专利名称：形成夹层温度感测头及具有形成夹层温度感测头的体温计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗诊断器具及其部件，特别是一种形成夹层温度感测头及具有形成夹层温度感测头的体温计。
背景技术：
依据美国第4,183,248号专利所揭示，在健康照护(health care)的使用领域上，电子式体温计(electronic thermometers)较传统玻璃体温计(glassthermometers)具有更多的优点，例如，可以免除玻璃体温计的杀菌程序(sterilization procedure)；避免体温计掉落时摔破的风险；数位式温度显示方式可以避免温度读取时的错误；透过适当的电路设计提高的精确度和准确度，可以精确测量到1/10的华氏温度并予以显示。
然而，存在缓慢时间响应(slow time response)是电子温度计长久以来存在着的问题，主要原因是温度感测头(probe)具有质量(mass)和热容量(heat capacity)，使温度感测头无法立即由室温改变为人体温度，一般而言，温度感测头被量测到最终稳定温度值(final stabilized temperature)约需1.5至2分钟。
为了加速时间响应，传统技术提出在感测头前端使用金属端部构件(metaltip)以提高热传导率，而美国第4,183,248号专利揭露一种电子式体温计感测头(electronic thermometer probe)，其包括两个温度感测器(temperaturesensors)及一个加热线圈(heater coil)。加热线圈为用来热隔离(thermallyisolate)端部构件以移除冗长的热时间延迟(long thermal time delays)。美国第4,183,248号专利宣称其体温计仅需16秒的测量时间(measurementtime)。
美国第5,632,555号专利为利用加热器来提升金属端部构件的温度，并利用微处理器的预测逻辑(prediction algorithm)决定最终温度，美国第5,632,555号专利宣称其体温计仅需4-15秒的测量时间。
然而上述体温计由于内建加热器或微处理器，因此存在电路复杂、成本昂贵及高能量消耗(high energy consumption)的问题。
为了解决上述问题，美国第6,419,388号专利提出一种医用体温计(medical thermometer)，其包括借以接触病人皮肤的中空金属端部构件(hollow metal tip)及温度感测器。中空金属端部构件具有圆锥鼻部(conicalnose portion)；温度感测器固着(mounted)在圆锥鼻部内以产生代表中空金属端部构件温度的信号。中空金属端部构件的长度/直径比至少为3∶1。美国第6,419,388号专利宣称其无须使用加热器便可提供小的热容量及热隔离的功能，故其体温计仅需20-30秒的测量时间。
然而美国第6,419,388号专利的问题在于将用以传递温度信号的信号线暴露在中空金属端部构件内的空气中，并直接忽略此热流路径(heat flow path)，导致其体温计仍须20-30秒的测量时间。
如图1所示，传统的医疗体温计1包括金属端部(metal tip)2、温度感测器4、传输线9及塑胶感测头本体(plastic probe body)13。
金属端部2借由黏着剂16连接于塑胶感测头本体13。金属端部2主要由管状(tubular)薄金属材料制成，并密闭于末端部(end)15。末端部15包括圆锥部(conical portion)17及密闭圆锥部17的平坦圆形平面18。
温度感测器4借由导热胶7固着(mounted)于圆锥部17内面。金属端部2的其他空间最好不含有导热胶而由充填空气。
传输线9连接于温度感测器4及用来计算并显示温度感测器所测温度的电路之间。
金属端部2具有围绕形成中空腔体(hollow cavity)8用来接触病人皮肤的接触面3。
如图2所示，传统的医疗体温计1使用时，温度感测头本体13接近金属端部2的热流路径(heat flow)热沿着路径20由病人皮肤转移至金属端部2。同时热亦沿着路径21流经金属端部2及沿着路径22流经传输线9。
由于病人皮肤覆盖着整个金属端部2，因此整个包覆病人皮肤的金属端部2如同一个加热器，使沿着路径21的热流相对微小，而且末端部15及感测头本体13间的金属端部如同热隔离区。
未做任何处理的传输线9电性连接热敏电阻4至电路板上，并忽略其热流不计。
由于上述传统体温计将用以传递温度信号的信号线暴露在中空的金属端部2构件内的空气中，并直接忽略此热流路径(heat flow path)，导致其体温计仍须20-30秒的测量时间。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有高速时间响应、结构简单的形成夹层温度感测头及具有形成夹层温度感测头的体温计。
本实用新型形成夹层温度感测头包括感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器设置于夹层间隙内；具有形成夹层温度感测头的体温计包括显示部、形成夹层温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关。
其中传递温度信号的传输线的部分传输线设置于中空端部构件内、外侧壁形成的夹层间隙内。
部分传输线以螺旋状方式固接于夹层间隙内。
一种具有形成夹层温度感测头的体温计，它包括显示部、形成夹层温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关；形成夹层温度感测头包括与显示部整合而不可分离本体构件的感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；显示结构包括显示器及与显示器连接的电路；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器及部分传输线设置于夹层间隙内。
一种具有形成夹层温度感测头的体温计，它包括设有第二连接结构的显示部、形成夹层温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关；形成夹层温度感测头包括与显示部构成可分离本体构件的感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器、连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线及设置于温度感测头中与传输线连接的第一连接结构；显示结构包括显示器及与显示器连接的电路；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器及部分传输线设置于夹层间隙内。
第一连接结构为公接头的信号端子座；第二连接结构为与公接头信号端子座匹配的母接头的插槽。
由于本实用新型形成夹层温度感测头包括感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器设置于夹层间隙内；具有形成夹层温度感测头的体温计包括显示部、形成夹层温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关。使用时，温度感测头本体接近金属中空端部构件的热流路径为热沿着路径由病人皮肤进入中空端部构件的外侧壁；同时热亦沿着路径流经金属中空端部构件及沿着路径流经传输线；由于病人皮肤覆盖着整个中空端部构件，因此，整个包覆病人皮肤的中空端部构件如同一个加热器，使沿着路径的热流相对微小；由于中空端部构件由形成夹层间隙的内侧壁及外侧壁构成，温度感测器设置于由内、外侧壁形成的夹层间隙内；由于夹层间隙形成狭窄而封闭的热隔离区，因此不仅可以迅速导引来自外侧壁传导进来的热能，同时可借内侧壁来减缓或阻绝热能流向中空腔体；热容值也因内侧壁隔离了中空腔体的空气而降低，进而阻止了连接于温度感测器的传输信号的传输线的形成热流，或使传输线能迅速达到均衡温度，俾便能迅速使温度感测器达到热饱和，进而减少时间响应，体温计所需温度测量时间也得以大幅减少。不仅具有高速时间响应，而且结构简单，从而达到本实用新型的目的。
图1、为习知的体温计结构示意剖视图。
图2、为习知的体温计热流路径示意图。
图3、为本实用新型形成夹层的温度感测头结构示意剖视图。
图4、为本实用新型具有形成夹层温度感测头的体温计结构示意剖视图。
图5、为本实用新型具有形成夹层温度感测头的体温计结构示意剖视图(显示本体与感测头本体构成可分离本体构件)。
图6、为本实用新型形成夹层温度感测头热流路径示意图。
图7、为本实用新型形成夹层温度感测头结构示意剖视图(信号线以螺旋状方式固接于夹层间隙)。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型形成夹层温度感测头100包括感测头本体(probebody)130、固接于感测头本体130的中空端部构件(hollow tip member)20、温度感测器40及一组传输线90。
中空端部构件20具有作为热接触面(thermal contact surface)的外侧壁30a及围绕形成中空腔体(cavity)80并与外侧壁30a间形成夹层间隙80b的内侧壁30b，以使夹层间隙80b形成狭窄且封闭的热隔离区，并于内侧壁30b上设有开口80a。中空端部构件20前端形成密封的前端部150。
温度感测器40可选择设置在前端部150的位置，例如设置于夹层间隙80b内，借以感测作为热接触面的外侧壁30a的温度并产生温度信号。
一组传输线90连接于温度感测器40借以传递温度信号。传输线90可选择至少一部分90a设置于夹层间隙80b内。由于夹层间隙80b形成狭窄而封闭的热隔离区，因此其热容值可达到最小，不仅可以迅速导引来自外侧壁30a传导进来的热能，同时可借由内侧壁30b来减缓或阻绝热能流向中空腔体80。
传输线90穿过设置于内侧壁30b上的开口80a进入中空腔体80，部分传输线90a借由导热胶70固着于夹层间隙80b内，而内侧壁30b可选择在端部处向外侧壁30a内缩。
如图4所示，本实用新型具有形成夹层温度感测头的体温计10包括显示部(display portion)140b、形成夹层温度感测头100、安装于显示部140b内的显示结构50及用以切换显示结构50的操作或关闭(on and off)的电源开关250。
形成夹层温度感测头100包括与显示部(display portion)140b整合而不可分离本体构件(body member)140的感测头本体(probe body)130、固接于感测头本体130的中空端部构件(hollow tip member)20、温度感测器40及一组传输线90。
中空端部构件20具有作为热接触面(thermal contact surface)的外侧壁30a及围绕形成中空腔体(cavity)80并与外侧壁30a间形成夹层间隙80b的内侧壁30b，以使夹层间隙80b形成狭窄且封闭的热隔离区，并于内侧壁30b上设有开口80a。中空端部构件20前端形成密封的前端部150。
温度感测器40可选择设置在前端部150的位置，例如设置于夹层间隙80b内，借以感测作为热接触面的外侧壁30a的温度并产生温度信号。
一组传输线90连接于温度感测器40借以传递温度信号。传输线90可选择至少一部分90a设置于夹层间隙80b内。由于夹层间隙80b形成狭窄而封闭的热隔离区，因此其热容值可达到最小，不仅可以迅速导引来自外侧壁30a传导进来的热能，同时可借由内侧壁30b来减缓或阻绝热能流向中空腔体80。
传输线90穿过设置于内侧壁30b上的开口80a进入中空腔体80，部分传输线90a借由导热胶70固着于夹层间隙80b内，而内侧壁30b可选择在端部处向外侧壁30a内缩。
显示结构50包括显示器48及与显示器48连接的电路45。电路45连接传输线90以取得温度信号，并驱使显示器48显示对应的温度。
如图5所示，本实用新型具有形成夹层温度感测头的体温计10包括显示本体(display portion)154、形成夹层温度感测头100、安装于显示本体154内的显示结构50及用以切换显示结构50的操作或关闭(on and off)的电源开关250。
显示本体154中设有第二连接结构92。
形成夹层温度感测头100包括与显示部(display portion)154构成可分离本体构件(body member)150的感测头本体(probe body)152、固接于感测头本体130的中空端部构件(hollow tip member)20、温度感测器40、第一连接结构91及一组传输线90。
中空端部构件20具有作为热接触面(thermal contact surface)的外侧壁30a及围绕形成中空腔体(cavity)80并与外侧壁30a间形成夹层间隙80b的内侧壁30b，以使夹层间隙80b形成狭窄且封闭的热隔离区，并于内侧壁30b上设有开口80a。
温度感测器40可选择设置在中空端部构件20前端，例如设置于夹层间隙80b内，借以感测作为热接触面的外侧壁30a的温度并产生温度信号。
一组传输线90连接于温度感测器40借以传递温度信号。传输线90可选择至少一部分90a设置于夹层间隙80b内。由于夹层间隙80b形成狭窄而封闭的热隔离区，因此其热容值可达到最小，不仅可以迅速导引来自外侧壁30a传导进来的热能，同时可借由内侧壁30b来减缓或阻绝热能流向中空腔体80。
传输线90穿过设置于内侧壁30b上的开口80a进入中空腔体80，部分传输线90a借由导热胶70固着于夹层间隙80b内，而内侧壁30b可选择在端部处向外侧壁30a内缩。
安装于与感测头本体152分离的显示本体154内的显示结构50包括显示器48及与显示器48连接的电路45。电路45连接传输线90以取得温度信号，并驱使显示器48显示对应的温度。
设置于感测头本体152中的第一连接结构91与传输线90连接，其较佳选择为公接头(male connector)的信号端子座。设置于显示本体154中的第二连接结构92经传输线93与电路45连接，其较佳选择为与公接头(maleconnector)信号端子座匹配的母接头(female connector)的插槽。
上述各形成夹层温度感测头100的中空端部构件20(hollow metal tip)的外侧壁30a的较佳选择为金属材料，例如为不锈钢、银或白金等具有高导热率的材料；其形状可为前端部则半球形、钟形或椭圆球形的管状(tubular)。内侧壁30b可选择金属材料或隔热材料。
温度感测器40较佳选择为热敏电阻，其与传输线90a均可透过导热胶固着于中空端部构件20的外侧壁30a内侧，导热胶可选择环氧树脂等具良好导热性质的绝缘材料。
传输线90可由一对信号以上的信号线构成。
如图7所示，部分传输线90a亦可以螺旋状方式固接于夹层间隙内以加速导热效果，进而使温度感测器40迅速达到热饱和而缩短量测时间。
使用时，如图6所示，温度感测头本体130接近金属中空端部构件20的热流路径(heat flow)为热沿着路径200由病人皮肤进入中空端部构件20的外侧壁。同时热亦沿着路径210流经金属中空端部构件20及沿着路径220流经传输线90a。由于病人皮肤覆盖着整个中空端部构件20，因此，整个包覆病人皮肤的中空端部构件20如同一个加热器，使沿着路径210的热流相对微小。
本实用新型主要特点是中空端部构件20由形成夹层间隙80b的内侧壁30b及外侧壁30a构成，然后，将温度感测器40或部分传输线90a设置于由内、外侧壁30b、30a形成的夹层间隙80b内。由于夹层间隙80b形成狭窄而封闭的热隔离区，因此不仅可以迅速导引来自外侧壁30a传导进来的热能，同时可借内侧壁30b来减缓或阻绝热能流向中空腔体；热容值也因内侧壁隔离了中空腔体的空气而降低，进而阻止了连接于温度感测器40的传输信号的传输线90的形成热流，或使传输线90能迅速达到均衡温度(equilibrium temperature)，俾便能迅速使温度感测器40达到热饱和，进而减少时间响应，体温计所需温度测量时间也得以大幅减少。
权利要求1.一种形成夹层温度感测头，它包括感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；其特征在于所述的中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器设置于夹层间隙内。
2.根据权利要求1所述的形成夹层温度感测头，其特征在于所述的传递温度信号的传输线的部分传输线设置于中空端部构件内、外侧壁形成的夹层间隙内。
3.根据权利要求1或2所述的形成夹层温度感测头，其特征在于所述的部分传输线以螺旋状方式固接于夹层间隙内。
4.一种具有形成夹层温度感测头的体温计，它包括显示部、温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关；温度感测头包括与显示部整合而不可分离本体构件的感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；显示结构包括显示器及与显示器连接的电路；其特征在于所述的温度感测头为形成夹层温度感测头；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器及部分传输线设置于夹层间隙内。
5.一种具有形成夹层温度感测头的体温计，它包括设有第二连接结构的显示部、温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关；温度感测头包括与显示部构成可分离本体构件的感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器、连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线及设置于温度感测头中与传输线连接的第一连接结构；显示结构包括显示器及与显示器连接的电路；其特征在于所述的温度感测头为形成夹层温度感测头；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器及部分传输线设置于夹层间隙内。
6.根据权利要求5所述的具有形成夹层温度感测头的体温计，其特征在于所述的第一连接结构为公接头的信号端子座；第二连接结构为与公接头信号端子座匹配的母接头的插槽。
专利摘要一种形成夹层温度感测头及具有形成夹层温度感测头的体温计。为提供一种具有高速时间响应、结构简单的医疗诊断器具及其部件，提出本实用新型，形成夹层温度感测头包括感测头本体、固接于感测头本体的中空端部构件、温度感测器及连接温度感测器借以传递温度信号的一组传输线；中空端部构件具有作为热接触面的外侧壁及围绕形成中空腔体并与外侧壁间形成夹层间隙的内侧壁，夹层间隙形成狭窄且封闭的热隔离区；温度感测器设置于夹层间隙内；具有形成夹层温度感测头的体温计包括显示部、形成夹层温度感测头、安装于显示部内的显示结构及用以切换显示结构的电源开关。
文档编号G01K7/00GK2687637SQ20042000061
公开日2005年3月23日 申请日期2004年1月12日 优先权日2004年1月12日
发明者张孝义, 游朱义 申请人:捷威科技股份有限公司