Установка для загальної екстремальної кріотерапії

1. Установка для загальної екстремальної кріотерапії, що включає терапевтичну камеру, яка розділена перегорожею з дверима на попереднє та робоче відділення з різними температурами охолодженого повітря, терапевтична камера має оглядові, вікна, вхідні та аварійні двері і зв'язана з основними теплообмінниками та системою охолодження за допомогою теплоізольованих повітряводів з вентилями для регулювання подачи повітря, яка відрізняється тим, що стіни робочого відділення та одна із стін попереднього відділення з боку, протилежного перегорожі між відділеннями камери, виповнені подвійними з зазором між ними, причому у робочому відділенні є додатковий зазор з боку підлоги камери, а на стелі попереднього відділення виповнені отвори для проходження охолодженого повітря, на вихідній частині тепло A (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАГАЛЬНОЇ ЕКСТРЕМАЛЬНОЇ КРІОТЕРАПІЇ 30229 Недоліком цього відомого устрію є те, що наявність дихальної камери та кріокамери з перегородкою ускладнює конструкцію та знижує безпеку її експлуатації тому, що в аврійних умовах може проникнути у дихальну камеру азот і може викликати отруєння пацієнта. Крім того, обмежена рухливість пацієнта у кріокамері знижує терапевтичний ефект кріодіяння, тому що під час процедури пацієнт повинен вільно пересуватись по кріокамері. Відомий устрій для загальної кріотерапії та його застосування (див. заявку Німеччини № 4316764 А, А61F7/00, ВКС, 1996, № 7-10, С. 6) прототип включає терапевтичну камеру для діяння охолодженого повітря (температура від мінус 50 до мінус 60°С) на організм людини. Камера розділена перегорожен з дверями на попереднє та робоче відділення з різними температурами охолодженого повітря. Кріоагент - рідкий азот. Камера має оглядові вікна, входні та аварійні двері. Внутрішня поверхня камери покрита матеріалом з низькою теплопровідностю - деревом. Терапевтична камера зв'зана з основними теплообмінниками та системою охолодження за допомогою теплоізолюваних повітряводів з вентилями для регулювання подачи повітря. Холодне повітря одержують за допомогою охолоджуючої системи з електричним приводом. Для одержування холоду використовують елементи Пельтьє. Недоліком прототипу є те, що він передбачає діяння температури тільки від мінус 50 до мінус 60°С, і це не забезпечує екстремального загального кріодіяння на організм людини, не дозволяє одержати максимальний терапевтичний ефект. Робоча температура за прототипом не забезпечує необхідні теплофізичні властивості повітря, зокрема із-за його підвищеної вологості. Конструкція відомого устрій не передбачає замкнуту систему засобів охолодження, підготовки і подачі повітря, що сприяє підвищенню видатку теплоресурсів. Крім того, у робочому відділенні камери відомого устрію не утворюють достатний тиск повітря, що може бути причиною припливу теплого атмосферного повітря при відкриванні вхідних дверів. Задача винаходу: розробити устрій для загальної кріотерапії, який дозволяє виявляти екстремальне кріодіяння на організм людини при температурі від мінус 120 до мінус 170°С. Для рішення встановленої задачи авторами винаходу запропонована установка, яка включає терапевтичну камеру, що розділена перегородкою з дверями на попереднє та робоче відділення з різними температурами охолодженого повітря. Терапевтична камера має оглядові вікна, вхідні та аварійні двері і зв'язана з основними теплообмінниками та системою охолодження за допомогою теплоізолюваних повітряводів з вентилями для регулювання подачи повітря. Стіни робочого відділення та одна із стін попереднього відділення з боку, протилежного перегородці між відділеннями камери, виповнені з зазором між ними, причому у робочому відділенні є додатковий зазор з боку підлоги камери. На стелі попереднього відділення виповнені отвіри для проходження охолодженого повітря. На вихідній частині теплоізолюваного повітряводу, яка розташована у зазорі подвійної стіни попереднього відділення, встановлен регулюючий затвір. Система охолодження постачена кріогеною газодувкою, устрієм для фільтрації охолодженого повітря і додатковим теплообмінником, які сумлінно з терапевтичною камерою і основними теплообмінниками утворюють замкнутий контур. Основні теплообмінники з'єднані паралельно один з одним з можливостю їх попереміної дії. Установка постачена місткостю для рідкого азоту, яка сполучена з основними і додатковим теплообмінниками за допомогою кріогених трубопроводів з запорнорегулюючими вентилями. Відмінними ознаками винаходу є: - Стіни робочого відділення та одна із стін попереднього відділення з боку, протилежного перегородці між відділеннями камери, виповнені подвійними з зазором між ними. - У робочому відділенні є додатковий зазор з боку підлоги камери. - На стелі попереднього відділення виповнені отвіри для проходження охолодженого повітря. - На вихідній частині теплоізолюваного повітряводу, яка розташована у зазорі подвійної стіни попереднього відділення, встановлен регулюючий затвір. - Система охолодження постачена кріогеною газодувкою, устроєм для фільтрації охолодженого повітря і додатковим теплообмінником, які сумлінно з терапевтичною камерою і основними теплообмінниками утворюють замкнутий контур. - Основні теплообмінники з'єднані паралельно один з одним з можливостю їх поперемінної дії. - Установка постачена місткостю для рідкого азоту, яка сполучена з основними і додатковим теплообмінниками за допомогою кріогених трубопроводів з запорно-регулюючими вентилями. - Кількість основних теплообмінників повинна бути ні менше двох. - Основні теплообмінники зв'язані з робочим відділенням камери за допомогою теплоізолюваних повітряводів, які з'єднані з коробами, розташованими по куткам робочого відділення. - Температура кріодіяння у попередньому відділенні камери дорівнює від мінус 40 до мінус 80°С, а в робочому відділенні - від мінус 120 до мінус 170°С. - Площа терапевтичної камери розрахована на одночасне обслужування не менше 4-х пацієнтів. Виконання робочого відділення камери з подвійними стінами, зазорами і отвірами забезпечує циркуляцію між ними потоку повітря, що сприяє зниженню притока тепла в камеру. Наявність у зазорі подвійної стіни попереднього відділення регулюючого затвору забезпечує можливість змінення температури у попередньому відділенні порівняно з температурою в робочому відділенні. Наявність кріогазодувки забезпечує подачу повітря до теплообмінника для його охолодження. Система фільтрації та очищення охолодженого повітря забезпечує його оптимальні теплофізичні властивості і оберігає від проникнення твердих частин, зокрема мікрокристалів води при робочій температурі в камері від мінус 120 до мінус 170°С. Замкнутий контур, який включає терапевтичну камеру та системи охолодження, підготовки і по 2 30229 дачі повітря, знижує енергетичні утрати при експлуатації установки. Наявність не меньше двох основних теплообмінників, з'єднаних паралельно і функціонуючих поперемінно, дозволяє проводити регенерацію основних теплообмінників без припинення роботи всієї установки і сприяє збільшенню строку служби комплексу. Додатковий вхідний теплообмінник дозволяє при достатьому тиску в робочому відділенні здійснювати постійне охолодження компенсуючого припливу атмосферного повітря. Площа терапевтичної камери розрахована на одночасне обслуговування не меньше 4-х пацієнтів, які можуть вільно пересуватись в процесі лікувальної процедури. Утворювання температури кріодіяння у попередньому відділенні камери від мінус 40 до мінус 80°С необхідне для адаптації пацієнта перед входом у робоче відділення камери. Вплив температури від мінус 120 до мінус 170°С оказує сприятливий вплив на систему кровообігу та підвищує терапевтичний ефект. Відмінні ознаки винаходу відповідають критерію "новизна" та вимогам винахідницького рівня. На виробничій базі фірми " Кріокон" (м. Харків) зроблен дослідний зразок запропонованої установки. Використання цієї установки у медичній практиці дозволить здійснити екстремальне кріодіяння на організм людини та забезпечити безпеку експлуатації установки при збільшенній пропускної здатності терапевтичної камери і при економній траті рідкого азоту. На фіг. 1 представлена загальна схема запропонованої установки, на фіг. 2 - схема конструкції терапевтичної камери з визначенням напряму руху охолодженого повітря, на фіг. 3 - січення по А-А фіг. 2. Запропонована установка для загальної екстремальної кріотерапії включає терапевтичну камеру 1, яка розділена перегородкою 2 на попереднє та робоче відділення 3 та 4 відповідно. У попередньому відділенні 3 температура охолодженого повітря дорівнює від мінус 40 до мінус 80°С, а в робочому відділенні 4 - від мінус 120 до мінус 170°С. Терапевтична камера 1 має оглядові вікна 5, вхідні 6 та аварійні 7 двері фіг. 3. Камера 1 зв'язана з основними теплообмінниками 8 і 9 та системою охолодження за допомогою теплоізолюваних повітряводів 10, на яких встановлені вентилі 11 для регулювання подачі повітря (фіг. 1). Стіни 12 робочого відділення 4 і одна із стін 13 попереднього відділення 3 з боку, протилежного перегодці 2, виповнені подвійними з зазором 14 між ними. Причому у робочому відділенні 4 є додатковий зазор 15 з боку підлоги камери, на стелі 16 попереднього відділення 3 виповнені отвіри 17 для проходження охолодженого повітря (фіг. 2). Вихідна частина 18 теплоізолюваного повітряводу 10, яка розташована у зазорі 14 подвійної стіни 13, постачена регулюючим затвором 19. Система охолодження постачена кріогеноі газодувкою 20, устрієм для фільтрації охолодженого повітря 21 і додатковим теплообмінником 22, які сумлінно з терапевтичною камерою 1 та основними теплообмінниками 8 і 9 утворюють замкнутий контур (фіг. 1). Основні теплообмінники 8 і 9 з'єднані паралельно один за одним з можливостю їх попереміної функції. В комплект установки входить місткість 23 для рідкого азоту, яка з'єднана з основними та додатковим теплообмінниками 8, 9, 22 відповідно за допомогою кріогених трубопроводів 24, на яких встановлені запорно-регулюючі вентилі 25. Кількість основних теплообмінників 8 та 9 повинна бути ні менше двох, і вони зв'язані з робочим відділенням 4 за допомогою теплоізолюваних повітряводів 10, які з'єднані з коробами 26, розташованими по куткам робочого відділення 4 терапевтичної камери 1 (фіг. 1, 2). Площа терапевтичної камери 1 розрахована на одночасне обслужування не менше 4-х пацієнтів. Установка працює по замкнутому циклу. Повітря з терапевтичної камери 1 за допомогою кріогеної газодувки 20 подається до основного теплообмінника 8 або 9, де охолоджується до температури від мінус 120 до мінус 180°С рідким азотом, який поступає із місткості 23 по кріогеним трубопроводам 24. Теплообмінники 8 та 9 працюють поперемінне: один охолоджує повітря поступаюче, другий теплообмінник знаходиться в режимі регенерації (фіг. 1). З теплообміннику 8 або 9 повітря, охолоджене до температури від мінус 120 до мінус 180°С під достатним тиском 80-100 мм рт. ст. поступає до робочого відділення 4 по теплоізолюваним повітряводам 10 і через отвіри у коробах 26, зазори 14 і 15. Потім через отвіри 17 на стелі 16 частина охолодженого повітря поступає у попереднє відділення 3. Кількість поступаючого повітря у попереднє відділення 3 регулюється за допомогою затвору 19, що дозволяє змінювати у попередньому відділенні 3 температуру від мінус 40 до мінус 80°С. Така величінь температури необхідна для створювання адапційних умов для пацієнта. З початку процедури пацієнт через вхідні двері 6 входить у попереднє відділення 3, а потім переходить у робоче відділення 4, де він підпадає кріодії при температурі від мінус 120 до мінус 170°С. В процесі кріопроцедури лікар через оглядові вікна 5 стежить за станом пацієнта, та за необхідностю кріодія може бути припинена за допомогою аварійних дверів 7. Подача охолоджуючого повітря регулюється вентилями 25. Для очищення від шматочків льоду відробленого охолоджуючого повітря, яке виходить з попереднього відділення 3, служить устрій для фільтрації 21, звіткіля повітря вертається до кріогеної газодувки 20 (фіг. 1). Додатковий теплообмінник 22 служить для компенсації утрати та стабілізації складу повітря, яке циркулірує у замкнутому контурі установки. Поступаюче з атмосфери повітря охолоджується у додатковому теплообміннику 22 парами рідкого азоту, які поступають з основного теплообмінника 8 або 9. 3 30229 Фіг. 1 Фіг. 2 4 30229 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5