WO2023143115A1

WO2023143115A1 - 冷冻系统

Info

Publication number: WO2023143115A1
Application number: PCT/CN2023/072048
Authority: WO
Inventors: 王义姚; 常兆华; 李维杰; 朱波风; 宗果
Original assignee: 上海明悦医疗科技有限公司
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2023-01-13
Publication date: 2023-08-03
Also published as: CN116548425A

Abstract

提供一种冷冻系统，包括冷冻中转装置以及负压汽化装置；所述冷冻中转装置可分离地与所述负压汽化装置连接；通过负压汽化装置对冷冻中转装置的内腔抽负压，降低了制冷剂的沸点，从而使冷冻中转装置的内腔中所容置的制冷剂的温度降低，提高了对生物组织的降温速率，有利于冷冻保护剂的玻璃化，从而降低冷冻液体保护剂的浓度，减轻冷藏毒性和损伤，提高冷藏生物组织的质量。

Description

冷冻系统

本申请要求于2022年01月28日提交中国专利局、申请号为2022101082164、发明名称为“冷冻系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种冷冻系统。

背景技术

在人类辅助生殖领域，胚胎及卵子的低温冷冻保存是重要的组成部分，玻璃化冷冻法是目前常用的胚胎冷冻保存技术。该胚胎冷冻保存技术一方面利用高浓度的细胞保护液处理细胞和组织，以提高玻璃化转变温度，另一方面通过提升降温速率以实现更高效的玻璃化。在实现玻璃化的具体方法中，Cryotop法以操作简单、获得的冷冻速率较高、玻璃化保存后细胞的存活率和发育率较高而得到广泛的应用。

Cryotop法是在2005年，Kuwayama根据最小化溶液体积原理提出的高速冷冻方法。这种方案的载体是将一个很薄的塑料窄条连接在一个塑料柄上制成。该操作在体视显微镜下完成，首先用内径略大于细胞直径的玻璃毛细管加载卵母细胞到塑料载体上，然后使用毛细管，利用毛细管原理吸走卵母细胞周围多余的冷冻保护液，使得卵母细胞只被很薄的液膜覆盖，然后将携带了卵母细胞的塑料载体插入液氮，在液氮中长期保存。该方法降温速率可以达到12,000±1,500K/min。但是，这种方法还存在诸多问题，如细胞降温速率不够快，由此导致需使用高浓度的冷冻保护剂，对细胞毒性大，以及无法保存更大直径的细胞。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冷冻系统，以解决现有冷冻保存生物组织所存在的降温速率不足所带来的一系列的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种冷冻系统，其包括：冷冻中转装置以及负压汽化装置；所述冷冻中转装置可分离地与所述负压汽化装置连接；所述冷冻中转装置具有内腔，所述内腔用于容置制冷剂；当所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置连接时，所述内腔与所述负压汽化装置连通；所述负压汽化装置用于对所述内腔抽负压。

可选的，在所述冷冻系统中，所述冷冻中转装置包括容器组件及盖体组件，所述盖体组件可开合地与所述容器组件连接；当所述盖体组件与所述容器组件连接时，封闭形成所述内腔。

可选的，在所述冷冻系统中，所述冷冻中转装置还包括第一连接组件，所述第一连接组件连接所述容器组件，并与所述内腔连通，所述第一连接组件的活动端用于与所述负压汽化装置连接；

可选的，在所述冷冻系统中，所述第一连接组件具有截止阀；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置连接时，所述截止阀导通；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离时，所述截止阀关闭。

可选的，在所述冷冻系统中，所述冷冻中转装置还包括排放阀，所述排放阀与所述容器组件连接，并与所述内腔连通；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离，且所述内腔中的压力不超过预定压力时，所述排放阀封闭；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离，且所述内腔中的压力超过所述预定压力时，所述排放阀导通，所述内腔卸压，直至所述内腔中的压力不超过所述预定压力时，所述排放阀关闭；其中所述预定压力不小于外界大气压。

可选的，在所述冷冻系统中，所述容器组件包括：内胆、第一保温套以及过冷器；所述盖体组件包括：过冷器密封盖；

所述第一保温套套设于所述内胆外；所述第一保温套和所述内胆一同容置于所述过冷器中；所述过冷器密封盖可开合地与所述过冷器密封连接。

可选的，在所述冷冻系统中，所述容器组件还包括减震垫，所述减震垫位于所述内胆外的底部，分别与所述内胆与所述过冷器抵靠。

可选的，在所述冷冻系统中，所述容器组件还包括：第一壳体以及第二保温套；所述盖体组件还包括：第二壳体以及第三保温套；所述第一壳体用于与所述第二壳体相适配地连接；

所述第二保温套套设于所述过冷器外；所述第二保温套和所述过冷器一同容置于所述第一壳体中；所述过冷器密封盖通过所述第三保温套与所述第二壳体连接。

可选的，在所述冷冻系统中，所述负压汽化装置包括：负压泵以及与所述负压泵连接的第二连接组件；所述负压泵通过所述第二连接组件与所述内腔连通，用于对所述内腔抽负压。

可选的，在所述冷冻系统中，所述负压汽化装置还包括：空湿式汽化器和/或抑菌过滤器；所述空湿式汽化器和/或抑菌过滤器设置于所述负压泵与第二连接组件之间。

可选的，在所述冷冻系统中，所述负压汽化装置还包括：第四壳体；所述负压泵以及第二连接组件容置于所述第四壳体中；所述第四壳体与所述冷冻中转装置的第一壳体相适配连接。

可选的，在所述冷冻系统中，所述冷冻系统还包括：交互装置和/或参数提示装置；

所述交互装置设置于所述负压汽化装置上；所述交互装置供交互输入预定温度参数，所述负压汽化装置根据所述预定温度参数对所述内腔抽负压，以使所述内腔中所容置的制冷剂的温度保持在所述预定温度参数所对应的温度区间内；

所述参数提示装置设置于所述冷冻中转装置上；所述参数提示装置用于获取并提示所述冷冻中转装置的定位信息、所述内腔中所容置的制冷剂的温度、制冷剂的压力以及制冷剂的液位中的至少一者。

综上所述，本申请提供的冷冻系统包括：冷冻中转装置以及负压汽化装置；所述冷冻中转装置可分离地与所述负压汽化装置连接；所述冷冻中转装置具有内腔，所述内腔用于容置制冷剂；当所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置连接时，所述内腔与所述负压汽化装置连通；所述负压汽化装置用于对所述内腔抽负压，以使所述内腔中所容置的制冷剂的温度低于其在外界大气压下的沸点温度。

如此配置，通过负压汽化装置对冷冻中转装置的内腔抽负压，降低了制冷剂的沸点，从而使冷冻中转装置的内腔中所容置的制冷剂的温度降低，提高了对生物组织的降温速率。由此，一方面有利于冷冻保护剂的玻璃化，从而可以降低冷冻液体保护剂的浓度，减轻冷藏毒性和损伤，提高冷藏生物组织的质量。另一方面，减少了被保存的生物组织的大小的受限度，能够保存更大尺寸的生物组织，保存范围更广。再一方面，冷冻中转装置与负压汽化装置是可分离的，在两者组合时，负压汽化装置可根据需要的压力对冷冻中转装置的内腔抽负压，而实现对保存温度的精准控制，整个冷冻系统可作为玻璃化冻存的长期存储系统；而在冷冻中转装置与负压汽化装置分离时，冷冻中转装置中所容置的低温的制冷剂能够在一定时间内保持低温，可供生物组织中转转运。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本申请，而不对本申请的范围构成任何限定。其中：

图1是本申请实施例的冷冻系统的前视图；

图2是本申请实施例的冷冻系统的侧视图；

图3是本申请实施例的冷冻系统的俯视图；

图4是本申请实施例的冷冻中转装置的前视图；

图5是本申请实施例的冷冻中转装置的侧视图；

图6是本申请实施例的冷冻中转装置的俯视图；

图7是本申请实施例的负压汽化装置的前视图；

图8是本申请实施例的负压汽化装置的侧视图；

图9是本申请实施例的负压汽化装置的俯视图；

图10是本申请实施例的负压汽化装置的后视图；

图11是本申请实施例的冷冻系统的前视方向的分解图；

图12是本申请实施例的冷冻系统的侧视方向的分解图；

图13是本申请实施例的容器组件及盖体组件的示意图；

图14是本申请实施例的容器组件及盖体组件的分解图；

图15是本申请实施例的负压汽化装置的前视方向的分解图；

图16是本申请实施例的负压汽化装置的侧视方向的分解图；

图17是本申请实施例的负压汽化装置的局部分解图。

附图中：

1-冷冻中转装置；11-容器组件；111-内胆；112-第一保温套；113-过冷器；114-减震垫；115-第一壳体；1151-提手；12-盖体组件；121-过冷器密封盖；1211-密封圈；122-第二壳体；1221-把手；13-第一连接组件；

2-负压汽化装置；21-负压泵；22-第二连接组件；23-空湿式汽化器；24-抑菌过滤器；25-第四壳体；

3-交互装置；4-参数提示装置；41-显示屏；42-功能切换按钮；5-控制装置。

具体实施方式

为使本申请的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本申请中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点。此外，如在本申请中所使用的，“安装”、“相连”、“连接”，一元件“设置”于另一元件，应做广义理解，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

本申请的目的在于提供一种冷冻系统，以解决现有冷冻保存生物组织所存在的降温速率不足所带来的一系列的问题。以下参考附图进行描述。

发明人发现，对于利用特定的制冷剂来冷冻保存生物组织(如胚胎或细胞等生物组织)时，特定的制冷剂在常规条件下具有特定的温度，以液氮为例，在常压环境中(指在一个标准大气压的附近)，由于常温环境的温度高于液氮的沸点，液氮不可能完全处于理想的绝热环境中而会自外界环境吸热，导致其在平衡的状态下会处于沸点温度，不断有少量液氮汽化，同时液氮维持在大致为-196℃ 的常压沸点温度。此时其对于特定大小的生物组织的降温速率是可知的。而若更换不同的制冷剂来提高降温速率，采用温度更低的制冷剂如液氦，将会大大提高使用成本。

发明人进一步发现，根据氮的三相图，液氮能够在低至-210℃前保持液态，若使液氮的温度降低，低于液氮沸点温度的液氮被称为过冷液氮。可以理解的，采用过冷液氮，可提高对生物组织的降温速率。由此，一方面有利于冷冻保护剂的玻璃化，从而可以降低冷冻液体保护剂的浓度，减轻冷藏毒性和损伤，提高冷藏生物组织的质量。另一方面，减少了被保存的生物组织的大小的受限度，能够保存更大尺寸的生物组织，保存范围更广。当然扩展至其它制冷剂，比如液态二氧化碳或液氦，过冷液态二氧化碳或过冷液氦均能实现比原始沸点温度的液态二氧化碳或液氦更低的温度，而有效提高在该种类制冷剂下的制冷效率。在工业化时代，制取比原始沸点温度的液态制冷剂更低温度的过冷制冷剂，并不是困难的事情。然而在一些小规模或便携领域，过冷制冷剂的应用即受到限制，因为庞大的制冷器械常是固定且不便于搬运的。特别的，在一些需要冷冻转运生物组织的场合下，在工厂等制冷器械所制得的过冷制冷剂在运送到冷冻中转装置时经常已吸热而致升温达沸点，难以应用。

请参考图1至图3，基于上述研究，本申请实施例提供一种冷冻系统，其包括：冷冻中转装置1以及负压汽化装置2；所述冷冻中转装置1可分离地与所述负压汽化装置2连接；所述冷冻中转装置1具有内腔，所述内腔用于容置制冷剂；当所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2连接时，所述内腔与所述负压汽化装置2连通；所述负压汽化装置2用于对所述内腔抽负压，以使所述内腔中所容置的制冷剂的温度低于其在外界大气压下的沸点温度。

对一种特定的制冷剂抽负压，可使其沸点温度降低。由此，若对冷冻中转装置1的内腔中所容置的制冷剂抽负压，使所述内腔中所容置的制冷剂的温度低于其在外界大气压下的沸点温度，可以制得过冷制冷剂。由此，虽然损失了一部分制冷剂，但是可不设置体积庞大的制冷器械，而仅使用体积较小的负压汽化装置2，有效地降低了整个冷冻系统的体积，便于搬运和移动使用。在冷冻中转装置1与负压汽化装置2连接时，负压汽化装置2通过对冷冻中转装置1的内腔抽负压，可维持冷冻中转装置1中的制冷剂处于过冷的状态。进一步的，冷冻中转装置1与负压汽化装置2可分离，在冷冻中转装置1与负压汽化装置2两者分离后，冷冻中转装置1的内腔可恢复至外界大气压，同时其中容置的过冷制冷剂还能够维持一段时间的过冷状态，这就给冷冻中转装置1的转运创造了可能性。可以理解的，由于负压汽化装置2对冷冻中转装置1的内腔抽负压，将会抽出气态的制冷剂，一般气态的制冷剂将直接对外排放，因此制冷剂应选择对环境无污染的种类，制冷剂包括但不限于氮、二氧化碳或氦等。

下面结合附图1至图17，对冷冻系统的一个示范例进行说明。需理解，图1至图17所示出的仅为冷冻系统的一个示范例而非对冷冻系统的限定。

请参考图4至图6以及图11至图14，所述冷冻中转装置1包括：容器组件11及盖体组件12，所述盖体组件12可开合地与所述容器组件11连接；当所述盖体组件12与所述容器组件11连接时，封闭形成所述内腔。

可选的，所述容器组件11包括：内胆111、第一保温套112以及过冷器113；所述盖体组件12包括：过冷器密封盖121；所述内胆111用于容置所述制冷剂；所述第一保温套112套设于所述内胆111外；所述第一保温套112和所述内胆111一同容置于所述过冷器113中；所述过冷器密封盖121可开合地与所述过冷器113密封连接。

在一个可替代的示范例中，内胆111为双层真空不锈钢桶，内胆111的上端开放，其内部用于盛放制冷剂，内胆111的内表面和/或外表面具有银涂层，以降低辐射散热。第一保温套112的材料为乙烯-醋酸乙烯共聚发泡材料(EVA)，其套设于内胆111外，用于降低内胆111内的制冷剂与外部的热交换。过冷器113为聚甲醛树脂(POM)材料制成的桶装体，过冷器113的上端开放，包裹着第一保温套112的内胆111可以从过冷器113的开放端装入过冷器113中。过冷器密封盖121能够密封过冷器113的开放端，使得过冷器113的内部形成相对密闭的内腔。由此通过负压汽化装置2即可对该内腔抽负压。

可选的，过冷器密封盖121具有密封圈1211，密封圈1211如可为硅胶密封圈，其与过冷器113的开放端形状相适配，过冷器密封盖121通过密封圈1211能够与过冷器113的开放端密封连接。优选的，容器组件11还包括减震垫114，减震垫114容置于过冷器113中，并位于所述内胆111外的底部，减震垫114分别与内胆111和过冷器113抵靠连接，其能够吸收冷冻中转装置1在转运过程中的震动，降低过冷器113的震动，从而减少制冷剂的损耗。减震垫114的材料如可为发泡橡胶。

进一步的，所述容器组件11还包括：第一壳体115以及第二保温套(位于第一壳体115内，未图示)；所述盖体组件12还包括：第二壳体122以及第三保温套(位于第二壳体122内，未图示)；所述第一壳体115与所述第二壳体122相适配地连接；所述第二保温套套设于所述过冷器113外；所述第二保温套和所述过冷器113一同容置于所述第一壳体115中；所述过冷器密封盖121通过所述第三保温套与所述第二壳体122连接。优选的，第一壳体115与第二壳体122通过卡扣连接。

在一个可替代的示范例中，第一壳体115和第二壳体122为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料的壳体，第二保温套和第三保温套的材料为EVA，第二保温套套设于过冷器113外，用于降低过冷器113内部与外部的热交换。第三保温套用于降低过冷器113通过过冷器密封盖121处与外部的热交换。ABS的第一壳体115和第二壳体122则具有较好的机械性能，耐冲击，适应于中转搬运。可选的，第一壳体115具有提手1151，第一壳体115的提手1151便于搬运，第二壳体122具有把手1221，把手1221便于打开过冷器密封盖121。

可选的，所述冷冻中转装置1还包括第一连接组件13，所述第一连接组件13连接所述容器组件11，例如第一连接组件13设置于所述容器组件11的底部，并与所述内腔连通，第一连接组件13的活动端用于与所述负压汽化装置2连通。进一步地，所述第一连接组件13具有截止阀；在所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2连接时，所述截止阀导通，以使所述内腔通过所述第一连接组件13与所述负压汽化装置2连通；在所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2分离时，所述截止阀关闭。第一连接组件13主要作为与负压汽化装置2的连接口。在一个示范例中，第一连接组件13如包括一盲插接口，其能够快速地与负压汽化装置2对应的第二连接组件22适配地插合连接。在一个示范例中，截止阀如可为电磁阀或手动操作阀。

可选的，所述冷冻中转装置1还包括排放阀，所述排放阀与所述容器组件11连接，并与所述内腔连通；在所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2分离，且所述内腔中的压力不超过预定压力时，所述排放阀封闭；在所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2分离，且所述内腔中的压力超过所述预定压力时，所述排放阀导通，所述内腔卸压，直至所述内腔中的压力不超过所述预定压力时，所述排放阀关闭；其中所述预定压力不小于外界大气压。这里对排放阀的设置原理进行说明，由于过冷器密封盖121与过冷器113密封连接，使得内腔形成大致封闭的空间，其内部容置的制冷剂在普通的外界温度下会因传导吸热而蒸发汽化，使内腔内的压力不断升高，达到预定压力时需要对内腔进行卸压，以避免内腔内的压力过高。预定压力可根据过冷器密封盖121与过冷器113的材料和结构形态以及外界大气压的不同而进行不同的设定，例如在低海拔地区，预定压力可设置为略高于标准大气压(101.3kPa)，但若冷冻中转装置1处于高原地区，由于外界大气压较低，可适应性地将预定压力设定得较低。在一个示范例中，排放阀如可为电磁单向排放阀或压控单向排放阀。可选的，排放阀可设置在过冷器113的底部。

可选的，所述冷冻中转装置1还包括补液接口，可配合外置的自动补液装置，其能够对内胆111进行实时补注制冷液，以保证冷冻安全液位。

请参考图7至图10以及图15至图17，所述负压汽化装置2包括：负压泵21以及与所述负压泵21连接的第二连接组件22；所述负压泵21通过所述第二连接组件22与所述内腔连通，所述负压泵21用于对所述内腔抽负压。负压泵21如可为真空泵，所述第二连接组件22用于与所述第一连接组件13适配连接，以使所述内腔与所述负压汽化装置2连通。在一个实施例中，第二连接组件22为与第一连接组件13相适配的盲插接口，第二连接组件22与第一连接组件13的其中一者为公插，另一者为母插。在另一个实施例中，第一连接组件13与第二连接组件22为同一个，亦即所述冷冻系统只有一个连接组件分别连接所述冷冻中转装置1与所述负压汽化装置2。

优选的，所述负压汽化装置2还包括：空湿式汽化器23和/或抑菌过滤器24；所述空湿式汽化器23和/或抑菌过滤器24设置于所述负压泵21与第二连接组件22之间。

在一个示范例中，空湿式汽化器23能够在负压泵21对装有制冷剂的内腔抽负压时，防止低温液化水进入负压泵21。一般难以完全杜绝外界空气中的水蒸气进入内腔和管路中，而空湿式汽化器23的设置则可以用于除去凝结的液态水，避免损坏负压泵21。优选的，空湿式汽化器23具有热交换器，热交换器能够降低负压泵21的环境温度，加强空气流动，利于负压泵21散热，降低损耗，提高效率。本领域技术人员可根据现有技术理解空湿式汽化器23及热交换器的具体结构和原理，这里不再展开说明。

抑菌过滤器24设置在负压泵21与第二连接组件22之间的管路上，其用于除菌过滤。抑菌过滤器24的设置确保了管路中的细菌不会进入冷冻中转装置1的内腔，保证了制冷剂处于无菌环境中。

可选的，所述负压汽化装置2还包括：第四壳体25；所述负压泵21以及第二连接组件22容置于所述第四壳体25中；所述第四壳体25用于与所述冷冻中转装置1的第一壳体115相适配连接。在一个示范例中，第四壳体25如可为ABS壳体，其具有与第一壳体115的外形相适配的凹陷区，第一壳体115能够坐落在所述凹陷区上。第四壳体25用于容置负压泵21、第二连接组件22、空湿式汽化器23及抑菌过滤器24等部件。优选的，负压汽化装置2还包括隔音棉，其设置在第四壳体25的内部，用于减小负压汽化装置2的运转噪音。

可选的，所述冷冻系统还包括交互装置3和/或参数提示装置4；

所述交互装置3设置于所述负压汽化装置2上；所述交互装置3供交互输入预定温度参数，所述负压汽化装置2根据所述预定温度参数对所述内腔抽负压，以使所述内腔中所容置的制冷剂的温度保持在所述预定温度参数所对应的温度区间内。可以理解的，基于某一特定制冷剂的三相图，其压力于一特定值时，可以得到其特定的沸点。由此通过控制负压泵21的抽负压的压力值，来控制调节冷冻中转装置1的内腔中所容置的制冷剂的温度。在一个示范例中，交互装置3包括显示屏及交互按键，也可以包括触摸式的显示屏。显示屏可显示负压泵21的实时运行时间，负压泵21的PID参数等。预定温度参数包括冷冻中转装置1的内腔中所容置的制冷剂的目标温度、容许的温度波动或PID参数等。例如以过冷液氮为例，目标温度可设置在-196℃～-210℃之间，容许的温度波动则可根据需要来设定，如1℃。一些实施例中也可根据设定的PID参数来控制温度的调节和维持，通过程序实现降温和控温。

所述参数提示装置4设置于所述冷冻中转装置1上；所述参数提示装置4用于获取并提示所述冷冻中转装置1的定位信息、所述内腔中所容置的制冷剂的温度、制冷剂的压力以及制冷剂的液位中的至少一者。定位信息如可为GPS、BDS或GNSS定位信息。参数提示装置4如可包括显示屏41以及功能切换按钮42，通过按动功能切换按钮42，可切换显示屏41所显示的信息。

可选的，所述冷冻系统还包括控制装置5，控制装置5可以集成在冷冻中转装置1或负压汽化装置2上，也可以独立设置。控制装置5分别与负压汽化装置2和参数提示装置4通信连接，其可以是有线连接，也可以是无线连接，如通过wifi或蓝牙连接。控制装置5如可包括PLC模块、定位模块、传输模块以及传感器模块等，PLC模块内置PID计算程序，其可调节负压泵21的转速，从而可准确调节冷冻中转装置1的内腔中所容置的制冷剂的温度。可选的，PLC模块内置卸压程序，在内腔中的压力升高达到预定压力时，卸压程序可驱动容器组件11上的排放阀排气卸压。定位模块用于获取定位信息。传感器模块如可包括热电偶温度传感器、压力传感器和液位计等，其分别用于获取内腔中所容置的制冷剂的温度、制冷剂的压力以及制冷剂的液位。传输模块可用于与负压汽化装置2和参数提示装置4通信连接。传输模块如可包括无线模块和/或蓝牙模块。进一步的，传输模块还可用于与移动终端(如手机)通信，一些实施例中，操作者可通过移动终端监控冷冻中转装置1的定位信息、所述内腔中所容置的制冷剂的温度、制冷剂的压力以及制冷剂的液位中的至少一者，或者通过移动终端来实现与负压汽化装置2的交互，以输入预定温度参数。

下面以液氮为制冷剂为例，对本实施例提供的冷冻系统的使用步骤进行说明：

1.过冷液氮的制备过程：

将冷冻中转装置1按第一壳体115与负压汽化装置2的第四壳体25的装配位置进行连接，第一连接组件13与第二连接组件22的盲插接头辅助定位两者的位置，接通负压汽化装置2的电源。

打开冷冻中转装置1的盖体组件12，在内胆111中按需加入液氮，也可配合配套的自动补液装置注入液氮。完成加注液氮后，关闭盖体组件12，扣上第一壳体115和第二壳体122的卡扣，完成密封。

在交互装置3上输入预定温度参数，其中目标温度的默认值为-210℃，点击确认启动键，负压泵21与空湿式汽化器23运行，此时可通过交互装置3的显示屏以及参数提示装置4实时监测内胆111中液氮的温度、压力或液位，当液位低于预设的最低液位值时，自动补液装置开启对内胆111内进行补液，保证液氮的液位。当过冷液氮的温度达到目标温度时，通过PLC模块内置PID计算程序调节负压泵21的转速，以保持温度恒定，完成过冷液氮的制备。

2.生物组织的冷冻过程：

完成过冷液氮的制备后，打开冷冻中转装置1的盖体组件12，可放入冻存管单只冻存，也可放入包括多支冻存管的存放盒进行冷冻，进而关闭盖体组件12，扣上第一壳体115和第二壳体122的卡扣，完成密封。

可选的，冷冻中转装置1搭配视觉扫码识别，可配合冻存管的二维码信息存储，方便找寻与监控。该过程中可通过参数提示装置4或移动终端实时监测内胆111中液氮的温度、压力或液位。可以理解的，生物组织的冷冻过程可以在冷冻中转装置1与负压汽化装置2分离后进行，也可以在冷冻中转装置1与负压汽化装置2连接时进行，但打开盖体组件12前，负压汽化装置2的负压泵21应已停止运行，使内腔中的压力大致升至与外界大气压相近。

3.转运过程：

该过程冷冻中转装置1已与负压汽化装置2分离，待完成生物组织的冻存后，可搭配配套的AGV复合机器人对冷冻中转装置1进行搬运，也可由操作人员按需运转。转运过程中可通过移动终端实时地监控冷冻中转装置1的定位信息、液氮的温度、压力以及液位，保障生物组织的转运安全。若在转运过程中，内腔中的压力升高达到预定压力时，容器组件11上的排放阀排气卸压，以保障存储安全。

需要说明的，上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非对本申请范围的任何限定，本申请领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

一种冷冻系统，其特征在于，包括：冷冻中转装置以及负压汽化装置；所述冷冻中转装置可分离地与所述负压汽化装置连接；所述冷冻中转装置具有内腔，所述内腔用于容置制冷剂；

当所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置连接时，所述内腔与所述负压汽化装置连通；所述负压汽化装置用于对所述内腔抽负压。
根据权利要求1所述的冷冻系统，其特征在于，所述冷冻中转装置包括容器组件及盖体组件，所述盖体组件可开合地与所述容器组件连接；当所述盖体组件与所述容器组件连接时，封闭形成所述内腔。
根据权利要求2所述的冷冻系统，其特征在于，所述冷冻中转装置还包括第一连接组件，所述第一连接组件连接所述容器组件，并与所述内腔连通，所述第一连接组件的活动端用于与所述负压汽化装置连接。
根据权利要求3所述的冷冻系统，其特征在于，所述第一连接组件具有截止阀；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置连接时，所述截止阀导通；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离时，所述截止阀关闭。
根据权利要求2～4中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述冷冻中转装置还包括排放阀，所述排放阀与所述容器组件连接，并与所述内腔连通；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离，且所述内腔中的压力不超过预定压力时，所述排放阀封闭；

在所述冷冻中转装置与所述负压汽化装置分离，且所述内腔中的压力超过所述预定压力时，所述排放阀导通，所述内腔卸压，直至所述内腔中的压力不超过所述预定压力时，所述排放阀关闭；其中所述预定压力不小于外界大气压。
根据权利要求2～5中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述容器组件包括：内胆、第一保温套以及过冷器；所述盖体组件包括：过冷器密封盖；

所述第一保温套套设于所述内胆外；所述第一保温套和所述内胆一同容置于所述过冷器中；所述过冷器密封盖可开合地与所述过冷器密封连接。
根据权利要求6所述的冷冻系统，其特征在于，所述容器组件还包括减震垫，所述减震垫位于所述内胆外的底部，分别与所述内胆与所述过冷器抵靠。
根据权利要求6～7中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述容器组件还包括：第一壳体以及第二保温套；所述盖体组件还包括：第二壳体以及第三保温套；所述第一壳体用于与所述第二壳体相适配地连接；

所述第二保温套套设于所述过冷器外；所述第二保温套和所述过冷器一同容置于所述第一壳体中；所述过冷器密封盖通过所述第三保温套与所述第二壳体连接。
根据权利要求1～8中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述负压汽化装置包括：负压泵以及与所述负压泵连接的第二连接组件；所述负压泵通过所述第二连接组件与所述内腔连通，用于对所述内腔抽负压。
根据权利要求9所述的冷冻系统，其特征在于，所述负压汽化装置还包括：空湿式汽化器和/或抑菌过滤器；所述空湿式汽化器和/或抑菌过滤器设置于所述负压泵与第二连接组件之间。
根据权利要求9～10中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述负压汽化装置还包括：第四壳体；所述负压泵以及第二连接组件容置于所述第四壳体中；所述第四壳体与所述冷冻中转装置的第一壳体相适配连接。
根据权利要求1～11中任一项所述的冷冻系统，其特征在于，所述冷冻系统还包括：交互装置和/或参数提示装置；

所述交互装置设置于所述负压汽化装置上；所述交互装置供交互输入预定温度参数，所述负压汽化装置根据所述预定温度参数对所述内腔抽负压，以使所述内腔中所容置的制冷剂的温度保持在所述预定温度参数所对应的温度区间内；

所述参数提示装置设置于所述冷冻中转装置上；所述参数提示装置用于获取并提示所述冷冻中转装置的定位信息、所述内腔中所容置的制冷剂的温度、制冷剂的压力以及制冷剂的液位中的至少一者。