專利名稱：快速反應電子體溫計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種快速反應電子體溫計的設計，尤其是指其結構上在體溫計量測端前方用于與受測者量測部位相接觸的金屬頭部內，將感應元件及相接的導線與金屬頭部的內壁接觸緊貼，由于感應元件及導線本身導熱性好，當金屬頭部熱平衡時，導線及感應元件周圍亦即達到熱平衡，其所感應的溫度能達到快速導熱及迅速熱平衡的功能，以縮短量測時間。
背景技術：
傳統(tǒng)的電子體溫計在量測溫度時頗為耗時，1980～1990年代一些改進式的電子體溫計可縮短時間，但多使用了一些昂貴的元件。近期的一些電子體溫計的改進，其運用的原理主要著重在熱容積的縮小，以及減少用于量測溫度的感應元件及其周圍附近熱量透過金屬頭部大量向其他部分散失，以使感應元件附近迅速達成熱平衡，縮短量測時間。然而要達到良好的熱平衡及導熱的效果，必須有效縮小各部分元件體積，故其材料成本亦會增加，而就熱平衡的達成速度，除了金屬端部及其內填充介質可能向其他部分傳導大量熱量影響熱平衡的迅速達成外，連接于感應元件用以與主要電路相結合的金屬導線，導熱性良好，可能成為該結構中感應元件附近向外傳導散失熱能的主要部分，這是在本發(fā)明以前的體溫計設計都沒有考慮到的，也是本發(fā)明的重心所在。以下列出現(xiàn)有電子體溫計的缺點1、現(xiàn)有的電子體溫計(請參閱圖1所示)包含有體溫計本體10，一與本體10連接的量測端21，一設于量測端21端部的金屬頭部22，體溫計本體10包含有顯示元件13及按鍵開關14。
請參閱圖2所示，現(xiàn)有的電子體溫計的設于量測端21端部的金屬頭部22內含一水珠狀的溫敏電陰(Thermistor)23，該溫敏電阻23為充填于金屬頭部22內的導熱膠24所固定，并與導線25連接。
請參閱圖3所示，當開始量測溫度時，熱量自受測者傳導至金屬頭部22，如熱流31，然后傳遞至感應元件23，同時有很大部分的熱量向導熱膠24或藉由導熱膠24向量測端部21散失形成熱流32，也有一大部分的熱量由金屬頭部直接向量測端部21散失形成熱流33。有一部分的熱量經由導線25形成熱流34。這些熱流必須待各部分皆達到熱平衡后才會消失。由于金屬頭部22體積大，要達到熱平衡需花費很長的時間，約需60～90秒。
如上所述，現(xiàn)有的電子體溫計其量測耗時的主要原因是探頭(probe)部分，熱容積過大，而真正用于量測的感應元件要達到熱平衡需待整個探頭部分平衡后才可達成。
2、1980～1990年間，有許多專利提出縮短電子體溫計量測時間的方法。請參閱圖4所示，如美國專利4,183,248號所揭露的體溫計改進結構，其設有一體溫計本體41，包含有一金屬頭部42及密貼于其內部的第一溫敏電阻43和第二溫敏電阻44，金屬頭部42內部為一空腔45，而第一溫敏電阻43和溫敏電阻44連接有導線46，用以與主要電路相結合。另于金屬頭部42末側接近本體41量測端內設有加熱元件48，利用導線46與控制線路相結合。
請參閱圖5所示，當體溫計本體41用于量測體溫時，熱流51由金屬頭部42傳導至第一溫敏電阻43，然后至第二溫敏電阻44，此時熱量同時藉由金屬頭部42向體溫計本體41的量測部散失，形成熱流52及53。
該專利內容提出由于第一溫敏電阻43及第二溫敏電阻44間于量測開始時會有溫差，溫差達一定程度時，便啟動加熱元件48加溫，因此熱流52會因加熱元件48的加溫，形成熱阻而變小。熱流53的熱量則由加熱元件48補償。溫度量測的完成，只須等待第一溫敏電阻43附近熱平衡達成，即加熱元件48前端的金屬頭部42及導線46的熱平衡達成即可。由于向其他區(qū)域的熱流減少，熱平衡較易達成，故其宣稱量測時間可縮短至4～15秒內。
如上面所述，此種體溫計于金屬頭部42中未填充膠，可減少熱容積，透過金屬頭部42端部及側部二感應元件(如溫敏電阻43、44)測量溫度差異，控制加熱元件48提供熱源補償，使金屬頭部端部與其余部分形成熱阻(thermallyisolate)，以減少量測時間。
這種體溫計的缺點是必須使用加熱元件及較昂貴的微處理器來控制加熱元件，成本遠較現(xiàn)有的體溫計高。且經由導線46的熱流54未加以考慮，成為影響達成熱平衡時間的主要因素。
又如美國專利5,632,555號中也揭露了一種包含加熱元件及一昂貴的微處理器(microprocessor)，該微處理器主要是和預測式的演算法(predictive algorithm)推估量測結果，當探頭自基座取出后，加熱元件會將探頭的金屬頭部加熱至一特定溫度。而后利用預測式的演算法在感應元件實際量測到溫度的推估最終溫度，其宣稱量測時間約為4～15秒。
這些方式的體溫計包含有一個內建的加熱元件和/或較昂貴的微處理器及較復雜的電路。這些增加的元件及電路，導致價格較為昂貴，且產品體積必須較大，并不適合于家用。
3、于PCT WO 00/22396專利申請案中揭露了一種不需額外加熱的快速體溫計改進結構，請參閱圖6所示，其設有一體溫計本體61，包含有一量測端62、一設于本體61量測端62端部的金屬頭部63，金屬頭部63尖端內部含一感應元件64，該感應元件64以少許膠粘著于金屬頭部63內壁，并連接導線65用以與主要電路相結合。
請參閱圖7所示，其為圖6體溫計改進結構的熱流圖。當體溫計本體61開始量測溫度時，熱量自受測者傳導至金屬頭部63，如熱流71，然后傳導至感應元件64，同時會藉由金屬頭部63產生熱流72，并經由導線65產生熱流73。該專利利用減少金屬頭部63的熱容積及受測者體溫對較長的金屬頭部63的自然加熱形成熱阻，使熱流72減小。熱流73則藉由使用極細的導線縮小，該專利宣稱量測時間可縮短至20～30秒。
該體溫計的量測時間，取決于感應元件64附近的熱平衡的達成速度，其熱流有72及73，欲迅速達成平衡，必須有效減少感應元件64及金屬頭部63的熱容積，可能使用到較昂貴的元件，如其專利中揭露了其較適用的感應元件503FT-3P，而非現(xiàn)有的503ET，感應元件503FT-3P的價格約為現(xiàn)有503ET的四倍。
另其體溫計結構中即使使用較細的導線65，亦無法完全減少熱流73，當金屬頭部63因外界不斷熱量供應而達到熱平衡時，熱量仍會透過導線65不斷散失，使量測時間增長。由于該導線65亦為金屬，導熱性良好，可能成為該結構中感應元件64附近向外傳導散失熱能的主要部分。
就以往的這些專利，在增進量測速度的技術上，都著重在減少金屬頭部及現(xiàn)有體溫計金屬頭部內充填的介質對于感應元件附近達成熱平衡的影響，完全沒有考慮到導線對于該熱平衡達成速度的影響。
故由以上所述現(xiàn)有的體溫計于快速量測反應方面的技術上仍有許多的缺點。
本發(fā)明人基于產品不斷研究創(chuàng)新改進的理念，乃秉著多年從事產品設計開發(fā)的實務經驗，經由無數(shù)次的實際設作，致有本發(fā)明的產生。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種其感應的溫度能迅速達到熱平衡及快速導熱，以能快速顯現(xiàn)正確溫度的體溫計。其結構上是在體溫計量測端的金屬頭部內運用導線本身的自然彈力或導熱性佳的粘著劑，將感應元件及緊接的導線完全或大部分與金屬頭部的內壁接觸緊貼(至少0.3公分以上，優(yōu)選實施例為3公分)，以使導線部分不再成為感測元件周圍熱量散失的部分，更進一步成為能量補償?shù)膩碓?。當金屬頭部受外界受測者在量測時的自然加溫而達成熱平衡時，由于導線密貼于金屬頭部內壁，熱平衡亦隨即達成，也使感測元件周圍的熱平衡更易達成，以能快速顯示正確溫度，縮短量測時間。
以下僅通過具體實施例且結合附圖作詳細的說明，以更進一步了解與認識本發(fā)明的各項功能、特點。


圖1是現(xiàn)有電子體溫計的外觀示意圖。
圖2是現(xiàn)有電子體溫計的金屬頭部內部結構示意圖。
圖3是圖2的結構于量測時的熱流示意圖。
圖4是美國專利4,183,248號所揭露的金屬頭部內部結構示意圖。
圖5是圖4的結構于量測時的熱流示意圖。
圖6是PCT WO 00/22396專利申請案所揭露的金屬頭部內部結構示意圖。
圖7是圖6的結構于量測時的熱流示意圖。
圖8是本發(fā)明量測端的金屬頭部結構立體示意圖。
圖9是本發(fā)明量測端的金屬頭部內部結構示意圖。
圖10是圖9的結構于量測時的熱流示意圖。
圖號說明1量測端 11凹槽2金屬頭部 3 粘著劑4感應元件 5 導線6保麗龍 7 環(huán)側81、82、83、85熱流84 熱阻具體實施方式
請參閱圖8和9所示，本發(fā)明結構上設有一體溫計本體(圖式中未示出)，本體上可設有顯示器、開關等，由于其為現(xiàn)有結構茲不再贅述。本發(fā)明在體溫計本體前方一體延伸有量測端1，該量測端即體溫計本體優(yōu)選實施例是可由塑膠制成，量測端1的端部上結合一金屬頭部2，量測端1與金屬頭部2二者可以粘著劑3相結合。量測端1端部與金屬頭部2相結合的端部外側除了設一基本的階部外另外設有一凹槽11，該凹槽11與金屬頭部2用粘著劑3相結合時可自然形成膠環(huán)以具有防水的功效，并使粘著劑3更為牢固。
在金屬頭部2內部設置一溫度感應元件4，該感應元件4為一種與溫度相關的電阻，如現(xiàn)有的溫敏電阻503ET，感應元件2連接有導線5，以與計算及顯示溫度的主要電路相連接。
在金屬頭部2內，導線5利用本身的自然彈力或導熱性好的粘著劑3將感應元件4及所連接的導線5，以完全或大部分的型態(tài)而與金屬頭部2的內壁接觸緊貼(本發(fā)明優(yōu)選實施例是導線5前半段成直接貼靠，后半段成環(huán)繞貼靠狀)。如以較金屬頭部內徑為大的環(huán)繞直徑導線(感應元件4連接于導線5上)，然后以旋轉的方式強迫導線5塞入金屬頭部2內，由于現(xiàn)有感應元件4的導線5為銅包鋼線(CP wire)，其彈性極好，利用本身自然彈力即可緊貼于金屬頭部內壁。或者將感應元件4及所連接的導線5，以直接粘固方式固定于金屬頭部2的內壁以形成接觸緊貼狀。
該完全或大部分與金屬頭部2的內壁緊貼的導線5部分至少0.3公分以上，優(yōu)選實施例為3公分。
在與金屬頭部2的內壁接觸緊貼的導線5后端，使用與金屬頭部2內腔壁密合的硬質或軟質導熱系數(shù)低的固定件6，例如保麗龍、發(fā)泡棉等材料，利用固定件6與內腔壁的摩擦力或膨脹的力量固定導線5并防止導線5滑動，同時可用以連結金屬頭部2與量測端1的端部，并可充當粘著劑3的支撐，以防止粘著劑3向金屬頭部2前端內散布。該固定件6未裝入金屬頭部2前可為一直徑大于金屬頭部2內徑的立體半圓球狀，當裝入金屬頭部2中時其周邊環(huán)側7可受擠壓變形而與金屬頭部2的內壁緊壓貼觸，固定件6前方則成為一未與金屬頭部2內壁緊壓貼觸的圓錐狀，如此可使固定件6的周邊環(huán)側7與金屬頭部2的接觸面積較小，以有效減少熱容積。
請參閱圖10所示，當以本發(fā)明體溫計開始量測溫度時，熱量自受測者傳導至金屬頭部2，如熱流81，然后傳導至感應元件4，同時會藉由金屬頭部2產生熱流82，由于金屬頭部2外側的熱能供應充足，該熱流82并不大。另外感測元件4相對于導線5的熱容積較大，欲達成熱平衡需要較多的熱量。而導線5為金屬材質，導熱性好而又緊貼于金屬頭部2內側，因此會產生熱流83由導線5將熱能傳導至感應元件4。當然，導線5本身亦會向粘著劑3區(qū)域及量測端1產生熱流85，由于緊貼的導線5長度長，加上密貼于金屬頭部2，外界補充熱量快，導線5適當處會自然形成熱阻84，使熱流82對感應元件4周圍幾乎不會造成影響。
以感應元件4周圍區(qū)域的熱平衡分析，導線5部分的熱流不同于以前向外散失，反倒將熱量導向感應元件4。當周圍金屬頭部2達到熱平衡時，導線5及感應元件4的熱平衡亦會迅速達成，在不用額外加熱及使用昂貴元件下，可有效減少量測時間。經由本發(fā)明人不斷試驗，本發(fā)明體溫計的量測時間可縮短至10～25秒。
另外本發(fā)明的金屬頭部2長度上較現(xiàn)有的長(一般為9mm)，故其可增加金屬頭部2的內部空間，以利于導線5的繞設，以及增加與皮膚的感熱接觸面積。
綜上所述，本發(fā)明通過將體溫計金屬頭端中所設的感應元件及導線設計成與金屬頭部的內壁接觸緊貼，使導線部分不再成為感測元件周圍熱量散失的部分，更進一步成為熱量補償?shù)膩碓?，使體溫計能快速顯示正確溫度，減少量測所需時間。因此，本發(fā)明已突破現(xiàn)有體溫計的快速量測結構技術，目并未有相關的技術內容公開在先，符合發(fā)明專利條件。
以上為本發(fā)明所舉的實施例僅為便于說明而設，不應以此限制本發(fā)明的意義，即按照權利要求書的范圍所作的各種變換設計，均應包含在本發(fā)明的專利保護范圍中。
權利要求
1.一種快速反應電子體溫計，其體溫計本體在量測端端部通過粘著劑結合一金屬頭部，金屬頭部中設置一溫度感應元件及與溫度感應元件相連接的導線，其特征在于將感應元件及相連接的導線與金屬頭部的內壁接觸緊貼，使導線部分不再成為感應元件周圍熱量散失的部分，更進一步成為熱量補償?shù)膩碓?，以快速顯示正確溫度，減少量測所需時間。
2.如權利要求1所述的快速反應電子體溫計，其中，感應元件及相連接的導線是以完全或大部分形態(tài)與金屬頭部的內壁接觸緊貼。
3.如權利要求1所述的快速反應電子體溫計，其中，導線前半段是以直接貼靠、后半段是成環(huán)繞狀接觸緊貼于金屬頭部的內壁。
4.如權利要求1所述的快速反應電子體溫計，其中，在金屬頭部內設置一與金屬頭部內腔壁密合的硬質、導熱系數(shù)低的固定件，以具有固定導線的功效，并可用作粘著劑的支撐，以防止粘著劑向金屬頭部前端內散布。
5.如權利要求4所述的快速反應電子體溫計，其中，固定件采用軟質、導熱系數(shù)低的材料。
6.如權利要求4所述的快速反應電子體溫計，在其中，固定件裝入金屬頭部前為一直徑大于金屬頭部內徑的立體半圓球狀，當裝入金屬頭部后使固定件的周邊環(huán)側與金屬頭部的接觸面積較小，以有效減少熱容積。
7.如權利要求1所述的快速反應電子體溫計，其中，導線是以較金屬頭部內徑為大的環(huán)繞直徑，以旋轉的方式強迫塞入金屬頭部內。
8.如權利要求1所述的快速反應電子體溫計，其中，量測端端部與金屬頭部相結合的端部外側設有一凹槽。
全文摘要
一種快速反應電子體溫計為導熱結構的設計，以使感應的溫度能迅速達到熱平衡及快速導熱，以使溫度計能快速顯現(xiàn)溫度。結構上是在體溫計量測端前方用于與受測者量測部位相接觸的金屬頭部內，將感應元件及相接的導線與金屬頭部的內壁接觸緊貼，使導線部分不再成為感應元件周圍熱量散失的部分，更進一步成為熱量補償?shù)膩碓础．斀饘兕^部受外界受測者在量測時的自然加溫而達到熱平衡時，由于導線密貼于金屬頭部內壁，熱平衡亦隨即達成，也使感應元件周圍的熱平衡更易達成，以能快速顯示正確溫度，減少量測所需時間。
文檔編號G01K13/00GK1499181SQ02150330
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月4日 優(yōu)先權日2002年11月4日
發(fā)明者陳敏鏞 申請人:紅電醫(yī)學科技股份有限公司