(57)【要約】【課題】過冷却飲料等を発泡等の負の効果を伴わずに半凍結化する。【解決手段】過冷却液体が結晶化されてシャーベット状になるときに効果を任意的に照明することを可能にしつつ、超音波信号を短い時間間隔で伝達することにより、０℃（３２°Ｆ）以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶内の液体、ファウンテンディスペンサ内の飲料、デザート、並びに食品を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供する。【選択図】図２
2017531151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０℃（３２°Ｆ）以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトル、缶、または容器の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置であって、
天面及び、支持面上において支持される底面を有する基部と、
内部に過冷却された液体を貯容する閉栓されている飲料ボトルまたは飲料缶からなる飲料容器を支持するように適応可能な上面及び、前記基部の前記天面上に配置される下面を有するホルダと、
前記ホルダの前記上面よりも下方に配置された、超音波信号を発生するトランスデューサと、
前記トランスデューサ及び前記ホルダの前記上面間に配置された、前記トランスデューサからの前記超音波信号を前記ボトル内部の前記液体に伝達するように適合された伝達媒体とを含むことにより、
前記飲料容器の内部において、前記超音波信号が伝達されることにより、前記液体が結晶化されてシャーベット状になるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ホルダが、取り外し可能な深皿状部材であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トランスデューサが、超音波トランスデューサであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記伝達媒体が、水であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記伝達媒体が、ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記基部上において、前記トランスデューサを始動させるべく当該装置を作動させるための押しボタンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ホルダ内に圧力センサをさらに含み、
前記ホルダ内に前記飲料容器が配置されると、前記トランスデューサが作動して前記超音波信号を発するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
当該装置を冷蔵庫または冷却器の側面に取り付けるように適合可能な取付具をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記超音波トランスデューサが、約２８ｋＨｚ、約４０ｋＨｚ及び約５５ｋＨｚからなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記超音波トランスデューサが、約１５Ｗ、約２５Ｗ、約３５Ｗ、約６０Ｗ、約１００Ｗ及び約１５０Ｗからなる群から選択されたワット数を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記超音波信号が、約０．１秒間ないし約２秒間の持続時間を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
当該装置に取り付けられた照明源をさらに含み、
前記照明源が、前記トランスデューサが作動されたときに前記ボトルを通過するように適合された光を発することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記照明源が、ＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を背面から照明するための背面壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を側面から照明するための側壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を正面から照明するための正面壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を上側から照明するための前記照明源用の上側取付具を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を下側から照明するための前記照明源用の下側取付具を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
当該装置が、入力電圧１２０Ｖのプラグ付きコード電源によって作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
当該装置が、持ち運び可能でありかつ電池によって作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年６月６日に出願された米国特許出願第１４／２９８，１１７号の一部継続出願であり、かつ本願は、２０１４年８月７日出願の米国仮特許出願第６１／９９９，８１２号及び２０１５年２月９日出願の米国仮特許出願第６２／１７６，０３１号に基づく優先権の利益を主張する。この段落に掲げた各出願の全開示は、引用を以って本明細書の一部となす。
【０００２】
技術分野
本発明は、密閉された容器の内部において液体状態から即座に氷結晶「シャーベット状（slush）」飲料（半凍結飲料）に変えられる過冷却飲料、ファウンテンディスペンサ（fountain dispenser）、飲料陳列ケース（merchandiser）及び自動販売機内の飲料、デザート、並びに食品に関し、詳細には、結晶化効果を照明するか、または照明せずに、超音波信号を短い時間間隔で伝達することによって、０℃（３２°Ｆ）以下に、例えば約−９．４〜−３．３℃（約１５〜２６°Ｆ）まで過冷却された飲料ボトルまたは缶内の過冷却液体、ファウンテンディスペンサ内の飲料、デザート、並びに食品を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
持ち運び可能な冷却器（クーラー）内で缶入り及びボトル入り飲料を冷やすために袋詰めの氷がよく使用されており、袋には通常、凍った淡水であるバラ氷のキューブ、チップが入っている。ユーザは、冷却器に袋詰めの氷を入れ、氷の入った冷却器に缶入り及び／またはボトル入り飲料を入れる。
【０００４】
淡水氷の溶融特性に起因して、氷に入れられた缶入り及びボトル入り飲料は、どれほど長い時間を掛けても、既知のおおよその凝固点である０℃（３２°Ｆ）以下に冷却することはできない。
【０００５】
淡水氷の融点を下げるために塩などの氷融解物質（ice-melter）を添加することが知られている。冷却器内の袋詰め氷に散状塩（loose salt）をかけると、冷却器内に入れられた缶入り及びボトル入り飲料の温度がさらに低下する。ビールはそのアルコール含有量が原因で０℃において凍結しないので、ビールに対して塩をかけることが既に試みられていた。しかし、散状塩をかけることには問題がある。
【０００６】
氷上での塩の分散は不均一であるので、塩をかけることによって得られる冷却器内の様々な角氷の０℃以下の温度を正確に知ることや制御することは不可能である。塩をかけても、飲料によっては「凍って固く」なってしまったり、液体のままであったり、０℃以上の温度であったりする。冷却器内の包装容器入りの氷に塩または他の氷融解物質をかけることによって０℃よりも低い温度を得ることは、冷却器環境において得られる角氷の温度を知りかつ正確に制御するための方法としては実現困難である。
【０００７】
低温を得るために、従来の冷却及び／または飲料への氷の投入に依存している装置もある。家庭においては、ソーダクラブ社（Soda-Club (CO2) Atlantic GmbH）製のソーダストリーム（SODASTREAM）（登録商標）や、キューリグ・グリーン・マウンテン社（Keurig Green Mountain Inc.）製のキューリグコールド（KEURIG COLD）（登録商標）などの装置が、基本的な冷却方法に依存しているが、それぞれに重大な欠点がある。
【０００８】
従来の冷却が提供する冷却方法は、比較的緩慢で効率が悪く、約４．４℃（４０°Ｆ）の飲み頃温度を得るのに数時間を要する。
【０００９】
飲料を冷却するために液体内に氷を入れることもよく行われる。しかし、液体内に氷を入れると、１）水で薄められたような風味になる、２）不純物が混入する、３）炭酸飲料のデカーボネーションが早まる、という欠点がある。
【００１０】
缶入り及びボトル入り飲料の従来とは異なる急速冷却方法、すなわち、缶／ボトルを氷または「氷のように冷たい」液体（通常は約０℃（３２°Ｆ）または約０℃付近の淡水）に接触させながら軸線上で回転させることによって急速に冷却する方法も既に試みられた。ロイブルら（Loibl et al.）による米国特許第５，５０５，０５４号明細書（特許文献１）には、飲料に氷を入れることなく飲料冷却時間を数時間から１分間近くに減少させようとする飲料の冷却が記載されている。
【００１１】
ウェブサイトwww.spinchill.comに示されているスピンチル（SPINCHILL）（登録商標）は、缶入り飲料に取り付けられる吸着カップを備えた持ち運び可能なタイプのドリルを用いて、氷及び／または氷水を入れた標準的なアイスクーラーの中で缶入り飲料を約４５０ｒｐｍで回転させて６０秒間以下の「冷却時間」で冷却する。とはいえ、「冷却」という語は大まかに用いられており、一般的には４．４〜１０℃（約４０〜５０°Ｆ）またはその近辺の飲料温度を表している。
【００１２】
いくつかの従来とは異なる飲料冷却装置は、通常、缶／ボトルを一定のｒｐｍ（revolutions per minute：毎分回転数）率で一方向のみに回転させ、缶／ボトルを何度も繰り返して氷または冷たい液体にさらすことによって飲料を急速冷却する。
【００１３】
これらの装置は、急速冷却に最適でありかつ炭酸飲料及びビールの望ましくない発泡を防止すると考えられている比較的低い３５０〜５００ｒｐｍの回転率で缶入りまたはボトル入り飲料を回転させることによって、内部の撹拌を最小にすることを模索している。
【００１４】
これらの装置は、「氷のように冷たい」飲み頃温度を得るために冷却媒体内で最大数分間回転させることを必要とし、かつ飲料がその最適温度または最も低い飲み頃温度に到達した時を自動的には示さない。
【００１５】
ボトル入り飲料水を含むあらゆる種類のボトル入り及び缶入りのアルコール及びノンアルコール飲料を液体のまま短時間で０℃以下に過冷却できることは、既に知られている。一般的に知られていないのは、これらの飲料を正確な過冷却温度まで急速冷却する方法である。そのような正確な過冷却温度は、望ましくない効果、例えば、１）望ましくないやり方での早過ぎる泡立ちまたはカーボネーションの解放や、２）摂取しづらい凍って固くなった飲料や「塊の入った（chunky）」凍った飲料などをもたらしかねない、不本意または早過ぎる凍結を防止しつつ、楽しく「オンデマンドで作られるシャーベット状飲料」を飲む体験を可能にする。
【００１６】
先行技術には、過冷却された乳飲料から即席ミルクセーキを作ったり、かち割り氷を混ぜ合わせずに過冷却されたフルーツ・野菜ジュースから即席スムージーを作ったりするなどの以前は不可能であった飲料選択肢を可能にするべく、飲料を液体状態に維持したまま０℃以下及び／または飲料の凝固点以下に過冷却することは記載されていない。
【００１７】
過冷却飲料は、過冷却飲料に核生成を起こしかつ飲料全体にわたって即席の緩い氷結晶形成を生じさせることによって即席「シャーベット状飲料」を作る能力のおかげで、人気が高まっている。過冷却液体飲料に核生成を起こす伝統的な方法は、１）十分な力で飲料容器を振るか、ぶつけるか、または叩くことによって飲料容器を撹乱して氷結晶を形成し始めるようにするステップ、あるいは２）飲料容器を開栓して液体を空気に露出させ、その後、核生成サイトを生成することを期待して液体を撹乱することで氷結晶を形成させるステップを含む。過冷却飲料に核生成を起こす別の方法は、飲料容器を開栓し、過冷却液体を、氷の種晶が入ったカップまたはグラスに注ぐステップを含み、これにより核生成プロセスが開始され、グラス内で即席スラッシー飲料が作られる。これらの方法全てのうち、密閉容器内の全ての種類の過冷却飲料に対して容器を開栓することなくオンデマンドの核生成を確実に一貫して生じさせることができるものはない。
【００１８】
例えば、過冷却炭酸飲料を自動販売機または陳列ケースから購入する場合には、核生成プロセスを開始する選択肢は限られている。振ったりぶつけたりすることで飲料の所望の氷結晶核生成を生じさせることができるが、飲料内のカーボネーションに起因して、望ましくない発泡も生じさせかねない。よって、選択肢は、液体を空気に露出させる（飲料容器を開栓する）かまたは液体を氷結晶入りのグラスに注ぐことに限られるが、前者は氷結晶核生成の誘発に失敗する確率が高く、後者は多くの購入時の状況において望ましくないかまたは現実的ではないであろう。
【００１９】
さらに、核生成が起きるのに必要な温度に起因して、ユーザは、典型的な家庭用冷蔵庫あるいは特殊な陳列ケースまたは自動販売機の過冷却冷蔵環境から飲料が取り出された時点で氷結晶核生成プロセスの開始までにおよそ９０〜１２０秒間を要するか、または過冷却飲料が温まりすぎて氷結晶核生成が起きないかもしれない。理想的には、過冷却飲料は、自動販売機によってディスペンスされる前かまたは消費者が特殊な過冷却飲料陳列ケースまたは自動販売機から飲料を取り出した直後かのいずれかに、ボトル／缶を開栓することなく、かつ容器を開栓したときに望ましくない発泡が生じることなく、核生成されるべきである。
【００２０】
さらに、氷結晶核生成プロセスは、中身が透けて見えるボトルの内部を見るのに壮観かつ刺激的であり得、氷結晶核生成中に液体を照明または背面照明する能力によって、購入時における消費者に対する顕著な視覚的刺激と、氷結晶核生成または「半凍結化（slushing）」プロセスが成功したことを確認する便利な方法とをもたらすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許第５，５０５，０５４号明細書
【特許文献２】米国仮出願第６１／９６６，１０６号
【特許文献３】米国特許出願第１４／２９８，１１７号
【特許文献４】米国仮特許出願第６１／８４９，４１２号
【特許文献５】米国特許出願第１４／１６３，０６３号
【特許文献６】米国特許第４，９７９，９９４号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４／０１１２４１３号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００６／０１９１０８６号明細書
【特許文献９】米国特許第９，０２４，１６８号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１４／０１２５５７７号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１５／０１１２４５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、先行技術を用いる場合の上記の諸問題を解決する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１の目的は、急速な結晶化効果を照明するか、または照明せずに、超音波周波数を伝達することによって、０℃（３２°Ｆ）以下に過冷却された飲料ボトルまたは缶内の液体、ファウンテンディスペンサ内の飲料、デザート、並びに食品を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供することである。
【００２４】
本発明の第２の目的は、飲料ボトルまたは缶を開栓せずとも、オンデマンドの核生成により、０℃以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供することである。
【００２５】
本発明の第３の目的は、ボトルまたは缶の開栓時に炭酸飲料の望ましくない発泡を生じさせることなく、０℃以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供することである。
【００２６】
本発明の第４の目的は、店員、レストランの接客係、または消費者が密閉された飲料ボトルまたは缶を開栓することなく核生成させることができるように、自動販売機の一体部分として、またはスタンドアロンの電動式または電池式の核生成装置として、０℃以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供することである。
【００２７】
本発明の第５の目的は、飲料がボトル内に存在している間に、ＬＥＤ光源、蛍光光源、ネオン光源、または他の光源及び種類を用いて背面照明及び／または側面照明及び／または正面照明及び／または上側からの照明及び／または下側からの照明を提供することにより、閉栓されているボトル内でオンデマンドの氷結晶核生成を照明することによって、０℃以下に過冷却された密閉または閉栓されている飲料ボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための方法、プロセス、装置、キット及びシステムを提供することである。
【００２８】
本発明は、ガラス製ボトル及びプラスチック製ボトルを含む閉栓されている飲料ボトル、並びにアルミ缶入りなどの缶入り飲料、及び同様のものとともに用いることができる。本発明は、ボール紙、蝋紙の密閉されたパッケージ、または他の構造体の密閉された飲料容器及び密閉されていない飲料容器に保存されている飲料または冷たい液体とともに用いることもできる。
【００２９】
或る好適実施形態では、超音波トランスデューサ（２８ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、あるいはそれ以上またはそれ以下のｋＨｚ値）を用いて超音波を生じさせ、超音波は液体媒体を通して伝達され、液体媒体は、飲料容器に直接接触している状態であり得るか、または薄膜に直接接触し、該薄膜がその後に飲料容器に直接接触している状態であり得る。
【００３０】
点弧スイッチが作動されたときに、電子タイマは、超音波トランスデューサによる短い持続時間の（１若しくは複数の）バースト状超音波（約０．１秒間ないし約２秒、あるいはそれ以上またはそれ以下）の生成を可能にする。点弧スイッチは、飲料容器の存在（並びに、場合によっては飲料の大きさ及び種類）を感知する自動検出器か、または超音波トランスデューサを点弧するための手動式押しボタンスイッチのいずれかであり得る。
【００３１】
飲料容器と直接または間接的に接触している液体媒体内の超音波パルスが、過冷却飲料の分子内にキャビテーションを生じさせることになり、それによって飲料内に狭い範囲の氷結晶核生成をもたらし、これが、過冷却液体の分子構造の特性に起因して過冷却飲料全体に広がることになり、それに続いて、飲料の種類及びその成分に応じて２〜６０秒間の比較的短い時間内に、過冷却飲料全体の「半凍結化」が生じる（無糖飲料は通常、高加糖飲料よりも「半凍結化時間」が短い）。超音波パルスまたはパルスのタイミング（及び数）を注意深く制御することによって、開栓時に飲料の望ましくない発泡（カーボネーション核生成）を生じさせることなく炭酸飲料に核生成を起こして氷結晶を形成することができる。
【００３２】
本発明は、ファウンテンドリンク（fountain drink）または他の飲み放題飲料ディスペンシングメカニズム（図示せず）から、超音波トランスデューサと飲み放題過冷却液体飲料との直接または間接的な接触を介して、過冷却飲料の氷結晶核生成を生じさせるように設計することができる。
【００３３】
追加の実施形態は、飲料が「半凍結化」している間に、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源、蛍光光源、ネオン光源、または他の光源及び種類を用いて背面照明及び／または側面照明及び／または正面照明及び／または上側からの照明及び／または下側からの照明を提供することによって、密閉された容器飲料内におけるオンデマンドの氷結晶核生成の目に見える美しさを高めることを可能にする。
【００３４】
超音波核生成装置に接触して配置されたときにボトル入り飲料の存在を検出するように取り付けられた圧力スイッチまたは他のスイッチにより、手動または自動で、光を点灯することができる。
【００３５】
任意的な回転装置は、超音波核生成パルスより前に、飲料容器を短時間（約０．２秒間ないし約２０秒間、あるいはそれ以上またはそれ以下）回転させることができ、それにより核生成中に氷結晶形成の回転運動が与えられることになる。装置は、多色光、ＬＥＤ、あるいは点滅ＬＥＤまたは「可動」ＬＥＤ、または他の光源を備えることができる。
【００３６】
背面照明及び／または他の照明は、氷結晶形成及びそれに続くボトル入り飲料全体の「半凍結化」、並びに飲料容器内で形成される結晶間での光の反射及び回折の可視性を高めることができる。核生成装置から飲料容器が取り除かれた時点で、検出スイッチまたは圧力スイッチにより手動または自動で照明のスイッチを切ることができる。
【００３７】
さらに、所望により、より大きなアーケードスタイルのボタンを組み込むことができ、ユーザは、当該ボタンを押して氷結晶核生成を生じさせるための回転プロセス及び超音波パルスを開始させることができる。
【００３８】
別の実施形態では、背面照明、側面照明または他の照明は、核生成装置の一部であっても核生成装置と別体をなすものでもよい。さらに、任意的な回転機構は、核生成装置の一部であっても核生成装置と別体をなすものでもよい。さらに、アーケードスタイルの作動ボタンは、核生成装置の一部であっても核生成装置と別体をなすものでもよい。
【００３９】
本発明の全ての構成要素は、過冷却飲料陳列ケース、過冷却自動販売機、または他の過冷却可能な冷蔵装置のより大きなアセンブリの一部として構成することができ、あるいは、別体をなし、個々にまたは集合的に独立して立っているように構成することができる。
【００４０】
本発明のさらなる目的及び利点は、以下の、添付の図面に概略的に示される好適実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態の、照明源を備えた、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置の正面左上斜視図である。
【図２】図１の装置の別の斜視図であり、装置にはボトルが載置されている。
【図３】図１の装置の分解立体図である。
【図４】図１の装置の別の斜視図であり、任意的な回転能力が備わっている。
【図５】図１の装置のための電子部品の回路図である。
【図６】第２の実施形態の、照明源を備えていない、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置の背面右上斜視図である。
【図７】冷蔵飲料陳列ケースまたは他の冷却装置の側面に取り付けられた図１の装置の左上斜視図である。
【図８】第３の実施形態装置の、照明源を備えた、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための正面左上斜視図である。
【図９】図８のボトルのための装置の別の斜視図であり、装置にはボトルが載置されている。
【図１０】図９の装置の分解立体図である。
【図１１】図９の装置の別の斜視図であり、深皿状部材アセンブリが洗浄のために取り外されている。
【図１２】別の実施形態の、ボトルをセットするための深皿状部材または基部を必要とせずに、超音波トランスデューサに取り付けられた側面接触「棒状体」装置を用いて、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置の別の斜視図である。
【図１３】図１２の装置の分解立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の開示実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、示されている特定の構成の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は他の実施形態も可能である。本明細書において使用される用語も、説明を目的とするものであり、制限を目的とするものではない。
【００４３】
上記の発明の概要、好適実施形態の詳細な説明、及び添付の図面において、本発明の特定の事項（方法のステップを含む）に言及する。本明細書における本発明の開示には、そのような特定の事項の全ての可能な組合せを含むものではないことを理解されたい。例えば、或る特定の事項が本発明の或る特定の態様または実施形態に関連して開示されている場合、当該事項を、本発明の他の特定の態様及び実施形態と組み合わせて、及び／またはそれらとの関連で、本発明において通常、可能な限り用いることもできる。
【００４４】
この章では、本発明のいくつかの実施形態について、本発明の好適実施形態が示されている添付の図面を参照して、より十分に説明する。しかし、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができるので、本明細書に記載の実施形態に限定されると理解すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に伝えるように与えられている。類似の数字は全体にわたって類似の要素を指しており、プライム表記法（ダッシュ記号）は別の実施形態における同様の要素を示すために用いられている。
【００４５】
ここで、構成要素の一覧を記述する。
１０    照明源を備えた、０℃（３２°Ｆ）以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置
２０    台（基部）
３０    超音波トランスデューサ
３５    基部用のトップカバー
４５    超音波トランスデューサ用のネックカバー
５０    ボトル用の深皿状部材
６０    伝達媒体（液体、水、ゲル）を介した薄膜伝達膜
７０    充填ノズル
８０    １２０Ｖ電源用プラグ付き電源コードまたは内部電池などの電源
８５    取付ブリッジ及び感圧抵抗（圧力スイッチ）
９０    押しボタンスイッチ
１００  電子部品の回路図
１０１  圧力スイッチ（８５）
１０２  アルデュイーノまたはＩＣ（集積回路）高性能ボードエレクトロニクス
１０３  ボタンが押下可能であることを示すための準備完了ＬＥＤ
１０４  Ｄ／Ｃ（直流）リレー
１０５  飲料ボトル照明源（２２０）
１０６  押しボタンスイッチ（９０）
１０７  ソリッドステートリレー
１０８  ４０ｋＨｚ超音波トランスデューサパワーエレクトロニクスボード（４０）
１０９  超音波トランスデューサ（３０）
１１０  音声出力エレクトロニクス及びスピーカ
１１１  電源
２０５  閉栓または密閉されている飲料ボトルまたは容器
２１０  照明源のための背壁
２１５  液体内部における核生成（結晶化）の始まり
２２０  照明源（ＬＥＤ）
２４０  冷蔵飲料陳列ケースまたは冷却器用の側面取付具
２５０  装置の基部を側面取付具に取り付けるためのフランジ
２６０  冷蔵飲料陳列ケースまたは他の冷却装置
３１０  第２の実施形態の、照明源を備えた装置
３１５  ボトル容器
３２０  台
３３０  照明源
３４０  取り外し可能な深皿状部材／深皿状部材アセンブリ
３４５  密閉された伝達媒体
３４７  ウエハ型の超音波トランスデューサ
３４８  深皿状部材の基部
３４９  トランスデューサ用の接点
３５０  超音波トランスデューサを点弧するためのタッチセンサ式押しボタン
３６０  準備完了表示ＬＥＤ
３７０  システムを電源オンにするためのタッチセンサ式押しボタン
３８０  電源オン表示ＬＥＤ
４００  棒状体実施形態
４１０  超音波トランスデューサ
４２０  超音波パワー及び制御エレクトロニクスボード
４２５  超音波トランスデューサホルダ及び感圧抵抗（圧力スイッチ）
４３０  背面照明ＬＥＤを備えたボトルデザインのプレート
４４０  棒状取付部
４５０  水密伝達媒体（水またはゲル）
４６０  取付ボックス
【００４６】
本発明は、ボトルまたは缶などの飲料容器であって、その内容物を少なくとも約０℃（約３２°Ｆ）以下、例えば約−９．４〜−３．３℃（約１５〜２６°Ｆ）まで過冷却させなければならないような飲料容器とともに用いられる。これらの温度に到達するための技術については、同一発明者による親特許出願である２０１４年２月１８日に出願された米国仮出願第６１／９６６，１０６号（特許文献２）に基づく優先権を主張する２０１４年６月６日に出願された米国特許出願第１４／２９８，１１７号（特許文献３）において既に説明されかつ図示されており、特許文献２及び３は、全文を引用することを以って本明細書の一部となす。
【００４７】
飲料容器をこれらの温度まで過冷却するための他の技術についても、２０１３年１月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／８４９，４１２号（特許文献４）に基づく利益を主張する２０１４年１月２４日に出願された米国特許出願第１４／１６３，０６３号（特許文献５）を含む同一発明者による追加の親特許出願において既に説明されかつ図示されており、特許文献４及び５も同様に、全文を引用することを以って本明細書の一部となす。
【００４８】
本発明は、これらの過冷却飲料容器を手に取り、内部の液体の氷結晶化を促すことにより、必要に応じて容器が密閉されたまま液体をシャーベット状に変化させる。
【００４９】
図１は、第１の実施形態の、照明源２２０を備えた、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置１０の正面左上斜視図である。図２は、図１の装置１０の別の斜視図であり、装置１０にはボトル２０５が載置されている。
【００５０】
図３は、分解立体図である。
【００５１】
図４は、図１の装置１０の別の斜視図であり、任意的な回転能力が備わっている。
【００５２】
図５は、図１の装置１０のための電子部品１００の回路図である。
【００５３】
図１、図３及び図５を参照すると、少なくとも約−１．１℃（約３０°Ｆ）以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトルまたは缶の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置１０が、台２０を含むことができ、台２０は、矩形の箱体や立方体などの小さな基部であり、内部に電子部品１００を収容するための、プラスチックまたは金属から形成されたハウジングを有する。基部２０の正面には、大きな押しボタンスイッチなどの作動スイッチ９０を設けることができる。
【００５４】
基部を備えた台２０は、おおよその大きさが、幅約４インチ（１０．１６ｃｍ）、高さ約４インチ、奥行き約５インチ（１２．７ｃｍ）、あるいはそれよりも大きいかまたは小さい任意の寸法であってよいが、氷結晶核生成を見るのに好都合であるようにボトル観察領域及びＬＥＤ２２０を目の高さに動かすために、より背の高い台または装置上に都合よく移動または載置することができる大きさのものである。
【００５５】
基部２０の上には、所定量の水または他の液体あるいは約１／２オンス（ｏｚ）ないし約４ｏｚ（約１４〜１１３ｇ）の量の超音波伝達ゲルを保持するような、ステンレス鋼、ＵＨＭＷ、プラスチックまたは他の合金または材料などの様々な材料でできている、例えば円筒形の皿など、取り外し可能または取り外し不能な深皿状部材またはプレート５０を配置することができる。
【００５６】
液体水、物質または超音波伝達ゲルは、超音波トランスデューサ、深皿状部材、及び深皿状部材内に載置することができる飲料ボトルに直接または間接的に接触させることができる。液体水、液体物質または超音波伝達ゲルの目的は、超音波トランスデューサからの、及び／または深皿状部材またはプレートからの超音波周波数振動を、装置に載置された飲料ボトルまたは容器へ均一に伝達及び／または増幅することである。
【００５７】
装置内に載置された飲料ボトルまたは容器と、液体またはゲル超音波伝達媒体との直接的な接触を防止するために、超音波周波数の伝達を可能にしかつ／または増幅する水密の薄膜またはキャップ６０を用いることができる。
【００５８】
液体超音波伝達媒体の一例は、液体またはゲルを含むことができる。液体は、水道水、またはカビまたは細菌の増殖を防止するために防腐剤を加えた滅菌水、または超音波周波数伝達を向上させるための物質を加えた水を含むことができるが、これらに限定されるものではない。ゲル媒体の一例は、医療産業において広く用いられている薬用超音波ゲルパッドを含み得るが、これに限定されるものではない。
【００５９】
水密の薄膜またはキャップは、液体飲料内に超音波周波数振動を伝達させるために通常は装置上に載置された飲料ボトルとの適切な表面接触領域を作り出すことができるような、軟性プラスチック、ビニール、または他の材料で製造することができる。薄膜またはキャップは、耐穿刺性であり得る。
【００６０】
深皿状部材５０内部の液体伝達媒体を薄膜またはキャップ６０とともに用いることができる場合には、液体伝達媒体を充填ノズル７０から充填してあふれるほどに満たすことができる。
【００６１】
薄膜またはキャップ６０とともにゲル伝達媒体が用いられる場合には、ゲルパッドを挿入するために薄膜またはキャップを取り外すことができる。薄膜またはキャップなしで液体またはゲル伝達媒体を用いる場合には、液体またはゲルを深皿状部材内に流し込むかまたはプレート上に置くことができる。
【００６２】
薄膜の下において、媒体、深皿状部材またはプレートは、超音波トランスデューサ３０である。超音波トランスデューサの一例は、超音波洗浄タンク内で用いられる１００Ｗ，４０ｋＨｚの圧電超音波洗浄トランスデューサを含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、デュソーら（Dussault et al.）による米国特許第４，９７９，９９４号明細書（特許文献６）及びブルナーら（Brunner et al.）による米国特許出願公開第２００４／０１１２４１３号明細書（特許文献７）、並びにモウラドら（Mourad et al.）による米国特許出願公開第２００６／０１９１０８６号明細書（特許文献８）を参照されたい。これらの文献は、超音波ドライバとともに、または超音波ドライバなしで圧電トランスデューサを示しており、全文を引用することを以って本明細書の一部となす。
【００６３】
基部カバー３５及びネック部４５は、基部内に含まれる超音波トランスデューサ及びエレクトロニクスを保護する。保護は、深皿状部材からこぼれたり、上方から装置上についたりし得るような、ほこり、ごみ、及び液体からの保護である。飲料が漏出したり、雨または他の液体が装置にこぼれたりする場合に備えて、液体をはじくために、基部カバー３５及びネック部４５を所定の角度に曲げたり、傾斜をつけたり、傾けたりすることができる。液体が基部のエレクトロニクス領域に入ることを防止するために、基部カバー及びネック部は溝または排水路構造を含むこともできる。エレクトロニクスを湿気から保護するために、基部カバー３５及びネック部４５に防水シール（図示せず）を組み込むことができる。
【００６４】
屋外での使用のために、全ての外面を防水シーラントコーティング及びＵＶ（紫外線）保護コーティングで処理することによって、太陽または他のＵＶ照射源への露光による変色または損傷を防止することができる。
【００６５】
水の侵入や環境によるダメージを防止するために、内部部品を収容する台（基部）２０をゴム製ガスケットなどによって防水または密閉することができる。
【００６６】
装置１０用の電源８０は、１１０〜１２０ボルト（Ｖ）電源または２２０Ｖ電源用プラグ付きコードによって、または電池などによって供給することができる。電池は、９Ｖ（角型）、ＡＡ（単３）、ＡＡＡ（単４）、Ｃ（単２）、Ｄ（単１）またはＬｉイオンまたはＮｉ−ＭＨ充電池を含み得るが、これらに限定されるものではない。さらに、ソーラーパネルから装置１０に電力供給することもできる。
【００６７】
装置１０に高電圧ＡＣ電流が流れないように、１２Ｖのシガーライタパワーアダプタまたは１１０Ｖ／２２０ＶのＡＣ／ＤＣプラグインパワーアダプタまたは他の低電圧源などの外部電力変換器から低電圧電力を遠隔供給することができる。
【００６８】
トランスデューサ３０は、大きな押しボタンスイッチ、トグルスイッチなどのスイッチ９０によって作動させることができる。
【００６９】
あるいは、トランスデューサ３０は、深皿状部材５０内に配置される飲料容器２０５の重みによって作動し得るような深皿状部材５０内の圧力センサ８５などによって、自動的に作動させることができる。
【００７０】
圧力センサ（例えば感圧抵抗であるがこれに限定されるものではない）８５が、背面照明ＬＥＤ２２０と、ボトル入り飲料または飲料容器の存在を示すための押しボタン内の準備完了（ready）ＬＥＤ（図示せず）とを作動させる。押しボタンスイッチ９０を押すと、タイミングエレクトロニクス１００が作動して一定時間にわたって超音波トランスデューサ３０にパルスを送信させ、それによって１若しくは複数の短いパルス状の超音波周波数（約０．１ｓ〜約２．０ｓ、あるいはそれ以上またはそれ以下）が生成される。
【００７１】
パルスは、直ちに深皿状部材及び伝達媒体を通して伝達され、閉栓されている飲料容器２０５の内部において氷結晶核生成によって液体を結晶化させ始め、飲料容器の内部において半凍結化効果２１５を開始し、これが全ての液体内容物全体にわたって急速に伝わり、液体内容物をソフトスラッシュまたは「超急冷されたガラス化液体」状態に変える。
【００７２】
飲料容器が炭酸ソーダのボトルなどのボトルである場合、ソーダボトルの外形などの飲料容器の形状を有し得る背壁２１０に取り付けられた新規な照明源２２０が、ボトル入り飲料の配置を容易にし、ユーザが見ることになる氷結晶化効果を見やすくする。
【００７３】
背壁２１０及び照明源２２０はさらに、半透明でありかつ液体及び環境から部品を保護する防水コーティングまたはカバーで処理することができる。
【００７４】
スイッチ９０が押されると、電子部品内のタイミングエレクトロニクス１００が、トランスデューサ３０から短い持続時間の超音波パルスを生成し、それが伝達媒体（水またはゲル）を通して薄膜６０へ、そしてボトル入り飲料２０５内への超音波を生じさせる。ボトル入り飲料２０５内では、少量の過冷却液体が核生成し２１５、これが急速に広まって容器２０５の至る所で飲料液体全体に緩い氷結晶を形成させることになる。飲料容器２０５が開栓されたときに、望ましくない発泡は存在せず、それによりユーザは負の効果を伴わずに過冷却「半凍結」飲料を満喫することができる。
【００７５】
氷結晶核生成（凍結または半凍結化）プロセスは美しいので、装置１０における当該プロセスの可視面、例えば、容器内の飲料の背面照明、側面照明、または下側からの照明などを強化することが望ましい。ボタンが押下されている間にどれだけの核生成が起こったかに応じて、かつ存在する飲料成分の種類に応じて（加糖飲料は通常、半凍結化プロセスを完了するまでの時間が無糖飲料よりも長い）、数秒間または数十秒間の期間にわたって、観察者は、ボトル内の液体がスラッシー氷結晶形成に変化するのを見る。氷結晶化は、雲、結晶、ガラス、またはスラッシュと称することができ、過冷却温度、飲料内容物及び飲料の色によって異なる。
【００７６】
照明は、深皿状部材５０内にボトル入り飲料を置いたときに、圧力センサ８５などのセンサにより、または押しボタンスイッチ９０により、自動的に点灯するように設計することができ、あるいはＯＮ／ＯＦＦスイッチにより作動させることができる。過冷却飲料の核生成または「半凍結化」を十分に観察することができるように、飲料を向こう側まで見通したり飲料の内部を見たりするために、照明が、正面、背面、側面、上側または下側から、あるいは複数の角度から、飲料を照明するように設計することができる。飲料ボトルが取り除かれたときに、またはＯＮ／ＯＦＦスイッチにより、照明は自動的に消える。装置１０は、照明源の数の増減（例えばＬＥＤの数の増減）により、図示されているものよりも小さくまたは大きく設計することができる。
【００７７】
ボトル容器２０５に隣接して照明源を備えた装置１０を目の高さに取り付けることができる。装置１０は、以下のように作動することができる。
１．装置１０は常時ＯＦＦであり、伝達媒体膜及び伝達媒体を有する深皿状部材５０内、及び／または深皿状部材が存在しない場合には超音波トランスデューサ３０の上にボトル入り飲料２０５が載置されるまで装置１０は機能しない。（本発明は、深皿状部材を用いて、または深皿状部材なしで、あるいはプレートまたはボトル入り飲料を保持するための他の機構を用いて構成することができる）。
２．深皿状部材５０内（トランスデューサ上）にボトル入り飲料２０５が載置されたときに「圧力により作動する」スイッチ８５により照明源２２０（ＬＥＤ）が点灯する。
３．深皿状部材５０内にボトル入り飲料２０５が載置されると、押しボタンスイッチ９０が作動状態になる。
【００７８】
押しボタン９０が押されると、超音波パルスがトランスデューサ３０から液体またはゲル媒体内へ、そして伝達媒体６０を通してボトル２０５内へ送信され、それにより飲料ボトル２０５内の過冷却液体が核形成「半凍結化」される。押しボタン９０は、複数回のボタンの早押しを防止するために、所定時間、例えば２〜５秒間にわたって非作動状態にされる。しかし、ボトル２０５が深皿状部材５０内またはトランスデューサ３０上にある限り、あるいは装置の側面に取り付けられた構成４００における棒状体アセンブリ４４０、４５０にボトルが押し付けられたままである限り、照明源２２０（ＬＥＤ）はＯＮのままであってよい。
【００７９】
照明源２２０は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことができる。背の高いボトル（１６ｏｚ（４５４ｇ）ないし１リットル）に対する照明源のフットプリントは、約４．５〜７インチ（１１．４３〜１７．７８ｃｍ）の高さ及び約１〜２インチ（２．５４〜５．０８ｃｍ）の幅を有し得る。背の低いボトル（８ｏｚないし１４ｏｚ（２２７〜３９７ｇ））に対する照明源のフットプリントは、約２〜４インチ（５．０８〜１０．１６ｃｍ）の高さ及び約１〜２インチ（２．５４〜５．０８ｃｍ）の幅を有し得る。
【００８０】
ＬＥＤの輝度は、使用されている飲料ボトルの大きさ、重量または種類によって調整することができる。例えば、高輝度ＬＥＤまたは超高輝度ＬＥＤを用いることができ、ＦＳＲ８５に対するボトルの重量に基づいてボトルが小さいことが検出された場合、ＬＥＤの下方部分のみで照明することができる。
【００８１】
輝度レベルを制御するために、所望により、調光スイッチを用いることができる。例えば、コーラなどの濃い色のソーダ（炭酸飲料）は、氷結晶核生成をきちんと見るために超高輝度ＬＥＤの最大輝度を必要とし得るが、透明なソーダまたはボトル入り水は、見るときに調光ＬＥＤ背面照明を必要とし得る。
【００８２】
好適実施形態では、互いに垂直に重ねられた２つの４８  ＳＭＤ  ＬＥＤ  １２Ｖドームパネルからなる約９６個のＬＥＤのパターンを用いることができ、より大きなボトルには全てのＬＥＤで背面照明し、より小さなボトルには下方のパネルのみで背面照明することができる。
【００８３】
小さなＬＥＤストリップの水平または垂直配置を用いた、例えば５０／５０や３５／２８ＬＥＤストリップなどの表面実装型（ＳＭＤ）ＬＥＤ防水ストリップを備えた別の構成を用いることもできる。
【００８４】
照明源２２０は、飲料ボトル容器２０５から約１／４インチ（０．６３５ｃｍ）ないし約１インチ（２．５４ｃｍ）離して配置することができる。
【００８５】
核生成「半凍結化」プロセスの視覚効果を高めるために、照明源２２０は、多色ＬＥＤ、点滅ＬＥＤ、または可動ＬＥＤであってよい。
【００８６】
照明源２２０は、任意の数、形状、大きさ、色のＬＥＤであってよく、ＬＥＤ以外の光源、例えば、ネオン光源、ハロゲン光源、蛍光光源または他の照明機構（図示せず）から製造することができる。
【００８７】
装置１０を作動させるための回路図１００を図５に示す。圧力スイッチ１０１は、前述の感圧抵抗（ＦＳＲ）圧力スイッチ８５でもある。使用されるＦＳＲの一例は、高感度領域に印加される広範囲の圧力を高精度で検出することができる直径０．５インチ（１．２７ｃｍ）の円形感圧抵抗を含み得るが、これに限定されるものではない。上記感圧抵抗により、装置は、装置に載置されたボトルの大きさ及び種類の違いを検出することができる。
【００８８】
アルデュイーノまたはＩＣ（集積回路）高性能ボードエレクトロニクス１０２は、アルデュイーノウノ（Uno）、ミニまたはプロ高性能マイコンボード、または他のバージョンのアルデュイーノプラットフォームの高性能電子コンピュータボード、マイクロチップＰＩＣマイクロコントローラ、ラズベリーパイ（Raspberry Pi）マイクロコントローラなどであってよい。様々な種類のマイクロエレクトロニクス（超小型電子技術）を用いることができ、例えば、ピーターソン（Peterson）による米国特許第９，０２４，１６８号明細書（特許文献９）（カラム４）並びにホアンら（Hoang et al.）による米国特許出願公開第２０１４／０１２５５７７号明細書（特許文献１０）（段落５３〜５６）及びディチェフら（Dechev et al.）による米国特許出願公開第２０１５／０１１２４５１号明細書（特許文献１１）（段落１１２）に記載されているような、超音波トランスデューサと併用されるアルデュイーノボードなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。特許文献９〜１１は、全文を引用することを以って本明細書の一部となす。
【００８９】
準備完了ＬＥＤ１０３は、押しボタンを内部から照射して押下の準備が完了していることをユーザに知らせるような、押しボタン内の埋め込みＬＥＤであってよい。
【００９０】
Ｄ／Ｃリレー１０４は、単一のＤＣ／ＤＣリレーまたはリレーボードなどの直流リレーであってよい。
【００９１】
飲料ボトル照明ＬＥＤ１０５は、前述の照明源２２０でもある。
【００９２】
押しボタンスイッチ１０６は、前述の押しボタンスイッチ９０でもある。
【００９３】
ソリッドステートリレー１０７は、ベルメ（Berme）ＢＥＭ−１４８４０ＤＡソリッドステートリレーを含み得るが、これに限定されるものではない。
【００９４】
超音波トランスデューサエレクトロニクス１０８は、１１０Ｖ，１００Ｗ，４０ｋＨｚ用の超音波トランスデューサドライバボードまたは同様のものであってよく、超音波トランスデューサ１０９は、前述のトランスデューサ３０であってよく、１００Ｗ，４０ｋＨｚの圧電超音波洗浄トランスデューサまたは同様のものであり得るが、これらに限定されるものではない。
【００９５】
音声出力モジュール１１０は、圧電スピーカモジュールまたは同様のものを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００９６】
電源１１１は、前述の電源８０を含み得る。
【００９７】
図１〜図４との関連で図５を参照すると、各構成要素（部品）は以下のように相互作用する。
【００９８】
ブロック図パスＡ
ステップ１：超音波トランスデューサ３０及び／または伝達媒体（水、液体またはゲル）または膜６０に接触している深皿状部材５０内に、過冷却飲料ボトル２０５を載置する。
ステップ２：ボトル２０５の重量によって圧力スイッチ８５を作動させることで、ボトル２０５が存在する信号がアルデュイーノまたはＩＣ高性能ボードエレクトロニクス１０２に送信される。（一実施形態では、圧力スイッチ８５及び高性能ボードエレクトロニクス１０２が、重量によって飲料の大きさ及び種類を判定することができる。）
ステップ３：準備完了ＬＥＤ１０３を作動させる。
ステップ４：Ｄ／Ｃリレー１０４を作動させて照明ＬＥＤ１０５／２２０に電力を供給する。
ステップ５：照明ＬＥＤ１０５／２２０が電源オンにされ、光がボトル２０５を透過して観察者に届く。
【００９９】
ブロック図パスＢ
ステップ６：ユーザが押しボタンスイッチ９０を押すことで、信号がアルデュイーノまたは高性能ボードエレクトロニクス１０２に送信される。
ステップ７：アルデュイーノまたは高性能ボードエレクトロニクス１０２がソリッドステートリレー１０７を作動させることで、超音波トランスデューサエレクトロニクス１０８に電圧を印加して短い持続時間のパルス（約０．１〜約２．０秒間）を発生させる。（注：圧力スイッチ８５上にボトル２０５が存在しなければ、押しボタンスイッチ９０が押下されてもアルデュイーノまたは高性能ボードエレクトロニクス１０２はソリッドステートリレー１０７を作動させない。）
ステップ８：超音波トランスデューサエレクトロニクス１０８が、超音波トランスデューサ１０９／３０に電圧を印加して短い持続時間のパルスを発生させ、該パルスが、ボトル２０５内部で過冷却飲料に核生成を起こしてシャーベット状物を生成し始める。さらに、ボトル２０５内でシャーベット状物が形成されている間（約１〜３０秒間であり得る）に、任意的な音声出力モジュール１１０が効果音を生じさせる。
【０１００】
深皿状部材５０内においてボトル２０５が検出されている間、照明ＬＥＤ２２０／１０５は、所定の持続時間（約３０秒間から最大で数分間）にわたってＯＮのままである。ボトル２０５が取り除かれるかまたは時間設定が満了したら、照明ＬＥＤ１０５／２２０のスイッチがＯＦＦになる。
【０１０１】
自動化された遅延
アルデュイーノまたは高性能ボードエレクトロニクス１０２は、その後に押しボタン９０の押下による後続超音波パルスの送信を許可する前に、（約１〜５秒間の）遅延を余儀なくされる。この機能は、ソーダが発泡してあふれ出るなどの望ましくない結果を引き起こしかねない超音波トランスデューサ１０９／３０への繰り返しの短時間の超音波パルスの送信を防止することになる。さらに、繰り返しの超音波パルスの送信によって引き起こされるボトル入り飲料２０５内部における想定されるＣＯ２（二酸化炭素）の膨張に起因する望ましくないあふれ出しまたは圧力を防止するために、所定数の超音波パルスが短時間（約１０〜１５秒間）で同じボトル２０５（約３〜５）に送信される場合には、より長い（約３０〜６０秒間の）自動化された遅延が起こる。
【０１０２】
伝達媒体（水、ゲル）が異なること並びにソーダ／ジュース及びダイエットソーダなどの様々な種類の飲料に基づいて、ワット数（Ｗ）及び超音波信号の持続時間を調整することができる。ソーダ／ジュース中の糖とダイエットソーダ中の非甘味料とでは、表１及び２に示すように、トランスデューサパルスエミッタ時間を互いに異ならせることができる。表中の秒の範囲は、各数値の前に「約」なる語を含み得る。
【０１０３】
表１は、水ベースの伝達媒体に関する、核生成（結晶化）パルスパワー（ワット数（Ｗ））についてのタイミングマトリックスを秒範囲で示す。
【０１０４】
2017531151.tif 000003
【０１０５】
表２は、ゲルベースの伝達媒体に関する、核生成（結晶化）パルスパワーについてのタイミングマトリックスを秒範囲で示す。
【０１０６】
2017531151.tif 000004
【０１０７】
図４を参照すると、任意的に飲料容器の回転を用いることもできる。飲料に核生成を起こすプロセスの直前または最中に飲料ボトル２０５を回転させるために装置１０の基部に対して回転または旋回を加えることにより、核生成（凍結／半凍結化）プロセスの目に見える美しさに、さらなる刺激及び視覚的向上をさらに加えることができる。
【０１０８】
氷結晶核生成の直前（及び最中）に飲料ボトル内の液体を円運動で揺動させるために、飲料容器の回転は、数秒間ないし数十秒間の持続時間の約６０〜約１００ＲＰＭなどの低速ＲＰＭの回転であってよい。回転のメリットは、氷結晶核生成の初めに形成される小さな氷結晶が、半凍結化効果を生じさせるために飲料内で膨張しながら運動していることである。この運動は、核生成プロセスに、エンドユーザに対する視覚的刺激及び魅力を加える。
【０１０９】
図６は、第２の実施形態の、照明源を備えていない、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置１０の背面右上斜視図である。本実施形態は、照明源２２０を備えていないことを除いて、先行実施形態と同じように機能する。本実施形態は、ミルクセーキなどの不透明な飲料や、缶入り飲料などとともに用いることができる。
【０１１０】
装置１０は、スタンドアロンで、または台上に、あるいは、過冷却冷蔵システム、持ち運び可能な冷却器、または他の二次装置に取り付けることができる。
【０１１１】
図７は、冷蔵飲料陳列ケースまたは他の冷却装置２６０の側面に取り付けられた図１の装置１０の左上斜視図である。業務用装置２６０は、ボトルなどの飲料容器を約−１．１℃（約３０°Ｆ）未満に過冷却する小売店内の冷却ショーケースであり得る。
【０１１２】
側面取付具２４０は、磁石または締結部品、例えばねじ及びボルトによって、陳列ケースまたは冷却装置２６０の側面に取り付けることができる。装置１０の基部の側面から延出するフランジ２５０は、装置１０を取付具２４０に締結することができる。取付具は、超音波ゲルパッド、膜、または液体伝達媒体流体などの物品を含むことができるような、アクセスドア（図示せず）を備えた中空体であり得る。
【０１１３】
図８は、第３の実施形態の、照明源３３０を備えた、過冷却ボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置３１０の正面左上斜視図である。図９は、図８のボトルのための装置３１０の別の斜視図であり、装置３１０にはボトル３１５が載置されている。図１０は、図９の装置３１０の分解立体図である。図１１は、図９の装置３１０の別の斜視図であり、深皿状部材アセンブリ３４０が洗浄のために取り外されている。
【０１１４】
図８〜図１１を参照すると、装置３１０は、前述の照明源を備えた装置１０と同様に働く。ここで、装置３１０は、コードレス電話に似ており、家庭用及び／または民生用に、より審美的に有用である洗練された台３２０を含むことができる。ＬＥＤ（発光ダイオード）などの照明源３３０は、先行実施形態の装置１０と同様に作動させることができる。電力及び操作は、先行実施形態１０と同様に機能することができる。
【０１１５】
構成要素３４０は、前述の深皿状部材５０に類似しているが、金属合金またはプラスチック製のプレートまたは深皿状部材の下面に取り付けられたウエハ型（wafer-type）の超音波トランスデューサを含む取り外し可能な深皿状部材アセンブリを指す。
【０１１６】
構成要素３４７は、電力１５Ｗ、２５Ｗ、３５Ｗまたは５０Ｗの、または同様の、ウエハ型圧電超音波トランスデューサを指す。
【０１１７】
構成要素３４８は、基部コネクタ３４９から圧電超音波トランスデューサ３４７へ電気を送れるようにするための電気接点を含むプラスチック製の深皿状部材またはプレートを指す。
【０１１８】
構成要素３４９は、洗浄のため、あるいは水または超音波伝達流体で満たすために、深皿状部材３４８を装置から取り外すことを可能にするための基部電気コネクタを指す。
【０１１９】
構成要素３５０は、超音波トランスデューサパルスを点弧するためのタッチセンサ式ボタンを指す。
【０１２０】
構成要素３６０は、装置一式においてボタン押下の準備ができていることを示すための準備完了表示ＬＥＤを指す。
【０１２１】
構成要素３７０は、装置の電源を入れたり切ったりするためのタッチセンサ式の電源オンボタンを指す。
【０１２２】
構成要素３８０は、装置一式がオンまたはオフであることを示すための電源オン表示ＬＥＤを指す。
【０１２３】
装置を作動させるために、液体媒体及びプレート３４５に接触している深皿状部材アセンブリ３４０上に、飲料ボトルまたは容器が載置される。電源ボタン３７０が押され、電源ＬＥＤ３８０によって示されるように装置がＯＮにされる。背面照明ＬＥＤ３３０によって飲料ボトルが照明される。準備完了ＬＥＤ３６０が点灯し、ユーザが点弧ボタン３５０を押す。超音波トランスデューサ３４７は、短い持続時間のパルスをプレート及び伝達媒体を通って飲料容器内へ送信する。ユーザが図９に示されている視点から見ているときに、容器内の過冷却飲料は氷結晶核生成を開始することになり、半凍結化プロセスが開始することになる。
【０１２４】
図８〜図１１の実施形態は、先行実施形態で説明した回転及び旋回能力と同様の、任意的な飲料ボトルの回転または旋回能力を有することもできる。
【０１２５】
図１２は、別の実施形態の、内部に液体またはゲル伝達媒体を貯容する接触膜４５０を用いて、冷えたボトルの内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置４００の別の斜視図である。ボトル背面照明アセンブリ４３０は、ボトルがユーザにより押し付けられて保持されるべき場所を示す。
【０１２６】
図１３は、側面に押し付けられる実施形態の分解立体図である。本実施形態は、超音波トランスデューサ４１０に固定接続された延長アーム４４０を含む棒状体４４０を用いることができる。先行実施形態と同様の水密の膜４５０が、棒状体４４０の端部に取付可能であり、かつ液体（水など）またはゲルで満たされる。前述のエレクトロニクス１００などのタイミングエレクトロニクス４２０は、スイッチ及び／または圧力センサが作動されたときに、超音波パルスを生じさせることができる。装置上のボトルの有無を検出するために、圧力スイッチ感圧抵抗及び支持体４２５が用いられる。
【０１２７】
棒状体端部４５０は、過冷却飲料ボトル（図示せず）に物理的に接触して配置することができ、パルスが生成されたときに飲料内で核生成を起こすことになる。
【０１２８】
構成要素４３０は、ボトルデザインの背面プレート及びＬＥＤハウジングを指す。
【０１２９】
構成要素４４０は、超音波トランスデューサ及び液体またはゲル媒体及び膜への棒状取付部を指す。
【０１３０】
取付ボックス４６０により、ボックスフランジ部を通過して下部の垂直支持部に至るねじやボルトなどの従来の締結部品を用いて、棒状体実施形態４００を、壁または戸棚または陳列ケースなどに取り付けることができる。
【０１３１】
操作中に、超音波周波数振動が棒状体の端部に伝達されかつ液体またはゲル媒体及び膜４５０を通って当該膜に接触している飲料容器内に伝達されるように、棒状体４４０が超音波トランスデューサ４１０に直接取り付けられる。核生成効果は、前述の実施形態のものと同様である。
【０１３２】
「約」なる語は、本明細書を通じて、言及された量の±１０％を含み得る。さらに、好適な量及び範囲は、約という接頭語なしで言及された量及び範囲を含み得る。
【０１３３】
上記の各装置は、照明ＬＥＤと別体をなす超音波核生成装置を備えた２つの部分で構成された、または核生成装置と別体をなす複数の光源を備えた複数の部分で構成されたカウンターディスプレイ（什器）として設計することができる。
【０１３４】
図面に装置が示されているが、本発明の全ての構成要素は、飲料陳列ケース、自動販売機、または他の過冷却可能な冷蔵装置のより大きなアセンブリの一部として構成することができ、あるいは、別体をなし、個々にまたは集合的に独立して立っているように構成することができる。
【０１３５】
本発明は、密封された未開栓の飲料ボトルとともに用いることができるのみならず、開栓されて再度閉栓される飲料ボトルとともに用いることができる。
【０１３６】
本発明は、ガラス製ボトル及びプラスチック製ボトルを含む閉栓されている飲料ボトル並びにアルミ缶入りなどの缶入り飲料、及び同様のものとともに用いることができる。
【０１３７】
本発明は、ボール紙、蝋紙、プラスチックまたは多層構造体でできている密閉された飲料容器とともに用いることができる。本発明は、取り外し可能な蓋またはキャップを備えた再使用可能な容器とともに用いることもできる。
【０１３８】
本発明は、蓋なしの飲料容器、例えば、ガラス、プラスチック、または金属製のカップまたは容器とともに用いることができる。
【０１３９】
本発明は、独自の氷結晶核生成またはエマルジョンを生成するべく、液体、ゼラチン、またはアイスクリームなどの種々の冷たい食品成分の組合せの入った容器とともに用いることができる。
【０１４０】
本発明について、実際面で推定される特定の実施形態または変更形態の様々な観点から説明し、開示し、解説し、示してきたが、本発明の範囲はこれらに制限されることを意図するものではなく、そのように見なされるべきではなく、本明細書における教示によって示唆され得るその他の変更形態または実施形態は特に、添付の広範な特許請求の範囲に含まれるものとして特別に留保される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月25日(2015.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
事前に０℃（３２°Ｆ）以下に過冷却された閉栓されている飲料ボトル、缶、または容器の内部において液体を結晶化させてシャーベット状物を形成するための装置であって、
天面及び、支持面上において支持される底面を有する基部と、
過冷却された液体を貯容する閉栓されている飲料ボトルまたは飲料缶からなる飲料容器を支持するように適応可能な上面及び、前記基部の前記天面上に配置される下面を有するホルダと、
前記ホルダの前記上面よりも下方に配置された、約２８〜６０ｋＨｚの複数の短いバースト状超音波信号を発生するトランスデューサと、
前記トランスデューサ及び前記ホルダの前記上面間に配置された、前記トランスデューサからの前記超音波信号を前記ボトル内部の前記液体に伝達するように適合された伝達媒体とを含むことにより、
前記飲料容器の内部において、前記超音波信号が伝達されることにより、前記液体が結晶化されてシャーベット状になるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ホルダが、取り外し可能な深皿状部材であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トランスデューサが、超音波トランスデューサであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記伝達媒体が、水であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記伝達媒体が、ゲルであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記基部上において、前記トランスデューサを始動させるべく当該装置を作動させるための押しボタンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ホルダ内に圧力センサをさらに含み、
前記ホルダ内に前記飲料容器が配置されると、前記トランスデューサが作動して前記超音波信号を発するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
当該装置を冷蔵庫または冷却器の側面に取り付けるように適合可能な取付具をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記超音波トランスデューサが、約２８ｋＨｚ、約４０ｋＨｚ及び約５５ｋＨｚからなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記超音波トランスデューサが、約１５Ｗ、約２５Ｗ、約３５Ｗ、約６０Ｗ、約１００Ｗ及び約１５０Ｗからなる群から選択されたワット数を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の短いバースト状超音波信号が各々、約０．１秒間ないし約２秒間の持続時間を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
当該装置に取り付けられた照明源をさらに含み、
前記照明源が、前記トランスデューサが作動されたときに前記ボトルを水平に通過するように適合された光を発することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記照明源が、ＬＥＤ（発光ダイオード）を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を背面から照明するための背面壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を側面から照明するための側壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記照明源が、前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を正面から照明するための正面壁を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
当該装置に取り付けられた照明源をさらに含み、
前記照明源が、前記トランスデューサが作動されたときに前記ボトルを通過するように適合された光を発し、かつ前記飲料容器ホルダよりも上方の空間を上側から照明するための前記照明源用の上側取付具を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記照明源が、並列ＬＥＤアレイを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
当該装置が、入力電圧１２０Ｖのプラグ付きコード電源によって作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
当該装置が、持ち運び可能でありかつ電池によって作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記照明源が、並列ＬＥＤアレイを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２２】
前記照明源が、並列ＬＥＤアレイを含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【国際調査報告】
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