 will be described later.
  • the temperature sensor stack is provided with two of the first temperature sensor stack 33 and the second temperature sensor stack 34. However, the temperature sensor stack may be used for error dispersion or for backup purposes in the event of a failure. Three or more sensor stacks may be provided.
  • the push button 4 is arranged on the back surface 10 of the case 1 so that it can be pressed to the measurement surface side. In this embodiment, it is urged to the back side by a spring 8 provided on a spring seat 19 provided in the case 1.
  • the structure for supporting and urging the push button 4 is not limited to the structure shown here, and any structure can be used as long as a bypass member 42 described later can be pressed against the measurement surface side. There may be.
  • a pressing rod 40 extends from the push button 4 toward the measurement surface, and a bypass member 42 is attached to the tip of the pressing rod 40 via a heat insulating material 41.
  • the bypass member 42 is preferably made of a material having high thermal conductivity, and is made of metal in the present embodiment.
  • the cross-sectional shape of the pressing rod 40 is not particularly limited, and may be any shape such as a solid or hollow cylinder or prism, or a cross shape.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the measuring head 2 in FIG.
  • the support ring 5 and the heat insulating material 41 in FIG. 3 and members located on the back side from these members are not shown.
  • the first temperature sensor stacked body 33 is disposed on the measurement surface side, and contacts with the first probe 30 and is thermally coupled to the first measurement surface side temperature sensor 33a.
  • the first back surface temperature sensor 33b disposed on the back surface side and the first back surface temperature sensor 33b disposed between the first back surface temperature sensor 33b and the first back surface temperature sensor 33b.
  • the thermal resistor 33c is laminated.
  • the second temperature sensor laminate 34 also has the same structure as that of the first temperature sensor laminate 33, and is arranged on the measurement surface side, and is in contact with the second probe 31 and thermally coupled thereto.
  • the second thermal resistor 34c forming the path is laminated. Therefore, when the measurement surface 20 is brought into contact with the measurement object, heat is transferred from the measurement object to the probe 30 and the probe 31, and the heat is the first measurement surface side temperature sensor for the first temperature sensor stack 33.
  • the second measurement surface side temperature sensor 34a and the second thermal resistor 34c and the 2nd back side temperature sensor 34b are passed in order, and are dissipated to air
  • Each temperature sensor is connected to the circuit board 17 (see FIG. 3) by a wiring (not shown) so that the temperature in each temperature sensor can be detected.
  • the heat flux passing through the first temperature sensor laminate 33 and the heat flux passing through the second temperature sensor laminate 34 are different, and at least the ratio of the thermal resistances.
  • the first temperature sensor laminate 33 and the second temperature sensor laminate 34 have different heat fluxes that pass through the temperature sensor laminate when the same temperature difference is given to both ends. Configured.
  • the thermal resistance of the thermal resistor 33c and the second thermal resistor 34c may be different, or a heat dissipation control member having a plate shape or other shape may be disposed on the back surface of one or both temperature sensor laminates.
  • the thermal resistance of the first thermal resistor 33c and the second thermal resistor 34c may be equal, and the thermal resistance ratio is 1: 1.
  • each thermal resistance can be arbitrarily selected by selecting the material or controlling the shape. Can be set to something.
  • the first thermal resistor 33c and the second thermal resistor 34c are made of the same material and have the same cross-sectional cylindrical shape, and only the heights thereof are different. Yes.
  • the value of the thermal resistance is proportional to the height thereof, so that the thermal resistance ratio can be easily set. Can be set arbitrarily. In the present embodiment, the ratio between the height and the thermal resistance is 1: 2. Of course, this ratio may be different.
  • the bypass member 42 has columnar portions 42a, 42b, and 42c protruding toward the measurement surface side, and the columnar portions 42a and 42b are connected by a beam 42d and the columnar portions 42a and 42c are connected by a beam 42e. It has a shape.
  • the push button 4 see FIG. 3
  • the measurement surface side surface of the columnar portion 42a comes into contact with the rear surface side surface of the third probe 32, and the measurement surface side of the columnar portion 42b and the columnar portion 42c.
  • the surfaces are in contact with the first back side temperature sensor 33b of the first temperature sensor stack 33 and the second back side temperature sensor 34b of the second temperature sensor stack 34, respectively, and the probe 32 and the first back side The temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b are thermally connected.
  • the bypass member 42 is between the measurement object and the first back surface temperature sensor 33b and between the measurement object and the second back surface temperature sensor 34b.
  • a bypass flow path that is a thermal connection between them is formed.
  • the bypass member 42 has the third probe 32, the first back surface temperature sensor 33b, and the second back surface temperature. Since it will be separated from the sensor 34b, it will be blocked.
  • the beams 42d and 42e preferably allow some elastic deformation.
  • the beams 42d and 42e preferably allow some elastic deformation.
  • FIG. 5 is a diagram showing an equivalent thermal circuit of a measurement unit provided in the measurement head 2 of the contact-type internal thermometer 100 according to the present embodiment.
  • Tb is an internal temperature to be measured
  • T11 is a temperature in the first measurement surface side temperature sensor 33a
  • T12 is a temperature in the first back surface temperature sensor 33b
  • T21 is The temperature at the second measurement surface side temperature sensor 34a, T22, is the temperature at the first back surface temperature sensor 34b.
  • the thermal resistance Rb is a thermal resistance when heat is transmitted from the inside of the measurement object to the first measurement surface side temperature sensor 33a and the second measurement surface side temperature sensor 34a through the first probe 30 and the second probe 31.
  • the thermal resistance R1 is the thermal resistance of the first thermal resistor 33c
  • the thermal resistance R2 is the thermal resistance of the second thermal resistor 34c.
  • the system shown in FIG. 5 in order to obtain the internal temperature Tb by Equation 3, the system shown in FIG. 5 must be in a steady state.
  • the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b are measured via the first heat resistor 33c and the second heat resistor 34c, respectively. Since it is thermally bonded to the object, heat from the object to be measured is difficult to be transmitted, and it takes a considerable time for the temperature to rise and reach a steady state. Therefore, in the present embodiment, in order to reduce the time for the system shown in FIG.
  • the thermal conductivity of the bypass member 42 must be at least smaller than the thermal resistance of the first thermal resistor 33c and the second thermal resistor 34c.
  • Procedure 1 The measurement surface 20 of the contact-type internal thermometer 100 is brought into contact with the measurement object.
  • Procedure 2 Press down push button 4.
  • the bypass member 42 contacts the back surface of each of the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe, and the bypass flow path is connected.
  • the controller mounted on the circuit board 17 detects that the bypass channel has been formed and starts the temperature measurement operation.
  • the controller notifies the user that the measurement is started by a beep sound by the buzzer 13.
  • the lamp 11 is lit in an arbitrary color, for example, red, and the user is urged to keep the push button 4 depressed while the measurement surface 20 is in contact with the measurement object.
  • the contact-type internal thermometer 100 is provided with a connection detection unit that detects whether or not the bypass channel is connected.
  • a connection detection unit that detects whether or not the bypass channel is connected.
  • an electrical switch may be provided at any position of the button 4, the pressing rod 40 or the spring 8 to detect that the button 4 is pressed down.
  • any one or more of the bypass member 42, the third probe 32, the back surface of the first temperature sensor stack 33, and the back surface of the second temperature sensor stack 34 are used as electrical contacts. You may make it detect electrically that the member contacted.
  • the bypass member 42 and the third probe 32 are used as contacts, and the contact between them is electrically detected.
  • Procedure 3 The controller detects the timing at which the bypass flow path should be shut off, and notifies the user that the timing at which the bypass flow path should be shut off has been detected. This operation is performed by notifying the user that the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b are sufficiently heated, that is, close to a steady state, and pressing the button 4 down. (Ie, release the force applied to the button 4 or release the finger from the button). Thereby, the button 4 is returned to the initial position by the spring 8, and the bypass flow path is blocked.
  • the shut-off timing detection unit may have any structure and may be provided with a dedicated circuit or mechanism.
  • the shut-off timing is detected by software executed by a controller provided on the circuit board 17.
  • the detection unit is virtually realized. That is, the controller provided on the circuit board 17 also serves as a shutoff timing detection unit.
  • the criterion used for determining the timing at which the bypass flow path should be shut off is reasonable if the first back side temperature sensor 33b and the second back side temperature sensor 34b are heated to a temperature close to a steady state. Any standard may be used as long as the calculated timing can be detected. Examples of such criteria are as follows. Criteria 1: The temperature change of the first back side temperature sensor 33b and / or the second back side temperature sensor 34b is equal to or less than a predetermined threshold.
  • the reference 1 is for detecting that the first back surface temperature sensor 33b and / or the second back surface temperature sensor 34b is in a substantially steady state with the bypass flow path connected thereto. In this state, it is considered that the temperature of the first back surface temperature sensor 33b and / or the second back surface temperature sensor 34b is sufficiently raised by the heat flowing in from the surface temperature of the measurement object. It is preferable to detect that the temperature change for both the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b is equal to or less than a predetermined threshold, but only one of them is detected. You may do it. Standard 2: The temperature of the first back surface temperature sensor 33b and / or the second back surface temperature sensor 34b is equal to or higher than a predetermined threshold value.
  • This standard 2 can be adopted when the temperature range of the target to be measured by the contact-type internal thermometer 100 is generally known.
  • the surface temperature is generally 35 degrees Celsius or higher and is not usually lower than that.
  • the first back surface temperature sensor 33b and / or the second back surface temperature sensor 34b is heated to a temperature close to a steady state.
  • This detection may be performed for both the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b, or only one of them may be performed.
  • Criteria 3 The time during which the bypass channel is connected is equal to or longer than a predetermined time.
  • This standard 3 is assumed because the heat capacities of the bypass member 42, the first back surface temperature sensor 33b, and the second back surface temperature sensor 34b are known, and the heat transfer rate of the bypass member 42 can be estimated roughly. If the bypass channel is connected for a predetermined time depending on the application, the temperature of the first back side temperature sensor 33b and the second back side temperature sensor 34b is naturally raised to a temperature close to the steady state. Is calculated. This time may be obtained theoretically or experimentally in advance.
  • any of these may be used for the above criteria, or a plurality may be used in combination.
  • the reference 1 is used in the contact type internal thermometer 100 according to the present embodiment.
  • criteria other than the criteria 1 to 3 listed here may be used.
  • the controller notifies the user that the timing at which the bypass flow path should be shut off has arrived by a beep sound from the buzzer 13, and at the same time, the lamp 11 is lit in an arbitrary color different from the previous color, for example, yellow, and the user is in the process of measuring the internal temperature and releases the push button 4 while keeping the measurement surface 20 in contact with the measurement object. Encourage them to stay in the correct state. Therefore, the buzzer 13 and the lamp 11 function as an interruption timing notification unit that notifies the user of the timing at which the bypass flow path should be interrupted.
  • Step 4 The controller calculates the internal temperature of the measurement object after the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body 34 reach a steady state after the bypass flow path is blocked. indicate. That is, the controller monitors the outputs of the first measurement surface side temperature sensor 33a, the first back surface temperature sensor 33b, the second measurement surface side temperature sensor 34a, and the second back surface temperature sensor 34b, and these temperatures. When it is detected that the temperature change of the sensor is equal to or less than a predetermined threshold value, the internal temperature is obtained from the above-described Expression 3 using the output from these temperature sensors.
  • the controller measures the measurement object based on the measurement results of the first measurement surface temperature sensor 33a, the first back surface temperature sensor 33b, the second measurement surface temperature sensor 34a, and the second back surface temperature sensor 34b. It functions as an internal temperature calculation unit that calculates the internal temperature of an object. Furthermore, the internal temperature calculation unit realized by the controller detects that the bypass flow path is connected by the connection detection unit and further that the bypass flow path is blocked, and then the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor. After the temperature sensor laminate 34 reaches a steady state, the internal temperature of the measurement object is calculated.
  • the controller displays the internal temperature thus calculated on the display unit 12 as shown in FIG. Further, the user is notified that the measurement is completed by generating a beep sound by the buzzer 13 and lighting the lamp 11 in an arbitrary color different from the previous color, for example, green.
  • the calculated internal temperature is displayed on the display unit 12 to notify the user, but the present invention is not limited to this, and the calculated internal temperature is stored in a memory provided in the contact-type internal thermometer 100. Alternatively, it may be output to a device external to the contact-type internal thermometer 100 by wire or wirelessly.
  • the display unit 12 is not necessarily an essential configuration.
  • the measurement is started by first bringing the measurement surface 20 of the contact-type internal thermometer 100 into contact with the measurement object and pressing the button 4 down. At this time, a beep sound is emitted and the lamp 11 is lit red. Subsequently, a beep sound is emitted again, and the lamp 11 is lit in yellow. Therefore, the finger is released from the button 4 and the measurement surface 20 is continuously brought into contact with the measurement object. Finally, when the beep is sounded three times and the lamp 11 is lit in green, the measurement is completed. The contact-type internal thermometer 100 is moved away from the measurement object, and the measurement result displayed on the display unit 12 is confirmed. The time required during this time depends on the measurement target and the size (heat capacity) of each part of the contact-type internal thermometer 100, but is approximately 10 seconds when the internal temperature of the human body is the measurement target.
  • the measurement start notification to the user, the bypass flow path shutoff timing notification, and the various measurement end notifications are all made by the beep sound by the buzzer 13 and the lighting of the lamp 11.
  • the method is not limited to the one exemplified here.
  • the beep sound may be omitted or may not be uttered by the user's setting.
  • how the lamp 11 is turned on, for example, how to select the emission color is arbitrary.
  • This operation cools the first temperature sensor laminate 33, the second temperature sensor laminate 34, and the bypass member 42, and prepares for the next measurement. For example, when the internal temperature of a relatively high temperature measurement object is first measured and immediately after that the internal temperature of the relatively low temperature measurement object is measured, the first temperature sensor is measured at the time of the first measurement.
  • the stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the bypass member 42 may be hotter than required for the next measurement.
  • the bypass member 42 may take time. Therefore, the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the bypass member 42 are cooled to some extent for each measurement.
  • the blower 7 generates an airflow that flows from the grip space 19a to the head space 19b in FIG. Therefore, the air flow induced by the blower 7 is sucked from the intake hole 16 as shown by an arrow in the figure, passes through the blower 7, and the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body. 34 and the vicinity of the bypass member 42 are discharged from the exhaust hole 21. Therefore, the blower 7, the intake hole 16 and the exhaust hole 21 of the present embodiment cooperate to constitute a cooling mechanism that cools the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the bypass member 42. It will be.
  • the cooling mechanism may have any configuration, and the arrangement of the blower 7, the intake hole 16, and the exhaust hole 21 is arbitrary. Further, the direction of intake and exhaust may be reversed. Furthermore, the cooling target may be at least one of the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the bypass member 42.
  • the type of the blower 7 is not particularly limited, and may be a general fan or a micro blower using a piezoelectric element. Alternatively, if there is no practical problem in the measurement time for continuous measurement, the cooling mechanism itself may be omitted.
  • FIG. 6 is a graph showing temperature changes of the first back side temperature sensor 33b and the second back side temperature sensor 34b in the temperature measuring operation of the contact-type internal thermometer 100 according to the present embodiment.
  • the horizontal axis represents time t from the start of temperature measurement
  • the vertical axis represents the temperature T of each temperature sensor.
  • a curve A indicated by a thick solid line in the graph indicates a temperature change of the first back side temperature sensor 33b
  • a curve B indicated by a thick broken line indicates a temperature change of the second back side temperature sensor 34b.
  • the curve C shown by the thin solid line in the graph and the curve D shown by the thin broken line compare the temperature changes of the first back side temperature sensor 33b and the back side temperature sensor 34b of the 2 when the bypass member 42 is not used. It is shown for.
  • the temperature of the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b has not yet reached the steady temperature at time t2. . This is because it takes time because heat from the object to be measured must pass through the thermal resistors 33c and 34c to be transmitted to the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b. It is. From the graph, in the contact-type internal thermometer 100 according to the present embodiment, the temperatures of the first back-side temperature sensor 33b and the second back-side temperature sensor 34b are quickly changed to the steady temperature after the start of the temperature measuring operation. Since the temperature is raised to a temperature close to T1s and T2s, it can be seen that the time until the first back side temperature sensor 33b and the second back side temperature sensor 34b reach the steady temperature is shortened.
  • the above-described reference 1 is used.
  • FIG. 7 is an external view of a contact-type internal thermometer 200 according to the second embodiment of the present invention as viewed from the back side.
  • the contact-type internal thermometer 200 according to the present embodiment and the contact-type internal thermometer 100 according to the first embodiment have some differences such as the support structure of the measurement head 2 and the presence / absence of the push button 4. Apart from that, the structure is generally the same. Therefore, members and structures that are common in both embodiments are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
  • the contact-type internal thermometer 200 has a measurement head 2 attached to the tip of the case 1, the tip of which is the measurement surface 20, and the back of the case 1. 10 is provided with the lamp 11, the display unit 12, and the buzzer 13, and the grip 14 that the user holds is the same as the contact-type internal thermometer 100 in the previous embodiment.
  • the push button 4 (see FIG. 1) is not provided, and the shape of the support ring 205 is also different.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view of the contact-type internal thermometer 200 taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the support ring 205 has a cylindrical shape with a bellows cross section, and elastically supports the measurement head 2 with respect to the case 1, and in particular, the measurement head 2 can move in the back direction. ing. Then, as a result of the user of the contact-type internal thermometer 200 pressing the measurement surface 20 against the object to be measured, the support ring 205 is compressed in the cylindrical axis direction, and the measurement head 2 moves in the rear direction, the first temperature sensor The stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe 32 come into contact with the bypass member 42 and are thermally coupled.
  • the support ring 205 shown here is an example of an elastic support structure that supports the measurement surface 20 so as to be movable with respect to the case 1.
  • the measurement surface 20 is movable with respect to the case 1, and the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe 32 are not in contact with the bypass member 42 in a no-load state.
  • Any structure other than that shown here may be adopted as long as it is a structure that makes contact in a loaded state.
  • the material of the support ring 205 is not particularly limited, but silicon rubber or a foam thereof is suitable, like the support ring 5 in the first embodiment.
  • bypass member 42 is attached to the tip of the rod 240 of the linear motion actuator 204 via the heat insulating material 41. Accordingly, the rod 240 of the linear actuator 204 can be moved between the illustrated extended position and the contracted position under the control of the controller provided on the circuit board 17. Therefore, the bypass member 42 is movable to the position shown in the figure and the position offset to the back side.
  • the type and structure of the linear motion actuator 204 are not particularly limited, and may be anything as long as the bypass member 42 can be moved.
  • the direct acting actuator 204 is a pull-type solenoid actuator, and when not energized, the rod 240 is in the illustrated extended position due to the repulsive force of the built-in spring, and is in the contracted position moved to the back side when energized. .
  • the procedure of the temperature measurement operation in the contact type internal thermometer 200 of the present embodiment is compared with the procedure of the temperature measurement operation of the contact type internal thermometer 100 in the first embodiment by the user with the push button 4 (see FIG. 1). The difference is that there is no need to operate. That is, the procedure in this embodiment is as follows.
  • Procedure 1 The measurement surface 20 of the contact-type internal thermometer 200 is pressed and brought into contact with an object to be measured. Thereby, the bypass member 42 contacts the back surface of each of the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe, and the bypass flow path is connected. In addition, the controller detects this and starts the temperature measuring operation.
  • Procedure 2 The user maintains the state in which the measurement surface 20 is pressed against the measurement object.
  • Step 3 The controller calculates the internal temperature of the measurement object after the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body 34 reach a steady state after the bypass flow path is blocked. indicate. At this time, it is preferable to notify the user that the measurement of the internal temperature is completed by the lamp 11 and / or the buzzer 13.
  • Procedure 4 The controller operates the blower 7 to cool the measurement unit.
  • the bypass flow path is automatically shut off regardless of the user's operation. There is no request, and the possibility that an error occurs in the measurement result due to an erroneous operation or the measurement fails is reduced.
  • the bypass flow path is connected by pressing the button 4, and in the contact type internal thermometer 200 according to the second embodiment, the measurement surface 20 is the measurement object.
  • the bypass channel is connected by pressing the measurement surface 20 against the measurement object.
  • the bypass channel may be connected by pressing the button 4 down.
  • FIG. 7 is an external view of the contact type internal thermometer 200 according to the second embodiment as viewed from the back side
  • FIG. 7 is an external view of the contact type internal thermometer 300 according to the present embodiment as viewed from the back side.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the contact-type internal thermometer 300 according to the third embodiment of the present invention taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the contact-type internal thermometer 300 according to the present embodiment and the contact-type internal thermometer 200 according to the second embodiment are substantially the same except for a slight difference in the support structure of the bypass member 42. Are common. Therefore, members and structures that are common in both embodiments are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
  • the bypass member 42 is attached to the tip of a support column 340 extending from the case 1 via a heat insulating material 41.
  • the cross-sectional shape of the support column 340 is arbitrary, and may be a solid or hollow cylinder or prism, a cross shape, or the like.
  • the support pillar 340 may be formed integrally with the case 1 or may be formed as a separate body and fixed to the case 1 later.
  • the measuring head 2 is elastically supported with respect to the case 1 by a support ring 205 having a cylindrical shape with a bellows cross section, and the user of the contact-type internal thermometer 300 can measure the measurement surface.
  • the measuring head 2 moves in the back direction, and the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe 32 come into contact with the bypass member 42. , Thermally bond.
  • a dissimilar material layer 43 made of a material having a linear expansion coefficient different from the linear expansion coefficient of the constituent material of the bypass member 42 is formed on the back surface of the bypass member 42.
  • the bypass member 42 is a metal
  • the dissimilar material layer 43 is a metal layer having a different composition.
  • the bypass member 42 has a property as a so-called bimetal, and is deformed as the temperature rises.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the measurement head 2 in FIG. 9, in which the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe 32 are in contact with the bypass member 42.
  • FIG. 10 in this figure, as in FIG. 4, the support ring 205, the heat insulating material 41, and members located on the back side of these members are not shown.
  • the measuring head 2 moves in the back direction, and the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe are moved.
  • 32 shows a state in which the bypass member 42 is in contact with and thermally coupled to the bypass member 42, and the temperature of the bypass member 42 has not risen enough to deform the bypass member 42.
  • the beams 42d and 42e mainly function as a bimetal.
  • the dissimilar material layer 43 is formed on the entire back surface of the bypass member 42.
  • the dissimilar material layer 43 is formed on at least a part of the bypass member 42, preferably on the back surface or the measurement surface side of the beams 42d and 42e. You may make it do.
  • the property of the bimetal formed by the bypass member 42 and the dissimilar material layer 43 is determined so as to be deformed by the temperature rise caused by the heat transmitted from the measurement object via the third probe 32.
  • FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a state where the bypass member 42 is deformed. This figure corresponds to FIG. 10, and the bypass member 42 is deformed so as to warp toward the back side by the action of the bimetal formed by the different material layer 43. In addition, this illustration shows the modification slightly exaggerated in order to help understanding.
  • bypass flow path connected by the bypass member 42 is interrupted by the temperature rise of the bypass member 42 itself.
  • the structure shown here is shown as a specific example of a temperature-sensitive blocking mechanism that blocks the bypass flow path according to the temperature rise of the bypass member 42. As such a mechanism, any mechanism that shuts off the bypass flow path according to the temperature rise of the bypass member 42 may be used.
  • the bypass member 42 itself is used as a bimetal by forming the dissimilar material layer 43 on the surface of the bypass member 42, but a bimetal may be separately attached to the surface of the bypass member 42.
  • a mechanism that does not use bimetal may be used as long as it is a mechanism that can convert a temperature change into a physical displacement, such as a mechanism that uses a shape memory alloy.
  • the bypass member 42 is designed to block the bypass flow path by deformation when the temperature reaches a predetermined threshold value.
  • This threshold value is the same as the threshold value of the reference 2 described in the first embodiment, and the first back surface temperature sensor 33b and / or the second back surface temperature sensor 34b is heated to a temperature close to a steady state.
  • the value considered to be can bypass the bypass channel without any user operation and without a power mechanism such as an actuator. It is designed to shut off.
  • the procedure of the temperature measuring operation in the contact-type internal thermometer 300 of the present embodiment is as follows.
  • Procedure 1 The measurement surface 20 of the contact-type internal thermometer 300 is pressed and brought into contact with an object to be measured. Thereby, the bypass member 42 contacts the back surface of each of the first temperature sensor stacked body 33, the second temperature sensor stacked body 34, and the third probe, and the bypass flow path is connected. In addition, the controller detects this and starts the temperature measuring operation.
  • Procedure 2 The user maintains the state in which the measurement surface 20 is pressed against the measurement object. Then, the temperature of the bypass member 42 is increased by the heat flowing in from the measurement object, and when the threshold value is reached, the bypass member 42 is deformed to block the bypass flow path.
  • Procedure 3 After the first temperature sensor laminate 33 and the second temperature sensor laminate 34 reach a steady state, the internal temperature of the measurement object is calculated and displayed. At this time, it is preferable to notify the user that the measurement of the internal temperature is completed by the lamp 11 and / or the buzzer 13.
  • the blocking of the bypass flow path due to the deformation of the bypass member 42 is the steady temperature of the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body 34 in a state where the bypass flow path is connected.
  • the lower temperature is set as a threshold value. Therefore, the first temperature sensor stacked body 33 and the second temperature sensor stacked body 34 do not reach a steady state before the bypass flow path is blocked.
  • Procedure 4 The controller operates the blower 7 to cool the measurement unit.
  • the contact-type internal thermometer 300 automatically shuts off the bypass flow path regardless of the user's operation after the start of the temperature measurement operation, and shuts off the bypass flow path. No power mechanism is required. For this reason, the user is not required to perform complicated button operations, and the possibility of errors occurring in measurement results or measurement failures due to incorrect operations is reduced, and power consumption is low, resulting in manufacturing costs. Can be kept low.
  • the contact-type internal thermometer 400 according to the fourth embodiment of the present invention and the contact-type internal thermometer 100 according to the first embodiment described above are the number and arrangement of probes provided in the measurement head 2.
  • the bypass member 42 is divided, and other structures are generally the same. Therefore, members and structures that are common in both embodiments are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
  • FIG. The contact-type internal thermometer 400 according to the above is used as an external view as seen from the back side.
  • FIG. 12 is an external view of the contact-type internal thermometer 400 according to the present embodiment as viewed from the measurement surface side.
  • the contact-type internal thermometer 400 according to the present embodiment has four probes on the measurement surface 20, that is, a first probe 30, a second probe 31, a third probe 32, and a fourth probe.
  • the probe 35 is provided.
  • the arrangement of these probes is arbitrary, but in the embodiment shown here, each probe is arranged so as to be positioned at the apex of a square.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the measuring head 2 taken along line XIII-XIII in FIG.
  • the bypass member 42 is divided into two parts, a first bypass member 44 and a second bypass member 45.
  • the first bypass member 44 and the second bypass member 45 are independently attached to the pressing rod 40 via the heat insulating material 41, and both are thermally isolated.
  • the 1st bypass member 44 contacts the 3rd probe 32 and the 1st back side temperature sensor 33b, and is thermally couple
  • the measurement object and the first back surface temperature sensor 33b are thermally connected.
  • the second bypass member 45 is in contact with and thermally coupled to the fourth probe 35 and the second back surface temperature sensor 34b by pressing down the push button 4 (see FIG. 1).
  • the measurement object and the second back side temperature sensor 34b are thermally connected.
  • first probe 30, the second probe 31, the third probe 32, and the fourth probe 35 are supported so as not to contact each other by the measurement head 2 made of a material having low thermal conductivity, They are thermally isolated from each other. For these reasons, the bypass flow path connected by the first bypass member 44 and the bypass flow path connected by the second bypass member 45 are thermally independent from each other.
  • the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b are not thermally connected, and the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor are not thermally connected. Interference due to heat exchange between 34b does not occur.
  • the bypass member 42 shown in the present embodiment is divided into two members, and the structure for thermally separating the first back surface temperature sensor 33b and the second back surface temperature sensor 34b is as in this embodiment. Furthermore, this may be applied not only to the first embodiment but also to the second and third embodiments.

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Abstract

　迅速・正確かつ簡便に測定対象物の内部温度を測定可能な接触式内部温度計を提供すること。本発明に係る接触式内部温度計１００は、測定面２０と、熱抵抗体の測定面側に測定面側温度センサが配置され、背面側に背面側温度センサが配置される第１の温度センサ積層体３３と第２の温度センサ積層体３４を少なくとも有し、測定対象物と第１の温度センサ積層体３３の背面側温度センサ及び第２の温度センサ積層体３４の背面側温度センサ間の熱的接続であるバイパス流路を形成するバイパス部材４２と、前記バイパス流路を接続及び遮断するバイパス流路接続遮断機構と、前記測定面側温度センサ及び前記背面側温度センサの測定結果に基づいて測定対象物の内部温度を算出する内部温度算出部と、を有する。

Description

接触式内部温度計
　本発明は、接触式内部温度計に関する。
　様々な状況において、測定対象物の表面温度ではなく、その内部温度を迅速・正確かつ簡便（すなわち、非侵襲）に測定したいとの要求が存在している。そのような要求の代表的なものとして、人体を含む生体の体温測定が挙げられる。しかしながら、生体の内部温度（深部体温などと称されることもある）、すなわち、血流により概ね恒温に保たれていると考えられる程度の生体内部の温度を測定するのは通常困難である。測定対象が人体の場合、一般的には、舌下や脇の下など熱が外部に逃げにくい場所に温度計を保持し、温度計と人体とが熱平衡状態となってからの温度計の読みを体温として採用することが多いが、熱平衡状態が得られるまでに５分から１０分程度と長時間を要し、また得られる体温は必ずしもその内部温度と一致するとは限らない。このため、かかる方式は、乳幼児やある種の傷病患者等、長時間の体温測定が困難な対象への適用が困難な場合があり、また、精密な体温管理を行うに足る精度の高い体温を得るのは難しい。
　そのため、人体の内部温度を迅速・正確に測定するための種々の温度計が提案されている。
　特許文献１には、断熱材を挟む第１の温度測定手段と第２の温度測定手段、及び第１の温度測定手段を加熱する可変温度加熱手段を有する電子体温計が記載されている。この電子体温計は、第２の温度測定手段で被測定体側の部位の温度を測定しつつ第１の温度測定手段での温度も測定する。そして可変温度加熱手段で第１の温度測定手段の温度を変化させることで熱平衡状態となることを防ぎながら複数回の測定を行い、得られた結果に基づいて熱伝導方程式の逆問題を解くことで内部温度を算出する。
　特許文献２には、体表面に接触する第１の温度センサと、第１の温度センサに対し断熱材を挟んで配置される第２の温度センサからなる組を少なくとも二組備え、それぞれの組における断熱材の熱抵抗値が異なる非加熱型深部体温計が記載されている。この非加熱型深部体温計は、定常状態における各温度センサにおける温度測定結果から連立熱伝導方程式を解き、深部体温を求める。
特許第４２０７４７０号公報 特開２００７－２１２４０７号公報
　上述の特許文献１のように、接触式内部温度計が可変温度加熱手段、すなわちヒータを必要とする場合には、消費電力が大きく、小型であることが要求される携帯型の接触式内部温度計には不向きである。また、温度計を人体表面と接触させることを考慮すると、ヒータを搭載するのは好ましくない。
　上述の特許文献２ではヒータを必要としないが、定常状態での測定が必要であり、体表面からは断熱材を隔てて配置される第２の温度センサが定常状態となるまでには相当程度の時間が必要であり、迅速な内部温度測定が実現されているとは言い難い。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、迅速・正確かつ簡便に測定対象物の内部温度を測定可能な接触式内部温度計を提供することである。
　なお、ここまでの記載は接触式内部温度計の代表的な例として人体の内部温度を測定する体温計について主に説明したが、本発明が対象とする接触式内部温度計はこれに限定されるものでなく、生物・無生物問わず非侵襲にてその内部温度を測定する必要があるいかなる測定対象物にも適用可能である。
　上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下のとおりである。
　（１）測定対象物の内部温度を算出するため前記測定対象物の被測定面に接触させる測定面と、第１の熱抵抗体の測定面側に第１の測定面側温度センサが配置され、背面側に第１の背面側温度センサが配置される第１の温度センサ積層体と、第２の熱抵抗体の測定面側に第２の測定面側温度センサが配置され、背面側に第２の背面側温度センサが配置される第２の温度センサ積層体を少なくとも有し、定常状態において前記第１の温度センサ積層体を通過する熱流束と前記第２の温度センサを通過する熱流束が異なるように構成され、前記測定対象物と前記第１の背面側温度センサ間及び、前記測定対象物と前記第２の背面側温度センサ間の熱的接続であるバイパス流路を形成するバイパス部材と、前記バイパス流路を接続及び遮断するバイパス流路接続遮断機構と、前記第１の測定面側温度センサ、前記第１の背面側温度センサ、前記第２の測定面側温度センサ及び前記第２の背面側温度センサの測定結果に基づいて前記測定対象物の内部温度を算出する内部温度算出部と、を有する接触式内部温度計。
　（２）（１）において、前記バイパス部材の熱抵抗は、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の熱抵抗より小さい接触式内部温度計。
　（３）（１）又は（２）において、前記バイパス流路が接続されているか否かを検知する接続検知部を有し、前記内部温度算出部は、前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、さらに前記第１の温度センサ積層体及び前記第２の温度センサ積層体が定常状態に達した後に前記測定対象物の内部温度を算出する接触式内部温度計。
　（４）（３）において、前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、前記バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知する遮断タイミング検知部と、前記遮断タイミング検知部により前記バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知されたことを使用者に通知する遮断タイミング通知部と、を有する接触式内部温度計。
　（５）（３）において、前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、前記バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知する遮断タイミング検知部と、前記遮断タイミング検知部により前記バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知された際に前記バイパス流路を遮断する遮断部と、を有する接触式内部温度計。
　（６）（４）又は（５）において、前記内部温度算出部は、前記接続検知部により前記バイパス流路が遮断されたことを検知した後、さらに前記第１の温度センサ積層体及び前記第２の温度センサ積層体が定常状態に達した後に前記測定対象物の内部温度を算出する接触式内部温度計。
　（７）（３）において、前記バイパス部材は、前記バイパス部材の温度上昇に応じて前記バイパス流路を遮断する温度感応性遮断機構を含む接触式内部温度計。
　（８）（１）乃至（７）のいずれかにおいて、前記バイパス流路接続遮断機構は、使用者が操作する押ボタンを含み、使用者が前記押ボタンを押すことにより前記バイパス流路が接続されるか、又は、前記測定面をケースに対し移動可能に支持する弾性支持構造を含み、使用者が前記測定面を前記測定対象物に押し付けることにより前記バイパス流路が接続される接触式内部温度計。
　（９）（１）乃至（８）のいずれかにおいて、前記測定面に設けられ、前記第１の測定面側温度センサと熱的に結合する第１のプローブと、前記測定面に設けられ、前記第２の測定面側温度センサと熱的に結合する第２のプローブと、前記測定面に設けられ、前記バイパス部材と熱的に結合する第３のプローブと、を有し、前記第１のプローブ、前記第２のプローブ及び前記第３のプローブは互いに熱的に隔離される接触式内部温度計。
　（１０）（１）乃至（８）のいずれかにおいて、前記バイパス部材は、前記測定対象物と前記第１の背面側温度センサ間を熱的に接続する第１のバイパス部材と、前記測定対象物と前記第２の背面側温度センサ間を熱的に接続するとともに前記第１のバイパス部材から熱的に隔離された第２のバイパス部材を有し、前記測定面に設けられ、前記第１の測定面側温度センサと熱的に結合する第１のプローブと、前記測定面に設けられ、前記第２の測定面側温度センサと熱的に結合する第２のプローブと、前記測定面に設けられ、前記第１のバイパス部材と熱的に結合する第３のプローブと、前記測定面に設けられ、前記第２のバイパス部材と熱的に結合する第４のプローブと、を有し、前記第１のプローブ、前記第２のプローブ、前記第３のプローブ及び前記第４のプローブは互いに熱的に隔離される接触式内部温度計。
　（１１）（１）乃至（１０）のいずれかにおいて、前記内部温度算出部による内部温度の算出後、前記第１の温度センサ積層体、前記第２の温度センサ積層体及び前記バイパス部材の少なくともいずれかを冷却する冷却機構を有する接触式内部温度計。
　上記（１）の側面によれば、迅速・正確かつ簡便に測定対象物の内部温度を測定可能な接触式内部温度計が提供される。
　上記（２）の側面によれば、第１の温度センサ積層体及び第２の温度センサ積層体は速やかに定常状態に達する。
　上記（３）の側面によれば、正確に測定対象物の内部温度を算出できる。
　上記（４）の側面によれば、使用者はバイパス流路を適正なタイミングで遮断できる。
　上記（５）の側面によれば、使用者によるバイパス流路の遮断操作を必要とせずに、バイパス流路を適正なタイミングで遮断できる。
　上記（６）の側面によれば、正確に測定対象物の内部温度を算出できる。
　上記（７）の側面によれば、使用者によるバイパス流路の遮断操作や、バイパス流路を遮断するための制御を行うことなく、自律的にバイパス流路を遮断できる。
　上記（８）の側面によれば、使用者は簡単な操作でバイパス流路を接続できる。
　上記（９）の側面によれば、第１の温度センサ積層体と第２の温度センサ積層体間での熱流に起因する測定誤差を低減できる。
　上記（１０）の側面によれば、第１の温度センサ積層体と第２の温度センサ積層体間での熱流に起因する測定誤差を大幅に低減できる。
　上記（１１）の側面によれば、連続して測定を行う際にもそれぞれ正確に測定対象物の内部温度を測定できる。
本発明の第１の実施形態に係る接触式内部温度計を背面側から見た外観図である。 本発明の第１の実施形態に係る接触式内部温度計を測定面側から見た外観図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線による接触式内部温度計の概略断面図である。 図３における測定ヘッド近傍の拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る接触式内部温度計の測定ヘッドに設けられた測定部の等価熱回路を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る接触式内部温度計の測温動作における、第１の背面側温度センサ及び第２の背面側温度センサの温度変化を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る接触式内部温度計を背面側から見た外観図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による接触式内部温度計の概略断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る接触式内部温度計についての図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による概略断面図である。 図９における測定ヘッド近傍の拡大断面図であって、第１の温度センサ積層体、第２の温度センサ積層体及び第３のプローブがバイパス部材に接触している状態を示す図である。 バイパス部材が変形している状態を示す拡大断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る接触式内部温度計を測定面側から見た外観図である。 図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線による測定ヘッド近傍の拡大断面図である。
　以下、本発明の第１の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る接触式内部温度計１００を背面側から見た外観図、図２は同実施形態に係る接触式内部温度計１００を測定面側から見た外観図である。なお、本明細書にて接触式内部温度計とは、温度計であって、測定対象表面に接触させることにより内部温度を測定する温度計を意味している。また、内部温度とは、測定対象の表面温度でなく、その内部であって、実質的に恒温熱源と考えられる部位の温度を意味している。ここで、実質的に恒温熱源と考えられるとは、測定対象内部の熱容量が大きい場合や、測定対象内部に常に熱が供給される結果、接触式内部温度計による測定がその温度に実用上の影響を及ぼさないと考えられることを意味している。たとえば、測定対象が生体である場合には、血流により体幹より常に熱が供給されることとなるので、後者に該当する。
　本実施形態で示す接触式内部温度計１００は、図示の通り携帯式であり、ケース１の先端に測定ヘッド２が取り付けられている。測定ヘッド２はケース１から突き出すように設けられており、その先端はおおむね平坦な測定面２０となっている。そして、かかる測定面２０を測定対象物の被測定面、例えば皮膚に接触させることによりその内部温度を計測する。測定面２０の表面には、略円形の第１のプローブ３０、第２のプローブ３１及び第３のプローブ３２が図２に示すように、接触式内部温度計１００の長手方向に沿って直列に配置されている。なお、これら第１のプローブ３０、第２のプローブ３１及び第３のプローブ３２の配置は任意であり、その配置方向は必ずしも接触式内部温度計１００の長手方向に沿ったものでなくともよく、さらには、各プローブを正三角形の頂点となる位置に配置する等直列に配置せずともよい。
　ケース１の測定面２０の反対側の面である背面１０には、ランプ１１、押ボタン４、表示部１２、ブザー１３が設けられている。以降、本明細書では、測定面２０が向く方向を測定面側、その反対方向である背面が向く方向を背面側と称する。また、ケース１は長く伸び丸みを帯びた形状をしており、使用者が手に持つグリップ１４を形成している。図２に見られるように、ケース１のグリップ１４の測定面側には電池蓋１５が設けられ、内部に接触式内部温度計１００の電源となる電池を収容するようになっている。また、ケース１の適宜の位置、ここでは図２に示した位置に吸気穴１６が、測定ヘッド２の側面に排気穴２１が設けられ、それぞれの内部空間が外気と連通するようになされている。ケース１と測定ヘッド２は、支持環５により接続されている。
　なお、図１及び図２に示した接触式内部温度計１００のデザインは一例である。かかるデザインは、その主たる用途や市場性等を考慮の上適宜変更して差し支えない。また、各構成部品の配置は、その機能を損なわない範囲で任意に選択してよい。
　図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線による接触式内部温度計１００の概略断面図である。ケース１は、好ましくはＡＢＳ樹脂等任意の合成樹脂製の中空の成形品であり、接触式内部温度計１００を構成する各種部品をその内部に一体に収容する。グリップ１４内には、電池６及び回路基板１７が収容されている。回路基板１７上には、その上に図示しないコントローラをはじめとする各種の電子部品が実装されており、電池６からの電力供給を受けて、電力を必要とする全ての部品への電力を供給するとともにその動作を制御している。電池６は、図示のものは市販の単４型（米国ではＡＡＡと称される）乾電池であるが、その形式は任意のものであってよく、ボタン型、角型等の形状や、１次電池・２次電池の別も任意であってよい。なお、各部品と回路基板１７とを電気的に接続する配線は、図示が煩雑となるため省略している。
　ランプ１１は、好ましくは多色発光可能な発光ダイオードであり、接触式内部温度計１００の状態を使用者に通知するために点灯するものである。表示部１２は、本実施形態では液晶表示装置であり、接触式内部温度計１００の測定結果を図１に示すような態様で使用者に通知するためのものである。もちろん、表示部１２にはこのほかにも任意の情報、例えば、電池６の残量等を表示するようにしてよい。あるいは、接触式内部温度計１００の状態を併せて表示するようにして、ランプ１１を省略してもよい。ブザー１３は、本実施形態では一般的な電子ブザーであり、ビープ音により接触式内部温度計１００の状態を使用者に通知するためのものである。なお、ブザー１３の形式も又任意であり、スピーカを備えるようにして、音声あるいはメロディ等による通知をするようにしてもよい。あるいは、ランプ１１及び／又は表示部１２による通知のみとして、ブザー１３を省略してもよい。
　また、ケース１内部には隔壁１８が設けられており、ケース１内部をグリップ空間１９ａとヘッド空間１９ｂとに仕切っている。隔壁１８には開口が設けられており、かかる開口を塞ぐようにブロア７が取り付けられている。ブロア７の機能については後述する。
　ケース１の先端部には、支持環５を介して測定ヘッド２が取り付けられる。支持環５は、好ましくはシリコンゴム或いはその発泡体等の弾力を有し且つ断熱性に優れた材料で形成され、測定ヘッド２のケース１に対する若干の動きを許容するとともに、測定ヘッド２からケース１への伝熱を遮断するようになっている。これは、測定面２０を測定対象物に接触させる際に、測定面２０が確実に測定対象物に密着するようにするためと、測定ヘッド２からケース１へと熱が流出することによる測定誤差の発生を防止するためである。しかしながら、支持環５は必須の構成でなく、測定面２０と測定対象物との密着に問題がなく、また測定ヘッド２が十分に熱伝導率の低い材質であり実用上問題ない場合には、これを省略し、測定ヘッド２を直接ケース１に固定する又は両者を一体に形成するなどしてもよい。また、支持環５の形状も環状に限定されるものでなく、任意の形状のものを用いてよい。
　測定ヘッド２は、形状が安定しており、熱伝導率が低く、かつ比熱の小さい材質で形成することが好ましく、例えば、硬質発泡ウレタンや硬質発泡塩化ビニルが好適に用いられる。しかしながら、この点についても実用上の問題がなければ材質は特に限定されるものでなく、任意でよい。
　測定ヘッド２の測定面２０には第１のプローブ３０、第２のプローブ３１及び第３のプローブ３２に対応する位置にそれぞれ開口が設けられており、各プローブが測定面２０からわずかに突出するように取り付けられている。各プローブは、熱伝導率の高い材質であることが好ましく、本実施形態では金属製である。なお、各プローブの材質は耐腐食性を備えていることが好ましく、金属材料では、アルミニウムやステンレスが好適である。なお、上述の通り、測定ヘッド２自体は熱伝導率が低い材質から構成されるため、第１のプローブ３０、第２のプローブ３１及び第３のプローブ３２は、互いに熱的に隔離されることとなる。
　第１のプローブ３０の背面側には、第１の温度センサ積層体３３が設けられており、両者は互いに熱的に結合している。また、第２のプローブ３１の背面側には、第２の温度センサ積層体３４が設けられており、両者は互いに熱的に結合している。第１の温度センサ積層体３３及び第２の温度センサ積層体３４の詳細については後述する。なお、温度センサ積層体は、本実施形態では第１の温度センサ積層体３３及び第２の温度センサ積層体３４の２つを設けているが、誤差の分散あるいは故障時のバックアップ目的で、温度センサ積層体を３つ以上設けるようにしてもよい。
　押ボタン４は、ケース１の背面１０に測定面側に押下できるように配置される。本実施形態では、ケース１に設けられたバネ受座１９上に設けられたバネ８により背面側に付勢されるようになっている。しかしながら、押ボタン４を支持及び付勢する構造はここで示したものに限定されるものではなく、後述するバイパス部材４２を測定面側に押し付けることが可能な構造であればどのようなものであってもよい。押ボタン４からは測定面側に向かって押付桿４０が伸びており、その先端に断熱材４１を介して、バイパス部材４２が取り付けられている。バイパス部材４２は熱伝導率の高い材質であることが好ましく、本実施形態では金属製である。また、押ボタン４を押し下げたときにバイパス部材４２が第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２のそれぞれの背面側表面に接触する形状となっている。押付桿４０の断面形状は特に限定されず、中実又は中空の円柱又は角柱、十字形状等任意のものとしてよい。
　図４は、図３における測定ヘッド２近傍の拡大断面図である。ここでは、図３の支持環５及び断熱材４１並びにそれら部材より背面側に位置する部材は図示を省略している。
　同図に詳細に示されるように、第１の温度センサ積層体３３は、測定面側に配置され、第１のプローブ３０と接触し熱的に結合する第１の測定面側温度センサ３３ａと、背面側に配置される第１の背面側温度センサ３３ｂと、その間に配置され、第１の測定面側温度センサ３３ａから第１の背面側温度センサ３３ｂへの熱流路を形成する第１の熱抵抗体３３ｃを積層した構造となっている。また、第２の温度センサ積層体３４も第１の温度センサ積層体３３と同様の構造となっており、測定面側に配置され、第２のプローブ３１に接触し熱的に結合する第２の測定面側温度センサ３４ａ、背面側に配置される第２の背面側温度センサ３４ｂと、その間に配置され、第２の測定面側温度センサ３４ａから第２の背面側温度センサ３４ｂへの熱流路を形成する第２の熱抵抗体３４ｃを積層した構造となっている。従って、測定面２０を測定対象物に接触させると、測定対象物から熱がプローブ３０及びプローブ３１に伝わり、その熱はそれぞれ第１の温度センサ積層体３３については第１の測定面側温度センサ３３ａ、第１の熱抵抗体３３ｃ、第１の背面側温度センサ３３ｂを順番に通過し、第２の温度センサ積層体３４については第２の測定面側温度センサ３４ａ、第２の熱抵抗体３４ｃ、第２の背面側温度センサ３４ｂを順番に通過して大気に放散されることになる。
　各温度センサにはどのようなものを用いてもよいが、本実施形態ではサーミスタである。それぞれの温度センサは、回路基板１７（図３参照）に図示しない配線により接続されており、各温度センサにおける温度を検知できるようになっている。
　ここで重要なのは、定常状態において、第１の温度センサ積層体３３を通過する熱流束と、第２の温度センサ積層体３４を通過する熱流束が異なっており、なおかつ、少なくともその熱抵抗の比が既知であることである。すなわち、第１の温度センサ積層体３３と第２の温度センサ積層体３４は、それぞれの両端に等しい温度差が与えられた場合に、それぞれの温度センサ積層体を通過する熱流束が互いに異なるように構成される。このように第１の温度センサ積層体３３と第２の温度センサ積層体３４を通過する熱流束を異ならしめる方法は様々なものがあり、本実施形態で採用しているように、第１の熱抵抗体３３ｃと第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗を異なるものとしたり、あるいは、一方あるいは両方の温度センサ積層体の背面に板状あるいはその他の形状の放熱制御部材を配置したりすることにより実現される。後者の場合には、第１の熱抵抗体３３ｃと第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗が等しくてもよく、その熱抵抗の比は１：１である。本実施形態のように、第１の熱抵抗体３３ｃと第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗を異なるものとする場合、それぞれの熱抵抗は、その材質の選択や、形状の制御により任意のものに設定できる。熱抵抗を設定する手法の一例として、本実施形態では、第１の熱抵抗体３３ｃ及び第２の熱抵抗体３４ｃを同材質かつ断面積の等しい円柱形状としており、その高さのみを異ならしめている。このように第１の熱抵抗体３３ｃと第２の熱抵抗体３４ｃの材質及び断面積を等しいものとすると、その熱抵抗の値はその高さに比例するため、熱抵抗の比を容易に任意のものに設定できる。本実施形態では、その高さ及び熱抵抗の比は１：２となっている。もちろん、この比は異なるものとしてもよい。
　バイパス部材４２は、測定面側に向かって突き出す柱状部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有しており、柱状部４２ａと４２ｂの間を梁４２ｄにより、柱状部４２ａと４２ｃの間を梁４２ｅにより接続した形状となっている。そして、押ボタン４（図３参照）を押し下げたときに、柱状部４２ａの測定面側表面が第３のプローブ３２の背面側表面に接触し、また柱状部４２ｂ及び柱状部４２ｃの測定面側表面がそれぞれ第１の温度センサ積層体３３の第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の温度センサ積層体３４の第２の背面側温度センサ３４ｂに接触し、プローブ３２と第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂとが熱的に接続される。このとき、測定面２０が測定対象物に接触しているならば、バイパス部材４２は、測定対象物と第１の背面側温度センサ３３ｂ間及び、測定対象物と第２の背面側温度センサ３４ｂ間の熱的接続であるバイパス流路を形成することになる。もちろん、このバイパス流路は、押ボタン４（図３参照）の押し下げを取りやめた場合には、バイパス部材４２が第３のプローブ３２、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂから離れることとなるため、遮断される。
　なお、梁４２ｄ及び４２ｅは、若干の弾性変形を許容することが好ましい。これにより、バイパス部材４２の幾何学的形状や、第３のプローブ３２、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの配置位置に若干の寸法誤差があっても、バイパス部材４２と各部材との接触による熱的結合を確実なものにできる。
　ここで、本実施形態の接触式内部温度計１００による内部温度の測定原理を、図５を用いて説明する。
　図５は、本実施形態に係る接触式内部温度計１００の測定ヘッド２に設けられた測定部の等価熱回路を示す図である。同図を図４を参照しつつ説明すると、Ｔｂは測定対象である内部温度、Ｔ１１は第１の測定面側温度センサ３３ａにおける温度、Ｔ１２は第１の背面側温度センサ３３ｂにおける温度、Ｔ２１は第２の測定面側温度センサ３４ａにおける温度、Ｔ２２は第１の背面側温度センサ３４ｂにおける温度である。また、熱抵抗Ｒｂは測定対象内部から第１のプローブ３０及び第２のプローブ３１を通して第１の測定面側温度センサ３３ａ及び第２の測定面側温度センサ３４ａに熱が伝わる際の熱抵抗であり、熱抵抗Ｒ１は第１の熱抵抗体３３ｃの、熱抵抗Ｒ２は第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗である。そして、Ｔｂ＞Ｔ１１＞Ｔ１２及び、Ｔｂ＞Ｔ１２＞Ｔ２２が成立している。
　ここで、図に示した系が定常状態にあると仮定すると、ＴｂよりＴ１２へと流れる熱流束は一定であるから、次式が成立する。
［式１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
又同様に、ＴｂよりＴ２２へと流れる熱流束を考えると、
［式２］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
が成立する。この式１及び式２より、内部温度Ｔｂは、
［式３］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
として求められる。なお、ここでＫ＝Ｒ１／Ｒ２であり、本実施形態の例ではＫ＝１／２である。先述したように、第１の熱抵抗体３３ｃと第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗が等しい場合にはＲ１＝Ｒ２であるから、Ｋ＝１となる。
　ところで、式３により内部温度Ｔｂを求めるためには、図５に示した系が定常状態とならなければならない。しかしながら、図４より理解できるように、特に第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂは、それぞれ第１の熱抵抗体３３ｃ及び第２の熱抵抗体３４ｃを介して測定対象物と熱的に接合されることとなるから、測定対象物からの熱が伝わりにくく、その温度が上昇して定常状態に達するまでに相当の時間を要する。そこで、本実施形態では、図５に示した系が定常状態に達する時間を短縮するため、バイパス部材４２によるバイパス流路を形成することにより、第３のプローブ３２から熱伝導率が高く、熱抵抗の小さいバイパス部材４２を通じて被接触面の熱を第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂに伝え、その温度を速やかに上昇させるのである。その後バイパス部材４２を引き上げ、バイパス流路を遮断すれば、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂは概ね定常状態に近い温度まで加熱されているため、速やかに定常状態へと移行する。これにより、本実施形態に係る接触式内部温度計１００は、迅速に内部温度の測定を可能としている。従って、バイパス部材４２の熱抵抗は、少なくとも第１の熱抵抗体３３ｃ及び第２の熱抵抗体３４ｃの熱抵抗より小さくなければならない。
　続いて、本実施形態に係る接触式内部温度計１００を用いて内部温度を測定する手順、すなわち測温動作の手順を図１乃至４を参照しつつ説明する。手順１：接触式内部温度計１００の測定面２０を測定対象物に接触させる。手順２：押ボタン４を押し下げる。これにより、バイパス部材４２が第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブのそれぞれの背面側表面に接触し、バイパス流路が接続される。また、回路基板１７に搭載されたコントローラはバイパス流路が形成されたことを検知して測温動作を開始する。このとき、本実施形態では、コントローラはブザー１３によるビープ音により測定を開始したことを使用者に通知する。同時に、ランプ１１を任意の色、例えば赤色に点灯し、使用者に測定面２０を測定対象物に接触させつつ押ボタン４を押し下げた状態を維持するよう促す。
　なお、バイパス流路が接続されたことを検知するため、接触式内部温度計１００にはバイパス流路が接続されているか否かを検知する接続検知部が設けられる。この接続検知部の構造は、種々のものが考えられる。例えば、ボタン４、押付桿４０或いはバネ８の任意の位置に電気的スイッチを設け、ボタン４が押し下げられていることを検知してよい。あるいは、バイパス部材４２と第３のプローブ３２、第１の温度センサ積層体３３の背面側表面、第２の温度センサ積層体３４の背面側表面のいずれか若しくは複数を電気的接点として用い、これら部材が接触したことを電気的に検出するようにしてもよい。本実施形態では、バイパス部材４２と第３のプローブ３２を接点として用い、両者の接触を電気的に検出するようにしている。かかる方法は、スイッチを設ける方法に比べ、機械的誤差による誤検出の恐れがない点で優れている。手順３：コントローラは、バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知し、バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知されたことを使用者に通知する。この動作は、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂが十分に、すなわち、定常状態に近い状態まで昇温されたことを使用者に通知して、ボタン４の押し下げを取りやめる（すなわち、ボタン４に加えていた力を緩める、又はボタンから指を離す）よう促す動作である。これにより、ボタン４がバネ８により当初の位置に復帰し、バイパス流路が遮断される。
　なお、バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知するため、接触式内部温度計１００には遮断タイミング検知部が設けられる。この遮断タイミング検知部構造はいかなるものであってもよく、専用の回路あるいは機構を備えるようにしてもよいが、本実施形態では、回路基板１７上に設けられたコントローラが実行するソフトウェアにより遮断タイミング検知部が仮想的に実現されている。すなわち、回路基板１７上に設けられたコントローラは遮断タイミング検知部を兼ねるものである。
　バイパス流路を遮断すべきタイミングの判断にあたって用いる基準は、上述の通り、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂが定常状態に近い温度まで昇温されたと合理的に算出されるタイミングを検出できるものであればいかなる基準を用いてもよい。そのような基準を例示すると、次のとおりである。基準１：第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂの温度変化があらかじめ定められた閾値以下となる。
　この基準１は、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂがバイパス流路が接続された状態で略定常状態となったことを検出するものである。この状態では、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂの温度は測定対象物の表面温度から流入した熱により十分昇温されていると考えられる。なお、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの両者についての温度変化があらかじめ定められた閾値以下となることを検出することが好ましいが、いずれか片方のみについて検出するようにしてもよい。基準２：第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂの温度があらかじめ定められた閾値以上となる。
　この基準２は、接触式内部温度計１００により測定しようとする対象の温度の範囲が概ね分かっている場合に採用できる。例えば、接触式内部温度計１００が人体を対象とする体温計である場合には、その表面温度はおおむね摂氏３５度以上となり、それ以下となることは通常ない。このような場合には、閾値として、例えば、摂氏３３度を設定することにより、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂが定常状態に近い温度まで昇温されたことを検出できる。この検出は、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの両者について行ってもよいし、いずれか片方のみでもよい。基準３：バイパス流路が接続されている時間があらかじめ定められた時間以上となる。
　この基準３は、バイパス部材４２、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの熱容量が既知であり、またバイパス部材４２の伝熱速度もおおよそ予測できることから、想定される用途によってあらかじめ定めた時間バイパス流路が接続されているならば、当然に第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度が定常状態に近い温度まで昇温していると算出するものである。この時間は、理論的にあるいは実験的にあらかじめ求めておくとよい。
　以上の基準は、これらのうちいずれかを用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。本実施形態に係る接触式内部温度計１００では、基準１を用いている。もちろん、ここにあげた基準１乃至３以外の基準を用いてもよい。
　かかる基準に基づいてバイパス流路を遮断すべきタイミングが検知されたならば、コントローラは、ブザー１３によるビープ音によりバイパス流路を遮断すべきタイミングが到来したことを使用者に通知すると同時に、ランプ１１を先ほどの色とは異なる任意の色、例えば黄色に点灯し、使用者には、内部温度の測定が進行中であり、測定面２０を測定対象物に接触させたまま押ボタン４を離した状態に保持するよう促す。従って、ブザー１３とランプ１１は、使用者にバイパス流路を遮断すべきタイミングを通知する遮断タイミング通知部として機能することになる。手順４：コントローラは、バイパス流路が遮断された後、第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４が定常状態に達した後に測定対象物の内部温度を算出し、表示する。すなわち、コントローラは、第１の測定面側温度センサ３３ａ、第１の背面側温度センサ３３ｂ、第２の測定面側温度センサ３４ａ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの出力を監視し、これら温度センサの温度変化があらかじめ定められた閾値以下となったことを検出すると、これら温度センサからの出力を用いて、上述の式３から内部温度を求める。従って、コントローラは、第１の測定面側温度センサ３３ａ、第１の背面側温度センサ３３ｂ、第２の測定面側温度センサ３４ａ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの測定結果に基づいて測定対象物の内部温度を算出する内部温度算出部として機能する。さらに、コントローラにより実現される内部温度算出部は、接続検知部によりバイパス流路が接続され、さらにバイパス流路が遮断されたことを検知した後、第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４が定常状態に達した後に測定対象物の内部温度を算出するものである。
　コントローラは、このようにして算出された内部温度を図１に示したように表示部１２に表示する。また、ブザー１３によるビープ音の発生、並びに、ランプ１１を先ほどの色とは異なる任意の色、例えば緑色に点灯することにより、使用者に測定が終了したことを通知する。なお、算出された内部温度は、本実施形態では表示部１２に表示することにより使用者に通知することとしているが、これに限られず、接触式内部温度計１００に設けたメモリに蓄積したり、接触式内部温度計１００の外部の機器に有線又は無線にて出力したりしてもよい。この場合には、表示部１２は必ずしも必須の構成ではない。
　以上の手順を使用者の視点から再度説明すれば、まず、接触式内部温度計１００の測定面２０を測定対象物に接触させ、ボタン４を押し下げることにより測定が開始される。このとき、ビープ音が鳴り、ランプ１１が赤色に点灯する。続いて、再度ビープ音が鳴り、ランプ１１が黄色に点灯するので、ボタン４から指を離し、引き続き測定面２０を測定対象物に接触させておく。最後に三度ビープ音が鳴り、ランプ１１が緑色に点灯すれば測定終了であり、接触式内部温度計１００を測定対象物から離し、表示部１２に表示された測定結果を確認する。この間要する時間は、測定対象及び接触式内部温度計１００の各部の大きさ（熱容量）にも依存するが、人体の内部温度を測定対象とする場合には、概ね１０秒程度である。
　なお、以上の説明では、使用者への測定開始の通知、バイパス流路遮断タイミングの通知、測定終了の各種通知をいずれもブザー１３によるビープ音及びランプ１１の点灯により行ったが、これらの通知の方法はここで例示したものに限定されない。特に、ビープ音についてはこれを省略したり、或いは使用者の設定によりこれを発声しないこととしてもよい。音声を用いず、ランプ１１の点灯のみにより使用者に各種の通知を行うようにすると、例えば測定対象が就寝中の乳児である場合に、乳児の睡眠を妨げることなく測定が可能である等好ましい場合がある。もちろん、ランプ１１の点灯をどのようにするか、例えば発光色をどのように選択するかは任意である。また、発色光によらず、ランプ１１を点滅させたり、発光光の強度を変化させたり、あるいはランプ１１を複数設けておき、その点灯数を違えることにより使用者に各種通知を行うようにしてもよい。さらに前述したように、ランプ１１でなく、表示部１２により使用者に各種通知を行ってもよい。手順５：コントローラは、ブロア７を作動させ、測定部を冷却する。
　この動作は、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２を冷却し、次の測定に備えるものである。例えば、最初に比較的高温の測定対象の内部温度を測定し、その直後に、比較的低温の測定対象の内部温度を続けて測定する場合を考えると、最初の測定時に、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２が次の測定時に必要とされる以上に高温となる場合があり得る。このとき、第１の温度センサ積層体３３及び第２の温度センサ積層体３４、場合によってはバイパス部材４２が定常状態となるためには、これら部材の放熱による自然冷却を待たなければならず、測定に時間を要する場合があり得る。そのため、測定の度に第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２をある程度冷却するのである。
　本実施形態では、ブロア７は図１のグリップ空間１９ａからヘッド空間１９ｂへと流れる気流を発生させる。そのため、ブロア７により誘起される空気の流れは、図中矢印に示すように、吸気穴１６から吸い込まれ、ブロア７を通過し、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２の近傍を通過して排気穴２１から排出されるものとなる。従って、本実施形態のブロア７、吸気穴１６及び排気穴２１は協働して第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２を冷却する冷却機構を構成することになる。
　なお、冷却機構の構成はどのようなものであってもよく、ブロア７、吸気穴１６及び排気穴２１の配置は任意である。また、吸排気の向きを逆にしてもよい。さらに、冷却対象は、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及びバイパス部材４２の少なくともいずれかであればよい。また、ブロア７の形式は特に限定されず、一般的なファンであってもよいし、圧電素子を利用したマイクロブロアであってもよい。あるいは、連続して測定する際の測定時間に実用上の問題がなければ、この冷却機構そのものを省略しても差し支えない。
　図６は、本実施形態に係る接触式内部温度計１００の測温動作における、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度変化を示すグラフである。グラフ中横軸は測温を開始してからの時間ｔ、縦軸は各温度センサの温度Ｔを示す。また、グラフ中太実線で示した曲線Ａは、第１の背面側温度センサ３３ｂの温度変化を、太破線で示した曲線Ｂは、第２の背面側温度センサ３４ｂの温度変化を示している。なお、グラフ中細実線で示した曲線Ｃ及び細破線で示した曲線Ｄは、バイパス部材４２を用いない場合の第１の背面側温度センサ３３ｂ及び２の背面側温度センサ３４ｂの温度変化を比較のために示したものである。
　同図に示すように、時刻ｔ＝０において測温を開始し、測定面２０を測定対象物に接触させ（手順１）、バイパス流路を接続すると（手順２）、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度は速やかに上昇し、時刻ｔ＝ｔ１の時点で、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度がバイパス流路が接続された状態でのそれぞれの定常温度であるＴ１ｓｂ及びＴ２ｓｂに達する。この時点で上述の基準１が満たされるため、接触式内部温度計１００からの通知により、使用者はボタン４の押圧を取りやめ、バイパス流路を切断する（手順３）。
　バイパス流路が切断されると、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度はグラフに示されるように若干低下し、時刻ｔ＝ｔ２の時点で、それぞれ、バイパス流路が接続されない状態での定常温度であるＴ１ｓ及びＴ２ｓに達する。このとき、Ｔ１ｓｂとＴ１ｓ、及び、Ｔ２ｓｂとＴ２ｓの温度差は小さいため、時刻ｔ１からｔ２までの時間間隔は短い。時刻ｔ２の時点で、上述の手順４に従い、内部温度が算出される。算出された内部温度は、表示部１２に表示される。
　比較のために示した曲線Ｃ及びＤを参照すると、時刻ｔ２の時点で、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度は未だに定常温度に達していないことが分かる。これは、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂに測定対象物からの熱が伝わるには、熱抵抗体３３ｃ及び３４ｃを通過しなければならないため、時間がかかるからである。同グラフからは、本実施形態に係る接触式内部温度計１００では、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂの温度が、測温動作の開始後、速やかに定常温度Ｔ１ｓ及びＴ２ｓに近い温度まで昇温されるため、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂが定常温度に達するまでの時間が短縮されていることが分かる。
　なお、本実施形態に係る接触式内部温度計１００では、上述の基準１を用いているが、上述の基準２や基準３を用いた場合にも同様に、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂを速やかに定常温度に到達させ得ることは、容易に理解できるであろう。
　続いて、本発明の第２の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
　図７は、本発明の第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００を背面側から見た外観図である。なお、本実施形態に係る接触式内部温度計２００と先の第１の実施形態に係る接触式内部温度計１００とは、測定ヘッド２の支持構造や押ボタン４の有無等の若干の差異を除けば、概ねその構造は共通している。そこで、両実施形態において共通する部材及び構造については、同符号を付し、重複する説明については省略することとする。
　同図に示されているように、接触式内部温度計２００は、ケース１の先端に測定ヘッド２が取り付けられており、その先端が測定面２０となっていること、また、ケース１の背面１０にはランプ１１、表示部１２、ブザー１３が設けられるとともに、使用者が手に持つグリップ１４を形成していることについては、先の実施形態における接触式内部温度計１００と同様である。しかしながら、接触式内部温度計２００では、押ボタン４（図１参照）は設けられておらず、支持環２０５の形状も異なっている。
　図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による接触式内部温度計２００の概略断面図である。ここで、支持環２０５は、本実施形態では、断面がベローズ状の円筒形状であり、測定ヘッド２をケース１に対し弾性的に支持し、特に、測定ヘッド２が背面方向に移動可能となっている。そして、接触式内部温度計２００の使用者が測定面２０を測定対象物に押し付けることにより支持環２０５が円筒軸方向に圧縮され、測定ヘッド２が背面方向に移動する結果、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２がバイパス部材４２に接触し、熱的に結合する。なお、ここで示した支持環２０５は、測定面２０をケース１に対し移動可能に支持する弾性支持構造の一例として示したものである。測定面２０がケース１に対し移動可能であって、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２が無負荷状態ではバイパス部材４２と接触せず、負荷状態において接触する構造であれば、ここで示した以外のいかなる構造を採用してもよい。また、支持環２０５の材質も特に限定されないが、第１の実施形態における支持環５同様に、シリコンゴム或いはその発泡体が好適である。
　また、バイパス部材４２は直動アクチュエータ２０４のロッド２４０の先端に断熱材４１を介して取り付けられている。これにより、回路基板１７に設けられたコントローラの制御により、直動アクチュエータ２０４のロッド２４０は図示の伸長位置と、収縮位置とに移動可能である。従って、バイパス部材４２は、図示の位置と、背面側にオフセットした位置とに移動可能とされている。ここで、直動アクチュエータ２０４の形式や構造は特に限定するものではなく、バイパス部材４２を移動可能であればいかなるものであってもよい。本実施形態では、直動アクチュエータ２０４は、プル型のソレノイドアクチュエータであり、非通電時には内蔵のバネの反発力により、ロッド２４０は図示した伸長位置となり、通電時には背面側に移動した収縮位置となる。
　本実施形態の接触式内部温度計２００における測温動作の手順は、第１の実施形態における接触式内部温度計１００の測温動作の手順に比べ、使用者が押ボタン４（図１参照）を操作する必要がない点で異なっている。すなわち、本実施形態での手順は次の通りとなる。手順１：接触式内部温度計２００の測定面２０を測定対象物に押し付け接触させる。これにより、バイパス部材４２が第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブのそれぞれの背面側表面に接触し、バイパス流路が接続される。また、それをコントローラが検知して測温動作を開始する。手順２：使用者は、測定面２０を測定対象物に押し付けた状態を維持する。この間、コントローラはバイパス流路を遮断すべきタイミングを検知し、バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知されたならば、直動アクチュエータ２０４に通電してロッド２４０を収縮させ、バイパス部材４２を背面側へと移動させることにより、バイパス流路を遮断する。すなわち、ここでは、直動アクチュエータ２０４は、バイパス流路を遮断する遮断部として機能する。手順３：コントローラは、バイパス流路が遮断された後、第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４が定常状態に達した後に測定対象物の内部温度を算出し、表示する。このとき、ランプ１１及び／又はブザー１３により、内部温度の測定が終了したことを使用者に通知することが好ましい。手順４：コントローラは、ブロア７を作動させ、測定部を冷却する。
　以上の通り、本実施形態に係る接触式内部温度計２００では、測温動作の開始後、バイパス流路の遮断を使用者の操作によらず自動で行うので、使用者に煩雑なボタン操作を要求することがなく、また、誤操作により計測結果に誤差が発生したり、計測が失敗したりする可能性が低減される。
　なお、第１の実施形態に係る接触式内部温度計１００ではバイパス流路の接続をボタン４の押し下げにより行い、第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００では測定面２０を測定対象物に押し付けることにより行うこととしているが、これらを入れ替え、第１の実施形態に係る接触式内部温度計１００において、測定面２０を測定対象物に押し付けることによりバイパス流路を接続するようにしたり、第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００において、ボタン４の押し下げによりバイパス流路を接続するようにしたりしてもよい。
　続いて、本発明の第３の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
　なお、本発明の第３の実施形態に係る接触式内部温度計３００の外観は、先に説明した第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００と変わりがない。そこで、第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００を背面側から見た外観図として示した図７を、本実施形態に係る接触式内部温度計３００を背面側から見た外観図として援用する。そして、図９は、本発明の第３の実施形態に係る接触式内部温度計３００についての図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線による概略断面図である。なお、本実施形態に係る接触式内部温度計３００と先の第２の実施形態に係る接触式内部温度計２００とは、バイパス部材４２の支持構造についての若干の差異を除けば、概ねその構造は共通している。そこで、両実施形態において共通する部材及び構造については、同符号を付し、重複する説明については省略することとする。
　同図に示されているように、本実施形態に係る接触式内部温度計３００では、バイパス部材４２はケース１から延びる支持柱３４０の先端に断熱材４１を介して取り付けられており、ケース１に対してその位置は固定されている。支持柱３４０の断面形状は任意であり、中実又は中空の円柱又は角柱、十字形状等任意のものとしてよい。支持柱３４０は、ケース１と一体に形成されていても、別体として形成され、後からケース１に固定されていてもよい。
　また、測定ヘッド２は第２の実施形態同様、断面がベローズ状の円筒形状である支持環２０５によりケース１に対し弾性的に支持されており、接触式内部温度計３００の使用者が測定面２０を測定対象物に押し付けることにより測定ヘッド２が背面方向に移動して、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２がバイパス部材４２に接触し、熱的に結合する。
　ここで、バイパス部材４２の背面側表面には、バイパス部材４２の構成材料の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する材質の異種材料層４３が形成されている。ここでは、バイパス部材４２は金属であるので、異種材料層４３はそれとは異なる組成の金属層とされている。これにより、バイパス部材４２はいわゆるバイメタルとしての性質を有しており、温度の上昇に伴い変形するようになっている。
　図１０は、図９における測定ヘッド２近傍の拡大断面図であって、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２がバイパス部材４２に接触している状態を示す図である。本図では、図４同様に、支持環２０５及び断熱材４１並びにそれら部材より背面側に位置する部材は図示を省略している。
　同図は、使用者が測定面２０を測定対象物に押し付けることにより測定ヘッド２が背面方向に移動し、第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブ３２がバイパス部材４２に接触し、熱的に結合されており、かつ、バイパス部材４２の温度がバイパス部材４２を変形させるに足るほどには上昇していない状態を示している。図に示した形状より明らかなように、バイパス部材４２のうち、主として梁４２ｄ及び４２ｅがバイメタルとして機能する。図示の例では異種材料層４３はバイパス部材４２の背面側表面全面に形成されているが、その少なくとも一部、好ましくは梁４２ｄ及び４２ｅの背面側又は測定面側表面に異種材料層４３を形成するようにしてもよい。なお、バイパス部材４２及び異種材料層４３により形成されるバイメタルは、測定対象物から第３のプローブ３２を介して伝わる熱による昇温によって変形するようにその性質が定められる。
　図１１は、バイパス部材４２が変形している状態を示す拡大断面図である。同図は、図１０に対応する図示となっており、バイパス部材４２は、異種材料層４３により形成されたバイメタルの働きにより、背面側に向かって反るように変形している。なお、この図示は理解を助けるため、その変形を若干誇張して示したものである。
　バイパス部材４２の変形により、柱状部４２ｂ及び４２ｃは背面側に移動し、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び第２の背面側温度センサ３４ｂから離れ、両者はもはや接触しておらず、熱的に結合していない。このように、本実施形態では、バイパス部材４２により接続されたバイパス流路は、バイパス部材４２自身の昇温により遮断されるのである。なお、ここで示した構造は、バイパス部材４２の温度上昇に応じてバイパス流路を遮断する温度感応性遮断機構の具体的な一例として示したものである。かかる機構としては、バイパス部材４２の温度上昇に応じてバイパス流路を遮断するいかなるものを用いてもよい。本実施形態では、バイパス部材４２の表面に異種材料層４３を形成することによりバイパス部材４２自体をバイメタルとして用いたが、バイパス部材４２の表面に別途バイメタルを貼り付けてもよい。あるいは、形状記憶合金を用いた機構等、温度変化を物理的な変位に変換することができる機構であればバイメタルを用いない機構であってもよい。
　ここで、バイパス部材４２は、その温度があらかじめ定めた閾値に達した時にその変形によりバイパス流路を遮断するように設計される。この閾値は、第１の実施形態で述べた基準２の閾値と同様であり、第１の背面側温度センサ３３ｂ及び／又は第２の背面側温度センサ３４ｂが定常状態に近い温度まで昇温されたと考えられる値とする。このように、温度感応性遮断機構を備えることで、本実施形態に係る接触式内部温度計３００は、使用者の操作によらず、且つ、アクチュエータ等の動力機構を備えることなくバイパス流路を遮断するようになっている。
　すなわち、本実施形態の接触式内部温度計３００における測温動作の手順は次の通りとなる。手順１：接触式内部温度計３００の測定面２０を測定対象物に押し付け接触させる。これにより、バイパス部材４２が第１の温度センサ積層体３３、第２の温度センサ積層体３４及び第３のプローブのそれぞれの背面側表面に接触し、バイパス流路が接続される。また、それをコントローラが検知して測温動作を開始する。手順２：使用者は、測定面２０を測定対象物に押し付けた状態を維持する。そして、バイパス部材４２が測定対象物から流入する熱により昇温し、閾値に達した時点で変形してバイパス流路が遮断される。
　なお、このバイパス流路が遮断されたことは、適宜のスイッチを設けることにより検知するようにしてもよいが、必ずしも必要でない。そのため、本実施形態では、バイパス部材４２の変形によるバイパス流路の遮断については、これを検知していない。手順３：第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４が定常状態に達した後に測定対象物の内部温度を算出し、表示する。このとき、ランプ１１及び／又はブザー１３により、内部温度の測定が終了したことを使用者に通知することが好ましい。
　なお、本実施形態では、バイパス部材４２の変形によるバイパス流路の遮断は、バイパス流路が接続された状態における第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４の定常温度より低い温度を閾値としてなされるように設定される。そのため、バイパス流路が遮断される前に、第１の温度センサ積層体３３及び前記第２の温度センサ積層体３４が定常状態に達することはない。手順４：コントローラは、ブロア７を作動させ、測定部を冷却する。
　以上の通り、本実施形態に係る接触式内部温度計３００では、測温動作の開始後、バイパス流路の遮断を使用者の操作によらず自動で行い、かつ、バイパス流路を遮断するための動力機構を必要としない。そのため、使用者に煩雑なボタン操作を要求することがなく、また、誤操作により計測結果に誤差が発生したり、計測が失敗したりする可能性が低減されるとともに、電力消費が少なく、製造コストを低く抑えることができる。
　続いて、本発明の第４の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
　なお、本発明の第４の実施形態に係る接触式内部温度計４００と先の第１の実施形態に係る接触式内部温度計１００とは、測定ヘッド２に設けられたプローブの数及び配置と、バイパス部材４２が分割されている点が異なっており、その他の構造は概ね共通している。そこで、両実施形態において共通する部材及び構造については、同符号を付し、重複する説明については省略することとする。また、本実施形態に係る接触式内部温度計４００を背面側から見た外観図は、第１の実施形態における接触式内部温度計１００のものと差異がないため、図１を、本実施形態に係る接触式内部温度計４００を背面側から見た外観図として援用する。
　図１２は、本実施形態に係る接触式内部温度計４００を測定面側から見た外観図である。同図に示すように、本実施形態に係る接触式内部温度計４００は、測定面２０に４つのプローブ、すなわち、第１のプローブ３０、第２のプローブ３１、第３のプローブ３２及び第４のプローブ３５が設けられている。これらプローブの配置は任意であるが、ここで示した実施形態では各プローブが正方形の頂点に位置するように配置されている。
　図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線による測定ヘッド２近傍の拡大断面図である。本実施形態では、バイパス部材４２が第１のバイパス部材４４と、第２のバイパス部材４５の２つに分離されている。そして、第１のバイパス部材４４及び第２のバイパス部材４５はそれぞれ独立に断熱材４１を介して押付桿４０に取り付けられており、両者は熱的に隔離されている。
　そして、第１のバイパス部材４４は、押ボタン４（図１参照）を押し下げることにより、第３のプローブ３２及び第１の背面側温度センサ３３ｂに接触し熱的に結合するものであり、測定面２０が測定対象物に接触している場合には、測定対象物と第１の背面側温度センサ３３ｂ間を熱的に接続する。また、第２のバイパス部材４５は、押ボタン４（図１参照）を押し下げることにより、第４のプローブ３５及び第２の背面側温度センサ３４ｂに接触し熱的に結合するものであり、測定面２０が測定対象物に接触している場合には、測定対象物と第２の背面側温度センサ３４ｂ間を熱的に接続する。そして、第１のプローブ３０、第２のプローブ３１、第３のプローブ３２及び第４のプローブ３５は、熱伝導率の低い材質からなる測定ヘッド２により互いに接触しないように支持されているため、互いに熱的に隔離されている。これらのことから、第１のバイパス部材４４により接続されるバイパス流路と、第２のバイパス部材４５により接続されるバイパス流路は互いに熱的に独立していることになる。
　この構造によれば、第１の背面側温度センサ３３ｂと第２の背面側温度センサ３４ｂが熱的に接続されることがなく、第１の背面側温度センサ３３ｂと第２の背面側温度センサ３４ｂ間での熱交換による干渉が発生しない。
　なお、本実施形態で示したバイパス部材４２を２つの部材に分け、第１の背面側温度センサ３３ｂと第２の背面側温度センサ３４ｂとを熱的に分離する構造は、本実施形態のように、先の第１の実施形態のみならず、第２、第３の実施形態にこれを適用してもよい。
　以上説明した実施形態に示した具体的な構成は例示として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成そのものに限定するものではない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、各部材あるいはその部分の形状や数、配置等を適宜変更してもよく、本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

Claims (11)

  1. 　測定対象物の内部温度を算出するため前記測定対象物の被測定面に接触させる測定面と、
    　第１の熱抵抗体の測定面側に第１の測定面側温度センサが配置され、背面側に第１の背面側温度センサが配置される第１の温度センサ積層体と、
    　第２の熱抵抗体の測定面側に第２の測定面側温度センサが配置され、背面側に第２の背面側温度センサが配置される第２の温度センサ積層体を少なくとも有し、
    　定常状態において前記第１の温度センサ積層体を通過する熱流束と前記第２の温度センサを通過する熱流束が異なるように構成され、
    　前記測定対象物と前記第１の背面側温度センサ間及び、前記測定対象物と前記第２の背面側温度センサ間の熱的接続であるバイパス流路を形成するバイパス部材と、
    　前記バイパス流路を接続及び遮断するバイパス流路接続遮断機構と、
    　前記第１の測定面側温度センサ、前記第１の背面側温度センサ、前記第２の測定面側温度センサ及び前記第２の背面側温度センサの測定結果に基づいて前記測定対象物の内部温度を算出する内部温度算出部と、を有する接触式内部温度計。
  2. 　前記バイパス部材の熱抵抗は、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の熱抵抗より小さい請求項１に記載の接触式内部温度計。
  3. 　前記バイパス流路が接続されているか否かを検知する接続検知部を有し、
    　前記内部温度算出部は、前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、さらに前記第１の温度センサ積層体及び前記第２の温度センサ積層体が定常状態に達した後に前記測定対象物の内部温度を算出する請求項１又は２に記載の接触式内部温度計。
  4. 　前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、前記バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知する遮断タイミング検知部と、
    　前記遮断タイミング検知部により前記バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知されたことを使用者に通知する遮断タイミング通知部と、を有する請求項３に記載の接触式内部温度計。
  5. 　前記接続検知部により前記バイパス流路が接続されたことを検知した後、前記バイパス流路を遮断すべきタイミングを検知する遮断タイミング検知部と、
    　前記遮断タイミング検知部により前記バイパス流路を遮断すべきタイミングが検知された際に前記バイパス流路を遮断する遮断部と、を有する請求項３に記載の接触式内部温度計。
  6. 　前記内部温度算出部は、前記接続検知部により前記バイパス流路が遮断されたことを検知した後、前記第１の温度センサ積層体及び前記第２の温度センサ積層体が定常状態に達した後に前記測定対象物の内部温度を算出する請求項４又は５に記載の接触式内部温度計。
  7. 　前記バイパス部材は、前記バイパス部材の温度上昇に応じて前記バイパス流路を遮断する温度感応性遮断機構を含む請求項３に記載の接触式内部温度計。
  8. 　前記バイパス流路接続遮断機構は、使用者が操作する押ボタンを含み、使用者が前記押ボタンを押すことにより前記バイパス流路が接続されるか、又は、前記測定面をケースに対し移動可能に支持する弾性支持構造を含み、使用者が前記測定面を前記測定対象物に押し付けることにより前記バイパス流路が接続される請求項１乃至７のいずれかに記載の接触式内部温度計。
  9. 　前記測定面に設けられ、前記第１の測定面側温度センサと熱的に結合する第１のプローブと、
    　前記測定面に設けられ、前記第２の測定面側温度センサと熱的に結合する第２のプローブと、
    　前記測定面に設けられ、前記バイパス部材と熱的に結合する第３のプローブと、を有し、
    　前記第１のプローブ、前記第２のプローブ及び前記第３のプローブは互いに熱的に隔離される請求項１乃至８のいずれかに記載の接触式内部温度計。
  10. 　前記バイパス部材は、前記測定対象物と前記第１の背面側温度センサ間を熱的に接続する第１のバイパス部材と、前記測定対象物と前記第２の背面側温度センサ間を熱的に接続するとともに前記第１のバイパス部材から熱的に隔離された第２のバイパス部材を有し、
    　前記測定面に設けられ、前記第１の測定面側温度センサと熱的に結合する第１のプローブと、
    　前記測定面に設けられ、前記第２の測定面側温度センサと熱的に結合する第２のプローブと、
    　前記測定面に設けられ、前記第１のバイパス部材と熱的に結合する第３のプローブと、
    　前記測定面に設けられ、前記第２のバイパス部材と熱的に結合する第４のプローブと、を有し、
    　前記第１のプローブ、前記第２のプローブ、前記第３のプローブ及び前記第４のプローブは互いに熱的に隔離される請求項１乃至８のいずれかに記載の接触式内部温度計。
  11. 　前記内部温度算出部による内部温度の算出後、前記第１の温度センサ積層体、前記第２の温度センサ積層体及び前記バイパス部材の少なくともいずれかを冷却する冷却機構を有する請求項１乃至１０のいずれかに記載の接触式内部温度計。
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