(57)【要約】【課題】太陽電池を使用し環境に優しく、一次電池の消耗を抑えて１０年に及ぶ長時間連続使用を実現する。【解決手段】表示画面７、表示回路８、電源回路１０、温度測定回路５を有する本体部分３２に温度センサ１を接続してデジタル温度計３０とする。温度測定回路５は、温度センサ１からの信号を処理して、表示回路８に情報を送る。表示回路８では、温度測定回路５からの信号を処理して、表示画面７に温度情報その他の情報を表示する。電源回路１０は、表示回路８及び温度測定回路５に電流を供給し、太陽電池１１から供給される電流と、一次電池１５から供給される電流を切り替えて選択的に採用する切替回路２０を有する。切替回路２０では、太陽電池１１からの電流が設定した電圧（１．４Ｖ）以下となった場合に、一次電池１５からの電流の供給をＯＮとし、それ以外の場合には、一次電池１５からの電流の供給をＯＦＦとして、太陽電池１５から供給する。【選択図】図４
2006010463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成としたことを特徴とするデジタル温度計。
(1) 「温度センサ」からの信号を処理して「表示回路」に送る「温度測定回路」
(2) 「温度測定回路」からの信号を処理して、「表示画面」に温度情報その他の情報を表示する「表示回路」
(3) 「表示回路」及び／又は「温度測定回路」に電源を供給する「電源回路」
(4) 「電源回路」は、「太陽電池」から供給される電源と、「一次電池」から供給される電源を切り替えて選択的に採用する「切替回路」を有する。
(5)   「切替回路」は、「太陽電池」からの電源情報を処理して、(a)かつ(b)の処理をする。
(a) 予め設定した必要な電圧が確保されている場合には、「一次電池」からの供給をＯＦＦとして、「太陽電池」から電源供給をする。
(b) 予め設定した必要な電圧が確保されていない場合には、「一次電池」からの供給をＯＮとする。
【請求項２】
以下の構成としたことを特徴とする請求項１記載のデジタル温度計。
(1) 「切替回路」は、「太陽電池」からの電源情報が、１．４Ｖ以下の場合に、「一次電池」からの供給を受け容れ、１．４Ｖより大きな電圧の場合には、一次電池からの供給を遮断する。
(2) 「電源回路」は、前記「一次電池」から「切替回路」への電源の供給を強制的に遮断するスイッチを設けた。
【請求項３】
「温度センサ」は、「温度測定回路」へ接続するケーブルの中間位置に、着脱してケーブルを分離できる接続コネクターを介装させた請求項１記載のデジタル温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサからのデジタル温度情報を処理して表示するデジタル温度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品用冷蔵ケース、冷暖房装置等でケースから離れた位置に温度計を設置して、内部の温度を計測する温度計は広まっていた。この場合、温度計に電源を供給する場合、電池では交換が煩雑であり、ＡＣ電源では配線が面倒であり、太陽電池では、常に一定以上の照度を確保する必要がある等、夫々問題点をかかえていた。
【０００３】
電子体温計では、太陽電池と、太陽電池により供給される電気を蓄える充電池とから、電子温度計に電気を供給して、電池交換を不要にした（特許文献１）。
【０００４】
また、他のソーラー電子体温計の発明で、大容量コンデンサと太陽電池で電源回路を構成し、逆流防止用ダイオード、過電圧防止用ダイオード、電圧補正用ダイオードを設けて構成していた（特許文献２）。
【特許文献１】実開昭６０−３１６３４
【特許文献２】特開昭６２−７９３２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術は、長時間に渡って、所定の照度が得られない場合には、充電できないので、測定不可能となる問題点があった。また、通常は日常照度の中で使用されるものであり、また照度が得られない場所に保管される場合もあったが、日常照度の中で使用されるので、太陽電池と、その太陽電池からの電流で充電する充電池とを組み合わせて構成する温度計は、利用価値が乏しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
然るに、この発明は、一次電池と太陽電池とを組合せたので、前記問題点を解決した。  即ちこの発明は、以下の構成としたことを特徴とするデジタル温度計である。  
(1) 「温度センサ」からの信号を処理して「表示回路」に送る「温度測定回路」
(2) 「温度測定回路」からの信号を処理して、「表示画面」に温度情報その他の情報を表示する「表示回路」
(3) 「表示回路」及び／又は「温度測定回路」に電源を供給する「電源回路」
(4) 「電源回路」は、「太陽電池」から供給される電源と、「一次電池」から供給される電源を切り替えて選択的に採用する「切替回路」を有する。  
(5)   「切替回路」は、「太陽電池」からの電源情報を処理して、(a)かつ(b)の処理をする。  
(a) 予め設定した必要な電圧が確保されている場合には、「一次電池」からの供給をＯＦＦとして、「太陽電池」から電源供給をする。  
(b) 予め設定した必要な電圧が確保されていない場合には、「一次電池」からの供給をＯＮとする。
【０００７】
また、前記において、以下の構成としたことを特徴とするデジタル温度計である。  
(1) 「切替回路」は、「太陽電池」からの電源情報が、１．４Ｖ以下の場合に、「一次電池」からの供給を受け容れ、１．４Ｖより大きな電圧の場合には、一次電池からの供給を遮断する。  
(2) 「電源回路」は、前記「一次電池」から「切替回路」への電源の供給を強制的に遮断するスイッチを設けた。
【０００８】
更に、前記において、「温度センサ」は、「温度測定回路」へ接続するケーブルの中間位置に、着脱してケーブルを分離できる接続コネクターを介装させたデジタル温度計である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、太陽電池と一次電池とを組み合わせ、切替回路で選択的に両電池を使用するので、一次電池の消耗を防止して、長期に渡って、デジタル温度計を作動させることができる。また、暗部においても、デジタル温度計を作動させることができる。また、一次電池を使用したので、交換が容易である。
【００１０】
また、電源回路に一次電池から切替回路への電源の供給を強制的に遮断するスイッチを設けたので、出荷時に一次電池を収容すれば設置時に電池を入れる手間が省け、更に、出荷後から設置までの間の一次電池の消耗を防止できる。
【００１１】
また、温度センサのケーブルの中間位置に、着脱可能な接続コネクターを介装させたので、ケーブルの長さを選択するだけで任意の位置に、本体側（表示画面（温度計））を設置できる。更に、温度センサ部分が破損した場合であっても、コネクターから先を交換するだけで、本体側を有効利用できる。
【００１２】
また、近年、地球規模での省エネルギー、公害対策の気運が高まっている。従来のＡＣ電源を使用して直流に変換して電源供給したり、一般の電池（通常１年毎の交換が必要）を使用したような消費型の技術に比較して、太陽電池は光がエネルギー（１００Lux程度あるいは、それ以上）をメインで使用し、一次電池としてリチウム電池（単独使用でも約６年間使用可能）を併用すれば、１０年以上も使用でき、この間にメンテナンスをほぼ不要とすることができる。従って、エコロジーと利便性を両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明のデジタル温度計３０は、以下のようにして構成される（図４）。
【００１４】
(1) サーミスタ（温度センサ）１：  サーミスタ測温体で、測定対象に接触させる。サーミスタ１は、ケーブル２で、温度測定回路５に接続される。ケーブル２は、温度センサ１側からのケーブル２ａと、温度測定回路５側からのケーブル２ｂとが、接続コネクター２ａ、２ｂを介して、電気的・物理的に連結されている（図１（ａ））。
【００１５】
(2) 温度測定回路５：  サーミスタ１からの信号を処理して、表示回路８に情報を送る。
【００１６】
(3) 表示画面（ディスプレイ）７：  表示回路８の処理により温度情報その他の情報をデジタル表示する。その他の情報には、「測定温度が最高温度か・最低温度かの別」「電池交換時期を点灯して知らせる」「サーミスタ、リード線のショート」「センサケーブルの断線、サーミスタの破損を知らせる」「基板回路の不具合を知らせる」等の表示がある。
【００１７】
(4) 表示回路８：  温度測定回路５からの信号を処理して、表示画面７に温度情報その他の情報を表示する。
【００１８】
(5) 電源回路１０：  表示回路８及び温度測定回路５に電流を供給する。太陽電池１１から供給される電流と、一次電池１５から供給される電流を切り替えて選択的に採用する切替回路２０を有する。
【００１９】
(6) 太陽電池１１：  ソーラパネル１２（図１（ａ））に照射された光を感知して電気信号に変換して、電源供給される。この際、電圧１．５Ｖとなるように、レギュレータ（REGULATOR）１３で処理され、電源供給される。また、太陽電池１１からの電圧情報が、レギュレータ（REGULATOR）１６を含む切替回路２０に送られる。
【００２０】
(7) 一次電池１５：  単独使用で、約６年程度は使用可能なリチウム電池を使用する。レギュレータ（REGULATOR）１６の処理で、使用を開始され、１．５Ｖで電源供給される。レギュレータ（REGULATOR）１６に至る回路中に、物理的なスイッチ１７が介装され、一次電池１５からの電流供給を強制的に切断できるようになっている。また、切替回路２０からの情報に基づき、太陽電池１５から供給される電源の電圧が所定電圧（ここでは、１．４Ｖ）に満たない場合にのみ一次電池１５から電流が供給されるので、その他の場合には一次電池１５から電源供給は成されず、一次電池１５は消耗しない。
【００２１】
(8) 切替回路２０：  レギュレーター（REGULATOR）１６を含む回路から構成され、太陽電池１１から供給される電源情報を元に、以下の(a)(b)の処理をする機能を有する。  
(a)太陽電池１１からの電流が予め設定した必要な電圧（１．４Ｖ）より大きい場合には、一次電池１５からの電流の供給をＯＦＦとして、太陽電池１５からの電流のみを温度測定回路５及び表示回路８等に供給する。  
(b)太陽電池１１からの電流が予め設定した必要な電圧（１．４Ｖ）以下となった場合に、一次電池１５からの電流の供給をＯＮとし、一次電池１５からの電流を温度測定回路５及び表示回路８等に供給する。  
前記において、太陽電池１１からの電流が電圧１．４Ｖの状態は、太陽電池１１の性能により異なるが、概ねソーラーパネル１２に当たる光が、１００Lux 程度に相当する。
【００２２】
尚、この発明のデジタル温度計３０の切替回路２０の機能は上記の通りであり、特許文献１、２のダイオードは太陽電池側への電流の逆流防止、充電圧値の決定、降下した電圧の補正等の機能のための回路であり、レギュレーター（REGULATOR）１６を含む回路とは異なる機能である。
【実施例１】
【００２３】
図面に基づき、この発明の実施例を説明する。
【００２４】
［１］デジタル温度計３０の構成
【００２５】
(1) 各種回路５、８、１０等、表示画面７、太陽電池１１、一次電池１５等が取付られた基板（図示していない）を取り付けたベース板２３に、基板を覆うカバー２７を取り付けてある。ベース板２３の裏面に凹部が形成され、ゴム状の板磁石４３がはめ込まれている（図１（ｄ））。カバー２７の正面側に、窓（透明部分）２８、２９が形成され、窓２８から太陽電池１１のソーラーパネル１２が見えるように、窓２９から表示画面７が見えるように、それぞれ構成されている。
【００２６】
ベース板２３とカバー２７とは、ビス３１、３１で取り付けられ（図１（ｄ））、分解可能になっている。カバー２７を取り外しと、基板に設置したリチウム電池（例えば、株式会社東芝のコイン型、CR2450(560mA)。一次電池）１５を容易に交換できるようになっている。リチウム電池１５は、単独で約６年間持つようになっている。従って、太陽電池（例えば、三洋電機株式会社製のAM-1454）１１を併用すれば、更に長期に渡って（例えば１０年間）、電池１５を交換する必要がない。
【００２７】
(2) 基板の温度測定回路５に接続されたケーブル２ｂがベース板２３（カバー２７）の外方に伸び、ケーブル２ｂの先端にはコネクター３ｂが固定されている。一端にサーミスタ１（温度センサ。例えば、石塚電子の103J）を有するケーブル２ａは、必要な長さＬ１（例えば１ｍ）で形成され、他端にコネクター３ａが固定されている。コネクター３ａ、３ｂ同士を接続すれは、防水状態を保つことができる。
【００２８】
(3) ベース板２３の裏面の開口２６に、スイッチ１７（リチウム電池１５から切替回路２０への電流を強制的に遮断する）の操作部が、臨ませてある（図１（ｄ））。
【００２９】
(4) カバー２７の正面２７ａには、ソーラパネル１２、表示画面７の他スイッチ４０、３９が設けられている（図１（ａ））。スイッチ４０は、横長楕円形で、表面に「ＭＡＸ／ＭＩＮ」と表示され（図示していない）、基板の温度測定回路５に、所定期間内の「最高温度」を測定するかと、「最低温度」を測定するかとを、切り替えるスイッチである。また、スイッチ３９は、横長楕円形で、表面に「ＣＬＥＡＲ」と表示され（図示していない）、表示画面７のメイン表示部３４の温度表示を一旦消して、初期状態に戻すためのものである。
【００３０】
(5) (4) の設定に基づき、設定した温度範囲（例えば、−５０．０〜９０．０℃）で、表示画面７のメイン表示３４に温度が表示される（図３）。また、スイッチ４０の設定に従って、最高温度を設定した場合には表示画面７に「ＭＡＸ」３４が、最低温度を設定した場合には表示画面７で「ＭＩＮ」３５が、夫々表示される（図３）。
【００３１】
(6) また、リチウム電池１５の電圧が所定の電圧以下（例えば、２．７Ｖ以下）となった場合にはデイテクター（DETECTOR）４４により検出され（図２）、表示画面７の電池マーク３７が点灯する（図３）。また、その他、不具合が生じた場合には、例えば、表示画面７のメイン表示部３４に以下のように表示する。  
・「サーミスタ、リード線のショート」は「ＨＨＨ」
・「センサケーブルの断線、サーミスタの破損」は「ＬＬＬ」
・「基板回路の不具合」は「−−−」
【００３２】
(6) 以上のようにして、デジタル温度計３０を構成する（図１）。図２中４１はマイクロプロセッサー（ＣＰＵ）の一部である。また、図２中２１は太陽電池１１（ソーラーパネル１２）側への電流の逆流を防止するダイオードである。
【００３３】
［２］デジタル温度計３０の使用
【００３４】
(1) このデジタル温度計３０は、従来のデジタル温度計と同様に、測定個所にサーミスタ１を取り付け、測定作業上見やすく、かつ所定の光を確保できる場所に本体部分３２（ベース板２３・カバー２７・ケーブル２ｂ）を取り付けて使用する。この際、スイッチ１７をＯＮにする。
【００３５】
この場合、日常照度（２００Lux 程度）下では、太陽電池１１から供給される電流（電圧１．５Ｖ）で作動し、何らかの原因で、ソーラーパネル１２が遮られ、又は暗くなった場合、照度が１００Lux 以下（電圧が１．４Ｖ以下）となった場合には、切替回路２０の作動により、自動的に、リチウム電池１５から電流（電圧１．５Ｖ）が供給されるので、測定の中断が無い。
【００３６】
(2) 温度計の本体部分３２の取付位置（表示場面７の位置）と、測定個所（サーミスタ１取付け位置）との距離に応じて、所定長さＬ１（例えば、１ｍ）、Ｌ２（例えば、３ｍ、５ｍ等）を選択して、取付ける（図１（ａ））。従って、本体部分３２と、任意長さのケーブル２ｂとを組み合わせることにより、ケーブル２の長さをオーダーメイドで設定する必要がなく、本体部分３２を共通にできるので、材料に無駄を生じることなく、デジタル温度計３０を容易に量産できる。
【００３７】
また、デジタル温度計３０を設置後に、サーミスタ１部分が経年等の理由で破損した場合（表示画面７のメイン表示部３４に表示される）や、測定箇所にサーミスタ１を固着して、測定個所を変更する場合に、サーミスタ１付きのケーブル２ａのみを取り替えることにより、容易に対応できる。また、逆に、本体部分３２に不都合が生じた場合（表示画面７のメイン表示部３４に表示される）には、サーミスタ１付きのケーブル２ａをそのままにして、本体部分３２を取り換えることができる。また、本体部分３２とサーミスタ１付きのケーブル２ａとのどちらかに不都合があるかが不明な場合、コネクター３ａ、３ｂで分離すれば、不都合箇所の発見が容易にできる。
【００３８】
(3) また、通常、このデジタル温度計３０は、出荷から測定位置に設置するまで、スイッチ１７をＯＦＦとして、リチウム電池１５を予め収容した場合であっても、電池の消耗を防止することができる。万一、リチウム電池１５が消耗した場合には、デイテクター４４により検出され（図２）、表示画面７の電池マーク３７が点灯する（図３）。
【００３９】
［３］他の実施例
【００４０】
(1) 前記実施例において、ケーブル２の途中にコネクター３を設けたが、ベース板２３にコネクター２ｂを設けることもできる（図示していない）。
【００４１】
(2) また、前記実施例において、照度が１００Luｘ以下（電圧が１．４Ｖ以下）で、切替回路２０を作動させたが、温度測定回路５、表示回路７の必要電圧、太陽電池１１の性能等に応じて、適宜変更して使用することができる（図示していない）。
【００４２】
(3) また、前記実施例において、一次電池１５として、コイン型のリチウム電池を使用したが、必要な電圧、電流、寿命、交換等を考慮して、構造・形状等は、適宜選択して使用することができる（図示していない）。
【００４３】
(4) また、前記実施例において、ベース板２３、カバー２７の形状・構造も他の構成とすることもできる（図示していない）。
【００４４】
(5) また、前記実施例において、切替回路２０での設定電圧を１．４Ｖとしたが、１〜２Ｖ程度に設定することもできる。この場合、１〜２Ｖ程度とすれば、太陽電池１１や回路５、８を含むマイクロプロセッサー（ＣＰＵ）の適用範囲が広いので、汎用性がある。
【００４５】
(6) また、前記実施例において、防水機能を要さない場合には、本体部分３２（ベース板２３又はカバー２７）に一次電池１５を容易に取り換えられるような蓋を取付けて、電池収容部を露出させることもできる（図示していない）。
【００４６】
(7) また、前記実施例において、本体部分３２を測定位置で保持するする為に、ベース板２３に板磁石４３を取り付けたが、ベース板２３又はカバー２７の両側にフランジ２４、２４を連設して、フランジ２４の取付孔２５を使用してビス等で保持することもできる（図１鎖線図示２４、２５）。また、板磁石４３とフランジ２４とを併用することもできる。また、本体部分３２を設置場所４５の凹部４６に嵌挿して保持して、カバー２７の正面側２７ａのみを露出させることもできる（図５）。
【００４７】
(8) また、前記実施例において、温度センサ１として、サーミスタ測温体を使用したが、熱電対その他の温度センサを使用することもできる（図示していない）。
【００４８】
(9) また、前記実施例において、測定結果をメモする場合など、表示画面７のメイン表示部３４の温度表示を保持する「ＨＯＬＤ」機能を付加することもできる。この場合には、「ＨＯＬＤ」スイッチを設けると共に、「ＨＯＬＤ」状態を知らせる表示を表示画面７に設ける（図示していない）。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】この発明のデジタル温度計の外観で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図である。
【図２】この発明の実施例に使用する電源回路の概略した回路図である。
【図３】同じく表示画面の正面図である。
【図４】この発明のブロック図。
【図５】この発明のデジタル温度計の他の外観で、底面図を表す。
【符号の説明】
【００５０】
１    サーミスタ（温度センサ）
２、２ａ、２ｂ    ケーブル
３、３ａ、３ｂ    コネクタ
５    温度測定回路
７    表示画面
８    表示回路
１０  電源回路
１１  太陽電池
１２  ソーラーパネル
１３  レギュレータ（REGULATOR）
１５  リチウム電池（一次電池）
１６  レギュレータ（REGULATOR）
１７  スイッチ
２０  切替回路
２３  ベース板
２７  カバー
２８  窓（ソーラーパネル側）
２９  窓（表示画面側）
３０  デジタル温度計
３２  本体部分
３４  メイン表示部（表示画面）
【図１】
2006010463.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006010463.tif 000005
【図４】
2006010463.tif 000006
【図５】
2006010463.tif 000007