BR112020011717A2

BR112020011717A2 - métodos para pré-carregar um recipiente isolado vazio ou parcialmente vazio com neve de co2 para criar um recipiente pré-carregado em um primeiro local para transportar para um segundo local, para suprir um item perecível a um local, para entregar o recipiente pré-carregado com neve de co2 pelo menos parcialmente esgotado e para criar um recipiente isolado pré-carregado com neve de co2 em um primeiro local para transportar para um segundo local

Info

Publication number: BR112020011717A2
Application number: BR112020011717-0A
Authority: BR
Inventors: Robert Sever; Ranko Bursac; Ying Zhou
Original assignee: Praxair Technology, Inc.
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-11-17
Also published as: CA3085141A1; JP7100132B2; JP2021505840A; US11193708B2; SG11202005617YA; KR102435837B1; CA3085141C; US20190195548A1; WO2019126244A1; KR20200091425A; CN111465811A; EP3728966A1

Abstract

São fornecidos métodos automatizados e manuais para pré-carregar um recipiente isolado vazio ou parcialmente vazio com neve de CO2. Uma primeira localização como um local de carregamento carrega CO2 líquido em um recipiente para criar um recipiente pré-carregado com neve de CO2. O local de carregamento prepara o recipiente pré-carregado para entrega a um segundo local, por si mesmo ou através de um terceiro. O segundo local pode ser um sítio clínico, que mediante o recebimento do recipiente pré-carregado, carrega um item perecível como uma amostra biológica no recipiente pré-carregado. Um usuário recebe o recipiente pré-carregado com item perecível e remove o item perecível do recipiente pré-carregado para teste (por exemplo, teste biológico). Dependendo do nível de depleção da neve de CO2 no recipiente pré-carregado, o usuário retorna o recipiente esgotado para o primeiro local ou o local intermediário.

Description

1 / 42 MÉTODOS PARA PRÉ-CARREGAR UM RECIPIENTE ISOLADO VAZIO OU PARCIALMENTE VAZIO COM NEVE DE CO2 PARA CRIAR UM RECIPIENTE PRÉ-CARREGADO EM UM PRIMEIRO LOCAL PARA TRANSPORTAR PARA UM SEGUNDO LOCAL, PARA SUPRIR UM ITEM PERECÍVEL A UM LOCAL, PARA ENTREGAR O RECIPIENTE PRÉ-CARREGADO COM NEVE DE CO2 PELO MENOS

PARCIALMENTE ESGOTADO E PARA CRIAR UM RECIPIENTE ISOLADO PRÉ-CARREGADO COM NEVE DE CO2 EM UM PRIMEIRO

LOCAL PARA TRANSPORTAR PARA UM SEGUNDO LOCAL CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] Esta invenção se refere a métodos automatizados e manuais para pré-carregar neve de CO2 dentro de um recipiente. Antecedentes da Invenção

[0002] O desenvolvimento de fármaco continua a ser um grande esforço na indústria farmacêutica. O desenvolvimento de fármaco requer testes clínicos para estabelecer a segurança e a eficácia de novos tratamentos. Hoje, apenas nos Estados Unidos, há um grande número de testes clínicos em andamento em vários estágios. Cada teste clínico pode envolver de centenas a milhares de pacientes que se voluntariaram para a administração de certos fármacos experimentais. De modo geral, como parte do teste clínico, amostras biológicas (por exemplo, amostras de tecido, urina, sangue) são coletadas dos participantes em um sítio clínico, como um hospital, universidade ou consultório médico, e, então, transportadas para laboratórios para análise ou para instalações onde elas podem ser armazenadas congeladas para análise em um momento posterior.

[0003] A capacidade de avaliar a segurança e a eficácia de um fármaco experimental exige obtenção de resultados reproduzíveis e confiáveis durante os testes clínicos. As amostras biológicas devem ser estabilizadas e conservadas durante o armazenamento e transporte entre, a título de exemplo,

2 / 42 a clínica e o laboratório. Um meio comum para preservar as amostras biológicas hoje é congelá-las e armazená-las na presença de dióxido de carbono sólido (isto é, gelo seco).

[0004] Os sistemas de gelo seco tipicamente envolvem o carregamento manual das amostras e gelo seco em uma caixa isolada, como uma caixa de poliestireno, no sítio clínico onde as amostras são adquiridas. A caixa isolada é tipicamente fornecida ao sítio clínico por uma empresa farmacêutica ou organização de pesquisa de contrato que administra o teste clínico. Os componentes da caixa isolada podem ser fornecidos em um estado montado ou desmontado. A montagem da caixa isolada e o carregamento do gelo seco pode ser trabalhosa. Pode haver, também, um custo e uma inconveniência consideráveis associados à manutenção de um suprimento suficiente de gelo seco no sítio clínico. Adicionalmente, a falha no uso de tal gelo seco dentro de uma certa duração pode resultar em perdas de sublimação significativas que fazem com que o gelo seco perca seu efeito de resfriamento. Adicionalmente, a caixa isolada não é tipicamente reutilizável e deve ser descartada, criando assim resíduos.

[0005] Também existem outras desvantagens em relação ao transporte de amostras em caixas isoladas convencionais. O gelo seco resfria o interior da caixa isolada conforme ele se sublima em vapor de dióxido de carbono. Há uma série de caixas isoladas que podem manter uma temperatura interna fria durante várias durações até quatro ou cinco dias. O espaço interno da amostra pode estar uniformemente próximo à temperatura de gelo seco após o carregamento inicial de gelo seco, mas à medida que o gelo seco sublima, gradientes de temperatura significativos podem surgir dentro do espaço interno da amostra, potencialmente comprometendo a qualidade da amostra. As caixas isoladas são em geral enviadas através de métodos de entrega rápida para assegurar que uma temperatura suficientemente fria seja mantida no espaço interno da amostra. Entretanto, caso ocorram atrasos ou

3 / 42 interrupções nas rotas de transporte, as amostras podem se degradar. Como resultado desses atrasos durante o transporte, pode ser necessário carregar gelo seco adicional na caixa durante o trânsito, o que resulta em maior custo e complexidade logística para o transporte.

[0006] Uma alternativa aos carregadores de gelo seco convencionais é um vaso de vapor à base de nitrogênio líquido criogênico. Vasos de vapor à base de nitrogênio líquido criogênico utilizam um absorvente para reter o nitrogênio frio no estado de vapor e evitar a presença de nitrogênio em sua forma líquida. Entretanto, esses vasos de vapor à base de nitrogênio líquido apresentam desvantagens. Uma desvantagem é o tempo e o trabalho envolvidos na preparação do vaso. Especificamente, os usuários preparam esses vasos vertendo nitrogênio líquido dentro do vaso; esperando várias horas para permitir que a absorção suficiente do nitrogênio sobre o absorvente ocorra; seguido pela decantação do excesso de nitrogênio líquido antes do transporte. O manuseio substancial do nitrogênio líquido criogênico é necessário, e tempo significativo é necessário para preparar o transportador de nitrogênio líquido antes de seu uso. Além disso, os custos associados ao uso de vasos de vapor à base de nitrogênio líquido são significativamente mais altos que os vasos de gelo seco alternativos.

[0007] Tendo em vista essas desvantagens, há uma necessidade não atendida por uma maneira melhorada de fornecer de modo eficaz recipientes projetados para preservar as amostras em um recipiente durante o armazenamento e transporte.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0008] Em um aspeto, a invenção se refere a um método para pré- carregar um recipiente isolado vazio ou parcialmente vazio com neve de CO2 para criar um recipiente pré-carregado em um primeiro local para transportar para um segundo local, que compreende as etapas de: receber uma fonte de CO2 líquido no primeiro local; conectar operacionalmente um carregador de

4 / 42 neve de CO2 ao recipiente vazio ou parcialmente vazio e à fonte de CO2 líquido; gerar a neve de CO2 dentro do recipiente vazio ou parcialmente vazio para criar o recipiente pré-carregado; preparar o recipiente pré-carregado para entrega ao segundo local.

[0009] Em um segundo aspecto, a invenção se refere a um método para suprir um item perecível a um local, que compreende as etapas de: receber um recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2 dentro do recipiente pré-carregado; abrir o recipiente pré- carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; acessar uma região interior do recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; carregar o item perecível no recipiente pré- carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2, sendo que o item perecível está em proximidade suficiente com a neve de CO2 para manter uma temperatura do item perecível abaixo de um limite superior; vedar novamente o recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; preparar o recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2 com o item perecível no mesmo para entrega ao local.

[0010] Em um terceiro aspecto, a invenção se refere a um método de entregar o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado, que compreende: receber o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado, sendo que o dito recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado compreende adicionalmente um ou mais itens perecíveis em proximidade suficiente à neve de CO2 para manter a temperatura do item perecível abaixo de um limite superior; abrir o recipiente pré-carregado para acessar o interior do recipiente pré-carregado; remover o um ou mais itens perecíveis do recipiente pré-carregado; e entregar o recipiente pré-carregado a um local para carregamento, carregar itens perecíveis adicionais ou usar pelo menos uma

5 / 42 porção do um ou mais itens perecíveis que permanecem no recipiente pelo menos parcialmente esgotado.

[0011] Em um quarto aspecto, a invenção se refere a um método de criar um recipiente isolado pré-carregado com neve de CO2 em um primeiro local para transportar para um segundo local, que compreende as etapas de: fornecer uma fonte de neve de CO2 em um primeiro local; introduzir a neve de CO2 em um recipiente vazio ou parcialmente vazio no primeiro local; criar o recipiente isolado pré-carregado; e preparar o recipiente pré-carregado para entrega ao segundo local.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1a ilustra uma vista em perspectiva representativa de um recipiente e placa de topo com conduto de preenchimento fixado à placa de topo para produzir bloco de neve de dióxido de carbono (CO2) dentro de uma estação de dispensação de preenchimento automática de acordo com os princípios da presente invenção; a Figura 1b ilustra uma vista em seção transversal da Figura 1a, que mostra em detalhes o fluxo de gás de CO2 através da folha em malha da placa de topo; a Figura 2a mostra aspectos de uma estação de dispensação automática para gerar bloco de neve de CO2 dentro de recipientes de dois tamanhos diferentes, em que cada um dos recipientes é mostrado em uma respectiva orientação inativa, de acordo com os princípios da presente invenção; a Figura 2b mostra aspectos da estação de dispensação automática da Figura 2a, em que cada um dos dois recipientes é mostrado em uma respectiva orientação de preenchimento, de acordo com os princípios da presente invenção; a Figura 3 mostra um mecanismo de atuação exemplificador usado para dispensar o bloco de neve de CO2 de um dos recipientes

6 / 42 anteriormente selecionados para preenchimento e que está situado na estação de dispensação automática; a Figura 4 mostra aspectos de um sistema de esteira transportadora situado dentro da estação de dispensação automática, em que uma caixa pode ser alimentada na entrada do sistema de esteira transportadora que é transportada abaixo do recipiente selecionado preenchido com bloco de neve de CO2 e que é inclinado para a orientação de dispensação para transferir o bloco de neve de CO2 do recipiente para dentro da caixa como parte de um sistema de venda automatizado; a Figura 5 mostra uma metodologia de controle usada para realizar a dispensação automática de acordo com os princípios da presente invenção; a Figura 6 mostra uma metodologia de controle usada para realizar uma operação de carregamento automática em um único recipiente que é carregado dentro de uma estação de carregamento da Figura 8; a Figura 7 mostra um fluxo de processo esquemático para introduzir CO2 líquido a partir de uma tubulação de suprimento de CO2 que pode ser usada em uma estação de dispensação automática que contém múltiplos recipientes; a Figura 8 mostra uma estação de carregamento na qual um recipiente pode ser carregado para carregar automaticamente o bloco de neve de CO2; a Figura 9a mostra uma orientação inicial do recipiente selecionado pronto para dispensar bloco de neve de CO2 de dentro do recipiente; a Figura 9b mostra uma orientação intermediária criada como resultado do recipiente selecionado girado 90° em sentido anti-horário em relação à posição da Figura 9a, como resultado do conjunto do atuador que exerce uma força ascendente ao longo dos lados do recipiente;

7 / 42 a Figura 9c mostra uma orientação inclinada final do recipiente selecionado girado 45° adicionais em sentido anti-horário em relação à posição da Figura 9b, em que o bloco de neve de CO2 pode ser liberado de dentro do recipiente em uma caixa situada abaixo do recipiente selecionado; a Figura 10 ilustra um diagrama de fluxo representativo para o pré-carregamento de neve de CO2 de acordo com os princípios da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0012] Conforme será descrito, em um aspecto, a presente invenção oferece um método para gerar automaticamente blocos de neve de CO2 de vários tamanhos disponíveis a partir de uma estação de dispensação automática. Um usuário pode prontamente acessar o bloco de neve de CO2 gerado a partir de uma janela de acesso de entrada e saída de um sistema de esteira transportadora situado dentro da estação de dispensação. A geração sob demanda da presente invenção elimina a necessidade de um usuário manter um inventário de bloco de neve de CO2 ou gelo seco no local.

[0013] Deve-se compreender que os termos "neve de CO2" e "gelo seco" têm o mesmo significado e podem ser usados de forma intercambiável na presente invenção e ao longo de todo o pedido para significar partículas de CO2 solidificado.

[0014] O “bloco de neve de CO2" ou "bloco de CO2", ambos os quais podem ser usados de forma intercambiável na presente invenção e ao longo de todo o pedido, significam a criação de partículas de neve de CO2 em uma forma substancialmente similar a bloco de qualquer formato que consiste em partículas firmemente mantidas.

[0015] "Fluido CO2" como usado aqui significa qualquer fase incluindo uma fase líquida, uma fase gasosa, uma fase de vapor, uma fase supercrítica, ou qualquer combinação das mesmas.

[0016] "Fonte de CO2" ou "fonte de CO2 líquido" como usado aqui

8 / 42 inclui, mas não se limita a, cilindros, dewars, garrafas e tanques do tipo granel ou microgranel.

[0017] O termo "conduto" ou "rede de fluxo de conduto", para uso na presente invenção, significa tubo, tubulação, mangueira, distribuidor e qualquer outra estrutura adequada que seja suficiente para criar uma ou mais trajetórias de fluxo e/ou permitir a passagem de um fluido.

[0018] "Conectado" ou "operacionalmente conectado" como usado aqui significa uma conexão direta ou indireta entre dois ou mais componentes, como tubulação e montagem, incluindo, mas não se limitando a, instrumentação, válvulas e conduto, exceto onde especificado em contrário, de modo a permitir a comunicação fluida, mecânica, química e/ou elétrica entre os dois ou mais componentes.

[0019] "Item", como usado aqui significa quaisquer bens, produtos ou suprimentos sensíveis à temperatura que possam ser suscetíveis a deterioração, degradação e/ou alteração ou modificação estrutural, se não forem mantidos congelados ou abaixo de uma certa temperatura, incluindo, mas não se limitando a, amostras biológicas, como sangue, urina e amostras de tecido ou seus constituintes; alimentos perecíveis, como carne, aves, peixe e produtos lácteos; itens de cuidados pessoais; e produtos químicos.

[0020] "Carregamento" como usado aqui significa o processo de introduzir fluido CO2 a partir de uma fonte de CO2 externa para dentro de um recipiente operacionalmente conectado à fonte de CO2 externa.

[0021] "Recipiente" como usado aqui significa qualquer vaso de armazenamento, preenchimento, entrega ou transportável capaz de receber o fluido de CO2, incluindo mas não se limitando a, cavidades de molde, cilindros, dewars, garrafas, tanques, barris, do tipo a granel e microgranel.

[0022] "Transportável" significa um aparelho que é capaz de ser movido, transportado ou enviado de um local do usuário para outro destino por quaisquer meios conhecidos, incluindo, mas não se limitando a, ar, terra

9 / 42 ou água. O transporte ou envio pode ocorrer através de vários serviços de entrega embalados, incluindo, mas não se limitando a, encomenda postal, serviços de envio da UPS®, serviços de envio da FedEx® e similares.

[0023] As modalidades conforme descritas abaixo são somente a título de exemplo, e a invenção não se limita às modalidades ilustradas nos desenhos. Deve-se compreender também que os desenhos não estão em escala e, em certos casos, os detalhes foram omitidos, os quais não são necessários para a compreensão das modalidades, como os detalhes de fabricação e montagem convencionais. Deve também ser entendido que a configuração exata de conduto e válvulas não é desenhada em escala, e certos recursos são intencionalmente omitidos em cada um dos desenhos para melhor ilustrar diversos aspectos dos processos de carregamento automatizado e preenchimento automatizado de acordo com os princípios da presente invenção.

[0024] As modalidades são descritas com referência aos desenhos nos quais elementos similares são referidos por numerais similares. A relação e o funcionamento dos vários elementos das modalidades serão mais bem entendidos pela descrição detalhada a seguir. A descrição detalhada contempla as características, aspectos e modalidades em várias permutações e combinações, como estando dentro do escopo da revelação. A revelação pode, portanto, ser especificada como compreendendo, consistindo em ou consistindo essencialmente em, qualquer um dentre tais combinações e permutações dessas características, aspectos e modalidades específicos, ou de uma ou mais selecionados dentre os mesmos.

[0025] Em um aspecto da presente invenção, um método para preencher automaticamente bloco de neve de dióxido de carbono (CO2) em um recipiente selecionado dentro de uma estação de dispensação automática será discutido com referência às Figuras 1a, 1b, 2a, 2b, 3, 4, 5, 7, 9a, 9b e 9c. As Figuras 1a e 1b ilustram um primeiro recipiente 10 que é usado com a

10 / 42 estação de dispensação automática 1 (Figuras 2, 3, 4 e 5) para fornecer bloco de neve de CO2 2 do primeiro recipiente 10 em qualquer caixa de usuário adequada. O primeiro recipiente 10 inclui uma cavidade de molde 13 com uma primeira placa de topo 15. A cavidade de molde 13 tem um volume que é dimensionado para receber o volume do bloco de neve de CO2 2. O volume desejado do bloco de neve de CO2 2 é inserido em um controlador lógico programável (CLP) 1085 da estação de dispensação automática 1. O CLP 1085 seleciona a cavidade de molde 13, que está situada dentro da estação de dispensação automática 1, apenas quando determina que a cavidade de molde 13 tem um volume igual a ou maior que o volume inserido do bloco de neve de CO2 2 no CLP 1085. O CLP 1085 orienta a cavidade de molde 13 selecionada para uma orientação de preenchimento (Figura 2b) e realiza um processo de preenchimento automatizado para preencher a quantidade necessária de bloco de neve de CO2 2 na cavidade de molde 13. O processo de preenchimento é, de preferência, baseado no tempo de preenchimento para obter o volume desejado do bloco de neve de CO2 2.

[0026] Mediante a conclusão do preenchimento, o bloco de neve de CO2 2 é transferido da cavidade de molde 13 para uma caixa de usuário 22 (Figura 4) que é fornecida a um usuário para retirada.

[0027] Especificamente, a caixa de usuário 22 é alimentada a uma janela de entrada 21 e subsequentemente transportada ao longo de uma esteira transportadora 20 para uma janela de dispensação 14 da estação de dispensação automática 1 para um usuário acessar e pegar.

[0028] Os detalhes estruturais do primeiro recipiente 10 são mostrados nas Figuras 1a e 1b. A cavidade de molde 13 geralmente inclui uma placa de topo 15, uma parede de fundo 16 e múltiplas paredes laterais orientadas verticalmente 17. A placa de topo 15 é caracterizada por um suporte de barreira de separação que é permeável apenas ao CO2 gasoso e substancialmente impermeável à neve de CO2 de modo que o CO2 gasoso

11 / 42 possa escapar do interior da cavidade de molde 13 sem perda significativa de neve de CO2. Com referência à Figura 1b, o suporte de barreira de separação inclui uma estrutura de suporte 19 e uma folha em malha 18. Será entendido que qualquer tipo de material pode ser usado para definir passagens para o escape de CO2 gasoso.

[0029] Um conduto de preenchimento 23 tem uma extremidade conectada à placa de topo 15 e uma outra extremidade conectada a uma tubulação de suprimento de CO2 1000. Em uma modalidade preferencial, um total de quatro bocais 12 são distribuídos uniformemente na uma extremidade do conduto de preenchimento 23. Cada bocal 12 é separado do outro em aproximadamente 90°, e cada bocal 12 tem a abertura e formato do mesmo tamanho. A estrutura dos bocais 12 cria um fluxo substancialmente uniforme de fluxo de fluido de CO2 através dos mesmos que permite a criação de distribuição e formação substancialmente uniformes do bloco de neve de CO2 2 dentro da cavidade de molde 13.

[0030] Os bocais 12 são orientados para longe de uma vertical do conduto de preenchimento 23 em um ângulo que se situa na faixa de aproximadamente 30° a 60° em relação à vertical do conduto de preenchimento 23, de modo que a vertical se estenda perpendicular a uma superfície horizontal da cavidade de molde 13. Deve-se compreender que outros projetos e orientações de bocal são contemplados sem que se afaste do escopo da presente invenção.

[0031] A Figura 2a mostra a estação de dispensação automática 1 que é projetada para conter múltiplos recipientes. A linha pontilhada é representativa de um invólucro estrutural da estação de dispensação automática 1 dentro da qual múltiplos recipientes de volumes diferentes podem ser contidos. Especificamente, e para propósitos de simplicidade para explicar melhor os princípios da presente invenção, apenas dois recipientes são mostrados, ou seja, o primeiro recipiente 10 da Figura 1a e um segundo

12 / 42 recipiente 26. O primeiro recipiente 10 tem um volume menor que o segundo recipiente 26. A estação de dispensação automática 1 é conectada de modo removível à tubulação de suprimento de CO2 1000, cujos detalhes são mostrados na Figura 7. O primeiro recipiente 10 é mostrado em uma orientação inativa na qual o primeiro recipiente 10 tem a primeira placa de topo 15 removida do topo da primeira cavidade de molde 13. De modo similar, o segundo recipiente 26 é mostrado em uma orientação inativa na qual o segundo recipiente 26 tem a segunda placa de topo 28 removida do topo da segunda cavidade de molde 25. Nem o primeiro recipiente 10 nem o segundo recipiente 26 na orientação inativa contém o bloco de neve de CO2

2. Os atuadores verticais 29a e 29b são fixados à primeira placa de topo 15 e são configurados para contrair para levantar a primeira placa de topo 15 para longe do primeiro recipiente 10 para criar a orientação inativa. Os atuadores verticais 29a e 29b são configurados para se estender e fazer com que a primeira placa de topo 15 seja abaixada sobre o primeiro recipiente 10 para criar a orientação de preenchimento da Figura 2b. De modo similar, os atuadores verticais 30a e 30b são fixados à segunda placa de topo 28 e são configurados para levantar a segunda placa de topo 28 para longe do segundo recipiente 26 para criar a orientação inativa, e podem ser reconfigurados para estender e fazer com que a segunda placa de topo 28 abaixe sobre o segundo recipiente 26 para criar a orientação de preenchimento da Figura 2b.

[0032] O CLP 1085 está em comunicação elétrica com a tubulação de suprimento 1000 e os vários componentes da estação de dispensação automática 1 e como resultado pode regular os diversos atuadores, válvulas, incluindo válvulas de controle automático e dispositivos de regulação de pressão, transdutores de pressão e sistema de ventilação conforme mostrado na Figura 7. As linhas pontilhadas na Figura 7 que se estendem entre o CLP 1085 e os vários componentes representam comunicação elétrica. Deve ser compreendido adicionalmente que o CLP 1085 se comunica entre o CLP

13 / 42 1085 e os vários componentes, incluindo o primeiro recipiente 10, o segundo recipiente 26 e os vários atuadores 29a, 29b, 30a, 30b responsáveis por levantar e abaixar a placa de topo e os outros conjuntos atuadores 91a, 91b responsáveis por girar as cavidades de molde em uma orientação de dispensação (conforme será explicado com referência às Figuras 9a, 9b e 9c).

[0033] A Figura 2b mostra o primeiro recipiente 10 e o segundo recipiente 26 em uma orientação de preenchimento na qual as respectivas placas de topo 15 e 28 são abaixadas sobre suas respectivas cavidades de molde 13 e 25 com pressão suficiente para formar uma vedação ao longo da periferia de seus respectivos recipientes 10 e 26. A vedação periférica assegura que o CO2 gasoso dentro das cavidades de molde 13/25 possa escapar apenas através da folha em malha 18 e 31 do primeiro recipiente 10 e do segundo recipiente 26, respectivamente. Especificamente, os atuadores verticais 29a e 29b são estendidos em relação à Figura 2a para fazer com que a primeira placa de topo 15 abaixe sobre a primeira cavidade de molde 13 com pressão suficiente para formar uma vedação ao longo da periferia da primeira cavidade de molde 13. Os atuadores verticais 30a e 30b são estendidos em relação à Figura 2a para fazer com que a segunda placa de topo 28 abaixe sobre a segunda cavidade de molde 25 com pressão suficiente para formar uma vedação ao longo da periferia da segunda cavidade de molde 25. A Figura 2b mostra que o primeiro conduto de preenchimento 23 e o segundo conduto de preenchimento 27 são conectados de modo removível à tubulação de suprimento de CO2 1000 ao longo da qual CO2 líquido pode fluir a partir de uma fonte de CO2 1090, que pode compreender qualquer recipiente, incluindo, porém sem limitação, cilindros, dewars, garrafas, tanques do tipo a granel ou microgranel.

[0034] O processo de automatização em conexão com a estação de dispensação automática 1 será agora descrito. Em uma modalidade preferencial, o CLP 1085 é usado para controlar o preenchimento e a venda de

14 / 42 bloco de neve de CO2 2 pela metodologia de controle 5000 da Figura 5. O CLP 1085 pode estar situado em estreita proximidade com a estação de dispensação automática 1. Nesse exemplo, e para propósitos de simplicidade para explicar melhor os princípios da presente invenção, a estação de dispensação automática 1 contém um primeiro recipiente 10 e um segundo recipiente 25. Entretanto, deve-se compreender que a estação de dispensação automática 1 é, de preferência, projetada para acomodar um número maior de recipientes de volumes diferentes. Em um exemplo, o CLP 1085 está situado como parte da tubulação de suprimento de CO2 1000 mostrada na Figura 7. O CLP 1085 é, de preferência, pré-programado com uma densidade do bloco de neve de CO2 2 a ser produzido. O CLP 1085 pode usar qualquer densidade, mas usa, de preferência, 50 a 65 lb/ft3 e com mais preferência 55 a 60 lb/ft3. Na etapa 501, o CLP 1085 pode ser ativado. Em seguida, um usuário insere no CLP 1085 um volume desejado do bloco de neve de CO2 2 a ser gerado (etapa 502). O usuário pode também selecionar em uma interface de máquina humana (HMI - "Human Machine Interface") o tamanho e/ou formato do bloco de neve de CO2 específico ou recipiente 10/26. O CLP 1085, em resposta ao volume inserido, seleciona e ativa um recipiente adequado dentro da estação de dispensação automática 1 que tem um volume capaz de gerar o volume inserido de bloco de neve de CO2 2. O CLP 1085 determina que o volume da cavidade de molde 13 que corresponde ao primeiro recipiente 10 é menor que o volume inserido. O CLP 1085 determina adicionalmente que o volume da cavidade de molde 25 que corresponde ao segundo recipiente 26 é igual ou maior que o volume inserido do bloco de neve de CO2 2. Como resultado, o CLP 1085 seleciona o segundo recipiente 26 para ser usado para o preenchimento de CO2, e consequentemente transmite um sinal para o segundo recipiente 26.

[0035] Uma caixa 22 (por exemplo, caixa de papelão) é alimentada a uma janela de entrada 21 do sistema de esteira transportadora 4, que está

15 / 42 situado dentro da estação de dispensação automática 1 (etapa 503). A caixa 22 pode ser alimentada manualmente por um usuário ou automaticamente. A caixa 22 tem um volume que é dimensionado para receber o volume inserido do bloco de neve de CO2 2 a ser gerado dentro de uma cavidade de molde.

[0036] Tendo selecionado o recipiente adequado para preenchimento de CO2 no mesmo; e com a caixa 22 que foi colocada ao longo da entrada 21 da esteira transportadora 20 (etapa 503), o CLP 1085 está pronto para realizar verificações de integridade de pré-preenchimento (etapa 504). Vários critérios precisam ser aprovados antes da operação de preenchimento poder começar. O CLP 1085 verifica que o sistema de ventilação 1050 (Figura 7) é ligado através da chave de pressão "PS1000", mostrada em comunicação entre o escape 1050 e o CLP 1085. Especificamente, o CLP 1085 verifica que o sistema de escape foi ligado e está funcionando para permitir que gás de CO2, e gás efluente de CO2 passem a partir da cavidade de molde 25 através do conduto de escape 1050 e, então, para o sistema de escape. O CLP 1085 também determina se a pressão na tubulação de suprimento 1000 e no segundo conduto de preenchimento 27 pode ser mantida sem vazamento. Se algum destes critérios de integridade de pré-preenchimento não forem atendidos, o CLP 1085 aborta a operação e envia uma mensagem e status para uma interface de máquina humana (HMI) para um usuário tomar a medida corretiva adequada até que todas as verificações de integridade de pré- preenchimento sejam aprovadas (etapa 505).

[0037] Se cada uma das verificações de integridade de pré- preenchimento for satisfeita, então, o CLP 1085 seleciona uma cavidade de molde adequada e ativa a cavidade de molde adequada selecionada a partir de uma orientação inativa para a orientação de preenchimento (etapa 506). O CLP 1085, em resposta ao volume inserido do bloco de neve de CO2, seleciona um recipiente adequado dentro da estação de dispensação automática 1 que tem um volume capaz de gerar o volume inserido do bloco

16 / 42 de neve de CO2 2. O CLP 1085 determina que o volume da cavidade de molde 13 que corresponde ao primeiro recipiente 10 é menor que o volume inserido. O CLP 1085 determina adicionalmente que o volume da cavidade de molde 25 que corresponde ao segundo recipiente 26 é igual ou maior que o volume inserido do bloco de neve de CO2 2. Como resultado, o CLP 1085 seleciona o segundo recipiente 26 para ser usado para o preenchimento de CO2, e consequentemente transmite um sinal para o segundo recipiente 26 para ativar o segundo recipiente 26 a partir da orientação inativa (Figura 2a) para a orientação de preenchimento (Figura 2b) em conexão com a etapa 506. A segunda cavidade de molde selecionada 25 na Figura 2a é mostrada na orientação inativa com a segunda placa de topo 28 separada do topo da segunda cavidade de molde 25. Neste momento, nenhum bloco de neve de CO2 2 está contido na segunda cavidade de molde 25. O CLP 1085 transmite sinais aos atuadores verticais 30a e 30b para fazer com que os atuadores verticais 30a e 30b se estendam para baixo em uma direção longitudinal, conforme mostrado na Figura 2b, fazendo assim com que a segunda placa de topo 28 se mova para baixo em direção ao topo do segundo recipiente 26. Os atuadores verticais 30a e 30b continuam a se mover para baixo até serem posicionados uniformemente sobre o topo da segunda cavidade de molde 25, conforme mostrado na Figura 2b. A Figura 2b mostra que a segunda placa 28 foi abaixada sobre o topo do segundo recipiente 26 com pressão suficiente para formar uma vedação ao longo da periferia dos segundos recipientes 26.

[0038] O CLP 1085 valida que o recipiente selecionado 26 está na orientação de preenchimento, e caso não esteja, o CLP 1085 irá retransmitir sinais adequados para orientar o recipiente selecionado 26 para a orientação de preenchimento. Após a verificação que o segundo recipiente 26 está ativado na orientação de preenchimento, conforme mostrado na Figura 2b, o CLP 1085 pode determinar o tempo de preenchimento predeterminado ou esperado de bloco de neve de CO2 2 no recipiente selecionado 26 (etapa 507)

17 / 42 conforme exposto a seguir. O CLP 1085 recebe um sinal a partir do transdutor de pressão 1071 (Figura 7), que mede a pressão do CO2 no espaço livre de vapor da fonte 1090. O transdutor de pressão 1071 retransmite um sinal que corresponde à pressão do CO2 para o CLP 1085. Com base nessa leitura de pressão e no volume agregado dos bocais 12 no segundo conduto de preenchimento 27 (do qual uma esquemática representativa é mostrada na Figura 1b), o CLP 1085 pode determinar a taxa de fluxo de massa esperada da corrente que contem CO2 líquido, que é determinada empiricamente por uma tabela de consulta de pressão versus volume agregado dos bocais 12. Tendo determinado a taxa de fluxo de massa, o tempo de preenchimento esperado (isto é, tempo de preenchimento predeterminado) no segundo recipiente selecionado 26 é calculado pelo CLP 1085 como o produto do volume inserido do bloco de neve de CO2 desejado e densidade pré-programada do bloco de neve de CO2 desejado a ser gerado (por exemplo, 55 a 60 lb/ft3) dividido pela taxa de fluxo de massa empiricamente determinada.

[0039] Com o CLP 1085 que calcula o tempo de preenchimento predeterminado, o CLP 1085 solicita uma mensagem de usuário para ativar um botão de início (etapa 508) para iniciar a pressurização da tubulação de suprimento 1000 antes do processo de preenchimento. As válvulas, instrumentação e componentes da Figura 7 associados ao segundo conduto de preenchimento 27 são configurados para serem conectados à tubulação de suprimento/fonte de CO2 1000 e receber gás de CO2 e CO2 líquido, conforme será explicado agora. O conduto de gás 1091 contém transdutores de pressão 1071 e 1070, e indicador de pressão 1078. O transdutor de pressão 1071 mede a pressão do espaço livre na fonte de CO2 1090; o indicador de pressão 1078 mede a pressão da corrente de gás de CO2 após ser reduzida pela válvula redutora de pressão 1080 (”PRV 1100”); e o transdutor de pressão 1070 mede a pressão da corrente que contém CO2 líquido que entra no segundo recipiente selecionado 26. Com a válvula de vapor de CO2 1094

18 / 42 configurada na posição aberta, a válvula de controle de CO2 1100 configurada na posição aberta, a válvula de retirada de CO2 líquido 1093 configurada na posição fechada, e a válvula de controle de CO2 1200 configurada na posição fechada, o gás de CO2 é retirado do espaço livre de vapor da fonte de CO2 1090 e flui para o conduto de gás 1091. O regulador de pressão 1080 ("PRV 1100") reduz a pressão do gás de CO2 retirado da fonte de CO2 1090 a partir da fonte de pressão CO2 (por exemplo, 350 a 400 psig) a cerca de 150 psig, conforme medido pelo indicador de pressão 1078. O gás de CO2 é, de preferência, adicionado em uma quantidade para evitar que a pressão do CO2 que contém líquido reduza abaixo de uma certa pressão (por exemplo, cerca de 150 psig) para assegurar que o líquido não diminua a uma pressão que se submete prematuramente a uma mudança de fase para um sólido e/ou gás dentro de uma porção do conduto da tubulação de suprimento 1000 e do segundo conduto de preenchimento 27.

[0040] Em adição a pressurização adequada do conduto da tubulação 1000, o gás de CO2 pode ser opcionalmente adicionado para o fluxo e a purga de quaisquer resíduos e/ou impurezas durante qualquer quantidade de tempo. Em um exemplo, o processo de purga pode continuar durante aproximadamente 30 segundos a cerca de 2 minutos. À medida que o gás de CO2 flui através das várias porções do conduto de gás 1091, quaisquer resíduos e/ou impurezas podem também ser purgados. O gás de CO2 pode ser direcionado para o segundo recipiente também 26 mediante a configuração da válvula 1301 aberta e configuração da válvula 1302 fechada. O recipiente 26 nesse estágio do processo de preenchimento não contém qualquer quantidade substancial de particulados de neve de CO2 ou bloco de neve de CO2 2. O gás de CO2 flui em uma direção descendente através do conduto de preenchimento 27 e entra na cavidade de molde 25. O gás de CO2 escapa subsequentemente do recipiente 26 através da folha em malha 31 da segunda placa de topo 28 (por exemplo, retirado em uma direção orientada de maneira

19 / 42 substancialmente vertical conforme mostrado em maiores detalhes na Figura 1b pelas setas para cima).

[0041] Quando o CLP 1085 determina que a pressão no conduto de preenchimento selecionado 27 e na tubulação de suprimento de CO2 1000 está em ou acima de uma pressão mais baixa suficiente para impedir a mudança de fase do CO2 líquido (por exemplo, de preferência, igual ou maior que 150 psig e, com mais preferência, de 150 psig a cerca de 200 psig), o preenchimento do bloco de neve de CO2 no recipiente selecionado 26 começa (etapa 509). A válvula de vapor de CO2 1094 pode permanecer na posição aberta; e a válvula de controle 1100 pode permanecer na posição aberta assegurando assim que a pressurização de gás adequada dentro da tubulação 1000 esteja presente antes e durante o preenchimento de CO2 líquido no recipiente 26. Para começar o fluxo de CO2 líquido partir da fonte de CO2 1090, a válvula de controle 1302 é definida na posição fechada para assegurar que o CO2 que contém líquido não flua para o primeiro recipiente 10 (isto é, o recipiente não selecionado conforme determinado pelo CLP 1085); e a válvula de controle 1301 é definida na posição aberta para permitir que o CO2 que contém líquido flua para o segundo recipiente 26 (isto é, o recipiente selecionado conforme determinado pelo CLP 1085). Com referência à Figura 7, o CO2 que contém líquido a partir da fonte de CO2 1090 flui ao longo do conduto de líquido 1092 através da válvula de controle 1301 e, então, é introduzido em uma direção descendente no segundo conduto de preenchimento 27 do segundo recipiente selecionado 26 (conforme mostrado na Figura 1b). A válvula de verificação 1067 impede que a pressão do CO2 que contém líquido cause o refluxo do gás de CO2 dentro do conduto 1091 para a fonte de CO2 1090.

[0042] O líquido que contém CO2 emerge a partir dos bocais 12 do segundo conduto de preenchimento 27 para entrar na cavidade de molde selecionada 25 do segundo recipiente selecionado 26. Em uma modalidade

20 / 42 preferencial, a extremidade do segundo conduto de preenchimento 27 tem quatro bocais 12, que são angulados para direcionar ou injetar o líquido que contém CO2 na cavidade de molde selecionada 25, conforme mostrado na Figura 1b.

Uma queda de pressão e temperatura ocorre à medida que o CO2 que contém líquido passa através dos bocais 12 e para a cavidade de molde selecionada 25 para produzir partículas sólidas de neve de CO2 e gás efluente de CO2 dentro da mesma.

O gás efluente de CO2 passa através da folha em malha 18 da segunda placa de topo 28 enquanto os particulados sólidos são grandes demais para fluir através da folha em malha 18 e, portanto, permanecem aprisionados dentro da cavidade de molde 25. As partículas e o gás não escapam ao longo da borda de topo do recipiente 26, à medida que a periferia do segundo recipiente 26 é vedada como resultado dos atuadores 30a e 30b que mantêm a segunda placa de topo 28 suficientemente pressionada contra o topo da cavidade de molde 25 durante o preenchimento.

À medida que o gás efluente de CO2 passa através da folha em malha 31 como gás ventilado, ele tem o efeito desejável de compactar as partículas sólidas de neve de CO2 para formar o bloco de neve de CO2 2 dentro da cavidade de molde 25, iniciando assim a geração do bloco de neve de CO2 2. O termo "compactação", conforme usado aqui com referência ao preenchimento automatizado, se refere à compressão das partículas de neve em um bloco de neve de CO2 2 de densidade adequada.

A compactação pode afetar a quantidade de bloco de neve de CO2 2 que pode ser gerada dentro da cavidade de molde 25 selecionada.

Dessa maneira, a presente invenção tem a capacidade de usar a formação do gás ventilado para melhorar a densidade de compactação das partículas de neve para formar o bloco de neve de CO2 2. O gás de CO2 ventilado flui através das aberturas da folha em malha 31 da segunda placa de topo 28, conforme mostrado pelas setas na Figura 1b, impedindo assim que o excesso de pressão se acumule dentro da segunda cavidade de molde 25. Deve-se compreender que o gás pode ser retirado em

21 / 42 qualquer ângulo em relação a uma vertical do segundo conduto de preenchimento 27, de modo que a vertical se estenda perpendicular a uma superfície horizontal da cavidade de molde 25 selecionada. O gás ventilado pode ser, então, direcionado para o conduto de escape 1050 que está operacionalmente conectado ao segundo conduto de preenchimento 27.

[0043] As partículas de neve de CO2 continuam a se formar dentro da cavidade de molde selecionada 25 em uma forma semelhante a bloco. Um temporizador pode continuar a monitorar um tempo decorrido e gerar um sinal correspondente para o tempo decorrido que é transmitido para o CLP

1085. O CLP 1085 continua a permitir que o líquido que contém CO2 flua ao longo do conduto 1092 contanto que o tempo decorrido seja menor que o tempo de preenchimento predeterminado (etapa 510).

[0044] Quando o CLP 1085 determinou que o tempo decorrido alcançou o tempo de preenchimento predeterminado, o preenchimento é interrompido. Especificamente, o CLP 1085 transmite um sinal para a válvula de controle 1301 para configurá-la na posição fechada, evitando assim que o líquido que contém CO2 continue a fluir para o recipiente selecionado 26. A válvula de retirada de líquido principal 1093 também é fechada. O processo de preenchimento é interrompido (etapa 511) dessa maneira. Em resposta à interrupção do fluxo de CO2 líquido, o CO2 gasoso pode retornar a fluir ao longo do conduto de gás 1091 e para o conduto de preenchimento 807 e para o recipiente, se for desejado, durante um certo período como um meio para purgar quaisquer impurezas ou resíduos dentro do conduto da tubulação 1000 e/ou do recipiente selecionado 26. À medida que o gás de CO2 flui para o recipiente selecionado 26 e, então, escoa, o bloco de neve 2 pode se tornar mais compactado.

[0045] O desligamento da tubulação 1000 pode ocorrer também como parte da etapa 511.

[0046] O CO2 líquido residual pode ser aprisionado ao longo da

22 / 42 porção do conduto de líquido 1092 que se estende da válvula de controle 1200 até a válvula de retirada do líquido principal 1093.

[0047] As válvulas de alívio de segurança 1086 e 1087 ("SRV 1102" e "SRV 1200") são projetadas para aliviar a pressão residual que pode ser aprisionada dentro do conduto de gás 1091 e/ou conduto de líquido 1092. À medida que o CO2 líquido aprisionado ao longo do mesmo pode eventualmente sublimar para gás CO2, o acúmulo de pressão pode ser aliviado pela válvula de alívio de segurança 1087, que em um exemplo é definida para atuar a 400 psig. A válvula de alívio de segurança 1086 serve também para aliviar a pressão se e quando o acúmulo de pressão no conduto de gás de CO2 1091 atinge um limite superior (por exemplo, 400 psig).

[0048] Tendo terminado o processo de preenchimento, o CLP 1085 ativa a cavidade de molde selecionada 25 a partir da orientação de preenchimento para uma orientação de dispensação (etapa 512). Primeiramente, os atuadores 30a e 30b são contraídos para fazer com que a placa de topo 28 seja levantada para longe do topo da cavidade de molde 25 de uma maneira similar, conforme mostrado na Figura 2a. A Figura 3 mostra uma vista ampliada da cavidade de molde selecionada 25 que contém o volume desejado de bloco de neve de CO2 2 com a placa de topo 28 removida. A cavidade de molde 25 está pronta para dispensar o bloco de neve de CO2 2 dentro de uma caixa 22, que é transportada ao longo da esteira transportadora 20 até uma posição situada abaixo da cavidade de molde 25 de modo que possa receber o bloco de neve de CO2 2 à medida que cai de dentro da cavidade de molde 25 na caixa 22. A Figura 4 mostra o movimento da caixa 22 ao longo da esteira transportadora 20. Especificamente, a Figura 4 mostra o sistema de esteira transportadora 4 com a caixa 22 se movendo a partir da entrada 21 da janela de esteira transportadora, para uma posição abaixo da cavidade de molde 25 onde ela recebe o bloco de CO2 2; e, finalmente, para uma janela de dispensação do sistema de esteira

23 / 42 transportadora 4 pronta para pegar com o bloco de CO2 2 desejado carregado dentro da caixa.

Quando é determinado que a caixa 22 está na posição desejada (etapa 513), a cavidade de molde 25 é inclinada para fazer com que o bloco de neve de CO2 na mesma seja dispensado na caixa 2 22, conforme será agora descrito na sequência das Figuras 9a, 9b e 9c.

A Figura 3 e a Figura 9a mostram a cavidade de molde 25 no início do processo de dispensação.

A Figura 3 mostra que o conjunto de atuador 91a e o conjunto de atuador 91b são operacionalmente conectados a um primeiro lado 17a e a um segundo lado 17b da cavidade de molde selecionada 25, respectivamente.

Para uso na presente invenção, e com referência à Figura 3, um número de peça seguido por "a" destina-se a se referir ao primeiro lado da cavidade de molde 25 e o mesmo número de peça seguido por "b" destina-se a se referir ao segundo lado 17b da cavidade de molde 25; e o mesmo número de peça não seguido de "a" ou "b" destina-se a se referir genericamente à estrutura associada à cavidade de molde 25 quando a cavidade de molde 25 não é mostrada em uma vista em perspectiva (por exemplo, com referência às Figuras 9a, 9b e 9c). A título de exemplo, um conjunto de atuador 91 se refere ao conjunto de atuador operacionalmente conectado ao primeiro lado 17a da cavidade de molde 25 conforme mostrado na Figura 9a; o conjunto de atuador 91b se refere ao conjunto do atuador operacionalmente conectado ao segundo lado 17b da cavidade de molde 25; e o conjunto do atuador 91 geralmente se refere ao conjunto de atuador da cavidade de molde 25 conforme mostrado nas vistas em corte transversal das Figuras 9a, 9b e 9c.

Cada um dos conjuntos de atuador 91a e 91b permanecem engatados ao primeiro lado 17a e ao segundo lado 17b da cavidade de molde selecionada 25 através de respectivos pinos 93a, 93b que são engatados nas respectivas fendas 92a e 92b.

Os conjuntos de atuador 91a e 91b fazem com que a cavidade de molde 25 gire quando o pino 93a, 93b desliza ao longo das fendas correspondentes 92a, 92b (conforme será explicado abaixo). A cavidade de molde 25 é capaz de girar em torno do

24 / 42 ponto de pivô 94a e 94b que é conectado às estruturas de perna de suporte 90a e 90b. As estruturas de perna de suporte 90a e 90b suspendem a cavidade de molde 25 conforme mostrado nas Figuras 2a, 2b, 3 e 4. Deve-se compreender que os detalhes dos conjuntos de atuador, conforme mostrado na Figura 3, são omitidos do sistema de esteira transportadora da Figura 4 e das outras figuras que mostram a estação de dispensação automática 1 para os propósitos de descrever claramente os aspectos salientes da presente invenção em conexão com aquelas figuras.

[0049] Começando a partir da orientação da Figura 3 e Figura 9a, o conjunto de atuador 91a e o conjunto de atuador 91b são, cada um, ativados (por exemplo, programados pelo CLP 1085) para exercer uma força ascendente que é transmitida para cada um dos pinos 93a, 93b no primeiro lado 17a e no segundo lado 17b da cavidade de molde 25, respectivamente. Os pinos 93a, 93b são privados de se moverem para cima dentro das fendas 92a, 92b. Como resultado, os pinos 93a, 93b, cada um dos quais é espaçado na mesma distância para longe do pivô 94a, 94b, exercem um torque que faz com que a cavidade de molde 25 gire em sentido anti-horário. À medida que a cavidade de molde 25 gira em sentido anti-horário, as fendas 92a, 92b se tornam orientadas verticalmente permitindo assim que os respectivos braços dos conjuntos de atuador 91a, 91b se estendam para cima ao longo das fendas 92a, 92b. A Figura 9b mostra uma configuração intermediária da cavidade de molde 25 girada que girou 90 graus em sentido anti-horário em torno do pivô 94a, 94b em que os braços dos conjuntos de atuador 91a, 91b têm expandido parcialmente para cima para dentro e ao longo das fendas 92a, 92b. Os braços dos conjuntos de atuador 91a, 91b continuam a exercer uma força ascendente através de seus respectivos pinos 93a, 93b para criar rotação em sentido anti- horário adicional da cavidade de molde 25 até os braços e respectivos pinos 93a, 93b terem deslocado para a borda mais superior das fendas 92a, 92b conforme mostrado na Figura 9c. A Figura 9c representa uma rotação em

25 / 42 sentido anti-horário a 45° adicional em relação à Figura 9b. A orientação inclinada da Figura 9c pode permitir que o bloco de neve de CO2 2 seja liberado de dentro da cavidade de molde 25 na caixa 22 (etapa 515), que neste momento está posicionada abaixo da cavidade de molde 25 conforme mostrado na Figura 4. A Figura 4 mostra a cavidade de molde 25 invertida para indicar que o bloco de neve de CO2 2 foi liberado na caixa 22. A designação "2" na caixa 22 destina-se a significar que a caixa 22 contém bloco de neve de CO2 2.

[0050] Com o bloco de neve de CO2 2 liberado da cavidade de molde 25 e dispensado na caixa 22, os braços de atuador são retraídos, fazendo com que os pinos 93a, 93b e os braços fixados aos mesmos se desloquem para baixo ao longo das fendas 92a, 92b para serem reconfigurados na orientação da Figura 9a, que nesse estágio, representa a orientação inativa da cavidade de molde 25 (etapa 516). A caixa 22 com bloco de neve de CO2 2 na mesma é transportada ao longo da esteira transportadora 20 até a janela de saída/dispensação 14 do sistema de esteira transportadora 4 pronta para pegar (etapa 517).

[0051] Embora o preenchimento automatizado em uma estação de dispensação automática 1 tenha sido realizado com base em um tempo de preenchimento predeterminado, o preenchimento automatizado pode ocorrer também com base em outros critérios. Por exemplo, o CLP 1085 pode usar um outro ponto de ajuste para preenchimento, incluindo, a título de exemplo, um peso predefinido do bloco de neve de CO2 2; uma pressão na cavidade de molde selecionada; uma capacitância do bloco de neve de CO2 2; uma temperatura no recipiente; ou uma deformação de uma placa de topo da cavidade do molde selecionado.

[0052] Em outra modalidade, como uma alternativa ao uso de uma estação de dispensação automática 1, um método para carregar automaticamente o bloco de neve de CO2 em um único recipiente dentro de

26 / 42 uma estação de carregamento pode ser realizado. A Figura 6 mostra a metodologia de controle associada 6000 e a Figura 8 mostra um exemplo de estação de carregamento 800.

[0053] A entrada da estação de carregamento 800 é conectada à tubulação de suprimento de CO2 1000 e a saída da estação de carregamento 800 é conectada ao sistema de ventilação 801. A tubulação de suprimento de CO2 1000 é substancialmente idêntica, com a exceção de que a estação de dispensação automática 1 é agora substituída pela estação de carregamento da Figura 8. O CLP 1085 está em comunicação elétrica com a estação de carregamento 800, a tubulação de suprimento de CO2 1000, o sistema de ventilação 801 e os componentes associados dos mesmos. Tendo ativando o CLP 1085 (etapa 600), um recipiente é selecionado para o preenchimento (etapa 601). O recipiente pode ser qualquer caixa adequada na qual o bloco de neve de CO2 pode ser carregado. O recipiente é colocado dentro da estação de carregamento 800 (etapa 602). Conforme descrito anteriormente neste documento, as verificações de integridade de pré-preenchimento (etapa 603) são realizadas pelo CLP 1085. Como uma verificação da integridade de pré- preenchimento adicional, um sensor de porta determina se a porta 803 está travada. A falha em satisfazer qualquer uma das verificações de integridade de pré-preenchimento solicitará ao CLP 1085 para gerar uma mensagem de HMI adequada para o usuário tomar a medida adequada (etapa 604).

[0054] Quando todas as verificações de integridade de pré- preenchimento são concluídas, o recipiente é ativado a partir da orientação inativa para a orientação de preenchimento (etapa 605). A título de exemplo e sem a intenção de limitar, a orientação de preenchimento pode incluir configurar uma placa de topo sobre o topo do recipiente por um ou mais atuadores verticais que são colocados sobre o topo do recipiente para criar uma vedação ao longo da periferia. Deve-se compreender que o recipiente não precisa usar uma placa de topo e uma cavidade de molde conforme descrito

27 / 42 com referência às Figuras 1a, 1b, 2a e 2b. Consequentemente, se uma placa de topo e uma cavidade de molde, conforme descrito anteriormente neste documento, não forem necessárias, a orientação de preenchimento pode incluir introduzir e orientar um carregador adequado que é operacionalmente conectado ao conduto de preenchimento e ao topo do recipiente.

[0055] A orientação de preenchimento fornece também intertravamentos de segurança que são fornecidos na estação de carregamento 800, de modo que a porta 803 permaneça travada durante o carregamento de CO2, e o recipiente é carregado de maneira segura no interior da estação de carregamento 800.

[0056] Quando o recipiente é validado para estar em uma orientação de preenchimento, o usuário pode inserir o volume desejado de bloco de neve de CO2 2 desejado para ser gerado dentro do recipiente. Na etapa 606, o CLP 1085 determina um tempo de preenchimento predeterminado, conforme descrito anteriormente neste documento, em relação à etapa 507 no exemplo da Figura 5. A densidade do bloco de neve de CO2 (por exemplo, 55 a 60 lb/ft3) é pré-programada no CLP 1085; e a taxa de fluxo de massa determinada empiricamente a partir de uma tabela de consulta de pressão de CO2 versus volume agregado de bocais no carregador.

[0057] Um usuário ativa um botão de início (etapa 607) para iniciar o processo de carga automatizado. O preenchimento começa conforme exposto a seguir (etapa 608). Uma quantidade suficiente de CO2 gasoso a partir da tubulação de suprimento 1000 é introduzida a partir do espaço livre de vapor da fonte de CO2 1090 no conduto de preenchimento 807, que se estende entre a tubulação de suprimento 1000 e o recipiente. A tubulação de suprimento 1000 é operacionalmente conectada ao conduto de preenchimento 807.

[0058] O gás de CO2 é adicionado no conduto para pressurizar os condutos da tubulação 1000 até um nível que seja suficiente para impedir que a pressão do CO2 líquido reduza abaixo de uma certa pressão (por exemplo,

28 / 42 abaixo de cerca de 150 psig) na qual o CO2 líquido pode se submeter prematuramente a uma mudança de fase para sólido e/ou gás dentro do conduto da tubulação 1000 e do conduto de preenchimento 807. O CLP 1085 continua a monitorar a pressão na tubulação de suprimento 1000 a partir do transdutor de pressão 1070 (Figura 7), que mede a pressão de CO2 e do conduto de preenchimento 807. Quando é determinado que a pressão está em ou acima de uma certa pressão de modo que o CO2 líquido não mude de fase, o CLP 1085 transmite um sinal para uma válvula de controle 1200 para configurá-la na posição aberta.

Com a válvula de controle 1200 na posição aberta, o CO2 líquido a partir do suprimento de CO2 1090 é retirado e flui ao longo do conduto 1092. A pressão do CO2 líquido é mais alta do que aquela do CO2 gasoso que ocupa a tubulação 1000; como resultado, o fluxo de gás de CO2 para o recipiente para à medida que o CO2 líquido flui para o recipiente da estação de carregamento 800 ao longo de uma primeira direção (por exemplo, substancialmente vertical e para baixo no recipiente). À medida que o CO2 líquido entra no recipiente, é submetido a uma mudança de fase para se transformar em gás efluente e bloco de neve de CO2. O gás efluente escapa do recipiente e escoa através do conduto de escape 1050. O CO2 líquido continua a entrar no recipiente até o CLP 1085 determinar que o tempo de preenchimento decorrido alcançou o tempo predeterminado.

Quando o tempo decorrido alcançou o tempo predeterminado, o CLP 1085 retransmite um sinal para a válvula de controle 1200 para configurá-la na posição fechada, parando assim a retirada de CO2 líquido da fonte de CO2 1090 (etapa 610). A válvula de retirada de líquido principal 1093 também é fechada.

Em resposta à interrupção do fluxo de CO2 líquido, o CO2 gasoso pode retornar a fluir ao longo do conduto de gás 1091 e para o conduto de preenchimento 807 e para o recipiente, se for desejado, durante um certo período como um meio para purgar quaisquer impurezas ou resíduos dentro do conduto da tubulação 1000 e/ou do recipiente.

À medida que o gás de CO2

29 / 42 flui para o recipiente e, então, escoa no conduto de escape 1050, o bloco de neve pode se tornar mais compactado. Deve-se compreender que, embora a válvula 1093 e a válvula 1094 sejam mostradas como válvulas manuais na Figura 7, as válvulas de controle automático podem ser usadas no lugar de cada uma das válvulas manuais 1093 e 1094.

[0059] O desligamento pode agora ser realizado (etapa 611). O CO2 líquido residual pode ser aprisionado ao longo da porção do conduto de líquido 1092 que se estende da válvula de controle 1200 até a válvula de retirada do líquido principal 1093. As válvulas de alívio de segurança 1086 e 1087 ("SRV 1102" e "SRV 1200") são projetadas para aliviar a pressão residual que pode ser aprisionada no conduto de gás 1091 e/ou conduto de líquido 1092, quando vários componentes do sistema da estação de carregamento 800 e da tubulação 1000 são desligados. À medida que o CO2 líquido aprisionado ao longo do mesmo pode eventualmente sublimar para gás CO2, o acúmulo de pressão pode ser aliviado pela válvula de alívio de segurança 1087, que em um exemplo é definida para atuar a 400 psig. A válvula de alívio de segurança 1086 serve também para aliviar a pressão se e quando o acúmulo de pressão no conduto de gás de CO2 1091 atinge um limite superior (por exemplo, 400 psig).

[0060] Depois que o desligamento foi concluído na etapa 611, o CLP 1085 desativa os intertravamentos de segurança da estação de carregamento 800 de modo que a porta 803 da estação de carregamento possa ser aberta para acessar e remover o recipiente com o bloco de neve de CO2 2 inserido no mesmo.

[0061] Deve-se compreender que o carregamento automatizado em um recipiente pode também ocorrer com base em outros critérios. Por exemplo, o CLP 1085 pode usar um outro ponto de ajuste para preenchimento, incluindo, a título de exemplo, um peso predefinido do bloco de neve de CO2 2; uma pressão no recipiente; uma capacitância do bloco de

30 / 42 neve de CO2 2; uma temperatura no recipiente; ou uma deformação de uma placa de topo que pode ser usada para vedar o recipiente.

[0062] Embora o recipiente com bloco de neve de CO2 2, conforme foi descrito, possa ser usado com qualquer "item" conforme definido abaixo, em uma modalidade preferencial, a presente invenção é especialmente propícia a manter a conformidade com os protocolos de compactação necessários para preservar de maneira reprodutível amostras biológicas, evitando assim a degradação da amostra e permitindo que as amostras retornem ao seu estado funcional e sejam submetidas aos testes aplicáveis após a chegada ao seu local de destino. Adicionalmente, o bloco de neve de CO2 2 é, de preferência, gerado com melhor densidade de compactação que pode manter a temperatura exigida do recipiente com duração do efeito de resfriamento prolongada em comparação aos recipientes para transporte contendo gelo seco de CO2 produzidos por técnicas convencionais. A duração do efeito de resfriamento prolongada pode reduzir o risco de degradação da amostra no transporte e permitir ao usuário mais flexibilidade para otimizar o custo e a conveniência em relação à preparação e montagem dos recipientes transportáveis da presente invenção; quando os itens (incluindo as amostras, como amostras biológicas) são capturados; e os tipos de métodos de transporte que podem ser utilizados.

[0063] Inúmeras modificações na presente invenção são contempladas sem que se afaste do espírito da presente invenção. Por exemplo, a sequência de etapas na metodologia de controle para a estação de preenchimento automatizado (Figura 5) pode ser alterada de modo que a caixa 22 seja posicionada no lugar após ser aprovada nas verificações de integridade de pré-preenchimento. Em relação à estação de carregamento (Figura 6), o CLP pode ser ativado depois que o recipiente é carregado na estação de carregamento. Adicionalmente, a direção de injeção de correntes de CO2 no recipiente selecionado pode variar. Por exemplo, o líquido que contém CO2

31 / 42 pode ser injetado para cima; ou lateralmente; ou para baixo em várias orientações de ângulo, com o ângulo exato determinado pelo formato, design e geometria do bocal no conduto de preenchimento.

[0064] De modo similar, o gás efluente e gás de CO2 dentro do recipiente selecionado podem ser variados a fim de escoar em uma direção para baixo ou em uma direção lateral ou em uma direção ascendente e em ângulo.

[0065] Adicionalmente, em relação à estação de carregamento automatizado, a metodologia de controle pode ser modificada de modo que o usuário insira o volume do bloco de neve 2 e selecione o recipiente que está listado no HMI da estação de dispensação automática 1.

[0066] O método de carregamento automatizado aqui descrito pode ser implementado como parte de um método para pré-carregar um recipiente vazio ou parcialmente vazio com neve de CO2 ou bloco de neve de CO2 para criar um recipiente pré-carregado. Em um exemplo, a estação de carregamento 800 da Figura 8 é usada para criar múltiplos recipientes pré- carregados com neve de CO2 em uma base em batelada, contínua ou semicontínua para o envio para outros locais, como um sítio clínico. A estação de carregamento 800 mantém um inventário de recipientes e suprimento de CO2. A Figura 10 mostra um esquema representativo da sequência de etapas que a estação de carregamento 800 se submete. A etapa 10000 exige que a estação de carregamento receba uma fonte de suprimento de CO2. De preferência, o suprimento de CO2 é o suprimento de CO2 1090 que pode ser conectado à tubulação de suprimento de gás 1000. A etapa 10002 exige que a tubulação de suprimento de CO2 1000 seja operacionalmente conectada à estação de carregamento 800 (Figura 8); e o recipiente é carregado na estação de carregamento 800. Qualquer tipo de sistema de carregamento pode ser usado. Por exemplo, o sistema de carregamento do pedido n° de série 15/645.152, cujos detalhes estão aqui

32 / 42 incorporados a título de referência em sua totalidade para todos os propósitos, pode ser operacionalmente conectado entre um suprimento de CO2 1090 e a entrada de um recipiente carregado na estação de carregamento 800.

[0067] A etapa 10003 ilustra a geração de neve de CO2 dentro do recipiente. A metodologia de controle de 6000 da Figura 6 pode ser usada para gerar a neve de CO2 dentro do recipiente. Após criar o recipiente pré- carregado, a etapa 10004 mostra que o recipiente pré-carregado é preparado para entrega ao segundo local. A preparação pode incluir uma ou mais etapas. Por exemplo, o recipiente pré-carregado pode ser vedado (por exemplo, por uma tampa de topo) com uma passagem através da qual o gás efluente de CO2 pode escapar, reduzindo ou eliminando substancialmente, assim, o acúmulo de pressão do gás de CO2 que é formado durante o armazenamento, preservação e/ou transporte de itens no recipiente. Adicionalmente, as instruções para o envio de retorno, bem como as instruções de uso podem ser fornecidas como parte da etapa para preparar o recipiente pré-carregado para entrega. Certos critérios podem ser usados para determinar se um recipiente substancialmente esgotado ou parcialmente esgotado deve ser retornado ao local de carregamento ou, alternativamente, ser usado para um outro envio de itens perecíveis. Por exemplo, e sem a intenção de limitar, a quantidade de neve de CO2 que permanece no recipiente pré-carregado; o tipo de itens perecíveis carregados no recipiente; a duração do envio; e/ou a temperatura necessária que o item perecível precisa não exceder por um certo tempo durante a entrega, podem determinar que o recipiente pré-carregado precisa ser recarregado no primeiro local (por exemplo, local de carregamento) para reabastecer o recipiente com neve de CO2. Alternativamente, o recipiente pré- carregado pode ser reutilizável em sua forma parcialmente esgotada sem a necessidade de preencher novamente a neve de CO2 mediante a entrega a um local intermediário, permitindo assim que um item perecível adicional seja carregado no recipiente parcialmente esgotado para transporte. A duração do

33 / 42 efeito de resfriamento prolongada dos recipientes pré-carregados pode reduzir o risco de degradação de amostra em transporte e permitir mais flexibilidade para otimizar o custo e a conveniência em relação aos tipos de métodos de envio.

[0068] Ainda adicionalmente, a preparação do recipiente pré- carregado inclui fornecer um rótulo que pode ser afixado ao exterior do recipiente pré-carregado, que inclui informações sobre o envio do segundo local. O recipiente pré-carregado pode ser colocado em um recipiente secundário a fim de exigir a afixação do rótulo de envio sobre o exterior do recipiente secundário. Adicionalmente, se o tipo específico de item perecível for considerado perigoso de acordo com certos regulamentos (por exemplo, Departamento de transportes), a rotulagem pode precisar identificar tais conteúdos perecíveis como perigosos e pode exigir embalagem personalizada para assegurar que os itens perecíveis sejam adequadamente confinados dentro do recipiente pré-carregado e qualquer recipiente secundário ou embalagem opcional necessária para o recipiente pré-carregado ser inserido.

[0069] Com a preparação do recipiente pré-carregado para entrega, o recipiente pré-carregado pode ser entregue a um segundo local através de um receptor ou transportador comercial designado para entrega terrestre ou aérea. Alternativamente, a pessoa ou entidade responsável pela criação do recipiente pré-carregado no local de carregamento pode por si mesma entregar o recipiente pré-carregado ao segundo local. Em um exemplo, o segundo local é um sítio clínico como um hospital, empresa farmacêutica, universidade ou consultório médico ou qualquer outra pessoa ou entidade que carrega um ou mais itens perecíveis no recipiente pré-carregado. Quando o segundo local recebe o recipiente pré-carregado, o usuário no segundo local acessa o recipiente pré-carregado mediante a remoção, o desprendimento ou a abertura de uma tampa ou de outro mecanismo de fechamento. O interior do recipiente pré carregado dessa maneira pode ser acessado. O segundo local pode ter um

34 / 42 inventário de certos itens perecíveis que exigem a entrega a um usuário final.

[0070] O usuário no segundo local coloca um ou mais itens perecíveis direta ou indiretamente no recipiente pré-carregado de modo que pelo menos uma porção do um ou mais itens perecíveis esteja situada em proximidade suficiente com a neve de CO2 para manter sua temperatura abaixo de um limite superior. O item perecível é, de preferência, colocado em um suporte de produto antes do carregamento no recipiente pré-carregado. As instruções para a entrega de retorno podem ser também fornecidas pelo segundo local. Por exemplo, o segundo local pode fornecer instruções a um usuário final para o envio de retorno do recipiente pré-carregado quando a neve de CO2 no recipiente pré-carregado foi substancialmente esgotada até um ponto em que a temperatura do item perecível durante a entrega não pode mais ser mantida abaixo de um limite superior. O recipiente pré-carregado é novamente vedado no segundo local após o carregamento do item perecível. A entrega a um terceiro local pode ocorrer por meio de um transportador comercial ou receptor designado, ou pela pessoa ou entidade que realiza o carregamento de item perecível no recipiente pré-carregado no segundo local.

[0071] O terceiro local é, de preferência, um usuário final que abre o recipiente pré-carregado e acessa o interior do recipiente pré-carregado para remover o item perecível para teste, uso ou armazenamento. O terceiro local pode realizar o teste ou ter o teste conduzido em seu nome. Em um exemplo, o terceiro local é uma organização de pesquisa contratual ou uma empresa farmacêutica. O item perecível pode ser uma amostra biológica, que não tenha degradado e seja submetida ao teste aplicável ou uso no terceiro local. O usuário no terceiro local pode determinar se a neve de CO2 sublimou até um ponto em que o recipiente pré-carregado está substancialmente esgotado, de modo que não possa mais preservar os itens perecíveis no terceiro local ou durante uma entrega adicional. Dependendo de vários critérios, incluindo, a título de exemplo, o nível de depleção de neve de CO2, juntamente com o tipo

35 / 42 de item perecível a ser preservado e a duração desejada durante a qual os itens perecíveis precisam permanecer no recipiente, o usuário no terceiro local pode notificar um local de suprimento (por exemplo, o primeiro local ou outro local de carregamento) que o recipiente pré-carregado está esgotado. O recipiente pré-carregado em seu estado substancialmente esgotado é retornado para um local de carregamento para possível reabastecimento se for determinado mediante inspeção como sendo reutilizável. Alternativamente, o recipiente pré-carregado em seu estado parcialmente esgotado pode ser retornado a um local intermediário onde novos itens perecíveis podem ser carregados no recipiente para uso adicional sem reabastecimento da neve de CO2. Deve-se compreender que o terceiro local não precisa notificar um local específico antes de retornar um recipiente. Por exemplo, o terceiro local pode enviar o recipiente para um local de suprimento ou um local intermediário sem notificação. O terceiro local pode gerar um rótulo de envio de retorno e/ou usar um rótulo de envio de retorno existente para enviar ao local desejado. Adicionalmente, o terceiro local não precisa inspecionar o recipiente para reusabilidade. O terceiro local pode subsequentemente entregar o recipiente para qualquer número de sítios que suportam a cadeia de suprimento. O recipiente não precisa ser retornado ao mesmo local intermediário (por exemplo, o segundo local) onde itens perecíveis podem ser carregados ou removidos; ou ao primeiro local onde a neve de CO2 pode ser carregada. Por exemplo, o terceiro local pode deixar itens perecíveis dentro do recipiente ou adicionar itens perecíveis adicionais ao recipiente antes de enviar o recipiente para um sítio adicional para teste, uso ou armazenamento.

[0072] O exemplo a seguir ilustra uma modalidade preferencial da presente invenção para pré carregamento de recipientes a serem carregados quando os itens perecíveis a serem carregados nos mesmos são amostras biológicas. A empresa ABC tem uma estação de carregamento e um inventário de recipientes e fontes de suprimento de CO2. A empresa ABC cria

36 / 42 múltiplos recipientes pré-carregados com neve de CO2 conforme descrito anteriormente neste documento. A empresa ABC prepara múltiplos recipientes pré-carregados para entrega à Empresa LMN. A empresa ABC tem um tanque de armazenamento de CO2 líquido de 14 toneladas situado fora de sua instalação. O tanque de armazenamento de CO2 líquido é conectado a um sistema de carregamento de gelo seco dentro da instalação com o uso de tubulação isolada. O sistema de carregamento de gelo seco também é conectado a um recipiente de alumínio isolado a vácuo em formato cilíndrico vazio com dimensões externas de aproximadamente 20 polegadas de altura por 12 polegadas de diâmetro e aproximadamente 10 litros de volume interno. A empresa ABC ativa o sistema de carregamento de gelo seco para fluir o CO2 líquido a partir da fonte de suprimento de CO2 no recipiente. Aproximadamente 10 libras de neve de CO2 podem ser formadas dentro do recipiente em menos de 10 minutos. Essa quantidade de neve de CO2 mantém a temperatura interna do recipiente na zona alvo abaixo de - 70°C por 20 dias. A empresa ABC coloca o recipiente pré-carregado com neve de CO2 em um recipiente secundário, como uma caixa de papelão. A empresa ABC rotula a caixa de papelão para o transporte terrestre a ser pega por um transportador comercial para a entrega à Empresa LMN; e inclui o endereço intencionado da Empresa LMN no segundo local. O recipiente pré- carregado pode ser vedado (por exemplo, por uma tampa de topo que é mecanicamente fixada ao recipiente) com uma passagem através da qual o gás efluente de CO2 pode escapar, reduzindo ou eliminando substancialmente, assim, o acúmulo de pressão do gás efluente de CO2 que é formado durante o armazenamento, preservação e transporte de amostras biológicas no recipiente. As instruções de uso e instruções de entrega de retorno podem ser fornecidas pela Empresa ABC como parte do recipiente pré-carregado.

[0073] Os recipientes pré-carregados são enviados à Empresa LMN, que, nesse exemplo, é um sítio clínico. A empresa LMN recebe os recipientes

37 / 42 pré-carregados com 15 ou mais dias de neve de CO2 permanecendo dentro de cada um dos recipientes pré-carregados. Mediante o recebimento dos recipientes pré-carregados, a Empresa LMN abre os recipientes pré- carregados e, então, coloca um ou mais frascos em cada recipiente pré- carregado de modo que fiquem pelo menos parcialmente embutidos na neve de CO2 ou circundados pela neve de CO2. Alternativamente, o um ou mais frascos podem ser dispostos para estarem em contato com a neve de CO2 para que sejam posicionados no topo da neve de CO2 ou embutidos, parcial ou totalmente, em seu interior. Adicionalmente, a neve de CO2 pode estar em estreita proximidade com o um ou mais frascos dentro do recipiente. O um ou mais frascos são armazenados na Empresa LMN em um congelador de temperatura ultrabaixa a -70°C. Cada frasco contém uma suspensão de células. Em um exemplo, a Empresa LMN carrega um total de cinquenta (50) frascos de 2 mililitros com cada frasco contendo 1,5 mililitro da suspensão de células. Para preservar a qualidade ideal da célula, os frascos são preparados para entrega a fim de manter uma temperatura abaixo de -70°C durante toda a duração do envio ao destinatário intencionado em um terceiro local. Não é necessário que neve de CO2 adicional ou outro refrigerante seja adicionado para manter tal temperatura.

[0074] A empresa LMN carrega um total dos 50 frascos nos recipientes pré-carregado e envia direta ou indiretamente os recipientes pré- carregados para a Empresa XYZ situada no terceiro local com o uso de transporte terrestre ou outros modos de entrega comercial. Mediante o recebimento dos recipientes pré-carregados com amostras nos mesmos, a Empresa XYZ abre os recipientes pré-carregados para acessar os frascos para o teste das suspensões de células. Os recipientes pré-carregados podem ser retornados pela Empresa XYZ para a Empresa LMN ou um outro local intermediário para carregamento de mais frascos se existir capacidade de resfriamento suficiente. De outro modo, os recipientes pré-carregados são

38 / 42 considerados substancialmente esgotados e podem ser retornados para a Empresa ABC ou um outro local de carregamento para inspeção para determinar se são reutilizáveis. Se for determinado como sendo reutilizável, o local de carregamento (por exemplo, a Empresa ABC) pode pré-carregar os recipientes substancialmente esgotados para criar recipientes pré-carregados reabastecidos preenchidos com os recipientes de neve de CO2 que podem agora ser reenviados à Empresa LMN ou um outro local intermediário para carregamento de amostras e à Empresa XYZ ou um outro local de usuário para testes de amostra.

[0075] A inspeção envolve, de preferência, testar a taxa de sublimação para assegurar que o recipiente pode continuar a fornecer refrigeração suficiente para a duração necessária. Um procedimento de inspeção típico consiste em (1) introduzir um peso medido de neve de CO2 no recipiente; (2) medir o peso da neve de CO2 restante à medida que sublima em uma determinada quantidade de tempo; e (3) calcular a taxa de sublimação para ser o peso da neve de CO2 sublimada dividido pela quantidade de tempo durante a qual o peso da neve de CO2 no recipiente é perdido. Dessa maneira, com o conhecimento da taxa de sublimação e da capacidade de neve de CO2 do recipiente, o número de dias que um recipiente completamente carregado pode suprir é conhecido. De maneira similar, a duração restante de um recipiente parcialmente esgotado ou recipiente substancialmente esgotado pode ser determinada.

[0076] As variações para a Figura 10 são contempladas. Por exemplo, a neve de CO2 pode ser criada fora do recipiente e, então, carregada no interior do recipiente. Por exemplo, a estação de dispensação automática 1 pode ser usada para criar e fornecer os recipientes pré-carregados, que são, então, enviados para um segundo local para carregamento de itens perecíveis nos mesmos. Alternativamente, vários locais podem receber os recipientes pré-carregados. Ainda adicionalmente, a metodologia de controle

39 / 42 automatizado da presente invenção pode ser aplicada a qualquer recipiente e/ou sistema de carregamento. Por exemplo, a metodologia de controle automatizado descrita no presente documento pode ser usada em conexão com um recipiente ou sistema de carregamento conforme descrito no pedido n° de série 15/645.152, cujos detalhes estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade para todos os propósitos. Especificamente, o recipiente pode ser usado como parte da estação de dispensação de preenchimento automático 1 ou sistema de carregamento 800 para realizar os métodos de pré-carregamento (Figura 10) da presente invenção. Ainda, adicionalmente, a sequência de etapas na Figura 10 pode ser realizada com o uso de qualquer recipiente ou sistema de carregamento adequado em uma base manual, incluindo aqueles descritos no pedido n° de série 15/645.152. Por exemplo, a neve de CO2 ou o bloco de neve de CO2 pode ser manualmente transferido de uma fonte de CO2 para um recipiente vazio ou parcialmente vazio para criar o recipiente de CO2 pré-carregado que pode ser subsequentemente entregue a um outro local. Adicionalmente, deve-se compreender que os métodos de pré-carregamento, conforme descritos aqui, podem ser usados em conexão com o bloco de neve de CO2, neve de CO2 e CO2 líquido.

[0077] Em uma outra variação da Figura 10, o recipiente pré- carregado pode ser usado para múltiplos eventos de transporte após um único pré-carregamento no primeiro local. Por exemplo, o recipiente pré-carregado pode ser criado em um primeiro local e, então, entregue a um segundo local em que o recipiente pré-carregado é carregado com um primeiro item perecível ("Material 1"). O recipiente pré-carregado com o Material 1 é, então, entregue a um terceiro local onde o Material 1 é removido. O recipiente pré-carregado possui ainda duração de resfriamento suficiente e, portanto, é retornado ao segundo local onde um segundo item perecível ("Material 2”) é carregado no recipiente pré-carregado. O recipiente pré-carregado com o

40 / 42 Material 2 carregado no mesmo é entregue ao terceiro local ou a um novo quarto local onde o Material 2 é removido. Nesse ponto, o recipiente pré- carregado é considerado substancialmente esgotado (isto é, não mostra mais duração de resfriamento suficiente) e, portanto, é retornado ao primeiro local onde o recipiente é inspecionado para determinar se é reutilizável. Se for determinado como sendo reutilizável pela pessoa ou entidade no primeiro local, a pessoa ou entidade no primeiro local realiza um outro pré- carregamento de neve de CO2 para restaurar a duração de resfriamento do recipiente pré-carregado, que está pronto para envios subsequentes da maneira descrita anteriormente neste documento. Deve ser observado nesse exemplo que a neve de CO2 não precisa ser completamente sublimada antes da necessidade de um pré-carregamento subsequente de neve de CO2 no recipiente pelo primeiro local. Dessa maneira, uma maior utilização da duração de resfriamento pode ser realizada.

[0078] O fluxo de recipientes pré-carregados em seus diversos estados (por exemplo, substancialmente esgotados, parcialmente esgotados, item perecível carregado nos mesmos ou removido dos mesmos) pode ocorrer de diversas maneiras. Por exemplo, o recipiente pré-carregado com o material perecível no segundo local não precisa ser enviado a partir do segundo local para um novo terceiro local, mas poderia, em vez disso, ser enviado a partir do segundo local ao primeiro local onde o recipiente foi pré-carregado com neve de CO2. Por exemplo, um recipiente pré-carregado esgotado ou parcialmente esgotado pode ser retornado por inúmeros locais envolvidos na preparação ou entrega dos recipientes pré-carregados ou no uso e/ou teste dos itens perecíveis nos mesmos. Por exemplo, o local, pessoa ou entidade que inicia o retorno do recipiente pré-carregado substancialmente esgotado ou parcialmente esgotado pode ser também o mesmo local, pessoa ou entidade para carregar o item perecível no recipiente pré-carregado (por exemplo, o segundo local) após a criação do recipiente pré-carregado a montante pelo

41 / 42 primeiro local. Em um outro exemplo, o local, pessoa ou entidade que inicia o retorno do recipiente pré-carregado substancialmente esgotado ou parcialmente esgotado pode ser o mesmo local, pessoa ou entidade que acessa o recipiente pré-carregado para remover o item perecível no mesmo no destino de uso final após a criação do recipiente pré-carregado no primeiro local. Em ainda outro exemplo, o recipiente pré-carregado substancialmente esgotado ou parcialmente esgotado pode ser solicitado para retorno pelo mesmo local, pessoa ou entidade que está criando o recipiente pré-carregado (por exemplo, o primeiro local). O ato real de transportar o recipiente pré- carregado em uma forma substancialmente esgotada ou parcialmente esgotada depois que o item perecível foi removido do mesmo a partir do local de uso para o local onde será trocado pode ser realizado pelo local de pré- carregamento (por exemplo, o primeiro local); pelo carregador do itens perecíveis (por exemplo, o segundo local); ou pelo usuário final do item perecível (por exemplo, destino final ou terceiro local); ou por qualquer transportador comercial ou receptor designado para a entrega terrestre ou aérea. De preferência, o ato real de trocar um recipiente pré-carregado parcialmente esgotado ou substancialmente esgotado por um recipiente pré- carregado reabastecido ou novo recipiente pré-carregado preenchido com neve de CO2 é realizado pelo primeiro local que realiza as operações de pré- carregamento. Deve-se compreender que mais de um local pode executar operações de pré-carregamento em nome de um dado carregador de itens perecíveis ou usuário final dos itens perecíveis. Deve-se compreender adicionalmente que a manutenção ou reparo do recipiente substancialmente esgotado ou parcialmente esgotado pode ser realizada antes de realizar uma operação de pré-carregamento subsequente no primeiro local garantindo, assim, o desempenho adequado da frota dos recipientes pré-carregados.

[0079] A presente invenção no que diz respeito ao pré-carregamento é vantajosa em relação aos recipientes de gelo seco convencionais. A presente

42 / 42 invenção oferece facilidade de uso em toda a cadeia de suprimento; reprodutibilidade da quantidade de neve de CO2 carregada em recipientes; e uma frota de recipientes de duração mais longa. Os recipientes pré-carregados preparados, entregues e retornados de acordo com os princípios da presente invenção geralmente retêm cerca de 10 a 15 ou mais dias de neve de CO2 que permanece dentro de cada um dos recipientes pré-carregados, em oposição a cinco dias ou menos com recipientes típicos de CO2. A duração mais longa de neve de CO2 dentro do recipiente pré-carregado permite a flexibilidade para usar envio de menor custo (por exemplo, envio terrestre) ao segundo local (por exemplo, sítio clínico como um hospital, universidade ou consultório médico ou qualquer outra pessoa ou entidade que carrega o item perecível no recipiente pré-carregado), em oposição ao envio aéreo ou no dia seguinte usado para recipientes convencionais. O segundo local tem um amplo período de tempo para carregar o item perecível no recipiente pré-carregado sem a necessidade de reabastecer o recipiente pré-carregado com mais neve de CO2. Consequentemente, o custo mais baixo (por exemplo, envio terrestre) pode ser empregado não apenas para envio a partir do local de carregamento ao segundo local, mas também a partir do segundo local ao usuário final sem risco de uma quantidade substancial da neve de CO2 sublimar. A geração sob demanda de neve de CO2 da presente invenção elimina a necessidade e os desafios associados para um usuário intermediário ou usuário final adquirir, manter o inventário e manusear neve de CO2.

[0080] Embora tenha sido mostrado e descrito o que é considerado ser determinadas modalidades da invenção, será, naturalmente, entendido que várias modificações e alterações na forma ou detalhe podem ser prontamente feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção. É, portanto, pretendido que esta invenção não é limitada à forma exata e detalhe aqui mostrado e descrito, nem a qualquer coisa menos do que o todo da invenção aqui revelada e reivindicada daqui em diante.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para pré-carregar um recipiente isolado vazio ou parcialmente vazio com neve de CO2 para criar um recipiente pré-carregado em um primeiro local para transportar para um segundo local, caracterizado por compreender as etapas de: receber uma fonte de CO2 líquido no primeiro local; conectar operacionalmente um carregador de neve de CO2 ao recipiente vazio ou parcialmente vazio e à fonte de CO2 líquido; gerar a neve de CO2 dentro do recipiente vazio ou parcialmente vazio para criar o recipiente pré-carregado; preparar o recipiente pré-carregado para entrega ao segundo local.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de preparar o recipiente pré-carregado para entrega ao segundo local compreender adicionalmente: vedar o recipiente pré-carregado; embalar o recipiente pré-carregado; e fornecer o recipiente pré-carregado para um transportador comercial ou receptor designado para entrega terrestre ou aérea ao segundo local.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de preparar o recipiente pré-carregado compreender adicionalmente incluir um rótulo com o recipiente pré-carregado, sendo que o dito rótulo inclui informações de envio do segundo local.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de preparar o recipiente pré-carregado incluir embalar o recipiente pré-carregado com instruções para um usuário final para o retorno do recipiente pré-carregado.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente as etapas de: receber um recipiente pelo menos parcialmente esgotado do segundo local ou outro local de uso anterior; inspecionar o recipiente pelo menos parcialmente esgotado, e em resposta a isso, gerar neve de CO2 no recipiente pelo menos parcialmente esgotado para criar um recipiente pré-carregado reabastecido; preparar o dito recipiente pré-carregado reabastecido para entregar ao segundo local, ao local de uso anterior ou a um outro local.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro local compreender um sistema de CO2 de pré-carregamento adaptado para pré-carregar o recipiente isolado vazio ou parcialmente vazio com neve de CO2.

7. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o segundo local ser um sítio clínico.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: receber notificação de que o recipiente pré-carregado com a neve de CO2 está substancialmente esgotado a fim de criar um recipiente substancialmente esgotado.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender adicionalmente coordenar a entrega de retorno do recipiente substancialmente esgotado.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por criar um segundo recipiente pré-carregado preenchido com neve de CO2 pré- carregada no mesmo.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a geração da neve de CO2 ocorrer em uma estação de dispensação automática ou em uma estação de carregamento automático.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: receber um recipiente pelo menos parcialmente esgotado sem item perecível no mesmo, sendo o dito recipiente esgotado definido como um recipiente pré-carregado com neve de CO2 no mesmo de modo que a dita neve de CO2 tenha pelo menos parcialmente sublimado; inspecionar o recipiente pelo menos parcialmente esgotado; determinar que o recipiente pelo menos parcialmente esgotado é reutilizável; preencher novamente o recipiente pelo menos parcialmente esgotado com neve de CO2 para criar um recipiente pré-carregado reabastecido com a neve de CO2; preparar o recipiente reabastecido e pré-carregado para entrega.

13. Método para suprir um item perecível a um local caracterizado por compreender as etapas de: receber um recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com neve de CO2 no interior do recipiente pré-carregado; abrir o recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; acessar uma região interior do recipiente pré- carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; carregar o item perecível no recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2, sendo que o item perecível está em proximidade suficiente com a neve de CO2 para manter uma temperatura do item perecível abaixo de um limite superior; vedar novamente o recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2; preparar o recipiente pré-carregado pelo menos parcialmente preenchido com a neve de CO2 com o item perecível no mesmo para entrega ao local.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a etapa de preparar o recipiente pré-carregado com o item perecível no mesmo para entrega compreender adicionalmente a etapa de identificar o item perecível como um material perigoso.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente: receber um recipiente parcialmente esgotado a partir do local; acessar um interior do recipiente parcialmente esgotado; e carregar um segundo item perecível no recipiente parcialmente esgotado sem introduzir neve de CO2 adicional no recipiente parcialmente esgotado.

16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente colocar o item perecível em um retentor de produto seguido de posicionar pelo menos parcialmente retentor de produto com o item perecível no mesmo em proximidade suficiente à neve de CO2 para manter a temperatura do item perecível abaixo de um limite superior.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a temperatura do retentor de produto ser mantida abaixo de -70 graus Celsius durante a entrega ao local final.

18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender adicionalmente fornecer instruções a um usuário final para entrega de retorno do recipiente pré-carregado.

19. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a etapa de preparar o recipiente pré-carregado com o item perecível carregado no mesmo compreender configurar o recipiente pré-carregado pronto para pegar por um transportador comercial ou receptor designado.

20. Método para entregar o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado caracterizado por compreender:

receber o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado, sendo que o dito recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado compreende adicionalmente um ou mais itens perecíveis em proximidade suficiente à neve de CO2 para manter a temperatura do item perecível abaixo de um limite superior; abrir o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado para acessar o interior do recipiente pré-carregado; remover o um ou mais itens perecíveis do recipiente pré- carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado; e entregar o recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado a um local para carregamento, carregar itens perecíveis adicionais ou usar pelo menos uma porção do um ou mais itens perecíveis que permanecem no recipiente pré-carregado com neve de CO2 pelo menos parcialmente esgotado.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender adicionalmente: notificar um local de suprimento que o recipiente pré- carregado está substancialmente esgotado, e em resposta ao mesmo; receber do local de suprimento (i) o recipiente reabastecido e preenchido com neve de CO2 e que compreende o um ou mais itens perecíveis ou (ii) um novo recipiente pré-carregado preenchido com neve de CO2 e que compreende o um ou mais itens perecíveis.

22. Método para criar um recipiente isolado pré-carregado com neve de CO2 em um primeiro local para transportar para um segundo local, caracterizado por compreender as etapas de: fornecer uma fonte de neve de CO2 em um primeiro local; introduzir a neve de CO2 em um recipiente vazio ou parcialmente vazio no primeiro local;

criar o recipiente isolado pré-carregado; e preparar o recipiente pré-carregado para entrega ao segundo local.