DE102016014247B4

DE102016014247B4 - Video endoscope and method for operating a video endoscope

Info

Publication number: DE102016014247B4
Application number: DE102016014247.2A
Authority: DE
Inventors: Jordi Hogervorst; Gerd Beck; André Ehrhardt; Peter Schwarz
Original assignee: Karl Storz SE and Co KG
Current assignee: Karl Storz SE and Co KG
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2036-12-01
Also published as: DE102016014247A1

Abstract

Videoendoskop, insbesondere kabelungebundenes Videoendoskop, mit mindestens einer inneren Wärmequelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Videoendoskop (1) einen Latentwärmespeicher (12) zur Aufnahme zumindest eines Teils der von der mindestens einen inneren Wärmequelle erzeugten Wärme über einen zwischen der mindestens einen inneren Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher (12) gebildeten Wärmetransportweg aufweist, wobei zur Erhöhung eines Wärmewiderstands in dem Wärmetransportweg ein thermisches Widerstandselement angeordnet ist und wobei der Latentwärmespeicher gegenüber einem Gehäuse (4) des Videoendoskops (1) thermisch isoliert ist.Video endoscope, in particular cable-free video endoscope, with at least one internal heat source, characterized in that the video endoscope (1) has a latent heat accumulator (12) for receiving at least part of the heat generated by the at least one internal heat source via one between the at least one internal heat source and the Has latent heat storage (12) formed heat transport path, wherein a thermal resistance element is arranged to increase a thermal resistance in the heat transport path and wherein the latent heat storage is thermally insulated from a housing (4) of the video endoscope (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Videoendoskop nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere ein kabelungebundenes Videoendoskop, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Videoendoskops.The present invention relates to a video endoscope according to the preamble of claim 1, in particular a cordless video endoscope, and a method for operating a video endoscope.

Videoendoskope für medizinische oder nicht-medizinische Anwendungen weisen optische und/oder elektronische Bauteile zur Aufnahme eines Bildes einer Szene in einem Hohlraum auf, wobei das aufgenommene Bild in der Regel über ein Kabel zu einer externen Anzeige- oder Betrachtungseinrichtung weitergeleitet wird. Um die aufzunehmende endoskopische Szene ausreichend zu beleuchten, ist es bekannt, von einer externen Beleuchtungseinrichtung erzeugtes Beleuchtungslicht über ein Lichtleitkabel zu dem Endoskop zu leiten, oder innerhalb des Endoskops eine oder mehrere Lichtquellen, beispielsweise lichtemittierende Dioden (LEDs), anzuordnen. Hierdurch sowie durch elektronische Bauteile entsteht beim Betrieb jedoch Verlustwärme, die zu einer Erwärmung des Endoskops führt. Diese Erwärmung ist unerwünscht. Insbesondere kann eine Erwärmung der Oberfläche des Endoskops über eine Maximaltemperatur von 41°C hinaus zu einer Schädigung von Körpergewebe führen, mit dem das Endoskop bei einer medizinischen Anwendung in Kontakt kommt. Ebenso kann eine Erwärmung eines Handgriffs die Bedienung des Endoskops beeinträchtigen.Video endoscopes for medical or non-medical applications have optical and / or electronic components for recording an image of a scene in a cavity, the recorded image usually being forwarded to an external display or viewing device via a cable. In order to adequately illuminate the endoscopic scene to be recorded, it is known to guide illuminating light generated by an external illuminating device to the endoscope via a fiber optic cable, or to arrange one or more light sources, for example light emitting diodes (LEDs), within the endoscope. As a result of this and electronic components, however, heat loss occurs during operation, which leads to the endoscope heating up. This heating is undesirable. In particular, if the surface of the endoscope is heated above a maximum temperature of 41 ° C., this can damage body tissue with which the endoscope comes into contact during a medical application. A warming of the handle can also impair the operation of the endoscope.

Aus EP 2 756 791 A2 ist eine endoskopische Vorrichtung bekannt, die ein Endoskop umfasst, wobei in dem Endoskop mindestens ein wärmeerzeugendes Bauteil angeordnet ist und ein Kopfstück des Endoskops eine Wärmeaustauschfläche zur Abgabe der von dem mindestens einen wärmeerzeugenden Bauteil erzeugten Wärme nach außerhalb des Endoskops aufweist. Die endoskopische Vorrichtung umfasst weiterhin einen mit dem Endoskop verbindbaren Kühlansatz, der zur Wärmeaufnahme von der Wärmeaustauschfläche des Kopfstücks und zur Wärmeabführung durch ein den Kühlansatz durchströmendes Kühlfluid ausgebildet ist. Die Fluidleitungen zur Zu- und Abführung des Kühlfluids sind in einer Versorgungsleitung geführt.Out EP 2 756 791 A2 An endoscopic device is known which comprises an endoscope, wherein at least one heat-generating component is arranged in the endoscope and a head piece of the endoscope has a heat exchange surface for releasing the heat generated by the at least one heat-generating component to the outside of the endoscope. The endoscopic device further comprises a cooling attachment which can be connected to the endoscope and which is designed to absorb heat from the heat exchange surface of the head piece and to dissipate heat through a cooling fluid flowing through the cooling attachment. The fluid lines for supplying and removing the cooling fluid are guided in a supply line.

Eine solche Versorgungsleitung sowie elektrische und Lichtleitkabel können die Bewegungsfreiheit eines Benutzers und die Gebrauchstauglichkeit des Endoskops einschränken. Ferner unterliegen solche Leitungen und Kabel einem Verschleiß, und schließlich ist eine sterile Aufbereitung eines Endoskops und der mit diesem verbundenen oder verbindbaren Leitungen und Kabel mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden.Such a supply line as well as electrical and fiber optic cables can restrict the freedom of movement of a user and the usability of the endoscope. Furthermore, such lines and cables are subject to wear and tear, and finally a sterile reprocessing of an endoscope and the lines and cables connected or connectable to it is associated with considerable additional expense.

Es sind auch kabelungebundene Endoskope bekannt, die im Betrieb ohne derartige Versorgungsleitungen auskommen. Hierbei sind Systemkomponenten, die bei kabelgebundenen Endoskopen in externen Versorgungseinrichtungen untergebracht sind, in das Endoskop integriert, das beispielsweise eine Lichtquelle, ein Bildaufnahmesensor, eine Elektronik zur Bildaufbereitung und ein Sendemodul für eine drahtlose Bildübertragung umfasst. Dadurch, dass diese Systemkomponenten innerhalb des Endoskops angeordnet sind, wird beim Betrieb des Endoskops eine besonders hohe thermische Verlustleistung innerhalb des Endoskops erzeugt.Cable-free endoscopes are also known which can do without such supply lines during operation. System components that are accommodated in external supply devices in wired endoscopes are integrated into the endoscope, which includes, for example, a light source, an image recording sensor, electronics for image processing and a transmission module for wireless image transmission. Because these system components are arranged inside the endoscope, a particularly high thermal power loss is generated inside the endoscope when the endoscope is in operation.

In WO 2012/075989 A1 ist ein handbetätigtes Endoskop für medizinische Zwecke offenbart, wobei eine Stromversorgung mittels eines Akkumulators erfolgt, der Bestandteil einer Baueinheit ist, die ein Kamerasystem mit zugeordneter Optik, eine Lichtquelle sowie ein Übertragungssystem umfasst und die als unsterilisierte Baueinheit in ein sterilisiertes Gehäuse eingesetzt werden kann. Dabei kann eine Datenübertragung per Funk erfolgen. Hierdurch wird ein kabelloses, handliches System geschaffen. Maßnahmen zur Wärmeabführung sind nicht offenbart.In WO 2012/075989 A1 A hand-operated endoscope for medical purposes is disclosed, a power supply being provided by means of an accumulator which is part of a structural unit which comprises a camera system with associated optics, a light source and a transmission system and which can be used as an unsterilized unit in a sterilized housing. Data can be transmitted by radio. This creates a wireless, handy system. Measures for heat dissipation are not disclosed.

Gemäß EP 0 917 438 B1 weist eine tragbare endoskopische Hand-Kamera eine Lichtquelle auf, die in der Lage ist, ein Endoskop zu beleuchten, jedoch gleichzeitig eine geringe Wattleistung aufweist, um nicht auf Ventilatoren oder Wärmesenken zur Vermeidung von Überhitzung angewiesen zu sein. Die Wattleistung der Lichtquellenmittel liegt im Bereich von 0,5 bis 5 Watt.According to EP 0 917 438 B1 For example, a portable endoscopic hand-held camera has a light source that is able to illuminate an endoscope, but at the same time has a low wattage so as not to have to rely on fans or heat sinks to prevent overheating. The wattage of the light source means is in the range from 0.5 to 5 watts.

In DE 10 2013 001 026 A1 ist eine endoskopische und/oder medizinische Vorrichtung beschrieben, die ein Endoskop und einen Kühlansatz umfasst, wobei in dem Endoskop ein wärmeerzeugendes Bauteil angeordnet ist und wobei ein Kopfstück des Endoskops eine Wärmeaustauschfläche zur Abgabe der von dem wärmeerzeugenden Bauteil erzeugten Wärme nach außerhalb des Endoskops aufweist. Der Kühlansatz ist mit dem Endoskop verbindbar und ist zur Wärmeaufnahme von der Wärmeaustauschfläche des Kopfstücks und zur Wärmeabführung durch ein den Kühlansatz durchströmendes Kühlfluid ausgebildet. In einem Spalt, der nach dem Verbinden des Kühlansatzes mit dem Kopfstück zwischen der Wärmeaustauschfläche des Kopfstücks und einer Wärmeaustauschfläche des Kühlansatzes verbleibt, kann ein wärmeleitfähiges Material angeordnet sein, das beispielsweise ein Phase-Change-Material sein kann.In DE 10 2013 001 026 A1 an endoscopic and / or medical device is described which comprises an endoscope and a cooling attachment, wherein a heat-generating component is arranged in the endoscope and wherein a head piece of the endoscope has a heat exchange surface for releasing the heat generated by the heat-generating component to the outside of the endoscope. The cooling attachment can be connected to the endoscope and is designed to absorb heat from the heat exchange surface of the head piece and to dissipate heat through a cooling fluid flowing through the cooling attachment. A thermally conductive material, which for example can be a phase change material, can be arranged in a gap that remains after the cooling attachment has been connected to the head piece between the heat exchange surface of the head piece and a heat exchange surface of the cooling attachment.

Die gattungsfremde internationale Veröffentlichung WO 2016/075820 A1 betrifft eine Batterie für ein medizinisches Gerät, die ein isolierendes Gehäuse sowie ein an einer inneren Oberfläche des Gehäuses angeordnetes Wärmespeicherelement aufweist, dessen Material beispielsweise ein Latentwärmespeichermaterial sein kann.The non-genre international publication WO 2016/075820 A1 relates to a battery for a medical device which has an insulating housing and a heat storage element arranged on an inner surface of the housing, the material of which can be, for example, a latent heat storage material.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Videoendoskop anzugeben, insbesondere ein kabelungebundenes Videoendoskop, bei welchem eine Erwärmung der Oberfläche während des Betriebs möglichst gering ist oder die Temperatur der Oberfläche zumindest für einen möglichst langen Zeitraum unterhalb einer maximal zulässigen Temperatur bleibt, wobei die Funktionalität möglichst weitgehend der eines kabelgebundenen Videoendoskops entspricht. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Videoendoskops anzugeben.The object of the present invention is to specify a video endoscope, in particular a cable-free video endoscope, in which the surface heating is as low as possible during operation or the temperature of the surface remains below a maximum permissible temperature for as long as possible, with functionality as possible largely corresponds to that of a wired video endoscope. Another object of the invention is to specify a corresponding method for operating a video endoscope.

Diese Aufgabe wird durch ein Videoendoskop gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.This object is achieved by a video endoscope according to claim 1 and by a method according to claim 15.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Ein erfindungsgemäßes Videoendoskop ist insbesondere als kabelungebundenes Videoendoskop ausgebildet, d.h. es ist zumindest für einen begrenzten Zeitraum ohne eine kabel- oder leitungsgebundene Verbindung zu einer externen Versorgungseinrichtung betreibbar und kann daher auch als drahtloses Videoendoskop bezeichnet werden. Beim Betrieb des Videoendoskops kann eine drahtlose Verbindung zu einer externen Empfangseinrichtung vorgesehen sein. Ein solches kabelungebundenes Videoendoskop kann als autarkes Videoendoskop ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Videoendoskop ist insbesondere für medizinische Anwendungen ausgebildet, kann aber auch für nicht-medizinische Anwendungen bestimmt sein. Das erfindungsgemäße Videoendoskop kann, insbesondere wenn es für medizinische Anwendungen vorgesehen ist, hermetisch dicht und sterilisierbar oder autoklavierbar ausgebildet sein.A video endoscope according to the invention is in particular designed as a cable-free video endoscope, i. it can be operated at least for a limited period of time without a cable or wire connection to an external supply device and can therefore also be referred to as a wireless video endoscope. When operating the video endoscope, a wireless connection to an external receiving device can be provided. Such a cable-free video endoscope can be designed as a self-sufficient video endoscope. The video endoscope according to the invention is designed in particular for medical applications, but can also be intended for non-medical applications. The video endoscope according to the invention can, in particular if it is intended for medical applications, be designed hermetically sealed and sterilizable or autoclavable.

Das Videoendoskop umfasst mindestens eine Wärmequelle, die innerhalb des Videoendoskops angeordnet ist und die beim Betrieb des Videoendoskops Wärme abgibt. Die Wärmequelle wird beispielsweise durch elektrische, elektronische und/oder optoelektronische Komponenten gebildet, die beim Betrieb Wärme erzeugen. Diese Wärme, die innerhalb des Videoendoskops entsteht und die zu einer unerwünschten Erwärmung des Videoendoskops führen kann, wird auch als Verlustwärme oder Abwärme bezeichnet. Die Wärmequelle wird daher hier auch als Verlustwärmequelle bezeichnet.The video endoscope comprises at least one heat source which is arranged inside the video endoscope and which emits heat when the video endoscope is in operation. The heat source is formed, for example, by electrical, electronic and / or optoelectronic components that generate heat during operation. This heat, which is generated inside the video endoscope and which can lead to undesired heating of the video endoscope, is also referred to as heat loss or waste heat. The heat source is therefore also referred to here as a heat loss source.

Insbesondere umfasst das Videoendoskop einen Bildsensor zur Aufnahme eines endoskopischen Bilds eines Objektfelds, der auch als Videosensor bezeichnet werden kann, und eine Videoelektronik. Die Videoelektronik kann eine oder mehrere elektronische Baugruppen zur Aufbereitung und Übertragung des vom Bildsensor aufgenommenen Bilds umfassen, insbesondere eine Sendeelektronik für eine drahtlose Übertragung des Bilds zu einer externen Empfangseinrichtung, wo es für eine weitere Verarbeitung, Speicherung und/oder Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, etwa einem Monitor, zur Verfügung stehen kann. Weiterhin kann das Videoendoskop eine oder mehrere Lichtquellen zur Beleuchtung des Objektfelds umfassen, beispielsweise eine oder mehrere lichtemittierende Dioden (LEDs). Die Lichtquelle kann zur direkten Beleuchtung des Objektfelds angeordnet sein. Das Videoendoskop kann aber auch eine Beleuchtungsoptik zur Weiterleitung des von der Lichtquelle erzeugten Beleuchtungslichts zum Objektfeld umfassen. Die mindestens eine Verlustwärmequelle des Videoendoskops wird somit vorzugsweise durch den Bildsensor, die Videoelektronik und die eine oder mehreren Lichtquellen gebildet.In particular, the video endoscope comprises an image sensor for recording an endoscopic image of an object field, which can also be referred to as a video sensor, and video electronics. The video electronics can include one or more electronic assemblies for processing and transmitting the image recorded by the image sensor, in particular transmission electronics for wireless transmission of the image to an external receiving device, where it is used for further processing, storage and / or display on a display device, for example a monitor, may be available. Furthermore, the video endoscope can comprise one or more light sources for illuminating the object field, for example one or more light-emitting diodes (LEDs). The light source can be arranged for direct illumination of the object field. The video endoscope can, however, also include illumination optics for forwarding the illumination light generated by the light source to the object field. The at least one heat loss source of the video endoscope is thus preferably formed by the image sensor, the video electronics and the one or more light sources.

Das Videoendoskop kann weitere Bauelemente umfassen, beispielsweise eine Beobachtungsoptik zur Erzeugung eines Bilds des beobachteten Objektfelds auf dem Bildsensor. Die Beobachtungsoptik kann beispielsweise ein Objektiv sowie gegebenenfalls einen Bildweiterleiter aufweisen, der ein oder mehrere Relaislinsensysteme umfassen kann und der zur Weiterleitung des vom Objektiv entworfenen Bilds des Objektfelds zum Bildsensor angeordnet ist. Das Videoendoskop kann elektrische Kabel, Lichtleitkabel und/oder andere Versorgungsleitungen oder Anschlüsse für den Anschluss derartiger Kabel bzw. Versorgungsleitungen aufweisen; vorzugsweise kann das Videoendoskop jedoch zumindest für einen begrenzten Zeitraum ohne solche Kabel bzw. Versorgungsleitungen betrieben werden und ein endoskopisches Bild des Objektfelds bereitstellen.The video endoscope can comprise further components, for example observation optics for generating an image of the observed object field on the image sensor. The observation optics can, for example, have an objective and optionally an image relay, which can comprise one or more relay lens systems and which is arranged to relay the image of the object field designed by the objective to the image sensor. The video endoscope can have electrical cables, fiber optic cables and / or other supply lines or connections for connecting such cables or supply lines; however, the video endoscope can preferably be operated at least for a limited period of time without such cables or supply lines and provide an endoscopic image of the object field.

Erfindungsgemäß weist das Videoendoskop einen Latentwärmespeicher auf, der zur Aufnahme zumindest eines Teils der von der mindestens einen inneren Wärmequelle abgegebenen Wärme, insbesondere der von der mindestens einen Lichtquelle, dem Bildsensor und/oder der Videoelektronik erzeugten Verlustwärme, ausgebildet ist und hierfür über einen zwischen der mindestens einen inneren Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher gebildeten Wärmetransportweg in einer thermischen Verbindung mit der mindestens einen inneren Wärmequelle steht. Über diese thermische Verbindung, d.h. über den Wärmetransportweg, kann somit mindestens ein Teil der Verlustwärme der Wärmequelle zum Latentwärmespeicher abgeführt und von diesem aufgenommen werden. Der Latentwärmespeicher kann beispielsweise innerhalb des Videoendoskops angeordnet sein oder mit diesem derart verbunden sein, dass er mit diesem eine kompakte und leicht handhabbare Einheit bildet.According to the invention, the video endoscope has a latent heat accumulator, which is designed to absorb at least part of the heat emitted by the at least one internal heat source, in particular the heat loss generated by the at least one light source, the image sensor and / or the video electronics, and for this purpose via a between the at least one internal heat source and the heat transport path formed by the latent heat accumulator is in thermal connection with the at least one internal heat source. Via this thermal connection, i.e. Via the heat transport path, at least part of the heat loss from the heat source can thus be dissipated to and absorbed by the latent heat storage device. The latent heat accumulator can for example be arranged within the video endoscope or connected to it in such a way that it forms a compact and easily manageable unit with it.

Der Latentwärmespeicher umfasst insbesondere ein Phasenwechselmaterial (Phasenübergangsmaterial, Phase Change Material, PCM). Bei Verwendung eines PCM als Wärmespeichermittel kann zumindest ein Teil der Verlustwärme über die latente Schmelzenthalpie des PCM gespeichert werden. Vorzugsweise hat das PCM eine Phasenübergangstemperatur, etwa einen Schmelzpunkt, die bzw. der oberhalb einer Zimmertemperatur und unterhalb einer maximal zulässigen Temperatur der Oberfläche des Videoendoskops liegt, insbesondere unterhalb von etwa 41°C, beispielsweise zwischen etwa 25°C und etwa 35°C. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das PCM eine hohe spezifische Wärmeaufnahmekapazität hat, beispielsweise mehr als 50 J/g. Hierdurch reicht eine kleine Menge des PCM aus, um das Videoendoskop für einen langen Zeitraum, insbesondere für eine typische Zeitdauer eines endoskopischen Eingriffs, ohne Überschreitung der maximal zulässigen Oberflächentemperatur betreiben zu können. Als geeignete Phasenwechselmaterialien haben sich beispielsweise niedrig schmelzende Metalle, wie etwa Gallium, oder eutektische Legierungen erwiesen. Prinzipiell können beispielsweise auch organische Materialien oder Salzlösungen verwendet werden. Dabei weisen niedrig schmelzende Metalle den zusätzlichen Vorteil einer höheren Wärmeleitfähigkeit auf. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Aufnahme der Verlustwärme im Latentwärmespeicher und damit eine besonders kompakte Bauform des Videoendoskops.The latent heat storage includes in particular a phase change material (phase change material, phase change material, PCM). At Using a PCM as a heat storage means, at least part of the heat loss can be stored via the latent enthalpy of fusion of the PCM. The PCM preferably has a phase transition temperature, for example a melting point, which is above room temperature and below a maximum permissible temperature of the surface of the video endoscope, in particular below about 41 ° C, for example between about 25 ° C and about 35 ° C. It is advantageous if the PCM has a high specific heat absorption capacity, for example more than 50 J / g. As a result, a small amount of the PCM is sufficient to be able to operate the video endoscope for a long period of time, in particular for a typical duration of an endoscopic procedure, without exceeding the maximum permissible surface temperature. For example, low-melting metals such as gallium or eutectic alloys have proven to be suitable phase change materials. In principle, organic materials or salt solutions can also be used, for example. Low-melting metals have the additional advantage of higher thermal conductivity. This enables a particularly efficient absorption of the heat loss in the latent heat storage and thus a particularly compact design of the video endoscope.

Erfindungsgemäß weist das Videoendoskop weiterhin ein thermisches Widerstandselement auf, das zur Erhöhung eines Wärmewiderstands des Wärmetransportwegs in dem Wärmetransportweg, d.h. in der thermischen Verbindung zwischen der mindestens einen inneren Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher, angeordnet ist. Durch die Zwischenschaltung des thermischen Widerstandselements in den Wärmetransportweg wird der Wärmewiderstand des Wärmetransportwegs von der mindestens einen inneren Wärmequelle zum Latentwärmespeicher erhöht. Das thermische Widerstandselement weist insbesondere einen definierten Wärmewiderstand auf. Das thermische Widerstandselement kann auch räumlich zwischen der mindestens einen inneren Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher angeordnet sein.According to the invention, the video endoscope further comprises a thermal resistance element which is used to increase a thermal resistance of the heat transport path in the heat transport path, i. is arranged in the thermal connection between the at least one internal heat source and the latent heat store. By interposing the thermal resistance element in the heat transport path, the thermal resistance of the heat transport path from the at least one internal heat source to the latent heat store is increased. The thermal resistance element has in particular a defined thermal resistance. The thermal resistance element can also be arranged spatially between the at least one internal heat source and the latent heat store.

Dadurch, dass das Videoendoskop einen Latentwärmespeicher aufweist, der zumindest einen Teil der beim Betrieb des Videoendoskops von den darin enthaltenen optischen und/oder elektronischen Komponenten erzeugten Verlustwärme aufnehmen kann, kann die von der Wärmequelle erzeugte Verlustwärme zumindest über einen begrenzten Zeitraum vom Latentwärmespeicher aufgenommen werden, ohne dass eine wesentliche Temperaturerhöhung eintritt. Dadurch, dass in der thermischen Verbindung zwischen der Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher ein thermisches Widerstandselement angeordnet ist, kann die Größe eines Wärmeflusses von der Wärmequelle zum Latentwärmespeicher gezielt beeinflusst werden und so der Latentwärmespeicher besonders wirksam genutzt werden. In überraschender Weise hat sich gezeigt, dass es hierdurch ermöglicht werden kann, das Videoendoskop besonders lange zu betreiben, ohne dass eine maximal zulässige Oberflächentemperatur überschritten wird. Insbesondere kann es hierdurch ermöglicht werden, zumindest für einen begrenzten Zeitraum, beispielsweise für eine vorgebbare Betriebsdauer, eine Überschreitung einer maximal zulässigen Oberflächentemperatur von beispielsweise 41°C zu vermeiden. Gleichzeitig kann dabei das Videoendoskop in einer kompakten Bauweise ausgestaltet sein, insbesondere als kabelungebundenes, besonders handliches Videoendoskop, und weitgehend die gleiche Funktionalität haben wie ein kabelgebundenes Videoendoskop.Due to the fact that the video endoscope has a latent heat accumulator which can absorb at least part of the heat loss generated by the optical and / or electronic components contained therein during operation of the video endoscope, the heat loss generated by the heat source can be absorbed by the latent heat accumulator for at least a limited period of time, without a significant temperature increase occurring. Because a thermal resistance element is arranged in the thermal connection between the heat source and the latent heat store, the size of a heat flow from the heat source to the latent heat store can be influenced in a targeted manner and the latent heat store can be used particularly effectively. It has surprisingly been shown that this makes it possible to operate the video endoscope for a particularly long time without a maximum permissible surface temperature being exceeded. In particular, this makes it possible to avoid exceeding a maximum permissible surface temperature of 41 ° C., for example, at least for a limited period of time, for example for a specifiable operating period. At the same time, the video endoscope can be designed in a compact design, in particular as a cable-free, particularly handy video endoscope, and largely have the same functionality as a cable-connected video endoscope.

Vorzugsweise weist das Videoendoskop einen langerstreckten Schaft auf, der zur Einführung in einen Hohlraum geeignet ist. Bei einem medizinischen Videoendoskop ist der Schaft zur Einführung in einen körperinneren Hohlraum eines menschlichen oder tierischen Körpers ausgebildet. Bei einem für nicht-medizinische Anwendungen bestimmten Videoendoskop ist der Schaft beispielsweise zur Einführung in einen Hohlraum eines technischen Gegenstands geeignet. Der Schaft ist insbesondere starr ausgebildet, kann aber auch halbstarr oder flexibel sein.The video endoscope preferably has an elongated shaft which is suitable for insertion into a cavity. In a medical video endoscope, the shaft is designed to be inserted into a cavity inside the body of a human or animal body. In a video endoscope intended for non-medical applications, the shaft is suitable, for example, for insertion into a cavity of a technical object. The shaft is particularly rigid, but can also be semi-rigid or flexible.

Weiter vorzugsweise weist das Videoendoskop einen an einem proximalen (d.h. benutzernahen) Ende des Schafts angeordneten Kopf aus, der in einer Querdimension gegenüber dem Schaft erweitert sein kann und ein Gehäuse aufweisen kann. Der Latentwärmespeicher ist gemäß dieser Ausführungsform dem Kopf zugeordnet. Insbesondere ist der Latentwärmespeicher im Kopf angeordnet, d.h. innerhalb eines Gehäuses des Kopfs aufgenommen, so dass der im Kopf in der Regel vorhandene Bauraum für die Unterbringung des Latentwärmespeichers genutzt werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Latentwärmespeicher am Kopf angeordnet ist und beispielsweise mit einem Gehäuse des Kopfs verbunden ist. Hierdurch wird ein für medizinische bzw. nicht-medizinische Anwendungen geeignetes Videoendoskop geschaffen, das die Aufnahme eines endoskopischen Bilds eines in einem Hohlraum angeordneten Objektfelds ermöglicht, eine kompakte Bauweise hat und für einen längeren Zeitraum betreibbar ist, ohne dass eine maximale zulässige Oberflächentemperatur überschritten wird.The video endoscope further preferably has a head which is arranged at a proximal (i.e. near the user) end of the shaft, which head can be widened in a transverse dimension relative to the shaft and can have a housing. According to this embodiment, the latent heat storage device is assigned to the head. In particular, the latent heat storage is arranged in the head, i. recorded within a housing of the head, so that the installation space that is usually present in the head can be used for accommodating the latent heat storage device. However, it can also be provided that the latent heat storage device is arranged on the head and is connected, for example, to a housing of the head. This creates a video endoscope suitable for medical or non-medical applications, which enables the recording of an endoscopic image of an object field arranged in a cavity, has a compact design and can be operated for a longer period of time without exceeding a maximum permissible surface temperature.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Videoendoskop ein Gehäuse auf, das in thermischer Verbindung mit der mindestens einen inneren Wärmequelle steht, d.h. beispielsweise mit der Lichtquelle, dem Bildsensor und/oder der Videoelektronik, und das zur Abgabe eines weiteren Teils der von der mindestens einen inneren Wärmequelle erzeugten Wärme beispielsweise über eine Oberfläche des Gehäuses an eine Umgebung des Videoendoskops ausgebildet ist. Hierfür kann das Gehäuse etwa eine oder mehrere Wärmeabgabeflächen aufweisen, die auf einer Außenseite des Gehäuses ausgebildet sind und derart angeordnet sein können, dass sie bei einer Benutzung des Videoendoskops von einem Benutzer in der Regel nicht berührt oder umgriffen werden. Das Gehäuse ist insbesondere ein Gehäuse des Kopfs des Endoskops oder umfasst ein Gehäuse des Kopfs des Endoskops. Das Gehäuse kann beispielsweise in direktem thermischen Kontakt mit der Lichtquelle, dem Bildsensor und/oder der Videoelektronik stehen oder über einen Wärmeleiter, etwa eine wärmeleitende Struktur oder auch beispielsweise ein Wärmerohr (Heatpipe), mit dieser verbunden sein. Hierdurch kann auf einfache Weise eine vorteilhafte Verteilung der von der mindestens einen inneren Wärmequelle erzeugten Verlustwärme erreicht werden, wobei nur ein Teil der Verlustwärme vom Latentwärmespeicher aufgenommen wird und ein weiterer Teil an die Umgebung abgegeben wird. Dadurch kann es ermöglicht werden, bei einer gleichen Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers das Videoendoskop über einen längeren Zeitraum ohne Überschreitung der maximal zulässigen Oberflächentemperatur zu betreiben.According to a preferred embodiment of the invention, the video endoscope has a housing which is in thermal connection with the at least one internal heat source, ie for example with the light source, the image sensor and / or the video electronics, and which is designed to emit a further part of the heat generated by the at least one internal heat source, for example via a surface of the housing to the surroundings of the video endoscope. For this purpose, the housing can have one or more heat dissipation surfaces which are formed on an outside of the housing and can be arranged in such a way that they are generally not touched or grasped by a user when the video endoscope is used. The housing is in particular a housing of the head of the endoscope or comprises a housing of the head of the endoscope. The housing can, for example, be in direct thermal contact with the light source, the image sensor and / or the video electronics or be connected to it via a heat conductor, such as a heat-conducting structure or, for example, a heat pipe. In this way, an advantageous distribution of the heat loss generated by the at least one internal heat source can be achieved in a simple manner, with only part of the heat loss being absorbed by the latent heat store and a further part being given off to the environment. This makes it possible to operate the video endoscope over a longer period of time without exceeding the maximum permissible surface temperature with the same heat absorption capacity of the latent heat storage device.

In besonders bevorzugter Weise ist ein Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements zur Maximierung einer Betriebsdauer des Videoendoskops, während derer eine Oberfläche des Gehäuses eine vorgegebene Maximaltemperatur nicht überschreitet, bemessen. Durch Bemessung des Wärmewiderstands des thermischen Widerstandselements kann eine Aufteilung der Verlustwärme zwischen dem Latentwärmespeicher und der Gehäuseoberfläche bestimmt werden, so dass ein erster Anteil der Verlustwärme durch den Latentwärmespeicher aufgenommen wird und ein zweiter Anteil der Verlustwärme zum Gehäuse geleitet wird und von diesem über die Oberfläche des Gehäuses an die Umgebung abgegeben wird. Durch Vergrößerung des Wärmewiderstands des thermischen Widerstandselements kann die Oberflächentemperatur des Gehäuses erhöht werden, was eine erhöhte Wärmeabgabe über das Gehäuse an die Umgebung bewirkt. Eine Verringerung des Wärmewiderstands bewirkt andererseits eine erhöhte Wärmeaufnahme durch den Latentwärmespeicher. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements derart bestimmt, dass eine mögliche Betriebsdauer ohne Überschreitung der maximal zulässigen Oberflächentemperatur maximal ist. Dies bedeutet, dass ein solcher Anteil der Verlustwärme zum Latentwärmespeicher und ein solcher Anteil zum Gehäuse gelangt, dass für einen möglichst langen Zeitraum, zumindest für eine vorgebbare Betriebsdauer, die Gehäuseoberfläche eine vorgebbare maximal zulässige Temperatur von beispielsweise 41°C nicht überschreitet; die Gehäuseoberfläche hat dabei vorzugsweise eine Temperatur, die der maximal zulässigen Temperatur entspricht oder nur wenig darunter liegt, beispielsweise im Bereich von 35°C bis 40°C.In a particularly preferred manner, a thermal resistance of the thermal resistance element is dimensioned to maximize an operating time of the video endoscope during which a surface of the housing does not exceed a predetermined maximum temperature. By measuring the thermal resistance of the thermal resistance element, a division of the heat loss between the latent heat accumulator and the housing surface can be determined so that a first portion of the heat loss is absorbed by the latent heat accumulator and a second portion of the heat loss is conducted to the housing and from there over the surface of the Housing is released into the environment. By increasing the thermal resistance of the thermal resistance element, the surface temperature of the housing can be increased, which causes increased heat dissipation via the housing to the environment. On the other hand, a reduction in the thermal resistance causes increased heat absorption by the latent heat storage device. According to this embodiment of the invention, the thermal resistance of the thermal resistance element is determined in such a way that a possible operating time without exceeding the maximum permissible surface temperature is maximum. This means that such a proportion of the heat loss gets to the latent heat storage and such a proportion to the housing that for the longest possible period, at least for a specifiable operating time, the housing surface does not exceed a specifiable maximum permissible temperature of, for example, 41 ° C; the housing surface preferably has a temperature which corresponds to the maximum permissible temperature or is only slightly below it, for example in the range from 35 ° C to 40 ° C.

Der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements ist in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Phasenübergangstemperatur des Latentwärmespeichers sowie weiterhin von der gesamten Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und der Effizienz der Wärmeabgabe über die Oberfläche des Gehäuses bestimmt. Die hierdurch erreichbare Zeitdauer, während derer das Videoendoskop betrieben werden kann, ohne dass die Gehäuseoberfläche die maximal zulässige Temperatur überschreitet, kann auch von der Umgebungstemperatur und der Betriebsweise des Videoendoskops, beispielweise der Leistung, mit der die Lichtquelle betrieben wird, abhängig sein. Die Anpassung des Wärmewiderstands des thermischen Widerstandselements kann dabei auf eine durchschnittliche oder eine maximale Umgebungstemperatur sowie auf eine durchschnittliche oder eine maximale Verlustwärmeabgabe der mindestens einen Wärmequelle des Videoendoskops bezogen sein. Dadurch, dass der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements so bemessen ist, dass ein erster Anteil der im Videoendoskop entstehenden Verlustwärme zum Latentwärmespeicher und ein zweiter Anteil zum Gehäuse des Kopfs gelangt, wobei der erste und der zweite Anteil insbesondere in Abhängigkeit von der Wärmeaufnahme durch den Latentwärmespeicher und der Wärmeabgabe über die Oberfläche des Gehäuses bestimmt sind, kann erreicht werden, dass das Videoendoskop über einen besonders langen Zeitraum betrieben werden kann, ohne dass die Gehäuseoberfläche eine vorgegebene maximale Temperatur von beispielsweise 41°C überschreitet.The thermal resistance of the thermal resistance element is determined in an advantageous manner as a function of the phase transition temperature of the latent heat store and also on the total heat absorption capacity of the latent heat store and the efficiency of the heat dissipation via the surface of the housing. The time that can be achieved in this way during which the video endoscope can be operated without the housing surface exceeding the maximum permissible temperature can also be dependent on the ambient temperature and the mode of operation of the video endoscope, for example the power with which the light source is operated. The adaptation of the thermal resistance of the thermal resistance element can be related to an average or a maximum ambient temperature and to an average or a maximum loss of heat dissipation from the at least one heat source of the video endoscope. The fact that the thermal resistance of the thermal resistance element is dimensioned such that a first portion of the heat loss generated in the video endoscope reaches the latent heat storage device and a second portion reaches the housing of the head, the first and the second portion depending in particular on the heat absorption by the latent heat storage device and the heat dissipation via the surface of the housing are determined, it can be achieved that the video endoscope can be operated over a particularly long period of time without the housing surface exceeding a predetermined maximum temperature of, for example, 41 ° C.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Gehäuses, insbesondere im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Kopfs des Videoendoskops, in thermischem Kontakt mit der mindestens einen Wärmequelle. Hierdurch wird eine größtmögliche Oberfläche und somit eine besonders effiziente Wärmeabgabe ermöglicht, so dass eine besonders lange Betriebsdauer des Videoendoskops ohne Überschreiten der vorgegebenen maximalen Oberflächentemperatur erreichbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, essentially the entire surface of the housing, in particular essentially the entire surface of the head of the video endoscope, is in thermal contact with the at least one heat source. This enables the largest possible surface and thus particularly efficient heat dissipation, so that a particularly long operating time of the video endoscope can be achieved without exceeding the specified maximum surface temperature.

In besonders vorteilhafter Weise weist das Videoendoskop mindestens eine Wärmebahn auf zum Weiterleiten zumindest eines Teils der von der Wärmequelle, insbesondere der Lichtquelle, dem Bildsensor und/oder der Videoelektronik, erzeugten Verlustwärme zum Latentwärmespeicher. Die Wärmebahn ist zwischen der mindestens einen inneren Wärmequelle und dem Latentwärmespeicher angeordnet und in Serie mit dem thermischen Widerstandselement geschaltet. Der Wärmetransportweg von der Wärmequelle zum Latentwärmespeicher kann somit durch die Wärmebahn und das thermische Widerstandselement gebildet werden oder diese umfassen, so dass der von der Wärmequelle zum Latentwärmespeicher abgeführte Teil der Verlustwärme durch die Wärmebahn und durch das thermische Widerstandselement fließt. Wenn beispielsweise die Lichtquelle im distalen (benutzerfernen) Endbereich des Schafts angeordnet ist, kann eine Wärmebahn zum Weiterleiten der Verlustwärme der Lichtquelle in den Kopf des Videoendoskops und zumindest zum Teil zum Latentwärmespeicher dienen. Ebenso kann beispielsweise der Bildsensor im distalen Endbereich des Schafts angeordnet sein und eine Wärmebahn, die dieselbe wie die der Lichtquelle zugeordnete sein kann, zum Weiterleiten der von dem Bildsensor erzeugten Verlustwärme zum Kopf vorgesehen sein. Es können aber auch innerhalb des Kopfs eine oder mehrere Wärmequellen und eine oder mehrere entsprechende Wärmebahnen zur Weiterleitung zumindest eines Teils der erzeugten Verlustwärme zum Latentwärmespeicher angeordnet sein, insbesondere zur Weiterleitung des Teils der Verlustwärme zum thermischen Widerstandselement, über welches diese zum Latentwärmespeicher gelangt. Derartige Wärmebahnen können beispielsweise durch Wärmerohre (Heatpipes), Peltierelemente und/oder wärmeleitfähige Materialien, wie etwa Silber, gebildet werden. Ein solches Wärmerohr kann beispielsweise wie in EP 2 394 567 A1 beschrieben ausgebildet sein, welches Dokument diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Dadurch, dass das Videoendoskop mindestens eine Wärmebahn zum Weiterleiten zumindest eines Teils der Verlustwärme der mindestens einen Wärmequelle zum Latentwärmespeicher aufweist, kann eine Abführung der Verlustwärme zur Aufnahme durch den Latentwärmespeicher auch weitgehend unabhängig von der Anordnung der mindestens einen Wärmequelle innerhalb des Videoendoskops verbessert werden und somit eine Überwärmung des Videoendoskops verhindert werden.In a particularly advantageous manner, the video endoscope has at least one heat path for conveying at least part of the heat loss generated by the heat source, in particular the light source, the image sensor and / or the video electronics, to the latent heat storage device. The The heating path is arranged between the at least one internal heat source and the latent heat storage device and is connected in series with the thermal resistance element. The heat transport path from the heat source to the latent heat accumulator can thus be formed by the heat path and the thermal resistance element or comprise these, so that the part of the heat loss carried away from the heat source to the latent heat accumulator flows through the heat path and through the thermal resistance element. If, for example, the light source is arranged in the distal (user-remote) end region of the shaft, a thermal path can serve to pass the heat loss from the light source into the head of the video endoscope and at least partially to the latent heat storage. Likewise, for example, the image sensor can be arranged in the distal end region of the shaft and a thermal path, which can be the same as that assigned to the light source, can be provided for forwarding the heat loss generated by the image sensor to the head. However, one or more heat sources and one or more corresponding heat paths can also be arranged within the head to pass on at least part of the generated heat loss to the latent heat store, in particular to pass the part of the heat loss to the thermal resistance element, via which it reaches the latent heat store. Such heat paths can be formed, for example, by heat pipes, Peltier elements and / or thermally conductive materials such as silver. Such a heat pipe can for example as in EP 2 394 567 A1 be designed, which document is incorporated in this regard by reference in the present application. Because the video endoscope has at least one heat path for forwarding at least part of the heat loss from the at least one heat source to the latent heat storage, dissipation of the heat loss for absorption by the latent heat storage can also be improved largely independently of the arrangement of the at least one heat source within the video endoscope and thus overheating of the video endoscope can be prevented.

Auch die Wärmebahn kann mit einem definierten Wärmewiderstand ausgelegt werden, um zusammen mit dem Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements den zum Gehäuse und den zum Latentwärmespeicher gelangenden Anteil der Verlustwärme gezielt zu beeinflussen. Insbesondere kann die Summe der Wärmewiderstände der mindestens einen Wärmebahn und des thermischen Widerstandselements wie zuvor für den Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements beschrieben bemessen sein.The thermal path can also be designed with a defined thermal resistance in order, together with the thermal resistance of the thermal resistance element, to specifically influence the portion of the lost heat reaching the housing and the latent heat storage. In particular, the sum of the thermal resistances of the at least one thermal path and the thermal resistance element can be dimensioned as described above for the thermal resistance of the thermal resistance element.

In vorteilhafter Weise kann das thermische Widerstandselement derart ausgebildet sein, dass der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements einstellbar ist. Hierdurch wird eine besonders genaue Anpassung an die Eigenschaften des Videoendoskops und eine besonders günstige Aufteilung der Verlustwärme der mindestens einen Wärmequelle auf das Gehäuse und den Latentwärmespeicher ermöglicht, so dass das Videoendoskop über einen besonders langen Zeitraum ohne Überschreitung einer maximal zulässigen Oberflächentemperatur betrieben werden kann. Alternativ kann der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements vorbestimmt sein und in vorbestimmter Weise wie zuvor beschrieben bemessen sein.The thermal resistance element can advantageously be designed in such a way that the thermal resistance of the thermal resistance element is adjustable. This enables a particularly precise adaptation to the properties of the video endoscope and a particularly favorable distribution of the heat loss from the at least one heat source between the housing and the latent heat storage device, so that the video endoscope can be operated for a particularly long period of time without exceeding a maximum permissible surface temperature. Alternatively, the thermal resistance of the thermal resistance element can be predetermined and dimensioned in a predetermined manner as described above.

Vorzugsweise umfasst das thermische Widerstandselement zwei miteinander in Kontakt stehende Wärmeaustauschflächen, wobei der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements durch einen Kontaktbereich der Wärmeaustauschflächen bestimmt ist. Insbesondere kann die Größe der Fläche des Kontaktbereichs entsprechend gewählt sein, um den zum Latentwärmespeicher gelangenden ersten Anteil der Verlustwärme und den zum Gehäuse des Kopfs gelangenden zweiten Anteil der Verlustwärme so zu bestimmen, dass eine möglichst lange Betriebsdauer ohne Überschreitung der vorgegebenen maximal zulässigen Temperatur ermöglicht wird.The thermal resistance element preferably comprises two heat exchange surfaces that are in contact with one another, the thermal resistance of the thermal resistance element being determined by a contact area of the heat exchange surfaces. In particular, the size of the area of the contact area can be selected accordingly in order to determine the first portion of the heat loss going to the latent heat storage device and the second portion of the heat loss going to the housing of the head in such a way that the longest possible operating time is made possible without exceeding the specified maximum permissible temperature .

Alternativ oder zusätzlich kann das thermische Widerstandselement einen Spalt umfassen, der beispielsweise zwischen zwei mit Abstand zueinander angeordnete Wärmeaustauschflächen ausgebildet ist und über den die weitergeleitete Verlustwärme mittels eines innerhalb des Spalts bzw. zwischen den Wärmeaustauschflächen angeordneten Mediums fließt. Dabei kann der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements durch die Spaltweite und/oder die Wärmetransporteigenschaften des den Spalt ausfüllenden Mediums bestimmt sein. Das Medium kann beispielsweise Luft oder eine Flüssigkeit oder auch ein Thermopad sein. Dadurch, dass der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements durch den Spalt bestimmt wird, wird in besonders einfacher und wirkungsvoller Weise eine Maximierung der ohne Überschreiten der maximal zulässigen Oberflächentemperatur möglichen Betriebsdauer des Videoendoskops ermöglicht.Alternatively or additionally, the thermal resistance element can comprise a gap which is formed, for example, between two heat exchange surfaces arranged at a distance from one another and via which the dissipated heat flows by means of a medium arranged within the gap or between the heat exchange surfaces. The thermal resistance of the thermal resistance element can be determined by the gap width and / or the heat transport properties of the medium filling the gap. The medium can be, for example, air or a liquid or a thermopad. The fact that the thermal resistance of the thermal resistance element is determined by the gap enables the operating time of the video endoscope to be maximized in a particularly simple and effective manner without exceeding the maximum permissible surface temperature.

Weiter alternativ oder zusätzlich kann ein Bimetallelement vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von einer Temperatur einen thermischen Kontakt zwischen zwei Abschnitten des thermischen Widerstandselements herstellt und dadurch dessen Wärmewiderstand bestimmt. Gemäß weiterer alternativer oder zusätzlicher Möglichkeiten zur Einstellung des Wärmewiderstands des thermischen Widerstandselements kann dieses einen Kondensor bzw. ein Wärmerohr (Heatpipe) und/oder ein Peltierelement umfassen, worüber die Verlustwärme weitergeleitet wird und welches den Wärmewiderstand temperaturabhängig bestimmt. Hierdurch wird eine bestmögliche Anpassung des Wärmewiderstands zur Erreichung einer möglichst langen Betriebsdauer ohne Überschreitung der vorgegebenen maximal zulässigen Temperatur ermöglicht.As an alternative or in addition, a bimetal element can also be provided which, as a function of a temperature, establishes thermal contact between two sections of the thermal resistance element and thereby determines its thermal resistance. According to further alternative or additional possibilities for setting the thermal resistance of the thermal resistance element, this can be a condenser or a Heat pipe (heat pipe) and / or a Peltier element, via which the heat loss is passed on and which determines the thermal resistance as a function of temperature. This enables the best possible adaptation of the thermal resistance in order to achieve the longest possible operating time without exceeding the specified maximum permissible temperature.

Der Latentwärmespeicher ist teilweise thermisch isoliert. Insbesondere ist der Latentwärmespeicher derart isoliert und kann derart von einem Isoliermaterial umgeben sein, dass außer über den Wärmetransportweg bzw. über das thermische Widerstandselement möglichst kein Wärmefluss zum Latentwärmespeicher auftreten kann. Erfindungsgemäß ist der Latentwärmespeicher gegenüber dem Gehäuse thermisch isoliert. Hierdurch kann verhindert werden, dass das Gehäuse einen Teil der Verlustwärme an den Latentwärmespeicher abgibt, und es kann sichergestellt werden, dass die Wärmeaufnahme durch den Latentwärmespeicher auf einen entsprechend bestimmten Anteil der Verlustwärme beschränkt ist. Zusätzlich kann durch die Isolation der Einfluss von Handwärme eines Benutzers, der das Videoendoskop hält, verringert werden, die beispielsweise zu einem schnelleren Aufschmelzen des PCM führen könnte. Hierdurch kann die mögliche Betriebsdauer des Videoendoskops ohne Überschreiten der maximal zulässigen Oberflächentemperatur weiter optimiert werden.The latent heat storage is partially thermally insulated. In particular, the latent heat accumulator is insulated and can be surrounded by an insulating material in such a way that, apart from the heat transport path or via the thermal resistance element, no heat flow to the latent heat accumulator can occur. According to the invention, the latent heat storage device is thermally insulated from the housing. This can prevent the housing from emitting part of the heat loss to the latent heat store, and it can be ensured that the heat absorption by the latent heat store is limited to a correspondingly specific proportion of the heat loss. In addition, the insulation can reduce the influence of hand warmth of a user holding the video endoscope, which, for example, could lead to a faster melting of the PCM. This enables the possible operating time of the video endoscope to be further optimized without exceeding the maximum permissible surface temperature.

In bevorzugter Weise ist der Latentwärmespeicher zumindest teilweise von einem elastisch verformbaren oder kompressiblen Material umgeben, das weiter vorzugsweise auch thermisch isolierend ist. Das kompressible Material kann eine Volumenänderung des Latentwärmespeichers, beispielsweise einen Volumensprung beim Gefrieren bzw. Schmelzen eines PCM des Latentwärmespeichers, aufnehmen und vermeidet damit eine mechanische Beanspruchung des Gehäuses durch die Ausdehnung. Weiterhin kann hierdurch erreicht werden, dass der Latentwärmespeicher durch das elastisch verformbare Material zur Verbesserung der Wärmeleitung des thermischen Widerstandselements gegen eine Wärmekontaktfläche vorgespannt wird. Ferner kann der Latentwärmespeicher hierdurch auch gegen ein Erwärmen durch die Handwärme eines Benutzers oder durch die wärmeren Gehäuseteile geschützt werden.In a preferred manner, the latent heat accumulator is at least partially surrounded by an elastically deformable or compressible material, which is further preferably also thermally insulating. The compressible material can absorb a change in volume of the latent heat store, for example a jump in volume when a PCM of the latent heat store freezes or melts, and thus avoids mechanical stress on the housing due to the expansion. Furthermore, it can thereby be achieved that the latent heat accumulator is pretensioned against a thermal contact surface by the elastically deformable material to improve the heat conduction of the thermal resistance element. Furthermore, the latent heat accumulator can thereby also be protected against being heated by the warmth of the hand of a user or by the warmer housing parts.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Latentwärmespeicher austauschbar ausgebildet und ist insbesondere austauschbar im oder am Kopf des Videoendoskops angeordnet. Vorzugsweise ist der Latentwärmespeicher gemäß dieser Ausführungsform als ein in das Gehäuse des Kopfs einsetzbares oder an dieses ansetzbares Modul ausgebildet. Der Latentwärmespeicher wird dabei durch Einsetzen bzw. Ansetzen zur Wärmeaufnahme von der mindestens einen Wärmequelle thermisch mit dieser verbunden. Insbesondere wird beim Ein- bzw. Ansetzen beispielsweise über einander zugeordnete Kontaktflächen das thermische Widerstandselement gebildet und hierüber ein Wärmetransportweg zwischen einer oder mehrerer Verlustwärmequellen und dem Latentwärmespeicher geschlossen. Das Modul kann aus dem Gehäuse wieder entnehmbar bzw. von diesem abnehmbar sein. Auf diese Weise kann eine rasche Wiederverwendung des Videoendoskops nach einer erfolgten Benutzung sowie eine verlängerte Betriebsdauer durch Austausch des Latentwärmespeichers ermöglicht werden. Ferner kann hierdurch die Reinigung und/oder Sterilisation des Videoendoskops erleichtert werden, indem dieses separat von dem Latentwärmespeicher bzw. einem Modul, das den Latentwärmespeicher umfasst, aufbereitet wird. In besonders vorteilhafter Weise kann der Latentwärmespeicher in einem austauschbaren Griff des Videoendoskops angeordnet sein. Hierdurch kann eine vorteilhafte Massenverteilung erreicht und dadurch die Handhabbarkeit des Videoendoskops verbessert werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the latent heat accumulator is designed to be exchangeable and is in particular arranged to be exchangeable in or on the head of the video endoscope. According to this embodiment, the latent heat accumulator is preferably designed as a module that can be inserted into or attached to the housing of the head. The latent heat storage device is thermally connected to the at least one heat source by inserting or attaching it to absorb heat. In particular, when inserting or attaching, the thermal resistance element is formed, for example, via mutually assigned contact surfaces, and a heat transport path between one or more heat loss sources and the latent heat storage device is thereby closed. The module can be removed from or removed from the housing again. In this way, rapid reuse of the video endoscope after use and an extended operating time can be made possible by exchanging the latent heat storage device. Furthermore, the cleaning and / or sterilization of the video endoscope can hereby be facilitated in that it is processed separately from the latent heat storage device or a module which comprises the latent heat storage device. In a particularly advantageous manner, the latent heat accumulator can be arranged in an exchangeable handle of the video endoscope. In this way, an advantageous mass distribution can be achieved and thereby the manageability of the video endoscope can be improved.

Vorzugsweise ist der Latentwärmespeicher zusammen mit einem elektrischen Energiespeicher, der zur Stromversorgung des Videoendoskops dient, austauschbar ausgebildet. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise ein Akkumulator sein. Insbesondere können der Latentwärmespeicher und der elektrische Energiespeicher gemeinsam in einem austauschbaren Energiemodul aufgenommen sein. Dieses Modul kann zusätzlich zu einer Kontaktfläche bzw. einer Wärmeaustauschfläche, über die der Wärmetransport stattfinden kann, eine Mehrzahl federnder Kontaktstifte aufweisen, über die gleichzeitig eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Energiespeicher und elektrischen Verbrauchern des Videoendoskops, beispielsweise der Lichtquelle und/oder der Videoelektronik, hergestellt werden kann. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise durch Austausch des Energiemoduls eine rasche Wiederverwendung des Videoendoskops nach einer erfolgten Benutzung sowie eine verlängerte Betriebsdauer des Videoendoskops, insbesondere wenn dieses als kabelungebundenes Videoendoskop ausgebildet ist, ermöglicht werden. Das Energiemodul selbst kann, wie auch das Videoendoskop ohne das Energiemodul, hermetisch dicht und sterilisierbar oder autoklavierbar ausgebildet sein. In weiter vorteilhafter Weise kann das Energiemodul als austauschbarer Handgriff des Videoendoskops ausgebildet sein, wodurch eine besonders vorteilhafte Massenverteilung erreicht und die Handhabbarkeit des Videoendoskops weiter verbessert werden kann.The latent heat store is preferably designed to be exchangeable together with an electrical energy store, which is used to supply power to the video endoscope. The electrical energy store can for example be an accumulator. In particular, the latent heat store and the electrical energy store can be accommodated together in an exchangeable energy module. In addition to a contact surface or a heat exchange surface via which the heat can be transported, this module can have a plurality of resilient contact pins, via which an electrical connection between the electrical energy store and electrical consumers of the video endoscope, for example the light source and / or the video electronics, can be produced. This enables quick reuse of the video endoscope after use and an extended operating time of the video endoscope, in particular if it is designed as a cable-free video endoscope, in a particularly simple manner by exchanging the energy module. The energy module itself, like the video endoscope without the energy module, can be made hermetically sealed and sterilizable or autoclavable. In a further advantageous manner, the energy module can be designed as an exchangeable handle of the video endoscope, whereby a particularly advantageous mass distribution can be achieved and the manageability of the video endoscope can be further improved.

In besonders bevorzugter Weise sind eine Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und ein Energieinhalt eines elektrischen Energiespeichers des Videoendoskops aufeinander abgestimmt. Bei einem Videoendoskop, bei dem der Latentwärmespeicher zusammen mit einem elektrischen Energiespeicher austauschbar ist und beide beispielsweise in einem wechselbaren Energiemodul aufgenommen sind, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und der Energieinhalt des elektrischen Energiespeichers aufeinander abgestimmt sind. Insbesondere können die Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und der Energieinhalt des elektrischen Energiespeichers derart aufeinander abgestimmt sein, dass ein Überschreiten der maximalen Oberflächentemperatur auch bei einem weitgehenden oder vollständigen Aufbrauchen des Energieinhalts des elektrischen Energiespeichers beim Betrieb des Videoendoskops verhindert wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Wärmeaufnahmekapazität eines mit einem PCM ausgebildeten Latentwärmespeichers, insbesondere die Latentwärmeaufnahmekapazität bei dem Phasenübergang, größer oder etwa gleich dem Energieinhalt des elektrischen Energiespeichers ist. Die Latentwärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers kann auch um so viel geringer als der Energieinhalt des elektrischen Energiespeichers sein, wie bei einer typischen oder einer maximal zu erwartenden Umgebungstemperatur während des Betriebs des Videoendoskops an Verlustwärme über die Gehäuseoberfläche abgegeben werden kann. Wenn der elektrische Energiespeicher ein Akkumulator ist, kann der entsprechende, auf die Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers abgestimmte Energieinhalt durch eine begrenzte Aufladung des Akkumulators oder durch eine entsprechend abgestimmte Kapazität, d.h. die maximale speicherbare Ladungsmenge des Akkumulators, gewährleistet werden. Hierdurch kann ein Videoendoskop geschaffen werden, das kompakt und leicht ist und bei dem eine Überwärmung sicher vermieden wird.A heat absorption capacity of the latent heat store and an energy content of an electrical one are particularly preferred Energy storage of the video endoscope coordinated. In the case of a video endoscope in which the latent heat storage device can be exchanged together with an electrical energy storage device and both are accommodated, for example, in an exchangeable energy module, it is particularly advantageous if the heat absorption capacity of the latent heat storage device and the energy content of the electrical energy storage device are matched to one another. In particular, the heat absorption capacity of the latent heat storage device and the energy content of the electrical energy storage device can be matched to one another in such a way that the maximum surface temperature is prevented from being exceeded even if the energy content of the electrical energy storage device is largely or completely used up when the video endoscope is operated. This can be achieved, for example, in that the heat absorption capacity of a latent heat storage device designed with a PCM, in particular the latent heat absorption capacity during the phase transition, is greater than or approximately equal to the energy content of the electrical energy storage device. The latent heat absorption capacity of the latent heat store can also be as much lower than the energy content of the electrical energy store as can be given off in the form of heat loss via the housing surface at a typical or a maximum expected ambient temperature during operation of the video endoscope. If the electrical energy store is an accumulator, the corresponding energy content, matched to the heat absorption capacity of the latent heat accumulator, can be guaranteed by a limited charge of the accumulator or by a correspondingly matched capacity, ie the maximum storable amount of charge of the accumulator. In this way, a video endoscope can be created that is compact and light and in which overheating is reliably avoided.

Alternativ oder zusätzlich kann es in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass eine Wärmeaufnahme durch den Latentwärmespeicher und somit ein Verbrauch der Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers überwacht wird. Hierfür kann das Videoendoskop eine elektronische Steuerungseinrichtung umfassen, die zur Überwachung der Wärmeaufnahme des Latentwärmespeichers ausgebildet ist und hierfür eine Prozessoreinrichtung und einen oder mehrere geeignete Sensoren aufweisen kann. Die Steuerungseinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Wärmeaufnahme durch den Latentwärmespeicher durch Überwachung der Betriebsdauer und der verbrauchten elektrischen Leistung, die näherungsweise als ein Maß für die erzeugte Verlustwärme angesehen werden kann, zu überwachen. Hierdurch kann die während des Betriebs des Videoendoskops insgesamt erzeugte Verlustwärme ermittelt werden. Zur Ermittlung des von dem Latentwärmespeicher aufgenommenen Teils der Verlustwärme der mindestens einen Wärmequelle kann beispielsweise auch angenommen werden, dass ein vorgegebener oder ein aufgrund einer gemessenen oder mit einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur ermittelter Anteil der Verlustwärme zum Latentwärmespeicher transportiert wird und von diesem aufgenommen wird. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass mittels eines Temperatursensors ein Temperaturanstieg des PCM erfasst wird, aus dem auf ein Aufbrauchen der Latentwärmeaufnahmekapazität, d.h. auf einen vollständig erfolgten Phasenübergang des PCM, geschlossen werden kann. Die Steuerungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, dass dann, wenn der an den Latentwärmespeicher übertragene Teil der erzeugten Verlustwärme eine vorgegebene Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers erreicht oder nahezu erreicht hat, ein von einem Benutzer wahrnehmbares Warnsignal erzeugt wird, und/oder dass bei Erreichen der Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers ein weiterer Betrieb der Verlustwärmequellen und damit eine weitere Benutzung des Videoendoskops verhindert wird. Das Warnsignal kann etwa ein akustisches oder ein optisches Signal sein, das in abgestufter Form, etwa durch unterschiedliche akustische Signale oder durch unterschiedliche Farben von LED-Anzeigen, zunächst eine Vorwarnung und dann ein Abschalten der Wärmequellen anzeigt. In einer einfachen Ausführungsform kann eine Überwachung der Benutzungsdauer und ein Warnsignal bzw. eine Abschaltung des Videoendoskops kurz vor bzw. bei Erreichen einer maximalen Benutzungsdauer, die der maximalen Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers bei einer maximalen oder einer durchschnittlichen elektrischen Leistung der Verlustwärmequellen entspricht, vorgesehen sein. Hierdurch kann es ebenfalls ermöglicht werden, eine Weiterbenutzung des Videoendoskop nach Aufbrauchen der Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und ein Überschreiten der maximal zulässigen Oberflächentemperatur zu vermeiden; die Wärmeaufnahmekapazität des Latentwärmespeichers und der Energieinhalt des elektrischen Energiespeichers müssen hierbei nicht aufeinander abgestimmt sein.Alternatively or in addition, it can advantageously be provided that a heat absorption by the latent heat store and thus a consumption of the heat absorption capacity of the latent heat store is monitored. For this purpose, the video endoscope can comprise an electronic control device which is designed to monitor the heat absorption of the latent heat storage device and can have a processor device and one or more suitable sensors for this purpose. The control device can in particular be designed to monitor the heat absorption by the latent heat accumulator by monitoring the operating time and the electrical power consumed, which can be viewed approximately as a measure of the heat loss generated. In this way, the total heat loss generated during operation of the video endoscope can be determined. To determine the part of the heat loss from the at least one heat source absorbed by the latent heat store, it can also be assumed, for example, that a predetermined part of the heat loss or a part of the heat loss determined on the basis of a measured or an average ambient temperature is transported to the latent heat store and is absorbed by it. Alternatively or additionally, it can be provided that a temperature increase of the PCM is recorded by means of a temperature sensor, from which the latent heat absorption capacity is used up, i.e. it can be concluded that the phase transition of the PCM has taken place completely. The control device can also be designed so that when the part of the generated heat loss transferred to the latent heat accumulator has reached or almost reached a predetermined heat absorption capacity of the latent heat accumulator, a warning signal perceptible by a user is generated, and / or that when the heat absorption capacity of the Latent heat storage further operation of the heat loss sources and thus further use of the video endoscope is prevented. The warning signal can be, for example, an acoustic or an optical signal which, in graduated form, for example by means of different acoustic signals or different colors of LED displays, initially indicates a warning and then indicates that the heat sources are switched off. In a simple embodiment, monitoring of the duration of use and a warning signal or switching off of the video endoscope can be provided shortly before or when a maximum duration of use is reached, which corresponds to the maximum heat absorption capacity of the latent heat storage device at a maximum or an average electrical power of the heat loss sources. This also makes it possible to avoid further use of the video endoscope after the heat absorption capacity of the latent heat storage device has been used up and the maximum permissible surface temperature is not exceeded; the heat absorption capacity of the latent heat storage and the energy content of the electrical energy storage do not have to be coordinated with one another.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Videoendoskops, das mindestens eine innere Wärmequelle aufweist, wird ein erster Anteil der von der mindestens einen inneren Wärmequelle erzeugten Wärme über einen Wärmetransportweg, der ein thermisches Widerstandselement mit einem Wärmewiderstand umfasst, zu einem Latentwärmespeicher weitergeleitet und von diesem aufgenommen. Ein zweiter Anteil der von der Wärmequelle erzeugten Wärme wird an ein Gehäuse des Videoendoskops weitergeleitet und dort beispielsweise an die Umgebung abgegeben. Durch das in den Wärmetransportweg von der Wärmequelle zum Latentwärmespeicher eingeschaltete thermische Widerstandselement ist der Wärmewiderstand des Wärmetransportwegs vergrößert. Der Wärmewiderstand des thermischen Widerstandselements ist dabei insbesondere in Abhängigkeit von einer Verlustleistung der mindestens einer inneren Wärmequelle und einer Wärmeaufnahme des Latentwärmespeichers derart bemessen, dass eine Oberfläche des Gehäuses für einen möglichst langen Zeitraum, beispielsweise für eine vorgegebene Betriebsdauer, eine vorgegebene Maximaltemperatur nicht überschreitet. Das Videoendoskop ist insbesondere wie oben beschrieben ausgebildet.According to a method according to the invention for operating a video endoscope that has at least one internal heat source, a first portion of the heat generated by the at least one internal heat source is passed on to a latent heat storage device via a heat transport path that includes a thermal resistance element with a heat resistance and is absorbed by it . A second portion of the heat generated by the heat source is passed on to a housing of the video endoscope and there, for example, given off to the environment. Through that in the Heat transport path from the heat source to the latent heat storage activated thermal resistance element, the thermal resistance of the heat transport path is increased. The thermal resistance of the thermal resistance element is measured in particular as a function of a power loss of the at least one internal heat source and a heat absorption of the latent heat accumulator such that a surface of the housing does not exceed a specified maximum temperature for as long as possible, for example for a specified operating time. The video endoscope is designed in particular as described above.

Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Videoendoskops in einer vereinfachten schematischen Darstellung;
2a bis 2e unterschiedliche Varianten zur Ausführung des thermischen Widerstandselements eines erfindungsgemäßen Videoendoskops in schematischer Darstellung;
3 exemplarisch den Verlauf der Oberflächentemperatur des Gehäuses eines Videoendoskops mit unterschiedlichen Auslegungen des Wärmemanagementsystems;
4a und 4b zwei Varianten zur Ausführung eines wechselbaren Latentwärmespeichers;
5a und 5b eine Ausführungsform eines Energiemoduls mit einem Latentwärmespeicher und einem elektrischem Energiespeicher für ein erfindungsgemäßes Videoendoskop;
6a und 6b zwei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Videoendoskops in vereinfachter schematischer Darstellung.

Further aspects of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and the accompanying drawings. Show it:

1 an embodiment of a video endoscope according to the invention in a simplified schematic representation;
2a to 2e different variants for the implementation of the thermal resistance element of a video endoscope according to the invention in a schematic representation;
3 exemplary the course of the surface temperature of the housing of a video endoscope with different designs of the heat management system;
4a and 4b two variants for the implementation of an exchangeable latent heat storage system;
5a and 5b an embodiment of an energy module with a latent heat store and an electrical energy store for a video endoscope according to the invention;
6a and 6b two further embodiments of a video endoscope according to the invention in a simplified schematic representation.

In 1 sind in schematischer Form beispielhaft die wärmeabgebenden Systemkomponenten und das Wärmemanagementsystem eines erfindungsgemäßen Videoendoskops gezeigt. Das Videoendoskop 1 ist ein leitungsungebundenes, autarkes, kompaktes Videoendoskop. Das Videoendoskop 1 umfasst einen langerstreckten Schaft 2, der beispielsweise zur Einführung in einen körperinneren Hohlraum eines menschlichen oder tierischen Körpers bemessen ist, und einen gegenüber dem Schaft 2 erweiterten Kopf 3. Der Kopf 3 weist ein mit dem Schaft 2 dicht verbundenes Gehäuse 4 auf. Das Gehäuse 4 kann zusammen mit dem Schaft 2 eine hermetisch geschlossene Einheit bilden. Das Videoendoskop 1 kann Bedien- und Anzeigeelemente aufweisen, die in 1 nicht dargestellt sind.In 1 the heat-emitting system components and the heat management system of a video endoscope according to the invention are shown by way of example in schematic form. The video endoscope 1 is a cordless, self-sufficient, compact video endoscope. The video endoscope 1 includes an elongated shaft 2 which is dimensioned, for example, for insertion into a cavity inside the body of a human or animal body, and one opposite the shaft 2 enlarged head 3 . The head 3 has one with the stem 2 tightly connected housing 4th on. The case 4th can be used together with the shaft 2 form a hermetically sealed unit. The video endoscope 1 can have control and display elements that are shown in 1 are not shown.

Innerhalb des Gehäuses 4 des Kopfs 3 sind elektronische und optoelektronische Komponenten angeordnet, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine LED-Lichtquelle 5 zur Beleuchtung eines Objektfelds, ein Bildsensor 6 zur Aufnahme eines endoskopischen Bilds des Objektfelds, eine Signalaufbereitungselektronik 7 zur Versorgung des Bildsensors 6 und zur Aufbereitung des von diesem aufgenommenen Bilds sowie eine Funkübertragungselektronik 8 für eine drahtlose Bildübertragung zur einer nicht dargestellten externen Empfangseinrichtung. Das Videoendoskop 1 umfasst weiterhin eine Beleuchtungsoptik, die das von der LED-Lichtquelle 5 erzeugte Beleuchtungslicht durch den Schaft 2 in Richtung auf das Objektfeld leitet, und eine Beobachtungsoptik, die vom Objektfeld zurückkommendes Licht durch den Schaft 2 zur Aufnahme durch den Bildsensor 6 leitet; diese sind in 1 nicht dargestellt. Ferner sind in 1 durch schmale Striche elektrische Leitungen 9 angedeutet, die zur Stromversorgung der elektronischen Komponenten und zur Signalübertragung dienen.Inside the case 4th of the head 3 electronic and optoelectronic components are arranged, in the exemplary embodiment shown an LED light source 5 for illuminating an object field, an image sensor 6th for recording an endoscopic image of the object field, signal processing electronics 7th to supply the image sensor 6th and for processing the image recorded by this, as well as radio transmission electronics 8th for wireless image transmission to an external receiving device, not shown. The video endoscope 1 further comprises an illumination optics that is provided by the LED light source 5 generated illumination light through the shaft 2 in the direction of the object field, and observation optics that light returning from the object field through the shaft 2 for recording by the image sensor 6th directs; these are in 1 not shown. Furthermore, in 1 electrical lines through narrow lines 9 indicated, which are used to power the electronic components and for signal transmission.

Beim Betrieb des Videoendoskops 1 erzeugen die genannten elektronischen Komponenten Verlustwärme, die zu einer Erwärmung des Videoendoskops und insbesondere des Gehäuses 4 führt. Über die Oberfläche des Gehäuses 4 kann Wärme an die Umgebung abgegeben werden (in 1 durch Pfeile 10 angedeutet). Die Oberfläche des Gehäuses 4 kann hierfür besondere Wärmeabgabeflächen 11 aufweisen. In der Regel erzeugen die elektronischen Komponenten des Videoendoskops 1 jedoch mehr Verlustwärme, als über das Gehäuse 4 beispielsweise durch Freiluftkonvektion an die Umgebung abgegeben werden kann. Zur Aufnahme eines Teils der Verlustwärme ist deshalb ein Latentwärmespeicher 12 vorgesehen, der ein PCM enthält.When operating the video endoscope 1 The electronic components mentioned generate heat loss, which leads to heating of the video endoscope and in particular of the housing 4th leads. About the surface of the case 4th heat can be given off to the environment (in 1 by arrows 10 indicated). The surface of the case 4th can use special heat dissipation surfaces for this 11 exhibit. As a rule, the electronic components of the video endoscope generate 1 however, more heat loss than via the housing 4th for example, can be released to the environment by open air convection. A latent heat accumulator is therefore required to absorb part of the heat loss 12 provided that contains a PCM.

Zur Verteilung der Verlustwärme umfasst das Videoendoskop Wärmebahnen 13, die beispielsweise durch hochwärmeleitende Materialien oder durch Heatpipes gebildet werden und die in 1 durch breite Striche angedeutet sind. Zusätzlich ist in 1 eine Heatpipe 14 als Teil einer Wärmebahn 13 gezeigt, die einen besonders effizienten Wärmetransport ermöglicht. Die Wärmebahnen 13 leiten die von den elektronischen Komponenten erzeugte Verlustwärme zum Gehäuse 4 bzw. zu den Wärmeabgabeflächen 11 und zu einem thermischen Widerstandselement, das durch ein Paar von einander gegenüber stehenden Wärmeaustauschflächen 15, 15' gebildet wird, über die ein durch Pfeile angedeuteter Wärmeübergang zum Latentwärmespeicher 12 erfolgt.The video endoscope includes heat paths to distribute the heat loss 13 that are formed, for example, by highly thermally conductive materials or by heat pipes and which are in 1 are indicated by broad lines. In addition, in 1 a heat pipe 14th as part of a thermal path 13 shown, which enables particularly efficient heat transport. The thermal tracks 13 conduct the heat generated by the electronic components to the housing 4th or to the heat emission surfaces 11 and to a thermal resistance element defined by a pair of opposing heat exchange surfaces 15th , 15 ' is formed, through which a heat transfer indicated by arrows to the latent heat storage 12 he follows.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Videoendoskop 1 einen Akkumulator 16 als elektrischen Energiespeicher auf, der über die elektrischen Leitungen 9 die elektronischen Komponenten mit elektrischer Energie versorgt. Der Akkumulator 16 ist zusammen mit dem Latentwärmespeicher 12 in einem austauschbaren Energiemodul 17 aufgenommen. Durch Ankoppeln des Energiemoduls 17 an das Gehäuse 4 wird sowohl eine elektrische Verbindung zur Stromversorgung des Videoendoskops 1 durch den Akkumulator 16 als auch eine thermische Verbindung zur Übertragung eines Teils der Verlustwärme des Videoendoskops 1 zum Latentwärmespeicher 12 hergestellt. Um eine Überwärmung des Videoendoskops 1 sicher zu verhindern, können der Energieinhalt des Akkumulators 16 und die Latentwärmeaufnahmekapazität des PCM so aufeinander abgestimmt sein, dass die elektrische Energie des Akkumulators 16 dann aufgebraucht ist, wenn das PCM gerade aufgeschmolzen ist. Sofern eine zusätzliche Wärmeabgabe über das Gehäuse 4 erfolgt, kann eine darüber hinausgehende Betriebsdauer erreicht werden, und ein entsprechend höherer elektrischer Energieinhalt des Akkumulators 16 bereitgestellt werden. Das Videoendoskop 1 kann eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung aufweisen, die zur Überwachung der verbrauchten bzw. noch verfügbaren Latentwärmeaufnahmekapazität des PCM und zur Erzeugung eines Warnsignals bzw. zum Abschalten der Verlustwärmequellen eingerichtet ist, unabhängig von dem Energieinhalt des Akkumulators 16. Auch in diesem Fall kann durch eine zusätzliche Wärmeabgabe über das Gehäuse 4 eine Verlängerung der Betriebsdauer erreicht werden.In the embodiment shown, the video endoscope 1 an accumulator 16 when electrical energy storage, which is on the electrical lines 9 the electronic components are supplied with electrical energy. The accumulator 16 is together with the latent heat storage 12 in an exchangeable energy module 17th recorded. By coupling the energy module 17th to the housing 4th becomes both an electrical connection to the power supply of the video endoscope 1 through the accumulator 16 as well as a thermal connection to transfer part of the heat loss from the video endoscope 1 to latent heat storage 12 manufactured. About overheating of the video endoscope 1 can safely prevent the energy content of the accumulator 16 and the latent heat absorption capacity of the PCM can be matched to one another so that the electrical energy of the accumulator 16 is used up when the PCM has just melted. Provided that there is an additional heat emission via the housing 4th takes place, a longer operating time can be achieved, and a correspondingly higher electrical energy content of the accumulator 16 to be provided. The video endoscope 1 can have a control device, not shown, which is set up to monitor the used or still available latent heat absorption capacity of the PCM and to generate a warning signal or to switch off the heat loss sources, regardless of the energy content of the accumulator 16 . In this case, too, additional heat dissipation via the housing 4th an extension of the operating time can be achieved.

Um eine möglichst lange Betriebsdauer zu erreichen, ohne dass eine Überwärmung des Videoendoskops 1 auftritt, wird sowohl ein Teil der erzeugten Verlustwärme über das Gehäuse 4 bzw. die Wärmeabgabeflächen 11 an die Umgebung abgeführt als auch ein Teil der Verlustwärme in Form von latenter Wärme durch den Latentwärmespeicher 12 bzw. das in diesem enthaltene PCM aufgenommen. Hierfür ist es günstig, wenn sich die Oberfläche des Gehäuses 4 soweit erwärmt, dass eine größtmögliche Menge an Abwärme vom Gehäuse 4 an die Umgebung abgegeben werden kann. Die übrige Verlustwärme, welche nicht über das Gehäuse 4 abgegeben wird, fließt in den Latentwärmespeicher 12 bzw. das PCM.To achieve the longest possible operating time without overheating the video endoscope 1 occurs, part of the heat generated is lost through the housing 4th or the heat emission surfaces 11 Dissipated to the environment as well as part of the lost heat in the form of latent heat through the latent heat storage 12 or the PCM contained in it. For this it is beneficial if the surface of the housing 4th heated to the extent that the greatest possible amount of waste heat is removed from the housing 4th can be released into the environment. The rest of the heat loss, which is not through the housing 4th is released, flows into the latent heat storage 12 or the PCM.

Die Verteilung der Verlustwärme auf das Gehäuse 4 und den Latentwärmespeicher 12 kann anhand der Wärmewiderstände der Wärmebahnen 13 und des thermischen Widerstandselements, das durch die Wärmeaustauschflächen 15, 15' gebildet wird, eingestellt werden. Dabei lässt sich insbesondere der Wärmewiderstand beim Wärmeübergang zwischen den Wärmeaustauschflächen 15, 15' gezielt einstellen. Durch eine Einstellung dieses Wärmewiderstands kann der Wärmefluss zum Latentwärmespeicher 12 gesteuert werden, wodurch wiederum der Anteil an Verlustwärme, welcher über das Gehäuse 4 an die Umgebung abgegeben wird, bestimmt wird. Hierdurch lässt auch die Temperatur der Oberfläche des Gehäuses 4 einstellen. Es hat sich gezeigt, dass eine optimale Temperatur der Oberfläche des Gehäuses 4 typischerweise zwischen etwa 35°C und 40°C liegt. Eine Maximaltemperatur von 41°C sollte dabei nicht überschritten werden. Die Auslegung der Wärmewiderstände, insbesondere des Widerstands beim Wärmeübergang zum Latentwärmespeicher 12, erfolgt derart, dass bei gegebener Verlustwärmeleistung der inneren Wärmequellen des Videoendoskops 1, d.h. der genannten optoelektronischen und elektronischen Komponenten, und gegebener Effizienz der Wärmeabgabe über die Oberfläche des Gehäuses 4 die genannte Temperatur des Gehäuses 4 für einen möglichst langen Zeitraum, insbesondere für eine gewünschte Betriebsdauer, nicht überschritten wird.The distribution of the heat loss on the housing 4th and the latent heat storage 12 can be based on the thermal resistance of the thermal paths 13 and the thermal resistance element passing through the heat exchange surfaces 15th , 15 ' is formed. In particular, the thermal resistance during the heat transfer between the heat exchange surfaces can be determined 15th , 15 ' adjust specifically. By adjusting this thermal resistance, the heat flow to the latent heat storage 12 can be controlled, which in turn reduces the amount of heat lost through the housing 4th is released into the environment, is determined. This also changes the temperature of the surface of the housing 4th to adjust. It has been shown that an optimal temperature of the surface of the housing 4th typically between about 35 ° C and 40 ° C. A maximum temperature of 41 ° C should not be exceeded. The design of the thermal resistances, especially the resistance during heat transfer to the latent heat storage 12 , takes place in such a way that with a given heat loss of the internal heat sources of the video endoscope 1 , ie the mentioned optoelectronic and electronic components, and the given efficiency of the heat dissipation via the surface of the housing 4th the said temperature of the housing 4th is not exceeded for as long as possible, in particular for a desired operating time.

Unterschiedliche Varianten zur Auslegung der Wärmeaustauschflächen 15, 15' zur Einstellung des Wärmewiderstands sind beispielhaft in den 2a bis 2e dargestellt. Dabei sind die Verlustwärmequellen, die im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die LED-Lichtquelle 5, den Bildsensor 6, die Signalaufbereitungselektronik 7 und die Funkübertragungselektronik 8 gebildet werden, als Verlustwärmequelle 18 zusammengefasst.Different variants for the design of the heat exchange surfaces 15th , 15 ' for setting the thermal resistance are exemplified in 2a to 2e shown. The heat loss sources in the in 1 embodiment shown by the LED light source 5 , the image sensor 6th , the signal conditioning electronics 7th and radio transmission electronics 8th are formed as a heat loss source 18th summarized.

Wie in 2a gezeigt, kann gemäß einer ersten Variante durch eine Stellschraube 19 die Weite w eines Spalts 20 zwischen der Wärmeaustauschfläche 15 des Gehäuses 4 und der Wärmeaustauschfläche 15' des Latentwärmespeichers 12 justiert werden. Ein schmalerer Spalt 20 ermöglicht einen bessere Wärmetransport, d.h. einen geringeren Wärmewiderstand. Die Spaltweite w wird so eingestellt, dass die Oberfläche des Gehäuses 4 die maximal zulässige Temperatur gerade nicht überschreitet.As in 2a shown, according to a first variant by an adjusting screw 19th the width w of a crack 20th between the heat exchange surface 15th of the housing 4th and the heat exchange surface 15 ' of the latent heat storage 12 adjusted. A narrower gap 20th enables a better heat transport, ie a lower thermal resistance. The gap width w is set so that the surface of the housing 4th does not exceed the maximum permissible temperature.

Gemäß 2b kann eine Wärmeaustauschfläche 15 durch ein Material 21 gebildet werden, welches sich bei Erwärmung ausdehnt; hierzu kann auch ein Bimetallelement dienen. Hierdurch wird eine flächige Kontaktierung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Latentwärmespeicher 12 ermöglicht. Zusätzlich kann es dabei erreicht werden, dass die Kontaktfläche bei Erwärmung des Materials 21 zunimmt; damit steigt bei Zunahme der Temperatur der Wärmefluss zum Latentwärmespeicher, was wiederum zu einen Abfall oder einer Begrenzung der Oberflächentemperatur des Gehäuses 4 führt.According to 2 B can be a heat exchange surface 15th through a material 21st are formed, which expands when heated; a bimetal element can also be used for this purpose. This creates a flat contact between the housing 4th and the latent heat storage 12 enables. In addition, it can be achieved that the contact surface when the material is heated 21st increases; As a result, when the temperature rises, the heat flow to the latent heat storage device increases, which in turn leads to a decrease or a limitation in the surface temperature of the housing 4th leads.

Wie in 2c gezeigt, kann gemäß einer weiteren Variante der Wärmefluss in das PCM anhand der Größe des Kontaktbereichs der Wärmeaustauschflächen 15, 15' bestimmt werden. Die Größe der sich berührenden Flächenbereiche der Wärmeaustauschflächen 15, 15' kann beispielsweise mittels einer Stellschraube 22 gesteuert werden.As in 2c shown, according to a further variant, the heat flow into the PCM based on the size of the contact area of the heat exchange surfaces 15th , 15 ' to be determined. The size of the contacting surface areas of the heat exchange surfaces 15th , 15 ' can for example by means of an adjusting screw 22nd being controlled.

Bei der in 2d gezeigten Variante wird durch das Anlegen einer Spannung an ein Peltierelement 23 ein Temperaturgradient zwischen den Wärmeaustauschflächen 15, 15' erzeugt. Dieser Temperaturgradient kann mittels der angelegten Spannung so bestimmt werden, dass das Gehäuse 4 eine maximal zulässige Oberflächentemperatur nicht überschreitet und der übrige Anteil der Verlustwärme in das PCM des Latentwärmespeichers 12 fließt.At the in 2d The variant shown is achieved by applying a voltage to a Peltier element 23 a temperature gradient between the heat exchange surfaces 15th , 15 ' generated. This temperature gradient can be determined by means of the applied voltage so that the housing 4th does not exceed a maximum permissible surface temperature and the remaining part of the heat loss in the PCM of the latent heat storage 12 flows.

Wie in 2e symbolisch dargestellt, kann gemäß einer weiteren Variante eine Heatpipe 24 zwischen der Verlustwärmequelle 18 und dem Latentwärmespeicher 12 bzw. dem PCM als regulierendes thermisches Widerstandselement dienen. Erst wenn die Verlustwärmequelle 18 oder das Gehäuse 4 eine Temperaturschwelle erreicht hat, verdampft die Transportflüssigkeit in der Heatpipe 24. Hierdurch wird der Zweiphasen-Kreislauf in der Heatpipe 24 in Gang gesetzt und die Wärme an den Latentwärmespeicher 12 abgeführt.As in 2e represented symbolically, according to a further variant, a heat pipe 24 between the heat loss source 18th and the latent heat storage 12 or the PCM serve as a regulating thermal resistance element. Only when the heat loss source 18th or the case 4th has reached a temperature threshold, the transport liquid evaporates in the heat pipe 24 . This creates the two-phase cycle in the heat pipe 24 set in motion and the heat to the latent heat storage 12 discharged.

In 3 ist exemplarisch für unterschiedliche Auslegungen des Wärmemanagementsystems der Verlauf der Temperatur T der Gehäuseoberfläche eines Videoendoskops dargestellt, das wie in 1 gezeigt aufgebaut ist. Die Gehäuseoberfläche ist die Oberfläche des Gehäuses 4 des Kopfs 3 des Videoendoskops 1; da der Schaft 2 fest mit dem Kopf 3 verbunden ist, ist die Temperatur der Oberfläche des Schafts 2 in der Regel näherungsweise gleich wie die der Oberfläche des Gehäuses 4. Im Folgenden wird angenommen, dass zum Zeitpunkt t = 0 alle Komponenten des Videoendoskops 1 näherungsweise die Ausgangstemperatur von beispielsweise T₀ = 24°C haben. Zum Zeitpunkt t = 0 wird das Videoendoskop in Betrieb genommen. Ab diesem Zeitpunkt erzeugen die inneren Wärmequellen des Videoendoskops, insbesondere die LED-Lichtquelle 5, der Bildsensor 6, die Signalaufbereitungselektronik 7 und die Funkübertragungselektronik 8, eine im Wesentlichen zeitlich konstante Verlustleistung. Diese führt zu einer Erwärmung der Gehäuseoberfläche. Um Schädigungen des Gewebes, mit dem das Videoendoskop 1 in Kontakt kommt, zu vermeiden, darf die Oberflächentemperatur T eine Maximaltemperatur Tmax, die in diesem Fall 41°C beträgt, nicht überschreiten. Hierdurch wird die maximal mögliche Betriebsdauer begrenzt.In 3 the course of the temperature T of the housing surface of a video endoscope is shown as an example for different designs of the thermal management system, which as in 1 shown is constructed. The housing surface is the surface of the housing 4th of the head 3 of the video endoscope 1 ; there the shaft 2 firmly with the head 3 is the temperature of the surface of the shaft 2 usually approximately the same as that of the surface of the housing 4th . In the following it is assumed that at time t = 0 all components of the video endoscope 1 have approximately the starting temperature of, for example, T ₀ = 24 ° C. At time t = 0, the video endoscope is put into operation. From this point on, the internal heat sources of the video endoscope, in particular the LED light source, generate 5 , the image sensor 6th , the signal conditioning electronics 7th and radio transmission electronics 8th , a power loss that is essentially constant over time. This leads to the housing surface heating up. To avoid damage to the tissue with which the video endoscope 1 comes into contact, the surface temperature T must not exceed a maximum temperature Tmax, which in this case is 41 ° C. This limits the maximum possible operating time.

Die Kurve A zeigt den Temperaturverlauf ohne den Latentwärmespeicher 12. Durch die im Gehäuse freigesetzte Verlustleistung steigt die Gehäusetemperatur T relativ schnell an und überschreitet zum Zeitpunkt t₁ den maximal zulässigen Wert T_max. t₁ ist ein Maß für die maximale Betriebsdauer ohne Latentwärmespeicher 12. Im genannten Beispiel mit einer Verlustleistung von 4,5 W wird dieser Zeitpunkt t₁ bereits nach etwa 15 bis 20 min erreicht. Im weiteren Verlauf würde die Temperatur T des Gehäuses auf über 45°C ansteigen.The curve A. shows the temperature profile without the latent heat storage 12 . Due to the power loss released in the housing, the housing temperature T rises relatively quickly and exceeds the maximum permissible value T _max at time t ₁ . t ₁ is a measure of the maximum operating time without latent heat storage 12 . In the example mentioned with a power loss of 4.5 W, this point in time t _{1 is} reached after about 15 to 20 minutes. In the further course the temperature T of the housing would rise to over 45 ° C.

Die Kurve B stellt den Temperaturverlauf mit Latentwärmespeicher 12 dar, jedoch ohne ein zwischen der Verlustwärmequelle 18, die bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch die LED-Lichtquelle 5, den Bildsensor 6, die Signalaufbereitungselektronik 7 und die Funkübertragungselektronik 8 gebildet wird, und dem Latentwärmespeicher 12 angeordnetes thermisches Widerstandselement. Die erzeugte Verlustwärme fließt über die Wärmebahnen 13, die einen geringen Wärmewiderstand haben, direkt in das PCM des Latentwärmespeichers 12. Hierdurch bleibt das Gehäuse 4 während der Schmelzphase des PCM relativ kühl. Allerdings wird das PCM schnell aufgeschmolzen. Danach steigt die Gehäusetemperatur T relativ rasch an und überschreitet zum Zeitpunkt t₂ die maximal zulässige Temperatur T_max. Im dargestellten Beispiel liegt dieser Zeitpunkt t₂ bei etwa 80 min. Hiermit ist die maximale Betriebsdauer erreicht.The curve B. represents the temperature profile with latent heat storage 12 represents, but without an between the heat loss source 18th that the in 1 embodiment shown by the LED light source 5 , the image sensor 6th , the signal conditioning electronics 7th and radio transmission electronics 8th is formed, and the latent heat storage 12 arranged thermal resistance element. The heat loss generated flows over the heat paths 13 that have a low thermal resistance, directly into the PCM of the latent heat storage 12 . This leaves the housing 4th relatively cool during the melting phase of the PCM. However, the PCM is melted quickly. Thereafter, the housing temperature T rises relatively quickly and exceeds the maximum permissible temperature T _max at time t ₂ . In the example shown, this point in time t ₂ is approximately 80 minutes. This has reached the maximum operating time.

Die Kurve C zeigt den Temperaturverlauf mit dem Latentwärmespeicher 12 in dem Fall, dass zwischen die Verlustwärmequelle 18 und den Latentwärmespeicher 12 gezielt ein Wärmewiderstand eingebracht worden ist. Der Wärmewiderstand wird im gezeigten Beispiel durch den Luftspalt zwischen den Wärmeaustauschflächen 15, 15' bestimmt. Durch den höheren Wärmewiderstand fließt weniger Wärme in das PCM des Latentwärmespeichers 12 ab; dies bewirkt während des Schmelzens des PCM eine höhere Gehäusetemperatur T als bei der Kurve B. Durch die in dieser Phase höhere Gehäusetemperatur T wird eine größere Wärmemenge an die Umgebung abgegeben. Hierdurch wird die Schmelzphase des PCM deutlich verlängert, und erst zum Zeitpunkt t₃, der nach ca. 95 min erreicht wird, wird die maximal zulässige Temperatur von 41°C überschritten. Durch das Einbringen eines geeignet gewählten thermischen Widerstands, etwa mittels eines entsprechend eingestellten Spalts, kann somit eine längere Betriebsdauer erreicht werden, im dargestellten Beispiel eine Verlängerung um ca. 15 min.The curve C. shows the temperature profile with the latent heat storage 12 in the event that between the heat loss source 18th and the latent heat storage 12 a thermal resistance has been specifically introduced. In the example shown, the thermal resistance is determined by the air gap between the heat exchange surfaces 15th , 15 ' certainly. Due to the higher thermal resistance, less heat flows into the PCM of the latent heat storage system 12 from; this causes a higher case temperature T during the melting of the PCM than for the curve B. . Due to the higher housing temperature T in this phase, a larger amount of heat is given off to the environment. This significantly extends the melting phase of the PCM, and only at time t ₃ , which is reached after approx. 95 min, is the maximum permissible temperature of 41 ° C. exceeded. By introducing a suitably selected thermal resistance, for example by means of a suitably adjusted gap, a longer operating time can be achieved, in the example shown an extension of approx. 15 min.

Im gezeigten Beispiel ist der Wärmewiderstand wie in 2a dargestellt durch Einstellung der Weite des Luftspalts zwischen den Wärmeaustauschflächen 15, 15' variiert worden. Es können jedoch auch andere Möglichkeiten zur Einstellung eines geeigneten Wärmewiderstands gewählt werden, etwa wie in den 2b bis 2e gezeigt.In the example shown, the thermal resistance is as in 2a represented by adjusting the width of the air gap between the heat exchange surfaces 15th , 15 ' has been varied. However, other options for setting a suitable thermal resistance can also be selected, for example as in FIG 2 B to 2e shown.

Für eine möglichst effiziente Wärmeabgabe an die Umgebung sollte das Gehäuse 4 des Kopfs 3 des Videoendoskops 1 eine möglichst große Oberfläche aufweisen. Andererseits wird die nutzbare Oberfläche durch die Handhabung des Videoendoskops begrenzt, wobei es günstig ist, den Kopf 3 als kompakten Handgriff auszubilden. Um die gesamte Oberfläche des Kopfs 3 für die Wärmeabgabe an die Umgebung nutzen zu können, kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das Energiemodul 17 in eine Ausnehmung 25 des Gehäuses 4 einsetzbar ist und weitgehend vom Gehäuse 4 umschlossen wird. Dies ist exemplarisch in 4a dargestellt. Dabei ist der Latentwärmespeicher 12 durch eine Isolierung 28 gegenüber dem Gehäuse 4 weitgehend thermisch isoliert, damit der Wärmestrom in das PCM praktisch ausschließlich über einen Wärmetransportweg mit dem vorgesehenen Wärmewiderstand erfolgt, d.h. über die Wärmebahnen 13 und die Wärmeaustauschflächen 15, 15' sowie den zwischen diesen gebildeten Spalt.For the most efficient heat dissipation to the environment possible, the housing should 4th of the head 3 of the video endoscope 1 have as large a surface as possible. On the other hand, the usable surface is limited by the handling of the video endoscope, it being advantageous to use the head 3 when to train compact handle. Around the entire surface of the head 3 to be able to use the heat dissipation to the environment, it can for example be provided that the energy module 17th into a recess 25th of the housing 4th can be used and largely from the housing 4th is enclosed. This is exemplified in 4a shown. Here is the latent heat storage 12 through insulation 28 opposite the housing 4th largely thermally insulated so that the heat flow into the PCM takes place almost exclusively via a heat transport path with the intended thermal resistance, ie via the thermal paths 13 and the heat exchange surfaces 15th , 15 ' as well as the gap formed between them.

Andererseits, wie schon in den 1 bis 2e angedeutet, kann das Energiemodul auch an das Gehäuse 4 ansetzbar sein, wie dies in 4b gezeigt ist. Hierbei stehen beim Ankoppeln die Oberfläche des Gehäuses 4 und die Außenfläche 26 des Energiemoduls 17 miteinander in thermischem Kontakt. Hierdurch kann ebenfalls praktisch die gesamte Oberfläche zur Wärmeabgabe an die Umgebung genutzt werden. Auch hier verläuft der Wärmefluss in das PCM wie zuvor beschrieben.On the other hand, as in the 1 to 2e indicated, the energy module can also be attached to the housing 4th be applicable, as in 4b is shown. The surface of the housing is standing when coupling 4th and the outer surface 26th of the energy module 17th in thermal contact with each other. As a result, practically the entire surface can also be used to give off heat to the environment. Here, too, the heat flow into the PCM runs as described above.

In 5a ist in einer teiltransparenten, schräg aus proximaler Richtung gesehenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Energiemoduls 17 dargestellt. Distalseitig weist das Energiemodul 17 eine Kavität 27 für das in 5a nicht gezeigte PCM auf, während sich proximalseitig der Akkumulator 16 befindet. Die Kavität 27 weist eine Isolierung 28 für das PCM auf. Die Kavität 27 kann hermetisch geschlossen sein, beispielsweise luftdicht verschweißt. Die Außenfläche 26 ist thermisch mit dem Gehäuse 4 verbindbar. Proximalseitig sind Kontaktstifte 29 für eine Aufladung des Akkumulators 16 vorgesehen. Die gesamte gespeicherte elektrische Energie des Akkumulators 16 ist in diesem Beispiel nicht größer als die gesamte Menge an Wärmeenergie, die innerhalb der vorgesehenen Betriebsdauer an die Umgebung und in das PCM abgegeben werden kann. Hierdurch kann eine Überhitzung des Systems sicher ausgeschlossen werden.In 5a is a partially transparent view, seen obliquely from the proximal direction, an embodiment of an energy module 17th shown. The energy module faces the distal side 17th a cavity 27 for the in 5a PCM, not shown, while the accumulator is on the proximal side 16 is located. The cavity 27 exhibits insulation 28 for the PCM. The cavity 27 can be hermetically sealed, for example welded airtight. The outside surface 26th is thermal with the case 4th connectable. Contact pins are on the proximal side 29 for charging the accumulator 16 intended. The entire stored electrical energy of the accumulator 16 in this example is not greater than the total amount of thermal energy that can be released to the environment and into the PCM within the intended operating time. In this way, overheating of the system can be safely excluded.

Wie in 5b in einer schräg aus proximaler Richtung gesehenen Ansicht gezeigt ist, finden beim Ankoppeln des Energiemoduls 17 an das Gehäuse 4 des Kopfs 3 des Videoendoskops 1 sowohl eine thermische Kontaktierung zwischen dem Gehäuse 4 und der Außenfläche 26 des Energiemoduls 17 als auch eine elektrische Kontaktierung für die elektrische Energieversorgung des Videoendoskops 1 durch den Akkumulator 16 des Energiemoduls 17 statt. Hierfür ist eine Steckverbindung mit Kontaktstiften 30, die dampfdicht in einem isolierenden Element 31 vergossenen sind, und entsprechenden Steckerbuchsen des Energiemoduls 17 vorgesehen. Ferner wird beim Ankoppeln des Energiemoduls 17 eine thermische Verbindung über die in 5b nicht erkennbaren Wärmeaustauschflächen 15, 15' (s. 1) für den Wärmefluss zum PCM hergestellt. Das Gehäuse 4 des Videoendoskops 1 zusammen mit dem Schaft 2 sowie auch das Energiemodul 17 können jeweils als hermetisch dichte Einheiten ausgeführt sein.As in 5b is shown in a view seen obliquely from the proximal direction, when coupling the energy module 17th to the housing 4th of the head 3 of the video endoscope 1 both thermal contact between the housing 4th and the outer surface 26th of the energy module 17th as well as an electrical contact for the electrical energy supply of the video endoscope 1 through the accumulator 16 of the energy module 17th instead of. A plug connection with contact pins is required for this 30th that are vapor-proof in an insulating element 31 are encapsulated, and the corresponding plug sockets of the power module 17th intended. Furthermore, when coupling the energy module 17th a thermal connection via the in 5b unrecognizable heat exchange surfaces 15th , 15 ' (see 1 ) for the heat flow to the PCM. The case 4th of the video endoscope 1 together with the shaft 2 as well as the energy module 17th can each be designed as hermetically sealed units.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dient der Kopf 3 des Videoendoskops 1, an bzw. in den das Energiemodul 17 an- bzw. eingesetzt ist, selbst als Handgriff zum Halten des Videoendoskops 1. In den 6a und 6b sind zwei Ausführungsbeispiele eines Videoendoskops dargestellt, wobei das Energiemodul als abgewinkelter wechselbarer Handgriff ausgebildet ist.In the embodiments described above, the head is used 3 of the video endoscope 1 , on or in the energy module 17th is on or used, even as a handle to hold the video endoscope 1 . In the 6a and 6b two embodiments of a video endoscope are shown, wherein the energy module is designed as an angled exchangeable handle.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6a ist ein Handgriff 32 in der Form eines Pistolenhandgriffs vorgesehen. Innerhalb des Handgriffs 32 ist der Latentwärmespeicher 12 aufgenommen, der thermisch mit einer Wärmeaustauschfläche 15' verbunden ist, wobei die Wärmeaustauschfläche 15' des Handgriffs 32 zur Wärmeaufnahme von der Wärmeaustauschfläche 15 des Kopfs 3 mit dieser zusammenwirkt. Ferner ist innerhalb des Handgriffs 32 der Akkumulator 16 angeordnet, der über eine nicht näher dargestellte Steckverbindung mit dem Kopf 3 des Videoendoskops 1 elektrisch verbunden ist. Der Handgriff 32 ist über eine nicht dargestellte lösbare mechanische Verbindung, die wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann und insbesondere einen Spalt 20 zwischen den Wärmeaustauschflächen 15, 15' gewährleistet, mit dem Kopf 3 des Videoendoskops 3 gekoppelt. Da der Latentwärmespeicher 12 und der Akkumulator 16 relativ schwer sind, wird die Handhabbarkeit des Videoendoskops 1 dadurch verbessert, dass diese Bauelemente innerhalb des Handgriffs 32 angeordnet sind. Im Übrigen ist das Videoendoskop 1 wie oben beschrieben ausgebildet.In the embodiment according to 6a is a handle 32 provided in the form of a pistol handle. Inside the handle 32 is the latent heat storage 12 added, the thermally with a heat exchange surface 15 ' is connected, the heat exchange surface 15 ' of the handle 32 for heat absorption from the heat exchange surface 15th of the head 3 cooperates with this. Further is inside the handle 32 the accumulator 16 arranged, which has a connector not shown with the head 3 of the video endoscope 1 is electrically connected. The handle 32 is via a releasable mechanical connection, not shown, which can be designed as described above and in particular a gap 20th between the heat exchange surfaces 15th , 15 ' guaranteed with the head 3 of the video endoscope 3 coupled. Because the latent heat storage 12 and the accumulator 16 are relatively heavy, the manageability of the video endoscope becomes 1 improved by having these components inside the handle 32 are arranged. Incidentally, the video endoscope is 1 designed as described above.

Bei dem in 6b gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Handgriff 33 in einer leicht abgewinkelten oder nahezu gestreckten Anordnung an eine proximale Endfläche 34 des Kopfs 3 des Videoendoskops 1 angesetzt. Die proximale Endfläche 34 weist eine Wärmeaustauschfläche 15 auf, die über einen Spalt 20 mit der Wärmeaustauschfläche 15' des Handgriffs 33 zur Wärmeübertragung zusammenwirkt. Ferner weist die proximale Endfläche 34 eine nicht näher dargestellte Steckverbindung auf, über die ein elektrischer Kontakt mit dem im Handgriff 32 angeordneten Akkumulator 16 vermittelt wird. Im Übrigen ist das Videoendoskop 1 wie zuvor beschrieben ausgebildet.The in 6b The embodiment shown is the handle 33 in a slightly angled or almost straight arrangement on a proximal end face 34 of the head 3 of the video endoscope 1 scheduled. The proximal end face 34 has a heat exchange surface 15th on that over a crack 20th with the heat exchange surface 15 ' of the handle 33 cooperates for heat transfer. Furthermore, the proximal end face 34 a connector not shown, via which an electrical contact with the one in the handle 32 arranged accumulator 16 is conveyed. Incidentally, the video endoscope is 1 designed as described above.

Der Übersichtlichkeit halber sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen dargestellt. Zu einer Figur nicht erläuterte Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in den übrigen Figuren.For the sake of clarity, not all reference symbols are shown in all figures. Reference symbols that are not explained for a figure have the same meaning as in the other figures.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: VideoendoskopVideo endoscope
22: Schaftshaft
33: Kopfhead
44th: Gehäusecasing
55: LED-LichtquelleLED light source
66th: BildsensorImage sensor
77th: SignalaufbereitungselektronikSignal conditioning electronics
88th: FunkübertragungselektronikRadio transmission electronics
99: Elektrische LeitungElectrical line
1010: Pfeilarrow
1111: WärmeabgabeflächeHeat emission surface
1212: LatentwärmespeicherLatent heat storage
1313: WärmebahnThermal path
1414th: HeatpipeHeat pipe
15, 15'15, 15 ': WärmeaustauschflächeHeat exchange surface
1616: Akkumulatoraccumulator
1717th: EnergiemodulEnergy module
1818th: VerlustwärmequelleHeat loss source
1919th: StellschraubeAdjusting screw
2020th: Spaltgap
2121st: Materialmaterial
2222nd: StellschraubeAdjusting screw
2323: PeltierelementPeltier element
2424: HeatpipeHeat pipe
2525th: AusnehmungRecess
2626th: AußenflächeExterior surface
2727: Kavitätcavity
2828: Isolierunginsulation
2929: KontaktstifteContact pins
3030th: KontaktstifteContact pins
3131: Isolierendes ElementIsolating element
3232: HandgriffHandle
3333: HandgriffHandle
3434: Proximale EndflächeProximal end face
AA.: KurveCurve
BB.: KurveCurve
CC.: KurveCurve

Claims

Video endoscope, in particular cable-free video endoscope, with at least one internal heat source, characterized in that the video endoscope (1) has a latent heat accumulator (12) for receiving at least part of the heat generated by the at least one internal heat source via one between the at least one internal heat source and the Has latent heat storage (12) formed heat transport path, wherein a thermal resistance element is arranged to increase a thermal resistance in the heat transport path and wherein the latent heat storage is thermally insulated from a housing (4) of the video endoscope (1).

Video endoscope Claim 1 , characterized in that the housing (4) of the video endoscope (1) is in thermal connection with the at least one internal heat source and is designed to emit a further part of the heat generated by the at least one internal heat source to the surroundings of the video endoscope (1) .

Video endoscope Claim 2 , characterized in that a thermal resistance of the thermal resistance element is dimensioned to maximize an operating time of the video endoscope (1), during which a surface of the housing (4) does not exceed a predetermined maximum temperature Tmax.

Video endoscope Claim 2 or 3 , characterized in that essentially an entire surface of the housing (4) is in thermal connection with the at least one heat source.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transport path between the at least one internal heat source and the latent heat storage (12) comprises at least one heating path (13) connected in series with the thermal resistance element.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal resistance element has an adjustable thermal resistance.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal resistance element comprises two heat exchange surfaces (15, 15 ') which are in contact with one another, the thermal resistance of the thermal resistance element being by the size of one Contact area of the heat exchange surfaces (15, 15 ') is determined.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal resistance element comprises a gap (20), the thermal resistance of the thermal resistance element being determined by a gap width and / or a medium which is arranged in the gap (20).

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal resistance element comprises a bimetal element, a Peltier element (23) and / or a heat pipe (24).

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the latent heat storage device (12) is at least partially surrounded by an elastically deformable material.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the latent heat storage (12) is exchangeable.

Video endoscope Claim 11 , characterized in that the latent heat store (12) can be exchanged together with an electrical energy store (16) of the video endoscope (1).

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that a heat absorption capacity of the latent heat store (12) and an electrical energy content of an electrical energy store (16) of the video endoscope (1) are matched to one another.

Video endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the video endoscope (1) is set up to monitor the absorption of heat by the latent heat accumulator (12).

A method for operating a video endoscope (1) which has at least one internal heat source, a first part of the heat generated by the at least one internal heat source being passed on via a heat transport path to a latent heat storage device (12) and a second part being that of the heat generated by the at least one internal heat source is passed on to a housing (4) of the video endoscope (1), a thermal resistance element being arranged in the heat transport path to increase a thermal resistance and wherein the latent heat storage is thermally opposite the housing (4) of the video endoscope (1) is isolated.