RU157456U1

RU157456U1 - CRYOSAUNA

Info

Publication number: RU157456U1
Application number: RU2015117232/14U
Authority: RU
Inventors: Николай Георгиевич Балабошко; Сергей Алексеевич Дашков; Станислав Витальевич Померанцев; Николай Владимирович Сырченко; Валерий Петрович Фирсов
Original assignee: ООО "КриоМаг"
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2015-12-10

Abstract

Криосауна, состоящая из кабины пациента, соединенной с камерой криостатирования трубопроводом подачи газа в кабину пациента и воздуховодом подачи газа на рециркуляцию с помощью центробежного вентилятора, датчика температуры газа на входе в кабину пациента, установленного на трубопроводе подачи газа в кабину пациента, линии подачи жидкого азота в камеру криостатирования, отличающаяся тем, что криосауна снабжена датчиками температуры, установленными по высоте в кабине пациента, и датчиком температуры, установленным на входе в кабину пациента, датчиком уровня камеры криостатирования, электромагнитным клапаном, установленным на линии подачи жидкого азота в камеру криостатирования, и трехходовым клапаном, установленным на вытяжном воздуховоде.Cryosauna, consisting of a patient’s cabin connected to a cryostatization chamber by a gas supply pipe to the patient’s cabin and a gas recirculation duct using a centrifugal fan, a gas temperature sensor at the patient’s cabin inlet installed on the gas supply pipe to the patient’s cabin, liquid nitrogen supply line in the cryostat chamber, characterized in that the cryosauna is equipped with temperature sensors mounted height in the patient’s cabin, and a temperature sensor installed at the entrance to the cabin ienta, sensor chamber cryostatting level, the solenoid valve mounted on the line supplying liquid nitrogen cryostatting chamber, and a three-way valve mounted on the exhaust duct.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к установкам индивидуального пользования для общего экстремального криовоздействия на кожные покровы человека криогенным газом - смесью паров жидкого азота и воздуха с температурой минус 130°-160°C без криоповреждения тканевых структур. Полезная модель может быть использована для проведения процедур общей криотерапии в условиях стационарных и амбулаторных отделений лечебно-профилактических, санаторно-курортных, оздоровительных и спортивных учреждений.The utility model relates to medical equipment, namely, to individual use installations for general extreme cryotherapy on human skin with cryogenic gas - a mixture of liquid nitrogen and air vapors with a temperature of minus 130 ° -160 ° C without crippling tissue structures. The utility model can be used for general cryotherapy procedures in the inpatient and outpatient departments of medical and preventive, sanatorium, health and sports facilities.

Принцип оздоровительных криопроцедур основан на быстром и кратковременном охлаждении поверхности тела до температуры от 0 до -2°C на поверхности кожи.The principle of cryotherapy wellness is based on quick and short-term cooling of the body surface to a temperature of 0 to -2 ° C on the skin surface.

Сеансы криотерапии проводят в специальных криогенных физиотерапевтических установках - криосаунах. Для охлаждения тела человека используют газовую смесь паров жидкого азота и воздуха с температурой минус 130-160°C, которая создает необходимый криотерапевтический эффект. Процедура продолжается в среднем 2-3 минуты, в течение которых организм человека испытывает мощное общее криотерапевтическое воздействие, эффект от которого сохраняется продолжительное время. Эффективность общей криотерапии прямо пропорциональна площади контакта кожи с охлаждающей средой.Cryotherapy sessions are carried out in special cryogenic physiotherapeutic units - cryosaunas. To cool a person’s body, a gas mixture of liquid nitrogen and air vapors with a temperature of minus 130-160 ° C is used, which creates the necessary cryotherapeutic effect. The procedure lasts an average of 2-3 minutes, during which the human body experiences a powerful general cryotherapeutic effect, the effect of which persists for a long time. The effectiveness of general cryotherapy is directly proportional to the area of skin contact with the cooling medium.

Общую криотерапию используют для лечения таких заболеваний как ревматоидный артрит, бронхиальная астма, псориаз, гормональные нарушения. При этом общая криотерапия стимулирует иммунную и эндокринную системы, человека, обмен веществ, вызывает насыщение крови человека эндорфинами.General cryotherapy is used to treat diseases such as rheumatoid arthritis, bronchial asthma, psoriasis, hormonal disorders. At the same time, general cryotherapy stimulates the immune and endocrine systems of a person, metabolism, and causes saturation of human blood with endorphins.

Известна криосауна «КАЭКТ-01 КРИОН», выпускаемая НПП «КРИОН» (г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, http://www.krion.ru). Криосауна состоит из кабины - «криобассейна» для размещения пациента, подъемного устройства, насоса для перекачки жидкого азота, сосуда Дьюара для хранения жидкого азота и системы управления. В кабине пациент по шею погружен в криогенный газ. Пространство над верхним сечением криосауны вентилируется, чтобы избежать попадания криогенного газа в верхние дыхательные пути пациента. Пол криосауны сделан подъемным, что позволяет регулировать расположение пациента по высоте кабины с учетом различного роста. В ходе процедуры кожа пациента на короткое время охлаждается, и это создает необходимый физиотерапевтический эффект. В указанной криосауне «КАЭКТ-01 КРИОН» криогенный газ, поступающий в кабину, в верхней ее части смешивается с теплым воздухом помещения. Благодаря этому обстоятельству создается определенный градиент температуры между верхней и нижней частями кабины. Таким образом, криотерапевтическое воздействие на нижнюю и верхнюю части тела пациента по степени охлаждения значительно различаются.Known cryosauna "KAEKT-01 KRION", produced by NPP "KRION" (St. Petersburg, Russian Federation, http://www.krion.ru). The cryosauna consists of a cabin - a “cryobasin” for placing a patient, a lifting device, a pump for pumping liquid nitrogen, a Dewar vessel for storing liquid nitrogen and a control system. In the cockpit, the patient is immersed in cryogenic gas around his neck. The space above the upper section of the cryosauna is ventilated to prevent cryogenic gas from entering the patient’s upper respiratory tract. The floor of the cryosauna is made lifting, which allows you to adjust the location of the patient according to the height of the cabin, taking into account different heights. During the procedure, the patient’s skin cools for a short time, and this creates the necessary physiotherapeutic effect. In the indicated cryosauna "KAEKT-01 KRION" the cryogenic gas entering the cabin is mixed in the upper part with the warm air of the room. Due to this circumstance, a certain temperature gradient is created between the upper and lower parts of the cab. Thus, the cryotherapeutic effect on the lower and upper parts of the patient’s body differs significantly in cooling degree.

Известна криотерапевтическая система, содержащая камеру для размещения пациента, центробежные нагнетатели, парогенератор, теплообменники и обратный клапан. Один регенеративный теплообменник предназначен для утилизации теплоты, аккумулированной теплоносителем в конце процедуры и поддержания нормального режима работы установки во время процедуры, а второй - для покрытия пусковых затрат за счет рекуперации тепла. Недостатком данной системы является высокие затраты жидкого азота на первичное охлаждение регенераторов и длительный пусковой период системы. /Баранов А.Ю., Суслов А.Т. Анализ тепловых нагрузок на блок подготовки теплоносителя в установках криотерапевтического воздействия. «Вестник Международной академии холода», №4, 1999 г., СПб. - М./.Known cryotherapy system containing a chamber for accommodating a patient, centrifugal blowers, a steam generator, heat exchangers and a check valve. One regenerative heat exchanger is designed to utilize the heat accumulated by the coolant at the end of the procedure and to maintain the normal operation of the installation during the procedure, and the second to cover the starting costs due to heat recovery. The disadvantage of this system is the high cost of liquid nitrogen for the primary cooling of the regenerators and the long start-up period of the system. / Baranov A.Yu., Suslov A.T. Analysis of thermal loads on the coolant preparation unit in cryotherapeutic exposure units. "Bulletin of the International Academy of Refrigeration", No. 4, 1999, St. Petersburg. - M. /.

Известна криосауна (заявка США 2013025302), состоящая из кабины пациента, газогенератора, содержащего испаритель и смеситель. Испаритель соединен через клапан с источником жидкого азота. Кабина пациента сделана по типу «криобассейна» с подъемником для пациента. Криосауна также содержит обводной трубопровод рециркуляционного потока, соединяющий кабину и испаритель.Known cryosauna (application US 2013025302), consisting of a patient’s cabin, a gas generator containing an evaporator and a mixer. The evaporator is connected through a valve to a source of liquid nitrogen. The patient’s cabin is made as a “cryobasin” with a lift for the patient. The cryosauna also contains a recirculation flow bypass connecting the cab and the evaporator.

Известно устройство для криотерапии (патент РФ на ПМ 48473), включающее в себя кабину для размещения пациента с теплоизолированным корпусом и теплообменный аппарат с каналом для подвода хладагента в виде жидкого азота. При этом канал выполнен в верхней части кабины, теплообменный аппарат установлен внутри корпуса кабины и расположен по всей его высоте, а стенки теплообменного аппарата окрашены в черный цвет и снабжены панелями с отверстиями для предохранения человека от соприкосновения со стенками теплообменника. При использовании такого устройства пациент, полностью находясь в кабине, дышит холодным воздухом, что может привезти к его попаданию в верхние дыхательные пути и требует специальной защиты.A device for cryotherapy is known (RF patent for PM 48473), which includes a cabin for accommodating a patient with a thermally insulated body and a heat exchanger with a channel for supplying refrigerant in the form of liquid nitrogen. The channel is made in the upper part of the cab, the heat exchanger is installed inside the cab body and is located along its entire height, and the walls of the heat exchanger are painted black and equipped with panels with openings to protect a person from touching the walls of the heat exchanger. When using such a device, the patient, while fully in the cabin, breathes cold air, which can lead to its entry into the upper respiratory tract and requires special protection.

Известна криотерапевтическая установка (пат РФ на ПМ 38591), содержащая кабину для размещения пациента, теплоизолированную емкость с конденсатором и систему криостатирования с побудителем расхода теплоносителя. Установка дополнительно содержит систему утилизации отработанных газов, выполненную из трубопроводов с вентилятором и трехходовым клапаном. Побудитель расхода теплоносителя соединен трубопроводом с теплоизолированной емкостью. Вентилятор теплоизолированной емкости установлен на трубопроводе, соединяющем кабину пациента с этой емкостью. В данной конструкции имеется продолжительной длины трубопровод для транспортировки криогенного газа от устройства криостатирования непосредственно к камере воздействия, что приводит к возникновению дополнительных теплопритоков, повышающих энергозатраты всей криосистемы в целом.Known cryotherapy unit (RF Pat on PM 38591), containing a cabin for accommodating a patient, a thermally insulated container with a capacitor and a cryostat system with a stimulator of coolant flow. The installation further comprises an exhaust gas utilization system made of pipelines with a fan and a three-way valve. The coolant flow rate driver is connected by a pipe to a thermally insulated tank. A fan of a thermally insulated container is installed on the pipeline connecting the patient's cabin with this capacity. This design has a long pipeline for transporting cryogenic gas from the cryostatization device directly to the exposure chamber, which leads to the appearance of additional heat inflows that increase the energy consumption of the entire cryosystem as a whole.

Известно (патент РФ на ПМ 130836) криотерапевтическое устройство, содержащее вертикально расположенную кабину с дверью, установленный на дне кабины подъемный пол, связанный с приводом его перемещения, систему подготовки криогенного газа и средства подачи его в кабину, а также блок управления для поддержания заданного рабочего режима внутри кабины. Кабина при закрытой двери образует замкнутую термоизолированную полость с отверстием в виде профилированного окна для лица пациента. Окно окантовано мягким упругим материалом для обеспечения герметичного контакта с лицом пациента. В верхней части кабины установлен клапан сброса избыточного давления. Корпус кабины и ее дверь выполнены из теплоизоляционных материалов. Средства подачи криогенного газа в кабину включают в себя два ряда вертикальных сопел и каналы, соединяющие эти сопла с системой подготовки газа. Сопла по высоте кабины расположены в ее в верхней и средней частях. Клапан сброса избыточного давления является гравитационным и установлен на двери кабиныIt is known (RF patent for ПМ 130836) a cryotherapy device containing a vertically located cabin with a door, a lifting floor installed at the bottom of the cabin, connected with a drive for moving it, a cryogenic gas preparation system and means for supplying it to the cabin, as well as a control unit for maintaining a given working mode inside the cab. The cabin with the door closed forms a closed thermally insulated cavity with an opening in the form of a profiled window for the patient's face. The window is edged with soft elastic material to ensure tight contact with the patient's face. An overpressure relief valve is installed at the top of the cab. The cab body and its door are made of heat-insulating materials. Means for supplying cryogenic gas to the cabin include two rows of vertical nozzles and channels connecting these nozzles to the gas preparation system. Nozzles along the height of the cabin are located in its upper and middle parts. The overpressure relief valve is gravity mounted on the cab door

Конструкции других известных криосаун индивидуального пользования в основном схожи и представляют собой кабины - «криобассейны» с системой подачи и отвода криогенного газа.Structures of other well-known individual cryosaunas for personal use are basically similar and are cabins - “cryobasins” with a cryogenic gas supply and exhaust system.

Наиболее близким техническим решением является криосауна (пат РФ на ПМ 53567), выбранная в качестве прототипа. Она состоит из кабины пациента, соединенной с камерой криостатирования, трубопровода подачи газа в кабину пациента, воздуховода подачи газа на рециркуляцию с помощью центробежного вентилятора, датчика температуры газа, установленного на трубопроводе подачи газа в кабину пациента, узла подачи газа в камеру криостатирования.The closest technical solution is a cryosauna (RF Pat on PM 53567), selected as a prototype. It consists of a patient cabin connected to the cryostat chamber, a gas supply pipe to the patient cabin, a gas recirculation duct using a centrifugal fan, a gas temperature sensor installed on the gas supply pipe to the patient cabin, a gas supply unit to the cryostat chamber.

Недостатки прототипа: высокий расход жидкого азота, отсутствие контроля температурного поля в кабине пациента и невозможность дозировать необходимое количество жидкого азота для проведения одного или нескольких криосеансов. Указанные недостатки не позволяют создавать новые технологии (методики) при проведении оздоровительных и закаливающих процедур.The disadvantages of the prototype: the high consumption of liquid nitrogen, the lack of control of the temperature field in the patient’s cabin and the inability to dose the required amount of liquid nitrogen for one or more cryosessions. These shortcomings do not allow the creation of new technologies (techniques) during the healing and hardening procedures.

Основными общими недостатками известных криосаун являются: невозможность достижения равномерного температурного поля внутри кабины, отсутствие возможности оптимизации проведения криосеанса, отсутствие дистанционной связи оператора с сервисным центром.The main common disadvantages of the well-known cryosaunas are: the inability to achieve a uniform temperature field inside the cabin, the inability to optimize the cryosession, the lack of remote communication between the operator and the service center.

Задачей данной полезной модели является возможность регулирования температурного режима, оптимизация проведения криосеанса с использованием дистанционной связи оператора с сервисным центром.The objective of this utility model is the ability to control the temperature regime, optimize the cryosession using the operator’s remote communication with the service center.

Поставленная задача решается при использовании криосауны, состоящей из кабины пациента, соединенной с камерой криостатирования трубопроводом подачи газа в кабину пациента и воздуховодом подачи газа на рециркуляцию с помощью центробежного вентилятора, датчика температуры газа на входе в кабину пациента, установленного на трубопроводе подачи газа в кабину пациента, линии подачи жидкого азота в камеру криостатирования. Криосауна снабжена системой дистанционного управления, включающей планшетный компьютер, используемый в качестве пульта управления, контроллер, соединенный с температурными датчиками, установленными по высоте в кабине пациента, и датчиком температуры на входе в кабину пациента, с вытяжным и центробежным вентиляторами, датчиком уровня камеры криостатирования, электромагнитным клапаном, установленным на линии подачи жидкого азота в камеру криостатирования, и с трехходовым клапаном, установленным на вытяжном воздуховоде.The problem is solved using a cryosauna consisting of a patient’s cabin connected to a cryostatization chamber by a gas supply pipe to the patient’s cabin and a gas supply duct for recirculation using a centrifugal fan, a gas temperature sensor at the entrance to the patient’s cabin installed on the gas supply pipe to the patient’s cabin , lines for supplying liquid nitrogen to the cryostat chamber. The cryosauna is equipped with a remote control system including a tablet computer used as a control panel, a controller connected to temperature sensors installed in height in the patient’s cabin, and a temperature sensor at the entrance to the patient’s cabin, with exhaust and centrifugal fans, and a cryostat chamber level sensor, an electromagnetic valve mounted on the line for supplying liquid nitrogen to the cryostat chamber, and with a three-way valve mounted on the exhaust duct.

Предлагаемая полезная модель позволяет оптимизировать проведение криосеанса, вооружить оператора многосторонней информацией о работе оборудования и осуществлять при необходимости дистанционную связь с сервисным центром.The proposed utility model allows you to optimize the conduct of the cryosession, equip the operator with multilateral information on the operation of the equipment and, if necessary, provide remote communication with the service center.

Принципиальная схема работы криосауны представлена на рисунке, где 1 - кабина пациента, 2 - камера криостатирования, 3 - центробежный вентилятор, 4 - вытяжной вентилятор, 5 - контроллер, 6 - планшетный компьютер, 7 - электромагнитный клапан, 8 - датчик уровня, 9 - линия подачи жидкого азота, 10 - воздуховод подачи газа на рециркуляцию, 11 - воздуховод подачи газа в кабину, 12 - вытяжной воздуховод, 13 - трехходовой клапан, 14 - датчики температуры T1…T6 в кабине пациента, 15 - датчик температуры T7 на входе в кабину пациента.The basic diagram of the cryosauna is shown in the figure, where 1 is the patient’s cabin, 2 is the cryostat chamber, 3 is the centrifugal fan, 4 is the exhaust fan, 5 is the controller, 6 is the tablet computer, 7 is the electromagnetic valve, 8 is the level sensor, 9 is liquid nitrogen supply line, 10 - gas supply duct for recirculation, 11 - gas supply duct to the cabin, 12 - exhaust duct, 13 - three-way valve, 14 - temperature sensors T1 ... T6 in the patient cabin, 15 - temperature sensor T7 at the inlet patient's cabin.

В кабину пациента (1) по воздуховоду (11) из камеры криостатирования (2) поступает криогенный газ, который охлаждает тело пациента, нагревается и уходит из кабины. Далее поток разделяется на части. Одна из них по вытяжному воздуховоду (12) с помощью вытяжного вентилятора (4) выбрасывается в атмосферу. Другая часть по воздуховоду подачи газа на рециркуляцию (10) поступает в камеру криостатирования (2). Жидкий азот, необходимый для получения криогенного газа, поступает в камеру криостатирования (2). Этот процесс осуществляется при открытом электромагнитном клапане (7) и контролируется с помощью датчика уровня (8) в любой момент времени. В камере криостатирования (2) происходит испарение поступившего в него жидкого азота и создается криогенный газ необходимой кондиции, который подается в кабину пациента (1). Таким образом, реализуется непрерывная на протяжении всей процедуры циркуляция. Открытие клапана (7) для подачи газа осуществляется под управлением контроллера (5). Он обеспечивает, контроль процесса заполнения камеры криостатирования (2) с помощью датчика уровня (8) с одновременным отображением этого процесса на компьютере (6). В кабине пациента установлены шесть датчиков температуры (T1…T6). С их помощью осуществляется мониторинг температурного поля по всей высоте кабины. Эта информация отображается на планшетном компьютере (6) и позволяет оператору контролировать качество криосеанса и предотвращать нежелательные процессы (например, не допускать обморожения кожи пациента). Датчик температуры (15) контролирует температуру поступающего криогенного газа в кабину пациента (1). Система дистанционного управления, установленная на криосауне, включает контроллер (7), соединенный с планшетным компьютером по радиоканалу.Cryogenic gas enters the patient’s cabin (1) through the duct (11) from the cryostat chamber (2), which cools the patient’s body, heats up and leaves the cabin. Next, the stream is divided into parts. One of them is discharged into the atmosphere through an exhaust duct (12) using an exhaust fan (4). The other part through the gas supply duct for recirculation (10) enters the cryostat chamber (2). The liquid nitrogen required to produce cryogenic gas enters the cryostat chamber (2). This process is carried out with the solenoid valve open (7) and is monitored using a level sensor (8) at any time. In the cryostat chamber (2), evaporation of liquid nitrogen entering it takes place and a cryogenic gas of the necessary condition is created, which is supplied to the patient’s cabin (1). Thus, continuous circulation is realized throughout the procedure. The opening of the valve (7) for gas supply is carried out under the control of the controller (5). It provides control of the process of filling the cryostat chamber (2) using a level sensor (8) while displaying this process on a computer (6). Six temperature sensors (T1 ... T6) are installed in the patient's cabin. With their help, the temperature field is monitored over the entire height of the cab. This information is displayed on a tablet computer (6) and allows the operator to control the quality of the cryosession and prevent unwanted processes (for example, to prevent frostbite of the patient's skin). A temperature sensor (15) monitors the temperature of the incoming cryogenic gas into the patient's cabin (1). The remote control system installed on the cryosauna includes a controller (7) connected to the tablet computer via a radio channel.

Дистанционная система управляет:The remote system controls:

- подачей жидкого азота в камеру криостатирования;- feeding liquid nitrogen into the cryostat chamber;

- работой вентиляторов;- fan operation;

- работой клапанов;- valve operation;

Дистанционная система управления отображает на планшетном компьютере:The remote control system displays on the tablet computer:

- состояние системы управления;- state of the control system;

- показания датчиков температур;- readings of temperature sensors;

- показания датчиков уровня.- readings of level sensors.

Дистанционная система управления позволяет оператору и сервисному центру осуществлять дистанционный интерфейс с целью контроля за криопроцедурой, проведения экспресс-диагностики, предупреждать нежелательную нештатную ситуацию, оптимизировать процесс проведения оздоровительных криосеансов и др.The remote control system allows the operator and the service center to implement a remote interface in order to control the cryo-procedure, carry out express diagnostics, prevent an undesirable emergency situation, optimize the process of conducting health-improving cryosessions, etc.

Предлагаемая криосауна проста в эксплуатации, обладает повышенной экономичностью и благодаря новой системе управления имеет широкий диапазон опций.The proposed cryosauna is easy to operate, has increased efficiency and, thanks to the new control system, has a wide range of options.

Claims

Cryosauna, consisting of a patient’s cabin connected to a cryostatization chamber by a gas supply pipe to the patient’s cabin and a gas recirculation duct using a centrifugal fan, a gas temperature sensor at the patient’s cabin inlet installed on the gas supply pipe to the patient’s cabin, liquid nitrogen supply line in the cryostat chamber, characterized in that the cryosauna is equipped with temperature sensors mounted height in the patient’s cabin, and a temperature sensor installed at the entrance to the cabin ienta, sensor chamber cryostatting level, the solenoid valve mounted on the line supplying liquid nitrogen cryostatting chamber, and a three-way valve mounted on the exhaust duct.