Эволюция блоков подачи жидкого азота в систему охлаждения криотерапевтического комплекса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На данный момент, уже свыше 25 лет, в РФ производят и используют в клинической практике одноместные установки для общего криотерапевтического воздействия (криосауны). Общее криотерапевтическое воздействие – физиотерапевтическая процедура, основанная на кратковременном контакте всей поверхности кожи человеческого тела с газовой средой, охлажденной до криогенных температур. Снижение температуры кожи за счет интенсивного отвода теплоты к криогенному газу (теплоносителю) стимулирует холодовые рецепторы кожи и создает условия для лечения ряда социально-значимых заболеваний: ревматоидного артрита, псориаза, бронхиальной астмы, аллергии и т.д. Основная эксплуатационная проблема таких установок связана с тем, что при контакте с криогенным газом кожный покров пациентам выделяет большое количество аккумулированной теплоты. Наиболее эффективным способом отвода этого теплового потока является использование жидкого азота в качестве теплопоглощающей среды (криоагента). С использованием жидкого азота работала первая в мире криотерапевтического и установка, с помощью которой была открыта и доказана эффективность общего криотерапевтического воздействия. Впоследствии чего, эффективность систем азотного охлаждения была поставлена под сомнение и в ряде стран их заменили компрессионными рефрижераторными системами. В России технология азотного охлаждения была развита и адаптирована к конструкции одноместных криотерапевтических систем. Благодаря этому такой тип криосаун позволяет получать максимальный криотерапевтический эффект при минимальных затратах жидкого азота.

Цель работы – провести анализ блоков подачи жидкого азота в систему охлаждения криосаун и выявить наиболее эффективную технологию. В результате установлено, что азотные системы охлаждения позволяют отводить большее количество теплоты при минимальных затратах энергии, более того, не требуется установка дополнительного рефрижераторного оборудования. Контактные системы азотного охлаждения обладают меньшей тепловой инерцией, а эффективность использования жидкого криоагента более высокая. Предложено использование альтернативного криоагента в многоместных криотерапетических установках. Использование азотных систем охлаждения контактного типа в одноместных криотерапевтических системах наиболее обосновано энергетически и технологически.

Об авторах

Александр Юрьевич Баранов

Университет ИТМО

Email: abaranov@itmo.ru
ORCID iD: 0000-0002-9263-8153
SPIN-код: 1591-4442

д-р техн. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Екатерина Владимировна Соколова

Университет ИТМО

Автор, ответственный за переписку.
Email: evlogvinenko@itmo.ru
ORCID iD: 0000-0002-5127-9959
SPIN-код: 9397-9168

к. т. н

Россия, Санкт-Петербург

Владимир Александрович Баранов

Научно-производственное предприятие «КРИОН»

Email: baranov@krion.ru
ORCID iD: 0009-0002-6067-4982
SPIN-код: 1944-4210
Россия, Санкт-Петербург

Иван Александрович Баранов

Научно-производственное предприятие «КРИОН»

Email: baranov@krion.ru
ORCID iD: 0009-0007-9795-4167
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Baranov A, Pakhomov O, Fedorov A, et al. Technique and Technology of Whole-Body Cryotherapy (WBC). In: Low-temperature Technologies. IntechOpen; 2020. doi: 10.5772/intechopen.83680
  2. Yamauchi RA, Yamauchi YT, Kazuya Miura. The analgesic effects of −170°C whole body cryo-therapy on rheumatoid arthritis (R.A.); curable. PAIN. 1987;30. doi: 10.1016/0304-3959(87)91583-1
  3. Yamauchi YT, Miura K, Cooper A. Clinical effects of −170°C whole body cryotherapy (W.B.C.T.) on steroid dependant chronic diseases. Journal of Steroid Bio-chemistry. 1986;25(1)25. doi: 10.21822/2073-6185-2018-45-3-39-57
  4. Sokolova EV, Baranov AYu, Baranov IA, Baranov VA. Fundamentals of the effectiveness of cryotherapeutic equipment. Physiotherapy, balneology and rehabilitation. 2024;23(3):113-125.
  5. Baranov AYu, Baranov VA. Selecting a cryotherapeutic installation scheme. Refrigeration technology. 2007;10:42-45. EDN: KWWYAL
  6. Benoit Dugué, Jean-Pierre Bernard, Romain Bouzigon, et al. Whole body cryotherapy / cryostimulation. 39th Informatory Note on Refrigeration. IIR; 2020. doi: 10.18462/iif.NItec39.09.2020
  7. Baranov AI. Effect of general cryotherapy on subjective physical indices. Fizjoterapia Polska. 2008;8:351-354
  8. Baranov AY, Shestakova OA, Malysheva TA, et al. The physical theory of efficiency and safety of the WBC. Refrigeration Science and Technology, In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  9. Baranov AY, Malyshevа TA, Modeling unsteady heat transfer in cryomedicine. Journal of International Academy of Refrigeration. 2000;2:38-41.
  10. Yerezhep D, Baranov AY, Pakhomov OV. Analysis of effect of clothing in procedure of cryotherapy using computer simulation. In: 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). 2019;4:84-91.
  11. Akulov LA, Borzenko EI, Zaitsev AV. Thermophysical properties and phase equilibrium of cryogenic products, reference book. SPbGUNiPT; 2009.
  12. Baranov A, Panova D, Sokolova E, et al. Supplying with LN of IWBC Plants. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  13. Baranov A, Malysheva T, Kletskiy A, et al. The Choice of the Optimal Gas Temperature in the WBC area. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  14. Miller ED. New Approach to Cryostimulation in Neurorehabilitation. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  15. Douzi W, Dupuy O, Theurot D, et al. Partial-body cryostimulation after training improves sleep quality in professional soccer players. BMC Res Notes. 2019;12(1):141.
  16. Yerezhep D, Baranov AY. Understanding Cryotherapy. IET; 2020.
  17. Bernard JP, Dallais A. Safe and Efficient Use of Liquid Nitrogen in Cryotherapy Applications. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  18. Baranov A, Sulin A, Bobrenkov O, Baranov I. Prospects for the Development of WBC Technology. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  19. Cuttell S, Hammond L, Langdon D, Costello J. Individualising the exposure of –110 °C whole body cryotherapy: the effects of sex and body composition. Journal of Thermal Biology. 2017;65:41-47.
  20. Dugue B, Douzi W, Dupuy O. What everybody should know about whole-body cryotherapy/cryostimulation. In: 3rd IIR conference on cold applications in life sciences - cryotherapy and cryopreservation; 12-14 september, Saint Petersburg, Russia. IIR; 2018.
  21. Baranov AYu, Balakhnin DG, Baranov VA, Kozlova IA. On the experience of using gasifier vessels to supply cryomedical equipment with nitrogen. Technical Gases. 2008;5:47-52.
  22. Baranov AYu, Belikov PA, Prikhodko SV, Baranov VA. Supply of aerocryotherapeutic complexes with liquid nitrogen. Bulletin of the St. Petersburg State University of Low-Temperature and Food Technologies. 2003;2:82.
  23. Baranov AYu, Baranov VA, Le Quang VM. On the choice of cryostating technology for an individual cryosauna. Bulletin of the International Academy of Refrigeration. 2008;1:37-39.
  24. Vasilenok AV, Baranov AY, Filatova OA, et al. New covering sources for heat load in whole-body cryotherapy units. AIP Conference Proceedings. 2021;2412:030003.
  25. Baranov AYu, Vasilenok AV, Kravchenko YuA, Sokolova EV. Modeling the operation of a multi-seat cryotherapy unit using LNG as a cryo-agent for the cooling system. In: Engineering and technology of petrochemical and oil and gas production. Proceedings of the 12th International Scientific and Technical Conference. Omsk; 2022:112-113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1 Принципиальная схема азотной системы охлаждения первой криотерапевтической установки

Скачать (503KB)
Метаданные
3. Рис. 2 Принципиальная технологическая схема европейской системы азотного охлаждения

Скачать (504KB)
Метаданные
4. Рис. 3 Принципиальная схема снабжения жидким азотом индивидуальной криотерапевтической установки (криосауны)

Скачать (814KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».