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加熱耦合介質的方法和裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN200910206776.8

申請日:

2009.12.30

公開號:

CN102113896B

公開日:

2014.11.19

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A61B 8/00申請日:20091230|||公開
IPC分類號: A61B8/00 主分類號: A61B8/00
申請人: GE醫療系統環球技術有限公司
發明人: 趙臻淞; 滕友峰; 李冬梅; 李泉
地址: 美國威斯康星州
優先權:
專利代理機構: 中國專利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李湘;李家麟
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200910206776.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2014.11.19|||2013.02.20|||2011.07.06

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

根據本發明,在加熱耦合介質的方法中,所述耦合介質由容器容納,所述容器與超聲診斷設備耦合,以利用所述超聲診斷設備運行時產生的熱量來加熱所述容器內的耦合介質。本發明還揭示了一種超聲診斷設備,包括加熱耦合介質的裝置,所述裝置包括:外部導熱單元,包含用于放置可容納所述耦合介質的容器的底座;以及內部散熱單元,用于吸收所述超聲診斷設備的發熱單元的熱量;其中,所述外部導熱單元和內部散熱單元被配置為可分離的組裝結構,在組裝狀態下,所述發熱單元的熱量經它們被傳送給所述容器。按照本發明的較佳實施例,由于利用超聲診斷設備運行過程中產生的熱量來加熱耦合介質,因此無需消耗額外的能量,并且也解決了超聲診斷設備的散熱需求。

權利要求書

1: 一種加熱耦合介質的方法, 所述耦合介質由容器容納, 其特征在于, 所述容器與超 聲診斷設備耦合, 以利用所述超聲診斷設備運行時產生的熱量來加熱所述容器內的耦合介 質。
2: 如權利要求 1 所述的方法, 其中, 所述容器被放置于底座內, 所述底座可拆卸地附著 于所述超聲診斷設備。
3: 如權利要求 1 或 2 中任意一項所述的方法, 其中, 所述容器與所述超聲診斷設備通過 導熱管或熱傳導中的至少一種耦合。
4: 如權利要求 3 所述的方法, 其中, 所述熱傳導方式為, 在所述超聲診斷設備內設置至 少一部分位于發熱單元附近的導熱體, 并在所述超聲診斷設備外部設置容納所述容器的支 架, 所述導熱體和所述支架設置有相互配合的翅片組。
5: 如權利要求 4 所述的方法, 其中, 所述支架包含內凹部分以使所述容器可倒立放置 于其中。
6: 一種加熱用于超聲診斷設備的耦合介質的裝置, 其特征在于, 包括 : 外部導熱單元, 包含用于放置可容納所述耦合介質的容器的底座 ; 以及 內部散熱單元, 用于吸收所述超聲診斷設備的發熱單元的熱量 ; 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元被配置為可分離的組裝結構, 在組裝狀態下, 所述發熱單元的熱量經它們被傳送給所述容器。
7: 如權利要求 6 所述的裝置, 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元以下列方式實 現熱交換, 所述外部導熱單元還包含設置在所述底座內的第一導熱管, 所述內部散熱單元 包含設置于超聲診斷設備的發熱單元附近的第二導熱管, 所述第一和第二導熱管是可接觸 的以將所述發熱單元的熱量經所述底座傳送至所述容器。
8: 如權利要求 6 或 7 所述的裝置, 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元以下列方式 實現熱交換, 所述內部散熱單元包括與所述發熱單元接觸的導熱體, 所述底座和所述導熱 體上設置有可相互對插連接的翅片組, 以將所述導熱體上的熱量經所述底座傳送至所述容 器。
9: 如權利要求 8 所述的裝置, 其中, 所述內部散熱單元包含風扇, 其風流通路經過所述 翅片組。
10: 如權利要求 6 所述的裝置, 其中, 所述底座包含內凹部分以使所述容器可倒立放置 于其中。
11: 一種超聲診斷設備, 其特征在于, 包括加熱耦合介質的裝置, 所述裝置包括 : 外部導熱單元, 包含用于放置可容納所述耦合介質的容器的底座 ; 以及 內部散熱單元, 用于吸收所述超聲診斷設備的發熱單元的熱量 ; 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元被配置為可分離的組裝結構, 在組裝狀態下, 所述發熱單元的熱量經它們被傳送給所述容器。
12: 如權利要求 11 所述的超聲診斷設備, 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元以 下列方式實現熱交換, 所述外部導熱單元包含設置在所述底座內的第一導熱管, 所述內部 散熱單元包含設置于超聲診斷設備的發熱單元附近的第二導熱管, 所述第一和第二導熱管 是可接觸的以將所述發熱單元的熱量經所述底座傳送至所述容器。
13: 如權利要求 11 或 12 所述的超聲診斷設備, 其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單 2 元以下列方式實現熱交換, 所述內部散熱單元包括與所述發熱單元接觸的導熱體, 所述底 座和所述導熱體上設置有可相互對插連接的翅片組, 以將所述導熱體上的熱量經所述底座 傳送至所述容器。
14: 如權利要求 11 所述的超聲診斷設備, 其中, 所述底座包含內凹部分以使所述容器 可倒立放置于其中。
15: 如權利要求 11 所述的超聲診斷設備, 還包括風扇, 包含風扇, 其風流通路經過所述 翅片組。
16: 如權利要求 11 所述的超聲診斷設備, 其中, 所述底座和第一導熱管可拆卸地附著 于所述超聲診斷設備的本機。
17: 如權利要求 11-16 中任意一項所述的超聲診斷設備, 其中, 所述超聲診斷設備為便 攜式超聲醫學成像設備。

說明書


加熱耦合介質的方法和裝置

    技術領域 本發明涉及超聲成像設備, 特別涉及一種加熱耦合介質的方法和裝置以及包括該 加熱耦合介質的裝置的超聲診斷設備。
     背景技術 超聲診斷醫師通常使用一種稱為 “耦合介質” 的物質來加強超聲波在換能器與受 檢者之間的傳輸。這種介質一般是一種含水的凝膠體, 其被裝入容器內并在診斷時被大量 涂覆在受檢者與換能器接觸的皮膚表面。考慮到體感的舒適度, 該凝膠體的溫度應與體溫 相近。為此, 可以采用加熱裝置來加熱容器內的凝膠體。
     美國專利 US6575906 公開了一種快速加熱超聲凝膠體的加熱器。超聲成像系統攜 帶一個支承可盛放凝膠體的容器的支架。容器包括金屬蓋, 金屬蓋包含與容器內凝膠體有 良好熱接觸的熱交換器, 而支架包括與金屬蓋有良好熱接觸的發熱元件。當超聲成像系統 開機之后, 向該發熱元件供電以加熱容器內的凝膠體。
     但是現有的加熱方法將消耗一定的電能。對于車載型超聲成像系統, 由于其可由 交流電供電, 這也許不成問題。 但是對于由電池供電的便攜式超聲醫學診斷成像設備, 凝膠 體加熱對能耗的影響就變得突出。
     有鑒于此, 需要一種能夠節省能耗的加熱耦合介質的方法和裝置以及包括該加熱 耦合介質的裝置的超聲診斷設備。
     發明內容 本發明的一個目的是提供加熱耦合介質的方法和裝置以及超聲診斷設備, 其能夠 明顯節省加熱所需的能耗。
     按照本發明的一個方面, 在加熱耦合介質的方法中, 所述耦合介質由容器容納, 所 述容器與超聲診斷設備耦合, 以利用所述超聲診斷設備運行時產生的熱量來加熱所述容器 內的耦合介質。
     按照本發明的另一個方面, 在加熱耦合介質的裝置中, 包括 :
     外部導熱單元, 包含用于放置可容納所述耦合介質的容器的底座 ; 以及
     內部散熱單元, 用于吸收所述超聲診斷設備的發熱單元的熱量 ;
     其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元被配置為可分離的組裝結構, 在組裝狀 態下, 所述發熱單元的熱量經它們被傳送給所述容器。
     按照本發明的還有一個方面, 在超聲診斷設備中包括加熱耦合介質的裝置, 所述 裝置包括 :
     外部導熱單元, 包含用于放置可容納所述耦合介質的容器的底座 ; 以及
     內部散熱單元, 用于吸收所述超聲診斷設備的發熱單元的熱量 ;
     其中, 所述外部導熱單元和內部散熱單元被配置為可分離的組裝結構, 在組裝狀 態下, 所述發熱單元的熱量經它們被傳送給所述容器。
     按照本發明的較佳實施例, 由于利用超聲診斷設備運行過程中產生的熱量來加熱 耦合介質, 因此無需消耗額外的能量。 另一方面, 超聲診斷設備產生的熱量被傳導給耦合介 質, 也解決了超聲診斷設備的散熱需求。 附圖說明
     通過參考結合示意了具體實施例的附圖的以下描述, 可以更好地理解本發明的內容。 圖 1a 和 1b 為按照本發明一個較佳實施例的凝膠體加熱裝置的示意圖, 其中圖 1a 為分解示意圖而圖 1b 為組裝后的示意圖。
     圖 2 為按照本發明另一個較佳實施例的超聲診斷設備的示意圖。
     具體實施方式
     以下詳細參考本發明的一些具體實例, 它們包括被發明人認為是實施發明的最佳 方式。這些特定實施例將在附圖中闡釋。當結合特定實施例描述本發明時, 可以理解的是, 并不打算將本發明限制于所描述的實施例。 相反是要覆蓋可以包括在由所附權利要求定義 的本發明的范圍和精神內的替換、 修改以及等同。
     在下面的描述中, 應當注意到, 兩個單元之間的連接并不意味著其必然是直接的, 除非特別說明, 該術語也涵蓋經其它單元間接連接的情形。 對于 “接觸” 一詞, 其既包括兩個 單元的各自部分直接接觸的情形, 也包括經其它單元形成間接接觸的情形, 除非另有說明。
     圖 1a 和 1b 為按照本發明一個較佳實施例的加熱耦合介質的裝置的示意圖。 圖 1a 和 1b 所示的凝膠體加熱裝置 100 包括外殼 101、 底座 102、 第一導熱管 103、 導熱體 104、 第 二導熱管 105 和風扇 106。
     如圖所示, 外殼 101 包圍底座 102 和第一導熱管 103 以防止操作人員不慎被燙傷。 底座 102 包含一個內凹區域 102a, 用于放置盛放有凝膠體的容器 ( 例如呈瓶狀, 未畫出 )。 底座 102 的側部設置有至少一個翅片組 102b, 用于與導熱體 104 作充分的熱交換。第一導 熱管 103 的其中一端包含弧形段 103a, 該弧形段至少部分地圍繞內凹區域 102a 的底部。 當 將底座 102 附著在超聲診斷設備本機上時, 第一導熱管 103 的另外一端可與第二導熱管 105 的外表面接觸 ( 例如第一導熱管 103 的另外一端疊加在第二導熱管 105 之上 ) 以將熱量 導入到底座 102。特別是, 可以抽盡第一導熱管 103 內的空氣并注入一定量的工質, 再將管 殼密封, 這樣, 來自第二導熱管 103 的熱量從接觸區域傳入, 使工質吸熱蒸發變成蒸汽而流 向第一導熱管 103 的弧形段 103a, 接著發生凝結從而釋放出氣化潛熱, 然后重新流回接觸 區域, 通過這樣的循環, 實現了對容器的持續加熱。在使用時, 容器可倒立放置于內凹區域 102a 中, 使得容器口附近的凝膠體更為靠近第一導熱管 103 的弧形段 103a, 從而提高了加 熱效率。
     按照本發明的較佳實施例, 外殼 101、 底座 102 和第一導熱管 103 位于超聲診斷設 備本機 ( 未畫出 ) 的外部, 而導熱體 104、 第二導熱管 105 和風扇 106 被安裝在超聲診斷設 備的內部。至于導熱體 104、 第二導熱管 105 和風扇 106 的具體位置, 可以視超聲診斷設備 內部的熱源或發熱單元的位置而定。 例如, 對于便攜式超聲醫學成像設備, 其熱源包括發熱 量大的處理器芯片、 圖像顯示芯片和顯示屏幕等元器件, 因此可以如圖 1a 和 1b 所示, 將導熱體 104 安裝在發熱的電氣單元 202( 例如印刷電路板 ) 附近, 比較好的是與電氣單元 202 上發熱量大的芯片等元器件接觸, 這樣, 元器件在工作時產生的熱量可被高效率地傳導到 導熱體 104。如圖 1a 所示, 在導熱體 104 的表面與發熱量大的元器件對應的位置上安排有 凸出部分 104a 以形成與熱源的接觸。 值得指出的是, 導熱體 104 既可以與熱源接觸, 也可以 與之有一定的間隔, 這些變化都屬于本發明的保護范圍 [11]。第二導熱管 105 可以直接地與 熱源接觸, 也可以位于熱源附近。比較好的是, 如圖 1a 所示, 第二導熱管 105 與導熱體 104 上的凸出部分 104a 接觸。另一方面, 如上所述, 當將底座 102 附著在超聲診斷設備本機上 時, 第二導熱管 105 與第一熱導管 103 形成面接觸以將熱量引出超聲診斷設備, 從而提供高 的導熱效率。對于第二導熱管 105, 其也可以采用與第一導熱管 103 同樣的工作原理。
     參見圖 1a 和 1b, 導熱體 104 的側部設置有上部翅片組 104b 與下部翅片組 ( 未畫 出 ), 上部翅片組 104b 與底座 102 的翅片組 102b 可對插連接并較緊密接觸。即, 其中一個 翅片組的一個翅片位于另一個翅片組的兩個翅片之間。由此, 底座 102 與導熱體 104 之間 的熱交換面積得到明顯增加, 從而提高了加熱效果。另外, 比較好的是, 超聲診斷設備的殼 體側面設置有開口, 并且底座 102 通過翅片組 102b 與上部翅片組 104b 的對插連接, 以可拆 卸的方式安裝于該開口, 這樣, 在不需要加熱凝膠體時可以從設備主機上拆卸下底座 102, 以保證設備的便攜性與正常工作。 值得指出的是, 底座 102 與導熱體 104 之間的熱量傳送還可以采用其它方式, 例如 二者的側面皆為平面以形成面接觸。
     在高溫環境下 ( 例如 40℃ ), 凝膠體可能不再需要加熱即可直接使用。此時, 為解 決超聲診斷設備的散熱問題, 可以在內部設置風扇 106, 通過空氣循環將熱源的熱量傳送到 超聲診斷設備的外部。例如如圖 1a 所示, 風扇 106 被安裝導熱體 104 底部, 其產生的氣流 將熱源產生的熱量吹送向殼體的開口處。由于底座 102 的下部翅片之間是有空隙的并且不 與 102b 的翅片組接觸, 因此氣風流仍然能夠通過下部翅片與殼體開口, 從而將熱量攜帶到 超聲診斷設備的外部。
     圖 2 為按照本發明一個較佳實施例的超聲診斷設備的示意圖。該超聲診斷設備 200 是在主機上加裝了圖 1a 和 1b 所示的凝膠體加熱裝置 100。 這里所述的主機例如指的是 涉及實現超聲診斷功能的單元, 它們在空間上通常被安裝在一個殼體的內部, 例如圖 2 中 以標號 201 標識的殼體。如圖 2 所示, 底座 102 和第一導熱管 103 安裝在外殼 101 內并且 處于與超聲診斷設備本機 201 相分離的狀態, 而凝膠體加熱裝置 100 的其它部件 ( 例如導 熱體 104、 第二導熱管 105 和風扇 106) 則被安裝在超聲診斷設備本機 201 內。如果需要加 熱容器 300 內的凝膠體, 則可將底座 102 插入位于超聲診斷設備本機 201 側面的開口, 并將 容器 300 放置在底座 102 的內凹區域 102a 內。
     盡管為清楚理解的目的對上面的發明作了較詳盡的描述, 但是顯而易見的是, 在 所附權利要求的范圍內還可以作出某些變化和修改。因此, 本實施例被視為是示意性的而 非限定性的, 并且本發明不受所給出的細節限定, 而是可以在所附權利要求的范圍和等同 物內作出修改。
     部件列表
     100 凝膠體加熱裝置
     101 外殼
     102 底座 102a 內凹區域 102b 翅片組 103 第一導熱管 103a 弧形段 104 導熱體 104a 凸起部分 104b 上部翅片組 105 第二導熱管 106 風扇 200 超聲診斷設備 201 主機 202 印刷電路板 300 容器

關 鍵 詞:
加熱 耦合 介質 方法 裝置
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