JP2851062B2 - Stone crushing equipment - Google Patents

Stone crushing equipment

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JP2851062B2
JP2851062B2 JP1178272A JP17827289A JP2851062B2 JP 2851062 B2 JP2851062 B2 JP 2851062B2 JP 1178272 A JP1178272 A JP 1178272A JP 17827289 A JP17827289 A JP 17827289A JP 2851062 B2 JP2851062 B2 JP 2851062B2
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ceramic vibrator
matching layer
acoustic matching
sound pressure
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修次 鈴木
守 泉
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、結石に衝撃波を照射して結石を破砕し、
結石症の治療を行うための対外衝撃波結石破砕装置(以
下、結石破砕装置と略す。)に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention crushes a calculus by irradiating a shock wave to the calculus,
The present invention relates to an external shock wave calculus crushing device (hereinafter abbreviated as a calculus crushing device) for treating calculus.

(従来の技術) 結石破砕装置を構成する結石破砕用トランスデューサ
は、電気スパーク、電磁誘導、爆薬などを衝撃波源とし
て用いたものが開発されている。その他、近年、圧電セ
ラミックス振動子を使用した結石破砕用トランスデュー
サが、低価格でしかも安定した出力が得られることから
実用化されている。
(Conventional technology) As a calculus breaking transducer constituting a calculus breaking device, one using an electric spark, electromagnetic induction, explosive, or the like as a shock wave source has been developed. In addition, in recent years, a calculus crushing transducer using a piezoelectric ceramic vibrator has been put to practical use because a low-cost and stable output can be obtained.

圧電セラミックス振動子を使用した結石破砕用トラン
スデューサは、複数の凹面圧電セラミックス振動子を用
い、伝播媒質として用いる水とその水を保持するための
水袋を介して患者と接触させ、超音波を放射、集束し、
焦点で衝撃波を発生させている。その焦点に結石を一致
させることにより結石を破砕することができる。
A calculus breaking transducer using a piezoelectric ceramic vibrator uses multiple concave piezoelectric ceramic vibrators to contact water with a patient via water used as a propagation medium and a water bag for holding the water, and radiate ultrasonic waves. Focus,
A shock wave is generated at the focal point. The stone can be broken by matching the stone to its focus.

しかしながら、上述した従来の結石破砕装置における
結石破砕用トランスデューサは、結石破砕に必要な高出
力を得るために大型になり、操作性が低下するという課
題がある。また、結石破砕用トランスデューサの大型化
は、振動子の個数の増加やそれに伴う振動子を駆動する
ためのパルサーの増加、また、結石破砕用トランスデュ
ーサの重量の増加による支持機構の大型化など、ひいて
は結石破砕装置自体の大型化につながり高価格で広い設
置スペースが必要となるなどの課題もある。さらに、小
型の結石破砕用トランスデューサを用いた結石破砕装置
では、衝撃波の出力音圧が不足し破砕能力が低下するこ
とから、衝撃波の照射回数が増え治療に長時間を要する
ので、患者の大きな負担となる。さらに、患者は水およ
び水袋を介して圧電セラミックス振動子を駆動する高電
圧が患者を感電させることが懸念され、安全性に大きな
問題がある。
However, there is a problem that the calculus breaking transducer in the above-described conventional calculus breaking device becomes large in size in order to obtain a high output required for calculus breaking, and the operability is reduced. In addition, the increase in the size of the calculus breaking transducer has led to an increase in the number of vibrators and the accompanying increase in the number of pulsars for driving the vibrators, and an increase in the size of the supporting mechanism due to an increase in the weight of the calculus breaking transducer. There are also problems such as the large size of the calculus crushing device itself, which requires a large installation space at a high price. Furthermore, in a calculus crushing device using a small calculus crushing transducer, the output sound pressure of the shock wave is insufficient and the crushing ability is reduced. Becomes Further, there is a concern that the patient may be electrocuted by the high voltage driving the piezoelectric ceramic vibrator through the water and the water bag, which poses a serious safety problem.

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、従来の結石破砕装置では、結石の破
砕に要する衝撃波を得るために大型の圧電セラミックス
振動子あるいは多数の圧電セラミックス振動子が必要と
なり、重量の増加や高価格になるという課題がある。ま
た、圧電セラミックス振動子が水に接しているため、患
者が感電する虞れがある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional calculus crushing apparatus requires a large-sized piezoelectric ceramic vibrator or a large number of piezoelectric ceramic vibrators to obtain a shock wave required for crushing a calculus. There is a problem of increase and high price. In addition, since the piezoelectric ceramics vibrator is in contact with water, there is a possibility that the patient may receive an electric shock.

本発明は上述した従来の課題を解決するためのもの
で、圧電セラミックス振動子の出力効率を向上させるこ
とができ、さらに安全性を向上させることのできる結石
破砕装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a calculus crushing device capable of improving output efficiency of a piezoelectric ceramic vibrator and further improving safety. .

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、圧電セラミックス振動子と、この圧電セラ
ミックス振動子を駆動して超音波を発生させる駆動回路
と、開口を有しこの開口側に前記圧電セラミックス振動
子の周囲を支持しエアーバッキング構造を構成するケー
ス本体と、このケース本体の前記開口端部に該開口を囲
んで取付けられ前記圧電セラミックス振動子からの超音
波の伝播媒質を収容した収容体とを備えた結石破砕装置
において、前記圧電セラミックス振動子の前記収容体側
の表面に、5〜9×106Kg/m2・sの音響インピーダンス
を有する絶縁体の音響マッチング層を形成したものであ
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a piezoelectric ceramic vibrator, a driving circuit for driving the piezoelectric ceramic vibrator to generate ultrasonic waves, and an opening having an opening. A case main body that supports the periphery of the piezoelectric ceramic vibrator and forms an air backing structure, and is attached to the opening end of the case main body so as to surround the opening and accommodates a propagation medium of ultrasonic waves from the piezoelectric ceramic vibrator. in lithotripsy apparatus and a the container, forming said the surface of the receiving side of the piezoelectric ceramic vibrator, an acoustic matching layer of the insulator having an acoustic impedance of 5~9 × 10 6 Kg / m 2 · s It was done.

(作 用) 本発明では、圧電セラミックス振動子の収容体側の表
面に、5〜9×106Kg/m2・sの音響インピーダンスを有
する絶縁体の音響マッチング層を形成したので、圧電セ
ラミックス振動子の出力効率を向上させることができ、
さらに安全性を向上させることができる。
(Operation) In the present invention, an acoustic matching layer made of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9 × 10 6 Kg / m 2 · s is formed on the surface of the piezoelectric ceramic vibrator on the side of the container. The output efficiency of the child can be improved,
Further, safety can be improved.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の結石破砕装置を説明する
ための図である。
FIG. 1 is a view for explaining a calculus breaking device according to one embodiment of the present invention.

同図において、1は開口1aを有するケース本体を示し
ている。このケース本体1内の開口1a側には、凹面状の
圧電セラミックス振動子2が凹面部分を開口1aに向けて
その周辺部が支持されて固定されている。これにより、
圧電セラミックス振動子2は、凸面状の背面がケース本
体1内の空気に接しているエアーバッキング構造とされ
ている。また、圧電セラミックス振動子2の表裏面の電
極には、パルサー3からのリード線4、4がそれぞれ接
続されており、パルサー3からの高電圧パルスがリード
線4、4を介して圧電セラミックス振動子2に供給さ
れ、これにより圧電セラミックス振動子2が駆動され
る。また、圧電セラミックス振動子2の凹面表面には、
たとえばエポキシ樹脂などの絶縁体により音響マッチン
グ層5が形成されている。ケース本体1の開口1aの端部
には、ゴム製の液体収容袋6が開口1aを囲んで取付けら
れており、液体収容袋6内は、圧電セラミックス振動子
2からの衝撃波である超音波の伝播媒質としてたとえば
水などの液体7が充填されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a case main body having an opening 1a. On the side of the opening 1a in the case body 1, a concave-shaped piezoelectric ceramic vibrator 2 is fixed with its concave portion facing the opening 1a and its peripheral portion supported. This allows
The piezoelectric ceramic vibrator 2 has an air backing structure in which a convex back surface is in contact with air in the case body 1. Lead wires 4 and 4 from a pulsar 3 are connected to the electrodes on the front and back surfaces of the piezoelectric ceramic vibrator 2, respectively. The piezoelectric ceramic vibrator 2 is driven. Also, on the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator 2,
For example, the acoustic matching layer 5 is formed of an insulator such as an epoxy resin. At the end of the opening 1a of the case body 1, a rubber liquid storage bag 6 is attached so as to surround the opening 1a. A liquid 7 such as water is filled as a propagation medium.

そしてこのように構成された結石破砕装置は、液体収
容袋6を患者の代表Aに接触させ、圧電セラミックス振
動子2をパルサー3からの高電圧パルスにより駆動して
超音波を発生させ、その焦点で発生する衝撃破を腎臓B
内の結石Cに照射して結石Cを破砕する。
The calculus crushing device thus configured contacts the liquid storage bag 6 with the representative A of the patient, drives the piezoelectric ceramic vibrator 2 by a high voltage pulse from the pulser 3, generates ultrasonic waves, and focuses on the ultrasonic waves. Rupture caused by kidney B
The stones C in the inside are irradiated to crush the stones C.

次に、上述した圧電セラミックス振動子2の凹面表面
に形成した音響マッチング層5の条件について説明す
る。
Next, conditions of the acoustic matching layer 5 formed on the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator 2 will be described.

第2図は一例として共振周波数が500KHzの圧電セラミ
ックス振動子に形成した音響マッチング層の音響インピ
ーダンスとそれによって得られる相対的な正の出力音圧
の関係を示す図である。なお、音響マッチング層の厚さ
は、1/4波長を基に縦波音速から算出し、約1.5mmとし
た。
FIG. 2 is a diagram showing, as an example, the relationship between the acoustic impedance of an acoustic matching layer formed on a piezoelectric ceramic vibrator having a resonance frequency of 500 KHz and the relative positive output sound pressure obtained thereby. In addition, the thickness of the acoustic matching layer was calculated from the longitudinal wave velocity based on the 1/4 wavelength, and was about 1.5 mm.

同図に示すように、正の出力音圧は、音響マッチング
層の音響インピーダンスが約7×106Kg/m2・sで最大値
を示し、音響マッチング層を形成しない場合の約1.7倍
が得られる。
As shown in the figure, the positive output sound pressure shows the maximum value when the acoustic impedance of the acoustic matching layer is about 7 × 10 6 Kg / m 2 · s, which is about 1.7 times that when the acoustic matching layer is not formed. can get.

したがって、上述の結果を基にして、直径約100mm、
厚さ4mm、共振周波数約500KHz、曲率半径180mmの凹面状
の圧電セラミックス振動子を使用し、この圧電セラミッ
クス振動子に音響インピーダンスが7×106Kg/m2・sの
音響マッチング層を形成した。
Therefore, based on the above results, about 100 mm in diameter,
Using a concave piezoelectric ceramic vibrator with a thickness of 4 mm, a resonance frequency of about 500 KHz, and a radius of curvature of 180 mm, an acoustic matching layer with an acoustic impedance of 7 × 10 6 Kg / m 2 s was formed on this piezoelectric ceramic vibrator. .

この音響マッチング層を形成した圧電セラミックス振
動子の焦点における出力音圧波形を第3図(a)に、ま
た、音響マッチング層を形成していない圧電セラミック
ス振動子の焦点における出力音圧波形を第3図(b)に
示す。なお、駆動パルスは、電圧が比較的低く、約50V
で2波長程度であり、周波数成分が主に500KHZのパルス
を用いた。
FIG. 3A shows the output sound pressure waveform at the focal point of the piezoelectric ceramic vibrator having the acoustic matching layer formed thereon, and FIG. 3A shows the output sound pressure waveform at the focal point of the piezoelectric ceramic vibrator having no acoustic matching layer formed thereon. 3 (b). The driving pulse has a relatively low voltage of about 50 V
, And a pulse having a frequency component of mainly 500 KHZ was used.

これらの図から明らかなように、本発明の第3図
(a)に示す音響マッチング層を形成した圧電セラミッ
クス振動子の正の最大出力音圧は、6.1barとなり、第3
図(b)に示す音響マッチング層を形成していない圧電
セラミックス振動子の正の最大出力音圧3.6barの約1.7
倍の出力音圧が得られた。
As is clear from these figures, the positive maximum output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator having the acoustic matching layer shown in FIG.
The positive maximum output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator without the acoustic matching layer shown in FIG.
Double output sound pressure was obtained.

次に、約2000Vの高電圧パルスで駆動した場合を第4
図(a)、(b)に示す。なお、第4図(a)は上述の
音響マッチング層を形成した圧電セラミックス振動子の
正の出力音圧波形、第4図(b)は音響マッチング層を
形成していない圧電セラミックス振動子の正の出力音圧
波形を示す。なお、波形が急激な立上りとなるので、時
間軸を拡大して示した。また、これらの波形は出力音圧
が増加したことにより非線形現象が強く現れ、焦点で衝
撃波が形成されたことを示している。
Next, the case of driving with a high voltage pulse of about 2000 V
These are shown in FIGS. FIG. 4 (a) shows the positive output sound pressure waveform of the piezoelectric ceramic vibrator having the acoustic matching layer formed thereon, and FIG. 4 (b) shows the positive output sound pressure waveform of the piezoelectric ceramic vibrator having no acoustic matching layer formed thereon. 3 shows an output sound pressure waveform of the first embodiment. Since the waveform has a sharp rise, the time axis is shown enlarged. In addition, these waveforms indicate that the output sound pressure has increased and nonlinear phenomena strongly appear, and that a shock wave has been formed at the focal point.

これらの図から明らかなように、本発明の第4図
(a)に示す音響マッチング層を形成した圧電セラミッ
クス振動子の正の最大出力音圧は、560barとなり、第4
図(b)に示す音響マッチング層を形成していない圧電
セラミックス振動子の正の最大出力音圧390barの約1.4
倍の出力音圧が得られた。この増加率が第3図の場合と
異なるのは、低電圧のパルスの駆動では出力音圧が駆動
電圧にほぼ比例するが、高電圧では非線形現象のために
衝撃波を形成し、より高電圧になるに従い出力音圧が飽
和する傾向を示すためである。
As is clear from these figures, the maximum positive output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator having the acoustic matching layer shown in FIG.
The maximum positive output sound pressure of 390 bar of the piezoelectric ceramics vibrator without the acoustic matching layer shown in FIG.
Double output sound pressure was obtained. The difference between this increase rate and the case of FIG. 3 is that the output sound pressure is almost proportional to the drive voltage when driving a low-voltage pulse, but a shock wave is formed due to a non-linear phenomenon at a high voltage, and a higher voltage is applied. This is because the output sound pressure tends to be saturated as it becomes.

次に、圧電セラミックス振動子による衝撃波の破砕力
と音響マッチング層の音響インピーダンスとの関係につ
いて説明する。
Next, the relationship between the breaking force of the shock wave by the piezoelectric ceramic vibrator and the acoustic impedance of the acoustic matching layer will be described.

結石を模擬した人工のモデル結石を用いた破砕実験を
行い、衝撃波の照射回数を比較した。破砕力と衝撃波の
関係は、衝撃波の出力音圧が大きくさらに立上り時間が
短いほど破砕力が大きいとされている。衝撃波は、出力
音圧が大きいほど非線形の効果が大きいことから、立上
り時間が短くなり破砕力が増大する。
Fracture experiments using artificial model stones simulating stones were performed, and the number of shock wave irradiations was compared. The relationship between the crushing force and the shock wave is that the larger the output sound pressure of the shock wave and the shorter the rise time, the greater the crushing force. The shock wave has a larger nonlinear effect as the output sound pressure increases, so that the rise time is shortened and the crushing force is increased.

第5図に破砕力と音響マッチング層の音響インピーダ
ンスとの関係を示す。なお、破砕力は最大破砕力の平均
値を100として示した。
FIG. 5 shows the relationship between the crushing force and the acoustic impedance of the acoustic matching layer. In addition, the crushing force was shown by setting the average value of the maximum crushing force to 100.

同図に示すように、音響マッチング層の音響インピー
ダンスを3×106Kg/m2・sとした場合は、最大破砕力が
得られる7×106Kg/m2・sの場合より衝撃波の出力音圧
が低下して非線形の効果も小さく立上り時間が大きくな
ることから破砕力が最大破砕力の20〜30%低下した。ま
た、音響マッチング層の音響インピーダンスを11×106K
g/m2・sとした場合にも、その破砕力が最大破砕力の20
〜30%低下した。
As shown in the figure, when the acoustic impedance of the acoustic matching layer is set to 3 × 10 6 Kg / m 2 s, the shock wave is more intense than the case of 7 × 10 6 Kg / m 2 s where the maximum crushing force is obtained. Since the output sound pressure was reduced and the nonlinear effect was small and the rise time was long, the crushing force was reduced by 20 to 30% of the maximum crushing force. The acoustic impedance of the acoustic matching layer is set to 11 × 10 6 K
g / m 2 · s, the crushing force is 20 times the maximum crushing force.
Fell by ~ 30%.

このように音響インピーダンスが5〜9×106Kg/m2
sの音響マッチング層を圧電セラミックス振動子に形成
することにより、その破砕力は最大破砕力のほぼ10%以
下の低下に押えることができる。
Thus, the acoustic impedance is 5-9 × 10 6 Kg / m 2 ·
By forming the s acoustic matching layer on the piezoelectric ceramic vibrator, the crushing force can be suppressed to about 10% or less of the maximum crushing force.

次に、上述の音響マッチング層の形成プロセスについ
て説明する。
Next, a process for forming the above-described acoustic matching layer will be described.

まず、凹面状の圧電セラミックス振動子を予めケース
本体に接着固定し、音響マッチング層となる材料のたと
えば液状のエポキシ樹脂を圧電セラミックス振動子の凹
面状の中央部分に流し込む。
First, a concave piezoelectric ceramic vibrator is bonded and fixed to the case body in advance, and a material serving as an acoustic matching layer, for example, a liquid epoxy resin is poured into the concave central portion of the piezoelectric ceramic vibrator.

次に、圧電セラミックス振動子の凹面の曲率半径より
形成すべき音響マッチング層の厚さだけ小さい曲率半径
の凸面を有する金型を用意し、この金型を、その凸面を
下にして、つまり圧電セラミックス振動子の凹面と金型
の凸面とが一致するように配置してエポキシ樹脂を押し
付ける。このとき、金型は、圧電セラミックス振動子か
ら形成すべき音響マッチング層の厚さ寸法だけ浮かせた
状態で固定し、この状態を保持してエポキシ樹脂を硬化
させる。
Next, a mold having a convex surface having a radius of curvature smaller by the thickness of the acoustic matching layer to be formed than the radius of curvature of the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator is prepared. The concave surface of the ceramic vibrator and the convex surface of the mold are arranged so as to coincide with each other, and the epoxy resin is pressed. At this time, the mold is fixed in a state of being floated by the thickness of the acoustic matching layer to be formed from the piezoelectric ceramic vibrator, and the epoxy resin is cured while maintaining this state.

そしてエポキシ樹脂が硬化した後、金型を離型するこ
とにより音響マッチング層が得られる。なお、金型は、
その表面をテフロンコーティング処理を施したものが音
響マッチング層との離型に容易で適している。
After the epoxy resin is cured, the acoustic matching layer is obtained by releasing the mold. The mold is
One whose surface is subjected to Teflon coating treatment is easy and suitable for releasing from the acoustic matching layer.

したがって、この実施例では、圧電セラミックス振動
子の表面に、5〜9×106Kg/m2・sの音響インピーダン
スを有する絶縁体の音響マッチング層を形成したので、
圧電セラミックス振動子の出力効率を向上させることが
でき、さらに安全性を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9 × 10 6 Kg / m 2 s was formed on the surface of the piezoelectric ceramic vibrator.
The output efficiency of the piezoelectric ceramic vibrator can be improved, and the safety can be further improved.

なお、上述した実施例では、音響マッチング層を1層
のエポキシ樹脂で構成したが、この音響マッチング層の
上にさらに第2の樹脂層を形成することにより、音響マ
ッチング層の吸水による絶縁抵抗の減少を防止するとが
できる。第2の樹脂層としては、音響インピーダンスが
2〜4×106Kg/m2・sを有し耐水性の良好なエポキシ樹
脂やフッ素樹脂が使用され、その厚さが1/4波長程度と
なるように形成する。
In the above-described embodiment, the acoustic matching layer is formed of one layer of epoxy resin. However, by forming a second resin layer on the acoustic matching layer, the insulation resistance of the acoustic matching layer due to water absorption can be reduced. A decrease can be prevented. As the second resin layer, an epoxy resin or a fluorine resin having an acoustic impedance of 2 to 4 × 10 6 Kg / m 2 · s and having good water resistance is used, and its thickness is about 1/4 wavelength. It forms so that it may become.

上述の第2の樹脂層を厚さ約1.3mmで形成した場合、
圧電セラミックス振動子の出力は低下することなく、ま
た長期の使用にも十分な絶縁が得られ、より高い安全性
が達成できた。
When the above-mentioned second resin layer is formed with a thickness of about 1.3 mm,
The output of the piezoelectric ceramic vibrator did not decrease, and sufficient insulation was obtained for long-term use, and higher safety was achieved.

なお、第2の樹脂層をさらに簡単に形成する方法とし
て、音響マッチング層の表面にフッ素樹脂を厚さ約0.00
2〜0.05mm程度塗布することにより形成してもよい。
As a method of forming the second resin layer more simply, a fluororesin having a thickness of about 0.00
It may be formed by applying about 2 to 0.05 mm.

この場合でも、音響マッチング層の吸水を防止するこ
とができ、音響マッチング層の絶縁抵抗を維持すること
ができる。
Even in this case, water absorption of the acoustic matching layer can be prevented, and the insulation resistance of the acoustic matching layer can be maintained.

また、上述した実施例では、圧電セラミックス振動子
として、その形状が凹面状のものについて説明したが、
平面状の圧電セラミックス振動子を用いてもよことは勿
論であり、その場合でも同様の効果を得ることができ
る。
Further, in the above-described embodiment, the piezoelectric ceramic vibrator is described as having a concave shape.
It goes without saying that a planar piezoelectric ceramic vibrator may be used, and the same effect can be obtained in such a case.

[発明の効果] 以上説明したように本発明の結石破砕装置は、圧電セ
ラミックス振動子の表面に、5〜9×106Kg/m2・sの音
響インピーダンスを有する絶縁体の音響マッチング層を
形成したので、圧電セラミックス振動子の出力効率を向
上させることができ、さらに安全性を向上させることが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, the calculus crushing apparatus of the present invention has an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9 × 10 6 Kg / m 2 · s on the surface of a piezoelectric ceramic vibrator. Since it is formed, the output efficiency of the piezoelectric ceramic vibrator can be improved, and the safety can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の結石破砕装置を説明するた
めの側面断面図、第2図は音響マッチング層の音響イン
ピーダンスと出力音圧との関係を示す図、第3図
(a)、第4図(a)は第1図の結石破砕装置における
音響マッチング層を形成した圧電セラミックス振動子の
出力音圧を説明するための図、第3図(b)、第4図
(b)は比較例として音響マッチング層を形成していな
い圧電セラミックス振動子の出力音圧を説明するための
図、第5図は圧電セラミックス振動子による破砕力と音
響マッチング層の音響インピーダンスとの関係を示す図
である。 1……ケース本体、1a……開口、2……圧電セラミック
ス振動子、3……パルサー、5……音響マッチング層、
6……液体収容袋、7……液体。
FIG. 1 is a side sectional view for explaining a calculus breaking device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an acoustic impedance of an acoustic matching layer and an output sound pressure, and FIG. 4 (a) is a diagram for explaining the output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator having the acoustic matching layer formed in the calculus crushing device of FIG. 1, and FIGS. 3 (b) and 4 (b). FIG. 5 is a diagram for explaining the output sound pressure of a piezoelectric ceramic vibrator having no acoustic matching layer as a comparative example, and FIG. 5 shows the relationship between the crushing force of the piezoelectric ceramic vibrator and the acoustic impedance of the acoustic matching layer. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Case main body, 1a ... Opening 2 ... Piezoelectric ceramic vibrator, 3 ... Pulser 5, 5 ... Acoustic matching layer,
6: Liquid storage bag, 7: Liquid.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】圧電セラミックス振動子と、 この圧電セラミックス振動子を駆動して超音波を発生さ
せる駆動回路と、 開口を有しこの開口側に前記圧電セラミックス振動子の
周囲を支持しエアーバッキング構造を構成するケース本
体と、 このケース本体の前記開口端部に該開口を囲んで取付け
られ前記圧電セラミックス振動子からの超音波の伝播媒
質を収容した収容体とを備えた結石破砕装置において、 前記圧電セラミックス振動子の前記収容体側の表面に、
5〜9×106Kg/m2・sの音響インピーダンスを有する絶
縁体の音響マッチング層を形成したことを特徴とする結
石破砕装置。
A piezoelectric ceramic vibrator; a driving circuit for driving the piezoelectric ceramic vibrator to generate ultrasonic waves; an air backing structure having an opening and supporting the periphery of the piezoelectric ceramic vibrator on the opening side. A case main body comprising: a case main body; and a housing body which is attached to the opening end of the case main body so as to surround the opening and stores a propagation medium of ultrasonic waves from the piezoelectric ceramic vibrator. On the surface of the piezoelectric ceramic vibrator on the container side,
A calculus crushing device comprising an insulating acoustic matching layer having an acoustic impedance of 5 to 9 × 10 6 Kg / m 2 · s.
JP1178272A 1989-07-11 1989-07-11 Stone crushing equipment Expired - Lifetime JP2851062B2 (en)

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