[發明專利]用于內窺鏡或外窺鏡的冷卻裝置

有效

• 申請號: 202011184538.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112782841B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 勞倫斯·蓋弗;安德雷斯·海尼;馬庫斯·庫弗施密特
• 申請（專利權）人: 卡爾史托斯兩合公司
• 主分類號: G02B23/24
• 分類號: G02B23/24;A61B1/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 靖亮

一種用于內窺鏡或外窺鏡的冷卻裝置(32)，冷卻裝置(32)具有布置在載體元件(2)上的熱源(1)，載體元件(2)布置在剛性熱障元件(5)上，熱障元件(5)布置在殼體(3)上，使載體元件(2)、熱障元件(5)和殼體(3)形成機械上剛性的單元，熱障元件(5)具有低熱導率，在殼體(3)和承載件(2)之間布置有導熱元件(9)，導熱元件以第二表面(36)貼靠在載體元件(2)的第一表面(34)上，以第三表面(38)面對殼體(3)的第四表面(40)，導熱元件(9)具有高熱導率，第二表面(36)與第三表面(38)成角度而置，導熱元件(9)與載體元件(2)和殼體(3)分開地構造。另外，公開了一種具有冷卻裝置(32)的系統(30)。

技術領域

本發明涉及一種用于內窺鏡或外窺鏡的冷卻裝置以及涉及一種具有冷卻裝置的系統。

背景技術

內窺鏡和外窺鏡被動地通過其表面散發由于光損耗和電損耗產生的熱量。這會使這些儀器整體變熱。用于散熱的結構上的相應的工作的重點在于，確保運行中達到的表面溫度低于DIN EN 60601-1標準中定義的最高溫度。

US 2016/0278620 A1公開了一種圖像拍攝設備，圖像拍攝設備具有：圖像拍攝裝置，在圖像拍攝裝置上設置有光接收分段；傳熱元件，該傳熱元件包括配線板；與圖像拍攝設備連接的連接分段；從連接分段延伸出來的彎曲分段；以及由金屬制成的殼體，該殼體的內部面與容納在內側上的傳熱元件的固定分段的一部分保持接觸。

DE 10 2016 014 247 A1公開了一種具有至少一個內部熱源的視頻內窺鏡，該視頻內窺鏡具有：潛熱存儲器，該潛熱存儲器用于通過在至少一個內部熱源與潛熱存儲器之間形成的熱傳遞路徑來吸收由至少一個內部熱源產生的熱量的至少一部分，其中，為了增大熱阻，在熱傳輸路徑中布置有熱阻元件。以此方式，尤其可以實現視頻內窺鏡可以在更長的時間段內運行，而視頻內窺鏡的殼體的表面不超過預定的最高溫度。

發明內容

本發明的目的是，提供一種用于內窺鏡或外窺鏡的改進的冷卻裝置，該冷卻裝置以很少的結構耗費提供足夠程度的冷卻。

根據一個方面，該目的通過一種用于內窺鏡或外窺鏡的冷卻裝置來實現，該冷卻裝置具有布置在載體元件上的熱源，其中，載體元件布置在剛性的熱障元件上并且該熱障元件布置在殼體上，使得載體元件、熱障元件和殼體形成機械上剛性的單元，其中，熱障元件具有低熱導率，其中，在殼體和承載件之間還布置有導熱元件，所述導熱元件以第二表面貼靠在載體元件的第一表面上，以第三表面面對殼體的第四表面，其中，導熱元件具有高熱導率，所述第二表面與第三表面成角度而置，并且導熱元件與載體元件和殼體分開構造。

發明人已經認識到，滿足標準DIN EN 60601-1當然是一個重要的方面，但是電氣構件、特別是圖像傳感器的升溫表現為圖像質量方面的限制因素。這取決于工作溫度，因為溫度越高，產生的暗電流噪聲就越大。在參數表或者說規格表中，給出了尚可保證“良好”圖像質量的最高溫度。

恰好對于尤其是那些不手持的外窺鏡而言，對于整個系統還算充分的冷卻來說被允許的溫度通常高于根據DIN EN 60601-1標準的儀器所允許的表面溫度，這令人驚訝地實現了圖像傳感器的被動散熱(通過熱傳導和自由對流)。通常，外窺鏡比內窺鏡功率更大，也就是產生更大的損耗功率，這使得還達到更高的表面溫度。然而，在現有技術中，這已阻止了所構建的圖像傳感器的被動冷卻，因為所述圖像傳感器作為熱源必須始終比周圍的構件更熱，才能夠向周圍的構件散發損耗熱量。

所提出的冷卻裝置的特別之處之一是，熱源相對于殼體的機械聯接與熱源至殼體的熱耦合是分開的。一方面，這是通過載體元件、熱障元件和殼體形成機械上剛性的單元而實現的，其中該熱障元件具有低熱導率。另一方面，這通過布置在殼體和載體元件之間的導熱元件具有的高熱導率來實現。