DE112020001466T5

DE112020001466T5 - Endoskop

Info

Publication number: DE112020001466T5
Application number: DE112020001466.5T
Authority: DE
Inventors: Toshiki Watanabe
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-12-09
Also published as: CN112567283B; JP7268092B2; JP6916236B2; JP2020156902A; WO2020195518A1; JP2021183141A; CN112567283A; US20210177249A1

Abstract

Ein Endoskop (10) mit einer konvexen Beobachtungsoptik an dem distalen Ende eines Einführteils ist mit einer Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse (140) zum Spritzen eines Reinigungsfluids in Richtung der Beobachtungsoptik versehen. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse (140) ist mit einer Vielzahl von Auslässen (141) versehen, aus denen das Fluid in Richtungen ausgestoßen wird, die einander nicht schneiden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop, das eine konvexe Beobachtungsoptik an dem distalen Ende eines in einen Körper eingeführten Einführteils hat.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise ist in einem Endoskop eine Beobachtungsoptik zum Abbilden eines Objekts an dem distalen Ende eines in einen Körper einzuführenden Einführteils vorgesehen. Verunreinigungen wie Schleim, Blut und Rückstände haften leicht an der Oberfläche einer solcher Beobachtungsoptik. Wie oben beschrieben, ist es schwierig, ein klares Bild des Objekts aufzunehmen, wenn die Beobachtungsoptik verschmutzt ist oder dergleichen.
Dagegen offenbart das Patentdokument 1 ein Endoskop, bei dem ein Fluid über die gesamte konvexe Linse verteilt wird, indem das Fluid von schräg oben in Richtung einer geneigten Fläche um die konvexe Linse herum gesprüht wird.
Patentdokument 2 offenbart eine Linsenreinigungshülle für ein Endoskop, die bei einer Linse mit großem Durchmesser die gesamte Linse unter Verwendung einer die Linse umgebenden Wandoberfläche reinigt.
Patentdokument 3 offenbart eine Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse eines Endoskops, die eine Vielzahl von Auslassöffnungen hat und jeden Strahl kleiner macht, um dem Strahl mehr Strahlkraft zu verleihen.
Liste von Entgegenhaltungen
Patentdokument

Patentdokument 1: JP 2012-115421 A
Patentdokument 2: JP 2018-094016 A
Patentdokument 3: JP 2002-85339 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Der Coanda-Effekt, bei dem ein in der Nähe der Wandoberfläche strömendes Fluid durch den Effekt der Fluidviskosität an die Wandoberfläche gezogen wird, ist bekannt. Wenn ein Fluid entlang einer Oberfläche (eine gekrümmte Oberfläche) strömt, konzentriert sich aufgrund dieses Coanda-Effekts bei einer konvexen Linse das Fluid in Richtung der Mitte der gekrümmten Oberfläche. Das auf diese Weise konzentrierte Fluid löst sich von der gekrümmten Oberfläche der konvexen Linse ab. Wenn das Reinigungsfluid aus einer einzigen Düse auf die konvexe Linse gespritzt wird, erreicht deshalb das Reinigungsfluid nicht die Seite, die der Düsenseite, wo das Fluid direkt auftrifft, gegenüberliegt, was zu einer unzureichenden Reinigung führt.
Das oben genannte Endoskop des Patentdokuments 1, die Linsenreinigungshülle für das Endoskop des Patentdokuments 2 und die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse des Endoskops des Patentdokuments 3 wurden aber nicht zur Lösung eines solchen Problems entwickelt und sich nicht imstande, es zu lösen.
Die Erfindung wurde in Anbetracht dieser Umstände gemacht, und ein Ziel der Erfindung ist, ein Endoskop vorzusehen, bei dem ein Reinigungsfluid auf die Seite, die der Seite der Düse, die das Fluid aufspritzt, gegenüberliegt, verteilt werden kann und ein ausreichendes Reinigen bei einer konvexen Beobachtungsoptik durchgeführt werden kann.
Lösung der Aufgabe
Ein Endoskop gemäß der Erfindung hat eine konvexe Beobachtungsoptik an einem distalen Ende eines Einführteils und enthält eine Düse zum Spritzen eines Reinigungsfluids in Richtung der Beobachtungsoptik. Die Düse enthält eine Vielzahl von Auslässen, aus denen das Fluid in Richtungen ausgestoßen wird, die einander nicht schneiden.
Bei der Erfindung hat die Düse, die das Reinigungsfluid in Richtung der Beobachtungsoptik spritzt, eine Vielzahl von Auslässen, die das Fluid jeweils in Richtungen ausstoßen, die einander nicht schneiden. Von daher ist es möglich, zu verhindern, dass die Fluide aus den Auslässen nach dem Ausstoßen zusammenlaufen und sich in Richtung der Mitte der Beobachtungsoptik konzentrieren, und es kann verhindert werden, dass sich das Fluid von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik ablöst.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung kann bei einer konvexen Beobachtungsoptik ein Reinigungsfluid auf die Seite, die der Seite der Düse, die das Fluid aufspritzt, gegenüberliegt, verteilt werden, und es kann eine ausreichende Reinigung durchgeführt werden.
Figurenliste

1 ist eine Außenansicht eines Endoskops gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist eine Außenansicht eines distalen Endstücks des Endoskops gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 ist ein Diagramm, das eine Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse des Endoskops gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
4 ist ein Ergebnis einer Simulation des Strömungsweges der Luft oder des Wassers, die bzw. das aus der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse in dem Endoskop gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestoßen wird.
5 ist ein Ergebnis einer Simulation des Strömungsweges der Luft oder des Wassers, die bzw. das aus der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse in dem Endoskop gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestoßen wird.
6 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Fall zeigt, in dem die distale Endfläche eine ebene Fläche in dem Endoskop gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
7 ist ein Diagramm, das eine Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse eines Endoskops gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das eine Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse eines Endoskops gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX in 8C.
10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 8C.
11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der 9.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachstehend wird ein Endoskop gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 ist eine Außenansicht eines Endoskops 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Endoskop 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält einen Einführteil 14, eine Bedieneinheit 20, ein Universalkabel 25 und einen Steckverbinderteil 24. Die Bedieneinheit 20 enthält eine Taste 201 und einen Biegedrehknopf 21 zur Nutzerbetätigung, und einen Kanaleinlass 22, der in einem Gehäuse 205 vorgesehen ist, das eine im Wesentlichen zylindrische Form hat. Ein Zangenstecker 23 mit einer Einführöffnung zum Einführen eines Behandlungswerkzeugs oder dergleichen ist an dem Kanaleinlass 22 befestigt.
Der Einführteil 14 wird in den Körper eines Patienten eingeführt. Der Einführteil 14 ist lang und hat ein distales Endstück 13, einen Biegeabschnitt 12 und einen flexiblen Abschnitt 11 in dieser Reihenfolge von einem Ende des distalen Endes. Das andere Ende des Einführteils 14 ist über einen Faltteil 16 mit der Bedieneinheit 20 verbunden.
Der Biegeabschnitt 12 wird entsprechend einer Betätigung des Biegedrehknopfes 21 gebogen. Das distale Endstück 13 besteht aus einem distalen Endstück 13a und einem distalen Endstück 13b (vgl. 9), und das distale Endstück 13a ist an der distalen Endseite des Einführteils 14 in Bezug auf das distale Endstück 13b vorgesehen.
In der folgenden Beschreibung wird eine Längsrichtung des Einführteils 14 auch als Einführrichtung bezeichnet. In der Einführrichtung wird ferner die andere Endseite, die der Bedieneinheit 20 nahe ist, als Bedieneinheitsseite bezeichnet, und die eine Endseite, die nahe dem distalen Endstück 13 ist, wird auch als distale Endstückseite bezeichnet.
Das Universalkabel 25 ist lang und hat ein Ende, das mit der Bedieneinheit 20 verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit dem Steckverbinderteil 24 verbunden ist. Das Universalkabel 25 ist flexibel. Der Steckverbinderteil 24 ist mit einem Prozessor (nicht gezeigt) für ein Endoskop, einer Lichtquellenvorrichtung, einer Anzeigevorrichtung, einer Luft- und Wasserzuführungsvorrichtung und dergleichen verbunden. Durch entsprechendes Betätigen der Bedieneinheit 20 wird das durch den Steckverbinderteil 24 geleitete Reinigungsfluid (Luft oder Wasser) über den Faltteil 16 zum distalen Endstück 13 geleitet.
2 ist eine Außenansicht des distalen Endstücks 13a des Endoskops 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2A ist eine Perspektivansicht des distalen Endstücks 13a. 2B ist ein Diagramm, das das distale Endstück 13a zeigt, gesehen aus einer Richtung des Pfeils B der 2A. 2C ist ein Diagramm, das das distale Endstück 13a zeigt, gesehen aus einer Richtung des Pfeils C der 2A.
Das distale Endstück 13a hat einen im Wesentlichen elliptischen Querschnitt und das distale Ende steht in einer im Wesentlichen konischen Form ab. Die distale Endfläche 131 des distalen Endstücks 13a ist mit einer Beobachtungsoptik 132, einer Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140, einem Kanalauslass 18 und dergleichen versehen.
Ferner hat das distale Endstück 13a einen zylindrischen Aufnahmezylinder 19, der einen Bildsensor (nicht gezeigt) oder dergleichen aufnimmt, der das Abbildungslicht des Objekts über die Beobachtungsoptik 132 aufnimmt und eine Abbildung durchführt. Die distale Endfläche 131 des distalen Endstücks 13a erstreckt sich ab der Kante des Aufnahmezylinders 19. Zuführungswege für Luft und Wasser, die durch die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 gespritzt werden, sind in dem Aufnahmezylinder 19, dem Biegeabschnitt 12 und dem flexiblen Abschnitt 11 ausgebildet.
Die Beobachtungsoptik 132 ist im zentralen Bereich der distalen Endfläche 131 des distalen Endstücks 13a vorgesehen und ist eine kreisförmige konvexe Linse. In der distalen Endfläche 131 des distalen Endstücks 13a sind die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 und der Kanalauslass 18 angrenzend aneinander um die Beobachtungsoptik 132 herum vorgesehen.
Die distale Endfläche 131 des distalen Endstücks 13a sieht wie ein Kegelstumpf aus. Das heißt, die distale Endfläche 131 ist eine geneigte Fläche, die in der Tangentialrichtung ab dem Kantenabschnitt der Beobachtungsoptik 132 geneigt ist, und die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 und der Kanalauslass 18 sind auf dieser geneigten Fläche ausgebildet.
3 ist ein Diagramm, das die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 des Endoskops 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 3A ist eine Perspektivansicht, die das äußere Erscheinungsbild der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 zeigt, 3B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIIB-IIIB der 2B, und 3C ist eine Querschnittsansicht entlang der Line IIIC-IIIC der 2B.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 spritzt Luft oder Wasser in Richtung der Beobachtungsoptik 132 entlang der distalen Endfläche 131. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 hat eine Vielzahl von Auslässen 141, aus denen Luft oder Wasser ausgestoßen wird. Luft und Wasser werden durch jeden Auslass 141 in Richtung der Beobachtungsoptik 132 ausgestoßen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Fall, in dem die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 zwei Auslässe 141 hat, beispielhaft beschrieben. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann so ausgebildet werden, dass sie drei oder mehr Auslässe 141 hat.
Jeder Auslass 141 ist in eine andere Richtung offen. Das heißt, Luft oder Wasser werden durch jeden Auslass 141 in Richtungen ausgestoßen, die einander nicht schneiden. Jeder Auslass 141 hat eine ovale Form, bei der die Richtung entlang der distalen Endfläche 131 die lange Achsenrichtung ist. Der größte Teil der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 (der Strichpunktlinienabschnitt in 3A) ist in eine auf der distalen Endfläche 131 vorgesehene Aussparung eingeführt und dort befestigt.
Wie oben beschrieben, ist die Beobachtungsoptik 132 an dem distalen Ende des distalen Endstücks 13a vorgesehen, und die distale Endfläche 131 bildet eine Schräge derart, dass sie die kreisförmige Kante der Beobachtungsoptik 132 umgibt. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 ist an der distalen Endfläche 131 getrennt von der Beobachtungsoptik 132 vorgesehen. Das heißt, in dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Luftzuführung-/Wasserzuführungsdüse 140 in der Längsrichtung des Einführteils 14 (vgl. den Pfeil in 2C) an einer Position angeordnet, die näher (die Seite der Bedieneinheit 20) zu dem anderen Ende des Einführteils 14 ist als die Beobachtungsoptik 132.
Da die Beobachtungsoptik 132 eine konvexe Linse ist und einen großen Betrachtungswinkel (180 Grad oder mehr) hat, erscheint die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 in dem aufgenommen Bild der Beobachtungsoptik 132, wenn die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 in Längsrichtung des Einführteils 14 an der gleichen Stelle wie die Beobachtungsoptik 132 angeordnet ist. In dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch, wie oben beschrieben, die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 an einer Stelle angeordnet, die näher zum anderen Ende des Einführteils 14 ist als die Beobachtungsoptik 132. Aus diesem Grund erscheint die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 nicht in dem aufgenommenen Bild der Beobachtungsoptik 132 und stört nicht die Bildaufnahme durch die Beobachtungsoptik 132.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 hat einen Zylinderteil 147 und einen Deckelteil 148, der ein offenes Ende des Zylinderteils 147 abdichtet. Der Deckelteil 148 und der Zylinderteil 147 sind integral ausgebildet. Der Deckelteil 148 hat im Wesentlichen die Form einer Scheibe und ist in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderteils 147 geneigt. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 ist an einem Endstück auf der Seite des Deckelteils 148 mit dem Auslass 141 versehen. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 hat einen Verbindungsrohrteil 142, der sich in Längsrichtung des Zylinderteils 147 innerhalb des Zylinderteils 147 erstreckt. Der Verbindungsrohrteil 142 leitet Luft oder Wasser, die bzw. das durch den Steckverbinderteil 24 und den Faltteil 16 geleitet wurde, zu jedem Auslass 141. Das heißt, der Verbindungsrohrteil 142 verbindet einen Luftzuführungsschlauch 121 und einen Wasserzuführungsschlauch 122 (vgl. 10) mit dem Auslass 141 und leitet Luft oder Wasser, die bzw. das durch die Öffnung an einem Ende des Verbindungsrohrteils 142 in den Verbindungsrohrteil 142 strömt, in Richtung des Auslasses 141 auf der Seite des anderen Endes (der Seite des Deckelteils 148).
In dem Endstück (das Endstück auf der Seite des Deckelteils 148) auf der stromabwärtigen Seite in dem Verbindungsrohrteil 142 ist ein Divergenzteil 144 vorgesehen, der den Luft- oder Wasserstrom, der durch den Verbindungsrohrteil 142 strömt, entsprechend der Anzahl von Auslässen 141 aufteilt. Das heißt, die stromabwärtige Seite des Verbindungsrohrteils 142 ist in zwei Strömungswege (den Strömungsdivergenzteil 144) unterteilt, die einen kleineren Durchmesser als der Verbindungsrohrteil 142 haben. Jeder Divergenzteil 144 ist so vorgesehen, dass er einem der Auslässe 141 entspricht, und die Luft oder das Wasser, die bzw. das in jeden Divergenzteil 144 strömt, wird durch den entsprechenden Auslass 141 ausgestoßen.
Ferner ist ein trichterförmiger oder sich verjüngender Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser auf der stromabwärtigen Seite des Verbindungsrohrteils 142 und auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 144 gebildet. Der Durchmesser des Verbindungsrohrteils 142 auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 144 wird durch den Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser verringert. Deshalb wird der Druck der Luft oder des Wassers, die bzw. das durch den Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser in jeden Divergenzteil 144 strömt, verringert, und die Strömungsgeschwindigkeit wird erhöht. Die Luft oder das Wasser mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit strömt hinaus in einen Raum, der breiter als der Divergenzteil 144 ist (vgl. 3B und 3C) und strömt in Richtung des Auslasses 141. Zu diesem Zeitpunkt bildet die Luft oder das Wasser einen Wirbel mit Vektoren in unterschiedlichen Richtungen und wird aus dem Auslass 141 ausgestoßen. Deshalb verteilt sich die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus jedem Auslass 141 gespritzt wird, über einen weiten Bereich und kann eine Spritzkraft und einen Spritzbereich zum Zeitpunkt des Spritzens sicherstellen. 3C zeigt den Strömungsweg der Luft oder des Wassers anhand einer gestrichelten Linie.
Wie oben beschrieben, sind in der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 die Richtungen der Auslässe 141 voneinander verschieden, und die Luft oder das Wasser aus jedem Auslass 141 wird in Richtungen ausgestoßen, die einander nicht schneiden. Das heißt, wenn die Luft oder das Wasser linear durch den Auslass 141 ausgestoßen wird und die Linearität selbst nach dem Ausstoßen beibehält, ist jeder Auslass 141 so vorgesehen, dass die Luft oder das Wasser aus jedem Auslass 141 einander nicht schneiden.
Mit einer solchen Konfiguration kann das Endoskop 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Beobachtungsoptik 132 bis zur gegenüberliegenden Seite der Seite der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140, wo die Luft oder das Wasser direkt auf die Beobachtungsoptik 132, die eine konvexe Linse ist, auftrifft, einwandfrei reinigen, selbst wenn nur eine einzige Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 verwendet wird. Nachstehend wird der Teil, der der Seite der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 in der Beobachtungsoptik 132 gegenüberliegt, als die der Düse gegenüberliegende Seite bezeichnet.
Im Allgemeinen wird das Fluid, das nahe der Wandoberfläche strömt, durch den Effekt der Fluidviskosität (als Coanda-Effekt bezeichnet) an die Wandoberfläche gezogen. Aufgrund eines solchen Coanda-Effekts zeigt das Fluid, wenn es entlang der Oberfläche (gekrümmte Oberfläche) einer konvexen Linse strömt, ein Verhalten einer Konzentration in Richtung der Mitte der gekrümmten Oberfläche. Das auf diese Weise konzentrierte Fluid löst sich von der gekrümmten Oberfläche der konvexen Linse ab. Wenn Luft oder Wasser (Reinigungsfluid) auf die Beobachtungsoptik von einer einzigen Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse (Auslass) aus gespritzt wird, erreicht die Luft oder das Wasser die der Düse gegenüberliegende Seite der Beobachtungsoptik nicht, und die Reinigung der Beobachtungsoptik wird unzureichend.
Selbst wenn der Auslass der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse verbreitert wird und die Luft oder das Wasser über einen breiten Bereich der Beobachtungsoptik gespritzt wird, wird die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus dem Auslass ausgestoßen wird, in Richtung der Mitte der Beobachtungsoptik konzentriert. Wie oben beschrieben, kommt es folglich zur Ablösung von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik.
Selbst wenn die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse eine Vielzahl von Auslässen hat und Luft oder Wasser aus der Vielzahl von Auslässen gespritzt wird, fängt ferner die Luft oder das Wasser aus einem Auslass an, sich nach dem Ausstoßen zu verteilen und vermischt sich mit der Luft oder dem Wasser aus den anderen Auslässen. Wie oben beschrieben, konzentriert sich folglich die Luft oder das Wasser in Richtung der Mitte und löst sich von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik ab.
Dagegen hat in dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 zwei Auslässe 141 mit unterschiedlichen Ausrichtungen. Deshalb ist es möglich, die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus einem Auslass 141 ausgestoßen wird, daran zu hindern, sich mit der aus dem anderen Auslass 141 ausgestoßenen Luft bzw. dem Wasser zu vermischen. Dadurch kann verhindert werden, dass sich Luft oder Wasser in Richtung der Mitte der Beobachtungsoptik 132 konzentriert und sich vorher von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik 132 ablöst, und die Luft oder das Wasser zum Reinigen kann zu der der Düse gegenüberliegenden Seite der Beobachtungsoptik 132 strömen.
Da sich die Luft oder das Wasser aus jedem Auslass 141 aufgrund des Coanda-Effekts der Mitte der Beobachtungsoptik 132 annähert, kann ferner die gesamte Beobachtungsoptik 132, einschließlich des zentralen Teils der Beobachtungsoptik 132, auf den die Luft oder das Wasser nicht direkt gespritzt wird, ausreichend gereinigt werden.
4 und 5 sind die Ergebnisse der Simulation der Strömungswege von Luft oder Wasser, die bzw. das von der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 in dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestoßen wird. 4 zeigt hauptsächlich die stromaufwärtige Seite des Strömungsweges, und 5 zeigt hauptsächlich die stromabwärtige Seite. Das heißt, 5 zeigt den Strömungsweg auf der der Düse gegenüberliegenden Seite auf der Beobachtungsoptik 132. Ferner deutet in 4 die Strichpunktlinie die Richtung jedes Auslasses 141 an, und die durchgezogene Linie deutet den Strömungsweg von aus dem Auslass 141 ausgestoßener Luft bzw. Wasser an.
Wie aus den 4 und 5 zu erkennen ist, beginnt in dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus einem Auslass 141 ausgestoßen wird, sich nach dem Ausstoßen auszubreiten (siehe Pfeil in 4). Jedoch findet nahezu kein Vermischen mit Luft oder Wasser statt, die bzw. das aus dem anderen Auslass 141 ausgestoßen wird, es wird keine Konzentration in der Mitte der Beobachtungsoptik 132 festgestellt, und die Ablösung von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik 132 tritt nicht auf. Luft oder Wasser strömt zu der der Düse gegenüberliegenden Seite auf der Beobachtungsoptik 132 (siehe 5).
In der obigen Beschreibung wurde der Fall, in dem die distale Endfläche 131 in Bezug auf die Längsrichtung des Einführteils 14 geneigt ist, beispielhaft beschrieben, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
6 ist eine beispielhafte Ansicht, die den Fall zeigt, in dem eine distale Endfläche 131A eine ebene Fläche in dem Endoskop 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Wie in 6 gezeigt, wird selbst in einem Fall, in dem die distale Endfläche 131A eine ebene Fläche ist, der oben genannte Effekt selbstverständlich erzielt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
7 ist ein Diagramm, das eine Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 des Endoskops 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 7A ist eine Perspektivansicht, die das äußere Erscheinungsbild der Luftzuführungs-Wasserzuführungsdüse 140 zeigt, 7B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 7A, und C ist ein Diagramm, das aus der Pfeilrichtung der 7B gesehen wird. In 7A ist der Teil, der in die Aussparung, die in der distalen Endfläche 131 vorgesehen ist, eingefügt ist, durch eine Strichpunktlinie angedeutet, und in 7B ist die distale Endfläche 131 durch eine Strichlinie angedeutet.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat fünf Auslässe 141. Jeder Auslass 141 hat eine kreisförmige Form. Die fünf Auslässe 141 sind nebeneinander in einer Reihe angeordnet, und jeder Auslass 141 hat eine andere Ausrichtung.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 hat einen Zylinderteil 147 und einen Deckelteil 148, der ein offenes Ende des Zylinderteils 147 abdichtet. Der Deckelteil 148 und der Zylinderteil 147 sind integral ausgebildet. Der Deckelteil 148 hat im Wesentlichen die Form einer Scheibe und ist in Bezug auf die Längsrichtung des Zylinderteils 147 geneigt. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 ist an einem Endstück auf der Seite des Deckelteils 148 mit dem Auslass 141 versehen. Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 hat einen Verbindungsrohrteil 142, der sich entlang der Längsrichtung des Zylinderteils 147 im Inneren des Zylinderteils 147 erstreckt. Der Verbindungsrohrteil 142 leitet Luft oder Wasser, die bzw. das durch den Steckverbinderteil 24 und den Faltteil 16 geleitet wurde, zu jedem Auslass 141.
Auf der stromabwärtigen Seite (die Seite des Deckelteils 148) des Verbindungsrohrteils 142 ist ein Divergenzteil 144A vorgesehen, um die Strömung von Luft oder Wasser in dem Verbindungsrohrteil 142 entsprechend der Anzahl von Auslässen 141 aufzuteilen. Der Divergenzteil 144A besteht aus fünf Aussparungen, die an der Innenfläche des Deckelteils 148 vorgesehen sind. Diese fünf Aussparungen sind in Reihe verbunden, und jede Aussparung erstreckt sich zur Seite des Auslasses 141. Der Boden jeder Aussparung ist gekrümmt, und die Abmessung des Bodens wird zur Außenseite hin kürzer. Jede Aussparung entspricht einem der Auslässe 141.
Luft oder Wasser wird durch den Divergenzteil 144A in fünf Strömungswege auf der stromabwärtigen Seite des Verbindungsrohrteils 142 unterteilt. Das heißt, jede Aussparung des Strömungsdivergenzteils 144A bildet einen Strömungsweg zu dem entsprechenden Auslass 141. Folglich strömt die Luft oder das Wasser, die bzw. das in den Divergenzteil 144A geströmt ist, in den entsprechenden Auslass 141 durch jede Aussparung und wird durch den entsprechenden Auslass 141 ausgestoßen.
Ferner ist ein trichterförmiger oder sich verjüngender Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser an der stromabwärtigen Seite in dem Verbindungsrohrteil 142 und an der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 144A ausgebildet. Der Durchmesser des Verbindungsrohrteils 142 auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 144A wird von dem Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser verringert. Folglich wird die Geschwindigkeit der Luft oder des Wassers, die bzw. das durch den Abschnitt 143 mit reduziertem Durchmesser in jeden Divergenzteil 144A strömt, schnell, und die Spritzkraft zum Zeitpunkt des Spritzens aus jedem Auslass 141 kann sichergestellt werden.
Wie oben beschrieben, kann somit in dem Endoskop 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, da die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140 fünf Auslässe 141 mit unterschiedlichen Ausrichtungen hat, die vorherige Ablösung der Luft oder des Wassers, die bzw. das sich in Richtung der Mitte der Beobachtungsoptik 132 konzentriert, von der gekrümmten Oberfläche der Beobachtungsoptik 132 verhindert werden, und die Beobachtungsoptik 132 kann bis zu der der Düse gegenüberliegenden Seite mit Luft oder Wasser gereinigt werden.
Die Teile, die zu den Teilen in dem ersten Ausführungsbeispiel identisch sind, haben die dieselben Bezugszeichen und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
8 ist ein Diagramm, das die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B des Endoskops 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 8A ist eine Perspektivansicht, die das äußere Erscheinungsbild der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B zeigt, 8B ist eine Seitenansicht der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B, und 8C zeigt einen Fall, in dem die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B an dem distalen Endstück 13a angebracht ist. In 8Aund 8B ist der Abschnitt, der in die Aussparung, die an der distalen Endfläche 131 vorgesehen ist, eingefügt werden soll, durch eine Strichpunktlinie angedeutet, und die distale Endfläche 131 ist durch eine Strichlinie angedeutet.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B des Endoskops 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat einen Halbzylinderteil 146, der in eine Aussparung eingefügt ist, die an der distalen Endfläche 131 vorgesehen ist, und ein offenes Ende des Halbzylinderteils 146 wird von dem Deckelteil 148 abgedichtet. Der Deckelteil 148 und der Halbzylinderteil 146 sind integral ausgebildet.
Der Deckelteil 148 hat eine Umfangswand 148b, die sich ab einem Umfang eines im Wesentlichen scheibenförmigen Plattenteils 148a erstreckt. Die Umfangswand 148b ist mit einer vorbestimmten Abmessung in der Richtung vorgesehen, die den Plattenteil 148a schneidet. Der Deckelteil 148 ist in Bezug auf die Längsrichtung des Halbzylinderteils 146 geneigt. Der Fläche des Plattenteils 148a ist größer als die Querschnittsfläche in radialer Richtung des Halbzylinderteils 146, und ein Teil des Deckelteils 148 steht von dem Halbzylinderteil 146 in radialer Richtung des Halbzylinderteils 146 vor.
Zwei Auslässe 141B sind in der Umfangswand 148b, die zu einem Teil des Deckelteils 148 gehört, mit Abstand zwischen denselben ausgebildet. Der Auslass 141B hat eine halbelliptische Form. Mit anderen Worten ist der Auslass 141B in dem genannten Teil des Deckelteils 148 ausgebildet, indem die Umfangswand 148b halbkreisförmig ausgeschnitten wird. Folglich bildet der Auslass 141B zusammen mit der distalen Endfläche 131 ein Loch. Luft oder Wasser wird durch ein solches Loch auf die Beobachtungsoptik 132 gespritzt.
Ein finnenförmiger Führungsteil 145 steht von der Innenfläche des Plattenteils 148a vor. Der Führungsteil 145 führt Luft oder Wasser von einem Divergenzteil 134, der später beschrieben wird, zum Auslass 141B. Der Führungsteil 145 ist in dem Strömungsweg der Luft oder des Wassers von dem Divergenzteil 134 zu jedem Auslass 141B auf der stromabwärtigen Seite vorgesehen, das heißt, näher zum Auslass 141B. Der Führungsteil 145 ist in der Nähe der beiden Auslässe 141B und zwischen den beiden Auslässen 141B vorgesehen.
Wie oben beschrieben, kann aufgrund des Führungsteils 145 des Endoskops 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Ausstoßrichtung (Spritzrichtung) der Luft oder des Wassers, die bzw. das aus dem Auslass 141B ausgestoßen wird, genau eingestellt werden.
Im Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind in dem dritten Ausführungsbeispiel der Verbindungsrohrteil, der Divergenzteil und der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser an dem distalen Endstück 13 vorgesehen. Die Einzelheiten werden nachstehend beschrieben.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX der 8C, 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X der 8C, und 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der 9.
Im Inneren des distalen Endstücks 13 ist ein sich in Längsrichtung des Einführteils 14 erstreckender Verbindungsrohrteil 136 vorgesehen. Der Verbindungsrohrteil 136 leitet die Luft oder das Wasser, die durch den Luftzuführungsschlauch 121 bzw. das durch den Wasserzuführungsschlauch 122 (Fluidkanal) geleitet wird, zu jedem Auslass 141B. Der Luftzuführungsschlauch 121 (Luftzuführungskanal) und der Wasserzuführungsschlauch 122 (Wasserzuführungskanal) durchsetzen den Einführteil 14 in Längsrichtung und sind so vorgesehen, dass sie den Biegeabschnitt 12 und das distale Endstück 13 überspannen. Der Luftzuführungsschlauch 121 und der Wasserzuführungsschlauch 122 kommunizieren mit einem Ende des Verbindungsrohrteils 136 und leiten die Luft oder das Wasser von der Seite des Faltteils 16 zum Verbindungsrohrteil 136. Das heißt, die Luft oder das Wasser, die über den Luftzuführungsschlauch 121 bzw. das über den Wasserzuführungsschlauch 122 in den Verbindungsrohrteil 136 strömte, wird zum Auslass 141B der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B geleitet.
An dem anderen Ende des Verbindungsrohrteils 136 auf der stromabwärtigen Seite ist der Divergenzteil 134 vorgesehen, der die Luft- oder Wasserströmung, die durch den Verbindungsrohrteil 136 strömt, entsprechend der Anzahl an Auslässen 141B unterteilt. Das heißt, die stromabwärtige Seite des Verbindungsrohrteils 136 wird in zwei Strömungswege (den Divergenzteil 134) mit einem kleineren Durchmesser als der des Verbindungsrohrteils 136 unterteilt. Der Divergenzteil 134 ist an der distalen Endfläche 131 an beiden Seiten des Führungsteils 145 offen (siehe 11). Auf diese Weise ist jeder Divergenzteil 134 so vorgesehen, dass er einem der Auslässe 141B entspricht. Die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus jedem Divergenzteil 134 strömt, ändert durch den Plattenteil 148a der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B ihre bzw. seine Richtung und wird durch den entsprechenden Auslass 141B ausgestoßen.
Ferner ist ein trichterförmiger oder sich verjüngender Abschnitt 135 mit reduziertem Durchmesser auf der stromabwärtigen Seite des Verbindungsrohrteils 136 und auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 134 ausgebildet. Das heißt, der Durchmesser des Verbindungsrohrteils 136 auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils 134 wird von dem Abschnitt 135 mit reduziertem Durchmesser reduziert. Folglich wird der Druck der Luft oder des Wassers, die bzw. das durch den Abschnitt 135 mit reduziertem Durchmesser in jeden Divergenzteil 134 strömt, verringert, und die Strömungsgeschwindigkeit wird erhöht. Die Luft oder das Wasser, die bzw. das eine höhere Strömungsgeschwindigkeit hat, strömt hinaus in einen Raum, der breiter als der Divergenzteil 134 ist (siehe 9 und 10) und strömt in Richtung des Auslasses 141B. Zu diesem Zeitpunkt bildet die Luft oder das Wasser einen Wirbel mit Vektoren in unterschiedlichen Richtungen und wird aus dem Auslass 141B ausgestoßen. Folglich verteilt sich die Luft oder das Wasser, die bzw. das aus jedem Auslass 141B gespritzt wird, über einen weiten Bereich und kann eine Spritzkraft und einen Spritzbereich zum Zeitpunkt des Spritzens sicherstellen. 9 zeigt den Strömungsweg der Luft oder des Wassers mit einer Strichlinie.
In dem Endoskop 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung geht die Luft oder das Wasser, die über den Luftzuführungsschlauch 121 bzw. das über den Wasserzuführungsschlauch 122 zum Verbindungsrohrteil 136 geleitet wurde, durch den Abschnitt 135 mit reduziertem Durchmesser und den Strömungsdivergenzteil 134 und wird zum Auslass 141B der Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B geleitet. Wie oben beschrieben, ist der Führungsteil 145 an der stromabwärtigen Seite des Strömungsweges von Luft oder Wasser von dem Divergenzteil 134 zum Auslass 141B vorgesehen, das heißt, nahe dem Auslass 141B. Folglich führt der Führungsteil 145 die Luft oder das Wasser zum Auslass 141B. Luft oder Wasser wird durch das Loch, das den Auslass 141B und die distale Endfläche 131 umfasst, ausgestoßen.
Wie oben beschrieben, sind in dem Endoskop 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Verbindungsrohrteil 136, der Abschnitt 135 mit reduziertem Durchmesser und der Divergenzteil 134 im Inneren des distalen Endstücks 13 vorgesehen, sodass die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse 140B mit einer einfachen Konfiguration vorgesehen werden kann.
Die gleichen Elemente wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
Das Endoskop 10 gemäß der Erfindung ist nicht auf die obige Beschreibung beschränkt.
Die Größe, die Form und dergleichen aller Auslässe 141 und 141B muss nicht zwangsweise identisch sein.
Ferner kann die Vielzahl der Auslässe 141 und 141B miteinander kommunizieren, kommuniziert aber vorzugsweise nicht miteinander.
Es ist wünschenswert, dass die Auslässe 141 und die Auslässe 141B mit einem Abstand von 50% oder weniger ihrer Höhen beabstandet sind (Abmessungen in Richtung senkrecht zur distalen Endfläche 131).
In der obigen Beschreibung wurde der Fall beschrieben, in dem der Luftzuführungsschlauch 121 und der Wasserzuführungsschlauch 122 mit den Verbindungsrohrteilen 136 und 142 verbunden sind und die Verbindungsrohrteile 136 und 142 mit den Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüsen 140 und 140B verbunden sind. Das Endoskop 10 gemäß der Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Beschreibung beschränkt.
Die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüsen 140 und 140B zur Luftzuführung, die direkt mit dem Luftzuführungsschlauch 121 verbunden sind, und die Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüsen 140 und 140B zur Wasserzuführung, die direkt mit dem Wasserzuführungsschlauch 122 verbunden sind, können einzeln vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste

10: Endoskop
14: Einführteil
121: Luftzuführungsschlauch (Fluidkanal)
122: Wasserzuführungsschlauch (Fluidkanal)
132: Beobachtungsoptik
134, 144, 144A: Divergenzteil
135, 143: Abschnitt mit reduziertem Durchmesser
136, 142: Verbindungsrohrteil
140, 140B: Luftzuführungs-/Wasserzuführungsdüse
141, 141B: Auslass
145: Führungsteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012115421 A [0005]
JP 2018094016 A [0005]
JP 2002085339 A [0005]

Claims

Endoskop mit einer konvexen Beobachtungsoptik an einem distalen Ende eines Einführteils, umfassend: eine Düse zum Spritzen eines Reinigungsfluids in Richtung der Beobachtungsoptik, wobei die Düse eine Vielzahl von Auslässen enthält, aus denen das Fluid in Richtungen ausgestoßen wird, die einander nicht schneiden.
Endoskop nach Anspruch 1, umfassend: einen Verbindungsrohrteil zum Verbinden eines Fluidkanals, der durch den Einführteil geht, und die Vielzahl von Auslässen; und einen Divergenzteil, der auf einer stromabwärtigen Seite des Verbindungsrohrteils vorgesehen ist und eine Strömung des Fluids entsprechend der Anzahl von Auslässen unterteilt.
Endoskop nach Anspruch 2, umfassend: einen Führungsteil, der auf einer stromabwärtigen Seite jedes Strömungsweges von dem Divergenzteil zu jedem Auslass vorgesehen ist und das Fluid zu jedem Auslass leitet.
Endoskop nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Verbindungsrohrteil einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser auf der stromaufwärtigen Seite des Divergenzteils hat.
Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Einführteil lang ist, wobei die Düse und die Beobachtungsoptik an einer Endseite des Einführteils vorgesehen sind, und wobei die Düse an der anderen Endseite des Einführteils in Bezug auf die Beobachtungsoptik angeordnet ist.
Endoskop nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Fluidkanal einen Luftzuführungskanal und einen Wasserzuführungskanal enthält, und wobei der Luftzuführungskanal und der Wasserzuführungskanal mit dem Verbindungsrohrteil verbunden sind.