(57)【要約】【課題】熱源から発せられる熱を効率よく冷却可能な超音波プローブの提供。【解決手段】熱発生源９２，１２０は、熱を発生する。外壁３０は、熱発生源９２，１２０の周囲に設けられている。内壁４０は、外壁３０と熱発生源９２，１２０との間に設けられている。外壁３０と内壁４０とにより囲まれる流動空間には、熱発生源９２，１２０から発生される熱を伝導するための熱伝導媒体が収容される。【選択図】      図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱発生源と、
前記熱発生源の周囲に設けられた外壁と、
前記外壁と前記熱発生源との間に設けられる内壁と、
を具備する超音波プローブであって、
前記外壁と前記内壁とにより囲まれる流動空間には、前記熱発生源から発生される熱を伝導するための熱伝導媒体が収容される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記外壁と前記内壁との間に設けられ、前記外壁と前記内壁との両方に接続され、前記流動空間内に前記熱伝導媒体のための流路を形成するための分割壁、をさらに具備する請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記熱発生源は、複数の振動子を含む振動子アレイと電子回路との少なくとも一方を含む、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記内壁は、前記熱発生源の周囲に設けられる、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記流動空間は、前記熱発生源の周囲に設けられる、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記流路は、前記熱発生源の後部側に設けられる、請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記流路は、前記熱発生源の前部側に設けられる、請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記流路は、前記熱発生源に直接的に接するように設けられる、請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記流路は、閉じた流路である、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記熱伝導媒体は、液体である、請求項９記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記熱伝導媒体は、空気または他の気体である、請求項９記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
前記外壁は、前記熱伝導媒体内の熱を前記超音波プローブの外部に放出するための、外部に対して密閉されたベントを有している、請求項９記載の超音波プローブ。
【請求項１３】
前記流路は、開いた流路である、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項１４】
前記熱伝導媒体は、空気である、請求項１３記載の超音波プローブ。
【請求項１５】
前記外壁は、前記超音波プローブの外部に前記空気をさらすことが可能な、外部に対して解放されたベントを有している、請求項１３記載の超音波プローブ。
【請求項１６】
前記流路は、吸入流路と排出流路とを有する、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項１７】
前記吸入流路に設けられた吸入ポートと、
前記排出流路に設けられた排出ポートと、
をさらに備える請求項１６記載の超音波プローブ。
【請求項１８】
前記吸入流路から前記排出流路への前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項１６記載の超音波プローブ。
【請求項１９】
前記内壁は、前記外壁の材料よりも熱伝導率が高い物質により形成される、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項２０】
前記流路における前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項２１】
前記流路内に設けられた複数のフィン、をさらに備える請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項２２】
前記複数のフィンは、前記内壁に取り付けられている、請求項２１記載の超音波プローブ。
【請求項２３】
前記内壁と前記熱発生源との間隙に設けられた熱結合構造、をさらに備える請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項２４】
熱を発生する熱発生源と、
前記熱発生源の周囲に設けられた外壁と、
前記外壁と前記熱発生源との間に設けられ、前記熱発生源から発生される熱を伝導するための熱伝導媒体を収容可能な複数の流動空間を形成するための複数の内壁と、
を具備する超音波プローブ。
【請求項２５】
複数の分割壁をさらに備え、
前記複数の分割壁の各々は、前記複数の流動空間のうちの少なくとも１つの流動空間を前記熱伝導媒体のための少なくとも１つの流路を形成するために、前記外壁と前記複数の内壁のうちの最近傍の内壁との間に設けられ、前記外壁と前記最近傍の内壁との両方に接続される、
請求項２４記載の超音波プローブ。
【請求項２６】
前記熱発生源は、複数の振動子を含む振動子アレイと電子回路との少なくとも一方を含む、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項２７】
前記複数の内壁は、前記熱発生源の周囲に設けられる、請求項２６記載の超音波プローブ。
【請求項２８】
前記複数の流動空間は、前記熱発生源の周囲に設けられる、請求項２６記載の超音波プローブ。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの流路は、前記熱発生源の後部側に設けられる、請求項２６記載の超音波プローブ。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの流路は、前記熱発生源の前部側に設けられる、請求項２６記載の超音波プローブ。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの流路は、前記熱発生源に直接的に接するように設けられる、請求項２６記載の超音波プローブ。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの流路は、閉じた流路である、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項３３】
前記熱伝導媒体は、液体である、請求項３２記載の超音波プローブ。
【請求項３４】
前記熱伝導媒体は、空気または他の気体である、請求項３２記載の超音波プローブ。
【請求項３５】
前記外壁は、前記熱伝導媒体内の熱を前記超音波プローブの外部に放出するための、外部に対して密閉された少なくとも１つのベントを有している、請求項３２記載の超音波プローブ。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの流路は、開いた流路である、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項３７】
前記熱伝導媒体は、空気である、請求項３６記載の超音波プローブ。
【請求項３８】
前記外壁は、前記超音波プローブの外部に前記空気をさらすことが可能な、外部に対して解放された少なくとも１つのベントを有している、請求項３７記載の超音波プローブ。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの流路の各々は、吸入流路と排出流路とを有する、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４０】
前記吸入流路に設けられた吸入ポートと、
前記排出流路に設けられた排出ポートと、
さらに備える請求項３９記載の超音波プローブ。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの流路における前記吸入流路から前記排出流路への前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項３９記載の超音波プローブ。
【請求項４２】
前記複数の内壁は、前記外壁の材料よりも熱伝導率が高い物質により形成される、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４３】
前記複数の内壁は、同一の物質により形成される、請求項４２記載の超音波プローブ。
【請求項４４】
前記複数の内壁は、互いに異なる物質により形成される、請求項４２記載の超音波プローブ。
【請求項４５】
前記熱伝導媒体は、前記複数の流動空間にそれぞれ収容された複数の熱伝導媒体を有し、
前記複数の熱伝導媒体は、同一の物質により構成される、
請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４６】
前記熱伝導媒体は、前記複数の流動空間にそれぞれ収容された複数の熱伝導媒体を有し、
前記複数の熱伝導媒体は、互いに異なる物質により構成される、
請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４７】
前記複数の流動空間における前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの流路のうちの一部の流路は、互いに接続されている、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの流路のうちの全ての流路は、互いに接続されている、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの流路のうちの全ての流路は、互いに接続されていない、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項５１】
前記複数の流路空間に設けられた複数のフィン、をさらに備える請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項５２】
前記複数のフィンは、前記複数の内壁のうちの少なくとも１つの内壁に取り付けられている、請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項５３】
前記複数の内壁のうちの最も内側に配置された内壁と前記熱発生源との間隙に設けられた熱結合構造、をさらに備える請求項２５記載の超音波プローブ。
【請求項５４】
複数の振動子を含む振動子アレイと、
前記振動子アレイの周囲に設けられた外壁と、
前記外壁と前記振動子アレイとの間に設けられる内壁と、
前記外壁と前記内壁とにより囲まれる流動空間には、前記振動子アレイから発生される熱を伝導するための熱伝導媒体と、
前記外壁と前記内壁との間に設けられ、前記流動空間を前記熱伝導媒体のための単一の流路を形成するために前記外壁と前記内壁との両方に接続され壁であって、前記流路が開口と前記振動子アレイの後部側に設けられる空間とからなる対の分割壁と、
を具備する超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３２は、従来例に係る超音波診断装置の構成を示す図である。図３２に示すように、従来例に係る超音波診断装置は、処理部１、表示部２、ケーブル３、及び超音波プローブ４を有している。超音波プローブ４は、ケーブル３を介して処理部１に接続されている。処理部１は、被検体中の関心領域への超音波パルスの送信と被検体により反射された超音波エコーの受信とのために、超音波プローブ４を制御する。処理部１は、関心領域に関する超音波画像の表示部２への表示のような後処理のために、リアルタイムで超音波エコーを受信する。
【０００３】
より詳細には、超音波プローブ４は、所定の複数の振動子を有している。複数の振動子は、超音波パルスを送信するためのチャンネルと超音波エコーを受信するためのチャンネルとに区分されている。２次元撮像データを収集する場合、チャンネル数は、典型的には、６４から２５６までの範囲の数に設定されている。３次元撮像データを収集する場合、チャンネル数は、典型的には、１０００以上が要求されている。リアルタイム撮像のため、超音波プローブ４は、超音波パルスの送受信を制御するための電子回路や他の構成要素のような多量の電子部品を収容している。
【０００４】
上述の電子部品は、超音波プローブ内において、不要な熱を発生している。不要な熱が超音波プローブの筐体や音響整合層レンズの表面に伝導するので、超音波プローブの表面は、超音波診断装置の動作中において、不適当な、時には有害な温度に達する。例えば、超音波検査技師が超音波プローブを把持している間、不要な熱は、超音波検査技師の手に汗をかかせたり火傷を負わせたりすることがある。従って、動作中における快適性と安全性が低減するだけでなく、筐体表面の滑りにより精確性に悪影響を及ぼしうる。不要な熱は、また、レンズ表面または他の超音波プローブ表面等の被検体体表との接触面を介して被検体に悪影響を及ぼしうる。不要な熱が所定の温度に到達した場合、超音波プローブの接触面は、発熱により体表に損傷を与えうる。
【０００５】
超音波プローブの温度を様々な手段で制御する技術が開発されている。しかしながら、何れの技術もまだ望ましい効率を得られておらず、実装するレベルに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１―３５３１４７号公報
【特許文献２】特開平１０―１２７６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的は、熱源から発せられる熱を効率よく冷却可能な超音波プローブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る超音波プローブは、熱を発生する熱発生源と、前記熱発生源の周囲に設けられた外壁と、前記外壁と前記熱発生源との間に設けられる内壁と、を具備する超音波プローブであって、前記外壁と前記内壁とにより囲まれる流動空間には、前記熱発生源から発生される熱を伝導するための熱伝導媒体が収容される、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】第１実施形態に係る超音波プローブの側面図。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る超音波プローブの上面図。
【図２Ａ】図１ＡのＸ−Ｘ断面図。
【図２Ｂ】図１ＢのＷ−Ｗ断面図。
【図３】図１ＡのＶ−Ｖ断面図。
【図４Ａ】図２Ａの部分領域Ｚの拡大断面図。
【図４Ｂ】図２Ｂの部分領域Ａの拡大断面図。
【図５】図１Ａまたは図４ＡのＡＥ−ＡＥ断面図。
【図６Ａ】第２実施形態に係る超音波プローブの側面図。
【図６Ｂ】第２実施形態に係る超音波プローブの上面図。
【図７Ａ】図６ＡのＥ−Ｅ断面図。
【図７Ｂ】図６ＢのＦ−Ｆ断面図。
【図８】図６ＡのＬ−Ｌ断面図。
【図９Ａ】図７Ａの部分領域Ｊの拡大断面図。
【図９Ｂ】図７Ｂの部分領域Ｋの拡大断面図。
【図１０】図６Ａまたは図９ＡのＨ−Ｈ断面図。
【図１１Ａ】第３実施形態に係る超音波プローブの側面図。
【図１１Ｂ】第３実施形態に係る超音波プローブの上面図。
【図１２Ａ】図１１ＡのＢ−Ｂ断面図。
【図１２Ｂ】図１１ＢのＡ−Ａ断面図。
【図１３】図１１ＡのＫ−Ｋ断面図。
【図１４Ａ】図１２Ａの部分領域Ｊの拡大断面図。
【図１４Ｂ】図１２Ｂの部分領域Ｍの拡大断面図。
【図１５】図１１Ａまたは図１４ＡのＤ−Ｄ断面図。
【図１６】第４実施形態に係る超音波プローブの側面図。
【図１７】図１６に示される超音波プローブのプローブケーブルの拡大斜視図。
【図１８】第４実施形態に係る超音波プローブの前面部を示す図。
【図１９】図１８のＮ−Ｎ断面図。
【図２０】図１９の部分領域Ｑの拡大断面図。
【図２１】図１８のＮ−Ｎ断面図。
【図２２】図２１の部分領域Ｔの拡大断面図。
【図２３】第５実施形態に係る超音波プローブの側面図。
【図２４】図２３のＣ−Ｃ断面図。
【図２５】図２４の部分領域Ｅの拡大断面図。
【図２６】図２３のＧ−Ｇ断面図。
【図２７】図２６の部分領域Ｊの拡大断面図。
【図２８】第６実施形態に係る超音波プローブの斜視図。
【図２９】第６実施形態に係る超音波プローブの前面図。
【図３０】図２９のＦ−Ｆ断面図。
【図３１】図２９のＢ−Ｂ断面図。
【図３２】従来例に係る超音波診断装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる超音波プローブを説明する。
【００１１】
本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ、処理部、及びケーブルを有している。ケーブルは、超音波プローブと処理部とを接続している。本実施形態に係る超音波プローブは、超音波パルスを発生し、被検体のある領域へ向かって超音波パルスを送信する。そして、本実施形態に係る超音波プローブは、被検体の内部画像を得るために、被検体から反射された超音波エコーを受信する。本実施形態に係る超音波プローブは、携帯用の大きさを有する。しかし、本実施形態に係る超音波プローブは、これに限定されず、携帯用の大きさを有さなくても良い。また、典型的には、本実施形態に係る超音波プローブは、冷却構造や冷却被覆物を有している。冷却構造や冷却被覆物は、超音波プローブ内の振動子や電子部品から発せられる熱を効率よく冷却するために、超音波プローブの筐体と一体に形成される。
【００１２】
（第１実施形態）
図１Ａは、第１実施形態に係る超音波プローブ１００の側面図である。超音波プローブ１００は、筐体１０１を有している。筐体１０１の一端にはプローブケーブル１１０が取り付けられ、他方には、複数の振動子からなる振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０は、同軸ケーブル１０を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ１００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。筐体１０１は、被検体の所望領域に超音波プローブ１００の振動子アレイ１２０を配置させるために超音波プローブ１００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体１０１の大部分は、超音波プローブ１００の外側の被覆物すなわち外壁３０にオーバラップする。超音波プローブ１００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、本実施形態はこれに限定されず、非携帯型装置であってもよい。
【００１３】
図２Ａは、図１ＡのＸ−Ｘ断面図であり、超音波プローブ１００の長軸断面図である。図２Ａに示すように、筐体１０１は、電子部品ユニット９２と電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０とを収容する。電子部品ユニット９２は、超音波プローブ１００に利用される複数の電子回路を有している。電子回路は、例えば、素子や回路等の電子部品から構成される。例えば、電子部品ユニット９２は、振動子アレイ１２０から超音波パルスを送信するための送信回路、振動子アレイ１２０により超音波エコーの受信に伴って発生される電気信号を処理するための受信回路を含んでいる。同軸ケーブル１０は、プローブケーブル１１０の内部に設けられている。フレキシブルケーブル９４は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。上述のように、筐体１０１の大部分は、超音波プローブ１００の外壁３０にオーバラップする。外側の被覆物または外壁３０は、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０の側面部まで延設されている。内側の被覆物すなわち内壁４０は、外壁３０の内側に配置され、外壁３０と電子部品ユニット９２との間に設けられている。内壁４０は、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０の側面部まで長軸に沿って延設されている。
【００１４】
内壁４０と外壁３０とは、共に、空洞、すなわち、媒体流動空間５０を形成する。すなわち、内壁４０と外壁３０とにより囲まれた空間は、媒体流動空間５０をなす。媒体流動空間５０は、筐体１０１の外枠に沿って設けられている。媒体流動空間５０には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝導するための固体や気体、液体等の物質（以下、熱伝導流体と呼ぶことにする。）が充填される。熱伝導流体の相転移は、熱伝導のために任意に使用される。典型的には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱は、内壁４０を介して外壁３０に向かう。内壁４０は、熱が容易に熱伝導流体に伝導するが外壁３０の外側表面には伝導しないように、少なくとも内壁４０よりも高い熱伝導特性を有する物質により形成される。例えば、内壁４０は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。媒体流動空間５０が超音波プローブ１００の長軸に沿って延設されており、上述の熱伝導流体を収容している。従って、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の大部分は、外壁３０に到達する前に熱伝導流体により吸収される。例えば、熱伝導流体は、吸入ポート７０から吸入側空間５０Ａを介して排出側空間６０Ａへ移動し排出ポート８０へ一方方向に移動する。なお、上記の熱伝導流体の流動方向は、異なる方向であってもよい。
【００１５】
図１Ｂは、第１実施形態に係る超音波プローブ１００の上面図である。図１Ｂは、図１Ａを長軸周りに９０度回転させた図である。なお、上面と側面とは、相対的な位置関係を示す用語であり、使用時における超音波プローブ１００の向きを意味するものではない。プローブケーブル１１０は、同軸ケーブル１０、吸入ポート７０Ａ、及び排出ポート８０Ａを有している。少なくとも一対の管状の吸入ポート７０Ａと排出ポート８０Ａとの両方は、プローブケーブル１１０の外側の被覆と同軸ケーブル１０との間に設けられている。筐体１０１は、電子部品ユニットを収容している。
【００１６】
図２Ｂは、図１ＢのＷ−Ｗ断面図であり、第１実施形態に係る超音波プローブ１００の長軸断面図である。図２Ｂに示すように、筐体１０１は、電子部品ユニット９２と同軸ケーブル１０とを収容している。同軸ケーブル１０は、電子部品ユニット９２に接続されている。フレキシブルケーブル９４は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。図２Ｂは、分割壁９０Ａ及び９０Ｂによる内壁４０と外壁３０との分離を示していない。しかしながら、既に図２Ａで示したように、筐体１０１の大部分は、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０の側面部まで延設されている外壁３０にオーバラップする。上記のように、内壁４０は、外壁３０の内側に配置され、電子部品ユニット９２と外壁３０との間に設けられている。内壁４０も、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０の側面部まで延設されている。分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、長軸に沿うＷ−Ｗ断面において外壁３０と内壁４０との間に形成される。
【００１７】
分割壁９０Ａ及び９０Ｂはそれぞれ、内壁４０と外壁３０とに接続される。分割壁９０Ａ及び９０Ｂはそれぞれ、媒体流動空間５０を少なくとも２分する。分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０の側面部まで延設されている。この構造については、図４Ａ及び図４Ｂでさらに説明する。媒体流動空間５０が超音波プローブ１００の長軸に沿って延設されているので、分割された媒体流動空間５０の各々も、長軸に沿って延設されている。以下、分割された媒体流動空間５０のうちの一方を吸入側空間５０Ａと呼び、他方を排出側空間６０Ａと呼ぶことにする。例えば、熱伝導流体は、吸入側空間５０Ａから排出側空間６０Ａへと流れる。このように、熱伝導流体が筐体１０１の外周を循環することにより、振動子アレイ１２０や電子部品ユニット９２から発生される熱を冷却することができる。
【００１８】
図３は、図１ＡのＶ−Ｖ断面図であり、超音波プローブ１００の横断面図である。分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、外壁３０と内壁４０との両方は、熱の発生源である電子部品ユニット９２を包囲する。分割壁９０Ａ及び９０Ｂはそれぞれ、外壁３０と内壁４０との間に設けられ、外壁３０と内壁４０との両方に接続される。このように分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、媒体流動空間５０を吸入側領域５０Ａと排出側領域６０Ａとに分割する。
【００１９】
図４Ａは、図２Ａの部分領域Ｚの拡大断面図であり、媒体流動空間５０の詳細を示す図である。部分領域Ｚに示されるように、内壁４０と外壁３０とは、共に、媒体流動空間５０を形成し、同軸ケーブル１０の側面から電子部品ユニット９２を越え、振動子アレイ１２０の側面に接するように設けられる。振動子アレイ１２０の前面は、音響レンズ１３０に覆われている。また、振動子アレイ１２０の後面は、電子部品ユニット９２にフレキシブルケーブル９４を介して接続されている。
【００２０】
図４Ｂは、図２Ｂの部分領域Ａの拡大断面図であり、分割壁９０Ａ及び９０Ｂの詳細を示す図である。図４Ｂは、図４Ａに直交する。このため、図４Ｂにおいては、分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、媒体流動空間５０を吸入側領域５０Ａと排出側領域６０Ａとに分割している。フレキシブルケーブル９４は、図４Ｂにおいて長方形で示され、図４Ａにおいて線で示されていることからわかるように、リボン状構造を有している。
【００２１】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、媒体流動空間５０を吸入側領域５０Ａと排出側領域６０Ａとに分割するように、外壁３０と内壁４０とを接続している。分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、同軸ケーブル１０側から電子部品ユニット９２を回り込んで振動子アレイ１２０の左端面及び右端面の近傍まで延設される。換言すれば、分割壁９０Ａ及び９０Ｂは、振動子アレイ１２０の左端面及び右端面に接触していない。この構造により、分割壁９０Ａと振動子アレイ１２０の左端面との間に開口９６Ａが形成され、分割壁９０Ｂと振動子アレイ１２０の右端面との間に開口９６Ｂが形成される。開口９６Ａ及び９６Ｂは、媒体流動空間５０における、吸入側空間５０Ａと排出側空間６０Ａとの間に設けられる。この開口９６Ａ及び９６Ｂにより、吸入側空間５０Ａと排出側空間６０Ａとが連通される。連通された吸入側空間５０Ａと排出側空間６０Ａとは、共に、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を上述の熱伝導流体が吸収するように、熱伝導流体が循環可能な流路（以下、連絡流路と呼ぶことにする。）を形成する。連絡流路における熱伝導流体の流れる方向は、一方方向である必要はなく、複数方向でもよい。さらに、開口９６Ａ及び９６Ｂの数、サイズ、及び配置は、必要に応じて適宜変更可能である。連絡流路は、外部に対して解放されていても密閉されていても良い。
【００２２】
吸入ポート７０Ａと排出ポート８０Ａとには、熱伝導流体の流路を介して循環装置（図示せず）が接続されている。循環装置は、連絡流路における熱伝導流体の循環を促進させ、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の冷却効率を向上させる。
【００２３】
次に図５を参照しながら開口９６Ａ及び９６Ｂの詳細について説明する。図５は、図１Ａまたは図４ＡのＡＥ−ＡＥ断面図であり、超音波プローブ１００の横断面図である。図５において、開口９６Ａ及び９６Ｂは、互いに接続される。開口９６Ａ及び９６Ｂは、振動子アレイ１２０の周囲において、環形状を有する空間すなわち連絡空間５５を形成する。換言すれば、連絡流路は、少なくとも吸入側空間５０Ａ、連絡空間５５、及び排出側空間６０Ａを含む。吸入側空間５０Ａ、連絡空間５５、及び排出側空間６０Ａは、互いに接続され、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が吸収されるように、熱伝導流体を循環可能に収容する。このように、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０の近傍を熱伝導流体が流れることができるように連絡流路が設けられている。これにより、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が効率良く熱伝導流体に吸収されるので、冷却効果が向上する。
【００２４】
上記説明のように、超音波プローブ１００は、熱発生源９２及び１２０、外壁３０、及び内壁４０を有している。外壁３０は、熱発生源９２及び１２０の周囲に設けられている。内壁４０は、外壁３０と熱発生源９２及び１２０との間に設けられている。外壁３０と内壁４０とにより囲まれる流動空間には、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を伝導するための熱伝導流体が収容される。このように熱伝導流体は、熱発生源９２及び１２０の周囲に分布されているので、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を効率良く吸収できる。熱伝導流体により吸収された熱は、熱伝導流体内を伝導したり、熱により温められた熱伝導流体が熱発生源９２及び１２０から遠ざかったりすることにより発散される。従って第１実施形態に係る超音波プローブ１００は、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を冷却することができ、超音波プローブ１００の内部の温度上昇を防止することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、第１実施形態に係る超音波プローブにおいて、外壁と内壁とは、振動子アレイの前面部を覆わないとした。第２実施形態に係る超音波プローブにおいて、外壁と内壁とは、振動子アレイの前面部を覆うように設けられる。以下、第２実施形態に係る超音波プローブについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００２６】
図６Ａは、第２実施形態に係る超音波プローブ２００の側面図である。超音波プローブ２００は、筐体２０１を有している。筐体２０１の一端にはプローブケーブル１１０’が取り付けられ、他方には、振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０’は、同軸ケーブル１０’を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ２００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。筐体２０１は、超音波プローブ２００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体２０１の大部分は、超音波プローブ２００の外側の被覆物すなわち外壁３０’にオーバラップする。超音波プローブ２００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、非携帯型装置であってもよい。
【００２７】
図７Ａは、図６ＡのＥ−Ｅ断面図であり、超音波プローブ２００の長軸断面図である。図７Ａに示すように、筐体２０１は、電子部品ユニット９２、電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０’を収容する。同軸ケーブル１０’は、プローブケーブル１１０’の内部に設けられている。フレキシブルケーブル９４’は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。上述のように、筐体２０１の大部分は、超音波プローブ２００の外壁３０’にオーバラップする。外壁３０’は、電子ユニット９２の全体と振動子アレイ１２０の前面部とを覆うように、振動子アレイ１２０の前面部からプローブケーブル１１０’まで延設されている。内側の被覆物すなわち内壁４０’は、外壁３０’の内側に配置され、外壁３０’と電子部品ユニット９２との間に設けられている。内壁４０’も、外壁３０‘と同様に、振動子アレイ１２０の前面部を覆うように、振動子アレイ１２０の前面部からプローブケーブル１１０’まで延設されている。
【００２８】
内壁４０’と外壁３０’とは、共に、空洞、すなわち、媒体流動空間５０’を形成する。すなわち、内壁４０’と外壁３０’とにより囲まれた空間は、媒体流動空間５０’をなす。媒体流動空間５０’には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝達するための熱伝導流体が充填される。熱伝導流体の相転移は、熱伝導のために任意に使用される。典型的には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱は、内壁４０’を介して外壁３０’に向かう。内壁４０’は、熱が容易に所定の熱伝導流体に伝達するが外壁３０’の外側表面には伝達しないように、少なくとも内壁４０よりも高い熱伝導特性を有する物質により形成される。例えば、内壁４０’は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。媒体流動空間５０’が超音波プローブ２００の長軸に沿って延びており、上述の熱伝導流体を収容している。従って、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の大部分は、外壁３０’に到達する前に熱伝導流体により吸収される。例えば、熱伝導流体は、吸入ポート７０’から吸入側空間５０Ａ’を介して排出側空間６０Ａ’へ移動し排出ポート８０’へ一方方向に移動する。なお、上記の熱伝導流体の流動方向は、異なる方向であってもよい。
【００２９】
図６Ｂは、第２実施形態に係る超音波プローブ２００の上面図である。図６Ｂは、図６Ａを長軸周りに９０度回転させた図である。なお、上面と側面とは、相対的な位置関係を示す用語であり、使用時における超音波プローブ２００の向きを意味するものではない。プローブケーブル１１０’は、同軸ケーブル１０’、吸入ポート７０Ａ’、及び排出ポート８０Ａ’を有している。少なくとも一対の管状の吸入ポート７０Ａ’と排出ポート８０Ａ’との両方は、プローブケーブル１１０’の外側の被覆と同軸ケーブル１０’との間に設けられている。筐体２０１は、電子部品ユニットを収容している。
【００３０】
図７Ｂは、図６ＢのＦ−Ｆ断面図であり、超音波プローブ２００の長軸断面図である。図７Ｂに示すように、筐体２０１は、電子部品ユニット９２と同軸ケーブル１０’とを収容している。同軸ケーブル１０’は、電子部品ユニット９２に接続されている。フレキシブルケーブル９４’は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。なお、図７Ｂは、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’による内壁４０’と外壁３０’との分離を示していない。しかしながら、既に図７Ａで示したように、筐体２０１の大部分は、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０’の側面部まで延設されている外壁３０’にオーバラップする。上記のように、内壁４０’は、外壁３０’の内側に配置され、電子部品ユニット９２と外壁３０’との間に設けられている。内壁４０’も、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０’の側面部まで延設されている。分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、長軸に沿うＦ−Ｆ断面において外壁３０’と内壁４０’との間に形成される。
【００３１】
分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’はそれぞれ、内壁４０’と外壁３０’とに接続される。分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’はそれぞれ、媒体流動空間５０’を少なくとも２分する。媒体流動空間５０’は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０により発生された熱を伝達するための熱伝導流体を収容する。分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０’のまで延設されている。この構造については、図９Ａ及び図９Ｂでさらに説明する。媒体流動空間５０’が超音波プローブ２００の長軸に沿って延設されているので、分割された媒体流動空間５０’の各々も、長軸に沿って延設されている。
【００３２】
図８は、図６ＡのＬ−Ｌ断面図であり、超音波プローブ２００の横断面図である。外壁３０’と内壁４０’との両方は、熱の発生源である電子部品ユニット１２０を包囲する。分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’はそれぞれ、外壁３０’と内壁４０’との間に設けられ、外壁３０’と内壁４０’との両方に接続される。このように分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、媒体流動空間５０’を吸入側空間５０Ａ’と排出側空間６０Ａ’とに分割する。
【００３３】
図９Ａは、図７Ａの部分領域Ｊの拡大断面図であり、媒体流動空間５０’の詳細を示す図である。部分領域Ｊに示されるように、内壁４０’と外壁３０’とは、共に、媒体流動空間５０’を形成し、同軸ケーブル１０’の側面から電子部品ユニット９２を越え、振動子アレイ１２０の前部を覆うように延設されている。ここで、媒体流動空間５０’のうちの、振動子アレイ１２０の前面部の空間を共通連絡空間９６Ｃと呼ぶことにする。換言すれば、振動子アレイ１２０は、共通連絡空間９６Ｃの後方に設けられる。振動子アレイ１２０の後面は、フレキシブルケーブル９４’を介して電子部品ユニット９２に接続される。
【００３４】
図９Ｂは、図７Ｂの部分領域Ｋの拡大断面図であり、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’の詳細を示す図である。図９Ｂは、図９Ａに直交する。このため、図９Ｂにおいては、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、媒体流動空間５０’を分割している。同様に、フレキシブルケーブル９４’は、図９Ｂにおいて長方形で示され、図９Ａにおいて線で示されていることからわかるように、リボン状構造を有している。上述のように、振動子アレイ１２０の前面は、共通連絡空間９６Ｃにより覆われており、振動子アレイ１２０の後面は、フレキシブルケーブル９４’を介して電子部品ユニット９２に接続されている。
【００３５】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、媒体流動空間５０’内の同軸ケーブル１０の側面近傍から振動子アレイ１２０の側面近傍まで延設される。すなわち、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’は、媒体流動空間５０’内の振動子アレイ１２０の前面部側まで延設されていない。この構造により、振動子アレイ１２０の前面部側の媒体流動空間５０’において、分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’が存在しない共通連絡空間９６Ｃが形成される。共通連絡空間９６Ｃは、吸入側空間５０Ａ’と排出側空間６０Ａ’との間を熱伝導流体が流通するための連絡流路として機能する。吸入側空間５０Ａ’と排出側空間６０Ａ’とは、共に、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を上述の熱伝導流体が吸収するように、熱伝導流体が循環可能な連絡流路を形成する。この連絡流路における流れは、一方方向である必要はない。さらに、共通連絡空間９６Ｃの本数、サイズ、及び配置は、必要に応じて適宜変更可能である。連絡流路は、外部に対して解放されていても密閉されていても良い。
【００３６】
吸入ポート７０Ａ’と排出ポート８０Ａ’とには、熱伝導流体の流路を介して循環装置（図示せず）が接続されている。循環装置は、連絡流路における熱伝導流体の循環を促進させ、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の冷却効率を向上させる。
【００３７】
次に図１０を参照しながら開口９６Ａ及び９６Ｂの詳細について説明する。図１０は、図６Ａまたは図９ＡのＨ−Ｈ断面図であり、超音波プローブ２００の横断面図である。図１０において、共通連絡空間９６Ｃは、図１０において円環形状を有する空間と振動子アレイ１２０とに接続されている。換言すれば、連絡流路は、少なくとも吸入側空間５０Ａ’、共通連絡空間９６Ｃ、及び排出側空間６０Ａ’を含む。吸入側空間５０Ａ’、共通連絡空間９６Ｃ、及び排出側空間６０Ａは、互いに接続され、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が吸収されるように、熱伝導流体を循環可能に収容する。連絡流路における熱伝導流体の流れは、一方方向に限定されず、任意の方向であってもよい。
【００３８】
上記説明のように、超音波プローブ２００は、熱発生源９２及び１２０、外壁３０’、及び内壁４０’を有している。外壁３０’は、熱発生源９２及び１２０の周囲に設けられている。内壁４０’は、外壁３０’と熱発生源９２及び１２０との間に設けられている。より詳細には、外壁３０’と内壁４０’とは、振動子アレイ１２０の前面部を覆うように設けられている。外壁３０’と内壁４０’とにより囲まれる流動空間には、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を伝導するための熱伝導流体が収容される。このように熱伝導流体は、熱発生源９２及び１２０の周囲に分布されているので、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を効率良く吸収できる。また、温度上昇が激しい振動子アレイ１２０の前面部側を流動空間（共通連絡空間９６Ｃ）が通っているので、超音波プローブ２００は、振動子アレイ１２０からの熱を効率良く冷却することができる。また、上述のように、振動子アレイ１２０の前面部側に分割壁９０Ａ’及び９０Ｂ’が存在しないので、振動子アレイ１２０から送信される超音波パルスや振動子アレイ１２０が受信する超音波エコーの良好な伝播を維持できる。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、第１実施形態に係る超音波プローブにおいて、振動子アレイは、筐体の内側に設けられるとした。第３実施形態に係る超音波プローブにおいて、振動子アレイは、筐体の外側に設けられる。以下、第３実施形態に係る超音波プローブについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００４０】
図１１Ａは、第３実施形態に係る超音波プローブ３００の側面図である。超音波プローブ３００は、筐体３０１を有している。筐体３０１の一端にはプローブケーブル１１０”が取り付けられ、他方には、複数の振動子からなる振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０”は、同軸ケーブル１０”を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ３００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。筐体３０１は、超音波プローブ３００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体３０１の大部分は、超音波プローブ３００の外側の被覆物すなわち外壁３０”にオーバラップする。超音波プローブ３００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、非携帯型装置であってもよい。
【００４１】
図１２Ａは、図１１ＡのＢ−Ｂ断面図であり、超音波プローブ３００の長軸断面図である。図１２Ａに示すように、筐体３０１は、電子部品ユニット９２と電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０”とを収容する。同軸ケーブル１０”は、プローブケーブル１１０”の内部に設けられている。フレキシブルケーブル９４”は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。上述のように、筐体３０１の大部分は、超音波プローブ３００の外壁３０”にオーバラップする。外壁３０”は、電子部品ユニット９２の全体を覆うように、振動子アレイ１２０の後面部からプローブケーブル１１０”の側面部まで延設されている。すなわち、振動子アレイ１２０は、外壁の外側表面に取り付けられており、外部に露出している。内側の被覆物すなわち内壁４０”は、外壁３０”の内側に配置され、外壁３０”と電子部品ユニット９２との間に設けられている。内壁４０”は、振動子アレイ１２０の後面部側から筐体３０１がプローブケーブル１１０”の側面部まで長軸に沿って延設されている。
【００４２】
内壁４０”と外壁３０”とは、共に、空洞、すなわち、媒体流動空間５０”を形成する。上記の構造により、媒体流動空間５０”は、振動子アレイ１２０の後面部側に設けられる。媒体流動空間５０”には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝達するための熱伝導流体が充填される。熱伝導流体の相転移は、熱伝達のために任意に使用される。典型的には、熱は、内壁４０”を介して外壁３０”に向かう。内壁４０”は、熱が容易に所定の熱伝導流体に伝達するが外壁３０”の外側表面には伝達しないように、少なくとも内壁４０”よりも高い熱伝導特性を有する物質により形成される。例えば、内壁４０”は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。媒体流動空間５０”が超音波プローブ３００の長軸に沿って延びており、上述の熱伝導流体を収容している。従って、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の大部分は、外壁３０”に到達する前に熱伝導流体により吸収される。例えば、熱伝導流体は、吸入ポート７０”から吸入側空間５０Ａ”を介して排出側空間６０Ａ”へ移動し排出ポート８０”へ一方方向に移動する。なお、上記の熱伝導流体の流動方向は、異なる方向であってもよい。
【００４３】
図１１Ｂは、第３実施形態に係る超音波プローブ３００の上面図である。図１１Ｂは、図１１Ａを長軸周りに９０度回転させた図である。なお、「上面」と「側面」とは、相対的な位置関係を示す用語であり、使用時における超音波プローブ３００の向きを意味するものではない。長軸に沿って、筐体３０１の一端にはプローブケーブル１１０”が取り付けられ、他端には振動子アレイ１２０が取り付けられている。プローブケーブル１１０”は、さらに同軸ケーブル１０”、吸入ポート７０Ａ”、及び排出ポート８０Ａ”を有している。少なくとも一対の管状の吸入ポート７０Ａ”と排出ポート８０Ａ”との両方は、プローブケーブル１１０”の外側の被覆と同軸ケーブル１０”との間に設けられている。筐体３０１は、電子部品ユニットを収容している。
【００４４】
図１２Ｂは、図１１ＢのＡ−Ａ断面図であり、超音波プローブ３００の長軸断面図である。図１２Ｂに示すように、筐体３０１は、電子部品ユニット９２と同軸ケーブル１０”とを収容している。同軸ケーブル１０”は、電子部品ユニット９２に接続されている。フレキシブルケーブル９４”は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。なお、図１２Ｂは、分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”による内壁４０”と外壁３０”との分離を示していない。しかしながら、既に図１２Ａで示したように、筐体３０１の大部分は、振動子アレイ１２０の後面部からプローブケーブル１１０”の側面部まで延設されている外壁３０”にオーバラップする。上記のように、内壁４０”は、外壁３０”の内側に配置され、電子部品ユニット９２と外壁３０”との間に設けられている。内壁４０”も、振動子アレイ１２０の後面部からプローブケーブル１１０”の側面部まで延設されている。分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”は、長軸に沿うＡ−Ａ断面において外壁３０”と内壁４０”との間に形成される。
【００４５】
分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”はそれぞれ、内壁４０”と外壁３０”とに接続される。分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”はそれぞれ、媒体流動空間５０”を少なくとも２分する。媒体流動空間５０”は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０により発生された熱を伝達するための上述のガスや液体等の物質からなる熱伝導流体を収容する。分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０”の側面部まで延設されている。この構造については、図１４Ａ及び図１４Ｂでさらに説明する。媒体流動空間５０”が超音波プローブ３００の長軸に沿って延設されているので、分割された媒体流動空間５０”の各々も、長軸に沿って延設されている。
【００４６】
図１３は、図１１ＡのＫ−Ｋ断面図であり、超音波プローブ３００の横断面図である。分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”はそれぞれ、外壁３０”と内壁４０”との間に設けられる。分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”はそれぞれ、外壁３０’と内壁４０’との両方に接続される。このように分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”は、媒体流動空間５０”を吸入側空間５０Ａ”と排出側空間６０Ａ”とに分割する。
【００４７】
図１４Ａは、図１２Ａの部分領域Ｊの拡大断面図であり、媒体流動空間５０”の詳細を示す図である。部分領域Ｊに示されるように、内壁４０”と外壁３０”とは、共に、媒体流動空間５０”を形成し、同軸ケーブル１０”の側面部から電子部品ユニット９２の全体を覆うように振動子アレイ１２０の後面部まで延設されている。ここで、媒体流動空間５０”のうちの、振動子アレイ１２０の後面部側の部分空間を共通連絡空間９６Ｄと呼ぶことにする。換言すれば、振動子アレイ１２０は、共通連絡空間９６Ｄの前方に設けられる。振動子アレイ１２０の後面は、フレキシブルケーブル９４”を介して電子部品ユニット９２に接続される。
【００４８】
図１４Ｂは、図１２Ｂの部分領域Ｍの拡大断面図であり、分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”の詳細を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａに直交する。このため、図１４Ｂにおいては、分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”はそれぞれ、媒体流動空間５０”を分割している。同様に、フレキシブルケーブル９４”は、図１４Ｂにおいて長方形で示され、図１４Ａにおいて線で示されていることからわかるように、リボン状構造を有している。
【００４９】
図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、分割壁９０Ａ”及び９０Ｂ”は、媒体流動空間５０”内の同軸ケーブル１０”の側面近傍から振動子アレイ１２０のフレキシブルケーブル９４”の側面近傍まで延設される。この構造により、分割壁９０Ａ”とフレキシブルケーブル９４”との間と、分割壁９０Ｂ”とフレキシブルケーブル９４”との間に共通連絡空間９６Ｄを形成する。共通連絡空間９６Ｄは、吸入側空間５０Ａ”と排出側空間６０Ａ”との間を熱伝導流体が流通するための連絡流路として機能する。連通された吸入側空間５０Ａ”と排出側空間６０Ａ”とは、共に、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を上述の熱伝導流体が吸収するように、熱伝導流体が循環可能な連絡流路を形成する。この連絡流路における流れは、一方方向である必要はない。さらに、共通連絡空間９６Ｄの本数、サイズ、及び配置は、必要に応じて適宜変更可能である。連絡流路は、外部に対して解放されていても密閉されていても良い。
【００５０】
吸入ポート７０Ａ”と排出ポート８０Ａ”とには、熱伝導流体の流路を介して循環装置（図示せず）が接続されている。循環装置は、連絡流路における熱伝導流体の循環を促進させ、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の冷却効率を向上させる。
【００５１】
次に図１５を参照しながら共通連絡空間９６Ｄの詳細について説明する。図１５は、図１１Ａまたは図１４ＡのＤ−Ｄ断面図であり、超音波プローブ３００の横断面図である。図１５において、共通連絡空間９６Ｄは、図１５において、振動子アレイ１２０の近傍に設けられ、円環形状を有している。換言すれば、連絡流路は、少なくとも吸入側空間５０Ａ”、共通連絡空間９６Ｄ、及び排出側空間６０Ａ”を含む。吸入側空間５０Ａ”、共通連絡空間９６Ｄ、及び排出側空間６０Ａ’は、互いに接続され、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が吸収されるように、熱伝導流体を循環可能に収容する。連絡流路における熱伝導流体の流れは、一方方向に限定されず、任意の方向であってもよい。
【００５２】
上記説明のように、超音波プローブ３００は、熱発生源９２及び１２０、外壁３０”、及び内壁４０”を有している。外壁３０”は、熱発生源である電子ユニット９２の周囲に設けられている。内壁４０”は、外壁３０”’と電子ユニット９２との間に設けられている。より詳細には、外壁３０”は、電子ユニット９２の全体を覆い且つ振動子アレイ１２０が外部に露出するように設けられている。換言すれば、外壁３０”の表面と振動子ユニット１２０の後面とが接触する。外壁３０”と内壁４０”とにより囲まれる流動空間には、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を伝導するための熱伝導流体が収容される。このように熱伝導流体は、熱発生源９２及び１２０の周囲に分布されているので、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を効率良く吸収できる。また、温度上昇が激しい振動子アレイ１２０の後面部側を流動空間（共通連絡空間９６Ｄ）が通っているので、超音波プローブ３００は、振動子アレイ１２０からの熱を効率良く冷却することができる。また、振動子アレイ１２０の前面部側に外壁３０”と内壁４０”とが存在しないので、振動子アレイ１２０から送信される超音波パルスや振動子アレイ１２０が受信する超音波エコーの良好な伝播を維持できる。
【００５３】
（第４実施形態）
次に、第１実施形態に係る超音波プローブにおいて、筐体の内側には、一層の媒体流動空間が設けられるとした。第４実施形態に係る超音波プローブにおいて、筐体の内側には、複数層の媒体流動空間が設けられる。以下、第４実施形態に係る超音波プローブについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００５４】
図１６は、第４実施形態に係る超音波プローブ４００の側面図である。超音波プローブ４００は、筐体４０１を有している。筐体４０１の一端にはプローブケーブル１１０”’が取り付けられ、他方には、振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０”’は、同軸ケーブル１０”’を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ４００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。筐体４０１は、超音波プローブ４００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体４０１の大部分は、超音波プローブ４００の外側の被覆物すなわち外壁３０”’にオーバラップする。超音波プローブ４００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、非携帯型装置であってもよい。
【００５５】
図１７は、図１６に示される超音波プローブ４００のプローブケーブル１１０”’の拡大斜視図である。図１７に示すように、超音波プローブ４００の後面部には、吸入ポート７０Ａ−１”’、排出ポート８０Ａ−１”’、吸入ポート７０Ａ−２”’、及び排出ポート８０Ａ−２”’が取り付けられている。吸入ポート７０Ａ−１”’と排出ポート８０Ａ−１”’とが連通し、吸入ポート７０Ａ−２”’と排出ポート８０Ａ−２”’とが連通している。吸入ポート７０Ａ−１”’、排出ポート８０Ａ−１”’、吸入ポート７０Ａ−２”’、及び排出ポート８０Ａ−２”’は、同軸ケーブル１０”’を囲むように設けられている。吸入ポート７０Ａ−１”’と排出ポート８０Ａ−１”’とは、吸入ポート７０Ａ−２”’と排出ポート８０Ａ−２”’とよりも同軸ケーブル１０”’から離れた位置に設けられている。この理由は、後述する。
【００５６】
図１８は、超音波プローブ４００の前面部を示す図である。図１８に示すように、超音波プローブ４００の前面部は、４つの同心円領域を有している。４つの同心円領域は、最も内側に設けられる円形形状を有する音響レンズ１３０、音響レンズ１３０を囲む環形状領域４０１Ａ、第１の傾斜領域４０１Ｂ、及び第２の傾斜領域４０１Ｃを有している。環形状領域４０１Ａ、第１の傾斜領域４０１Ｂ、及び第２の傾斜領域４０１Ｃは、筐体４０１の一部分をなし、外壁３０”’の一部分を形成している。
【００５７】
図１９は、図１８のＮ−Ｎ断面を示す図であり、超音波プローブ４００の長軸断面図である。図１９に示すように、筐体４０１は、電子部品ユニット９２と電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０”’とを収容する。同軸ケーブル１０”’は、プローブケーブル１１０”’の内部に設けられている。フレキシブルケーブル９４”’は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。上述のように、筐体４０１の大部分は、超音波プローブ４００の外壁３０”’にオーバラップする。外壁３０”’は、振動子アレイ１２０の前面側の側面部から電子ユニット９２の全体を覆いプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設されている。内側の第１の被覆物すなわち第１の内壁４０−１”’は、外壁３０”’の内側に配置され、外壁３０”’と電子部品ユニット９２との間に設けられている。第１の内壁４０−１”’は、振動子アレイ１２０の前面側の側面部から電子ユニット９２の全体を覆いプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設されている。第２の内壁４０−２”’は、外壁３０”’の内側に配置され、電子部品ユニット９２と第１の内壁４０−１”’との間に設けられている。第２の内壁４０−２”’は、振動子アレイ１２０の後面側の側面部から電子ユニット９２の全体を覆いプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設されている。
【００５８】
第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とは、共に、第１の空洞、すなわち、第１の媒体流動空間５０−１”’を形成する。すなわち、第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とにより囲まれた空間は、第１の媒体流動空間５０−１”’をなす。第１の媒体流動空間５０−１”’は、振動子アレイ１２０の側面に接触せず、振動子アレイ１２０の前面側の側面近傍で先細りしている。すなわち、振動子アレイ１２０の前面部において第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とは、接触している。第１の媒体流動空間５０−１”’には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝導するための熱伝導流体が充填される。同様に、第１の内壁４０−１”’と第２の内壁４０−２”’とは、共に、第２の空洞、すなわち、第２の媒体流動空間を形成する。すなわち、第１の内壁４０−１”’と第２の内壁４０−２”’とにより囲まれた空間は、第２の媒体流動空間をなす。なお、図１９には、第２の媒体流動空間に設けられる分割壁９０Ａ”’により第２の媒体流動空間が示されていない。第２の媒体流動空間は、振動子アレイ１２０の側面に接触するように設けられる。第２の媒体流動空間にも、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝導するための熱伝導流体が充填される。このように、超音波プローブ４００においては、第１の媒体流動空間５０−１”’と第２の媒体流動空間とにより、２層の媒体流動空間を実現している。
【００５９】
分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、第１の内壁４０−１”’と第２の内壁４０−２”’とに接続される。分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、第２の媒体流動空間を少なくとも２分する。分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設されている。この構造については、図２０でさらに説明する。第２の媒体流動空間が超音波プローブ４００の長軸に沿って延設されているので、分割された第２の媒体流動空間の各々も、長軸に沿って延設されている。
【００６０】
図２０は、図１９の部分領域Ｑの拡大断面図である。図２０に示すように、第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とは、共に、第１の媒体流動空間５０−１”’を形成している。筐体４０１の前面部は、振動子アレイ１２０の前面部に略平行するように形成され、平坦形状を有している。振動子アレイ１２０の前面は、音響レンズ１３０により覆われている。振動子アレイ１２０の後面は、フレキシブルケーブル９４”’を介して電子部品ユニット９２に接続されている。
【００６１】
分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、第２の媒体流動空間５０−２”’を第２の吸入側空間５０Ａ−２”’と第２の排出側空間６０Ａ−２”’とに分割するように、第１の内壁４０−１”’と第２の内壁４０−２”’とに接続されている。第２の吸入側空間５０Ａ−２”’は、吸入ポート７０Ａ−２”’に連通され、第２の排出側空間６０Ａ−２”’は、排出ポート８０Ａ−２”’に連通されている。分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、同軸ケーブル１０”’側から電子部品ユニット９２を回り込んで振動子アレイ１２０の上端面及び下端面の近傍まで延設される。換言すれば、分割壁９０Ａ”’及び９０Ｂ”’は、振動子アレイ１２０の上端面及び下端面に接触していない。この構造により、分割壁９０Ａ”’と振動子アレイ１２０の上端面との間に開口９６Ａ”’が形成され、分割壁９０Ｂ”’と振動子アレイ１２０の下端面との間とに開口９６Ｂ”’が形成される。開口９６Ａ”’及び９６Ｂ”’は、第２の媒体流動空間５０−２”’における、第２の吸入側空間５０Ａ−２”’と第２の排出側空間６０Ａ−２”’との間に設けられる。この開口９６Ａ”’及び９６Ｂ”’により、第２の吸入側空間５０Ａ−２”’と第２の排出側空間６０Ａ−２”’とが連通される。連通された吸入側空間５０Ａ−２”’と排出側空間６０Ａ−２”’とは、熱伝導流体が流通するための第２の連絡流路を形成する。第２の連絡流路は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が吸収されるように、熱伝導流体を循環可能に収容する。例えば、熱伝導媒体は、第２の吸入側空間５０Ａ−２”’から第２の吸入ポート７０Ａ−２”’を介して第２の排出側空間６０Ａ−２”’へ移動し第２の排出ポート８０Ａ−２”’へ一方方向に移動する。連絡流路における熱伝導流体の流れは、一方方向に限定されず、任意の方向であってもよい。さらに、開口９６Ａ”’及び開口９６Ｂ”’の数、サイズ、及び配置は、必要に応じて適宜変更可能である。第２の連絡流路は、外部に対して解放されていても密閉されていても良い。
【００６２】
吸入ポート７０Ａ−２”’と排出ポート８０Ａ−２”’とには、熱伝導流体の流路を介して循環装置（図示せず）が接続されている。循環装置は、第２の連絡流路における熱伝導流体の循環を促進させ、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の冷却効率を向上させる。
【００６３】
図２１は、図１８のＥ−Ｅ断面図である。図２１に示すように、筐体４０１は、電子部品ユニット９２と電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０”’とを収容する。外壁３０”’は、振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設される。第１の内壁４０−１”’は、外壁３０”’の内側に配置され、外壁３０”’と電子部品ユニット９２との間に設けられている。第２の内壁４０−２”’は、外壁３０”’の内側に配置され、電子部品ユニット９２と第１の内壁４０−１”’との間に設けられている。第１の内壁４０−１”’と第２の内壁４０−２”’とは、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設される。
【００６４】
第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とは、第１の媒体流動空間５０−１”’を形成する。第１の媒体流動空間５０−１”’には、熱伝導流体が充填される。なお、図２１には、第１の媒体流動空間に設けられる分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’により第１の媒体流動空間が示されていない。
【００６５】
分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、外壁３０”’と第１の内壁４０−１”’とに接続される。分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、第１の媒体流動空間５０−１”’を少なくとも２分する。分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０”’の側面部まで延設されている。第１の媒体流動空間５０−１”’が超音波プローブ４００の長軸に沿って延設されているので、分割された第１の媒体流動空間の各々も、長軸に沿って延設されている。
【００６６】
図２２は、図２１の部分領域Ｔの拡大断面図である。図２２に示すように、第１の内壁４０−１”’と外壁３０”’とは、共に、第１の媒体流動空間５０−１”’を形成し、電子部品ユニット９２を越えるように延設される。
【００６７】
分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、第１の媒体流動空間５０−１”’を第１の吸入側空間５０Ａ−１”’と第１の排出側空間６０Ａ−１”’とに分割するように、外壁３０”’と第１の内壁４０−１”’とに接続されている。第１の吸入側空間５０Ａ−１”’は、吸入ポート７０Ａ−１”’に連通され、第１の排出側空間６０Ａ−１”’は、排出ポート８０Ａ−１”’に連通されている。分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、同軸ケーブル１０”’側から電子部品ユニット９２を回り込んで振動子アレイ１２０の左端面及び右端面の近傍まで延設される。換言すれば、分割壁９０Ｃ”’及び９０Ｄ”’は、振動子アレイ１２０の左端面及び右端面に接触していない。この構造により、分割壁９０Ｃ”’と振動子アレイ１２０の左端面との間に開口９６Ｃ”’が形成され、分割壁９０Ｄ”’と振動子アレイ１２０の右端面との間とに開口９６Ｄ”’が形成される。開口９６Ｃ”’及び９６Ｄ”’は、第１の媒体流動空間５０−１”’における、第１の吸入側空間５０Ａ−１”’と第１の排出側空間６０Ａ−１”’との間に設けられる。この開口９６Ｃ”’及び９６Ｄ”’により、第１の吸入側空間５０Ａ−１”’と第２の排出側空間６０Ａ−１”’とが連通される。連通された吸入側空間５０Ａ−１”’と排出側空間６０Ａ−１”’とは、熱伝導流体が流通するための第１の連絡流路を形成する。第１の連絡流路は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱が吸収されるように、熱伝導流体を循環可能に収容する。例えば、熱伝導媒体は、第１の吸入側空間５０Ａ−１”’から第１の吸入ポート７０Ａ−１”’を介して第１の排出側空間６０Ａ−１”’へ移動し第１の排出ポート８０Ａ−１”’へ一方方向に移動する。第１の連絡流路における熱伝導流体の流れは、一方方向に限定されず、任意の方向であってもよい。さらに、開口９６Ｃ”’及び開口９６Ｄ”’の数、サイズ、及び配置は、必要に応じて適宜変更可能である。第１の連絡流路は、外部に対して解放されていても密閉されていても良い。
【００６８】
吸入ポート７０Ａ−１”’と排出ポート８０Ａ−１”’とには、熱伝導流体の流路を介して循環装置（図示せず）が接続されている。循環装置は、第１の連絡流路における熱伝導流体の循環を促進させ、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の冷却効率を向上させる。
【００６９】
図１９、２０、２１、及び２２に示すように、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱は、第１の内壁４０−１”’及び第２の内壁４０−２”’を介して外壁３０”’に向かう。第１の内壁４０−１”’及び第２の内壁４０−２”’は、熱が容易に所定の熱伝導流体に伝導するが外壁３０”’の外側表面には伝導しないように、少なくとも内壁４０”よりも高い熱伝導特性を有する物質により形成される。なお外壁３０”’は、断熱性を有している。例えば、第１の内壁４０−１”’及び第２の内壁４０−２”’は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。第１の内壁４０−１”’及び第２の内壁４０−２”’は、同一種類の物質により形成されてもよいし、異なる種類の物質により形成されてもよい。また、第１の媒体流動空間５０−１”’及び６０−１”’を流動する熱伝導流体と第２の媒体流動空間５０−２”’及び６０−２”’を流動する熱伝導流体とは、同一種類の物質により形成されても、異なる種類の物質により形成されてもよい。
【００７０】
図１９、２０、２１、及び２２に示すように、熱伝導流体を収容している第１の媒体流動空間５０−１”’と第２の媒体流動空間５０−２”’とは、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０を囲むように設けられている。従って、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱が外壁３０”’に到達する前に、第１の媒体流動空間５０−１”’を流動する熱伝導流体と第２の媒体流動空間５０−２”’を流動する熱伝導流体とに吸収される。
【００７１】
図１９、２０、２１、及び２２においては、超音波プローブ４００には、２層の流動空間、すなわち、第１の媒体流動空間５０−１”’及び６０−１”’と第２の媒体流動空間５０−２”’及び６０−２”’とが設けられるとした。しかしながら、超音波プローブ４００に設けられる媒体流動空間の数は、２つに限定されず、３つ以上であってもよい。このような多層の媒体流動空間は、複数の独立の連絡流路を形成する。もしくは、多層の媒体流動空間は、単一の連絡流路に統合されてもよい。さらに、これら多層の連絡流路の幾つかの連絡流路が複数の独立の連絡流路を形成し、多層の連絡流路の残りの連絡流路が単一の連絡流路に統合されてもよい。
【００７２】
上記説明のように、超音波プローブ４００は、熱発生源９２及び１２０、外壁４０”’、及び複数の内壁３０”’を有している。外壁４０”’は、熱発生源９２及び１２０の周囲に設けられている。複数の内壁３０”’は、外壁４０”’と熱発生源９２及び１２０との間に設けられ、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を伝導するための熱伝導流体を収容可能な複数の流動空間を形成する。このように複数の流動空間の各々に収容されている熱伝導流体は、熱発生源９２及び１２０の周囲に分布されているので、熱発生源９２及び１２０から発生される熱を効率良く吸収できる。また、多層の流動空間が設けられていることにより、単層の流動空間が設けられている場合に比して、より効率的に電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を冷却することができる。
【００７３】
また、超音波プローブ４００は、複数の分割壁９０”’を有している。複数の分割壁”’の各々は、複数の流動空間のうちの少なくとも１つの流動空間に熱伝導流体のための少なくとも１つの流路を形成するために、外壁４０”’と複数の内壁３０”’のうちの最近傍の内壁３０”’との間に設けられ、外壁４０”’と最近傍の内壁３０”’との両方に接続される。これにより各流動空間において熱伝導流体の流れを発生させることができ、より効率的に電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を冷却することができる。
【００７４】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る超音波プローブにおいて、媒体流動空間内には、冷却効率を向上させるための構造物が設けられている。以下、第５実施形態に係る超音波プローブについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００７５】
図２３は、第５実施形態に係る超音波プローブ５００の側面図である。図２３に示すように、超音波プローブ５００は、筐体５０１を有している。筐体５０１の一端にはプローブケーブル１１０””が取り付けられ、他方には、振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０””は、同軸ケーブル１０””を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ５００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。筐体５０１は、超音波プローブ５００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体５０１の大部分は、超音波プローブ５００の外側の被覆物すなわち外壁３０””にオーバラップする。超音波プローブ５００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、非携帯型装置であってもよい。
【００７６】
図２４は、図２３のＣ−Ｃ断面図であり、超音波プローブ５００の横断面図である。図２４に示すように、外壁３０””と内壁４０””とは、熱発生源である電子部品ユニット９２を囲むように筐体５０１内に設けられている。分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””のそれぞれは、外壁３０””と内壁４０””との間に設けられている。また、分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””のそれぞれは、外壁３０””と内壁４０””との両方に接続される。このように、分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””は、媒体流動空間５０””を吸入側空間５０Ａ””と排出側空間６０Ａ””とに分割する。吸入側空間５０Ａ””と排出側空間６０Ａ””との内部に複数のフィン９８が設けられている。例えば、内壁４０””は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。
【００７７】
図２５は、図２４の部分領域Ｅにおける超音波プローブ５００の拡大断面図である。図２５に示すように、複数のフィン９８は、外壁３０””と内壁４０””との間であって、外壁３０””に向けて内壁４０””に取り付けられている。複数のフィン９８は、冷却効率を向上させるために内壁４０””の表面積を増加させる。例えば、複数のフィン９８は、内壁４０””がプラスチックにより形成される場合、射出成型により内壁４０””に形成されるとよい。また、複数のフィン９８は、内壁４０””が金属や他の材料により形成される場合、スカイビングや射出成型、ワイヤＥＤＭプロセス等により形成されるとよい。
【００７８】
図２６は、図２３のＧ−Ｇ断面図であり、超音波プローブ５００の斜入断面である。図２６に示すように、外壁３０””と内壁４０””とは、熱発生源である電子部品ユニット９２を囲むように筐体５０１内に設けられている。分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””のそれぞれは、外壁３０””と内壁４０””との間に設けられている。また、分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””のそれぞれは、外壁３０””と内壁４０””と両方に接続される。このように、分割壁９０Ａ””及び９０Ｂ””は、媒体流動空間を吸入側空間５０Ａ””と排出側空間６０Ａ””とに分割する。吸入側空間５０Ａ””と排出側空間６０Ａ””との内部に複数のフィン９８が設けられている。
【００７９】
図２７は、図２６の部分領域Ｊにおける超音波プローブ５００の拡大断面図である。図２７に示すように、複数のフィン９８は、外壁３０””と内壁４０””との間であって、外壁３０””に向けて内壁４０””に取り付けられている。複数のフィン９８は、冷却効率を向上させるために内壁４０””の表面積を増加させる。図２７に示すように、フィン９８は、Ｕ形状を有している。フィン９８の数、形状、及びサイズは、上述の例に限定されず、如何なる数、形状、及びサイズであってもよい。
【００８０】
上述のように、複数のフィン９８は、第５実施形態だけでなく、第１、第２、第３、または第４実施形態に係る超音波プローブに設けられてもよい。さらに、第４実施形態においては、複数のフィン９８は、内壁毎に設けられるとよい。
【００８１】
上記説明のように、超音波プローブ５００は、媒体流動空間５０””内に複数のフィン９８を有している。複数のフィン９８は、内壁４０””の媒体流動空間５０””に面する表面に取り付けられている。すなわち、複数のフィン９８は、内壁４０””の表面積を増大させている。この構造により、媒体流動空間５０””を流動する熱伝導流体と内壁４０””との接触面が増大し、熱伝導流体による電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の吸収量が増大する。従って超音波プローブ５００は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を効率良く冷却することができる。
【００８２】
（第６実施形態）
第６実施形態に係る超音波プローブにおいて、外壁には、冷却効率を向上させるためのベント（切欠部）が設けられている。以下、第６実施形態に係る超音波プローブについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００８３】
図２８は、第６実施形態に係る超音波プローブ６００の斜視図である。図２８に示すように、超音波プローブ６００は、筐体６０１を有している。筐体６０１の一端にはプローブケーブル１１０””’が取り付けられ、他方には、振動子アレイ１２０が配置されている。プローブケーブル１１０””’は、同軸ケーブル１０””’を介して超音波診断装置の処理部と超音波プローブ６００との間で電気信号を送受信するために超音波診断装置の処理部に接続されている。また、筐体６０１は、超音波プローブ６００を把持するための把持部をオペレータに提供する。他の断面図を参照すればわかるように、筐体６０１の大部分は、超音波プローブ６００の外側の被覆物すなわち外壁３０””’にオーバラップする。超音波プローブ６００は、超音波診断装置にケーブル接続された携帯型装置として例示されているが、非携帯型装置であってもよい。
【００８４】
図２９は、第６実施形態に係る超音波プローブ６００の前面部を示す図である。図２９に示すように、超音波プローブ６００の前面部は、４つの同心円領域を有している。４つの同心円領域は、最も内側に設けられ音響レンズ１３０””’に一致する最内領域、音響レンズ１３０””’を囲む第１の環形状領域６０１Ａ、ベント９７、及び第２の環形状領域６０１Ｂを有している。ベント９７は、超音波プローブ６００の冷却効率を高めるために設けられる。より詳細には、第１の環形状領域６０１Ａと第２の環形状領域６０１Ｂとは、筐体６０１の一部分をなし、外壁３０””’の一部分を形成している。
【００８５】
図３０は、図２９のＦ−Ｆ断面図であり、超音波プローブ６００の長軸断面図である。図３０に示すように、筐体６０１は、電子部品ユニット９２と電子部品ユニット９２に接続される同軸ケーブル１０””’とを収容する。同軸ケーブル１０””’は、プローブケーブル１１０””’の内部に設けられている。フレキシブルケーブル９４””’は、電子部品ユニット９２を振動子アレイ１２０に接続する。外壁３０””’は、振動子アレイ１２０から離反された部分からプローブケーブル１１０””’の側面部まで延設されている。すなわち、外壁３０””’は、振動子アレイ１２０に接触していない。内側の被覆物すなわち内壁４０””’は、外壁３０””’の内側に配置され、外壁３０””’と電子部品ユニット９２との間に設けられている。内壁４０””’は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の後面部からプローブケーブル１１０””’の側面部まで延設される。
【００８６】
内壁４０””’と外壁３０””’とは、共に、空洞、すなわち、媒体流動空間５０””’を形成する。すなわち、内壁４０””’と外壁３０””’とにより囲まれた空間は、媒体流動空間５０””’をなす。上述のように、外壁３０””’は、振動子アレイ１２０から離反しているので、媒体流動空間５０””’は、振動子アレイ１２０に接触していない。このように、超音波プローブ６００は、媒体流動空間５０””’と振動子アレイ１２０との間にベント９７を有している。
【００８７】
媒体流動空間５０””’には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０から発生された熱を伝導するための熱伝導流体が充填される。熱伝導流体の相転移は、熱伝達のために任意に使用される。典型的には、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱は、内壁４０””’を介して外壁３０””’に向かう。内壁４０””’は、熱が容易に所定の熱伝導流体に伝達するが外壁３０””’の外側表面には伝達しないように、少なくとも内壁４０””’よりも高い熱伝導特性を有する物質により形成される。例えば、内壁４０””’は、プラスチック、アルミニウム、カーボン／アルミニウム、銅、グラファイト、あるいは、他の既知の熱伝導物質により形成されたり、これらの任意の組み合わせにより形成されたりしてもよい。媒体流動空間５０””’が超音波プローブ６００の長軸に沿って延びており、上述の熱伝導流体を収容している。従って、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱の大部分は、外壁３０””’に到達する前に熱伝導流体により吸収される。超音波プローブ６００においては、熱伝導流体は、吸入／排出ポート７２から吸入／排出側空間５２への一方方向に流れ、吸収された熱は、ベント９７を介して外部に発散される。なお、上記の熱伝導流体の流動方向は、異なる方向であってもよい。
【００８８】
図３１は、図２９のＢ−Ｂ断面図であり、超音波プローブ６００の長軸断面図である。なお、図３１には、分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’による内壁４０””’と外壁３０””’との分割を示していない。
【００８９】
分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’は、内壁４０””’と外壁３０””’との両方に接続される。分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’は、媒体流動空間５０””’を少なくとも２分する。分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’は、長軸に沿って振動子アレイ１２０の近傍点からプローブケーブル１１０””’の側面部まで延設されている。媒体流動空間５０””’が超音波プローブ６００の長軸に沿って延設されているので、分割された媒体流動空間５０””’の各々も、長軸に沿って延設されている。
【００９０】
図３１に示すように、分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’は、同軸ケーブル１０””’の側面部から媒体流動空間５０””’の前面部まで延設される。分割壁９０Ａ””’及び９０Ｂ””’により媒体流動空間５０””’が吸入側空間５０Ａ””’と排出側空間６０Ａ””’とに分割される。吸入側空間５０Ａ””’における熱伝導流体と排出側空間６０Ａ””’における熱伝導流体との間の熱の伝導は、ベントを介して行われる。換言すれば、熱伝導流体により吸収された熱は、ベント９７を介して外部に発散される。
【００９１】
ベント９７は、必要に応じて任意の形状に形成可能である。例えば、ベント９７は、外部に対して開放されていても密閉されていてもよい。熱伝導流体が空気の場合、ベント９７は、上述のように外部に対して開放されているとよい。一方、熱伝導流体が空気以外の気体、液体、または他の混合材の場合、ベント９７は、超音波プローブ６００内に熱伝導流体が収容されるように外部に対して密閉されるとよい。もしくは、密閉されたベントは、被検体やユーザが接触しない外壁部分に設けられた熱伝体領域または熱シンクであってもよい。外壁上の閉鎖されたベントは、さらなる熱放出機構として機能する。さらにベント９７のサイズ、形状、及び位置は、任意に設計可能である。
【００９２】
上述のベント９７は、第１、第２、第３、第４、及び第５実施形態に係る超音波プローブのいずれに適用されてもよい。第４実施形態に係る超音波プローブのように多層の冷却機構が搭載されている場合、ベント９７は、例えば、外壁のみに設けられるとよい。また、第４実施形態に係る超音波プローブの場合、ベント９７は、例えば、複数の内壁に設けられてもよい。もちろん、第４実施形態に係る超音波プローブにおいて、外壁と内壁とにベント９７が設けられてもよい。
【００９３】
上記説明のように、超音波プローブ６００は、外壁””’にベント９７を有している。ベント９７は、外部に対して解放されていても密閉されていてもよい。媒体流動空間５０””’内の熱伝導流体が吸収した熱は、ベント９７を介して外部に放出される。従って超音波プローブ６００は、電子部品ユニット９２や振動子アレイ１２０からの熱を効率良く冷却することができる。
【００９４】
（変形例）
上述の第１、第２、第３、第４、第５、及び第６実施形態に係る超音波プローブは、熱発生源の周囲を囲む媒体流動空間を流動する熱伝導流体により、電子部品ユニットや振動子アレイからの熱を冷却するとした。変形例に係る超音波プローブは、他の機構により電子部品ユニットや振動子アレイからの熱を冷却する。
【００９５】
第１〜第６実施形態に係る超音波プローブのように、電子部品ユニットや振動子アレイのような熱発生源が筐体内において間隙に囲まれているので、超音波プローブにおける冷却効率を向上させるため、この間隙に含まれる熱結合構造（heat coupling structure）が設けられても良い。熱結合構造は、熱パイプやＴＥＣ（thermal electric cooler）、熱化合物への直接的接触、熱拡散物質（例えば、銅やアルミニウム、カーボン／アルミニウム、相転移物質、熱伝導性液体）の組み合わせであってもよい。もちろん、熱発生源が熱伝導性液体に浸されている場合、熱発生源は電気的に独立に設けられる。例えば、図２Ｂ及び図４Ｂに示すように、熱結合構造は、電子部品ユニットの周囲にある間隙９２Ａ、９２Ｂ、及び９２Ｃや振動子アレイ１２０の後部側に設けられた間隙に設けられる。同様に、間隙は、図７Ｂ、９Ｂ、１２Ｂ、１４、１９、２０、２４、及び３０において、対応する参照符号で示されている。
【００９６】
かくして、本実施形態に係る超音波プローブは、熱源から発せられる熱を効率よく冷却することが可能である。
【００９７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９８】
１０…同軸ケーブル、３０…外壁、４０…内壁、５５０…媒体流動空間、５０Ａ…吸入側空間、６０Ａ…排出側空間、７０…吸入ポート、８０…排出ポート、９２…電子部品ユニット、９４…フレキシブルケーブル、１００…超音波プローブ、１０１…筐体、１１０…プローブケーブル、１２０…振動子アレイ
【図１Ａ】
2012055688.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2012055688.tif 000037
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月26日(2011.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱発生源と、
前記熱発生源の周囲に設けられた外壁と、
前記外壁と前記熱発生源との間に設けられる内壁と、
を具備する超音波プローブであって、
前記外壁と前記内壁とにより囲まれる流動空間には、前記熱発生源から発生される熱を伝導するための熱伝導媒体が収容される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記外壁と前記内壁との間に設けられ、前記外壁と前記内壁との両方に接続され、前記流動空間内に前記熱伝導媒体のための流路を形成するための分割壁、をさらに具備する請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記内壁は、前記流動空間に複数の部分流動空間を形成するための複数の内壁を有する、請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項４】
複数の分割壁をさらに備え、
前記複数の分割壁の各々は、前記複数の部分流動空間のうちの少なくとも１つの部分流動空間を前記熱伝導媒体のための少なくとも１つの流路を形成するために、前記外壁と前記複数の内壁のうちの最近傍の内壁との間に設けられ、前記外壁と前記最近傍の内壁との両方に接続される、
請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記熱発生源は、複数の振動子を含む振動子アレイと電子回路との少なくとも一方を含む、請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記外壁は、前記熱伝導媒体内の熱を前記超音波プローブの外部に放出するための、前記外部に対して密閉されたベントを有している、請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記外壁は、前記熱伝導媒体内の熱を前記超音波プローブの外部に放出するための、前記外部に対して解放されたベントを有している、請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記流路は、吸入流路と排出流路とを有する、請求項２又は４記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記吸入流路に設けられた吸入ポートと、
前記排出流路に設けられた排出ポートと、
をさらに備える請求項８記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記吸入流路から前記排出流路への前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項９記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記流路における前記熱伝導媒体の循環を促進するための循環部、をさらに備える請求項２又は４記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
前記内壁は、前記外壁の材料よりも熱伝導率が高い物質により形成される、請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項１３】
前記内壁に取り付けられたフィン、をさらに備える請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項１４】
前記内壁と前記熱発生源との間隙に設けられた熱結合構造、をさらに備える請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項１５】
前記複数の内壁のうちの少なくとも１つの内壁に取り付けられた複数のフィンをさらに備える、請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項１６】
前記複数の内壁のうちの最も内側に配置された内壁と前記熱発生源との間隙に設けられた熱結合構造、をさらに備える請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項１７】
複数の振動子を含む振動子アレイと、
前記振動子アレイの周囲に設けられた外壁と、
前記外壁と前記振動子アレイとの間に設けられる内壁と、
前記外壁と前記内壁とにより囲まれる流動空間には、前記振動子アレイから発生される熱を伝導するための熱伝導媒体と、
前記外壁と前記内壁との間に設けられ、前記流動空間を前記熱伝導媒体のための単一の流路を形成するために前記外壁と前記内壁との両方に接続された壁であって、前記流路が開口と前記振動子アレイの後部側に設けられる空間とからなる対の分割壁と、
を具備する超音波プローブ。