CN104970826A - 超声探头 - Google Patents
超声探头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104970826A CN104970826A CN201510162239.3A CN201510162239A CN104970826A CN 104970826 A CN104970826 A CN 104970826A CN 201510162239 A CN201510162239 A CN 201510162239A CN 104970826 A CN104970826 A CN 104970826A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- shell
- ultrasonic probe
- heat pipe
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
- A61B8/546—Control of the diagnostic device involving monitoring or regulation of device temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
- G01N29/326—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2406—Electrostatic or capacitive probes, e.g. electret or cMUT-probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52079—Constructional features
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
在此公开了一种超声探头,所述超声探头被配置为经由热管和散热器将由换能器所产生的热释放到超声探头的外部。超声探头包括:外壳;换能器,被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述外壳的内部;热管,被配置为传递由所述换能器所产生的热;散热器,连接到所述热管,并被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部;以及分隔壁,被配置为使所述外壳的内部空间分隔开。
Description
本申请要求于2014年4月14日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0044454号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
示例性实施例涉及一种被配置为能够诊断疾病的超声诊断设备的超声探头。
背景技术
超声诊断设备是这样一种设备:其被配置为能够朝着对象内部的目标部位发射超声波,并通过接收反射的超声回波信号来获得关于软组织的血流的横截面的图像。
与其他图像诊断设备(诸如x射线设备、CT扫描仪(计算机断层扫描仪)、MRI(磁共振成像)和核诊断设备)相比,超声诊断设备以相对小的尺寸设置并且通常比较便宜,同时能够实时地显示诊断图像。此外,由于没有辐射暴露,使得超声诊断设备的安全性级别相对高,因此,超声诊断设备被广泛用于心脏、腹部和泌尿***的诊断以及妇科诊断。
超声诊断设备包括超声探头,超声探头被配置为能够朝着对象发射超声波以获得对象内部的图像,并获得从对象的身体部位反射的超声回波信号。
通常,被配置为能够通过将电能转换为机械振动能而产生超声波的压电材料被广泛用于换能器中,而换能器被配置为用于从超声波探头产生超声波。
近来,正在开发一种新概念的换能器cMUT(capacitive MicromachinedUltrasonic Transducer,电容式微加工超声换能器)。
作为一种被配置为能够通过利用成百上千个微加工薄膜的振动来发送和/或接收超声波的新概念的换能器,cMUT基于MEMS(Micro ElectroMechanical System,微机电***)技术进行制造。在被用于一般的半导体工艺中的半导体的板上形成下电极然后在具有下电极的绝缘层的上部形成气隙之后,当在该气隙之上设置有大约几埃(angstrom)至几千埃的厚度的薄膜以及上电极时,则形成了电容器,从而在下电极与上电极之间设置有所述气隙。
当将交流电施加到如上所述地制造的电容器时,薄膜振动,由此形成超声波。相反,在薄膜因外界超声波而振动的情况下,电容器的电容发生变化,通过检测到电容的变化而接收到超声波。
这样的cMUT具备大约几十微米的量级的直径,因此,即使在布置几万个cMUT的情况下,其尺寸也可仅为大约几毫米。此外,通过单个制造过程,几万个传感器能够同时精确地布置在期望的位置,由于cMUT元件通过芯片结合方法(诸如倒装芯片结合)连接到ASIC,以将电信号施加到cMUT,因此可解决由传统的配线导致的过程复杂度方面的问题。
这样的cMUT可适合用于最近流行的二维阵列换能器的制造,从而为多通道换能器的发展作出贡献。
当换能器通道的数量小时,由为了驱动探头而设置的电路产生的热可小于大约1W,这是可通过探头壳被自然释放的水平。然而,当换能器设置有多通道时,由所述电路产生的热的量可增加至大约7W的水平,因此需要研发散发并减少来自超声探头的热的技术。
发明内容
因此,一个或更多个示例性实施例的一方面在于提供一种超声探头,该超声探头被配置为经由热管和散热单元将由换能器产生的热释放到超声探头的外部。
示例性实施例的其他方面一部分将在下面的描述中进行阐述,一部分将通过描述而显而易见,或者可通过示例性实施例的实践而了解。
根据一个示例性实施例,一种超声探头包括外壳、换能器、热管、散热器和分隔壁。所述换能器可被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述散热器可被连接到所述热管,并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部。所述分隔壁可使所述外壳的内部空间分隔开。
所述超声探头还可包括设置在所述外壳的内部的电气装置,所述分隔壁可使其中设置有电气装置的第一空间与其中设置有散热器的第二空间分隔开。
所述超声探头还可包括:电缆,电连接到所述电气装置;电缆延伸部,设置在所述外壳的后部,以使所述电缆延伸到所述外壳的外部,其中,所述电缆延伸部可被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
所述热管还可被配置为促进由所述换能器所产生的热沿第一方向的传递,所述第一方向与产生的超声波的发射方向相差至少90度。
被配置为促进空气通过的通气孔可设置在所述外壳上,并且所述通气孔还可被配置为覆盖所述散热器。
所述散热器可包括散热翅片,所述散热翅片被配置为使经由所述热管传递的热分散。
所述超声探头还可包括散热风扇,所述散热风扇被配置为将由所述散热翅片分散的热释放到所述外壳的外部。
根据另一示例性实施例,一种超声探头包括外壳、换能器、热管和散热器。所述换能器可被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述散热器可连接到所述热管,并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部。所述散热器可被定位成使得所述外壳的内部空间被分割。
所述超声探头还可包括设置在所述外壳的内部的电气装置,其中,所述散热器可被定位成使其中设置有电气装置的空间被隔离开。
所述超声探头还可包括:电缆,电连接到所述电气装置;电缆延伸部,设置在所述外壳的后部,以使所述电缆延伸到所述外壳的外部。所述电缆延伸部可被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
所述散热器的形状可被设置为与所述外壳的形状一致。
根据另一示例性实施例,一种超声探头包括第一外壳、换能器、热管和第二外壳。所述换能器可被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述第一外壳的内部。所述热管可被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递。所述第二外壳可连接到所述热管,并可被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述第二外壳的外部。
所述第二外壳可由铝、铜以及铝和铜的合金中的至少一种形成。
所述超声探头还可包括:电气装置;电缆,电连接到所述电气装置;电缆延伸部,设置在所述第二外壳的后部,使得所述电缆延伸到所述第二外壳的外部。所述电缆延伸部可被定位成使得所述电缆不与所述热管发生干涉。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述,这些和/或其他方面将变得明显和更加容易理解,在附图中:
图1是示意性地示出超声探头的一个示例性实施例的结构的图。
图2是示出了图1的超声探头被抓握时的样子的图。
图3是示意性地示出根据另一示例性实施例的超声探头的替代结构的图。
图4是示出了图3的超声探头被抓握时的样子的图。
图5是示出热管的操作原理的图。
图6、图7和图8是示意性地示出超声探头的另一示例性实施例的结构的图。
图9是示意性地示出超声探头的又一示例性实施例的结构的图。
图10是示出图9的超声探头的第二外壳的透视图。
具体实施方式
现在将详细说明示例性实施例,示例性实施例的示例在附图中示出,在附图中,相同的标号始终指示相同的元件。
图1是示意性地示出超声探头的示例性实施例的结构的图,图2是示出图1的超声探头被抓握时的样子的图,图3是示出图1中示出的超声探头的被部分改变的结构的图,图4是示出图3的超声探头被抓握时的样子的图。
参照图1、图2、图3和图4,超声探头包括:换能器10;热管20,用于促进由换能器10所产生的热的传递;散热单元(在此也被称为“散热器”)30,用于将经由热管20传递的热释放到超声探头的外部。
关于换能器10的一个示例性实施例,可使用磁致伸缩式超声换能器或压电式超声换能器,磁致伸缩式超声换能器被配置为利用通常与传统的探头设备结合使用的磁性物质的磁致伸缩效应,压电式超声换能器被配置为利用压电物质的压电效应。或者,也可使用电容式微加工超声换能器(以下被称为cMUT),cMUT被配置为通过使用成百上千个微加工薄膜的振动来发送/接收超声波。
热管20被配置为促进在换能器10中产生的热沿y轴方向(即,与超声波的发射方向相反的方向)的传递。
图5是示出热管20的操作原理的图。
热管20是一种通过将工作流体注入到具有管状并被设置为处于真空状态的密封容器中而进行制造的装置。
热管20内的工作流体被配置为传递热,同时以两相存在。
参照图5,当热被施加到热管20的蒸发单元(在此也被称为“蒸发器”)21时,热经由外壁通过热传导被传递到热管20的内部。
即使在热管20的内部温度低时,也会在管芯(wick)23的表面发生工作流体的蒸发,这提供了高压。
由于工作流体的蒸发导致在蒸发单元21处气体的密度和压力增加,因此,在中央部分,在朝着气体的密度和压力相对较低的冷凝单元(在此也被称为“冷凝器”)22的方向的气体流动路径中形成压力梯度,因而气体进行运动。
此时,运动的气体携带与蒸发的潜热的量等量的热。
随着运动到冷凝单元22的气体在温度相对较低的冷凝单元的内壁冷凝,热被释放,然后气体恢复到液态。
恢复到液态的工作流体借助管芯23的毛细力或通过重力通过管芯23的内部的气孔再次朝着蒸发单元21运动。
随着如上所述的过程重复进行,热传递持续发生。
热管20的蒸发单元21被安装为使得蒸发单元21与散热板(heat spreader)11接触,散热板11被配置为吸收在换能器10中产生的热,热管20被配置为通过执行如上所述的热传递过程而将在换能器10中产生的热传递到超声探头的后部。
均热器11可由具有相对高的热导率的金属材料(诸如铝)形成。均热器11与产生热的换能器10热接触,并被配置为吸收在换能器10中产生的热。
热管20被配置为在***到均热器11预定深度的同时与均热器11接触,以有效地促进均热器11所吸收的热的传递。
经由热管20传递的热通过散热单元30释放到超声探头的外部,散热单元30设置在热管20的冷凝单元22处。
参照图1,散热单元30包括由金属材料形成同时具有板的形状的多个翅片31,以分散从热管20传递的热。
热管20的冷凝单元22被配置为与散热单元30的翅片31接触,当随着运动到冷凝单元22的气体在温度相对低的冷凝单元22的内壁冷凝,热被释放时,从热管20的冷凝单元22释放的热通过翅片31被分散。
散热风扇40可邻近于散热单元30设置。散热风扇40被配置为将由散热翅片31分散的热释放到外部,以另外提高散热性能。
外壳70被设置为形成超声探头的壳体,如图1所示,空气可经其通过的多个通气孔60可形成在外壳70上,以围绕其中设置有散热单元30的空间。
从散热单元30释放的热可因经由通气孔60的空气流通被排放到外部。
在安装有散热风扇40的情况下,散热风扇40能够通过产生强制气流而帮助提高排热效率。
由于形成有通气孔60,所以外部空气可经由通气孔60被吸入到外壳70的内部,此时,灰尘或异物也可能会经由通气孔60被吸入。
这样的灰尘或异物的吸入会对设置在超声探头内部的电气装置110(诸如印刷电路板)产生不良影响,因此,如图1所示,通过在外壳70的内部安装分隔壁50,电气装置110所在的空间可被隔离开,从而可解决这样的问题。
通气孔60形成在外壳70的邻近于散热单元30的部分,因此,分隔壁50设置在使散热单元30与电气装置110分隔开的这样的位置。
散热单元30通过分隔壁50与电气装置110分隔开,电缆80被设置为穿透分隔壁50,电缆80被配置为将电信号施加到电气装置110和/或从电气装置110接收电信号。
如图1所示,电连接到电气装置110的电缆80通过电缆延伸单元(在此也被称为“电缆延伸部”)90延伸到超声探头的外部,电缆延伸单元90设置在超声探头的后端。
虽然在图1中,电缆延伸单元90设置在超声探头的后端的中央部分,但是电缆延伸单元90可偏心地设置在超声探头的后端,从而可防止电缆80与热管20和/或散热单元30发生干涉。上述情形可在图3中示出的超声探头中得到确认。
在这方面,设置换能器10的部分被定义为超声探头的前端,而相反侧,即,设置电缆延伸单元90的部分被定义为超声探头的后端。
在图1中,为了另外加强散热性能,可设置散热翅片100,散热翅片100被设置为与均热器11接触,并被配置为释放均热器11吸收的热。
如图1所示,两组散热翅片100可邻近于外壳70的内侧表面设置,散热翅片100可由具有相对高的热导率的金属材料(诸如,比方说铝)形成。
散热翅片100被配置为通过外壳70利用热传导而将在均热器11中吸收的热释放到外壳70的外部。一般而言,因为散热翅片100的热导率大于外壳70的热导率并且外壳70的热导率大于外部空气的热导率,所以散热翅片100的热通过外壳70借助热传导而被传递并释放到外壳70的外部。
在图2中,示出了用手抓握图1中示出的超声探头的样子。抓握超声探头的手的形状以虚线示出。
如图2所示,超声探头的使用者能够抓握超声探头,以避免覆盖为了进一步有效地释放热而形成通气孔60的部分,并且外壳的形状可被设计为有助于这样的抓握。
图3中示出的超声探头被称为图1中示出的超声探头的替代示例性实施例,热管20连接到相对于均热器11的中央部分偏心的区域。
在图1中,通气孔60在邻近于散热单元30的区域中形成在外壳70的后端部分,而在图3中,热管20相对于均热器11偏心地安装,因此,通气孔60仅形成在外壳70的表面的一部分,即,形成在外壳70的邻近于散热单元30的部分。
具体而言,在图1中,通气孔60形成在外壳70的后端,而在图3中,通气孔60相对于外壳70的一侧表面沿垂直方向形成。
如上所述,当空气通过通气孔60被吸入时,外部灰尘或异物也可能会被吸入,并且外部灰尘或异物会对电气装置110产生不良影响,因此,与图1类似,在外壳70的内部安装分隔壁50。
分隔壁50被设置为保护电气装置110免受从外部被吸入的灰尘或异物的影响,如图3所示,分隔壁50可沿着y轴方向形成。
散热单元30和电气装置110通过分隔壁50彼此分隔开,而热管20被设置为穿透分隔壁50的一部分。
当如图3所示热管20被偏心地安装时,电气装置110和/或散热翅片100可被偏心地设置在与安装热管20的区域相对的区域。
因此,电缆80从其中延伸到外部的电缆延伸单元90同样偏心地设置在超声探头的后端,继而可防止电缆80与热管20和散热单元30发生干涉。
图6是示意性地示出超声探头的另一示例性实施例的结构的图,图7和图8是示意性地示出图6中示出的超声探头的各个替代结构的图,图9是示意性地示出超声探头的又一示例性实施例的结构的图。
与图1、图2、图3和图4中示出的超声探头的结构相比较,提供的图6、图7、图8和图9示出了作为主要结构的热管20和散热单元30而省略了热管20和散热单元30以外的其他结构。
关于图6中示出的超声探头与图1中示出的超声探头之间的差异,被配置为使电气装置110与散热单元30分隔开的分隔壁50安装在图1中示出的超声探头中,而在图6中示出的超声探头中没有安装这样的分隔壁50。
如上所述,当被配置为使空气流通的通气孔60形成在外壳70的覆盖散热单元30的部分时,外部空气可经由通气孔60被吸入到外壳70的内部,此时,外部灰尘或异物可能会随着空气的进入而被吸入到外壳70的内部。
异物或灰尘的进入会对设置在超声探头内部的电气装置110(诸如印刷电路板)产生不良影响,并可引起超声探头故障。
关于图1中示出的超声探头,由于物理地阻挡了经由通气孔60被吸入的灰尘或异物进入到设置有电气装置110的空间中,因此防止了这样的问题的发生。
关于图6中示出的超声探头,不存在图1中示出的分隔壁50,由于连接到热管20的散热单元30被安装为划分超声探头的外壳70的内部空间,因此散热单元30被设置为执行分隔壁50的功能以及散热单元30的功能。
具体而言,在执行分隔壁50的功能方面,散热单元30被设置为将设置有电气装置110的空间与通过通气孔60所连接的外部空间阻隔开。
因此,通过散热单元30物理地阻挡了可经由通气孔60被吸入的灰尘或异物运动到电气装置110所在的空间。
由于散热单元30被设置为使超声探头的外壳70的内部空间分隔开,因此应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的合适尺寸,并且还应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的形状。
散热单元30包括多个散热翅片31,所述多个翅片31具有板的形状同时由金属材料(诸如铝)形成,从而可分散经由热管20传递的热。
热管20的冷凝单元22被设置为与散热单元30的多个散热翅片31接触,当随着气体在温度相对较低的冷凝单元的内壁冷凝而热从运动到冷凝单元22的气体释放时,从热管20的冷凝单元22释放的热在散热翅片31处被分散。
尽管图中未示出,但为了另外提高散热性能,被配置为释放从散热翅片31分散的热的散热风扇40可邻近于散热单元30设置。
虽然在图6中,电缆延伸单元90设置在超声探头的后端的中央部分,但是电缆延伸单元90可偏心地设置在超声探头的后端,以防止电缆80与热管20和散热单元30发生干涉。
在图1中,为了进一步提高散热性能,可设置散热翅片100,散热翅片100被配置为在与均热器11接触的同时释放由均热器11吸收的热。
如图1所示,两组翅片100可邻近于外壳70的内侧表面设置,并且翅片100可由具有相对高的热导率的金属材料(诸如,比方说铝)形成。
翅片100被配置为经由外壳70通过热传导排放由均热器11吸收的热。
提供图7以示出图6中示出的超声探头的替代示例性实施例。
如图7所示,连接到热管20以分散经由热管20传递的热的散热单元30的形状被设置为与图6中示出的散热单元30的形状不同。
图6中示出的散热单元30以具有板的形状同时由诸如铝的金属材料形成的多个散热翅片31构成,而图7中示出的散热单元30被设置为其形状与外壳70的与散热单元30对应的后端的形状一致。
具体而言,如果外壳70的后端以沿y轴凸起的半球形形状设置,则散热单元30同样以沿y轴凸起的半球形形状形成。
当散热单元30如上所述地形成时,散热单元30的形状以及覆盖散热单元30的外壳70的后端的形状彼此相同,因此散热单元30能够被安装在更加邻近于外壳70的位置。
当散热单元30被安装在更加邻近于外壳70的位置时,散热单元30和外壳70之间的间隙可变窄。
与散热单元30和外壳70之间的间隙宽时相比,当散热单元30和外壳70之间的间隙变窄时,经由通气孔60的热释放可进行得更快。
此外,与图6中示出的散热单元30被设置为执行分隔壁50的功能类似,图7中示出的散热单元30也被设置为执行分隔壁50的功能。
如上所述,当被设置为使空气流通的通气孔60形成在外壳70的覆盖散热单元30的部分上时,外部空气能够经由通气孔60被吸入到外壳70的内部,此时,外部灰尘或异物也可能会连同外部空气的进入一起被吸入到外壳70的内部。异物或灰尘的进入会对设置在超声探头内部的电气装置110(诸如,比方说印刷电路板)产生不良影响,并且这可引起超声探头故障。
关于图7中示出的超声探头,不存在图1中示出的分隔壁50,由于连接到热管20的散热单元30被安装为划分超声探头的外壳70的内部空间,因此散热单元30被设置为执行分隔壁50的功能以及散热单元30的功能。具体而言,在散热单元30作为分隔壁50的功能方面,散热单元30被设置为将设置电气装置110的空间与通过通气孔60所连接的外部空间阻隔开。因此,通过散热单元30物理地阻挡了可经由通气孔60被吸入的灰尘或异物运动到电气装置110所在的空间。
由于散热单元30被设置为使超声探头的外壳70的内部空间分隔开,因此应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的尺寸,并且还应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的形状。
散热单元30可由金属材料(诸如,比方说铝)形成,以分散经由热管20传递的热。
虽然在图7中,电缆延伸单元90设置在超声探头的后端的中央部分,但是电缆延伸单元90可偏心地设置在超声探头的后端,从而可防止电缆80与热管20和/或散热单元30发生干涉。
提供图8以示出图7中示出的超声探头的替代示例性实施例。
图8中示出的散热单元30被设置为具有与外壳70的覆盖散热单元30的部分的后端的形状一致的形状。
具体而言,如果外壳70的后端以沿y轴凸起的半球形形状设置,则散热单元30同样以沿y轴凸起的半球形形状形成。
当散热单元30如上所述地形成时,散热单元30的形状以及外壳70的覆盖散热单元30的部分的后端的形状彼此相同,因此散热单元30能够被安装为与外壳70密切对应。
当散热单元30被安装在与外壳70密切对应的邻近位置时,散热单元30和外壳70之间的间隙可变窄。
当散热单元30和外壳70之间的间隙变窄时,与通过使用经由通气孔60的空气对流进行的热释放相比,通过热传导进行的热释放可被认为是释放热的有效方式。
因此,如图8所示,在外壳70的邻近于散热单元30的后端上没有形成通气孔60,而是通过热传导释放热。
如上所述,散热单元30由具有相对高的热导率的金属材料(诸如铝)形成,因此,经由相对于散热单元30具有较低的热导率的外壳70利用热传导,热被释放到外部。
具体而言,因为散热单元30的热导率大于外壳70的热导率并且外壳70的热导率大于外部空气的热导率,所以散热单元30的热通过外壳70借助于热传导而被传递并释放到外壳70的外部。
当没有形成通气孔60时,不存在灰尘或异物通过通气孔60从外部被吸入的可能性,因此,将散热单元30的尺寸和/或形状设计为使外壳70的内部空间分隔开不是必须的。
在图8中,通气孔60可形成在外壳70的邻近于散热单元30的后端。然而,通过使通气孔60之间的间隙比如图7所示的通气孔60之间的间隙大,通气孔60可被稀疏地分布。
具体而言,通过经由热传导的热释放加上经由对流的热释放,可使得热释放效率提高。如上所述,在通气孔60稀疏地分布的情况下,会出现由通气孔60的形成导致的灰尘或异物被吸入的难题,因此,与图7中示出的散热单元30类似,散热单元30被设置为执行分隔壁50的功能。具体而言,由于需要散热单元30使超声探头的外壳70的内部空间分隔开,因此,应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的尺寸,并且还应当通过考虑外壳70的内部横截面的面积来制造或确定散热单元30的形状。
虽然在图8中,电缆延伸单元90设置在超声探头的后端的中央部分,但是电缆延伸单元90可偏心地设置在超声探头的后端,从而可防止电缆80与热管20和/或散热单元30发生干涉。
在图9中,示意性地示出了根据另一示例性实施例的超声探头的结构。
参照图9,超声探头的外壳70包括第一外壳71和第二外壳72,第二外壳72由具有相对高的热导率的金属材料(诸如,比方说铝)形成。
热管20连接到第二外壳72,在被均热器11吸收之后经由热管20传递的热通过第二外壳72被释放到外部。
具体而言,在超声探头的外壳70的内部没有单独安装散热单元30的情况下,由于用具有相对高的热导率的金属材料形成了第二外壳72,所以第二外壳72被设置为执行散热单元30的功能。
当热被传递到第二外壳72时,热被传导并被释放到具有相对低的热导率的外部空气,由此进行散热。
由于第二外壳72被设置为执行散热单元30的功能,因此在第二外壳72上没有形成为了有效散热而设的通气孔60,由于没有形成通气孔60,因此也就没有安装被配置为使其中设置有电气装置110的空间分隔开的分隔壁50。
图10是仅单独示出了第二外壳72的透视图,如上所述,第二外壳72被配置为执行散热单元30的功能。
孔91偏心地形成在第二外壳72的后端,电缆延伸单元90将形成在孔91处。
然后,以虚线示出的圆圈29示出了将连接热管20的部分。
形成电缆延伸单元90的部分被偏心地设置,以防止电缆80与热管20发生干涉。
同样地,在图9中,电缆延伸单元90偏心地形成在超声探头的第二外壳72的后端。
从以上描述清楚的是,在超声探头产生热的同时,通过将热由有效地释放到外部,可提高超声探头的热稳定性。
尽管已经示出并描述了一些示例性实施例,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明构思的原理和精神的情况下,可对这些示例性实施例进行改变。
Claims (20)
1.一种超声探头,包括:
外壳;
换能器,被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述外壳的内部;
热管,被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递;
散热器,连接到所述热管,并被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部;以及
分隔壁,使所述外壳的内部空间分隔开。
2.如权利要求1所述的超声探头,所述超声探头还包括:
电气装置,设置在所述外壳的内部,
其中,所述分隔壁使其中设置有电气装置的第一空间与其中设置有散热器的第二空间分隔开。
3.如权利要求2所述的超声探头,所述超声探头还包括:
电缆,电连接到所述电气装置;以及
电缆延伸部,设置在所述外壳的后部,以使所述电缆延伸到所述外壳的外部,
其中,所述电缆延伸部被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
4.如权利要求1所述的超声探头,其中:
所述热管还被配置为促进由所述换能器所产生的热沿第一方向的传递,所述第一方向与产生的超声波的发射方向相差至少90度。
5.如权利要求1所述的超声探头,其中:
在所述外壳上设置有通气孔,所述通气孔被配置为促进空气通过,所述通气孔还被配置为覆盖所述散热器。
6.如权利要求1所述的超声探头,其中:
所述散热器包括散热翅片,所述散热翅片被配置为使经由所述热管传递的热分散。
7.如权利要求6所述的超声探头,所述超声探头还包括:
散热风扇,被配置为将由所述散热翅片分散的热释放到所述外壳的外部。
8.一种超声探头,包括:
外壳;
换能器,被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述外壳的内部;
热管,被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递;以及
散热器,连接到所述热管,并被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述外壳的外部,
其中,散热器被定位成使得所述外壳的内部空间被分割。
9.如权利要求8所述的超声探头,所述超声探头还包括:
电气装置,设置在所述外壳的内部,
其中,所述散热器被定位成使其中设置有电气装置的空间被隔离开。
10.如权利要求9所述的超声探头,所述超声探头还包括:
电缆,电连接到所述电气装置;以及
电缆延伸部,设置在所述外壳的后部,以使所述电缆延伸到所述外壳的外部,
其中,所述电缆延伸部被定位成不与所述散热器发生干涉且不与所述热管发生干涉。
11.如权利要求8所述的超声探头,其中:
所述散热器的形状被设置为与所述外壳的形状一致。
12.如权利要求8所述的超声探头,其中:
所述热管还被配置为促进由所述换能器所产生的热沿第一方向的传递,所述第一方向与产生的超声波的发射方向相差至少90度。
13.如权利要求8所述的超声探头,其中:
在所述外壳上设置有通气孔,所述通气孔被配置为促进空气通过,所述通气孔还被配置为覆盖所述散热器。
14.如权利要求8所述的超声探头,其中:
所述散热器包括散热翅片,所述散热翅片被配置为使经由所述热管传递的热分散。
15.如权利要求14所述的超声探头,所述超声探头还包括:
散热风扇,被配置为将由所述散热翅片分散的热释放到所述外壳的外部。
16.一种超声探头,包括:
第一外壳;
换能器,被配置为能够产生超声波,同时被设置在所述第一外壳的内部;
热管,被配置为促进由所述换能器所产生的热的传递;以及
第二外壳,连接到所述热管,并被配置为将经由所述热管传递的热释放到所述第二外壳的外部。
17.如权利要求16所述的超声探头,其中:
所述第二外壳由铝、铜以及铝和铜的合金中的至少一种形成。
18.如权利要求16所述的超声探头,所述超声探头还包括:
电气装置;
电缆,电连接到所述电气装置;以及
电缆延伸部,设置在所述第二外壳的后部,使得所述电缆延伸到所述第二外壳的外部,
其中,所述电缆延伸部被定位成使得所述电缆不与所述热管发生干涉。
19.如权利要求16所述的超声探头,其中:
所述热管还被配置为促进由所述换能器所产生的热沿第一方向的传递,所述第一方向与产生的超声波的发射方向相差至少90度。
20.一种超声探头,包括:
外壳;
换能器,被配置为能够产生超声波,所述换能器被设置在所述外壳的内部;
用于促进由所述换能器所产生的热的传递的装置;
散热器,连接到所述用于促进由所述换能器所产生的热的传递的装置,并被配置为将经由所述用于促进由所述换能器所产生的热的传递的装置传递的热释放到所述外壳的外部,
印刷电路板,设置在所述外壳的内部;以及
分隔壁,使其中设置有印刷电路板的第一空间与其中设置有散热器的第二空间分隔开。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2014-0044454 | 2014-04-14 | ||
KR1020140044454A KR20150118496A (ko) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | 초음파 프로브 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104970826A true CN104970826A (zh) | 2015-10-14 |
Family
ID=52997222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510162239.3A Pending CN104970826A (zh) | 2014-04-14 | 2015-04-07 | 超声探头 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10368845B2 (zh) |
EP (1) | EP2932906B1 (zh) |
JP (1) | JP2015202401A (zh) |
KR (1) | KR20150118496A (zh) |
CN (1) | CN104970826A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106725605A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-05-31 | 倪丽 | 一种多功能妇产科临床用产前诊断治疗仪 |
CN108056787A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-22 | 三星电子株式会社 | 用于超声诊断设备的探头 |
CN108201658A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-26 | 谭本 | 一种冷却式超声波治疗头 |
WO2019080828A1 (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 超声波探头 |
CN110479687A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-22 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种动力电池铝壳的超声清洗装置 |
CN112790790A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 居天医疗科技(深圳)有限公司 | 基于ai识别的运动关节损伤检测设备 |
CN113203798A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-03 | 东北大学 | 一种用于岩石破裂信息采集的耐高温高压声发射装置 |
CN114111879A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-03-01 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | 用于医疗探头的主动侵入检测*** |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101496173B1 (ko) * | 2014-04-17 | 2015-02-26 | 주식회사 힐세리온 | 휴대용 초음파 진단장치의 방열구조 |
JP6122090B1 (ja) * | 2015-11-26 | 2017-04-26 | 株式会社日立製作所 | 超音波プローブ |
JP6578196B2 (ja) * | 2015-11-26 | 2019-09-18 | 株式会社日立製作所 | 超音波プローブ |
KR102578755B1 (ko) * | 2016-01-28 | 2023-09-15 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 프로브 및 이를 포함한 초음파 진단 시스템 |
EP3479769B1 (en) * | 2016-06-30 | 2023-08-02 | FUJIFILM Corporation | Ultrasonic endoscope and method for manufacturing same |
JP6787021B2 (ja) * | 2016-10-11 | 2020-11-18 | 日立金属株式会社 | ケーブル |
JP6548234B2 (ja) * | 2017-11-30 | 2019-07-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 超音波プローブ及び超音波画像表示装置 |
KR102607018B1 (ko) * | 2018-01-31 | 2023-11-29 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 프로브 |
WO2020077637A1 (zh) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种超声探头、超声探头电缆线和面阵超声探头 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1897877A (zh) * | 2004-09-24 | 2007-01-17 | 株式会社东芝 | 一种超声探头 |
JP2010088610A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
CN103371851A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 三星电子株式会社 | 超声波探头 |
CN103429161A (zh) * | 2011-09-01 | 2013-12-04 | 株式会社东芝 | 超声波探头以及超声波诊断装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS582666U (ja) | 1981-06-29 | 1983-01-08 | 横河電機株式会社 | 超音波プロ−ブ |
JPH0180107U (zh) | 1987-11-19 | 1989-05-30 | ||
US5560362A (en) * | 1994-06-13 | 1996-10-01 | Acuson Corporation | Active thermal control of ultrasound transducers |
US20060173344A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Method for using a refrigeration system to remove waste heat from an ultrasound transducer |
EP1876957A2 (en) | 2005-04-25 | 2008-01-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasound transducer assembly having improved thermal management |
JP2007209699A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
US8221324B2 (en) * | 2006-05-05 | 2012-07-17 | Worcester Polytechnic Institute | Reconfigurable wireless ultrasound diagnostic system |
JP2008284003A (ja) | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Aloka Co Ltd | 超音波プローブ |
JP2009160068A (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波探触子およびそれを用いる超音波診断装置 |
JP2009165509A (ja) | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波診断装置 |
US8273025B2 (en) | 2010-05-13 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe |
KR20140144464A (ko) | 2013-06-11 | 2014-12-19 | 삼성전자주식회사 | 휴대용 초음파 프로브 |
KR20140144420A (ko) | 2013-06-11 | 2014-12-19 | 삼성전자주식회사 | 초음파 프로브 및 그 제조방법 |
-
2014
- 2014-04-14 KR KR1020140044454A patent/KR20150118496A/ko not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-02-04 US US14/613,769 patent/US10368845B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-02-06 JP JP2015022275A patent/JP2015202401A/ja active Pending
- 2015-04-07 CN CN201510162239.3A patent/CN104970826A/zh active Pending
- 2015-04-13 EP EP15163301.3A patent/EP2932906B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1897877A (zh) * | 2004-09-24 | 2007-01-17 | 株式会社东芝 | 一种超声探头 |
JP2010088610A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
CN103429161A (zh) * | 2011-09-01 | 2013-12-04 | 株式会社东芝 | 超声波探头以及超声波诊断装置 |
CN103371851A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 三星电子株式会社 | 超声波探头 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108056787A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-22 | 三星电子株式会社 | 用于超声诊断设备的探头 |
CN106725605A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-05-31 | 倪丽 | 一种多功能妇产科临床用产前诊断治疗仪 |
WO2019080828A1 (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 超声波探头 |
CN109725063A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 超声波探头 |
CN108201658A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-26 | 谭本 | 一种冷却式超声波治疗头 |
CN108201658B (zh) * | 2018-02-28 | 2024-02-13 | 谭本 | 一种冷却式超声波治疗头 |
CN110479687A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-11-22 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种动力电池铝壳的超声清洗装置 |
CN114111879A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-03-01 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | 用于医疗探头的主动侵入检测*** |
CN114111879B (zh) * | 2020-08-25 | 2024-06-11 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | 用于医疗探头的主动侵入检测*** |
CN112790790A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 居天医疗科技(深圳)有限公司 | 基于ai识别的运动关节损伤检测设备 |
CN113203798A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-03 | 东北大学 | 一种用于岩石破裂信息采集的耐高温高压声发射装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2932906B1 (en) | 2018-06-06 |
KR20150118496A (ko) | 2015-10-22 |
EP2932906A1 (en) | 2015-10-21 |
US10368845B2 (en) | 2019-08-06 |
JP2015202401A (ja) | 2015-11-16 |
US20150289852A1 (en) | 2015-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104970826A (zh) | 超声探头 | |
US8974393B2 (en) | Ultrasonic probe | |
US10085717B2 (en) | Ultrasonic probe | |
EP3131470B1 (en) | Ultrasonic imaging apparatus | |
US20160174939A1 (en) | Ultrasonic probe | |
KR20140144420A (ko) | 초음파 프로브 및 그 제조방법 | |
KR20140144464A (ko) | 휴대용 초음파 프로브 | |
US11432800B2 (en) | Handheld ultrasound imager | |
KR20150006519A (ko) | 초음파 프로브 및 그 제조방법 | |
US10241089B2 (en) | Ultrasonic probe, method of working the same, and mounting device | |
JP2017513548A (ja) | 携帯用超音波診断装置の放熱構造 | |
KR20140144466A (ko) | 휴대용 초음파 프로브 | |
WO2015029637A1 (ja) | 超音波診断装置 | |
KR101953309B1 (ko) | 초음파 진단 장치용 프로브 | |
RU2799791C2 (ru) | Ручной ультразвуковой прибор для визуализации | |
KR101586297B1 (ko) | 초음파 프로브 및 그 제조방법 | |
RU2021130018A (ru) | Ручной ультразвуковой прибор для визуализации | |
CN116473586A (zh) | 具有增材制造的热交换器的主动冷却的超声探头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151014 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |