JP2013017770A - Endoscope cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内視鏡冷却装置に関するものである。 The present invention relates to an endoscope cooling apparatus.
従来の内視鏡装置では、内視鏡先端部の冷却のために液冷システムを用いている。例えば、特許文献1では、送水系の温度に着目し、ペルチェ素子を駆動して冷却している。
In a conventional endoscope apparatus, a liquid cooling system is used for cooling the distal end portion of the endoscope. For example, in
特許文献1は、送水系の温度変化だけに着目して冷却機構を駆動する構成を開示している。ここで、冷媒の挙動をモニタリングしていない。このために、例えば冷媒が漏れるなど、送水系の機構に異常が発生した場合であっても、その異常を検知できずに、ペルチェ素子の駆動条件だけを変化させてしまう。このような場合には、冷却の対象、例えば内視鏡の先端部が過加熱してしまうという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷媒の流量を測定し、ポンプに的確なフィードバックをかけることで、内視鏡の先端部を適切に冷却できる内視鏡冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an endoscope cooling apparatus capable of appropriately cooling the distal end portion of an endoscope by measuring the flow rate of the refrigerant and applying accurate feedback to the pump. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、
操作部と、シャフト部と、先端部と、外部装置とを有する内視鏡冷却装置であって、
前記先端部において熱交換を行う熱交換機構と、
冷媒を送り出すポンプと、
前記ポンプから前記熱交換機構へ向かって前記冷媒を流すための第1の流路と、
前記熱交換機構から前記ポンプへ向かって前記冷媒を流すための第2の流路と、
前記熱交換機構と前記ポンプとの間の第2の流路のいずれかの位置に設けられ、前記冷媒の流量を測定する流量測定機構と、
前記流量測定機構の出力に応じて、前記ポンプを制御する制御手段と、
を有し、
前記冷媒が前記第1の流路と前記第2の流路とを循環して流れることにより、前記先端部を冷却する冷媒循環型冷却機構を構成することを特徴とする内視鏡冷却装置を提供できる。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides:
An endoscope cooling device having an operation part, a shaft part, a tip part, and an external device,
A heat exchange mechanism for exchanging heat at the tip,
A pump for delivering refrigerant;
A first flow path for flowing the refrigerant from the pump toward the heat exchange mechanism;
A second flow path for flowing the refrigerant from the heat exchange mechanism toward the pump;
A flow rate measuring mechanism that is provided at any position of the second flow path between the heat exchange mechanism and the pump and measures the flow rate of the refrigerant;
Control means for controlling the pump according to the output of the flow rate measuring mechanism;
Have
An endoscope cooling apparatus comprising a refrigerant circulation type cooling mechanism that cools the tip portion by circulating the refrigerant through the first flow path and the second flow path. Can be provided.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ポンプは、前記操作部に配置され、
前記流量測定機構は、前記シャフト部に配置されている内部循環型の前記熱交換機構であることが望ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, the pump is disposed in the operation unit,
It is desirable that the flow rate measuring mechanism is the internal circulation type heat exchange mechanism disposed in the shaft portion.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ポンプは、前記外部装置部に配置され、
前記流量測定機構は、前記外部装置または前記操作部または前記シャフト部に配置されている外部循環型の前記熱交換機構であることが望ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, the pump is disposed in the external device section,
It is desirable that the flow rate measurement mechanism is the external circulation type heat exchange mechanism disposed in the external device, the operation unit, or the shaft unit.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第1の流路及び前記第2の流路は、チューブで構成され、
さらに、前記流量測定機構は、中空構造の伝熱ブロックと、前記伝熱ブロックに結合されているヒーターと、前記伝熱ブロックに結合されている熱電対と、前記伝熱ブロックの中空部で結合される前記チューブとが、熱的に結合されて構成されることが望ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, the first flow path and the second flow path are constituted by tubes,
Further, the flow rate measuring mechanism is coupled at a hollow heat transfer block, a heater coupled to the heat transfer block, a thermocouple coupled to the heat transfer block, and a hollow portion of the heat transfer block. It is desirable that the tube to be configured is thermally coupled.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記制御手段は、内部循環型の前記熱交換機構で測定される前記冷媒の流量をもとに、前記冷媒が所望の流量になるよう前記ポンプの駆動条件を変化させることが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the control means drives the pump so that the refrigerant has a desired flow rate based on the flow rate of the refrigerant measured by the internal circulation type heat exchange mechanism. It is desirable to change the conditions.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記制御手段は、前記流量測定機構で測定される前記冷媒の流量が略0である状態の検出に応じて前記ポンプの駆動を停止し、前記先端部に設けられている撮像素子を低電力で駆動することが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, the control means stops driving the pump in response to detection of a state where the flow rate of the refrigerant measured by the flow rate measurement mechanism is substantially zero, and the tip portion It is desirable to drive the image sensor provided in the apparatus with low power.
本発明にかかる内視鏡冷却装置は、冷媒の流量を用いて冷却機構の状況をモニタリングし、ポンプにフィードバックするので、内視鏡先端部材の冷却を安定制御できるという効果を奏する。 The endoscope cooling apparatus according to the present invention monitors the state of the cooling mechanism using the flow rate of the refrigerant and feeds back to the pump, so that it is possible to stably control the cooling of the endoscope distal end member.
以下、実施形態の内視鏡冷却装置の構成による作用効果を説明する。なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。 Hereinafter, the effect by the structure of the endoscope cooling device of embodiment is demonstrated. In addition, this invention is not limited by this embodiment. That is, in describing the embodiment, a lot of specific details are included for the purpose of illustration, but various variations and modifications may be added to these details without exceeding the scope of the present invention. Accordingly, the exemplary embodiments of the present invention described below are set forth without loss of generality or limitation to the claimed invention.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかる内視鏡冷却装置の構成を示す図である。図1を用いて内視鏡システム全体について説明する。内視鏡システムは被検体の体内を観察する観察装置である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an endoscope cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention. The entire endoscope system will be described with reference to FIG. An endoscope system is an observation apparatus that observes the inside of a subject.
内視鏡1は被検体の体内に入り、体内画像の取得や生細胞取得、治療を行なう手段を持つ装置である。内視鏡操作部2は内視鏡使用者が手で把持し、内視鏡先端の方向を操作する機構が配置された部材である。
The
ユニバーサルコード3、光源装置4、ビデオプロセッサ5、モニター6は内視鏡1と電気的、機械的に接続され、各役割を果たす。ユニバーサルコード3は、内視鏡操作部2と光源装置4を接続するコードである。ユニバーサルコード3には、内部に電気的、機械的な接続を果たすための配線が多数配置される部材である。光源装置4は、内視鏡先端から放射される光を駆動させる装置である。ビデオプロセッサ5は、内視鏡1から送られる画像の処理や各回路の同期や処理を行なう。モニター6は、内視鏡1からの画像を出力、表示する。
The
図2は、内視鏡システムのうちの内視鏡冷却装置の構成を示す図である。図2を用いて本実施形態の内視鏡の冷媒循環型冷却機構7について説明する。内視鏡1は、硬性な先端部8と、シャフト部9と、操作部10と、外部装置11(詳細は不図示)とから構成される。先端部8は体内に導入される際の最先端になる部分で、撮像素子等の電気部材が内蔵されている。電気部材が配置されている部材を内視鏡先端部材12と呼ぶ。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an endoscope cooling device in the endoscope system. The refrigerant
内視鏡先端部材12は、電気部材と熱的に接合されている。このため、電気部材の駆動とともに発熱すると、伝熱が起こり内視鏡先端部材12の温度は上昇する。本実施形態では、温度上昇した内視鏡先端部材12を冷却する構成を有している。熱交換機構13は、内視鏡先端部材12と嵌合されていて、内部に冷媒が通る中空構造を有している。
The endoscope
熱交換機構13は金属のような熱伝導率が高い材質で構成される。熱交換機構13の内部に冷媒14が通ることで内視鏡先端部材12と冷媒14との間で熱交換が起こり、内視鏡先端部材12の温度が低下する。この時、冷媒14は熱交換の効率の観点から液体であること、すなわち冷媒は冷却液であることが望ましい。以下、冷媒14は液体を例として説明する。
The
次に、冷媒14の循環について説明する。冷媒14は冷媒循環型冷却機構7内に充填され封止されている。ポンプ50は、冷媒14に圧力を付与して送出する役割を持つ。
Next, the circulation of the refrigerant 14 will be described. The refrigerant 14 is filled and sealed in the refrigerant
ポンプ50によって送出させられた冷媒14は、ポンプ50、第1のチューブ(第1の流路)15、熱交換機構13、チューブ(第2の流路)16、流量測定機構18、チューブ(第2の流路)17、ポンプ50の順に循環する。
The refrigerant 14 sent out by the
このような順番で、冷媒14が循環し、熱交換がされ温度の上昇した冷媒14は、ポンプ50の手前で流量が測定され、ポンプ50に再び戻る。
In this order, the refrigerant 14 circulates, the heat is exchanged, and the temperature of the refrigerant 14 whose temperature has risen is measured before the
換言すると、内視鏡冷却装置は、操作部10と、シャフト部9と、先端部8と、外部装置11とを有する。
先端部8には、熱交換を行う熱交換機構13が設けられている。
ポンプ50から熱交換機構13へ向かって冷媒を流すための第1の流路であるチューブ15と、
熱交換機構13からポンプ50へ向かって冷媒を流すための第2の流路であるチューブ16、17と、が設けられている。
そして、流量測定機構18は、熱交換機構13とポンプ50との間の第2の流路であるチューブ16、17のいずれかの位置に設けられ、冷媒の流量を測定する。
後述する制御手段は、流量測定機構18の出力に応じて、ポンプ50を制御する。
このようにして、冷媒が第1の流路であるチューブ15と、第2の流路であるチューブ16、17とを循環して流れることにより、先端部8を冷却する冷媒循環型冷却機構を構成する。
In other words, the endoscope cooling apparatus includes the
The
A
The flow
The control means described later controls the
In this way, a refrigerant circulation type cooling mechanism for cooling the
チューブ16、17は、内径が数100μm程度のチューブである。冷媒14がチューブ16、17内部を通るとチューブ外の空気と熱交換が行われる。そのため、熱交換機構13で温度の上昇した冷媒14は、ポンプ50に戻るまでにチューブ16、17外の空気と熱交換され、環境温度まで温度が下がる。冷媒14がポンプ50から送り出され、内視鏡先端部材12を冷却し温度上昇するが、チューブ16、17内を流れている経過中に環境温度になり、ポンプ50に戻るという液冷のサイクルである。
The
図3は、流量測定機構18の概略構成を示す図である。図3を用いて流量測定機構18について説明する。流量測定機構18は、チューブ16と、チューブ17と、伝熱ブロック19と、ヒーター20と、熱電対21とで構成される。伝熱ブロック19は、金属ブロックで構成することができる。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the flow
ヒーター20と、熱電対21はそれぞれ2本ずつ電気配線が接続されている。2本ずつの電気配線は、ヒーター電気配線22と、ヒーター電気配線23と、熱電対電気配線24と、熱電対電気配線25である。流量測定は、伝熱ブロック19の温度を熱電対21で測定し算出する。
Two electric wires are connected to each of the
以下に流量測定の詳細を説明する。ヒーター20と、熱電対21と、チューブ16と、チューブ17とは、それぞれ伝熱ブロック19と接触し、接着されている。ヒーター20は、例えば抵抗加熱型のヒーターである。
Details of the flow rate measurement will be described below. The
ヒーター20は、電力が投入されると発熱を起こし、伝熱ブロック19に伝熱する。伝熱ブロック19と、ヒーター20は、共に数mm程度の大きさの部材で構成されている。ヒーター20の温度が上昇し温度が飽和すると、伝熱ブロック19と伝熱ブロック19に接続されている部材とは、ほぼ温度勾配がなくなり一定温度で飽和する。
When power is turned on, the
この状態で冷媒14が伝熱ブロック19内を通ると、熱交換が起こる。これにより、伝熱ブロック19の温度が下げられる。この時、ヒーター20への投入電力と伝熱ブロック19の温度降下分とにより流量が算出できる。なお、伝熱ブロック19は熱伝導率の高い金属で構成されるのが望ましい。
When the refrigerant 14 passes through the
以下に冷媒の流量の算出式を示す。冷媒14を流した状態で、環境温度と伝熱ブロック19との温度差が所定の値となるようにヒーター20の発熱量Pを制御する。流量Fは発熱量Pによって一義的に求められる。
The calculation formula of the refrigerant flow rate is shown below. With the refrigerant 14 flowing, the heat generation amount P of the
流量Fと発熱量Pは実用的な範囲内で、次式で近似することができる。
F=a×P2+b×P+c (a、b、cはそれぞれ定数である)
The flow rate F and the calorific value P can be approximated by the following equations within a practical range.
F = a × P 2 + b × P + c (a, b, and c are constants)
定数a、b、cは環境が同じであれば変化しない。内視鏡内の環境下で一度a、b、cが算出してあれば、その後は、計算式は変更なく利用できる。
流量測定機構18は、シャフト部9の内視鏡長手方向の後方で操作部10直前に配置されることが望ましい。上述のように冷媒14は循環とともに環境温度になるが、流量測定機構18を通過した直後は温度が上がっている。この状態で内視鏡先端部材12内を通過すると内視鏡先端部材12の温度を上昇させてしまうおそれがある。そのため、流量測定機構18は、シャフト部9内で、かつ内視鏡先端部材12から離れた位置に配置することが望ましい。
The constants a, b, and c do not change if the environment is the same. Once a, b, and c are calculated once in the endoscope environment, the calculation formula can be used without change thereafter.
It is desirable that the flow
この構成は2つの利点を有している。1点目の利点は、流量測定機構18をシャフト部9や操作部10等の比較的スペースの多い部位に導入できるため、内視鏡先端の大型化を回避できることである。2点目の利点は、冷却システムに関して気密性が高い状態を保持できることである。
This configuration has two advantages. The first advantage is that since the flow
1点目の利点について説明する。冷媒循環型冷却機構7は、冷媒14が密封されている。このために内部の冷媒14の状態が確認できない。冷媒14の状態を知るには、圧力センサーを導入して圧力を測定するか、内視鏡先端部材12の温度を測定して流量を予測する必要がある。
The first advantage will be described. In the refrigerant circulation
しかしながら、圧力センサーの導入は、センサーのサイズが大きいために、内視鏡自体が大型化してしまう。冷媒循環型冷却機構7が配置される部分のうち内視鏡の先端には多数の部材が配置されている。このため、測温機構を新規に導入すると大型化に繋がる可能性が高いため、望ましくない。
However, the introduction of the pressure sensor increases the size of the endoscope itself due to the large size of the sensor. A number of members are arranged at the distal end of the endoscope in the portion where the refrigerant circulation
本実施形態の構成では、流量測定機構18を配置する位置は、内視鏡の先端には限られない。そのため、スペースに余裕があるシャフト部9や操作部10に、流量測定機構18を配置することが可能となる。この結果、内視鏡先端のサイズアップを回避できる。
In the configuration of the present embodiment, the position where the flow
上述の冷媒循環型冷却機構7の構成は、内部循環型冷却機構26と呼ぶことができる。この構成では、冷媒の循環型の構成が全て操作部10よりも内視鏡先端側に配置されるため、流路が人体内の環境にさらされることがなく、消毒、滅菌の必要がない。そのため、冷媒循環型冷却機構7のメンテナンスがフリーになり使用者の負担を軽減することができる。
The configuration of the refrigerant
2点目の利点について説明する。冷媒循環型冷却機構7では内部に冷媒14が封入されているが、時間の経過とともに冷媒14の漏れや揮発の恐れがある。重要なことは、冷媒循環型冷却機構7を構成する部材とその接続部を少なくし、冷媒14の減少を防ぐことである。そのため、冷媒循環型冷却機構7の流路途中に流量測定のための機構を設けることは望ましくない。本願の構成では流路の外周に流量測定の機構が取り付けられるため、接続部を増やすこと無く冷媒14の状態を確認できる。すなわち、冷媒14の減少を防ぐことのできる流量測定機構18となっている。
The second advantage will be described. In the refrigerant circulation
以上の構成により、冷媒14の流量を測定することが可能になり、流量をコントロールし、必要以上の圧力を印加することを回避できる。この結果、冷媒循環型冷却機構7の寿命を長くすることができる。また、冷媒循環型冷却機構7の異常を検知し、ポンプ駆動の停止と内視鏡先端部材内の電気素子を低電力駆動することで、内視鏡先端の過加熱を防止できる。
With the above configuration, the flow rate of the refrigerant 14 can be measured, the flow rate is controlled, and it is possible to avoid applying an excessive pressure. As a result, the life of the refrigerant
図4に流量測定機構の機能ブロック図を示す。熱電対21で測定したデータは電圧値である。このため、温度として算出するために実測温度算出部28で計算を行う。ここで算出された温度と目標温度格納部(メモリ)30の温度とを温度比較部29にて比較する。この時の比較結果によってヒーター電力を増加、減少もしくは一定にするかを決定する。
FIG. 4 shows a functional block diagram of the flow rate measuring mechanism. The data measured with the
例えば算出温度が目標温度より低い場合はヒーター電力制御部31で電力を上昇することを決定し、ヒーター電力発生部32で高く設定し電力を発生させる。流量算出部33ではヒーター電力発生部32で発生されている電力値より流量を算出する。流量が多いほど投入電力は大きくなる。
For example, when the calculated temperature is lower than the target temperature, the heater
図5を用いてポンプ駆動のフィードバックについて説明する。流量比較部34は、流量測定機構18で測定された流量と、目標流量格納部35に格納された値とを比較する。この時の比較結果によって、ポンプ50の駆動条件を変更するかが決定される。
The pump drive feedback will be described with reference to FIG. The flow
例えば、流量測定機構18で測定された流量が目標流量格納部35に格納されている値よりも少ない場合、ポンプ電圧制御部36でポンプ電圧を上昇することを決定する。そして、ポンプ電圧発生部37で電圧を高く設定し発生させポンプ50を駆動する。
流量比較部34と、目標流量格納部35と、ポンプ電圧制御部36と、ポンプ電圧発生部37とにより、制御手段41を構成する。
For example, when the flow rate measured by the flow
The flow
ポンプ50は、長時間駆動していると流量が上下し、実際の流量が所望流量と異なってしまうことがある。本実施形態では、流量を測定しているので、必要流量を流すことができる。
When the
また、流量が上下すると圧力も上下し、流路に過剰な圧力を加えることもある。流量に関して過剰な圧力を加えると、循環機構にダメージを与えてしまい、循環機構の寿命が短くなってしまうおそれがある。 Further, when the flow rate increases or decreases, the pressure also increases or decreases, and an excessive pressure may be applied to the flow path. If excessive pressure is applied with respect to the flow rate, the circulation mechanism may be damaged, and the life of the circulation mechanism may be shortened.
本実施形態によれば、冷媒14の流量をコントロールし、必要以上の圧力を印加することを回避できる。このため、冷媒循環型冷却機構7の寿命を長くすることができる。
According to this embodiment, it is possible to control the flow rate of the refrigerant 14 and avoid applying more pressure than necessary. For this reason, the lifetime of the refrigerant
図6は本実施形態の動作制御の流れを説明するフローチャートである。図5、図6を用いて、実施形態の冷媒循環型冷却機構7が故障した時の撮像素子駆動条件変更について説明する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of operation control according to this embodiment. An image sensor driving condition change when the refrigerant
ポンプ50が何らかの原因で故障した場合、冷媒14の流量が0になってしまうことが考えられる。この際、冷媒14の流量が0になった状態でポンプ50の駆動を続けると、さらに他のポンプ異常、もしくはその周辺機器の故障を引き起こしてしまう可能性がある。そこで、このような場合、以下の手順により、ポンプ50を停止する。
If the
まず、冷媒循環型冷却機構7の動作を開始する。
ステップS71において、ポンプ50が駆動される。
ステップS72において、流量測定機構18は、流量が0か否かを判定する。
ステップS72の判定結果が、否定判定(No)のとき、すなわち流量が0でないときには、次のサイクルでステップS72において流量判定が再度行われる。
ステップS72の判定結果が肯定判定(Yes)のとき、すなわち流量が0のとき、ステップS73へ進む。
First, the operation of the refrigerant
In step S71, the
In step S72, the flow
When the determination result in step S72 is negative (No), that is, when the flow rate is not 0, the flow rate determination is performed again in step S72 in the next cycle.
When the determination result of step S72 is affirmative (Yes), that is, when the flow rate is 0, the process proceeds to step S73.
ステップS73において、ポンプ50の駆動を完全に停止する。これにより、ポンプ50とその周辺部材が、それ以上悪化するのを防ぐことができる。
ステップS74において、さらに撮像素子40を低電力の条件で駆動する。ポンプ50の駆動が停止すると内視鏡先端の冷却がストップする。このため、先端の温度が上昇する。撮像素子40を低電力の条件で駆動することにより、内視鏡先端が高温になることを防止する。
In step S73, the driving of the
In step S74, the
このようにして、冷媒14の流量が0になった場合には、ポンプ50、撮像素子40への適切な制御が行われるので、内視鏡先端の過加熱を防ぐことが可能となる。
In this manner, when the flow rate of the refrigerant 14 becomes 0, appropriate control of the
図7は、流量測定機構18とポンプ50および撮像素子40の制御機構を説明する機能ブロック図である。撮像素子40の駆動条件を変更するためには、まず、撮像素子電圧調整部38において撮像素子40を低電力駆動にするための投入電力値を決定する。次に、撮像素子電圧発生機39で発生させた電圧を、撮像素子40に印加する。また、ポンプ50の駆動を変更する場合にも、まず、ポンプ電圧制御部36にてポンプ50へ印加する電圧を決定する。そして、ポンプ電圧発生器37を介してポンプ50に電圧を印加する。
FIG. 7 is a functional block diagram for explaining the control mechanism for the flow
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る内視鏡冷却装置を説明する。図8は、本実施形態にかかる内視鏡冷却装置の概略構成を示す図である。本実施形態は上述した第1実施形態とは異なり、ポンプ50を外部装置内に配置している。
(Second Embodiment)
Next, an endoscope cooling apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope cooling apparatus according to the present embodiment. This embodiment differs from the first embodiment described above in that the
図8を用いて外部循環型の冷媒循環型冷却機構27について説明する。上記第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。特に、先端部8と、シャフト部9と、操作部10と、外部装置11とのうち、シャフト部9と、操作部10との記載を省略する。
The external circulation type refrigerant
冷媒循環型冷却機構27を外部循環型として構成する利点は、ポンプ50を空間的余裕があるスペースが存在する光学装置4内に配置できることである。これにより、ポンプ50として、大型で吐出圧力の高いポンプを配置することができる。この結果、冷却性能を向上させることができる。
An advantage of configuring the refrigerant circulation
この際、流量測定機構18は、先端部8以外の場所であって、第2の流路であるチューブ16、17内に配置することができる。
At this time, the flow
また、図示はしていないが、ポンプ・リザーバのような冷媒14を貯めておく機構を設けても良い。ポンプ・リザーバが設けられていると冷媒14を多く貯めておくことができる。このため、揮発性が比較的高く、冷却性能も高い冷媒を選択することが可能になる。このため、冷却性能を高めることができる。 Although not shown, a mechanism for storing the refrigerant 14 such as a pump / reservoir may be provided. When the pump / reservoir is provided, a large amount of the refrigerant 14 can be stored. For this reason, it becomes possible to select a refrigerant having relatively high volatility and high cooling performance. For this reason, cooling performance can be improved.
以上の構成で冷媒循環型冷却機構27内の流量を測定しコントロールすることができ、かつ大きな冷却性能を得られる。そのため内視鏡先端に高電力を必要とする高性能な電気素子を使用可能となり、内視鏡を高機能化できる。
With the above configuration, the flow rate in the refrigerant
以上のように、本発明にかかる内視鏡冷却装置は、冷媒循環型冷却機構の安定制御に有用であり、特に、小型化が求められる内視鏡冷却装置に適している。 As described above, the endoscope cooling apparatus according to the present invention is useful for stable control of the refrigerant circulation type cooling mechanism, and is particularly suitable for an endoscope cooling apparatus that is required to be downsized.
1 内視鏡
2 内視鏡操作部
3 ユニバーサルコード
4 光源装置
5 ビデオプロセッサ
6 モニター
7 冷媒循環型冷却装置
8 先端部
9 シャフト部
10 操作部
11 外部装置
12 内視鏡先端部
13 熱交換機構
14 冷媒
15、16、17 チューブ
18 流量測定機構
19 伝熱ブロック
20 ヒーター
21 熱電対
22、23 ヒーター電気配線
24、25 熱電対電気配線
26 内部循環型冷却機構
27 外部循環型冷却機構
28 実測温度算出部
29 温度比較部
30 目標温度格納部
31 ヒーター電力制御部
32 ヒーター電力発生部
33 流量算出部
34 流量比較部
35 目標流量格納部
36 ポンプ電圧制御部
37 ポンプ電圧発生部
38 撮像素子電圧調整部
39 撮像素子電圧発生部
40 撮像素子
41 制御手段
50 ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記先端部において熱交換を行う熱交換機構と、
冷媒を送り出すポンプと、
前記ポンプから前記熱交換機構へ向かって前記冷媒を流すための第1の流路と、
前記熱交換機構から前記ポンプへ向かって前記冷媒を流すための第2の流路と、
前記熱交換機構と前記ポンプとの間の第2の流路のいずれかの位置に設けられ、前記冷媒の流量を測定する流量測定機構と、
前記流量測定機構の出力に応じて、前記ポンプを制御する制御手段と、
を有し、
前記冷媒が前記第1の流路と前記第2の流路とを循環して流れることにより、前記先端部を冷却する冷媒循環型冷却機構を構成することを特徴とする内視鏡冷却装置。 An endoscope cooling device having an operation part, a shaft part, a tip part, and an external device,
A heat exchange mechanism for exchanging heat at the tip,
A pump for delivering refrigerant;
A first flow path for flowing the refrigerant from the pump toward the heat exchange mechanism;
A second flow path for flowing the refrigerant from the heat exchange mechanism toward the pump;
A flow rate measuring mechanism that is provided at any position of the second flow path between the heat exchange mechanism and the pump and measures the flow rate of the refrigerant;
Control means for controlling the pump according to the output of the flow rate measuring mechanism;
Have
An endoscope cooling apparatus comprising a refrigerant circulation type cooling mechanism that cools the tip portion by circulating the refrigerant through the first flow path and the second flow path.
前記流量測定機構は、前記シャフト部に配置されている内部循環型の前記熱交換機構であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡冷却装置。 The pump is disposed in the operation unit,
The endoscope cooling apparatus according to claim 1, wherein the flow rate measurement mechanism is an internal circulation type heat exchange mechanism disposed in the shaft portion.
前記流量測定機構は、前記外部装置または前記操作部または前記シャフト部に配置されている外部循環型の前記熱交換機構であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡冷却装置。 The pump is disposed in the external device unit,
The endoscope cooling apparatus according to claim 1, wherein the flow rate measuring mechanism is the external circulation type heat exchange mechanism disposed in the external device, the operation unit, or the shaft portion.
さらに、前記流量測定機構は、中空構造の伝熱ブロックと、前記伝熱ブロックに結合されているヒーターと、前記伝熱ブロックに結合されている熱電対と、前記伝熱ブロックの中空部で結合される前記チューブとが、熱的に結合されて構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の内視鏡冷却装置。 The first flow path and the second flow path are configured by tubes,
Further, the flow rate measuring mechanism is coupled at a hollow heat transfer block, a heater coupled to the heat transfer block, a thermocouple coupled to the heat transfer block, and a hollow portion of the heat transfer block. The endoscope cooling apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the tube is configured to be thermally coupled.
The control means stops driving the pump in response to detection of a state in which the flow rate of the refrigerant measured by the flow rate measurement mechanism is substantially zero, and causes the imaging device provided at the tip end portion to operate at low power The endoscope cooling apparatus according to claim 5, wherein the endoscope cooling apparatus is driven.
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JP2011155618A JP2013017770A (en) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Endoscope cooling device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113639930A (en) * | 2021-07-28 | 2021-11-12 | 长江三星能源科技股份有限公司 | Endoscope detection system and endoscope for leakage of tower top low-temperature corrosion heat exchanger |
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2011
- 2011-07-14 JP JP2011155618A patent/JP2013017770A/en not_active Withdrawn
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