(57)【要約】【課題】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を通過する熱流束の大きさを簡便に異なるものとする。【解決手段】本発明に係る接触式内部温度計１００は、内部温度を算出するため被測定面に接触させる測定面２０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る第１の温度センサ積層体３３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る第２の温度センサ積層体３４を少なくとも有し、各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のフレキシブルプリント基板の第１の実装部分の面積よりも、前記第２のフレキシブルプリント基板の第２の実装部分の面積の方が大きい。【選択図】図３
2013210323.tif 000002
【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る第２の温度センサ積層体を少なくとも有し、
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のフレキシブルプリント基板における、前記第１の測定面側温度センサ及び前記第１の背面側温度センサが実装される部分である第１の実装部分の面積よりも、前記第２のフレキシブルプリント基板における、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が実装される部分である第２の実装部分の面積の方が大きい接触式内部温度計。
【請求項２】
前記第１のフレキシブルプリント基板は、前記コントローラと前記第１の測定面側温度センサ及び前記第１の背面側温度センサを接続する配線パターンが形成された帯状の第１の接続部分を有し、
前記第２のフレキシブルプリント基板は、前記コントローラと前記第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を接続する配線パターンが形成された帯状の第２の接続部分を有し、
前記第１の実装部分は、前記第１の接続部分の一端につながるとともに、前記第１の接続部分よりも幅が増加しており、
前記第２の実装部分は、前記第２の接続部分の一端につながるとともに、前記第２の接続部分よりも幅が増加している請求項１に記載の接触式内部温度計。
【請求項３】
前記第２の実装部分は、その少なくとも片面に、導電性薄膜のベタパターンが形成されている請求項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、特許文献１に開示されているように、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らしめた深部体温計が提案されている。この深部体温計は、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１２４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１記載の深部体温計では、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。ところで、かかる深部体温計において組によって断熱材の熱抵抗値を異なるものとする理由は、連立熱伝導方程式を解く上で必要な数の独立変数の値を求めるため、各組を通過する熱流束の大きさを異なるものとする必要があるためである。
【０００６】
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。
【０００７】
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】
【０００８】
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。
【０００９】
（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る第２の温度センサ積層体を少なくとも有し、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のフレキシブルプリント基板における、前記第１の測定面側温度センサ及び前記第１の背面側温度センサが実装される部分である第１の実装部分の面積よりも、前記第２のフレキシブルプリント基板における、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が実装される部分である第２の実装部分の面積の方が大きい接触式内部温度計。
【００１０】
（２）（１）において、前記第１のフレキシブルプリント基板は、前記コントローラと前記第１の測定面側温度センサ及び前記第１の背面側温度センサを接続する配線パターンが形成された帯状の第１の接続部分を有し、前記第２のフレキシブルプリント基板は、前記コントローラと前記第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を接続する配線パターンが形成された帯状の第２の接続部分を有し、前記第１の実装部分は、前記第１の接続部分の一端につながるとともに、前記第１の接続部分よりも幅が増加しており、前記第２の実装部分は、前記第２の接続部分の一端につながるとともに、前記第２の接続部分よりも幅が増加している接触式内部温度計。
【００１１】
（３）（１）又は（２）において、前記第２の実装部分は、その少なくとも片面に、導電性薄膜のベタパターンが形成されている接触式内部温度計。
【００１２】
（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】
【００１３】
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。
【００１４】
上記（３）の側面によれば、第１の温度センサと第２の温度センサの複数の組を通過する熱流束の大きさの差をさらに大きなものとすることができる。
【００１５】
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】
【００１６】
【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】放熱フィンの部分の断面積Ａ、周囲長Ｓ及び長さＬを示す図である。
【図７】図４のＶＩ矢視による温度センサ積層体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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は様々なものが考えられるが、本実施形態では、温度センサ積層体を構成するフレキシブルプリント基板の面積を温度センサ積層体間で異なるものとすることにより、各温度センサ積層体を通過する熱流束が異なるようにしている。ここで示した例では、第１のフレキシブルプリント基板３３ｃより第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの面積が大きくなっている。そして、フレキシブルプリント基板の温度センサ積層体の側面に突き出した部分は、プローブから伝わる熱を大気に放散する放熱フィンとして機能するが、その放熱能力は面積が大きいほど高くなるため、第１のフレキシブルプリント基板３３ｃに比して第２のフレキシブルプリント基板３４ｃが放散する熱量の方が大きくなる。その結果、第１の温度センサ積層体３３を通過する熱流束より第２の温度センサ積層体３４を通過する熱流束の方が小さくなると考えられる。
【００３５】
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は同形状のサーミスタを使用している。また、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は、その平面形状は互いに異なるが、材質及び厚さは同一である。このようにすると、複数種類の温度センサを用意する必要がなく、また、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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る。Ｔｍ１は第１のフレキシブルプリント基板３３ｃの厚さ方向中央における温度、Ｔｍ２は第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの厚さ方向中央における温度であり、Ｒｍは各温度センサと各フレキシブルプリント基板の厚さ方向中央との間の熱抵抗である。Ｔｅは外気温であり、Ｒｅ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と外気との間の熱抵抗である。そして、Ｔｂ＞Ｔ１１＞Ｔｍ１＞Ｔ１２及び、Ｔｂ＞Ｔ２１＞Ｔｍ２＞Ｔ２２が成立している。ｑｂ１は測定対象内部から第１のフレキシブルプリント基板３４ｃへと流れる熱流束を、ｑｍ１は第１のフレキシブルプリント基板３３ｃが放熱フィンとして機能することにより外気に放散される熱流束を、ｑｅ１は第１のフレキシブルプリント基板３３ｃから第１の背面側温度センサ３３ｂを通して外気へと放散される熱流束をそれぞれ示す。また、ｑｂ２は測定対象内部から第２のフレキシブルプリント基板３４ｃへと流れる熱流束を、ｑｍ２は第２のフレキシブルプリント基板３４ｃが放熱フィンとして機能することにより外気に放散される熱流束を、ｑｅ２は第２のフレキシブルプリント基板３４ｃから第２の背面側温度センサ３４ｂを通して外気へと放散される熱流束をそれぞれ示す。
【００３８】
ここで、図に示した系が定常状態にあると仮定すると、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における温度の収支が０となることより、次式が成立する。
【００３９】
【数１】
2013210323.tif 000003
このとき、
【００４０】
【数２】
2013210323.tif 000004
である。ただし、αは空気の熱伝達率、λはフレキシブルプリント基板の熱伝導率であり、図６に示すように、Ａ１、Ａ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｌ１及びＬ２はそれぞれ第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の放熱フィンの部分の断面積Ａ、周囲長Ｓ及びフレキシブルプリント基板のフィンとみなす部分の長さＬである。
【００４１】
数２を数１に代入し、
【００４２】
【数３】
2013210323.tif 000005
とおくと、数１は次のように変形される。
【００４３】
【数４】
2013210323.tif 000006
【００４４】
数４からＲｂを消去し、Ｔｂについて解くと、
【００４５】
【数５】
2013210323.tif 000007
が得られる。
【００４６】
このとき、
【００４７】
【数６】
2013210323.tif 000008
より
【００４８】
【数７】
2013210323.tif 000009
となる。また、定義より
【００４９】
【数８】
2013210323.tif 000010
（λＴ：温度センサの熱伝導率、Ｌ：フレキシブルプリント基板のフィンとみなす部分の長さ）
とおき、各温度センサの測定結果及び数７、数８を数５に代入することにより、内部温度Ｔｂを算出することができる。
【００５０】
図６は、図４のＶＩ矢視による温度センサ積層体の平面図である。そして、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の双方において、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はそれぞれ第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より平面視における面積が大きく、各温度センサの外周に若干はみ出す形状となっている。ここで、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は、それぞれ長く伸びた帯状の第１の接続部分３３ｄ及び第２の接続部分３４ｄと、第１の接続部分３３ｄ及び第２の３４ｄの一端に繋がり、第１の接続部分３３ｄ及び第２の３４ｄよりも幅が増加していて、各温度センサが実装される第１の実装部分３３ｅ及び第２の接続部分３４ｅを備えている。
【００５１】
本実施形態では、同図に示すように、第１の実装部分３３ｅの面積よりも、第２の実装部分３４ｅの面積の方が大きくなっている。これにより、第２の実装部分３４ｅはより大きな放熱能力を有することとなる。
【００５２】
なお、第１の実装部分３３ｅ及び第２の実装部分３４ｅの平面形状として、本実施形態では、概ね矩形の形状を示したが、これに限定されるものではなく、円形、楕円形、半円系等任意の形状を用いてよい。なお、第２の実装部分においてまた、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において第１の接続部分３３ｄ及び第２の接続部分３４ｄは、各温度センサを回路基板１７（図３参照）に電気的に接続するための配線パターンが形成されている部分であるが、これは必須のものではなく省略してもよい。その場合、各温度センサと回路基板１７を繋ぐための適宜のケーブルを第１の実装部分３３ｅ及び第２の実装部分３４ｅに接続するとよい。
【００５３】
さらに、第２の実装部分３４ｅの両面は導電性薄膜により覆われており、いわゆるベタパターンが形成されている。これは、第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの基材は前述したようにポリイミド等の絶縁材料であり、その熱伝達率は高くないため、その表面に熱伝達率の高い導電性の被膜を設けることにより面内の熱伝達をスムースにすることで、第２の実装部分３４ｅの放熱能力を向上させるためである。この導電性薄膜は、第２のフレキシブルプリント基板３４ｃの配線パターンを形成する際に同時に形成するとよい。なお、この導電性薄膜は、第２の実装部分３４ｅの両面に設けることが好ましいが、いずれかの片面であってもよい。また、導電性薄膜のベタパターンは、各温度センサを回路基板１７（図３参照）に電気的に接続するための配線パターンと接続されていても、絶縁されていてもよい。なお、第１の実装部分３３ｅと第２の実装部分３４ｅの放熱能力により大きな差異を設ける観点からは、第１の実装部分３３ｅには導電性薄膜のベタパターンを設けないほうがよいが、設けても特段の支障はない。
【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５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、３３ｄ  第１の接続部分、３３ｅ  第１の実装部分、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、３４ｄ  第２の接続部分、３４ｅ  第２の実装部分、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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