(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象物の内部温度を精度良く求めることを可能とする技術を提供する。【解決手段】互いに対向する外面として第一面と第二面とを有し、測定対象物の内部温度の測定時に、前記第一面が前記測定対象物側に位置され、前記第二面が前記測定対象物から離れた外部環境側に位置される伝熱部１２１と、前記伝熱部１２１の前記第一面及び前記第二面における温度を計測する計測部１２２と、前記伝熱部１２１の前記第一面及び前記第二面の外周を囲む位置に配置され、前記測定対象物から前記伝熱部１２１を介さずに外部環境へ移動する熱の影響を無視できる程度に前記伝熱部１２１よりも高い熱抵抗値、又は前記伝熱部１２１と同じ熱抵抗値を有する断熱材１３とを備える。【選択図】図３
2018151322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する外面として第一面と第二面とを有し、測定対象物の内部温度の測定時に、前記第一面が前記測定対象物側に位置され、前記第二面が前記測定対象物から離れた外部環境側に位置される伝熱部と、
前記伝熱部の前記第一面及び前記第二面における温度を計測する計測部と、
前記伝熱部の前記第一面及び前記第二面の外周を囲む位置に配置され、前記測定対象物から前記伝熱部を介さずに外部環境へ移動する熱の影響を無視できる程度に前記伝熱部よりも高い熱抵抗値、又は前記伝熱部と同じ熱抵抗値を有する断熱材と、
を備えることを特徴とする内部温度測定装置。
【請求項２】
前記断熱材を第一の断熱材とし、前記伝熱部の前記第二面を覆う第二の断熱材を備え、前記第一の断熱材及び前記第二の断熱材の熱抵抗値を前記伝熱部よりも高く設定した請求項１に記載の内部温度測定装置。
【請求項３】
前記測定時に前記測定対象物側に位置される前記断熱材の面と前記測定対象物との間に防水性の層を備えた請求項１又は２に記載の内部温度測定装置。
【請求項４】
前記測定時に前記外部環境側に位置される前記断熱材の面と前記外部環境との間、及び前記伝熱部の第二面と前記外部環境との間に、前記断熱材よりも赤外線吸収率の低い層を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の内部温度測定装置。
【請求項５】
前記伝熱部と前記計測部がＭＥＭＳプロセスによって製造された熱流束センサを構成する請求項１〜４の何れか１項に記載の内部温度測定装置。
【請求項６】
前記伝熱部、前記計測部及び前記断熱材を収容する筐体を備え、
前記第一面又は前記第二面の法線方向から視た場合の前記断熱材の外形及びこれを内包する前記筐体の外形が、円又は五角以上の多角形である請求項１〜５の何れか１項に記載の内部温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の内部温度を測定する内部温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
深部体温を測定する装置として、断熱材の上下面にそれぞれ温度センサを取り付けた熱流束センサを用いるものが知られている。
【０００３】
図１は、熱流束センサを用いて、深部体温を測定する際の説明図である。図１に示す熱流束センサ１２は、伝熱部（断熱性部材）１２１と、伝熱部１２１の上面と下面の温度差及び下面の温度を測定する計測部１２２を備えている。
【０００４】
深部体温を測定する際、熱流束センサ１２は、図１（Ａ）に示しているように、当該熱流束センサ１２の下面が測定対象の体表面に密着される。このとき計測部１２２によって測定される断熱材下面の温度Ｔｒは、深部体温Ｔｂよりも低くなる。また、体表面に密着された熱流束センサ１２の計測部１２２によって測定される断熱材上面の温度Ｔtopは、
温度Ｔｒよりも低くなる。このときの熱の伝わりにくさを熱抵抗として示した熱等価回路は、図１（Ｂ）のように表される。尚、Ｒｘは、非発熱体である皮下組織の熱抵抗値、Ｒpkgは、伝熱部１２１の熱抵抗値、Ｒairは、断熱材上面から外気へ熱が放出される場合の外部熱抵抗値である。
【０００５】
体表面に密着させた熱流束センサの各部の温度が安定すると、皮下組織（非発熱体）を単位時間に通過する熱量と伝熱部１２１を単位時間に通過する熱量とが等しくなる。すなわち、熱流束センサの各部の温度が安定すると、以下の式（１）が成立する。
【０００６】
【数１】
2018151322.tif 000003
従って、熱流束センサの各部の温度が安定している場合、式（１）をＴｂについて解いた以下の式（２）により、深部体温Ｔｂを算出することができる。
【０００７】
【数２】
2018151322.tif 000004
このように深部体温を算出する内部温度センサが例えば、特許文献１で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１１４２９１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６１３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように皮下組織を単位時間に通過する熱量と伝熱部を単位時間に通過する熱量とが等しく、式（２）が成立している状況では、外部熱抵抗値Ｒairの影響を受けないが、
実際には、図２に示すように熱流束センサ１２の周囲、即ち横方向へ逃げてしまう熱流Ｉｙがある。以下、この現象を熱流束の横逃げとも称す。この熱流Ｉｙが大きく、無視できない状況では、横方向へ逃げる熱流Ｉｙに対する熱抵抗Ｒｙや、横方向へ逃げた熱が体表面から外部へ移動する際の熱抵抗値Ｒpkg´を考慮して、内部温度Ｔｂの推定式を式（３
）のように表すことができる。
【数３】
2018151322.tif 000005
なお、図２の例では、熱流束センサ１２の周囲には熱抵抗となるものがないので、Ｒpkg´＝０となり、内部温度Ｔｂの推定式は、式（４）のようになる。
【数４】
2018151322.tif 000006
式（４）では破線で囲んだ項に外部熱抵抗値Ｒairを含むことになり、この外部熱抵抗
値Ｒairが、熱流束センサ１２の周囲における対流や放射によって変化するので、これが
内部温度Ｔｂを推定する際の外乱要因となり、精度良く内部温度Ｔｂを推定できなくなるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、測定対象物の内部温度を精度良く求めることを可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の内部温度測定装置は、互いに対向する外面として第一面と第二面とを有し、測定対象物の内部温度の測定時に、前記第一面が前記測定対象物側に位置され、前記第二面が前記測定対象物から離れた外部環境側に位置される伝熱部と、前記伝熱部の前記第一面及び前記第二面における温度を計測する計測部と、前記伝熱部の前記第一面及び前記第二面の外周を囲む位置に配置され、前記測定対象物から前記伝熱部を介さずに外部環境へ移動する熱の影響を無視できる程度に前記伝熱部よりも高い熱抵抗値、又は前記伝熱部と同じ熱抵抗値を有する断熱材と、を備える。
【００１２】
このように断熱材を伝熱部と隣接して配置し、断熱材の熱抵抗値と伝熱部の熱抵抗値を同じにすることにより、熱流束の横逃げを防止し、外部環境の熱抵抗値の影響を受けずに測定対象物の内部温度を推定できるので、精度良く内部温度を求めることができる。なお、断熱材の熱抵抗値を伝熱部の熱抵抗値よりもやや高い値とした場合には、断熱材を設けない場合と比べて横流入する熱流束が生じ、これが外部環境の熱抵抗値の影響を受けてしまうため、精度良く内部温度を求めることができない。そこで、断熱材の熱抵抗値を伝熱部の熱抵抗値に対し、外部環境へ移動する熱の影響を無視できる程度に高くすることで、伝熱部から横逃げする熱流束、又は反対に伝熱部へ流入する熱流束を許容範囲内とし、精度良く内部温度を求めることができる。
【００１３】
また、本発明の内部温度測定装置は、前記断熱材を第一の断熱材とし、前記伝熱部の前
記第二面を覆う第二の断熱材を備え、前記第一の断熱材及び前記第二の断熱材の熱抵抗値を前記伝熱部よりも高く設定してもよい。
【００１４】
これにより、横逃げする熱流束が無視できる程度に少なくなり、外部環境の熱抵抗値の影響を受けずに測定対象物の内部温度を推定できるので、精度良く内部温度を求めることができる。
【００１５】
また、本発明の内部温度測定装置は、前記測定時に前記測定対象物側に位置される前記断熱材の面と前記測定対象物との間に防水性の層を備えてもよい。
【００１６】
これにより、断熱材に水分が付着して断熱性が低下し、測定精度が低下することを防止できる。
【００１７】
また、本発明の内部温度測定装置は、前記測定時に前記外部環境側に位置される前記断熱材の面と前記外部環境との間、及び前記伝熱部の第二面と前記外部環境との間に、赤外線吸収率の低い層を備えてもよい。これにより、外部から熱が流入して測定精度が低下することを防止できる。
【００１８】
また、本発明の内部温度測定装置は、前記伝熱部と前記計測部がＭＥＭＳプロセスによって製造された熱流束センサを構成してもよい。これにより、熱流束センサの熱抵抗を小さくし、精度良く内部温度を求めることができる。
【００１９】
また、本発明の内部温度測定装置は、前記伝熱部、前記計測部及び前記断熱材を収容する筐体を備え、前記第一面又は前記第二面の法線方向から視た場合の前記断熱材の外形及びこれを内包する前記筐体の外形が、円又は五角以上の多角形としてもよい。これにより、断熱材の外形を必要最小限の円形とするか、少なくとも矩形よりも円に近い多角形（即ち五角以上の多角形）として当該外形を矩形とするよりも小さくし、これを内包する筐体の外形も同様に小さくすることで、筐体と測定対象物との接触面積を少なくし、内部温度の測定時に、筐体を介して熱流束が逃げること（熱流束の横逃げ）を抑え、精度良く内部温度を求めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、測定対象物の内部温度を精度良く求めることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、熱流束センサを用いて、深部体温を測定する際の説明図である。
【図２】図２は、測定時に横方向へ逃げる熱流束の説明図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る内部温度測定装置の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、センサユニットの平面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る熱等価回路を示す図である。
【図６】図６は、実施形態２に係るセンサユニットの説明図である。
【図７】図７は、実施形態３に係るセンサユニットの説明図である。
【図８】図８は、実施形態４に係るセンサユニットの説明図である。
【図９】図９は、実施形態４に係るセンサモジュールの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態４に係るセンサモジュールの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〈実施形態１〉
図３は、本発明の第１実施形態に係る内部温度測定装置１０の概略構成を示す図、図４
は、センサユニット１０１の平面図である。図３に示しているように、内部温度測定装置１０は、センサユニット１０１と、本体１０２とを備え、センサユニット１０１と本体１０２とがケーブル１０３によって電気的に接続されている。
【００２３】
センサユニット１０１は、筐体１１と、この筐体１１の底部１１ａ上に配設された熱流束センサ１２、断熱材１３、演算回路１４、ターミナル１５を備える。尚、以下の説明において、各部（熱流束センサ１２等）の上、下、左、右とは、それぞれ、図３に示した状態にある各部の上、下、左、右のことである。また、図３の紙面と垂直な方向からみた手前側と奥側を前、後とし、この前後方向や左右方向などの上下方向と直交する方向を横方向とも称す。本例の内部温度測定装置１０は、センサユニット１０１の下面を測定対象物の表面に接触させて使用される。
【００２４】
筐体１１は、図４（Ａ）に示すように、上方から視た場合の外形、換言すると測定対象物との接触面（図４におけるＸ−Ｙ面）の外形が円形であり、この中央に熱流束センサ１２が配置され、熱流束センサ１２の周囲に外形を円形とした断熱材１３が配置されている。このように断熱材１３の外形を円形とすることで、測定対象物との接触面から上方へ移動する熱に対し、熱流束センサ１２を中心として必要最小限の範囲を断熱するように構成している。また、断熱材１３の外形は、最小限の円形に限らず、少なくとも矩形よりも円に近い多角形（即ち五角以上の多角形）とし、当該外形を矩形とするよりも小さくしてもよい。このように断熱材１３の外形を円形や五角以上の多角形（図４（Ｂ）は６角形の例）とし、これを内包する筐体１１の外形も図４（Ｃ）のように矩形に形成する場合と比べて小さくすることができ、筐体と測定対象物との接触面積を少なくし、内部温度の測定時に、筐体を介して熱流束が逃げること（熱流束の横逃げ）を抑えることができる。
【００２５】
また、筐体１１内に水が侵入すると、正確な温度計測が妨げられるため、筐体１１は、防水性を有していることが望ましい。
【００２６】
更に、筐体１１は、筐体１１又は断熱材１３よりも赤外線の吸収率の低い層を備え、断熱効果を高めることが望ましい。例えば、筐体１１の上面にアルミニウムを蒸着したフィルム１１９を貼り付ける等、金属薄膜を形成する。ここで、赤外線の吸収率の低い層とは、赤外線の吸収率を、赤外線波長約10μmに対して0.1以下とした層である。本実施形態では、筐体１１を構成している樹脂の赤外線吸収率が、０．９５であるところ、アルミニウムを蒸着したフィルム１１９を貼付したことにより、この部分の赤外線吸収率を０．０２５にしている。
【００２７】
また、筐体１１の底部１１ａは、必要な剛性が得られる範囲で、可能な限り薄く形成され、測定時に筐体１１の底部１１ａを介して外形側へ熱流束が逃げることを防止している。また、内部温度測定装置１０が、生体の内部温度の測定、即ち体温の測定に用いられる装置の場合、底部１１ａの下面（生体との接触面）に、平滑なシリコンシート等、生体に接触させた際に生体への刺激が少ない生体適合性を有した層を設けても良い。
【００２８】
熱流束センサ１２は、伝熱部１２１と、伝熱部１２１の下面（第一面）から上面（第二面）に伝達される熱流束を計測する計測部１２２とを備えている。計測部１２２は、例えば、サーモパイルにより、下面（温接点）２２ａと上面（冷接点）２２ｂとの温度差を検出し、基準温度として下面における温度を検出する。これに限らず、計測部１２２は、伝熱部１２１の下面（第一面）及び上面（第二面）における温度をそれぞれ計測し、この温度差（温度勾配）によって熱流束を計測するものであってもよい。
【００２９】
断熱材１３は、伝熱部１２１の下面及び上面の外周を囲む位置、即ち伝熱部１２１の下面や上面の法線と直交する方向において伝熱部１２１と隣接する位置に配置されている。
換言すると、熱流束センサ１２の側面、即ち伝熱部１２１の側面と隣接し、伝熱部１２１の下面と面一に筐体１１の底部１１ａ上に設けられている。また、断熱材１３は、熱流束センサ１２の伝熱部１２１と同じ熱抵抗値となるように構成されている。例えば、本実施形態では、熱流束センサ１２の伝熱部１２１と同じ熱伝導率の樹脂を用いて断熱材１３を構成することで、同じ熱抵抗値となるようにしている。
【００３０】
演算回路１４は、熱流束センサ１２から入力される測定値に基づいて、測定対象物の内部温度を算出して出力する回路である。この演算回路１４による内部温度の算出手順については後述する。また、演算回路１４は、１つの素子（集積回路等）であっても、複数の素子からなるユニットであっても良い。さらに、演算回路１４は、プログラミング可能な素子／ユニットであっても、プログラミングできない素子／ユニットであっても良い。
【００３１】
ターミナル１５は、ケーブル１０３に含まれる電源線及び信号線が接続される接続部である。
【００３２】
本体１０２は、信号線を介してセンサユニット１０１との間で通信を行うことにより、センサユニット１０１から内部温度の測定結果を受信する等の処理を行う制御部２２１や、受信した内部温度（測定結果）の表示を行う表示部２２２、内部温度の記録を行う記録部２２３、測定開始の操作や設定値の入力等の操作を行う操作部２２４、電源線を介してセンサユニット１０１へ電力を供給する電源部２２５を備えている。
【００３３】
本例の内部温度測定装置１０は、センサユニット１０１における底部１１ａの下面を、内部温度の測定対象物の表面に接触させて使用される。即ち、測定時に、熱流束センサ１２における伝熱部１２１の下面（第一面）が測定対象物側に位置され、上面（第二面）が測定対象物から離れた外部環境側に位置される。このとき伝熱部１２１の下面の温度Ｔｒは、内部温度Ｔｂよりも低くなる。また、伝熱部１２１の上面の温度Ｔtopは、温度Ｔｒ
よりも低くなる。このときの熱の低下の程度、即ち熱の伝わりにくさを熱抵抗として示した熱等価回路は、図５のように表される。尚、Ｒｘは、内部の熱源と表面との間に位置する非発熱体の熱抵抗値、Ｒpkgは、伝熱部１２１の熱抵抗値、Ｒpkg´は、断熱材１３の熱抵抗値、Ｒairは、外部環境の熱抵抗値である。
【００３４】
測定対象物に密着させたセンサユニット１０１の各部の温度が安定すると、非発熱体を単位時間に通過する熱量と伝熱部を単位時間に通過する熱量とが等しくなる。すなわち、熱流束センサ１２によって計測した熱流束に基づいて測定対象物の内部温度を推定できる。ここで、非発熱体内を移動する熱流束Ｉのうち、熱流束センサ１２の伝熱部１２１を介さずに横方向へ移動する熱流束、即ち横逃げする熱流束を考慮すると、内部温度の推定式は、次の式（５）となる。
【００３５】
【数５】
2018151322.tif 000007
この場合、外部環境の熱抵抗値Ｒairは、外部環境の対流や放射の状況によって変動す
ることになるので、これを規定値として内部温度を求めると、精度良く内部抵抗を推定することができなくなってしまう。そこで、本実施形態では、断熱材１３を伝熱部１２１と同じ熱伝導率の材料を用いて構成し、断熱材１３の熱抵抗Ｒpkg´と伝熱部１２１の熱抵
抗Ｒpkgとを同一にしている。即ち、Ｒpkg´＝Ｒpkgなので、内部温度の推定式を次式（
６）のように表すことができる。
【００３６】
【数６】
2018151322.tif 000008
このように本実施形態では、断熱材１３を熱流束センサ１２と隣接して配置し、断熱材１３の熱抵抗値と熱流束センサ１２（伝熱部１２１）の熱抵抗値を同じにしたことにより、横逃げする熱流束の横逃げを防止し、外部環境の熱抵抗値Ｒairの影響を受けずに測定
対象物の内部温度Ｔｂを推定できるので、精度良く内部温度Ｔｂを求めることができる。
【００３７】
〈実施形態２〉
図６は、実施形態２に係るセンサユニット１０１の構成を示す図である。実施形態２のセンサユニット１０１は、前述の実施形態１と比較して、伝熱部１２１の上面を覆う第二の断熱材２３を設けると共に、断熱材１３、２３の熱抵抗を伝熱部１２１よりも高くした構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、実施形態２において、前述の実施形態１と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。
【００３８】
前述の実施形態１では、断熱材１３の熱抵抗と伝熱部１２１の熱抵抗とを同じにすることで、外部環境の影響を除外したが、例えば実施形態１の構成で断熱材１３の熱抵抗を伝熱部１２１よりもやや高い値とした場合には、断熱材１３を設けない場合よりも横流入する熱流束が生じ、外乱要因を含むことになる。このため、単に断熱材１３を配置しても外部環境へ移動する熱流束の影響を除外することができない。
【００３９】
そこで、実施形態２では、熱流束センサ１２（伝熱部１２１）の上面に断熱材２３を配置し、断熱材１３、２３の熱抵抗を伝熱部１２１と比べて充分に高くした。この場合の熱等価回路は、図６のようになり、次式（７）で表される。
【００４０】
【数７】
2018151322.tif 000009
【００４１】
実施形態２では、断熱材１３、２３の熱抵抗Ｒpkg´が以下の式（８）のように熱流束
センサ１２の熱抵抗Ｒpkgと比べて充分に大きい。
【数８】
2018151322.tif 000010
【００４２】
このため熱流束センサ１２を介して外部環境へ移動する場合の熱抵抗と、断熱材１３を介して外部環境へ移動する場合の熱抵抗とがほぼ同じとなり、横逃げする熱流束が無視できる程度に小さくなるので、内部温度の推定式を次式（９）のように近似できる。
【数９】
2018151322.tif 000011
【００４３】
ここで断熱材１３、２３の熱抵抗を充分に大きくするとは、例えば熱流束センサ１２の熱抵抗Ｒpkgに対して５倍以上とし、横逃げする熱流束を許容範囲内に設定することであ
る。
【００４４】
断熱材１３、２３の熱抵抗を大きくする場合、断熱材１３、２３として発泡材を用いるのが効果的である。例えば、スポンジの熱伝導率は、０．０３［W/(m・K)］程度であり、熱流束センサ１２の伝熱部１２１を樹脂等で形成した場合に、断熱材１３、２３としてスポンジを用いることで、断熱材１３、２３の熱抵抗を伝熱部の熱抵抗に対して充分に大きくできる。
【００４５】
このように実施形態２では、熱流束センサ１２の周囲と上面とに断熱材１３、２３を配置し、断熱材１３、２３の熱抵抗を熱流束センサ１２（伝熱部１２１）と比べて充分に高くしたため、横逃げする熱流束が無視できる程度に少なくなり、外部環境の熱抵抗値Ｒairの影響を受けずに測定対象物の内部温度Ｔｂを推定できるので、精度良く内部温度Ｔｂ
を求めることができる。
【００４６】
〈実施形態３〉
図７は、実施形態３に係るセンサユニット１０１の構成を示す図である。実施形態２のセンサユニット１０１は、前述の実施形態１と比較して、断熱材１３の熱抵抗を外部環境の熱抵抗値Ｒairに対して充分に大きくした構成が異なり、その他の構成は同じである。
このため、実施形態３において、前述の実施形態１と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。
【００４７】
上述のように実施形態１の構成で断熱材１３の熱抵抗を伝熱部１２１よりもやや高い値とした場合には、横流入する熱流束の影響を除外することができない。そこで、実施形態３では、断熱材１３の熱抵抗を外部環境の熱抵抗値Ｒairに対して充分に大きくした構成
としている。この場合の熱等価回路は、図７のようになり、次式（１０）で表される。
【数１０】
2018151322.tif 000012
【００４８】
ここで実施形態３では、断熱材１３の熱抵抗Ｒpkg´を外部環境の熱抵抗値Ｒairに対して充分に大きくしており、式（１０）を次式（１１）のように変形することができる。
【数１１】
2018151322.tif 000013
このように断熱材１３の熱抵抗Ｒpkg´を外部環境の熱抵抗値Ｒairよりも大きく設定すると、横方向から熱流束センサ１２へ流入する熱流束が存在することになるが、この熱流束は、式（１１）のように外部環境の熱抵抗値Ｒairを含まない式で近似できるので、外
乱要因を除去して内部温度を推定できる。
【００４９】
ここで断熱材１３の熱抵抗を充分に大きくするとは、熱抵抗値Ｒairに対して例えば５
倍以上とし、熱流束センサ１２へ流入する熱流束を許容範囲内に設定することである。
【００５０】
断熱材１３の熱抵抗を大きくする場合、断熱材１３として発泡材を用いるのが効果的である。例えば、スポンジの熱抵抗は、０．０３［W/(m・K)］程度であり、断熱材１３としてスポンジを用いることで、断熱材１３の熱抵抗を外部環境の熱抵抗値Ｒairに対して充
分に大きくできる。
【００５１】
このように実施形態３では、断熱材１３の熱抵抗を外部環境の熱抵抗値Ｒairと比べて
充分に高くしたため、外部環境の熱抵抗値Ｒairの影響を受けずに測定対象物の内部温度
Ｔｂを推定できるので、精度良く内部温度Ｔｂを求めることができる。
【００５２】
〈実施形態４〉
図８は、実施形態４に係るセンサユニット１０１の構成を示す図である。実施形態４の内部温度測定装置１０は、前述の実施形態２と比較して、熱流束センサ１２をＭＥＭＳプロセスによって形成した熱流束センサ（以下、ＭＥＭＳチップとも称す）１２０に置き換えた構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、実施形態４において、前述の実施形態２と同一の要素には同符号を付して再度の説明を省略する。なお、実施形態４は、前述の実施形態２の熱流束センサ１２をＭＥＭＳチップ１２０に置き換えたが、他の実施形態１，３の熱流束センサ１２をＭＥＭＳチップ１２０に置き換えた構成としてもよい。
【００５３】
図９は、実施形態４のセンサモジュール２２０の構成を示す図である。センサモジュール２２０は、基板３１上に、シリコン等の半導体基板３２が設けられ、この半導体基板３２にサーモパイル等の計測部３３がＭＥＭＳプロセスによって形成されたＭＥＭＳチップ１２０を備えている。計測部３３は、半導体基板３２の下面（温接点）３２ａと上面（冷接点）３２ｂとの温度差や、下面における温度を検出する。実施形態４において、半導体基板３２は、伝熱部の一形態である。
【００５４】
ハウジング３６は、ＭＥＭＳチップ１２０を内部に収容する形で基材１２１上に配設されている。ハウジング３６は、ＭＥＭＳチップ１２０により安定して熱流束を計測するため、ハウジング３６内外の空気の出入を防止している。また、ハウジング３６は無くても良い。
【００５５】
また、基板３１上には、演算回路３４やターミナル３５が設けられている。演算回路３４は、ＭＥＭＳチップ１２０から入力される測定値に基づいて、測定対象物の内部温度を算出して出力する回路である。この演算回路３４による内部温度の算出手順は、前述の演算回路１４と同様である。ターミナル３５は、ケーブル１０３に含まれる電源線及び信号線が接続される接続部である。ターミナル３５及びケーブル１０３を介して本体１０２と通信が行われ、本体１０２にてセンサユニット１０１から内部温度の測定結果を受信する等の処理が行われる。
【００５６】
基板３１上にＭＥＭＳチップ１２０、演算回路３４、ターミナル３５、ハウジング３６を備えたセンサモジュール２２０は、筐体１１０内に収容されている。また、ＭＥＭＳチップ１２０の周囲、即ちハウジング３６の周囲には、断熱材１３が設けられ、ハウジング３６の上部には断熱材２３が設けられている。
【００５７】
筐体１１０は、使用時の衝撃等からセンサモジュール２２０及び断熱材１３，２３を保護し、センサモジュール２２０及び断熱材１３，２３の位置関係を保つように所定の剛性を有している。筐体１１０は、熱抵抗を大きくし、熱の逃げを少なくするため、発泡材又は中空構造を採用しても良い。
【００５８】
また、筐体１１０内に水が侵入すると、正確な温度計測が妨げられるため、筐体１１０は、防水性を有していることが望ましい。断熱材１３，２３に発泡材を用いる場合に、断熱材１３，２３が水を含むと断熱性が損なわれるため、筐体１１０が防水性を有していることが特に望ましい。
【００５９】
更に、筐体１１０は、赤外線の吸収率の低い層を備え、断熱効果を高めることが望ましい。例えば、筐体１１０の上面にアルミニウムを蒸着したフィルム１１９を貼り付ける等、金属薄膜を形成する。ここで、赤外線の吸収率の低い層とは、赤外線の吸収率を、赤外線波長約10μmに対して0.1以下とした層である。本実施形態では、筐体１１０を構成している樹脂の赤外線吸収率が、０．９５であるところ、アルミニウムを蒸着したフィルム１１９を貼付したことにより、この部分の赤外線吸収率を０．０２５にしている。
【００６０】
また、筐体１１０の底部１１０ａは、横方向の熱抵抗を大きくし、熱流束の横逃げを防止するため、できるだけ薄く形成されている。
【００６１】
なお、センサユニット１０１は、剛性の高い筐体にセンサモジュール２２０及び断熱材１３，２３を収容した構成に限らず、図１０に示すように、センサモジュール２２０及び断熱材１３，２３の周囲に可撓性のフィルムを設けた構成としてもよい。
【００６２】
図１０の例において、断熱材１３及びセンサモジュール２２０の下面、並びに断熱材１３の周囲には、防水性のフィルム１１８が貼り付けられている。また、断熱材１３，２３の上面には、防水性を有し、且つ赤外線吸収率が低いアルミ蒸着フィルム１１９が貼りつけられている。図１０のように断熱材１３及びセンサモジュール２２０を覆う部材をフィルムとすることにより、測定時に横方向へ逃げる熱流束に対する熱抵抗を高くし、熱流束の横逃げを抑えることができる。
【００６３】
また、実施形態によれば、熱流束センサをＭＥＭＳによって形成したＭＥＭＳチップ１２０としたことにより、熱流束センサの熱抵抗Ｒｍが、実施形態１〜３における熱流束センサ１２の熱抵抗Ｒpkgや、断熱材１３，２３の熱抵抗Ｒpkg´と比べて非常に小さいため、効果的に熱流束の横逃げを防止でき、精度良く内部温度を求めることができる。
【００６４】
上述した本発明の実施形態及び変形例はあくまでも例示に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。また、上述した実施形態及び変形例において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然にその組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  内部温度測定装置
１１  筐体
１１ａ  底部
１２  熱流束センサ
１３，２３  断熱材
１４  演算回路
１５  ターミナル
２２１  制御部
２２２  表示部
２２３  記録部
２２４  操作部
２２５  電源部
１０１  センサユニット
１０２  本体
１０３  ケーブル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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