熱流計測裝置以及代謝計測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及計測熱流的熱流計測裝置等。
【背景技術】
[0002] 在把握計測對象的狀態方面，溫度、熱流的計測是重要的。
[0003] 例如，可以通過長時間地連續監視體溫來監視健康狀態、或者可以通過計測從軀 干部位、末梢部位釋放的熱流來監視生物節律、代謝和植物神經的功能等。
[0004] 作為現有的體溫計測相關的技術，例如已知有通過將兩個溫度傳感器貼在被計測 體上而分別計測體溫并實施反映了計測位置差異的校正來實現精密計測的技術（例如參 照專利文獻1)、通過提高溫度傳感器與肌膚的緊貼度來提高計測精度的技術（例如參照專 利文獻2)。
[0005] 而且，作為現有的熱流計測相關的技術，已知有利用熱導管將從皮膚釋放的熱傳 導至熱流傳感器（熱束七>寸一）的技術（例如參照專利文獻3)、在計測皮膚表面溫度的 探針的周邊設置電加熱器，補償從皮膚表面的散熱來提高計測精度的技術（例如參照專利 文獻4)等。
[0006] 先行技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利特開2014-55963號公報
[0009] 專利文獻2 :日本專利特表2007-530154號公報
[0010] 專利文獻3 :日本專利特表2004-532065號公報
[0011] 專利文獻4 :日本專利特開2002-202205號公報
【發明內容】
[0012] 發明要解決的技術問題
[0013] 作為人體這樣的生物體中的熱源的代表例，可以列舉動脈血管，然而動脈血管的 位置嚴格來說隨著每個個體而不同。因此，由于溫度傳感器與熱源的位置關系，計測的溫度
[0014] 作為對基于位置關系的計測差進行補償的方法，例如可考慮搭載更多的溫度傳感 器來取其平均。可是，從制造成本、計測裝置的大型化方面來說并不優選。尤其在近年，對 佩戴計測裝置進行長時間監視的需求很高，從佩戴性、使用感的觀點出發，計測裝置的大型 化也不優選。
[0015] 本發明是鑒于上述情況而設計的，目的在于提供能夠補償由熱源與溫度傳感器的 位置關系所導致的計測溫度差的技術。
[0016] 用于解決技術問題的方案
[0017] 用于解決上述技術問題的第一發明是一種熱流計測裝置，具備：第一熱擴散體； 與所述第一熱擴散體熱連接的第一溫度傳感器；第二熱擴散體；與所述第二熱擴散體熱連 接的第二溫度傳感器；以及配置于所述第一熱擴散體與所述第二熱擴散體之間的傳熱層。
[0018] 根據第一發明，在利用從第一熱擴散體經傳熱層向第二熱擴散體的傳熱、或者與 其相反的傳熱來計測熱流的構成中，即使向第一熱擴散體、第二熱擴散體的傳熱存在位置 性不均，由于熱擴散效應，第一熱擴散體或第二熱擴散體的溫度也會趨于均勻。因此，能夠 進行不受熱源與第一溫度傳感器的位置關系或者熱源與第二溫度傳感器的位置關系影響 的溫度計測、熱流計測。
[0019] 第二發明在第一發明的熱流計測裝置的基礎上，所述第一熱擴散體的熱傳導率比 所述傳熱層的熱傳導率高，所述第二熱擴散體的熱傳導率比所述傳熱層的熱傳導率高。
[0020] 根據第二發明，能夠在從第一熱擴散體傳熱至第二熱擴散體之前，通過第一熱擴 散體的熱擴散效應確保使其溫度趨于均勻所需的充分的時間。因此，抑制從第一熱擴散體 向第二熱擴散體的傳熱不均，更不易受熱源與溫度傳感器的相對位置關系影響。
[0021] 作為第三發明，更加優選地，在第一或者第二發明的熱流計測裝置的基礎上，所述 第一熱擴散體的熱傳導率以及所述第二熱擴散體的熱傳導率大于100 (W/mK)，所述傳熱層 的熱傳導率為0. 3~100 (W/mK)。
[0022] 假如，使熱流計測裝置如指環那樣采用覆蓋被計測體的末梢部（例如手指）的外 周的結構，則能夠構成所述第一熱擴散體與被計測體接觸的受熱面積為204~690 (mm2)的 第一~第三任一發明的熱流計測裝置。
[0023] 根據第四發明，因為構成為對應于各種手指尺寸的同時適當容納于手指的關節環 的環，從而在佩戴性、使用感方面是優異的。可以說也適合于設想長時間監視的使用方式。
[0024] 第五發明在第一~第四任一發明的熱流計測裝置的基礎上，所述傳熱層的最大溫 度梯度大于所述第一熱擴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 熱擴散體的最大溫度梯度。
[0025] 根據第五發明，更不易受熱源與溫度傳感器的相對位置關系影響。
[0026] 第六發明在第一~第五任一發明的熱流計測裝置的基礎上，所述第一熱擴散體具 有第一曲面，所述第二熱擴散體具有第二曲面，所述傳熱層被夾于所述第一曲面與所述第 二曲面之間。
[0027] 根據第六發明，適于被計測體如人體這樣具有曲面外形的情況。
[0028] 第七發明在第一~第六任一發明的熱流計測裝置的基礎上，還具備：第三熱擴散 體；以及與所述第三熱擴散體熱連接的第三溫度傳感器，所述第三熱擴散體和所述第三溫 度傳感器配置于所述傳熱層內。
[0029] 根據第七發明，能夠提高向全體的熱擴散效應，從而能夠進一步降低熱源與溫度 傳感器的相對位置對計測精度造成的影響。
[0030] 第八發明在第一~第七任一發明的熱流計測裝置的基礎上，所述第二熱擴散體具 有為所述第二曲面的反面的第三曲面，所述熱流計測裝置在所述第三曲面側還具備具有開 口部的保護部。
[0031] 根據第八發明，能夠形成為在確保從第二熱擴散體的散熱性的同時，使其它物體 不易與第二熱擴散體接觸的結構。
[0032] 第九發明在第八發明的熱流計測裝置的基礎上，所述保護部的熱傳導率比所述傳 熱層的熱傳導率小。
[0033] 根據第九發明，即使假設計測對象外的物體接觸了保護部，也能夠降低對計測的 影響。
[0034] 第十發明是一種代謝計測裝置，具備第一~第九任一發明的熱流計測裝置，其根 據所述熱流計測裝置的計測結果推算代謝量。
[0035] 根據第十發明，能夠根據用第一~第九任一發明的熱流計測裝置得到的高精度的 計測結果推算代謝量。
【附圖說明】
[0036] 圖1是熱流計測裝置的構成例的示意圖。
[0037] 圖2是熱流計測裝置的徑向截面圖。
[0038] 圖3是熱流計測裝置的沿圖2的A-A線的軸截面圖。
[0039] 圖4是從熱流計測裝置的軸側觀察到的一端側視圖。
[0040] 圖5是從熱流計測裝置的軸側觀察到的另一端側視圖。
[0041] 圖6是用于說明熱環中的熱傳遞方式的徑向截面圖。
[0042] 圖7是用于說明熱環中的熱傳遞方式的徑向截面圖。
[0043] 圖8是用于說明熱環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例的圖表。
[0045] 圖10是示出熱環的變形例的截面圖。
[0046] 圖11是示出代謝計測裝置的變形例的立體圖。
【具體實施方式】
[0047] 第一實施方式
[0048] 圖1是本實施方式中的代謝計測裝置的構成例的示意圖。
[0049] 代謝計測裝置2具備佩戴于被計測者的手指的指環狀的熱流計測裝置4、和根據 熱流計測裝置4所計測到的溫度或者熱流（熱流）Q推算代謝量的運算裝置6。
[0050] 運算裝置6是具備運算部、存儲部、通信部、輸入部以及圖像顯示部并能夠執行運 算代謝量的程序的計算機。運算裝置6也可以通過專用設計的硬件實現，但也可以通過使 通用的個人計算機、智能手機、平板電腦、手表型等的可穿戴式計算機等執行進行與熱流計 測裝置4的數據通信、代謝量的運算的應用程序來實現。
[0051] 熱流計測裝置4是具有1)連續