Brevet FR2896332A1 — publié le 20070720

La présente invention se rapporte à un câble composite utilisé pour transmettre des signaux électriques depuis une sonde à ultrasons, etc. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un câble composite comportant un tuyau de réfrigérant et un produit traité à câble composite utilisant un tel câble composite. Un dispositif d'inspection utilisant une onde ultrasonore est utilisé, par exemple, dans un examen tomographique dans le domaine médical ou dans un examen de défauts de divers objets structuraux. De tels dispositifs d'examens, qui utilisent des ondes ultrasonores exécutent un type de procédé d'examen à imagerie, dans lequel un état interne d'un objet cible est inspecté d'une manière non perturbatrice en appliquant des ondes ultrasonores à l'objet cible et en convertissant les ondes ultrasonores réfléchies en images. En particulier, dans le domaine médical, comme il est possible d'observer un mouvement de chaque tissu mou en temps réel sans exposition aux rayonnements, de tels dispositifs d'examens sont fréquemment utilisés. Un tel procédé d'examen médical utilisant des ondes ultrasonores est un procédé d'examen dans lequel une sonde à ultrasons comportant un élément vibrant piézoélectrique est appliquée à un corps humain, des ondes ultrasonores sont rayonnées, et les ondes ultrasonores réfléchies sont reçues. L'élément vibrant piézoélectrique est disposé à l'intérieur d'une partie de bout de la sonde à ultrasons. Un circuit d'émission et de réception est également disposé à proximité de la partie de bout de la sonde à ultrasons de manière à ne pas être affecté par des bruits. En conséquence, la température d'une partie où l'élément vibrant piézoélectrique est disposé peut devenir élevée, en conséquence de quoi un patient peut souffrir de brûlures ou un opérateur peut avoir des difficultés pour manipuler la sonde. Récemment, des performances plus élevées et des fonctions plus élevées sont attendues, et lorsque l'on procède à la formation de canaux multiples, la valeur de chauffage au niveau de la partie de bout de la sonde à ultrasons augmente. En conséquence, il existe un problème en ce qu'une évacuation suffisante de la chaleur ne peut pas être obtenue seulement par évacuation de la chaleur vers un côté arrière de la sonde à ultrasons avec un élément conduisant la chaleur. Pour améliorer l'évacuation de la chaleur, il a été proposé une configuration dans laquelle une chemise de refroidissement est enroulée autour de la sonde à ultrasons, et on fait circuler du réfrigérant dans la chemise de refroidissement, en refroidissant ainsi de manière forcée la sonde à ultrasons (se reporter par exemple au document JPYûAû2005û027 737). Dans la configuration de refroidissement décrite dans le document JPûAû2005û027 737, un tube de circulation souple est utilisé pour faire circuler le réfrigérant au travers de la chemise de refroidissement, et le tube de circulation est serré le long d'un câble de signal destiné à la transmission vers la sonde à ultrasons et à la réception depuis celle-ci. Dans une application d'un dispositif d'examen par ultrasons, une bonne aptitude à la manipulation est requise. Cependant, comme le tube de circulation décrit dans le document JPûAû2005û027 737 est fourni séparément du câble de signal, l'aptitude à la manipulation n'est pas bonne. En outre, même si le tube de circulation et le câble de signal sont simplement intégrés d'une manière composite, il existe des problèmes en ce qu'un revêtement isolant du câble de signal peut être affecté de manière néfaste par une condensation qui est susceptible d'être générée sur une surface extérieure du tube de circulation au travers duquel le réfrigérant circule, et en ce que la propriété de flexion etc. doit être prise en compte. Un but de la présente invention est de fournir un câble composite et un produit traité à câble composite, dans lesquels un certain nombre de lignes de signaux et de tubes de circulation de réfrigérant sont intégrés de manière à 20 présenter une bonne aptitude à la manipulation, avec moins d'influence à la condensation due à la circulation d'un réfrigérant, et sans dégradation de la propriété de flexion ou de la propriété de blindage. Conformément à un aspect de l'invention, un câble composite comprend au moins deux tubes en résine souples au travers desquels circule un réfrigérant 25 et une pluralité de lignes de signaux ou une pluralité d'unités de lignes de signaux comprenant une pluralité de lignes de signaux. La pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de lignes de signaux est disposée de manière annulaire autour des tubes en résine. Conformément à un autre aspect de l'invention, le câble composite peut 30 en outre comprendre un élément isolant thermiquement et une bande isolante thermiquement qui est enroulée autour d'une périphérie extérieure des tubes en résine et de l'élément isolant thermiquement. Conformément à un autre aspect de l'invention, le câble composite peut en outre comprendre une bande d'enveloppement et un conducteur de blindage 35 commun. La pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de lignes de signaux est assemblée autour des tubes en résine et est enveloppée avec la bande d'enveloppement. Le conducteur de blindage commun est formé autour d'une périphérie extérieure de la bande d'enveloppement. Conformément à un autre aspect de l'invention, le câble composite peut en outre comprendre une bande d'enveloppement et un conducteur de blindage commun, dans lequel la pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de lignes de signaux est assemblée autour de la bande thermiquement isolante et est enveloppée avec la bande d'enveloppement et le conducteur de blindage commun est formé autour d'une périphérie extérieure de la bande d'enveloppement. Conformément à un autre aspect de l'invention, un produit traité à câble composite comprend le câble composite décrit dans les aspects ci-dessus de l'invention, et un composant tel qu'un connecteur électrique ou un substrat de circuit. La pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de lignes de signaux est connectée au composant au niveau d'une partie de borne du câble composite, et au moins deux des tubes en résine sont reliés à la partie de borne du câble composite. Le produit traité à câble composite peut en outre comprendre un tube de liaison et au moins deux des tubes en résine peuvent être reliés à la partie de borne du câble composite par l'intermédiaire du tube de liaison. L'invention sera bien comprise et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. La description se rapporte aux dessins indiqués ciûaprès et qui sont donnés à titre d'exemples. - La figure 1 est une vue illustrant un câble composite conforme à un mode de réalisation de la présente invention, et - La figure 2 est une vue illustrant un produit traité à câble composite conforme à un mode de réalisation de la présente invention. Ciûaprès, un mode de réalisation d'exemple de l'invention sera expliqué en faisant référence aux dessins, le mode de réalisation qui suit n'étant pas limitatif. Sur la figure 1, la référence numérique 1 désigne un câble composite, la référence numérique 2 désigne une unité de lignes de signaux, la référence numérique 3 désigne un tube, la référence numérique 4 désigne un élément isolant thermiquement, la référence numérique 5 désigne une bande isolante thermiquement, la référence numérique 6 désigne une bande d'enveloppement, la référence numérique 7 désigne un conducteur de blindage commun, la référence numérique 8 désigne une chemise extérieure de câble, la référence numérique 9 désigne une ligne de signal, la référence numérique 10 désigne un conducteur intérieur, la référence numérique 11 désigne un isolant, la référence numérique 12 désigne un conducteur extérieur et la référence numérique 13 désigne un revêtement isolant. Le câble composite 1 comprend au moins deux tubes 3, des unités de lignes de signaux 2 qui sont disposées annulairement autour d'une périphérie extérieure des tubes 3 et une chemise extérieure de câble 8 qui recouvre les tubes 3 et les unités de lignes de signaux 2. Les tubes sont destinés à permettre des passages destinés à fournir et à ramener un réfrigérant, tel que des chlorofluorocarbones. Chacune des unités de lignes de signaux 2 est formée par agencement en faisceau d'une pluralité de lignes de signaux 9. Par exemple, l'unité de lignes de signaux 2 peut être formée par agencement en faisceau de deux à seize lignes des lignes de signaux 9 et les lignes de signaux 9 peuvent être enveloppées et assemblées avec une corde d'enroulement rugueuse ou une bande de sorte que la section transversale de l'unité de lignes de signaux 9 devient une forme circulaire. La pluralité de lignes de signaux 9 peut comprendre un fil isolé pour la source d'alimentation ou un fil à paires. La ligne de signal 9 peut être un fil isolé qui ne comporte pas de conducteur extérieur. Cependant, en ce qui concerne un dispositif qui traite des signaux à haute fréquence, tel qu'une sonde à ultrasons, il est préférable d'utiliser un fil coaxial mince. Le câble coaxial peut comprendre un conducteur intérieur 10, un isolant 11, un conducteur extérieur 12 et un revêtement isolant 13, chacun étant aligné séquentiellement d'une manière concentrique. Le conducteur intérieur 10 peut être un fil simple ou un fil torsadé, tel qu'un fil en cuivre ou un fil en alliage de cuivre plaqué d'étain qui présente une conductivité électrique élevée. Le conducteur intérieur 10 peut être formé en tordant sept lignes de fils d'alliage de cuivre plaqué d'étain, chacun ayant un diamètre extérieur d'approximativement 0,025 mm. L'isolant 11 est un matériau isolant tel qu'une résine de "Téflon" (marque de commerce enregistrée), et peut être formé par enroulement de bande ou par moulage par extrusion de sorte que son épaisseur devient approximativement 0,06 mm. Le conducteur extérieur 12 est utilisé en tant que blindage pour former un fil d'alliage en cuivre plaqué d'étain ayant un diamètre extérieur d'approximativement 0,03 mm et le revêtement isolant 13 est formé en enroulant une bande de matière plastique, telle qu'un polyester ayant une épaisseur d'approximativement 0,04 mm autour de sa surface extérieure, ou en la mettant en forme grâce à l'utilisation d'une machine à mouler et ils sont formés de manière à devenir un fil coaxial ayant un diamètre extérieur d'approximativement 0, 3 mm. En ce qui concerne les tubes 3 au travers desquels circule le réfrigérant, au moins deux tubes indépendants 3 sont employés pour faire circuler le réfrigérant au moyen d'un radiateur, c'est-à-dire, un tube destiné à fournir le réfrigérant et d'un autre pour ramener le réfrigérant. Les tubes 3 sont faits d'une résine synthétique qui présente une souplesse élevée et une faible conductivité thermique, de sorte que le réfrigérant à l'intérieur des tubes 3 n'absorbe pas la chaleur provenant des périphéries extérieures des tubes 3. Par exemple, une résine d'uréthane, une résine au fluor, ou une résine au silicium peuvent être utilisées pour la réalisation des tubes 3. Les tubes 3 sont assemblés ensemble avec des éléments isolants thermiquement 4 qui sont faits d'un matériau qui est souple et présente une faible conductivité thermique, de sorte que les éléments isolants thermiquement 4 sont alignés le long des tubes 3 et de sorte que le contour assemblé des tubes 3 et des éléments thermiquement isolants 4 devient proche d'une forme circulaire. Après cela, la périphérie extérieure des tubes 3 et les éléments thermiquement isolants 4 sont enroulés avec une bande thermiquement isolante 5 qui présente une faible conductivité thermique, en intégrant ainsi les tubes 3 et les éléments thermiquement isolants 4. La bande thermiquement isolante 5 peut être un "film seag". "Le film seag" est un film qui est utilisé pour recouvrir les fenêtres afin d'isoler l'intérieur d'une pièce de l'extérieur de la pièce, afin d'empêcher la condensation ou de la protéger d'un rayonnement ultraviolet. Les tubes 3 peuvent être tordus et rassemblés les uns les autres soit seuls, soit ensemble avec les éléments thermiquement isolants 4 dans le cas où les éléments thermiquement isolants 4 sont prévus et la bande thermiquement isolante 5 peut être enroulée autour de la périphérie extérieure des tubes tordus et rassemblés 3. Une pluralité de lignes de signaux 9 ou une pluralité d'unités de lignes de signaux 2 peuvent être assemblées autour d'une périphérie extérieure d'un tuyau de réfrigérant comprenant les tubes 3, de sorte que la pluralité de lignes de signaux 9 ou la pluralité d'unités de lignes de signaux 2 sont enroulées en spirale. La ligne de tuyau de réfrigérant et la pluralité de lignes de signaux 9 ou la pluralité d'unités de lignes de signaux 2 sont alors intégrées avec une bande d'enveloppement 6, telle qu'une bande de résine de PTFE (polytétrafluoroéthylène). Le conducteur de blindage commun 7 pour toutes les lignes de signaux 9 est formé autour de la périphérie extérieure de la bande d'enveloppement 6 par enroulement transversal ou tressage de fils en alliage de cuivre ou de cordes de feuilles de cuivre. De cette manière, il devient possible d'empêcher qu'un bruit ne fuie à l'extérieur du câble composite 1. Un tel bruit est provoqué, par exemple, par un frottement entre les lignes de signaux 9 lorsque les lignes de signaux sont entremêlées les unes avec les autres en courbant le câble composite 1. La chemise extérieure de câble 8 est formée par un enroulement de bande ou par une extrusion autour de la périphérie extérieure du conducteur de blindage commun 7. La chemise extérieure de câble 8 peut être réalisée à partir de PVC (chlorure de polyvinyle). Dans le câble composite 1 décrit ci-dessus, les tubes 3 destinés à permettre les passages du réfrigérant, sont disposés au niveau de la partie centrale du câble composite 1. En conséquence, le câble composite 1 est fondamentalement le même qu'un câble circulaire normal en ce qu'ils ont tous deux une construction unitaire et, en conséquence, présente une excellente aptitude à la manipulation sans aucune contrainte de direction par rapport à une courbure. Les tubes 3 peuvent être connectés à un trajet de réfrigérant à l'intérieur d'une sonde de sorte que le tube 3 destiné à fournir le réfrigérant et le tube 3 destiné à ramener le réfrigérant sont connectés, en formant ainsi un seul tuyau de réfrigérant. Le réfrigérant est fourni au travers du tube 3 d'alimentation et est récupéré à partir du tube 3 de retour, grâce à quoi le réfrigérant peut être constamment fourni à la sonde de manière à refroidir la sonde. Cependant, sur les autres côtés d'extrémité des tubes 3, le réfrigérant à haute température circule au travers d'un radiateur pour être refroidi et est mis en circulation en étant réutilisé. Comme le tube 3 luiùmême est refroidi par le réfrigérant qui circule au travers du tube 3, on craint qu'une condensation ne soit générée sur une surface du tube 3. Cependant, conformément au mode de réalisation, le tube 3 est recouvert de la bande thermiquement isolante 5, grâce à quoi les lignes de signaux 9 qui sont disposées autour de la périphérie des tubes 3 sont thermiquement isolées. De cette manière, il est possible d'empêcher que les lignes de signaux environnantes 9 ne soient affectées de manière néfaste par l'eau qui se génère à partir de la condensation, physiquement et électriquement. En outre, comme les éléments thermiquement isolants 4 sont disposés, il est possible d'enrouler la bande thermiquement isolante 5 selon une forme qui est presque une forme circulaire, de sorte qu'une contrainte de direction par rapport à une courbure peut être éliminée. En outre, comme une aire de contact de la bande thermiquement isolante 5 et une surface extérieure des tubes 3 est réduite, la résistance au transfert thermique devient élevée et la quantité de perte de chaleur vers l'extérieur peut être réduite. Comme indiqué sur la figure 2, lorsque l'on fabrique un produit traité à câble composite 100, le câble composite 1 peut être découpé à une longueur prédéterminée et une partie formant borne des lignes de signaux 9 ou des unités de lignes de signaux 2 peut être connectée à un composant 14 tel qu'un connecteur électrique ou un substrat de circuit. Dans un tel cas, des terminaisons respectives du tube 3 d'alimentation et du tube 3 de retour sont reliées à une partie de connecteur 16 par l'intermédiaire, par exemple, d'un tube de liaison 15. Bien que la description ait été faite en liaison avec un mode de réalisation de la présente invention, il sera évident pour l'homme de l'art que divers changements et modifications peuvent lui être apportés sans s'écarter de la présente invention. Avantageusement, le produit traité à câble composite comprend en outre un tube de liaison, dans lequel au moins deux des tubes en résine sont reliés à la partie formant borne du câble composite par l'intermédiaire du tube de liaison. REVENDICATIONS 1. Câble composite (1) comprenant : au moins deux tubes en résine souples (3) au travers desquels un 5 réfrigérant circule, et une pluralité de lignes de signaux (9) ou une pluralité d'unités de lignes de signaux (2) comprenant une pluralité de lignes de signaux, dans lequel la pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de lignes de signaux est disposée de manière annulaire autour des tubes en résine. 10 2. Câble composite selon la revendication 1, comprenant en outre : un élément thermiquement isolant (4), et une bande thermiquement isolante (5) qui est enroulée autour de la périphérie extérieure des tubes en résine et de l'élément thermiquement isolant. 15 3. Câble composite selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre : une bande d'enveloppement (6), et un conducteur de blindage commun (7), dans lequel la pluralité de lignes de signaux ou la pluralité d'unités de 20 lignes de signaux est assemblée autour des tubes en résine, et est enroulée avec la bande d'enveloppement, et le conducteur de blindage commun est formé autour de la périphérie extérieure de la bande d'enveloppement. 25 4. Produit traité à câble composite (100) comprenant : le câble composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, et un composant (14), dans lequel la pluralité de lignes de signaux (9) ou la pluralité d'unités de lignes de signaux (2) est connectée au composant (14) au niveau d'une partie 30 formant borne du câble composite, et au moins deux des tubes en résine (3) sont reliés à la partie formant borne du câble composite. 5. Produit traité à câble composite selon la revendication 4, dans lequel le 35 composant (14) comprend un connecteur électrique. 6. Produit traité à câble composite selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le composant (14) comprend un substrat de circuit. 7. Produit traité à câble composite selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant en outre un tube de liaison (15), dans lequel au moins deux des tubes en résine sont reliés à la partie formant borne du câble composite par l'intermédiaire du tube de liaison.