(57)【要約】【課題】超音波プローブの改良された放熱構造を提供する。【解決手段】内殻１４は、全体的に筒状に形成され、その筒状の内部に電子回路３０を収容し、また、振動子１２の振動子面側を露出させた状態で振動子１２を収容する。外殻１６は、全体的に筒状に形成され、内殻１４を取り囲むように設けられている。内殻１４と外殻１６の間には、空気を流通させるためのファン１８が設けられている。ファン１８は、回転軸３６に取り付けられている。モータ３２が回転することによりギア３４を介して回転軸３６が回転されてファン１８が回転する。ファン１８が回転すると、前方側の吸気口４２から空気が取り込まれ、後方側の排気口４４から空気が排出される。こうして、内殻１４と外殻１６の間に空気を流通させて、プローブヘッド１０の内部で発生する熱が放熱される。例えば、電子回路３０や振動子１２が発生する熱が放熱される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受波する振動子と、
送受波面側を露出させて振動子を収容する内殻と、
内殻を取り囲む外殻と、
内殻と外殻の間に空気を流通させるファンと、
を備えたプローブヘッドを有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波プローブにおいて、
前記内殻は、外殻よりも熱伝導率の高い材料で形成され、
前記外殻は、内殻よりも熱伝導率の低い材料で形成される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波プローブにおいて、
前記ファンは、内殻と外殻によって形成される二重円筒部分に内殻と外殻に挟まれるように設けられ、円筒の中心軸を中心として円筒の側面に沿って回転する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波プローブにおいて、
振動子が設けられる前方側の吸気口から空気が取り込まれ、プローブケーブルが接続される後方側の排気口から空気が排出される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
請求項３に記載の超音波プローブにおいて、
前記内殻と外殻の間に空気の流路を分離する分離壁が設けられ、
プローブケーブルが接続される後方側の吸気口から空気が取り込まれ、分離された一方の流路を介して振動子が設けられる前方側に空気が流通されてから他方の流路を介して後方側に空気が流通され、後方側の排気口から空気が排出される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブに関し、特に超音波プローブの内部で発生する熱を放熱する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブのプローブヘッド内で発生する熱を放熱するための技術が従来から知れている。例えば、特許文献１には、プローブケーブル内に気体を流通させてプローブヘッドに気体を送り込んでプローブヘッド内部を冷却する技術が記載されている。また、特許文献２には、少なくとも一部がプローブの先端の外面付近にあるコンポジットを流れる冷媒によってプローブを冷却する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５６０３６２号明細書
【特許文献２】特開２００４−１１３７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載されて技術では、プローブケーブル内に気体を流通させるためのチューブを設ける必要などがあり冷却構造が複雑になる。また、特許文献２に記載された技術では、冷却構造が音響レンズの外面上に及んでおり、超音波の送受波特性に与える影響を完全には無視できない。
【０００５】
本発明は、従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、超音波プローブの改良された放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様の超音波診断装置は、超音波を送受波する振動子と、送受波面側を露出させて振動子を収容する内殻と、内殻を取り囲む外殻と、内殻と外殻の間に空気を流通させるファンと、を備えたプローブヘッドを有することを特徴とする。
【０００７】
上記態様により、超音波プローブの改良された放熱構造が提供される。例えば、上記態様によれば、プローブケーブル内に空気の流路を形成する必要がない。また、送受波面側を露出させているため、放熱構造が超音波の送受波特定に与える影響を極めて小さくすることができる。望ましくは、放熱構造が送受波特定に与える影響を完全に無くすようにしてもよい。
【０００８】
望ましい態様において、前記内殻は、外殻よりも熱伝導率の高い材料で形成され、前記外殻は、内殻よりも熱伝導率の低い材料で形成されることを特徴とする。この態様によれば、例えば、内殻の内部に収容された電子回路などから発生する熱が内殻に伝導されて内殻を介して効率よく放熱される。そのため、例えば、消費電力の比較的大きな高性能で大規模な回路を超音波プローブに内蔵することができるようになり、超音波プローブの電子回路系の性能等を向上させることが可能になる。一方、外殻には熱が伝導され難いため超音波プローブの操作者の手などに熱が伝わり難い。
【０００９】
望ましい態様において、前記ファンは、内殻と外殻によって形成される二重円筒部分に内殻と外殻に挟まれるように設けられ、円筒の中心軸を中心として円筒の側面に沿って回転することを特徴とする。
【００１０】
望ましい態様において、前記超音波プローブは、振動子が設けられる前方側の吸気口から空気が取り込まれ、プローブケーブルが接続される後方側の排気口から空気が排出されることを特徴とする。
【００１１】
望ましい態様において、前記超音波プローブは、内殻と外殻の間に空気の流路を分離する分離壁が設けられ、プローブケーブルが接続される後方側の吸気口から空気が取り込まれ、分離された一方の流路を介して振動子が設けられる前方側に空気が流通されてから他方の流路を介して後方側に空気が流通され、後方側の排気口から空気が排出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、超音波プローブの改良された放熱構造が提供される。例えば、本発明の好適な態様により、消費電力の比較的大きな高性能で大規模な回路を超音波プローブに内蔵することができるようになり、超音波プローブの電子回路系の性能等を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１には、本発明に係る超音波プローブの好適な実施形態が示されており、図１はその内部構造を説明するための図である。
【００１５】
図１に示す超音波プローブは、プローブヘッド１０とプローブケーブル２０を備えている。プローブヘッド１０内には、超音波を送受波する振動子１２が設けられている。振動子１２は、例えばバッキング材などの上に形成され、配線などを介して電子回路３０に電気的に接続される。電子回路３０は、プローブケーブル２０内を通る配線などを介して装置本体に電気的に接続される。そして、電子回路３０が装置本体によって適宜制御されて振動子１２が超音波を送受波する。
【００１６】
振動子１２と電子回路３０は内殻１４内に収容される。内殻１４は、全体的に筒状に形成され、その筒状の内部に電子回路３０を収容し、また、振動子１２の振動子面側（送受波面側）を露出させた状態で振動子１２を収容する。
【００１７】
内殻１４の外側には外殻１６が設けられている。外殻１６は、全体的に筒状に形成され、内殻１４を取り囲むように設けられている。外殻１６は、プローブヘッド１０の外壁（ケース）として機能する。
【００１８】
内殻１４と外殻１６の間には、空気を流通させるためのファン１８が設けられている。ファン１８は、回転軸３６に取り付けられている。そして、モータ３２が回転することによりギア３４を介して回転軸３６が回転されてファン１８が回転する。
【００１９】
ファン１８が回転すると、振動子１２が設けられる前方側の吸気口４２から空気が取り込まれ、そして、プローブケーブル２０が接続される後方側の排気口４４から空気が排出される。こうして、内殻１４と外殻１６の間に空気を流通させて、プローブヘッド１０の内部で発生する熱が放熱される。例えば、電子回路３０や振動子１２が発生する熱が放熱される。
【００２０】
なお、吸気口４２の部分において、外殻１６よりも内殻１４が後方側へ凹んでいることが望ましい。また、排気口４４の部分において、外殻１６よりも内殻１４が前方側へ凹んでいることが望ましい。これにより、超音波プローブを利用する操作者の手が内殻１４に触れることを防ぐことができる。
【００２１】
図２は、図１に示す超音波プローブのＡＡ´断面図である。図１のＡＡ´部分において、超音波プローブは、図２に示すように略方形状の断面を備えている。つまり、略四角柱状の内殻１４の内部に電子回路３０が収容されており、さらに、内殻１４を取り囲むように略四角柱状の外殻１６が設けられている。内殻１４と外殻１６は、互いに複数のフィン１５によって接続されている。
【００２２】
電子回路３０や振動子（図１の符号１２）で発生した熱は、熱伝導率の高い材料（例えば、金属、グラファイト、ヒートパイプなど）によって形成された熱伝導路を通って内殻１４に伝えられる。内殻１４はヒートシンクとして機能し、内殻１４も熱伝導率の高い材料で形成される。そして、内殻１４に伝えられた熱が、内殻１４と外殻１６の間を流通する空気によって冷却されて放熱が行われる。放熱の際には、フィン１５が放熱面積を大きくする役割も担っている。
【００２３】
一方、外殻１６は熱伝導率の低い材料で形成される。そのため、外殻１６には電子回路３０などの熱が伝わり難くなり、超音波プローブの操作者の手などに熱が伝わることを抑制できる。
【００２４】
図３は、図１に示す超音波プローブのＢＢ´断面図である。図１のＢＢ´部分において、超音波プローブは、図３に示すように略円形状の断面を備えている。つまり、略円筒状の内殻１４の内部をプローブケーブル２０が通り、さらに、内殻１４の側面を取り囲むようにファン１８の回転軸３６が設けられている。そして、ファン１８のさらに外側を略円筒状の外殻１６が取り囲んでいる。
【００２５】
このように、ファン１８は、内殻１４と外殻１６によって形成される二重円筒部分において、内殻１４と外殻１６に挟まれるように設けられる。回転軸３６は、内殻１４の側面に沿ってプローブケーブル２０の中心軸を中心として回転する。そして、ファン１８が回転軸３６と共に内殻１４の側面に沿って回転する。なお、回転軸３６は、外殻１６の内面に沿って設けられてもよい。
【００２６】
図４には、本発明に係る超音波プローブの別の好適な実施形態が示されており、図４はその内部構造を説明するための図である。図４には、同じ超音波プローブの互いに直交する断面（Ａ）と断面（Ｂ）が示されている。
【００２７】
図４に示す超音波プローブは、内殻１４と外殻１６の間に分離壁１７を備えている点と、吸気口４２が後方側に設けられている点において、図１に示した超音波プローブと大きく異なっている。そこで、その大きく異なる点を中心に図４に示す超音波プローブの内部構造を説明し、図１に示した超音波プローブと同等な部分については、説明を省略または簡略化する。
【００２８】
図４に示す超音波プローブは、プローブヘッド１０とプローブケーブル２０を備えている。プローブヘッド１０内には、振動子１２と電子回路３０が設けられている。振動子１２と電子回路３０は内殻１４内に収容される。内殻１４は、全体的に筒状に形成され、その筒状の内部に電子回路３０を収容し、また、振動子１２の振動子面側（送受波面側）を露出させた状態で振動子１２を収容する。
【００２９】
内殻１４の外側には外殻１６が設けられている。外殻１６は、全体的に筒状に形成され、内殻１４を取り囲むように設けられている。外殻１６は、プローブヘッド１０の外壁（ケース）として機能する。また、内殻１４と外殻１６の間には、空気を流通させるためのファン１８が設けられている。ファン１８は、回転軸３６に取り付けられている。そして、モータ３２が回転することによりギア３４を介して回転軸３６が回転されてファン１８が回転する。
【００３０】
図４に示す超音波プローブは、内殻１４と外殻１６の間に空気の流路を分離する分離壁１７が設けられている。ファン１８が回転すると、プローブケーブル２０が接続される後方側の吸気口４２から空気が取り込まれ、分離壁１７によって分離された一方の流路を介して振動子１２が設けられる前方側に空気が流通される。さらに、前方側に達した空気が分離壁１７によって分離された他方の流路を介して後方側に流通され、後方側の排気口４４から排出される。こうして、内殻１４と外殻１６の間に空気を流通させて、プローブヘッド１０の内部で発生する熱が放熱される。例えば、電子回路３０や振動子１２が発生する熱が放熱される。
【００３１】
図５は、図４に示す超音波プローブのＡＡ´断面図である。図４のＡＡ´部分において、超音波プローブは、図５に示すように略方形状の断面を備えている。つまり、略四角柱状の内殻１４の内部に電子回路３０が収容されており、さらに、内殻１４を取り囲むように略四角柱状の外殻１６が設けられている。そして、外殻１６の左右の両側面に対して略平行に分離壁１７が設けられる。なお、内殻１４と外殻１６は、互いに複数のフィン１５によって接続されている。
【００３２】
図６は、図４に示す超音波プローブのＢＢ´断面図である。図４のＢＢ´部分において、超音波プローブは、図６に示すように略円形状の断面を備えている。つまり、略円筒状の内殻１４の内部をプローブケーブル２０が通り、さらに、内殻１４の側面を取り囲むようにファン１８の回転軸３６が設けられている。そして、ファン１８のさらに外側を略円筒状の外殻１６が取り囲んでいる。回転軸３６は、内殻１４の側面に沿ってプローブケーブル２０の中心軸を中心として回転する。そして、ファン１８が回転軸３６と共に内殻１４の側面に沿って回転する。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る超音波プローブの好適な実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す超音波プローブのＡＡ´断面図である。
【図３】図１に示す超音波プローブのＢＢ´断面図である。
【図４】本発明に係る超音波プローブの別の好適な実施形態を示す図である。
【図５】図４に示す超音波プローブのＡＡ´断面図である。
【図６】図４に示す超音波プローブのＢＢ´断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  プローブヘッド、１２  振動子、１４  内殻、１６  外殻、１８  ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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