(57)【特許請求の範囲】
【請求項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のフレキシブルプリント基板の測定面側に第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、前記第１の測定面側温度センサは、その測定面側において前記測定面に設けられた第１のプローブと熱的に結合する第１の温度センサ積層体と、
第２のフレキシブルプリント基板の測定面側に第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、前記第２の測定面側温度センサは、その測定面側において前記測定面に設けられた第２のプローブと熱的に結合する第２の温度センサ積層体と、
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コントローラと、
を有し、
前記第１の背面側温度センサと前記第２の背面側温度センサの表面積が異なる接触式内部温度計。
【請求項２】
前記第１の背面側温度センサと前記第２の背面側温度センサの体積が異なっている請求項１に記載の接触式内部温度計。
【請求項３】
前記第１の測定面側温度センサの体積よりも前記第１の背面側温度センサの体積の方が大きい請求項１又は２に記載の接触式内部温度計。
【請求項４】
前記コントローラによる内部温度の算出後、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を冷却する冷却機構を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の接触式内部温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式内部温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
そこで、人体の内部温度を迅速・正確に測定するための温度計として、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センサの組を少なくとも二組備えた体温計が提案されている。このような体温計では、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、内部温度を求めるため、各組を通過する熱流束の大きさが異なるものとなるよう工夫されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、それぞれのセンサの組における断熱材の熱抵抗値を異なるものとした体温計が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、第２の温度センサ（中間センサ）と外気との間にさらに断熱材を配置し、かかる断熱材の熱抵抗値をセンサの組毎に異なるものとした体温計が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、第２の温度センサ（温度測定手段２１，２２）と外気との間にセンサの組毎に面積の異なる放熱板を配置した体温計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２１２４０７号公報
【特許文献２】特許第４７９８２８０号公報
【特許文献３】特開２００８−７６１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献１記載の体温計では、第１の温度センサと第２の温度センサに挟まれる断熱材の熱抵抗値を組によって異なるものとするため、適宜の素材の断熱材を高精度に成形するとともに、かかる断熱材に正確に温度センサを取り付ける必要がある。また、上述の特許文献２や特許文献３に記載の体温計では、第２の温度センサと外気との間に材質の異なる断熱材や、形状の異なる放熱板を熱的に正確に取り付ける必要がある。これらの工夫はいずれも製造上の手間やコストが増大する原因となる。
【０００９】
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、接触式内部温度計において、断熱材を挟んで配置される第１の温度センサと第２の温度センサの複数の組とを通過する熱流束の大きさを簡便に異なるものとすることである。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
（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のフレキシブルプリント基板の測定面側に第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、前記第１の測定面側温度センサは、その測定面側において前記測定面に設けられた第１のプローブと熱的に結合する第１の温度センサ積層体と、第２のフレキシブルプリント基板の測定面側に第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、前記第２の測定面側温度センサは、その測定面側において前記測定面に設けられた第２のプローブと熱的に結合する第２の温度センサ積層体と、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コントローラと、を有し、前記第１の背面側温度センサと前記第２の背面側温度センサの表面積が異なる接触式内部温度計。
【００１３】
（２）（１）において、前記第１の背面側温度センサと前記第２の背面側温度センサの体積が異なっている接触式内部温度計。
【００１４】
（３）（１）又は（２）において、前記第１の測定面側温度センサの体積よりも前記第１の背面側温度センサの体積の方が大きい接触式内部温度計。
【００１５】
（４）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記コントローラによる内部温度の算出後、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を冷却する冷却機構を有する接触式内部温度計。
【発明の効果】
【００１６】
上記（１）及び（２）の側面によれば、接触式内部体温計において、断熱材を挟んで配置される第１の温度センサと第２の温度センサの複数の組とを通過する熱流束の大きさを簡便に異なるものとすることができる。
【００１７】
上記（３）の側面によれば、第１の温度センサ積層体における第１の測定面側温度センサと第１の背面側温度センサの温度差を大きなものとすることができる。
【００１８】
上記（４）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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明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２】本発明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３】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４】図３における測定ヘッド近傍の拡大断面図である。
【図５】本発明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。
【図６】大きさの異なる温度センサを組み合わせた温度センサ積層体の例を示す図である。
【図７】図６に示した各温度センサ積層体が、定常状態に達するまでの時間と、定常状態における測定面側温度センサと背面側温度センサとの温度差を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明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。
【００２２】
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及び第２のプローブ３１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及び第２のプローブ３１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い。
【００２３】
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、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
測定ヘッド２の測定面２０には第１のプローブ３０及び第２のプローブ３１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及び第２のプローブ３１は、互いに熱的に隔離されることとなる。
【００３１】
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、プローブ及び温度センサ積層体を３つ以上設けるようにしてもよい。
【００３２】
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より背面側に位置する部材は図示を省略している。
【００３３】
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と第１の背面側温度センサ３３ｂをその両面に実装する第１のフレキシブルプリント基板３３ｃを積層した構造となっている。なお、第１のフレキシブルプリント基板３３ｃは第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熱抵抗体として機能する。
【００３４】
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と第２の背面側温度センサ３４ｂをその両面に実装する第２のフレキシブルプリント基板３４ｃを積層した構造となっている。第２のフレキシブルプリント基板３４ｃも同様に、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熱抵抗体として機能する。
【００３５】
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第１のプローブ３０及び第２のプローブ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のフレキシブルプリント基板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のフレキシブルプリント基板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。
【００３６】
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。
【００３７】
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いるという点である。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として、本実施形態では、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の表面積が異なるようにしている。また、それに伴い、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の体積も異なる。
【００３８】
この点について図４に示された第１の温度センサ積層体３３に即して説明すると、測定対象物からの熱は第１のプローブ３０を通して第１の測定面側温度センサ３３ａに伝わり、第１のフレキシブルプリント基板３３ｃを通過して第１の背面側温度センサ３３ｂへと流れ、大気へと放散される。このとき、図に示したように、第１の測定面側温度センサ３３ａよりも第１の背面側温度センサ３３ｂの体積が大きく、外気と接触する表面積が大きくなれば、放散される熱量も増大するため、第１の背面側温度センサ３３ｂとして第１の測定面側温度センサ３３ａと同形のものを使用した場合に比して、熱流束は増大し、第１の測定面側温度センサ３３ａと第１の背面側温度センサ３３ｂにおける温度差は拡大する。逆に、第１の測定面側温度センサ３３ａよりも第１の背面側温度センサ３３ｂの体積を小さく、外気と接触する表面積が小さいものとしたならば、大気に放散される熱量は減少し、熱流束の低下及び第１の測定面側温度センサ３３ａと第１の背面側温度センサ３３ｂにおける温度差の縮小をもたらすだろう。
【００３９】
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それぞれを構成する温度センサの大きさの組み合わせが互いに異なれば、当然に第１の温度センサ積層体３３と第２の温度センサ積層体３４を通過する熱流束の大きさは異なることとなる。また、ここで大きさの差異により影響されるべき特性は外気への放熱特性である。従って、温度センサの大きさを評価する具体的な値としては、表面積又は体積とすればよい。また、表面積としては、正確には外気に露出している部分の面積の合計値を採用すればよいが、便宜的に、単純に温度センサの表面積を採用しても実用上差し支えない。
【００４０】
なお、特に限定するものではないが、本実施形態では、第１のフレキシブルプリント基板３３ｃ及び第２のフレキシブルプリント基板３４ｃには、その材質及び厚さが同一のものを使用している。これは、同一のシートを切り抜くことにより第１のフレキシブルプリント基板３３ｃと第２のフレキシブルプリント基板３４ｃを得ることができるため、製造上有利となるためである。第１のフレキシブルプリント基板３３ｃと第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの材質に特に限定はなく、一般的に用いられるポリイミド等であってよい。
【００４１】
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。
【００４２】
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２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Ｒは第１のフレキシブルプリント基板３３ｃ及び第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの熱抵抗である。そして、Ｔｂ＞Ｔ１１＞Ｔ１２及び、Ｔｂ＞Ｔ２１＞Ｔ２２が成立している。
【００４３】
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。
【００４４】
【数１】
0005844199.tif 000002
又同様に、ＴｂよりＴ２２へと流れる熱流束を考えると、
【００４５】
【数２】
0005844199.tif 000003
が成立する。この数１及び数２より、内部温度Ｔｂは、
【００４６】
【数３】
0005844199.tif 000004
として求められる。
【００４７】
ここで、数３をみると、第１の測定面側温度センサ３３ａと第１の背面側温度センサ３３ｂの測定値の差（Ｔ１１−Ｔ１２）と、第２の測定面側温度センサ３４ａと第２の背面側温度センサ３４ｂの測定値の差（Ｔ２１−Ｔ２２）、及びそれらの差（Ｔ１１−Ｔ１２）−（Ｔ２１−Ｔ２２）が含まれている。このことは、第１の測定面側温度センサ３３ａと第１の背面側温度センサ３３ｂの温度差、第２の測定面側温度センサ３４ａと第２の背面側温度センサ３４ｂの温度差、さらにこれら温度差同士の差が大きいほど、精度のよい測定結果が得られることを意味している。
【００４８】
そこで、大きさの異なる温度センサの組み合わせによる測定精度の良否について検討する。
【００４９】
図６は、大きさの異なる温度センサを組み合わせた温度センサ積層体の例を示す図である。図中にはＡ〜Ｅの５種類の温度センサ積層体が示されており、それぞれ、下側が測定面側温度センサ、上側が背面側温度センサとなっている。ここでは、温度センサとして、大、中、小の３種類の大きさのサーミスタを用意しており、温度センサ積層体Ａ〜Ｅはそれらの組み合わせである。各々のサーミスタの大きさは次のとおりである。
大：幅２．０ｍｍ／高さ１．２ｍｍ／奥行１．２ｍｍ
中：幅１．６ｍｍ／高さ０．８ｍｍ／奥行０．８ｍｍ
小：幅１．０ｍｍ／高さ０．５ｍｍ／奥行０．５ｍｍ
また、各々の温度センサ積層体におけるサーミスタの組み合わせは次のとおりである。
Ａ：測定面側  小／背面側  小
Ｂ：測定面側  中／背面側  小
Ｃ：測定面側  小／背面側  中
Ｄ：測定面側  中／背面側  中
Ｅ：測定面側  小／背面側  大
【００５０】
図７は、図６に示した各温度センサ積層体が、定常状態に達するまでの時間と、定常状態における測定面側温度センサと背面側温度センサとの温度差を示したグラフである。なお、同グラフにおいて、折れ線グラフは定常状態に達するまでの時間ｔを示し、棒グラフは定常状態における測定面側温度センサと背面側温度センサとの温度差ΔＴを示している。
【００５１】
なお、図７に示したグラフは、各温度センサ積層体が外気温度２５℃の環境下におかれ、また、測定面側温度センサが内部温度が３７℃の皮膚に接触しているものとしてコンピュータによるシミュレーションにより得られたものである。
【００５２】
時間ｔは、各々の温度センサ積層体に用いられるサーミスタの大きさが大きくなるほど長くなっており、これは温度センサ積層体の熱容量が増加するため定常状態となるまで加熱されるのに時間を要することによると考えられる。一方、温度差ΔＴは、測定面側温度センサと背面側温度センサの大きさが等しくともに小であるもの（Ａ）に比して、背面側温度センサが小さいもの（Ｂ）では温度差ΔＴが若干小さくなっており、また、測定面側温度センサと背面側温度センサの大きさが等しいままその大きさを中としたもの（Ｄ）では、若干温度差ΔＴが増大するものの、ほとんど変化はない。これに対し、背面側センサが大きいもの（Ｃ）では温度差ΔＴが顕著に増大し、背面側センサがさらに大きいもの（Ｅ）では温度差ΔＴがさらに増大している。このことから、測定面側温度センサの大きさよりも背面側温度センサの大きさの方が大きい温度センサ積層体は、それらの温度差ΔＴが増大し、測定結果の精度向上に資することがわかる。また、２組の温度センサ積層体間の温度差同士の差という点からは、ここに挙げたＡ〜Ｅの温度センサ積層体のうち、Ａ、Ｂ及びＤのいずれか一つ、Ｃ並びにＥの３種の温度センサ積層体のうちの２種を用いるとよい。
【００５３】
実際に温度センサ積層体としてどのような大きさの温度センサを組み合わせたものを用いるかは、定常状態となるまでの時間や測定精度その他の要因を勘案して選択されるべきものではあるが、図６及び図７に示した検討からは、第１の温度センサ積層体３３として第１の測定面側温度センサ３３ａの大きさよりも第１の背面側温度センサ３３ｂの大きさの方が大きいものを用い、さらに第２の温度センサ積層体３４として第２の測定面側温度センサ３４ａの大きさよりも第２の背面側温度センサ３４ｂの大きさの方が大きく、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の大きさが異なるものを選択することにより高い測定精度が得られ、また、測定時間も実用的なものとなる。このような組み合わせとしては、図６に示すＣとＥの組み合わせが好ましい。なお、図４に示した測定ヘッドでは、第１の温度センサ積層体３３としてＣを、第２の温度センサ積層体３４としてＥを採用したものを図示している。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
手順２：回路基板１７に搭載されたコントローラにより、測温動作が開始される。なお、この測温動作の開始は、第１の測定面側温度センサ３３ａ又は第２の測定面側温度センサ３４ａにより測定される温度の上昇を検知することにより自動的に行ってもよいし、図示しない押ボタン等のスイッチを使用者が操作することにより行ってもよい。このとき、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たまま維持するよう促す。
【００５７】
手順３：コントローラは、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、上述の数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ことになる。
【００５８】
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。
【００５９】
なお、以上の説明では、使用者への測定開始及び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、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、その点灯数や位置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。
【００６０】
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。この動作は、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及び第２の温度センサ積層体３４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及び第２の温度センサ積層体３４をある程度冷却するのである。
【００６１】
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及び第２の温度センサ積層体３４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及び第２の温度センサ積層体３４を冷却する冷却機構を構成することになる。
【００６２】
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。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。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
１  ケース、２  測定ヘッド、５  支持環、６  電池、７  ブロア、１０  背面、１１  ランプ、１２  表示部、１３  ブザー、１４  グリップ、１５  電池蓋、１６  吸気穴、１７  回路基板、１８  隔壁、１９ａ  グリップ空間、１９ｂ  ヘッド空間、２０  測定面、２１  排気穴、３０  第１のプローブ、３１  第２のプローブ、３３  第１の温度センサ積層体、３３ａ  第１の測定面側温度センサ、３３ｂ  第１の背面側温度センサ、３３ｃ  第１のフレキシブルプリント基板、３４  第２の温度センサ積層体、３４ａ  第２の測定面側温度センサ、３４ｂ  第２の背面側温度センサ、３４ｃ  第２のフレキシブルプリント基板、１００  接触式内部温度計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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