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    公开号:WO1988008122A1
    申请号:PCT/JP1988/000360
    申请日:1988-04-08
    公开日:1988-10-20
    发明作者:Seigo Suzuki
    申请人:Terumo Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:G01K13-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 発明の名称
    [0002] 温 度 測 定 器 技術分野
    [0003] 本発明は温度測定器に関し、 一層詳細には、 金属製伝熱体を 有底筒状体で形成し、 この有底筒状体の外側面を被測定体に臨 ませ、 有底筒状体の内側にある面に電気絶縁膜を形成し、 この 面に温度検出素子を固着することにより被測定体の温度を可及 的に効率よく検出すると共に、 前記被測定体との間で電気絶緑 膜により電気的導通を完全に阻止し、 例えば、 医療分野におけ る血液温度測定 に適した温度検出を行う ごとを可能とする温 度測定器に関する。 背景技術
    [0004] 一般に、 種々の異なる産業分野において、 流体あるいは固体 等の被測定体の温度を検出すベく温度測定器が使用されている 例えば、 医療分野において、 人工心肺装置等を用いる体外循 環では、 低体温法、 常温循環法等に応じた各種体温コ ン ト ロ ー ルを行っており、 その際、 体外循環中の血液温度を種々の温度 測定器により測定している。 そこで、 この種の温度測定器と し て従来から使用されているものを第 1 図および第 2図に例示す る すなわち、 第 1図において、 参照符号 2 は従来技術に係る温 度測定器を示す。 この場合、 前記温度測定器 2 は合成樹脂製の 筒状体 4 と、 前記筒状体 4に対し開口側の端部を液密に固着し た有底管 6 と、 前記有底管 6の内部に着脱可能に配設された感 温体 8 とから基本的に構成されている。 そして、 前記筒状体 4 が人工肺等のハウジング： L0に接着されており、 有底管 6の底部 側が前記ハウジング 10の内部、 すなわち、 血液流路 12に所定の 長さだけ臨入している。
    [0005] このような構成において、 ハウジング 10の血液流路 12内に突 入しでいる有底管 Sが前記血液流路 12を流動する血液の温度を 感温体 8に伝え、 前記感温体 8を介して前記血液の温度が測定 されることになる。
    [0006] 然しながら、 前記温度測定器 2では、 有底管 6が血液流路 12 内に大きく突出しているためこの有底管 6の周囲に血流の乱れ を生じ、 前記有底管 6の周囲における血液凝集物を発生させる と共に、 血球に損傷を与える等の虞がある。
    [0007] さ らにまた、 第 2図において、 参照符号 14は従来技術に係る 他の温度測定器を示す。 この温度測定器 14は両端に循環管路 16- 16が接続自在な本体部 18を含み、 この本体部' 18の内部に画成さ れた血液流路 22に感温体 20が臨んでいる。
    [0008] 従って、 前記温度測定器 14では、 第 1図に示す温度測定器 2 と同様に、 感温体 20が血液流路 22内に突出するため前記感温体 20の周囲に血液凝集物が発生し易く、 しかも、 血球の損傷を惹 起するという不都合が指摘される。 この場合、 感温体 20の血液流路 22への突出量を可及的に小さ く選択することが考えられるが、 前記感温体 20に対する外気温 度の影響が著しく なり、 この感温体 20により血液温度を精度よ く測定することが不可能となつてしまう。
    [0009] しかも、 夫々の温度測定器 2および 14では、 特別な絶縁手段 を設けておらず、 このため、 血液流路 12、 22内の血液に電圧が 印加される場合があるという欠点が生ずる。 発明の開示
    [0010] 本発明は前記の不都合を克服するためになされたものであつ て、 略円筒状の一端を閉塞した実質的に有底筒状体であり且つ 熱良導体からなる金属製伝熱体を用意し、 この金属製伝熱体の 内側面に薄膜状に電気絶縁膜を形成すると共に、 所定の面積を 有し血液等の被測定体に接する一方の面に対する他方の面に前 記電気絶縁膜を介してサー ミ スタ等の温度検出素子を固着して 構成し、 これによつて血液の温度を測定する際に金属製伝熱体 を血液流路内に相当量だけ突出させる必要がなく、 しかも断面 コ字状の金属製伝熱体で前記温度検出素子を内包して不要な外 部温度 当該温度検出素子に影響を与えることを回避-して前記 血液温度を一挙に高精度に測定することが出来、 且つ前記血液 への電圧の印加を阻止可能にした温度測定器を提供することを 目的とする。
    [0011] 前記の目的を達成するために、 本発明は金属製伝熱体と温度 検出素子とを含み、 前記伝熱体は有底の筒状を呈し前記筒状体 の外部底面は被測定体に臨みこの筒状体の内部底面に電気絶縁 膜を形成すると共に、 当該筒状体の内部にあって前記電気絶緣 膜上に温度検出素子を固着し、 被測定体の温度を伝熱体を介し て温度検出素子で検岀し、 且つ前記電気絶縁膜により被測定体 と温度検出素子とを電気的に絶縁するよう構成することを特徵 とする。
    [0012] また、 本発明は伝熱体を構成する有底筒状体に温度検出素子 の接合面の面積より大きな面積を有する検知面部を形成し、 前 記伝熱体の内周面および前記検知面部の被測定体に臨む外側面 に対する内側面に電気絶縁膜を形成して前記内側面に温度検出 素子を固着し、— さらに前記伝熱体を保持体で保持するよう構成 することを特徵とする。
    [0013] また、 本発明は保持体に螺子部を形成し、 前記螺子部を介し て保持体に保持されている温度検出素子を被測定体からなる血 液流路を画成する体外血液循環回路構成部に着脱自在に装着す ることを特徴とする。
    [0014] また、 本発明は保持体が断熱材で形成してなることを特徵と する。
    [0015] また-、 本発明は温度検出素子をェポキシ系樹脂を介-して伝熱- 体に固着してなることを特徵とする。
    [0016] また、 本発明は伝熱体に対する電気絶縁膜の形成が蒸着して なることを特徵とする。
    [0017] また、 本発明は伝熱体に対する電気絶縁膜の形成が焼き付け てなることを特徵とする。 さ らに、 本発明は温度検出素子がサー ミ スタからなるこ とを 特徴とする。 図面の簡単な説明
    [0018] 第 1図および第 2図は従来技術に係る温度測定器の概略を示 す一部省略縦断説明図、
    [0019] 第 3図は本発明に係る温度測定器を組み込む中空糸型人工肺 の一部断面正面図、
    [0020] 第 4図は本発明に係る温度測定器の縦断面説明図、
    [0021] 第 5図は実験を行うための他の温度測定器の一部省略縦断面 図、 .
    [0022] 第 6図は別の実施態様に係る温度測定器の縦断説明図である c 発明を実施するための最良の形態
    [0023] 次に、 本発明に係る温度測定器について好適な実施態様を挙 げ、 添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
    [0024] 第 3図において、 参照符号 30は本発明に係る温度測定器を組 み込む中空糸型人工肺を示す。 前記中空糸型人工肺 30は略円筒 状のハウジング 32を含み、 前記ハウジング 32の内部に複数の中 空糸膜 34が配設される。 この場合、 中空糸膜 34はハウジング 32 の両端部に設けられる隔壁 36、 36を介してこのハウジング 32に 液密に保持されると共に、 前記隔甓 36、 36とハウ ジ ング 32の内 壁と中空糸膜 34の外壁とでガス室 38が画成される。 そして、 こ のガス室 38はハゥジング 32の側部に設けられたガス流入部 40と ガス流出部 42とに連通する。
    [0025] さ らに、 ハウジング 32の両端部には夫々外方に突出して血液 流入部 44と血液流出部 46とが形成される。 この場合、 第 3図中- 上方に膨出する血液流出部 46には血液流路 48が画成されており - 第 4図に示すように、 この血液流路 48には前記血液流出部 46の 側方から形成された孔部 50が連通する。 また、 前記孔部 50の端 部には螺孔 52が連通しており、 この孔部 50と螺孔 52とを介して 本実施態様に係る温度測定器 54が血液流出部 4 &に着脱自在に装 着される。
    [0026] すな-わち、 当該温度測定器 54はチタ ン、 ステンレス等の熱伝 導性に優れた金属からなる伝熱体 56を含み、 この伝熱体 56は一 端に円板状の検知面部 58を,有する実質的に有底円筒状を呈し、 前記伝熱 fe 56内に室 59を画成している。 伝熱体 56は血液流出部 46の孔部 50に嵌合するものであり、 検知面部 58の面積はこれに 固着されるサーミ スタ （後述する） の面積より十分大き く選択 する。 この場合、 実質的には、 前記検知面部 58の面積をサーミ スタの面積の 4倍以上に設定すれば、 外部からの温度変化等に 影響されることなく このサーミ スタにより高精度な温度測定作 業が可 _能となる。 局部的な温度変化が伝熱される藤に平均化さ れるからである。 - 次いで、 伝熱体 56の内周面および前記検知面部 58の内側面に 電気絶縁膜 60を蒸着する。 その際、 前記絶緣膜 60は S i O 2、 了 ルミナ-、 ボ リ テ ト ラ フルオルエチレンまたは S i N 3等で形成し · その厚さは、 1 ιτ！〜 2θ £ ΐη、 好ま しく は 4 u ir！〜 lO j -mに選 択しておく。
    [0027] そこで、 伝熱体 56の室 59内、 実質的には、 前記絶縁膜 60を形 成した検知面部 58の内側面にサ一 ミ ス タ 64がエポキシ系榭脂か らなるポッティ ング材 66を介して固着される。 前記サー ミ スタ 64には夫々 リ ー ド線 68 a 、 68 bの一端が接続されており、 前記 リ ー ド線 68 a 、 68 bの他端は保持体 69に固着されているコネク タ 70のピン 72 a、 72 bに電気的に接続される。 前記保持体 69は 塩化ビニル、 ウ レタ ン等の断熱性の高い材料で形成され、 一端 を伝熱体 56に固着すると共に、 その外周部に血液流出部 46の螺 孔 52に螺合する螺子部 74を設ける。 この場合、 血流流出部 46の 孔部 50内に伝熱体 56を嵌合し、 保持体 69の螺子部 74を螺孔 52に 螺着して当該温度測定器 54を前記血液流出部 46に装着する際、. 検知面部 58が血液通路 48を画成する周壁面と略同一面となる。 なお、 実際上、 前記検知面部 58を血液通路 48を画成する周壁面 から 1 誦程度だけ血液通路 48内に臨入させてもよい。
    [0028] 本実施態様に係る温度測定器は基本的には以上のように構成 されるものであり、 次にその作用並びに効果について説明する。 先ず、 中 糸型人工肺 30を図示しない体外循環回路に組み込 み、 この回路を流動する血液の温度測定を開始する。 すなわち、 血液流入部 44を介してハウ ジ ング 32内に血液が流入すると、 前 記血液はこのハウジング 32内に配設された複数の中空糸膜 34内 を通過して血液流路 48から血液流出部 46を介し、 例えば、 図示 しない熱交換器等へと送り出される。 その際、 ガス室 38に連通 するガス流入部 40から前記ガス室 38にガスを導入し、 血液と前 記ガスとを接触させてガス交換を行う。
    [0029] そこで、 血液流路 48を流動する血液は血液流出部 46に装着さ れた当該温度測定器 54を構成する伝熱体 56の検知面部 58の外側 面に接触する。 このため、 前記検知面部 58に接触する血液の温 度はサーミスタ 64に伝えられ、 その温度は温度信号としてリ ー ド線 68 a、 68 bに接続されるコネクタ 70を介して図示しない測 定装置等へ送給され、 前記血液の温度測定が行われることにな る o
    [0030] この場合、 本実施態様によれば、 伝熱体 56とサーミ スタ 64と の間に極めて薄肉な絶縁膜 60が存在するだけである。 このため、 電気絶縁効果によつて血液に電圧が印加されることを回避し、 且つ伝熱体 56からサ一ミスタ 64へと'効率的に温度が伝達される ことになる。 その際、 検知面部 58の面積をサ一ミスタ 64の面積 の 4倍以上に選択しているため、 '前記サ一ミスタ 64には局部的 な温度よりも寧ろ平均化された温度が伝達される。 しかも、 伝 熱体 56を有底であり、 すなわち、 断面コ字状に形成し、 この伝 熱体 56の室 59内にサーミ スタ 64を配設すると共に、 前記伝熱体 56の端部に室 59を閉塞するようにして断熱性に優れた保持体 69 を固着-している。 従って、 室 59内に^部の不要な温度が伝わる- ことがなく、 サ一ミ スタ 64には伝熱体 56の検知面部 58を介して 血液の温度だけが伝達され、 これによつて短時間で高精度な血 液温度測定作業を達成することが可能となる。
    [0031] さ らにまた、 当該温度測定器 54では伝熱体 56に比較的面積の 大きな検知面部 58を設け、 この検知面部 58を血液流出部 46の血 液流路 48を画成する内周面と略同一面上に配設している。 従つ て、 前記血液流路 48を流動する血液は伝熱体 56によつて乱流を 生ずることがなく、 血液凝集物の発生や血球の損傷等を回避す ることが出来、 効果的な血液の温度測定作業が行われる。
    [0032] しかも、 当該温度測定器 54は保持体 69の外周部に形成した螺 子部 74を介して血液流出部 46に着脱自在に装着されている。 従 つて、 前記温度測定器 54を種々の異なる装置に容易に取着する ことが可能となり、 極めて汎用性のある温度測定器を提供する ことが出来るという利点も挙げられる。
    [0033] ところで、 本実施態様では、 伝熱体 56に S i〇 2、 アルミ ナ等 を蒸着して電気絶縁膜 60を形成しているが、 例えば、 焼き付け により電気絶縁膜を形成することも可能である。
    [0034] すなわち、 先ず、 伝熱体 56を洗浄し、 特に前記伝熱体 56の焼 付面 （伝熱体 56の内周面および検知面部 58の内側面） に付着す る油性成分を除去する。 次いで、 前記伝熱体 56の焼付面にブラ スチ ング加工を施してこの伝熱体 56を再び洗浄する。 さ らに、 前記焼付面にポ リ エチレンテレフタ レー ト等のコ一ティ ング材 を吹き付けた後、 焼付工程により この焼付面に電気絶縁膜を形 成する-。 なお、 前記電気絶縁膜の厚さは、 前述した *気絶縁膜 60と同様に選択しておく。
    [0035] そこで、 このようにして形成された電気絶緣膜にエポキシ系 樹脂を介してサー ミ スタ 64を固着すればよい。 この場合、 焼き 付けにより形成された電気絶縁膜は蒸着により形成された電気 絶縁膜 60と同様な効果が得られることは容易に諒解されよう。 本出願人は当該温度測定器 54と第 5図に示す他の温度測定器 76とを用いて夫々の温度測定に要した時間を実験的に検出した。 この場合、 第 5図に示すように、 温度測定器 76は前述した当該 温度測定器 54と略同様に構成ざれるものであり、 同一の構成要 素には同一の参照数字に aを付してその詳細な説明は省略する。
    [0036] 図から容易に諒解されるように、 前記温度測定器 76では、 特 に伝熱体 56 a内にェポキシ系樹脂からなるポッティ ング材 78を 充塡し、 このポッティ ング材 78でサーミスタ 64 aを前記伝熱体 56 aから電気的に絶縁すると共に、 このサーミ スタ 64 aを保持 してい-る。
    [0037] そこで、 前記温度測定器 54と温度測定器 76とを図示しないコ ネクタに装着し、 · このコネクタの両端に内径 9. 575mmの管路を 接続しておき、 前記管路に 37での水道水を 2 Z m i n の流速で 供給して夫々の温度測定器 54、 76により測定温度に至るまでに 要した時間を表 1 に示す。 表 1
    [0038] 表 1から明らかなように、 温度測定器 54では、 特に、 熱体 56の検知面部 58に薄膜状の電気絶縁膜 60を介してサーミスタ 64 を固着するため、 このサー ミ スタ 64により温度測定を一層迅速 に遂行し得るという利点が顕在化する。
    [0039] さ らにまた、 本実施態様に係る温度測定器の他の実施態様を 第 6図に示す。 すなわち、 第 6図において、 参照符号 80は他の 実施態様に係る温度測定器を示し、 この温度測定器 80は略円筒 状を呈する保持体本体 82を舍み、 この本体 82は、 例えば、 ポ リ カーボネー トから形成されており、 その一端外周部に複数の孔 部 83が穿設される。 本体 82の他端には内周面部に螺子溝を刻設 したナツ ト部 84がー体的に形成されると共に、 長尺なテ一パ部 86が徐々に縮径しながらこのナツ 卜部 84と同軸的に延在してい る。 前記テーパ部 86は中空状を呈しており、 このテ一パ部 86の 端部に断面コ字状を呈する伝熱体 88が固着される。
    [0040] この場合、 伝熱体 88はその一端部に円板状の検知面部 90を設 け、 この検知面部 90の内側面並びに伝熱体 88の内周面に電気絶 縁膜 92が設けられる。 前記電気絶縁膜 92は前述した前記絶緣膜
    [0041] 60と同様に構成されるものであり、 その詳細な説明は省略する c さ らに、 前記絶緣膜 92を形成した検知面部 90の内側面にサー ミ スタ 94をポッティ ング材 96を介して固着すると共に、 このサ 一 ミ スタ 94に基板 98の一端部が接続される。 前記基板 98はテー パ部 86並びに本体 82内に延在して配設されており、 この基板 98 の他端部側に弾性体からなる保持部材 100 が固着される。 前記 保持部材 100 は本体 82内に圧入されて前記基板 98を保持してお り、 この保持部材 100 の端部に本体 82の孔部 83に嵌合する半球 状係止部 102 が形成され、 この係止部 102 を介して前記保持部 材 100 を本体 82に固定する。
    [0042] 一方、 当該温度測定器 80を装着する中空糸型人工肺の血液流 出部 104 の側方部には外方に膨出して連結部 106 が一体的に形 成される。 この連結部 106 の中央には血液流出部 104 の血液流 路 1Q8 に連通する孔部 110 が穿設され、 前記連結部 106 の端部 には螺子部 112 が形成される。
    [0043] このような構成において、 先ず、 温度測定器 80のテーパ部 86 を連結部 106 の孔部 110 に嵌合しナツ ト部 84を螺子部 112 に螺 着する。 そして、 テーパ部 86の大径な端部側が孔部 に圧入 して係止されることにより当該温度測定器 80が連結部 106 に装 着される際、 前記テーパ部 86の先端部に固着されている伝熱体 88©検知面部 90が血液流路 108 内に僅かに臨入することになるお この場合、 前記温度測定器 80では、 有底円筒体で実質的に断 面コ字状を呈する伝熱体 88を有し、 この伝熱体 88の内周面並び に検知面部 90の内側面に薄膜状の絶縁膜 92を設け、 この絶縁膜 92を介してサーミ スタ 94を前記検知面部 90に固着している。 従 つて、 前述した温度測定器 54と同様の作用益びに効果が得られ ることは勿論である。 産業上の利用可能性
    [0044] 以上のように、 本発明によれば、 断面コ字状を呈する金属製 伝熱体の被測定体に接触する一方の面に対応する他方の面に可 及的に薄肉状の電気絶緣膜を形成し、 この絶縁膜にサーミ スタ 等の温度検出素子を固着している。 このため、 被測定体の温度 は伝熱体を介して即座に温度検出素子へと伝えられ、 この温度 検出素子を介して極めて迅速に温度測定を行う ことが出来る。
    [0045] しかも、 温度検出素子を断面コ字状の伝熱体内に収容するた め、 この温度検出素子には被測定体の温度のみが伝達され、 従 つて、 種々の被測定体に対し効率的で且つ高精度な温度測定作 業を達成することが可能となるという効果が得られる。 その上- 温度検出素子と伝熱体との間を完全に電気的絶縁状態に確保す ることが出来、 被測定体に電圧が印加されるという虞がない。 さ らに、 当該温度測定器は種々の装置に対し容易に着脱自在に 構成されており、 極めて汎用性に優れた温度測定器を提供する ことが可能となる。
    [0046] 以上、 本発明について好適な'実施態様を挙げて説明したが、 本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、 例えば、 医 療分野の他、 種々の異なる分野における温度測定作業に適用さ れることが出来る等、 本発明の要旨を逸脱しない範囲において 種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    (1) 金属製伝熱体と温度検出素子とを含み、 前記伝熱体は有底 の筒状を呈し前記筒状体の外部底面は被測定体に臨みこの筒状 体の内部底面に電気絶縁膜を形成すると共に、 当該筒状体の内 部にあって前記電気絶縁膜上に温度検出素子を固着し、 被測定 体の温度を伝熱体を介して温度検出素子で検出し、 且つ前記電 気絶緣膜により被測定体と温度検出素子とを電気的に絶縁する よう構成することを特徴とする温度測定器。
    (2) 請求項 1記載の測定器において、 伝熱体を構成する有底筒 状体に温度検出素子の接合面の面積より大きな面積を有する検 知面部を形成し、 前記伝熱体の内周面および前記検知面部の被 測定体に臨む外側面に対する内側面に電気絶縁膜を形成して前 記内側面に温度検出素子を固着し、' ざらに前記伝熱钵を保持体' で保持するよう構成することを特徵とする温度測定器。
    (3) 請求項 2記載の測定器において、 保持体に螺子部を形成し- 前記螺子部を介して保持体に保持されている温度検出素子を被 測定体からなる血液流路を画成する体外血液循環回路構成部に 着脱自在に装着することを特徵とする温度測定器。
    (4) 請求項 3記載の測定器において、 保持体は断熱材で形成し- てなることを特徵とする温度測定器。
    (5) 請求項 1または 2記載の測定器において、 温度検出素子を エポキシ菜樹脂を介して伝熱体に固着してなることを特徵とす る温度測定器。
    (6) 請求項 1または 2記載の測定器において、 伝熱体に対する 電気絶縁膜の形成は蒸着してなることを特徵とする温度測定器'
    (7) 請求項 1 または 2記載の測定器において、 伝熱体に対する 電気絶縁膜の形成は焼き付けてなることを特徵とする温度測定
    (8) 請求項 1乃至 5のいずれかに記載の測定器において、 温度 検出秦罕はサ一 ミ スタからなることを特徴とする温度測定器。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    公开号 | 公开日
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    JPS63253223A|1988-10-20|
    EP0364579A1|1990-04-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP62/87732||1987-04-09||
    JP8773287A|JPS63253223A|1987-04-09|1987-04-09|Temperature measuring instrument|DE19883854048| DE3854048D1|1987-04-09|1988-04-08|Temperaturmessanordnung.|
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    JP14979588A| JPH0711457B2|1988-04-08|1988-06-16|流体温度検出装置およびその製造方法|
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