JP2008307086A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置に係り、特に装置に組み込まれた基板を冷却する機構を備えた超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus having a mechanism for cooling a substrate incorporated in the apparatus.
超音波診断装置は、被検体に対して超音波を放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波の受信信号から被検体組織の画像データを生成してモニタ上に表示するものである。この超音波診断装置による診断方法は、X線診断装置、X線CT装置などの装置に比べ、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの画像データが得られ且つ安全性が高いために、心臓、血管、腹部、泌尿器などの診断に広く用いられている。また、X線診断装置、X線CT装置などの装置に比べ、小型で簡単に運ぶことができるので、ベッドサイドや多くの検査室での診断に用いられている。 An ultrasonic diagnostic apparatus emits ultrasonic waves to a subject, generates image data of the subject tissue from a reception signal of a reflected wave caused by a difference in acoustic impedance of the subject tissue, and displays the image data on a monitor. is there. Compared to devices such as an X-ray diagnostic device and an X-ray CT device, this diagnostic method using an ultrasonic diagnostic device can obtain real-time image data with a simple operation by simply bringing an ultrasonic probe into contact with the body surface and is safe. Therefore, it is widely used for diagnosis of the heart, blood vessels, abdomen, urinary organs, etc. In addition, it is smaller and easier to carry than devices such as an X-ray diagnostic device and an X-ray CT device, so it is used for diagnosis at the bedside and in many laboratories.
ところで、超音波診断装置内には、超音波プローブに対する信号の送受信や超音波プローブからの受信信号に基づく画像データ生成のための多数の基板が基板収納部に集中的に収納され、基板収納部が装置内部の多くの部分を占めている。最近では、超音波を三次元的に走査できる三次元走査対応の超音波プローブが開発されており、このような三次元走査対応の送受信の基板では電子素子が更に高密度に実装される。 By the way, in the ultrasonic diagnostic apparatus, a large number of substrates for transmitting / receiving signals to / from the ultrasonic probe and generating image data based on signals received from the ultrasonic probe are centrally stored in the substrate storage unit. Occupies many parts inside the device. Recently, an ultrasonic probe compatible with three-dimensional scanning capable of three-dimensionally scanning ultrasonic waves has been developed, and electronic elements are mounted at a higher density on such a transmission / reception substrate compatible with three-dimensional scanning.
そして、基板に組み込まれた電子素子の発熱で温度の影響を受けやすい電子素子自体の機能低下を防ぐために、基板収納部に放熱ファンを設けて基板からの熱を外部に放出して冷却する方法がある。また、特に発熱量の大きいCPU等の電子素子では、その電子素子にヒートシンクや小型の放熱ファンを取り付けて冷却する方法がある。更に、発熱量の大きい電子素子に冷却液の流路を有する吸熱部を設け、この吸熱部と冷却液の流路を有する放熱部を接続するフレキシブルチューブを介して冷却液を循環させて、電子素子を冷却する方法が知られている(例えば、参考文献1参照。)。
しかしながら、多数の電子素子が高密度に実装される基板が収納された基板収納部にあっては、放熱ファンを設けただけでは内部の熱を充分に放出できない問題がある。また、電子素子が高密度に実装された基板に複数の発熱素子があると、各発熱素子にヒートシンクや放熱ファンを取り付けるスペースを設けることが困難である。 However, there is a problem in that the internal heat cannot be sufficiently released only by providing a heat radiating fan in a substrate storage portion in which a substrate on which a large number of electronic elements are mounted is stored. In addition, if there are a plurality of heat generating elements on a substrate on which electronic elements are mounted at high density, it is difficult to provide a space for attaching a heat sink or a heat radiating fan to each heat generating element.
更に、多くの基板の各発熱素子にヒートシンクや放熱ファンを取り付けると、各基板が更に数十ミリの厚さを必要とするために基板収納部が大型化し、この基板収納部の大型化は装置の大型化を招き、装置の取り扱いが不便になる問題がある。 Furthermore, if a heat sink or a heat radiating fan is attached to each heat generating element of many substrates, each substrate requires a thickness of several tens of millimeters, so that the substrate storage portion becomes larger. There is a problem that handling of the apparatus becomes inconvenient.
更にまた、多くの基板の各発熱素子に吸熱部を設けようとすると、各吸熱部に接続されるフレキシブルチューブが邪魔になって基板収納部への各基板の着脱が困難になる。各基板の着脱容易化を図ると、フレキシブルチューブを収納するためのスペースを要し、基板収納部が大型化する問題がある。 Furthermore, if it is going to provide a heat absorption part in each heat generating element of many board | substrates, the flexible tube connected to each heat absorption part becomes obstructive, and it becomes difficult to attach or detach each board | substrate to a board | substrate storage part. If each substrate is easily attached and detached, there is a problem that a space for accommodating the flexible tube is required and the substrate accommodating portion becomes large.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、冷却が必要な発熱素子を実装した基板を取着した基板収納部の小型化が可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of downsizing a substrate housing portion to which a substrate mounted with a heating element that needs to be cooled is attached. And
上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブへの超音波駆動信号の生成及び前記超音波プローブからの超音波受信信号の処理を行って画像データを生成するための電子素子が組み込まれた基板を有する撮像手段と、前記撮像手段で生成された画像データが表示される表示手段と、前記基板の近傍に配置され、前記電子素子からの熱を吸収する吸熱板、及びこの吸熱板の一端を一方の面に固着した往復流動発生板から構成された往復流動発生部とを備え、前記吸熱板内及び前記往復流動発生板内に形成された互いに連通する第1及び第2の流路には熱伝達流体が収容され、前記第2の流路内に配置された磁性体及びこの磁性体に磁場を作用させて所定の周波数で往復振動させる振動機構からなる流動発生手段を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject, generation of an ultrasonic drive signal to the ultrasonic probe, and the ultrasonic wave An imaging unit having a substrate in which an electronic element for generating image data by performing processing of an ultrasonic reception signal from the probe, a display unit for displaying image data generated by the imaging unit, and A heat absorption plate that is disposed in the vicinity of the substrate and absorbs heat from the electronic element, and a reciprocating flow generating portion that includes a reciprocating flow generating plate in which one end of the heat absorbing plate is fixed to one surface. A heat transfer fluid is accommodated in the first and second flow paths formed in the plate and in the reciprocating flow generating plate, and a magnetic body disposed in the second flow path and the magnetic body Apply a magnetic field to the Characterized in that a flow generating means comprising vibrating mechanism for reciprocal vibration wavenumber.
本発明によれば、高い実効熱伝導率に設定することが可能な冷却機構を用いて発熱量の多い基板を冷却することにより、基板の熱を吸収する吸熱部の薄型化が可能となり基板収納部を小型化することができる。 According to the present invention, by cooling a substrate that generates a large amount of heat using a cooling mechanism that can be set to a high effective thermal conductivity, the heat absorption part that absorbs the heat of the substrate can be made thin, and the substrate can be stored. The part can be reduced in size.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明による超音波診断装置の実施例を、図1乃至図6を参照して説明する。図1は、実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置10は、被検体Pに対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ1と、超音波プローブ1に対して超音波駆動信号の送信と反射信号の受信によって得られた受信信号を処理して画像データを生成する基板を有する撮像部2とを備えている。
An embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. This ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an
また、超音波診断装置10は、撮像部2などの基板を冷却する冷却部3と、撮像部2において生成された画像データなどを表示する表示部7と、各種コマンド信号などを入力する操作部8と、上述した撮像部2、冷却部3、表示部7などの各ユニットを統括して制御するためのCPUや記憶回路などを有するシステム制御部9とを備えている。
The ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes a cooling unit 3 that cools a substrate such as the imaging unit 2, a
超音波プローブ1は、被検体Pの体表面にその先端面を接触させ超音波の送受波を行なうものであり、例えば一次元に配列された複数個(N個)の圧電振動子を有している。この圧電振動子は電気音響変換素子であり、送波時には電気パルス(超音波駆動信号)を超音波パルス(送信超音波)に変換し、また受波時には被検体Pからの超音波反射波(受信超音波)を電気信号(超音波受信信号)に変換する機能を有している。
The
撮像部2は、超音波プローブ1に対して超音波駆動信号の送信と反射信号の受信を行なう送受信部21と、送受信部21によって得られた受信信号を処理して画像データを生成する画像データ生成部24とを備えている。
The imaging unit 2 transmits / receives an ultrasonic drive signal and a reflected signal to / from the
送受信部21は、超音波プローブ1から送信超音波を発生させるための超音波駆動信号を生成する送信部22と、超音波プローブ1の圧電振動子から得られる複数チャンネル(Nチャンネル)の超音波受信信号に対して整相加算を行なう受信部23とを備えている。
The transmission / reception unit 21 generates ultrasonic drive signals for generating transmission ultrasonic waves from the
送信部22は、図示しないレートパルス発生器、送信遅延回路、パルサなどを備えている。そして、被検体Pに放射する超音波パルスの繰り返し周期(Tr)を決定するレートパルスを発生させ、送信において所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と所定の走査方向に超音波を送波するための偏向用遅延時間とを前記レートパルスに与えた後、超音波プローブ1に内蔵されたN個の圧電振動子を駆動し、被検体Pに対して送信超音波を放射するための超音波駆動パルスを生成して超音波プローブ1に出力する。
The
受信部23は、図示しないNチャンネルのプリアンプ、受信遅延回路、加算器などを備えている。そして、超音波プローブ1から出力された微小な超音波受信信号を増幅して十分なS/Nを確保し、この超音波受信信号に対して所定の深さからの受信超音波を集束して細い受信ビーム幅を得るための集束用遅延時間と二次元の走査面に超音波の受信指向性を設定するための偏向用遅延時間とを与えた後、圧電振動子からのNチャンネルの超音波受信信号を整相加算して1つに纏めて画像データ生成部24に出力する。
The
画像データ生成部24は、受信部23から出力された整相加算された信号に対してBモード画像データを生成するための信号処理を行なうBモード画像データ生成部25と、上記信号に対してドプラ画像データを生成するための信号処理を行なうドプラ画像データ生成部26とを備え、生成したBモード画像データ、ドプラ画像データ等の画像データを表示部7に出力する。
The image data generation unit 24 performs a signal processing for generating B-mode image data on the phase-added signal output from the
Bモード画像データ生成部25は、図示しない検波器、対数変換器、A/D変換器などを備えている。そして、受信部23から出力された整相加算された信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。そして、対数変換した信号をデジタル信号に変換してBモード画像データの生成を行い、表示部7に出力する。
The B-mode image
ドプラ画像データ生成部26は、図示しないドプラ偏移周波数を検出するドプラシフト検出器、このドプラシフト検出部からの信号を処理してドプラ画像データを生成する演算部などを備えている。ドプラシフト検出部は、図示しない発振器、移相器、ミキサ、ローパスフィルタ、A/D変換器などを備えている。演算部は、図示しないMTIフィルタ、自己相関器、演算回路などを備えている。
The Doppler image
そして、受信部23から出力された整相加算された信号に対してドプラ偏移周波数を検出しデジタル信号に変換した後、血流情報のみを抽出して、その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行う。そして、この自己相関処理結果に基づいて血流の平均流速値、分散値などを算出してカラードプラ画像データの生成を行い、表示部7に出力する。
And after detecting the Doppler shift frequency with respect to the signal by which the phasing addition was output from the receiving
冷却部3は、後述する基板収納部に配置され、撮像部2の様々な回路や、システム制御部9のCPUや記憶回路などが高密度に組み込まれた基板からの熱を吸収する吸熱部4と、吸熱部4からの熱を伝達する熱伝達流体42と、熱伝達流体42の熱伝導率を見かけ上の熱伝導率(実効熱伝導率)に設定する往復流動発生部5と、熱伝達流体42を介して伝達された吸熱部4からの熱を大気中に放出する放熱部6とを備えている。そして、超音波診断装置10に電力を供給するための操作部8の電力供給操作に基づくシステム制御部9からの指示により、冷却動作を行う。
The cooling unit 3 is disposed in a substrate storage unit to be described later, and absorbs heat from a substrate in which various circuits of the imaging unit 2 and CPUs and storage circuits of the system control unit 9 are incorporated at high density. A
吸熱部4は詳細を図3乃至図6を用いて後述するが、撮像部2やシステム制御部9からの熱を吸収する各吸熱板4a,4b,4c,4dにより構成され、各吸熱板4a,4b,4c,4dは内部が中空に形成され更にその中空部内に熱伝達流体42が収容されており、熱伝導率の高いアルミニウム、銅などの金属材で構成される。
Although details will be described later with reference to FIGS. 3 to 6, the
そして、各吸熱板4a,4b,4c,4d内には、熱伝達流体42が流動可能なように夫々第1の流路が形成されている。そして、撮像部2やシステム制御部9の基板からの熱は、各吸熱板4a,4b,4c,4dの外壁(吸熱面)から吸収され、熱伝達流体42に伝達されると共に各吸熱板4a,4b,4c,4dの吸熱面を介して往復流動発生部5の放熱ファン等で構成される放熱部6に伝達される。なお、吸熱板の数は、吸熱板4a,4b,4c,4dに限定されるものではなく、発熱量の大きい基板の数に応じて設けられる。
In each of the
前述した熱伝達流体42は、各吸熱板4a,4b,4c,4d内の第1の流路と往復流動発生部5内に互いに連通するように封入され、各吸熱板4a,4b,4c,4dの吸熱面から伝達された熱を放熱部6に伝達する。
The above-described
往復流動発生部5は、熱伝達流体42が各吸熱板4a,4b,4c,4d内の第1の流路を介して流動可能なように内部に第2の流路を有する往復流動発生板51と、第2の流路内に配置された振動体52と、この振動体52を第2の流路の流れ方向に往復振動させる振動機構53と、振動機構53の制御による振動体52の往復振動で熱伝達流体42を所定の周波数で往復流動させて実効熱伝導率に設定する制御部54とを備えている。
The reciprocating
往復流動発生板51内の第2の流路は、往復流動発生板51に設けた複数の出入口41を介して各吸熱板4a,4b,4c,4d内の各第1の流路と接続されている。
The second flow path in the reciprocating
表示部7は、変換回路、モニタなどを備え、撮像部2のBモード画像データ生成部25やドプラ画像データ生成部26から出力されたBモード画像データやドプラ画像データなどを内部の変換回路のD/A変換とテレビフォーマット変換により映像信号に変換して表示する。
The
操作部8は、操作パネル上に各種スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを備え、被検体PのID、氏名等の被検体情報の入力、画像データ生成モード(Bモード画像データ、カラードプラ画像データ等)などの撮像条件の設定操作、検査開始及び検査終了操作等の操作入力が上記入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを用いて行なわれる。 The operation unit 8 includes an input device such as various switches, a keyboard, a trackball, and a mouse and a touch command screen on the operation panel. The operation unit 8 inputs subject information such as an ID and name of the subject P, and an image data generation mode (B Operation inputs such as an operation for setting imaging conditions such as mode image data and color Doppler image data, and an inspection start and inspection end operation are performed using the input device and the touch command screen.
システム制御部9は、図示しないCPUと記憶回路を備え、操作部8から供給される各種の入力情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記CPUは、これらの情報に基づいて撮像部2、冷却部3、表示部7等の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。
The system control unit 9 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and various input information supplied from the operation unit 8 is stored in the storage circuit. The CPU controls each unit such as the imaging unit 2, the cooling unit 3, and the
次に、図2乃至図6を参照して、冷却部3の構成の詳細を説明する。
図2は、基板収納部が配置されている場所を説明するための図である。この基板収納部31は、超音波診断装置10内に配置され、装置内部の多くの部分を占めている。そして、基板収納部31に収納される基板27は、超音波診断装置10の後側のリアカバー10aを外すことによって、基板収納部31から着脱可能になっている。
Next, details of the configuration of the cooling unit 3 will be described with reference to FIGS. 2 to 6.
FIG. 2 is a diagram for explaining a place where the substrate storage unit is arranged. The substrate storage unit 31 is disposed in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 and occupies many parts inside the apparatus. The
図3(a)は、基板収納部31を上方から見た図である。また、図3(b)は、冷却部3における往復流動発生部5の往復流動発生板51及び吸熱部4と、基板収納部31に収納される基板27とを斜め上方から見た図である。
FIG. 3A is a diagram of the substrate storage unit 31 as viewed from above. FIG. 3B is a view of the reciprocating
図3(a)に示した基板収納部31は、撮像部2やシステム制御部9の各基板27(27a,27b,27c,27d,27e)を電気的に接続するコネクタ32と、このコネクタ32、各基板27、及び往復流動発生板51を保持するフレーム33とにより構成される。この基板収納部31に、冷却部3が配置される。
The board storage unit 31 shown in FIG. 3A includes a connector 32 that electrically connects the boards 27 (27a, 27b, 27c, 27d, and 27e) of the imaging unit 2 and the system control unit 9, and the connector 32. , Each
図3(b)に示した往復流動発生板51は、中空に形成された内部に熱伝達流体を収容した平板状に形成され、その平板の両面が熱を吸収する吸熱面を構成している。そして、基板収納部31の底部に配置される。なお、基板収納部31の上部に配置するようにしてもよい。
The reciprocating
吸熱部4の各吸熱板4a,4b,4c,4dは、撮像部2の例えば各基板27に近似した形状の平板であり、その平板の両面(右側及び左側)に基板27からの熱を吸収する吸熱面を有している。そして、各吸熱板4a,4b,4c,4dは、往復流動発生部5の往復流動発生板51に互いに離間して平行に配置され、各吸熱板4a,4b,4c,4dの端面が往復流動発生板51の吸熱面に接合されている。
Each of the
そして、図3(b)に示した図2と同じ矢印L1方向に各基板27を移動して基板収納部31のコネクタ32に挿入することにより、各吸熱板4a,4b,4c,4dの例えば右側の吸熱面に近接して、例えば左側の表面に発熱量の大きい電子素子を有する各基板27a,27b,27c,27dが夫々配置される。
Then, by moving each
図4(a)は、往復流動発生板51の吸熱面の断面を示した図であり、図4(b)は、図4(a)の往復流動発生板51のA−A線上に取り付けられる吸熱板4aの取り付け状態を示した矢視断面図である。
FIG. 4A is a view showing a cross section of the endothermic surface of the reciprocating
図4(a)の往復流動発生板51の中空部内には、等間隔に平行に仕切られた複数の仕切り板の右端部と左端部を交互に切り欠くことによって各端部で蛇行する熱伝達流体42の第2の流路が形成されている。そして、第2の流路の流れ方向、即ち図4(a)に示した矢印L2及びL3方向に、所定の範囲で往復振動が可能なように図5で詳細に説明する振動体52が配置されている。
In the hollow portion of the reciprocating
往復流動発生板51の吸熱面の一面には、往復流動発生板51内の第2の流路と各吸熱板4a,4b,4c,4d内の各第1の流路と夫々連通するために、下端部に切り欠かれた出入口41(41ba,41ca,41da,41ea)と、上端部に切り欠かれた出入口41(41bb,41cb,41db,41eb)とが設けられている。そして、往復流動発生板51吸熱板4が取り付けられていない他面には、放熱部6が設置されている(図6参照)。
In order to communicate with the second flow path in the reciprocating
往復流動発生板51は、上述したように2つの吸熱面と内部に形成された第2の流路だけの単純な構造なので、例えば数mm程度の厚さで作製することができる。
Since the reciprocating
一方、図4(b)で明らかなように、吸熱板4内には、往復流動発生板51内と同様に蛇行する第1の流路が形成されている。なお、往復流動発生板51の第2の流路及び吸熱板4の第1の流路は、熱伝達流体42と往復流動発生板51内及び各吸熱板4a,4b,4c,4dとの接触面積を稼ぐために設けられている。
On the other hand, as is apparent from FIG. 4B, a first flow path that meanders in the same manner as in the reciprocating
各吸熱板4a,4b,4c,4dが往復流動発生板51と接合する端面における往復流動発生板51の各出入口41ba,41ca,41da,41ea並びに41bb,41cb,41db,41ebとの対応する箇所には、夫々出入口が設けられている。
The
これによって、往復流動発生板51と各吸熱板4a,4b,4c,4dとを接合することにより、往復流動発生板51の各出入口41と吸熱板4の各出入口41とを介して、往復流動発生板51内と吸熱板4内の熱伝達流体42の流動が可能になる。
Thus, the reciprocating
各吸熱板4a,4b,4c,4dは、上述したように2つの吸熱面と内部に形成された第1の流路だけの単純な構造なので、例えば数mm程度の厚さでの作製が可能である。
Each
図5は、往復流動発生部5の往復流動発生板51内の第2流路に配置される振動体52及び振動機構53から構成される流動発生手段50の構成の詳細を示した図4(a)のB−B線断面図である。この振動体52は、コ字形をした強磁性体で構成され、コ字形の一端がN極に磁化された第1振動端子52aと、他端がS極に磁化された第2振動端子52cと、第1振動端子52aと第2振動端子52cとを連結する振動体本体52bとにより構成される。
FIG. 5 shows the details of the configuration of the flow generating means 50 including the vibrating
そして、第1振動端子52a、第2振動端子52c、及び振動体本体52bの表面は、ポリテトラフルオロエチレンなどの耐熱性、耐電気的絶縁性、耐衝撃性などに優れたコーティング材で被覆されている。
The surfaces of the
また、振動機構53は、E形をした磁場を発生するものであり、両端の第1及び第3の端子53a,53cと、E形の中央の第2の端子53bと、第1の端子53a、第2の端子53b、及び第3の端子53c間を振動機構胴体53dで連結している。第2の端子53bにはコイル53eが巻回されている。そして、第1の端子53a、第2の端子53b、及び第3の端子53cの端面が、往復流動発生板51内の第2の流路の流れ方向に、且つ第2の流路面と同面になるように配置される。また、振動体52と振動機構53との関係は、振動機構53の第1の端子53aと第2の端子53b間に形成される第1の凹部及び第2の端子53bと第3の端子53c間に形成される第2の凹部に、振動体52の第1及び第2振動端子52a,52cが図5(a)及び(b)に示した矢印L2及びL3方向に移動可能に係合している。
The
熱伝達流体42に接する振動機構53の第1の端子53aの端面、第1の凹部、第2の端子53bの端面、第2の凹部、及び第3の端子53cの端面は、ポリテトラフルオロエチレンなどの耐熱性、耐電気的絶縁性、耐衝撃性などに優れたコーティング材で被覆されている。
The end surface of the
制御部54は、振動機構53のコイル53eに所定の周波数の交流電流を供給して、振動体52の動作を制御している。
The
このように、流動発生手段50の振動体52及び振動機構53は単純な構造なので小型化が可能となり、往復流動発生板51の第2の流路内に振動体52を配置し、振動機構53は往復流動発生板51に内部の熱伝達流体42の流出がないようシールして固定する。
In this way, the vibrating
次に、図4及び図5を参照して、往復流動発生部5における動作を説明する。制御部54がコイル53eを所定の交流電流により付勢して電流を流した時の半波で、振動機構53の第1及び第3の端子53a,53cと第2の端子53b間に磁場が発生して、第1及び第3の端子53a,53cが例えば図5(a)に示したS極に磁化し、第2の端子53bがN極に磁化する。
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the operation | movement in the reciprocating flow generation | occurrence |
そして、振動体52のN極に磁化されている第1振動端子52aに、第1の端子53aと引き合う力が働くと共に、振動体52のS極に磁化されている第2振動端子52cにも第2の端子53bと引き合う力が働く。これらの同時に作用する磁力で、振動体52は、L2方向に移動し、第1及び第2振動端子52a,52cが夫々第1及び第2の端子52a,52bに接して停止する。
A force attracting the first terminal 53a acts on the
この振動体52のL2方向への移動により、熱伝達流体42は、往復流動発生板51内の第2の流路を介して、各吸熱板4a,4b,4c,4d,4e内の各第1の流路を図4(b)に示した実線の矢印方向に流動する。
Due to the movement of the vibrating
また、制御部54からのコイル53eの付勢による次の半波では、第1及び第3の端子53a,53cと第2の端子53b間に磁場が発生し、第1及び第3の端子53a,53cが図5(b)に示したN極に磁化し、第2の端子53bがS極に磁化する。
Further, in the next half wave due to energization of the coil 53e from the
そして、振動体52の第1振動端子52aに、第2の端子53bと引き合う力が働くと共に、振動体52の第2振動端子52cにも第3の端子53cと引き合う力が働く。これらの同時に作用する磁力で、振動体52はL3方向に移動し、第1及び第2振動端子52a,52cが夫々第2及び第3の端子52b,52cに接して停止する。
A force attracting the second terminal 53b acts on the
この振動体42のL3方向への移動により、熱伝達流体42は、往復流動発生板51内の第2の流路を介して、各吸熱板4a,4b,4c,4d,4e内の流路を実線の矢印方向とは逆の図4(b)に示した破線の矢印方向に流動する。
Due to the movement of the vibrating
このように、振動体52に作用する2つの磁力で振動体52を往復振動させてL2及びL3方向に移動させるので、往復流動発生板51内の第2の流路内の熱伝達流体42が移動し、この移動によって第2の流路と出入口44ba,41bbを介して連通する各吸熱板4a,4b,4c,4d,4e内の第1の流路内の熱伝達流体42をも往復流動させることができる。
Thus, since the vibrating
なお、コイル53eに数ヘルツの周波数で交流電流を流すことにより、振動体52はその周波数でL2及びL3方向に例えば数10mmの振幅で往復振動を繰り返す。この振動体52の往復振動により、熱伝達流体42は往復流動発生板51内の第2の流路及び各吸熱板4a,4b,4c,4d内の第1の流路を前記周波数で往復流動する。このため、熱伝達流体42に数ヘルツの周波数で数10mmの振幅の往復流動を与えることにより、熱伝達流体42の流動によって熱移動現象が起き、熱輸送制御ができる。
When an alternating current is passed through the coil 53e at a frequency of several hertz, the vibrating
このように、往復流動発生板51内の第2の流路及び吸熱板4a,4b,4c,4d内の第1の流路の熱伝達流体42を往復流動させることにより、熱伝達流体42を高熱伝導率の金属材からなる吸熱板4a,4b,4c,4dや熱伝達流体42の熱伝導率よりも高い実効熱伝導率に設定することが可能となり、撮像部2やシステム制御部9などの基板27からの熱を、吸熱板熱4a,4b,4c,4dを介して効率よく放熱部6に伝達することができる。
As described above, the
図6は、放熱部6の取り付け位置を示した図である。放熱部6は、放熱ファンが使用され、往復流動発生板51の吸熱板4a,4b,4c,4d取り付け面の反対側の面の放熱部設置面に接合される。往復流動発生板51の放熱部設置面は、往復流動発生板51の吸熱面の中央近傍を中心として構成した凹部で形成され、吸熱面の他の部分よりも薄く形成されている。
FIG. 6 is a view showing the mounting position of the
そして、放熱部6は、超音波診断装置10の側面又は背面カバー近傍に配置され、熱伝達流体42を介して伝達された撮像部2やシステム制御部9の基板27からの熱を外部に放出する。
The
以上述べた本発明の実施例によれば、往復流動発生板51及び吸熱板4a,4b,4c,4dは、両面の吸熱面と内部に第2及び第1の流路が形成された単純な構造なので、薄型化することができる。また、振動体52及び振動機構53からなる流動発生手段50は単純な構造なので小型化が可能となり、往復流動発生板51内の第2の流路内に振動体52を配置し、往復流動発生板51に振動機構53を固定することができる。
According to the embodiment of the present invention described above, the reciprocating
そして、振動体52に作用する磁力で振動体52を往復振動させて吸熱板4a,4b,4c,4d内の熱伝達流体42を往復流動させることにより、熱伝達流体42を高い実効熱伝導率に設定することが可能となり、各吸熱板熱4a,4b,4c,4dで基板27a,27b,27c,27dからの熱を効率よく放熱部6に伝達することができる。
The
以上のことから、薄型化された吸熱板4a,4b,4c,4dを基板27の近傍に配置して、基板27に組み込まれた電子素子の発熱で温度の影響を受けやすい電子素子を冷却することができるので、各基板27の間隔を狭くすることが可能となり、従って基板収納部31の小型化の結果、超音波診断装置10の小形化を図ることができる。
From the above, the
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、吸熱部4に温度センサを設け、温度センサからの信号に基づいて、振動機構53のコイル53eに供給する電流の周波数を制御することにより、振動体52及び振動機構53からなる流動発生手段50を効率よく動作させることができる。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A temperature sensor is provided in the
また、吸熱部4に温度センサを設け、温度センサからの信号に基づいて、ペルチェ素子などを用いて強制的に冷却を行うように実施してもよい。これにより、放熱ファンよりも強力に冷却を行うことができる。
Moreover, a temperature sensor may be provided in the
P 被検体
1 超音波プローブ
2 撮像部
3 冷却部
4 吸熱部
4a,4b,4c,4d,4e 吸熱板
5 往復流動発生部
6 放熱部
7 表示部
8 操作部
9 システム制御部
10 超音波診断装置
21 送受信部
24 画像データ生成部
27 基板
31 基板収納部
42 熱伝達流体
50 流動発生手段
51 往復流動発生板
52 振動体
53 振動機構
54 制御部
Claims (3)
前記超音波プローブへの超音波駆動信号の生成及び前記超音波プローブからの超音波受信信号の処理を行って画像データを生成するための電子素子が組み込まれた基板を有する撮像手段と、
前記撮像手段で生成された画像データが表示される表示手段と、
前記基板の近傍に配置され、前記電子素子からの熱を吸収する吸熱板、及びこの吸熱板の一端を一方の面に固着した往復流動発生板から構成された往復流動発生部とを備え、
前記吸熱板内及び前記往復流動発生板内に形成された互いに連通する第1及び第2の流路には熱伝達流体が収容され、
前記第2の流路内に配置された磁性体及びこの磁性体に磁場を作用させて所定の周波数で往復振動させる振動機構からなる流動発生手段を設けたことを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject;
An imaging means having a substrate in which an electronic element for generating image data by performing generation of an ultrasonic drive signal to the ultrasonic probe and processing of an ultrasonic reception signal from the ultrasonic probe is incorporated;
Display means for displaying image data generated by the imaging means;
A heat-absorbing plate disposed in the vicinity of the substrate and absorbing heat from the electronic element, and a reciprocating flow generating portion composed of a reciprocating flow generating plate in which one end of the heat-absorbing plate is fixed to one surface;
A heat transfer fluid is accommodated in the first and second flow paths formed in the heat absorption plate and in the reciprocating flow generation plate and communicating with each other.
An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: a magnetic body disposed in the second flow path; and a flow generation means including a vibration mechanism that causes a magnetic field to act on the magnetic body to reciprocally vibrate at a predetermined frequency.
前記振動機構は、前記第2の流路内の流れ方向に離間して配置される第1及び第3の端子と、前記第1及び第3の端子間に離間して配置される第2の端子と、前記第2の流路内の前記第1及び第2の端子間に形成され、前記第1振動端子が前記第2の流路の流れ方向に移動可能に係合する第1の凹部と、前記第2及び第3の端子間に形成され、前記第2振動端子が前記第2の流路の流れ方向に移動可能に係合する第2の凹部と、前記第2の端子に巻回されるコイルとを有し、
てなることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 The magnetic body forming the flow generating means is disposed with a first vibration terminal magnetized on one pole of the magnetic pole and spaced apart from the first vibration terminal in the flow direction of the second flow path. A second vibration terminal that is magnetized to the other pole of the magnetic pole, and a vibration body that connects the first vibration terminal and the second vibration terminal and engages the second flow path. And
The vibration mechanism includes first and third terminals that are spaced apart in the flow direction in the second flow path, and a second that is spaced apart between the first and third terminals. A first recess is formed between the terminal and the first and second terminals in the second flow path, and the first vibration terminal engages movably in the flow direction of the second flow path. And a second recess formed between the second and third terminals, the second vibration terminal being movably engaged in the flow direction of the second flow path, and wound around the second terminal. A coil that is rotated,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007154919A JP2008307086A (en) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | Ultrasonic diagnostic system |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109362208A (en) * | 2018-10-27 | 2019-02-19 | 飞依诺科技(苏州)有限公司 | Quick soakage device and hand-held ultrasound detection device |
-
2007
- 2007-06-12 JP JP2007154919A patent/JP2008307086A/en not_active Withdrawn
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