RU2665143C1 - Устройство для общей воздушной криотерапии - Google Patents

Устройство для общей воздушной криотерапии Download PDF

Info

Publication number
RU2665143C1
RU2665143C1 RU2017137434A RU2017137434A RU2665143C1 RU 2665143 C1 RU2665143 C1 RU 2665143C1 RU 2017137434 A RU2017137434 A RU 2017137434A RU 2017137434 A RU2017137434 A RU 2017137434A RU 2665143 C1 RU2665143 C1 RU 2665143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
air
series
expander
cooling
Prior art date
Application number
RU2017137434A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Юрьевич Алексеевич
Николай Георгиевич Балабошко
Максим Михайлович Верещагин
Юрий Александрович Гапеев
Иван Алексеевич Нестифоров
Николай Владимирович Сырченко
Валерий Петрович Фирсов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Priority to RU2017137434A priority Critical patent/RU2665143C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2665143C1 publication Critical patent/RU2665143C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/02Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения криотерапевтических процедур посредством кратковременного экстремального охлаждения всей поверхности тела человека потоками сухого воздуха с температурой до -180°С. Устройство для общей воздушной криотерапии содержит, по меньшей мере, одну процедурную камеру и соединенное с ней средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды, включающее блок воздушного охлаждения и соединенные последовательно компрессорный блок, блок фильтров, рефрижераторный осушитель, абсорбционный осушитель и блок детандера. Компрессорный блок включает соединенные последовательно средство забора атмосферного воздуха, компрессор первой ступени, промежуточный холодильник, компрессор второй ступени, расположенный на одном валу с компрессором первой ступени, и концевой холодильник. Блок фильтров включает соединенные последовательно влагоотделитель и по меньшей мере два фильтра. Блок детандера включает соединенные последовательно рекуперативный теплообменник, детандер, выход которого соединен с входом, по меньшей мере, одной процедурной камеры, выход которой в свою очередь соединен с соответствующим входом рекуперативного теплообменника, соответствующий выход которого соединен с компрессором, расположенным на одном валу с детандером. Блок воздушного охлаждения включает соединенные последовательно бак-аккумулятор с хладоносителем, центробежный насос и сухую градирню, выполненную с возможностью подсасывания атмосферного воздуха, выход которой соединен с соответствующими входами промежуточного и концевого холодильников и контура охлаждения электродвигателя, приводящего в действие компрессоры первой и второй ступени, соответствующие выходы которых соединены с входом бака-аккумулятора. Использование изобретения позволяет снизить энергопотребление устройства. 1 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения криотерапевтических процедур посредством кратковременного экстремального охлаждения всей поверхности тела человека потоками сухого воздуха с температурой до - 180°С.
Общая воздушная криотерапия применяется в ревматологии (ревматические поражения мягких тканей, ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева), в неврологии (вертеброгенная патология с болевыми синдромами), дерматологии (системные заболевания кожи), травматологии и ортопедии (посттравматическая реабилитация, деформирующий полиостеоартроз), спортивной медицине (травмы мышечно-связочного аппарата), а также припсихосоматической патологии, неврозах, депрессивных и стрессорных состояниях.
На поверхности тела Холодовых рецепторов в 8-10 раз больше, чем тепловых. Воздействие холода на эти рецепторы воспринимается организмом как мощный положительный стресс, который мобилизует общие физиологические ресурсы человека. Холод способен не только быстро снять боль, воспаление, отек, спазм, но и улучшает микроциркуляцию в кровеносной и лимфатической системах, регулирует мышечный тонус, улучшает метаболические процессы, в результате чего происходит улучшение двигательных функций, улучшение обмена веществ, укрепление иммунитета, психофизический тренинг, улучшение самочувствия, восстановление регенеративных и репродуктивных функций и омоложение.
Известно устройство для общей криотерапии, содержащее одну процедурную камеру, соединенную магистралью подачи хладагента с парокомпрессионной двухступенчатой холодильной машиной для получения охлаждающей газообразной среды (см. WO 2013/184019 А1, 12.12.2013).
Основной недостаток известного устройства состоит в невозможности достижения температуры в процедурной камере ниже - 85°С, что снижает криотерапевтический эффект.
Кроме этого, недостатками известного устройства являются его высокое энергопотребление, что обуславливает возможность использования в составе устройства только одной криотерапевтической камеры, низкая надежность и сложность в использовании.
Также известно (см. WO 87/03472 А1, 18.06.1987) устройство для общей криотерапии, содержащее три процедурные камеры и соединенное с каждой из них средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды (смеси азота и кислорода).
Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога к заявленному устройству.
Недостатки известного устройства состоят в его повышенной опасности, связанной с использованием жидких азота и кислорода, и также высоком энергопотреблении, обусловленном необходимостью их производства, транспортировки и хранения.
Технической проблемой заявленного изобретения является создание устройства для общей криотерапии, лишенного указанных недостатков.
В результате достигается технический результат, заключающийся в снижении энергопотребления (до 40%) и обеспечения простоты, надежности и безопасности работы устройства.
Конкретно, указанный технический результат достигается посредством создания устройства для общей криотерапии, содержащего, по меньшей мере, одну процедурную камеру и соединенное с ней средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды. Средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды, включает в себя блок воздушного охлаждения и соединенные последовательно компрессорный блок, блок фильтров, рефрижераторный осушитель, абсорбционный осушитель и блок детандера. Компрессорный блок включает в себя соединенные последовательно средство забора атмосферного воздуха, компрессор первой ступени, промежуточный холодильник, компрессор второй ступени, расположенный на одном валу с компрессором первой ступени, и концевой холодильник. Блок фильтров включает в себя соединенные последовательно влагоотделитель и, по меньшей мере, два фильтра. Блок детандера включает в себя соединенные последовательно рекуперативный теплообменник, детандер, выход которого соединен с входом, по меньшей мере, одной процедурной камеры, выход которой соединен с соответствующим входом рекуперативного теплообменника, соответствующий выход которого соединен с компрессором, расположенным на одном валу с детандером. Блок воздушного охлаждения включает в себя соединенные последовательно бак-аккумулятор с хладоносителем, центробежный насос и сухую градирню, выполненную с возможностью подсасывания атмосферного воздуха, выход которой соединен с соответствующими входами промежуточного и концевого холодильников и контура охлаждения электродвигателя, приводящего в действие компрессоры первой и второй ступени, соответствующие выходы которых соединены с входом бака-аккумулятора.
На фиг. 1 показана схема заявленного устройства в одном из частных вариантов выполнения.
Заявленное устройство, показанное на фиг. 1, содержит три процедурные камеры 1а, 1b, 1с, соединенное с каждой из них средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной (воздушной) среды, и средство управления (не показано).
Каждая из процедурных камер 1a, 1b, 1с снабжена независимым электромагнитным клапаном 2а, 2b, 2с, регулируемым нагревателем воздуха 3а, 3b, 3с, датчиком температуры 4а, 4b, 4с, предохранительным клапаном 5а, 5b, 5с и обратным клапаном ба, 6b, 6с.
Средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды, включает в себя блок воздушного охлаждения 7 и соединенные последовательно компрессорный блок 8, блок фильтров 9, рефрижераторный осушитель 10, абсорбционный осушитель 11 и блок детандера 12.
Количество процедурных камер 1a, 1b, 1c может быть различным, в зависимости от мощности средства, предназначенного для получения охлаждающей газообразной среды.
Компрессорный блок 8 включает в себя соединенные последовательно средство забора атмосферного воздуха 13 (содержащее, в частности, фильтр 13а), компрессор первой ступени 14, промежуточный холодильник 15, компрессор второй ступени 16 и концевой холодильник 17. Компрессор первой ступени 14 и компрессор второй ступени 16 расположены на одном валу 18 и приводятся в действие электродвигателем 19.
Блок фильтров 9 включает в себя соединенные последовательно влагоотделитель 20 и два фильтра 21а и 21b.
Блок детандера 12 включает в себя соединенные последовательно рекуперативный теплообменник 22, детандер 23, выход которого соединен трубопроводом 24 (с расположенным на нем датчиком температуры 25 и электромагнитным клапаном 26) с входом каждой из процедурных камер 1a, 1b, 1с.
Выход каждой из процедурных камер 1a, 1b, 1с соединен трубопроводом 27 (с расположенным на нем электромагнитным клапаном 28) с соответствующим входом 22а рекуперативного теплообменника 22. Дополнительно выход каждой из процедурных камер 1a, 1b, 1с соединен с трубопроводом 24 посредством трубопровода 29 (с расположенным на нем электромагнитным регулируемым клапаном 30).
Выход 22b рекуперативного теплообменника 22 соединен с компрессором 31, расположенным на одном валу 32 с детандером 23.
Блок воздушного охлаждения 7 включает в себя соединенные последовательно бак-аккумулятор 33 с хладоносителем, центробежный насос 34 и сухую градирню 35, выполненную с возможностью подсасывания атмосферного воздуха посредством вентилятора 35а. Выход 35b сухой градирни 35 соединен с соответствующими входами 15а и 17а промежуточного холодильника 15 и концевого холодильника 17 и входом 36а контура охлаждения 36 электродвигателя 19, приводящего в действие компрессоры первой и второй ступени 14 и 16. Соответствующие выходы 15b, 17b и 36b промежуточного холодильника 15, концевого холодильника 17 и контура охлаждения 36 соединены с входом 33а бака-аккумулятора 33.
Данное устройство работает следующим образом.
Компрессор первой ступени 14 через средство забора атмосферного воздуха 13 забирает атмосферный воздух, сжимает его и нагнетает в промежуточный холодильник 15, где от воздуха отводится тепло, выделяющееся при сжатии. Далее воздух поступает на вход компрессора второй ступени 16, где сжимается, и нагнетается в концевой холодильник 17, где снова охлаждается.
Тепло, выделяющееся при сжатии воздуха в промежуточном и концевом холодильниках 15 и 17, отводится промежуточным хладоносителем, который затем охлаждается в сухой градирне 35 атмосферным воздухом, нагнетаемым посредством вентилятора 35а.
Центробежный насос 34 засасывает промежуточный хладоноситель из бака-аккумулятора 33 и нагнетает его в сухую градирню 35. После сухой градирни 35 охлажденный промежуточный хладоноситель направляется на каждый из соответствующих входов 15а и 17а промежуточного и концевого холодильников 15 и 17 и на вход 36а контура охлаждения 36 электродвигателя 19. Обратный (нагретый) поток промежуточного хладоносителя сбрасывается в бак-аккумулятор 33.
Далее, сжатый в компрессоре первой ступени 14 и компрессоре второй ступени 16 до расчетного давления воздух поступает в блок фильтров 9, где от него отводится капельная влага во влагоотделителе 20 и выполняется его предварительная очистка в фильтрах 21а и 21b.
Далее воздух, очищенный и освобожденный от капельной влаги, поступает в рефрижераторный осушитель 10, представляющий собой парокомпрессионную холодильную машину с четырехпоточным теплообменным аппаратом, обеспечивающим осушение воздуха и подогрев выходящего из него потока воздуха до точки росы около 8°С, гарантирующей стабильную работу адсорбционного осушителя 11.
В адсорбционном осушителе 11 воздух осушается до точки росы минус 40°С и проходит окончательную очистку. Может быть использован как адсорбционный осушитель с холодной регенерацией, так и адсорбционный осушитель с горячей регенерацией.
Далее осушенный и очищенный поток воздуха поступает в рекуперативный теплообменник 22, где охлаждается обратным потоком воздуха, поступающим по трубопроводу 27, и затем поступает на вход детандера 23, где, расширяясь, охлаждается. Воздух на выходе из детандера 23 имеет параметры (расход, температура и давление), определенные как рабочие.
При достижении температурой (определяемой посредством датчиков температуры 4а, 4b, 4с) заданного значения электромагнитные клапаны 26 и 28 открываются, а электромагнитный регулируемый клапан 30 закрывается, при этом степень закрытия клапана 30 определяется, исходя из количества процедурных камер устройства. После этого, в рекуперативном теплообменнике 22 воздух охлаждается обратным потоком воздуха, поступающим по трубопроводу 27 из процедурных камер 1a, 1b и 1с, а затем поступает на вход детандера 23, где, расширяясь, охлаждается.
Обратный поток воздуха из процедурных камер 1a, 1b и 1с засасывается в рекуперативный теплообменный аппарат 22 компрессором 31 (расположенным на одном валу 32 с детандером 23 и приводимым им в действие), сжимается и выбрасывается в атмосферу.

Claims (1)

  1. Устройство для общей воздушной криотерапии, содержащее, по меньшей мере, одну процедурную камеру и соединенное с ней средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды, отличающееся тем, что средство, предназначенное для получения охлаждающей газообразной среды, включает в себя блок воздушного охлаждения и соединенные последовательно компрессорный блок, блок фильтров, рефрижераторный осушитель, абсорбционный осушитель и блок детандера, при этом компрессорный блок включает в себя соединенные последовательно средство забора атмосферного воздуха, компрессор первой ступени, промежуточный холодильник, компрессор второй ступени, расположенный на одном валу с компрессором первой ступени, и концевой холодильник, блок фильтров включает в себя соединенные последовательно влагоотделитель и, по меньшей мере, два фильтра, блок детандера включает в себя соединенные последовательно рекуперативный теплообменник, детандер, выход которого соединен с входом, по меньшей мере, одной процедурной камеры, выход которой соединен с соответствующим входом рекуперативного теплообменника, соответствующий выход которого соединен с компрессором, расположенным на одном валу с детандером, блок воздушного охлаждения включает в себя соединенные последовательно бак-аккумулятор с хладоносителем, центробежный насос и сухую градирню, выполненную с возможностью подсасывания атмосферного воздуха, выход которой соединен с соответствующими входами промежуточного и концевого холодильников и контура охлаждения электродвигателя, приводящего в действие компрессоры первой и второй ступени, соответствующие выходы которых соединены с входом бака-аккумулятора.
RU2017137434A 2017-10-26 2017-10-26 Устройство для общей воздушной криотерапии RU2665143C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137434A RU2665143C1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Устройство для общей воздушной криотерапии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137434A RU2665143C1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Устройство для общей воздушной криотерапии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2665143C1 true RU2665143C1 (ru) 2018-08-28

Family

ID=63460050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137434A RU2665143C1 (ru) 2017-10-26 2017-10-26 Устройство для общей воздушной криотерапии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2665143C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115192174A (zh) * 2021-06-30 2022-10-18 海杰亚(北京)医疗器械有限公司 工质储存罐的罐内压力调整方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987003472A1 (en) * 1985-12-07 1987-06-18 Bernd Blaudszun Process for producing a conditioned atmosphere for cryo-treatment of rheumatic patients
DE19515287A1 (de) * 1995-04-26 1996-10-31 Herbert Seus Verfahren zur Erzeugung von Behandlungsatmosphären für Kryotherapie und zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Anlage zur Ganzkörperbehandlung
RU2599191C2 (ru) * 2012-06-07 2016-10-10 Хасанби Хабиевич ЕРГАНОКОВ Установка для общей воздушной криотерапии
US20160361195A1 (en) * 2014-09-30 2016-12-15 Jonas Kuehne Apparatus for Uniform Total Body Cryotherapy
WO2017103325A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Oy Cryon Ltd System for cryotherapy
WO2017159959A1 (ko) * 2016-03-15 2017-09-21 주식회사 엔씨바이오 의료용 저온기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987003472A1 (en) * 1985-12-07 1987-06-18 Bernd Blaudszun Process for producing a conditioned atmosphere for cryo-treatment of rheumatic patients
DE19515287A1 (de) * 1995-04-26 1996-10-31 Herbert Seus Verfahren zur Erzeugung von Behandlungsatmosphären für Kryotherapie und zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Anlage zur Ganzkörperbehandlung
RU2599191C2 (ru) * 2012-06-07 2016-10-10 Хасанби Хабиевич ЕРГАНОКОВ Установка для общей воздушной криотерапии
US20160361195A1 (en) * 2014-09-30 2016-12-15 Jonas Kuehne Apparatus for Uniform Total Body Cryotherapy
WO2017103325A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Oy Cryon Ltd System for cryotherapy
WO2017159959A1 (ko) * 2016-03-15 2017-09-21 주식회사 엔씨바이오 의료용 저온기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115192174A (zh) * 2021-06-30 2022-10-18 海杰亚(北京)医疗器械有限公司 工质储存罐的罐内压力调整方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017181439A1 (zh) 一种压力露点可调的压缩空气深度干燥装置及方法
ES2753409T3 (es) Dispositivo compresor de etapas múltiples
US2404778A (en) Apparatus for producing ozone
CN2304378Y (zh) 医用冷热敷机
CN105371552B (zh) 一种便携式制冷装置及便携式医用冷敷装置
CN104235988B (zh) 采用水作为制冷剂的离心式空调机组及运行方法
JP2017536133A5 (ru)
RU2665143C1 (ru) Устройство для общей воздушной криотерапии
CN202263091U (zh) 一种医用骨科冷疗冰敷机
CN203546815U (zh) 空气制水机
CN203208202U (zh) 基于制冷、制热两用机的医用空调帽
CN208193208U (zh) 一种医用冷风机
CN110693643A (zh) 全身冷冻理疗设备
WO2020253334A1 (zh) 一种人体降温设备
CN204158701U (zh) 深冷桑拿设施
CN210056206U (zh) 用于冷冻治疗的可压力调节的制冷装置与冷冻治疗系统
CN209751344U (zh) 一种空气冷疗装置
CN206771804U (zh) 一种防止结霜的多级蒸发压缩式热泵装置
CN109984836B (zh) 冷冻消融系统
CN104188791A (zh) 深冷桑拿设施
CN206300377U (zh) 阶梯循环式直热热泵产冷产热水系统
CN208426383U (zh) 空气波压力治疗系统
CN206776765U (zh) 一种单兵冷却背心
US20060271133A1 (en) Cryotherapeutic device
CN202960883U (zh) 透明的接触式皮肤冷却装置