(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の体または動物の体の温度を測定する装置であって、
１つ以上の材料部を含む第１の材料に取り囲まれた第１の温度センサおよび第２の温度センサと、
測定対象の体に接触する接触面とを備え、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサは、前記接触面からの深さが異なるように配置されており、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサについての前記接触面からの深さが、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から各温度センサまでの距離であるか、または、前記接触面から各温度センサまでの正味の熱伝導係数によって定義される熱的な深さであり、
前記接触面から前記第１の温度センサおよび第２の温度センサを介して当該装置を横断する正味の熱伝導率が、前記接触面に対して平行な方向である横方向における当該装置の正味の熱伝導率よりも大きい温度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が異方性の熱伝導率を有する温度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の熱伝導率の異方性比が少なくとも２である温度測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の温度測定装置において、
さらに、熱伝導率が前記第１の材料よりも小さく、かつ、前記第１の材料の少なくとも一部を取り囲む第２の材料を備える温度測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の熱伝導率が少なくとも０．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)である温度測定装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、前記第２の材料よりも熱伝導率が少なくとも４倍大きい温度測定装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第２の材料が第１の材料を完全に取り囲んでいる温度測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の温度測定装置において、
前記第２の材料は、前記接触面および前記接触面と反対側の表面を覆う厚さよりも前記第１の材料の横方向の端部を覆う厚さのほうが大きい温度測定装置。
【請求項９】
請求項４から８のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、ほぼ円板形であり、当該円板の平面が前記接触面にほぼ平行である温度測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の温度測定装置において、
前記第２の材料が、前記円板形の第１の材料の周りにリング形の環体を形成しており、当該リングの平面が前記円板の平面とほぼ一致している温度測定装置。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載の温度測定装置において、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサについての前記接触面からの深さが、前記接触面から各温度センサまでの正味の熱伝導係数によって定義される熱的な深さであり、
前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第１の温度センサまでの距離と、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第２の温度センサまでの距離とが同一である温度測定装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の表面が前記接触面の少なくとも一部を形成している温度測定装置。
【請求項１３】
請求項４から１０のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、熱伝導率が相異なる少なくとも第１の材料部および第２の材料部を含んでおり、前記第１の温度センサは前記第１の材料部に埋め込まれており、前記第２の温度センサは前記第２の材料部に埋め込まれている温度測定装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の温度測定装置において、
前記接触面の少なくとも一部が、前記第１の材料部および第２の材料部によって形成されている温度測定装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
当該装置を横断する正味の熱伝導率が横方向において最も小さい温度測定装置。
【請求項１６】
請求項４から１０のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が熱伝導性ポリマーである温度測定装置。
【請求項１７】
請求項４から１０のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料における前記接触面から離れた表面が、使用時に露出している温度測定装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の温度測定装置において、
前記離れた表面が、前記第１の材料よりも大きい熱伝導率を有する薄い層を支持している温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度を測定する装置、特に、動物の体または人間の体の温度を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度を測定する周知のセンサには、サーミスタ、熱電対および半導体ベースの電子センサが含まれる。これらのセンサは、適切に校正されることで、センサが入力を得る範囲の対象物の温度を提示できる。例えば、対象物に直接接触したサーミスタからは、その対象物と接触した部位の温度が分かる。
【０００３】
多くの場合、対象物は、その対象物が占める体積範囲内で温度が一様でないので、温度の測定値もその体積範囲内で変化する。例えば、動物または人間の温度は、一般的に深部体温（core body temperature ）から皮膚温にかけて変化する。皮膚温は環境条件によって大きく変化するので、医療用途や診断用途で一般的に重要とされるのは深部体温である。しかしながら、侵襲的な手段によって常に深部体温を直接測定することは不可能であり、かつ、不都合である。したがって、体における手軽に測定可能な部位で１回以上測定し（例えば、皮膚温などを測定し）、その測定値から深部体温を推定できれば好ましい。
【０００４】
特許文献１には、断熱層（insulating layer）によって隔てられた少なくとも２つの温度センサを用いて、体の外面（external surface）の局所温度を測定する装置が開示されている。この測定値を用いて深部体温と局所温度との差を補正することにより、深部体温を算出することができる。このように体の既知の熱的特性に基づいて補正を実行するアルゴリズムは、当該技術分野において周知である（例えば、非特許文献１を参照のこと）。
【０００５】
図１に、体１１の温度を測定する従来の装置１２の一例を示す。２つの温度センサ１３，１４は、体１１の外面１８からの距離が異なるようにして材料１５内に配置され、かつ、断熱バリア１６によって隔てられている。断熱バリア１６の作用は、温度センサ１３，１４を異なる速度でかつ異なる平衡温度に到達させることである。このようにして、体１１の温度を、第１および第２のセンサ１３，１４間の、装置１２を横断する熱の流れから推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２８２２１８号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Computation of mean body temperature from rectal and skin temperatures，“Journal Applied Physiology”，１９７１年，第３１巻，ｐ．４８４−４８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の装置は、測定対象の体から装置への熱の流れを測定するものなので、装置を横断する熱の流れを適切に捕捉するには、温度センサが正確に位置決めされていなければならない。よって、このような装置の正確さは、その装置のセンサの配置の正確さに大きく左右される。また、このような装置は、周辺環境の他の熱源にも簡単に影響されてしまう。
【０００９】
そのため、温度センサの配置の正確さや周辺環境の他の熱源の近接によって正確さが左右されにくい温度測定装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の構成は、温度を測定する装置であり、当該温度測定装置は、１つ以上の材料部を含む第１の材料に取り囲まれた第１の温度センサおよび第２の温度センサと、測定対象の体に接触する接触面とを備え、前記接触面の少なくとも一部は横方向（a lateral direction ）に平行であり、前記第１の温度センサおよび第２の温度センサは、前記接触面からの深さが異なるように配置されており、前記接触面から前記第１の温度センサおよび第２の温度センサを介して当該装置を横断する正味の（net ）熱伝導率が、前記第１の温度センサおよび第２の温度センサを介した当該装置の横方向の正味の熱伝導率よりも大きい。
【００１１】
好ましくは、前記第１の材料は異方性の熱伝導率を有する。好ましくは、前記第１の材料の熱伝導率の異方性比（anisotropy ratio）は少なくとも２である。好ましくは、前記第１の材料の最大の熱伝導率は少なくとも０．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)である。
【００１２】
任意で、前記温度測定装置は、さらに、横方向の熱伝導率が前記第１の材料よりも小さく、かつ、前記第１の材料の少なくとも一部を取り囲む第２の材料を備える。好ましくは、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも横方向の熱伝導率が少なくとも４倍大きい。
【００１３】
本発明の第２の構成は、温度を測定する装置であり、当該温度測定装置は、１つ以上の材料部を含む第１の材料と、前記第１の材料に埋め込まれた第１の温度センサおよび第２の温度センサと、熱伝導率が前記第１の材料よりも小さく、かつ、前記第１の材料の少なくとも一部を取り囲む第２の材料と、測定対象の体に接触する接触面とを備え、前記接触面の少なくとも一部は横方向に平行であり、前記第１の温度センサおよび第２の温度センサは、前記接触面からの深さが異なるように、かつ、前記接触面から当該第１の温度センサおよび第２の温度センサを介して当該装置を横断する正味の熱伝導率が、当該第１の温度センサおよび第２の温度センサを介した当該装置の横方向の正味の熱伝導率よりも大きくなるように配置されている。
【００１４】
前記第２の材料は、第１の材料を完全に取り囲むものであってもよい。好ましくは、前記第２の材料は、前記接触面および前記接触面と反対側の表面を覆う厚さよりも前記第１の材料の横方向の端部を覆う厚さのほうが大きい。好ましくは、前記第１の材料は、ほぼ円板形であり、当該円板の平面（水平面）が前記横方向に対してほぼ平行である。好ましくは、前記第２の材料は、前記円板形の第１の材料の周りにリング形の環体を形成しており、当該リングの平面（水平面）が前記円板の平面（水平面）とほぼ一致して（面一になって）いる。
【００１５】
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサについての前記接触面からの深さは、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から各温度センサまでの距離とされてもよい。あるいは、各々の深さは、前記接触面から各温度センサまでの正味の熱伝導係数（thermal conductance ）によって定義される熱的な深さである。前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第１の温度センサまでの距離と、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第２の温度センサまでの距離とは、同一とされてもよい。
【００１６】
好ましくは、前記第１の材料の表面が前記接触面の少なくとも一部を形成している。
【００１７】
任意で、前記第１の材料は、熱伝導率が相異なる少なくとも第１の材料部および第２の材料部を含んでおり、前記第１の温度センサは前記第１の材料部に埋め込まれており、前記第２の温度センサは前記第２の材料部に埋め込まれている。好ましくは、前記接触面の少なくとも一部が、前記第１の材料部および第２の材料部によって形成されている。
【００１８】
好ましくは、前記温度測定装置を横断する正味の熱伝導率は、横方向において最も小さい。好ましくは、前記第１の材料は熱伝導性ポリマーである。
【００１９】
任意で、前記接触面は、前記第１の材料よりも大きい熱伝導率を有する薄い層を支持するものとされてもよい。好ましくは、前記第１の材料における前記接触面から離れた表面が、使用時に露出している。任意で、前記離れた表面は、前記第１の材料よりも大きい熱伝導率を有する薄い層を支持するものとされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】体からの熱の流れを測定する先行技術の装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる温度測定装置の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる温度測定装置の概略図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる温度測定装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の例を、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２２】
当業者であれば、以下の説明により、本発明を実施および使用することができる。なお、以下の説明では、特定の用途を取り扱う。当業者であれば、本願に開示された実施形態に対して様々な変更を容易に施すことができる。
【００２３】
本明細書に記載された基本的な原理は、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、本明細書に記載されていない他の実施形態および用途にも適用することができる。つまり、本発明は、図示された実施形態に限定されず、むしろ、本明細書に開示された原理および特徴と矛盾しない最大限の範囲を有する。
【００２４】
本発明は、対象の体温と対象の体内への熱の流れまたは体外への熱の流れとを測定する改良装置を提供するものである。この装置は、人間の体または動物の体の温度を測定するのに極めて適している。体の熱的特性についてそれなりの知識があれば、体からの熱の流れの測定と、体の表面の温度の測定との組合せから、体内の温度の推定値を計算することができる。
【００２５】
例えば、人間または動物の深部体温（Ｔｃｏｒｅ）は、第１の箇所（例えば、皮膚）で得られた第１の温度Ｔ１と、第１の箇所に関連する第２の箇所で測定された第２の温度Ｔ２とから、公知の熱伝達関数（thermal transfer function ）によって推定できる。当該技術分野において周知のように、これらのパラメータにより、その領域の皮膚から外部に流れ出す熱を算出することができ、かつ、以下の式によって深部体温Ｔｃｏｒｅを推定することができる。
Ｔｃｏｒｅ＝Ｔ１＋Ａ（Ｔ２−Ｔ１）
【００２６】
一般的に、上記のパラメータＡは、装置の熱的特性（熱伝達関数）および体組織の熱的特性に依存し、経験的に決定される係数である。高次の項を含めることにより、推定の正確さをさらに向上させることができる。装置の熱的特性は、設計時に簡略的に選択してもよいし、実験で精密に測定してもよい。
【００２７】
図２に、本発明の第１の構成にかかる装置２８を示す。温度センサ２２，２３はプリント回路基板（ＰＣＢ）２４に実装される。プリント回路基板２４は、当該プリント回路基板２４が埋め込まれる第１の材料２５の直径全体にわたって延在するものであってもよいし、そうでなくてもよい。プリント回路基板２４には、その第１の材料２５と同様の熱伝導率を有するものが選択されるので、当該プリント回路基板２４の存在による、第１の温度センサ２２および第２の温度センサ２３への熱の流れの影響は最小限に抑えられている。事実、プリント回路基板２４は、センサ同士を接続する手段が他にあれば省略してもよく、その場合、温度センサ２２，２３間には第１の材料２５が延在することになる。第１の材料２５は、当該第１の材料２５よりも熱伝導率が小さい第２の材料２６によって一部が取り囲まれている。
【００２８】
装置２８は、第１の材料２５が温度測定対象の体（例えば、人間の皮膚）に接触する接触面２７を形成するように構成されている。本明細書において、以下、表面２７を接触面２７と称し、本発明にかかる装置の反対側に位置して体からの熱が流れ出す表面を外側の面（outer surface ）と称する。表面２７は、接着剤を支持するものであっても（接着剤が設けられても）よいし、対象の体の表面に装置を取り付ける他の手段を支持するものであっても（そのような手段が設けられても）よい。
【００２９】
本発明において、温度センサ２２，２３は、接触面２７からの距離が異なるので、体２１（熱源）からの距離が異なる。好ましくは、温度センサ２２，２３は、接触面２７に対して垂直な共通の軸上に位置する。この構成は、体２１の表面付近の熱勾配を表すベクトルが当該表面に対して垂直であることを前提とする。
【００３０】
好ましくは、第２の材料２６は、装置の接触面または外側の面を完全には覆っていない。好ましくは、第１の材料２５の表面は接触面２７の少なくとも一部を形成しており、これにより、当該第１の材料２５が使用時に体２１に接触する。また、好ましくは、第１の材料２５の表面が外側の面２９の少なくとも一部を形成しており、これにより、当該第１の材料２５が外部環境に露出し、装置から当該外側の面を介して熱が流れ出すようになっている。第２の材料２６は、第１の材料２５を完全に取り囲むものであってもよい。しかしながら、この実施形態の場合、第２の材料２６は、好ましくは、接触面および／または外側の面を覆う厚さが他の箇所を覆う厚さよりも小さいか、またはこれらの領域において、当該第２の材料２６よりも熱伝導性に優れた材料（例えば、金属）でドープされており、これにより、当該領域における熱伝導率を向上させることができる。
【００３１】
接触面と外側の面のうちの一方または両方は、さらなる材料の薄い層（一般的に厚さは１ｍｍ未満、図示せず）を支持するものであっても（このような薄い層が設けられても）よい。さらなる材料は、熱伝導率が大きい（例えば、第１の材料２５の熱伝導率よりも大きく、好ましくは、少なくとも１０Ｗ／(ｍ・Ｋ)である）ものとされてもよく、これにより、（ａ）接触面と温度測定対象の体とを効率よく（熱的に）結合し、および／または（ｂ）外側の面と外部環境とを効率よく（熱的に）結合することができる。さらなる材料の厚さを十分に薄い（好ましくは、０．２５ｍｍ未満）ものとする場合、さらなる材料の熱伝導率は小さくてもよく（任意で、１Ｗ／(ｍ・Ｋ)未満）、この場合、対応する接触面および／または外側の面の保護層としての役割を果たすか、または（例えば）接着層を支持する（接着層が設けられるための）手段として利用可能である。
【００３２】
断熱性の（insulating）第２の材料２６が装置の外側の面を覆う程度を調節することにより、温度センサが平衡温度に到達する速度を変化させることができる。この断熱性の材料が外側の面を覆う程度は、体および外部環境の温度の予想され得る標準的な範囲を考慮しながら、経験的に選択される。
【００３３】
第１および第２の材料２５，２６は、装置を横断する軸の熱伝導率が最大になるように設けられる。図２に示す実施形態において、最大の熱伝導率を有する軸は、第１の材料２５を通る、接触面２７に対してほぼ垂直な軸である。これは、熱伝導率が小さい第２の材料２６により、接触面２７に対して平行な方向（すなわち、横方向）における正味の熱伝導率が低下するからである。好ましくは、この最大の熱伝導率を有する軸は、体２１から熱が流れ出す方向と一致する。つまり、体２１からの熱の流れを表すベクトルの方向は、装置が体上に配置された際の当該装置の最大の熱伝導率を有する方向と一致する。従来の装置の構成とは対照的に、本発明にかかる構造は、温度センサに対する熱の、装置の横方向端部からの漏れを最小限に抑えるのを助け、かつ、確実に体の深部からの熱の流れを測定対象とすることができる。
【００３４】
好ましくは、第２の材料２６の熱伝導率は、第１の材料２５の熱伝導率の１／４以下であり、より好ましくは、１／１０以下である。好ましくは、第１の材料２５の熱伝導率は少なくとも０．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)である。特に好ましくは、第１の材料２５は熱伝導性ポリマーであり、例えば、熱伝導率３Ｗ／(ｍ・Ｋ)のＤ８１０２（Ｃｏｏｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社製）である。好ましくは、第２の材料２６は熱可塑性材料であり、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリウレタン（ＰＵ）である。
【００３５】
好ましくは、第１の材料２５は、接触面２７に対して平行な長さが接触面２７に対して垂直な長さよりも大きい、ほぼ円板形である。例えば、人間の体に使用するパッチとしての好適な直径は約１５ｍｍであり、円板形の直径１５ｍｍおよび厚さ１ｍｍのプリント回路基板によって隔てられた第１の材料２５の２つの部位は、それぞれ約２．５ｍｍの厚さとされる。好ましくは、第２の材料２６は、第１の材料２５の周りにリング形の環体を形成しており、この例では、第１の材料２５を覆う厚さ約１ｍｍのコーティングであるのが好ましい。
【００３６】
図２に示す装置は、温度センサを熱伝導性ポリマーでオーバーモールドした後、それをさらに断熱性ポリマーでオーバーモールドして、円板の側面にリングが形成されたようにすることで、簡便に製作することができる。センサが回路基板に実装される実施形態では、装置は、プリント回路基板の両側にそれぞれ温度センサを設けて製作されたものであってもよい。その後、まず、回路基板と同様の熱伝導率または回路基板よりも大きい熱伝導率を有するポリマーによって第１のオーバーモールドを実行してから、このポリマーよりも十分に断熱性が大きいポリマーによって第２のオーバーモールドを実行するようにしてもよい。プリント回路基板が埋め込まれるポリマー２５の導電性が極めて大きい場合、プリント回路基板と当該導電性のポリマーとの間に電気絶縁性の層または膜を設けてもよい。
【００３７】
図３に、温度センサ２２，２３を可撓性の（flexible）プリント回路基板（ＰＣＢ）３４に実装した、本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態には２つの利点がある：第一に、装置３８が可撓性なので、体２１の外面の形状に対する接触面の順応性が優れている；第二に、プリント回路基板を折り畳むように１８０°曲げることにより（図３を参照）、第１の材料２５のみが温度センサ間に延在するので、温度センサを通過する熱の流れがプリント回路基板によって妨げられることのないように、温度センサを第１の材料２５内に位置決めすることができる。
【００３８】
図４に、装置２８，３８の第１および第２の材料２５，２６を、異方性の熱伝導率を有する単一の材料４５で置き換えた、本発明の第３の実施形態を示す。材料４５は、複数の材料部を含むことで、異方性の熱伝導率を有するものとされてもよい。２つの温度センサ２２，２３は、材料４５内において、当該材料４５および装置の最大の熱伝導率を有する軸（図４の点線で表されている）にほぼ沿って並んで位置する。体２１から垂直方向に放出される熱の流れを捕捉するのが一般的に望ましいとされるので、材料４５の最大の熱伝導率を有する軸は、基本的に、装置４８の接触面２７に対してほぼ垂直な軸になるように設定される。
【００３９】
好ましくは、温度センサに対する熱の、装置の横方向部分からの漏れを最小限に抑えるために、材料４５の最小の熱伝導率を有する軸は、最大の熱伝導率を有する軸に対してほぼ垂直方向に設定される。
【００４０】
異方性の熱伝導率を有する好適な材料には、ポリマー鎖がほぼ整列配向した熱伝導性のポリマーや、断熱性のポリマー基材内に整列配置された導電性部材（例えば、金属製繊維）の材料マトリクスが含まれる。好ましくは、材料４５は、異方性比が少なくとも２となるように選択される。すなわち、最大の熱伝導率を有する軸に沿った熱伝導率は、その軸とほぼ垂直で最小の熱伝導率を有する軸に沿った熱伝導率の少なくとも２倍である。最も好ましくは、異方性比は少なくとも５である。また、最大の熱伝導率を有する軸に対して垂直な全方向において熱伝導率がほぼ同一（好ましくは、２０％以内）であれば、さらに有利である。
【００４１】
接触面２７は、完全に平坦である必要はなく、温度測定対象の体の外面に順応可能なものであれば好ましい。体２１が人間の体または動物の体である場合、好ましくは、本発明にかかる装置は、当該人間または動物の運動時に接触面が体２１と良好な接触状態を維持できるように可撓性とされる。
【００４２】
これまでに説明した実施形態において、温度センサは、相異なる平衡温度に到達するように（深部体温を推定するための前述の式において必要である）、接触面から相異なる深さに設けられるのが重要である。この深さは、接触面から対応する温度センサまでの垂直距離とされてもよい。変形例として、またはこの構成に加えて、前記深さは、接触面から温度センサまでの「熱的な深さ」によって定義されるものであってもよい。熱的な深さとは、接触面から対応する温度センサまでにおける、装置の正味の熱伝導係数（thermal conductance ）を指し、接触面から温度センサまでの距離およびその間に介在する材料の熱伝導率によって変化する。
【００４３】
接触面から各温度センサまでの熱伝導係数を異ならせることにより、各温度センサは、異なる温度で平衡に達する。これは、第１の材料２５を、熱伝導率が相異なる第１および第２の二つの材料部を含むものとし、第１の材料部に第１の温度センサを封入し、第２の材料部に第２の温度センサを封入することで容易に実現できる。最も簡略化された形態では、第１の材料２５を２つの半体（two halves）を有するものとし、第１の材料部を有する第１の半体に第１の温度センサを収容（封入）し、第２の材料部を有する第２の半体に第２の温度センサを収容し、かつ、各々の材料部が、対応する温度センサと接触面との間に延在する。
【００４４】
本明細書において「垂直距離」とは、特定の点（箇所）から、特定の表面に垂直で前記特定の点を通る直線に沿った、前記特定の表面までの距離のことをいう。
【００４５】
本明細書では、各特徴を別々に開示したが、複数の特徴を組み合せたものも、本明細書の全体を当業者の一般常識を参酌することによって実施可能であれば、本明細書に記載した課題を解決するものであるか否かに関わらず、かつ、特許請求の範囲に限定されずに、本明細書によって開示されたものとする。また、本発明の構成には、そのような個々の特徴または複数の特徴の組合せが含まれる。当業者であれば、前述の説明からみて、本発明の範囲内で様々な変更が可能であることは明白であろう。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
温度を測定する装置であって、
１つ以上の材料部を含む第１の材料に取り囲まれた第１の温度センサおよび第２の温度センサと、
測定対象の体に接触する接触面とを備え、
前記接触面の少なくとも一部は横方向に平行であり、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサは、前記接触面からの深さが異なるように配置されており、
前記接触面から前記第１の温度センサおよび第２の温度センサを介して当該装置を横断する正味の熱伝導率が、前記第１の温度センサおよび第２の温度センサを介した当該装置の横方向の正味の熱伝導率よりも大きい温度測定装置。
［態様２］
態様１に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が異方性の熱伝導率を有する温度測定装置。
［態様３］
態様２に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の熱伝導率の異方性比が少なくとも２である温度測定装置。
［態様４］
態様１から３のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の最大の熱伝導率が少なくとも０．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)である温度測定装置。
［態様５］
態様１から４のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
さらに、横方向の熱伝導率が前記第１の材料よりも小さく、かつ、前記第１の材料の少なくとも一部を取り囲む第２の材料を備える温度測定装置。
［態様６］
態様５に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、前記第２の材料よりも横方向の熱伝導率が少なくとも４倍大きい温度測定装置。
［態様７］
温度を測定する装置であって、
１つ以上の材料部を含む第１の材料と、
前記第１の材料に埋め込まれた第１の温度センサおよび第２の温度センサと、
熱伝導率が前記第１の材料よりも小さく、かつ、前記第１の材料の少なくとも一部を取り囲む第２の材料と、
測定対象の体に接触する接触面とを備え、
前記接触面の少なくとも一部は横方向に平行であり、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサは、前記接触面からの深さが異なるように、かつ、前記接触面から当該第１の温度センサおよび第２の温度センサを介して当該装置を横断する正味の熱伝導率が、当該第１の温度センサおよび第２の温度センサを介した当該装置の横方向の正味の熱伝導率よりも大きくなるように配置されている温度測定装置。
［態様８］
態様５から７のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第２の材料が第１の材料を完全に取り囲んでいる温度測定装置。
［態様９］
態様８に記載の温度測定装置において、
前記第２の材料は、前記接触面および前記接触面と反対側の表面を覆う厚さよりも前記第１の材料の横方向の端部を覆う厚さのほうが大きい温度測定装置。
［態様１０］
態様１から９のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、ほぼ円板形であり、当該円板の平面が前記横方向に対してほぼ平行である温度測定装置。
［態様１１］
態様５から９のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、ほぼ円板形であり、当該円板の平面が前記横方向に対してほぼ平行であって、
前記第２の材料が、前記円板形の第１の材料の周りにリング形の環体を形成しており、当該リングの平面が前記円板の平面とほぼ一致している温度測定装置。
［態様１２］
態様１から１１のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサについての前記接触面からの深さが、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から各温度センサまでの距離である温度測定装置。
［態様１３］
態様１から１１のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の温度センサおよび第２の温度センサについての前記接触面からの深さが、前記接触面から各温度センサまでの正味の熱伝導係数によって定義される熱的な深さである温度測定装置。
［態様１４］
態様１３に記載の温度測定装置において、
前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第１の温度センサまでの距離と、前記接触面にほぼ垂直な軸に沿った前記接触面から前記第２の温度センサまでの距離とが同一である温度測定装置。
［態様１５］
態様１から１４のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料の表面が前記接触面の少なくとも一部を形成している温度測定装置。
［態様１６］
態様１から１５のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が、熱伝導率が相異なる少なくとも第１の材料部および第２の材料部を含んでおり、前記第１の温度センサは前記第１の材料部に埋め込まれており、前記第２の温度センサは前記第２の材料部に埋め込まれている温度測定装置。
［態様１７］
態様１６に記載の温度測定装置において、
前記接触面の少なくとも一部が、前記第１の材料部および第２の材料部によって形成されている温度測定装置。
［態様１８］
態様１から１７のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
当該装置を横断する正味の熱伝導率が横方向において最も小さい温度測定装置。
［態様１９］
態様１から１８のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料が熱伝導性ポリマーである温度測定装置。
［態様２０］
態様１から１９のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記接触面が、前記第１の材料よりも大きい熱伝導率を有する薄い層を支持している温度測定装置。
［態様２１］
態様１から２０のいずれか一態様に記載の温度測定装置において、
前記第１の材料における前記接触面から離れた表面が、使用時に露出している温度測定装置。
［態様２２］
態様２１に記載の温度測定装置において、
前記離れた表面が、前記第１の材料よりも大きい熱伝導率を有する薄い層を支持している温度測定装置。
［態様２３］
図２から図４のいずれか１つの図を参照しながら説明したものと実質的に同一の温度測定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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