Brevet FR3048762A1 — publié le 20170915

de rrodssement een l.1e pour la cryot La prseete vention ionce: in di f e efroid utilioable pour therapie, et un outil de traitement cr aagle.nant ur. tel dispositi a e ..aae physl est utili, ndineux - en rééducation fonctionnel I s traumatismes muscu. anti-inflammatoira, traiter t de son Las dpulau pour recul.) rer fonct:n musculaire a-p, u-,, ffort phyeique eompe L -a spaa1ee le de G capacité â drainer - oedèmes sus chocs physique et à induire une tent.e musculaire. Deux techniques de aération du froid sont prin lement atliae.ee en crv Une première technique ae crl thérapie utilise 15 d'un gaz comprimé liquéfié c htenu dans une bouteille dispos t..;:.;-': de refroidi e......,, orrespondant compre - stocké omprimé la bouteille de éfi que du dioxyde de carbone autre part:, un détend ur qui est relié permet de 20 libérer la gaz ecuiprizr brusque et e refroidi. 44.7 .Ce envi -78°C. Un cor deteudeur précise uue 25 compri. nère le cas où le gaz cemzzime est il ee iec eseiz- de esztrôler dea i.e ileu ou est stockée la bou ventilation d'avnir un , -ent récezie_ en bouteille de ga. ièmement, la bouteille a gaz eet. trop encombrante pour être deplacée dans le cabinet de kinésithérap intense haut niveau. formante. Deuxiemen gaz suni une cterte possible tenir jet e reliéà oid vers d'une bouteille de gaz zemièreme('t, aLzrtout dans asphyxier =carcime le CO2), continu i.e c.onoentrataz. installer il est nécessaire dicygène secordeteciiç frigori clac eryetherap uti une. machine le cycle de tigëratieu de 3048762 2 son flule , 'igorîgèner eeme 7'r -,ler.) :': de refroidir l'aii ambie. t des t- ta.tures .Fes ente- -30°C e -40°C. Cettete chnieR - leion7.ionutilise comprilv£, produit t de gaz froid moins concentré et m irn- fr7 que la technincr"- ryothéçie par décompreion de gaz rimé liausafie oonte nk case une houte1.7'-- de sz. Comme la zone liter suh ur- choc ttermique mcaus ;ant. l'erzicacité du :raitemene est moins importante. 0e lu , une telle machine frigorifique luct -ctair temps pou-,- roduie du fro ,k froid la machinetriaerifig cas d'un usa.ca ponctuel) jcurn (dans cas 10 oblige le praticien avant son utilisati laieser tourner tou ê0ueut) Enfin, une acfine frigorifique a un coût ±rnportant. La présente invention vise à réaliser un ;!±positif de 15 refroidissement utilisable en cryothérap_Le n'aya..nt pas les in, onvénie ... précités et permettant de produire un jet d'air froid intense et concentré sir ure zone à traiter. L'invention concerne u.:71 dispositîf de refroidi utilisable pour la cryothérap., uprenant In compresseur ada 20 comprimer un fluide, terne refroisement dapté à refroidir le fluide ct.,mp-' tendeur adapté a détendre le fluide comprimé refroidi, caracterir en ce que e fluide utili par le c)sitif de..froidssement est l'air ambiant, ada:Pté à aepirer.. comprimer et injecter l'air 25 ambiant dans le oyst.fi refro is IC iendeur est adapté rejeter l'air lic. du dispofitif de refroidi men, /ttflSL, cri l'invention, le fluide £s.çor.i.gene utilisé est l'air aibien et le dispcsetif de r idi sement peut être assimilé à 30 une machine egori: que à circuit ouvert utilisant un cycle de g 4.- j 00, yton. compreFseur turbi compressl 1- sont checun montés eur un arbre iooatien mc AVantageeSement, inven ion I:uréen.)ie turbine & dëcompresion soient 3048762 areas de etate . patte careeeiristique per7ea de receptr.. pa_Lie de Fort o compression la 511.éteut de l'air compadam De manière éraJ. a vieesee n rotation de l'arbre de rotation. selon dtien aa0 compn.' e entie ir0 Uti n et 300 000 tiOLOa plus, afin d'obeenir une aracare d'air en eceadeemert disposi.tif de refroidd merp pride entre -10°C ayetème de refeoidjs est adapté à refroidir l'air comprimé e rampera a e proche la température ambiante avant=ue la 10 turbine de de srçuise ne neten,d,R1 aai.r compr m- Jn tel systàn-. dfroidieserneur pela- etre forme par en aneur tEermdade. Se al un premier mode de realisation de l'invention, le mpreraseur est un compresseur cenerifuge. SeloL en deuxième mode de éalisation l'inventio . le compresseur est multi etags, c'est- -dit qu'il comprend un , refroidisselrenu annexe situé Cette caraotariatigne permet d'obtenir un air comprimé è une pression comprise entre 4 t8 bars selon le nombre d'étages r entant une enpéretuse comprise entre 90°C et 140°C en ccrLie du compresseur. Selon une particu ari du deuxine nne realisation chaque , e du compuesseur mu Iti-eaage cmprenc1 une impression. Afinsteréaliser un traitement cible d'une zone a atomique pr d'un patient à traiter ositif ref oidissement eut nprendre cri ec appement de i tut hi: -e desompressi d'orientation 'air froid ech comme un Ëistolet d'éc ppemenn_ D'eut:as particule:: tés tir Je avant Je la présenT:e inventic apparaîtront drus le t riptio détaillée réalisation de I'invent recnnEi, r tre d' exemple non lim- C illustré dans les deteine mis en annexe dans lesquer u mode 4 e un 3048762 refroidi; - - La tu réalisa or. ire repr ea.cr n perspective d'une >r ent turbine de compressic,n dispositif de refrdis compreeul7 utilisé dans le de ,lqure 1 ; - La figure 3 est une représentati en perspective turbine de eetente d'un détendeur utilisé dans le dispositif 10 La --:ente invention concerne un dispositif de refroidissement 1 ut- 1,,po cryothé ap ( Jrtr é :Ji tlure 1, le di refroidissement 1 l'invpnrior: r ren1 un coiror Lr 2 qui ret adapté l'air ambis. (environ °C), un système de 15 refroidissement 3 (par exemple un échaiigeur ique 3) qui adapté refroidir l'air comprime de préférence à une température proche de colle de l'air amnPiant et un détendeur 4 qui est adapté détendre 1 fluide comprimé refroidi. Du falt au le fluide utilisé pour produire le froid East Vair aMbie t, le dispositif 20 de refroidissement 1 n'utilise ni bouteille z, ni. fluide frigorigène par exemple du fréon). Dans n exempis, compresseur 2 rt un compresseur centrifess qui comprend. une enceinte compression 5 et une tuib: de mn montée tatiee dans l'enceinte de 25 compression 5 autour d'un arbre rie -mpression 7. Le compresseur 2 comprend, d'une par une admission d'air 8 permettant l'admission de l'air ambiant dans l'enceinte c mpression 5 pour y soit --oiprime par Ja rotation de la turbine de compression 6, et, d!suLte part, une sortie d'air 9 permettant J a sortie de 30 comnrimé hors de J. e.mioonte de mnompr-s ion 5 et son si emnt cheu17.fe l'ai arbre 10 -tin omettre et le mn- cressior compression 7 e rotation de la turt jar aîné parun moteur copressior. 6 le système de refroidissemers I. La compression 3048762 5 Comme illustrë à - 2, la turbinsde compress ompread roue sion 11 dont le porte npardiculairement ..- et 2,, .uression 7, - de série j diles. ailette de cc.: .- eee 2 est fixée' - de c-oi 11 et à la :-ertie en bre c assien 7 portée pap iuu de -sien néper -espo_ession éférence um. Il presente entre , atr demso's antr 4 de -eler 10 Dans les tésents exemp retro éoPsndeur t2errunepue 3 air-eau de Pype -air :éférencs (notamment pour de raisonede débit important du fluide refroidissement et de niveau sonore réduit) de type au. Le refroidissement endb d'une pcL, une admission 15 d'a E nceepri qui est re iét ortie d' ni du dempré 2 nu pe l'admission cl comprimé f refroidir, d'autre art, une a_ tic d'air comprimé reidi 14 mettant la sortie de l' mé refroidi et son acheminée Cens le détendeur 4. 20 Le sy é refroidissement 3 dmét do refrc,idir l'air oc une icmpfrature infé ieu préférence inférieure â 40 une température proche ce elle du fluide ic-trigécane utili éshangen the 25 échangeur (soit Letempérature l'air ambiant. eu cas la températuun de é:Laue air-eau). en les pré pnts exemple, le détE eur 4 comprEecdune enceinte de déteni. 3.11-Je turbine de pante montée rotative dans, l'-- ne détente 15 autour d'un arbre de détente 17. Lé détendeur 4 d u me part, une adlnission d'air comprimé 30 t r:01. i reliée la sortie d'ait- comprimé refroidi L. sYstême de eroece t 3 et q ssion de l'air co] imé refroidi riens I nceinte ld'autre pa une sort. défendu ha l'air e détend. é- -ptr nui pdp sortd -air détendu enceintp détente la rotation de la turbine de detm.tc ite de détente 1f 1er 3048762 6 16. , rait 0 °C-voir c façon .f:tente, la .:.ature # rite i ic ièr 0 Cinferieure De air 7 une ature duire rmqe suffisant -Hficae. f é rans.o. efférieure Corn a fig Lur:deee un Lie 20 dc entre porte erl 17, sërie d'a 10 rdiaDd'- 7de ailett 'tente est. fix 7nte '0ia partie arbre de détente i çortée rou 20. Danse,,,den , la dl détente 20 preSsante ...unmetra uis entre 40 mm, de 1r.férence entre 15 , 35 mm et df préférence ex,. 20 mm et 30 mxr détendeur 4 . Pour obtenir une te n-~rature e l'aIr en sortie de l'ir dé endu 18 de -.65 °C, lu Lx ,-e ...,-,.:.de la turbine de 20 ue,ente 16' ,-1,t e compris entre 5 et a (selon le rendement sentropique du dëtendeu 4). elon le ren &risentro e du l'air en sortie de l'air détendu détuute :d doit rî.iculaiement dëtente roue, concerne ert un outil dt_ emeent par comprend Ic ispolf .e refroidi sement 1 et un - osi if i/orientatimn reuetant orieneï l'air détendu 25 froid proyer:t de i&sor le d'ai rêe.rtu outia alternent ciblé une zone un patient à traiter. Ur tel dispositif d'orientation 22 peut un pistolet d'é-happement 22. Sel= 'une particulFri.te te l'invention i,l1uaée Bure 1, 30 ''arbre comrression 7 et J. détente 17 sont Taement liés un à l'autre de sorte que la rotati dètendeur 4. Cet aicr cise arbre de. détente entraîne la rotatlaen l'u-rbre de compression 7 ietente de 11 r dans 1 13(- tan - 17 un 3048762 10 7 uniql.le arbre t7s rotareon. Dar re 2urnie3 el:gir par 2 eeeee'eee détente -e.are environ 40% u raeael feeetrir peur : l'air. e velume e etete 'oid n trome duit, et la t',,,,.. .empressieuS et e eurbine de letente L6 tourne]. ..ne se de retation, une température d'air en sortie du dispsitit de refroidi 1 culièrei (ire re - °C), :en importante teue de i >ne une compression tout aeee5.. ante. pour limiter 1 valeur élseeée te 1 ature eessaire 'avoir uum nri entre 3 de en sortie du compresreur 2 (typiqueuient comp entre 100 °C et 140 de préfàrenee entre 110 °C et 120 °C), te faut limiter le taux de copr-rien die la turbine de compression 6 à 15 une valeur- comprise entre 5,75 et 2,75 _on rendement isentropee.e du compresseur 2). Aussi, il est prêférable d'utilise lusieurs cmpresseure e,et entre chaque compresseur 2, un sys refroidissement 2 termetLajee limiter a haueee de la temeerature de l'aJr e rime à entrée 20 de détendeur 4 dont le taux de déter ne e lui regieie pour elcenir la ,'ueepérature d' ' en soazie de despositif de refroidiseeeene 1. préférer:e. les compresseurs 2 sont nimilaires et leurs arbres compression 7 sont mécnre-ent reliés entre eux 25 (avantaoeunemt , île n ',moment qu'un seul arbre rotatie u qua, de préférence, ale-ment celui de l'arbre d --seeinve 17). De préfe ente let rendements isentrop_ -ues des cc ,7,Ëresseurs 2 et endeux sont riitit entre erviron 0,7 et environ 0,5, Les es roues de compression 11 et de la. rot tente 20 30 inferie 7LM Pour obtenie de reit débit de 50 Leeef compeir 2 montee ure inférieure , il e-es en seseie 4 a une avec liee deue tee eeee 250 110 3048762 tour min ; le prem. -Jompresseu 2 a un isentropique 11 d e,5,55 mm senti -L1- .,65 et une roue de a un rendemerle esenrrousi fe 0,77 et un de dere! ! 20 de 20,35 MM- ; a5 et une rc zend ur 2 a un 11 de 25,, eubiaut entrant deur le premier t une pression c -ne 2 a une t.eidr-sure ba l'air sortes tdu. premie 10 ee de l/ bI (du fait de son refroidissement., systeme de refroidissement 3) et une press:Len de bars ; 5iLLt dalle le second u--- -resseur 2 température de 117,5 ' e une 17j premier mars l'air erre compresseur 2 e une ergerature de 1er,8 °C bars ; errer derendeiir 4 a une temperature de 27 'C (du fait !, son ne oidissent pr un second 15 systems refroidi bers ; l'air sortant du Metendenr 4 o, une température de 49 °C et: une pre de 1 1,71r. Pour ,,btenir de l'air à une'température inferieure a -65 °C avec un débet de. 100 NW/h (35 g/s), ,---sjble cd utiliser trois 20 compreoseurs 2 montés or série ; l'arbre commun aux trois compresseurs 2 et au détendeur 4 a - .°> Je 200 0 tour/min ; le pre en' eomnmesE7 une roue d' omet isentropique ,5;&?:COIld ....ement tropique une roue roi 3lee.- :.e%presseur a de 0,7 et ur. roue compression 11 de compresseur 2. rompre- 31 le détendeux a un rendement oentropique tic 0,79 et un roue de détente 20 de 29,8 ambiant entrant dans le Ler sesaur une et une pression 30 4e 1 bar ; l'air sortant du de 1--,2 °C et une pression de eur 2 n une tempdrati iseemen pan Ir flerni-a- , -esida de 2 bars ; l'air eue 2 a une 1 Dorure bIir entra: eecond du fait son -me de refroidissement 3) et en semond 2 a er eemre s 35 ,rature de 113,5 °C et une press ; l'air 3048762 9 ent.r. le tro fa son refrcldio t 3 troisieme - - pression de barn de 2 C (du fait de sor de c,:disement du déeendeue. a une. de 27 ! (du Kd sys ème de ir srtant du "20,8 e une deàtenit- rfrc)idiF,:sement p.r. un trcisiême ;-. ,;...i,-,-,F, une r ress: r e. k hart ; t air eortant rature. de -30,2 'Cet une _ .. de 1 froic un une entrant .-empëra-cure 1() l'invention permet. de -rnduire »eme t, sans 'Itilisse, de fluide rigo rsip,nt. gaz sous pressir l'air ay...1 ratite i crteuea -35 °C, voire irferrteuI:e à -6b sposit de refroidissement 1 est d'un poids t d'ua vo ettant son déplacement 'on nids est en générai 15 nt.eut à 25 kg et. son vonme est crieur â un cube de 400 mm de edUe). Enfin, la mise en iod de l'air est rapide gérzértl inférieure à 15 minutes) et pendant son utilisation, ible (environ 40 dB). bru REVENDICATIONS1. fr iodise lent (1) u 'lisabi pour la cr7ct. apée et dampd (2) comprimer un eide sortent tendre flui vireetérise ce f.reia2 eed dissement (3) adapté â efroidir corpree un détendeur (4) adapte sortant de este refr(aidissement (3), e e nuide ut±lied u le dispositif de l'air embiantr le détendeur rejetant telzdidi hors du dispositif de re C.-Heeement (1). 2. J:epc.;±tif de refied.diss selon la revendication I, caractérisé en ce eue le eresseur (2) comprend une turbine d compression (6) mon,..e .abre de compresion (7). 3. soositif de refroidie (1) selon l'une des revendicetions i et 2, cérisé eu ce que le dëtendel7r (4) comprend une turbine de détente (16) montée sue un arbre de détente (17). ocitif refroidissement (1) selon revendication 3 dépendante de la revendication 2, caractérisée en ç ue l'arbre d' ,7) t l'arbre de détente (17) sont iqueexnent reliés de e e fro semeur (1) selon la revererde carecteride en ce ,,rbre de compression (7) et l'erbre do défet (17) forment unique arbre de rotation. 6. Dispositif de refecididscluent (1) ,3ecn l'une des revendications. 1 à 5, caractérisé ce eu que le systère refro ispermeni, (3) utilise un. flu rfrigérant ferre - par de l' itif cj edi3sement (1) selon l'une des revendications à 6, ici en ce qu'il comprend plusieurs cempeedseurs (2) mpntec un cystéme .ient (3). , entre chaque compresseur 3048762 revendica. 11 ,rsitlf de raf-zialeent CO .1,Dr). la carac.trisé en chaqu.e, compress: U2) est 'U=103' I f revendicatic cara. (7) chaque -cmpr. refroid±ssetnent (1) la ce que e;- rhre de compres sont rild,cEuliquement reliés entre e yothérapia-, cractér.ftié 10. out:: comp rend- deL revendicat'lons 10 permettant d' sp:-)51t. l'alr eant .ri..sccsitif de refroidiF;eent