熱流計(jì)測(cè)裝置以及代謝計(jì)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)測(cè)熱流的熱流計(jì)測(cè)裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002] 在把握計(jì)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)方面，溫度、熱流的計(jì)測(cè)是重要的。
[0003] 例如，可以通過長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)監(jiān)視體溫來監(jiān)視健康狀態(tài)、或者可以通過計(jì)測(cè)從軀 干部位、末梢部位釋放的熱流來監(jiān)視生物節(jié)律、代謝和植物神經(jīng)的功能等。
[0004] 作為現(xiàn)有的體溫計(jì)測(cè)相關(guān)的技術(shù)，例如已知有通過將兩個(gè)溫度傳感器貼在被計(jì)測(cè) 體上而分別計(jì)測(cè)體溫并實(shí)施反映了計(jì)測(cè)位置差異的校正來實(shí)現(xiàn)精密計(jì)測(cè)的技術(shù)（例如參 照專利文獻(xiàn)1)、通過提高溫度傳感器與肌膚的緊貼度來提高計(jì)測(cè)精度的技術(shù)（例如參照專 利文獻(xiàn)2)。
[0005] 而且，作為現(xiàn)有的熱流計(jì)測(cè)相關(guān)的技術(shù)，已知有利用熱導(dǎo)管將從皮膚釋放的熱傳 導(dǎo)至熱流傳感器（熱束七>寸一）的技術(shù)（例如參照專利文獻(xiàn)3)、在計(jì)測(cè)皮膚表面溫度的 探針的周邊設(shè)置電加熱器，補(bǔ)償從皮膚表面的散熱來提高計(jì)測(cè)精度的技術(shù)（例如參照專利 文獻(xiàn)4)等。
[0006] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2014-55963號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特表2007-530154號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本專利特表2004-532065號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本專利特開2002-202205號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0013] 作為人體這樣的生物體中的熱源的代表例，可以列舉動(dòng)脈血管，然而動(dòng)脈血管的 位置嚴(yán)格來說隨著每個(gè)個(gè)體而不同。因此，由于溫度傳感器與熱源的位置關(guān)系，計(jì)測(cè)的溫度
[0014] 作為對(duì)基于位置關(guān)系的計(jì)測(cè)差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，例如可考慮搭載更多的溫度傳感 器來取其平均?？墒?，從制造成本、計(jì)測(cè)裝置的大型化方面來說并不優(yōu)選。尤其在近年，對(duì) 佩戴計(jì)測(cè)裝置進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視的需求很高，從佩戴性、使用感的觀點(diǎn)出發(fā)，計(jì)測(cè)裝置的大型 化也不優(yōu)選。
[0015] 本發(fā)明是鑒于上述情況而設(shè)計(jì)的，目的在于提供能夠補(bǔ)償由熱源與溫度傳感器的 位置關(guān)系所導(dǎo)致的計(jì)測(cè)溫度差的技術(shù)。
[0016] 用于解決技術(shù)問題的方案
[0017] 用于解決上述技術(shù)問題的第一發(fā)明是一種熱流計(jì)測(cè)裝置，具備：第一熱擴(kuò)散體； 與所述第一熱擴(kuò)散體熱連接的第一溫度傳感器；第二熱擴(kuò)散體；與所述第二熱擴(kuò)散體熱連 接的第二溫度傳感器；以及配置于所述第一熱擴(kuò)散體與所述第二熱擴(kuò)散體之間的傳熱層。
[0018] 根據(jù)第一發(fā)明，在利用從第一熱擴(kuò)散體經(jīng)傳熱層向第二熱擴(kuò)散體的傳熱、或者與 其相反的傳熱來計(jì)測(cè)熱流的構(gòu)成中，即使向第一熱擴(kuò)散體、第二熱擴(kuò)散體的傳熱存在位置 性不均，由于熱擴(kuò)散效應(yīng)，第一熱擴(kuò)散體或第二熱擴(kuò)散體的溫度也會(huì)趨于均勻。因此，能夠 進(jìn)行不受熱源與第一溫度傳感器的位置關(guān)系或者熱源與第二溫度傳感器的位置關(guān)系影響 的溫度計(jì)測(cè)、熱流計(jì)測(cè)。
[0019] 第二發(fā)明在第一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述第一熱擴(kuò)散體的熱傳導(dǎo)率比 所述傳熱層的熱傳導(dǎo)率高，所述第二熱擴(kuò)散體的熱傳導(dǎo)率比所述傳熱層的熱傳導(dǎo)率高。
[0020] 根據(jù)第二發(fā)明，能夠在從第一熱擴(kuò)散體傳熱至第二熱擴(kuò)散體之前，通過第一熱擴(kuò) 散體的熱擴(kuò)散效應(yīng)確保使其溫度趨于均勻所需的充分的時(shí)間。因此，抑制從第一熱擴(kuò)散體 向第二熱擴(kuò)散體的傳熱不均，更不易受熱源與溫度傳感器的相對(duì)位置關(guān)系影響。
[0021] 作為第三發(fā)明，更加優(yōu)選地，在第一或者第二發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述 第一熱擴(kuò)散體的熱傳導(dǎo)率以及所述第二熱擴(kuò)散體的熱傳導(dǎo)率大于100 (W/mK)，所述傳熱層 的熱傳導(dǎo)率為0. 3~100 (W/mK)。
[0022] 假如，使熱流計(jì)測(cè)裝置如指環(huán)那樣采用覆蓋被計(jì)測(cè)體的末梢部（例如手指）的外 周的結(jié)構(gòu)，則能夠構(gòu)成所述第一熱擴(kuò)散體與被計(jì)測(cè)體接觸的受熱面積為204~690 (mm2)的 第一~第三任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置。
[0023] 根據(jù)第四發(fā)明，因?yàn)闃?gòu)成為對(duì)應(yīng)于各種手指尺寸的同時(shí)適當(dāng)容納于手指的關(guān)節(jié)環(huán) 的環(huán)，從而在佩戴性、使用感方面是優(yōu)異的?？梢哉f也適合于設(shè)想長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視的使用方式。
[0024] 第五發(fā)明在第一~第四任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述傳熱層的最大溫 度梯度大于所述第一熱擴(kuò)散體的最大溫度梯度，所述傳熱層的最大溫度梯度大于所述第二 熱擴(kuò)散體的最大溫度梯度。
[0025] 根據(jù)第五發(fā)明，更不易受熱源與溫度傳感器的相對(duì)位置關(guān)系影響。
[0026] 第六發(fā)明在第一~第五任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述第一熱擴(kuò)散體具 有第一曲面，所述第二熱擴(kuò)散體具有第二曲面，所述傳熱層被夾于所述第一曲面與所述第 二曲面之間。
[0027] 根據(jù)第六發(fā)明，適于被計(jì)測(cè)體如人體這樣具有曲面外形的情況。
[0028] 第七發(fā)明在第一~第六任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，還具備：第三熱擴(kuò)散 體；以及與所述第三熱擴(kuò)散體熱連接的第三溫度傳感器，所述第三熱擴(kuò)散體和所述第三溫 度傳感器配置于所述傳熱層內(nèi)。
[0029] 根據(jù)第七發(fā)明，能夠提高向全體的熱擴(kuò)散效應(yīng)，從而能夠進(jìn)一步降低熱源與溫度 傳感器的相對(duì)位置對(duì)計(jì)測(cè)精度造成的影響。
[0030] 第八發(fā)明在第一~第七任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述第二熱擴(kuò)散體具 有為所述第二曲面的反面的第三曲面，所述熱流計(jì)測(cè)裝置在所述第三曲面?zhèn)冗€具備具有開 口部的保護(hù)部。
[0031] 根據(jù)第八發(fā)明，能夠形成為在確保從第二熱擴(kuò)散體的散熱性的同時(shí)，使其它物體 不易與第二熱擴(kuò)散體接觸的結(jié)構(gòu)。
[0032] 第九發(fā)明在第八發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，所述保護(hù)部的熱傳導(dǎo)率比所述傳 熱層的熱傳導(dǎo)率小。
[0033] 根據(jù)第九發(fā)明，即使假設(shè)計(jì)測(cè)對(duì)象外的物體接觸了保護(hù)部，也能夠降低對(duì)計(jì)測(cè)的 影響。
[0034] 第十發(fā)明是一種代謝計(jì)測(cè)裝置，具備第一~第九任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置，其根 據(jù)所述熱流計(jì)測(cè)裝置的計(jì)測(cè)結(jié)果推算代謝量。
[0035] 根據(jù)第十發(fā)明，能夠根據(jù)用第一~第九任一發(fā)明的熱流計(jì)測(cè)裝置得到的高精度的 計(jì)測(cè)結(jié)果推算代謝量。
【附圖說明】
[0036] 圖1是熱流計(jì)測(cè)裝置的構(gòu)成例的示意圖。
[0037] 圖2是熱流計(jì)測(cè)裝置的徑向截面圖。
[0038] 圖3是熱流計(jì)測(cè)裝置的沿圖2的A-A線的軸截面圖。
[0039] 圖4是從熱流計(jì)測(cè)裝置的軸側(cè)觀察到的一端側(cè)視圖。
[0040] 圖5是從熱流計(jì)測(cè)裝置的軸側(cè)觀察到的另一端側(cè)視圖。
[0041] 圖6是用于說明熱環(huán)中的熱傳遞方式的徑向截面圖。
[0042] 圖7是用于說明熱環(huán)中的熱傳遞方式的徑向截面圖。
[0043] 圖8是用于說明熱環(huán)中的熱傳遞方式的徑向截面圖。
[0044] 圖9是示出熱流和代謝量的相關(guān)例的圖表。
[0045] 圖10是示出熱環(huán)的變形例的截面圖。
[0046] 圖11是示出代謝計(jì)測(cè)裝置的變形例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 第一實(shí)施方式
[0048] 圖1是本實(shí)施方式中的代謝計(jì)測(cè)裝置的構(gòu)成例的示意圖。
[0049] 代謝計(jì)測(cè)裝置2具備佩戴于被計(jì)測(cè)者的手指的指環(huán)狀的熱流計(jì)測(cè)裝置4、和根據(jù) 熱流計(jì)測(cè)裝置4所計(jì)測(cè)到的溫度或者熱流（熱流）Q推算代謝量的運(yùn)算裝置6。
[0050] 運(yùn)算裝置6是具備運(yùn)算部、存儲(chǔ)部、通信部、輸入部以及圖像顯示部并能夠執(zhí)行運(yùn) 算代謝量的程序的計(jì)算機(jī)。運(yùn)算裝置6也可以通過專用設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)，但也可以通過使 通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦、手表型等的可穿戴式計(jì)算機(jī)等執(zhí)行進(jìn)行與熱流計(jì) 測(cè)裝置4的數(shù)據(jù)通信、代謝量的運(yùn)算的應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)。
[0051] 熱流計(jì)測(cè)裝置4是具有1)連續(xù)