快速冷冻装置和快速冷冻方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种快速冷冻装置和方法，其使得能够防止在要被冷冻物品和其冷冻储藏区内部气体之间的细微反应，由此尽可能防止要被冷冻物品的变形和变质，并且长期地以高标准冷冻保存维持其新鲜度和质量的物品，并由此适合于存活组织的长期保存。本发明专利技术中，一种快速冷冻装置包括：冷冻储藏区（１１），其具有用于放入或拿出要被冷冻物品的门（３）；制冷器（１７），其能够降低冷冻储藏区内部温度到等于或低于大约－３０℃；压力调节器（６０），其能够调节在冷冻储藏区内部的气压；以及通风机（３１），其用于以１到５ｍ／ｓｅｃ的风速朝向在冷冻储藏区内部放置的要被冷冻物品发送冷空气。压力调节器（６０）包括用于检测冷冻储藏区内部温度的启动控制器（６８）；如果检测的内部温度等于或大于预定温度，那么启动降压器（６２）降低内部气压到等于或小于大气压的压力；并且当内部温度超过预定值时，停止降压器（６２）并且启动加压器（６１）增加内部气压到等于或大于大气压的压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，其使得能够尽可 能抑制需要长时间保存的冷冻物品(例如，食品、食品成分、药品、 药、活体组织或存活细胞)的变形和变质。
技术介绍
传统上，已经研发了不同的冷冻方法和冷冻装置，以便实现食品 或食品成分的储藏，同时以高标准保持其新鲜度和质量。作为使得即 使存活细胞都能够冷冻保存/储藏的技术，国际专利公开No.WOOl/024647揭示了 一种快速冷冻方法和装置，其已经由本申请 的专利技术人提出。该快速冷冻装置包括冷冻储藏区，其能够降低储藏区内部温度到 -30。C到-100°C;波动磁场发生器，其用于施加单向磁场，其强度相 对于设定作为参考值的任意固定值、在正和负两个方向上、在预定范 围内波动；用于以1到5m/sec的风速循环在冷冻储藏区中的冷空气的 风速；声波发生器，其将处于音频范围内的声波叠加到由风速循环的 冷风上；以及电磁发生装置，其用于施加电场到冷冻储藏区内部。该冷冻装置在保存食物成分或食品中获得显著的结果，同时保存 其新鲜度。参考文献—1:国际专利公开No.WOOl/024647
技术实现思路
本专利技术要解决的问题同时，在最近几年，要被冷冻物品不限于食品和食物成分，并且 其范围已经极大地扩展到包括药品、药、存活组织、存活细胞等等。 因此，已经产生强烈需求来研发一种能够更有效防止变形和变质的冷 冻保存方法和冷冻装置。例如，考虑到存活组织，如下处理将变得可行，其中存活组织的 保存期设定为几年到几十年的长期，并且存活组织随后用于再生治疗。 具体地说，在牙科领域，牙齿再生十分接近实际应用，也即当人还年 轻时拔出人的牙齿例如智齿，冷冻保存它几十年以上，并且然后使用 它用于再生治疗。然而，当目的是如上述在长时间冷冻保存存活组织/细胞等等以便 执行移植或再生治疗时，即使上述此前的快速冷冻技术还不足够有效 地抑制变形和变质，并且该技术留有发展空间。也就是说，随后的调 查和研究已经揭示如果目的是再生治疗的话，有必要抑制甚至由冷冻 和保存过程中进行的在要被冷冻物品和围绕物品的保藏大气中气体之 间的细微反应例如水蒸发或氧化所引起的，或者由从物品自身发出的 有害物质等等所引起的变形和变质。考虑到上述情况已经设计了本专利技术，并且其目的在于提供一种快 速冷冻装置和快速冷冻方法，使得能够抑制即使在要被冷冻物品和围 绕要保护物品的保藏大气中气体之间的细微反应，尽可能地抑制要被 冷冻物品的变形和变质，并且长时间地以高标准冷冻保存维持其新鲜 度和质量的物品，并由此应用于长期保存存活组织。解决问题的手段为了获得前面的目的，根据本专利技术的包括一个或多个下面的特征根据本专利技术的快速冷冻装置包括冷冻储藏主体，其带有用于放入 或拿出要被冷冻物品的门；制冷器，其能够降低冷冻储藏区内部温度 到等于或低于大约-30°C;压力调节器，其能够调节在冷冻储藏区内 部的气压；以及通风机，其用于以1到5m/sec的风速发送冷空气到在 冷冻储藏区中放置的要被冷冻物品。在一些实施例中，压力调节器可以是加压器，其通过供应加压气在其他实施例中，压力调节器可以是降压器，其通过抽出内部气 体而将内部气压降低到等于或小于大气压的压力。 在再其他的实施例中，压力调节器可以包括加压器和降压器，该 加压器通过供应加压气体到冷冻储藏区内部而将内部气压增加到等于 或大于大气压的压力，并且降压器通过抽出内部气体而将内部气压降 低到等于或小于大气压的压力。优选地，压力调节器可以包括用于检测冷冻储藏区内部温度的启动控制器；如果内部温度等于或大于预定温度，那么启动降压器降低 内部气压到等于或小于大气压的压力；并且当内部温度超过预定值时， 停止降压器并且启动加压器增加内部气压到等于或大于大气压的压 力。在一些实施例中，加压器可以包括加压泵，并且加压泵的气体导 入路径可以连接到循环路径上，冷冻储藏区内部的气体通过上述循环 路径进行循环。在一些实施例中，降压器可以包括抽吸泵，并且抽吸泵的排放侧 可以连接到循环路径上，抽吸的气体通过上述循环路径循环到冷冻储 藏区内部。在其他实施例中，加压器可以包括加压泵并且降压器可以包括抽吸泵，并且抽吸泵的排放侧可以连接到循环路径上，抽吸的气体通过上述循环路径循环到加压泵的气体导入路径。而且，杀菌器可以提供在加压器的气体循环路径上。 类似地，杀菌器可以提供在降压器的气体循环路径上。 而且，氧气吸收器可以提供在加压器的气体循环路径上。 类似地，氧气吸收器可以提供在降压器的气体循环路径上。 而且，用于选择和供应任意适合于要被冷冻物品的气体例如氮气的气体供应源可以提供到加压器的气体循环路径。该快速冷冻装置可以进一步包括气体导入器，当打开冷冻储藏区的门时，其用于将任意适合于要被冷冻物品的气体例如氮气供应到冷冻储藏区内，以便增加内部气压返回到大气压水平。该快速冷冻装置可以进一步包括气体帘单元，其提供在冷冻储藏区的门开口附近，用于从上侧朝向下侧产生分层气流，其中当门打开时，分层气流防止外部气体与内部气体混合。而且，氧气吸收器可以设置在冷冻储藏区。 而且，杀菌器可以设置在冷冻储藏区。优选地，冷冻储藏区可以包括静态磁场发生器，其用于将具有任意固定值强度的静态磁场施加到在冷冻储藏区内部的要被冷冻物品； 波动磁场发生器，其用于给在冷冻储藏区内部的要被冷冻物品施加波 动磁场，该波动磁场相对于作为参考值设定的任意固定值在正和负方 向上在预定范围内波动；电场发生器，其用于施加电场到在冷冻储藏 区内部的要被冷冻物品；以及声波发生器，其用于将处于音频范围内 的声波叠加到冷空气上。根据本专利技术的快速冷冻方法包括维持大约-3 0 °C或更低的温度作 为冷冻储藏区内部温度，该冷冻储藏区包括用于放入和拿出要被冷冻 物品的门；增加冷冻储藏区内部的气压到大于大气压的气压；以及在 以l到5m/sec的风速发送冷空气到放在冷冻储藏区中的要被冷冻物品 的同时冷冻要^L冷冻物品。根据本专利技术的另 一快速冷冻方法包括维持大约-30°C或更低的温 度作为冷冻储藏区内部温度，该冷冻储藏区包括用于放入和拿出要被 冷冻物品的门；降低冷冻储藏区内部的气压到低于大气压的气压；以 及在以l到5m/sec的风速发送冷空气到放在冷冻储藏区中的要被冷冻物品的同时冷冻要^:冷冻物品。优选维持大约-30。C或更低的温度作为冷冻储藏区内部温度，该 冷冻储藏区包括用于放入和拿出要被冷冻物品的门；降低冷冻储藏区 内部的气压到低于大气压的气压，直到冷冻储藏区内部的气体温度降 到预定温度为止； 一旦内部温度降到预定温度，则增加内部气压到等 于或大于大气压的压力；以及在以1到5m/sec的风速发送冷空气到放 在冷冻储藏区中的要被冷冻物品的同时冷冻要被冷冻物品。在增加内部气压过程中，优选压缩任意适合于要被冷冻物品的气 体例如氮气并且供应它进入冷冻储藏区。在降低内部气压过程中，优选用抽吸泵抽吸冷冻储藏区内部气体以便降低气压；并且在开门过程时，供应任意适合于要被冷冻物品的 气体例如氮气进入冷冻储藏区，以便增加内部气压返回打开门之前的 大气压水平。在打开门的过程中，优选由在门开口附近提供的气体帘单元从上 侧朝向下侧产生分层气流，其中该分层气流防止外部气体与内部气体 混合。专利技术效果根据如上构造的本专利技术的快速冷冻装置和冷冻方法，可以长时间 冷冻保存要被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速冷冻装置，包括：冷冻储藏区，其具有用于放入或拿出要被冷冻物品的门；制冷器，其能够降低冷冻储藏区内部温度到等于或低于大约－３０℃；压力调节器，其能够调节在冷冻储藏区内部的气压；以及通风机，其用于以１到５ ｍ／ｓｅｃ的风速朝向在冷冻储藏区内部放置的要被冷冻物品发送冷空气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：大和田哲男，斋藤尚武，
申请(专利权)人：大和田哲男，
类型：发明
国别省市：JP[日本]