JP2013516365A - 複数の区画と交換可能なアンプルとを有する飲料ボトル - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの液体リザーバ（１２０，１４０）と、少なくとも１つの交換可能な基材アンプル（２００）と、及び基材アンプル（２００）と液体リザーバとの間の耐液性のシール（２０６）を破る手段とを有する飲料ボトル（１００）を提供する。基材アンプル（２００）が、先端に飲み口（２１１）を有する飲料チューブ（２１０）を備え、飲料チューブ（２１０）が、液体が液体リザーバ（１２０，１４０）から飲料チューブ（２１０）の内部に流れることができない内側位置と、液体が液体リザーバ（１２０，１４０）から飲料チューブ（２１０）の内部に流れることができる外側位置との間を、アンプル（２００）に対して軸方向に変位可能に配置されている。飲料ボトル（１００）によれば、液体リザーバ（１２０，１４０）からの液体と混合することができる様々な内容物を含む幾つかの基材アンプル（２００）を持ち歩くことが可能になる。ボトルはまた、ある分量の液体を供給できる。飲料チューブ（２１０）がアンプル（２００）の一部なので、飲料バルブを有する飲料チューブの洗浄に伴う問題が避けられる。用途としては、スポーツ飲料、薬剤の投与及び服用等が挙げられる。

Description

本発明は、交換可能なアンプルを有する飲料ボトルに関する。

液体に粉体や液体の濃縮物を混合したいと望む場合がある。例として、これらに限定はされないが、塩分やブドウ糖、プロテイン等をスポーツドリンクに、薬剤を水に、薬剤を薬剤に、チョコレートを牛乳に、味添加物及び／又はアルコールを飲料に混合したい場合等が挙げられる。特許文献１及び２には、ボトルすなわち「基材アンプル」内の一定量の液体への流体接続無しに、どのように所定量の基材又は濃縮物をボトル内に収容且つ封止できるかについての例が示されている。シールは、ボトルと「アンプル」つまり基材チャンバとの相対運動によって使用直前に破ることができる。シールが破れると、基材が既知の量の液体と混合される。これにより混合物が既知の濃度となり、消費することができる。

スポーツや他の身体活動において、活動に応じて異なる濃度で異なる物質を添加することは有利である。例えば、トレーニング中に、競技中や回復中とは異なる濃度の糖分及び塩分を必要とする場合がある。このような場合、既知の量の液体に混合することができる物質を予め測っておいた幾つかの分量で持つのが望ましい

また、多くのスポーツ活動において、ある分量の液体を投与できれば有利である。例えば、マラソンレースや自転車競技、クロスカントリースキー競技、及び他の耐久スポーツにおいて、既知の内容物を含む既知の量の液体を既知の間隔で飲むことができれば有利である。

更に、身体活動中において、飲料バルブを有するボトル（以下簡略化のため「飲料ボトル」と称す）を使用するのが有利である。このようなボトルは、歯と片手とを使用してボトルの主軸に沿って軸方向に引き出すことができる飲み口を有している。飲み口を引き出すと、２本の同心チューブが軸方向に変位して、ボトルの内部から飲み口に液体が流れるように、該チューブの径方向に広がる開口が配列されて開口する。飲み口をその元の位置に押し戻すことによって、ボトルは閉じられる。

このような既知の飲料ボトルが持つ問題の一つが、それが１つのチャンバしか有さないため、基本的に一度に１種類の液体混合物しか含むことができないということである。この混合物は基本的に、必要な場合には予め混合された飲料と交換することができる。この場合、使用者は、例えば、トレーニング前・中・後や、競技前・中・後等における少年のニーズに適合した所望の異なる飲料を望む場合、多くの予め混合した混合物を持ち歩かなければならない。あるいは使用者は、多くの粉体の袋を持ち歩き、使用前にそれぞれの目的に応じて水に正しい袋を混合することができる。粉体又は濃縮物の量が飲料ボトルの容積に適合していない場合、粉体又は濃縮物の重量や分量を、異なる物質の所望の濃度を得るために使用前に測る必要もある。

従って、所定の物質を含む上記アンプルを、引き出し式飲み口を有する種類の飲料ボトルと組み合わせるのが望ましい。

特許文献３には、２つのチャンバを有し、第１のチャンバが液体リザーバを有する従来のボトルで、第２のチャンバが母乳の代用物又は物質を含む哺乳瓶が記載されている。基材チャンバをボトルの上部に螺合し、そして乳児用飲み口を有する従来のキャップを基材チャンバに螺合する。液体リザーバと基材チャンバとの間のバルブによって、基材チャンバに流入させる液体の量を制御する。従って、この特許は基材チャンバと液体リザーバとを組み合わせてはいるが、異なる物質を含む幾つかのアンプルの必要性やある分量の液体を投与する必要性を満足するものではない。

引き出し式飲み口を有するタイプの既知の飲料ボトルが有する別の問題は、飲料チューブの洗浄である。飲料バルブは、上記のように、典型的に２本の同心プラスチックチューブを備え、これらのチューブが軸方向の運動によって互いに対して変位する。この飲料バルブは、典型的に、ボトルに充填する際に回して外されるねじ山付きキャップ上に恒久的に配置されるため、基本的に、ボトルの使用期間、同じ飲料チューブを使用することになる。２本のチューブ間の環状空間は洗浄の手が届きにくく、藻類やバクテリア、菌類、及び他の微生物が成長するのに好適な条件、つまり、ボトルに入っている又は入っていた飲料からの水やミネラル、ブドウ糖、及び他の栄養素への容易なアクセスを提供しうる。

また、既知のアンプルには、水からの微生物や汚染を除去するフィルタ及び／又は他の手段を備えているものがある。使用状況によって、感染及び／又は中毒を避けるために、このようなアンプルを液体リザーバと組み合わせて使用するのが望ましいだろう。本明細書及び特許請求の範囲において「基材」とは、このようなアンプルの浄水のためのフィルタ及び／又は他の手段を包含することを意図したものであると理解されるべきである。

国際公開２００８／１０２９８１号Ａ２ 国際公開２００７／１３４３９２号Ａ２ 米国特許第７１５０３６９号明細書Ｂ１

従って、本発明によって解決しようとする問題の１つは、異なる必要性に応じて異なる処方を提供することができる改良された飲料ボトルを提供することである。

本発明によって解決しようとする第２の問題は、使用者に対してある量の液体を投与する必要性である。

解決しようとする第３の問題は、先行技術のボトルの利点を有しつつ飲料チューブを洗浄する必要が少ない飲料ボトルを提供することである。

解決しようとする第４の問題は、飲料の内容物の濃度に関して、並びに、微生物及び他の汚染が存在しないということに関して、所望の質で飲料を使用者に提供することである。

これらの問題は、本発明によって、少なくとも１つの液体リザーバと、少なくとも１つの交換可能な基材アンプルと、及び基材アンプルと液体リザーバとの間の耐液性のシールを破る手段とを有する飲料ボトルを提供することによって解決される。この飲料ボトルは、基材アンプルが、先端に飲み口を有する飲料チューブを備え、この飲料チューブが、液体が液体リザーバから飲料チューブの内部に流れることができない内側位置と、液体が液体リザーバから飲料チューブの内部に流れることができる外側位置との間を、アンプルに対して軸方向に変位可能に配置されていることによって区別される。

本発明はまた、消費用の飲料ボトルに所望の量の液体を供給する方法も含む。この方法は、飲料ボトル内に少なくとも１つの交換可能な基材アンプルを配置する工程と、少なくとも１つの液体リザーバに所望の液体を充填する工程と、基材アンプルと液体リザーバとの間のシールを開封する工程と、飲料チューブをアンプルから引き出す工程とによって区別される。

基材アンプルは、既知の濃度になるよう液体に対して混合される添加物、或いは、フィルタ及び／又は他の浄水手段を含むことができる。ボトルは、混合チャンバに向かって順番に開封可能な幾つかの交換可能なアンプルのための空間を有する上部を備えると有利である。ボトルはまた、ある分量の液体のための又は異なる液体のための幾つかのリザーバチャンバを備えることができる。飲料チューブが交換可能なアンプルの一部なので、恒久的な飲料チューブを洗浄する問題が避けられる。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲によって開示される。

以下、本発明を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。添付の図面において、同様の参照符号は、同一又は同様の機能を有する要素を示す。

飲料ボトルの第１実施例の長手方向断面を示す。 図１の飲料ボトルを上から見た図を示す。 本発明に係る交換可能な基材アンプルを例示する。 飲料ボトルの第２実施例の長手方向断面を示す。 図４の飲料ボトルを上から見た図を示す。 図４のＶＩ―ＶＩ線に沿うボトルの断面を示す。 底部を９０°回転させた状態の図４のボトルの下部の断面を示す。 図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿う断面を示す。 飲料ボトルの第３実施例の長手方向断面を示す。 ａ及びｂは、第１チェックバルブの概略図を示す。 ａ及びｂは、第２チェックバルブの概略図を示す。 ａ〜ｄは、飲料ボトルの第４実施例を示す。 ａ〜ｆは、図４の飲料ボトルの使用方法を例示する。 アンプルの好適な実施例の断面を示す。 ａ及びｂは、基材の充填時の図１４のアンプルを示す。 ａ〜ｃは、飲料ボトルに装填する準備ができたアンプルを例示する。 飲料チューブを延出させた状態の図１４〜１６のアンプルを示す。

図面は概略図であり、明瞭化の目的のために多くの詳細が省略されている。

ボトル１００は、有利には、容易に成形・溶接できるとともに、使用中容易に損傷又は変形しない形状安定性を有する熱可塑性材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）から製造することができる。あるいは、例えば、金属、ガラス、及び／又は他の材料等、意図される使い方により適切なものがあれば他の材料を使うこともできる。その他の適切な材料としては、比較的簡単に押出成形できるアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられる。

同様に、形状安定性を有する熱可塑性材料は、交換可能なアンプルの本体にも好適である。より詳細に以下に開示するように、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）と組み合わせたＰＰが好適である。このようなプラスチック製アンプルは、使用後他のプラスチック廃棄物として再利用できる。あるいは、薬品を含むアンプルをガラスで作製する一方、スポーツで使用するアンプルを厚紙で作製することができる。第３の種類としては、金属から作製することができ、浄水用のフィルタを備えることができるものがある。材料及びアンプルの他の内容物の選択肢は他にも考えられるが、本明細書では詳細には説明しない。

ここで、ＰＰ及びＴＰＥからなるボトル及びアンプルを、当業者が本発明を実施できるよう十分に説明する。しかしながら、上記のように他の材料を採用することもできる。材料を選択し、その材料の選択に応じて適切な形でボトル及びアンプルを組み立てるのは当業者に委ねることとする。

図１は、飲料ボトルの第１実施例を示し、その全体を符号１００で示す。飲料ボトルは、１つ以上のリザーバチャンバ１２０，１２０ａを有する本体１０１と、混合チャンバ１４０を有する上部１５０とを有する。チャンバ１２０及び１４０は、以下の説明及び特許請求の範囲において、「液体リザーバ」と総称する。混合チャンバ１４０は、図１において、上部１５０の内部に配置されており、混合チャンバ１４０を有する上部１５０をボトルに螺合する前にボトルの主要部分のリザーバチャンバ１２０，１２０ａをその上部まで充填することができるようになっている。従って、上部１５０をボトルに螺合した時、混合チャンバには空気が含まれる。混合チャンバ１４０は、一体化された飲料チューブ２１０を有する交換可能な基材アンプル２００の内容物に対応する容積を有する。開口２０５におけるシールによって、このシールが破られる前にアンプルの内容物と液体リザーバ１２０，１４０の内容物とが接触するのが防止される。

好適な実施例において、シールは、より詳細に以下に開示するように、アンプルの一部、例えば飲料チューブを、液体リザーバに対して移動させることによって破られる。一度シールが破られると、基材がアンプル２００から混合チャンバ１４０に流れることができる。図１の実施例において、混合チャンバ１４０からの空気によって、基材がアンプル２００から移される。これは、シールが破られた時に、アンプル２００と混合チャンバ１４０との間の開口を介して空気がアンプルに流入可能であることが前提となっている。

リザーバチャンバ１２０からの液体は、開口を介して混合チャンバ１４０へと流入させることができる。この開口には、適宜、チェックバルブ（不図示）を設けてもよい。このようなバルブによって、液体をリザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０に流入させるとともに液体が逆流するのを防止することができる。これにより、混合チャンバ１４０を使用して、液体の量を計量し、液体をアンプル２００からの所望の濃度の基材と混合することができる。そして、混合された液体を、混合チャンバ１４０から飲料バルブを介して飲料チューブ２１０の内部に導入して消費することができる。

あるいは、基材アンプル２００からの内容物は、別の液体リザーバ、例えば図１のリザーバチャンバ１２０又は１２０ａに流入させることもできること、そして既知の量の液体を既知の濃度で得られることは理解されたい。このことは、図４〜８との関連でより詳細に以下に説明する。またアンプル２００もより詳細に以下に説明する。

図２は、図１の飲料ボトルを上から見た図を示す。図２のＩ―Ｉ線は、図１の長手方向断面が得られる線を示す。ボトルの上部１５０は、幾つかの交換可能なアンプル２００のための空間を有する。交換可能なアンプル２００は、上から見たボトルを示す円の中心を通る点線によって示すような扇型形状を有すると有利である。交換可能な基材アンプルは、好ましくは、使用前にその最上部側が封止又は被覆されている。これを、非使用時のアンプルを点線で描写することによって示す。図２において実線によって示す右側のアンプルは、飲料チューブ２１０が引き出された図１のアンプル２００に対応している。このアンプルは、飲料チューブ２１０に取り付けられた可撓性ベロー２２０を有し、この可撓性ベロー２２０によって、液体が飲料チューブ２１０の外部へ流出するのを防止するとともに汚染物質がボトルに侵入するのを防止する。上部１５０は、ボトルの本体１０１上に回転可能に配置されており、アンプル２００を回転させて、混合チャンバ１４０内の開口上に順番に位置付けることができるようになっている。

図３は、硬い外殻２０１と、引き出された飲料チューブ２１０と、弾性のベロー２２０とを有する基材アンプル２００の斜視図である。液体リザーバへの開口がアンプルの底に配置されているが、図には示していない。孔２０７は、製造中、基材を充填するために使用される。飲料チューブ２１０の先端にある飲み口２１１は、比較的硬質なＰＰよりも柔らかく歯に接触した時により心地良い感触を与えるエラストマーによって、適宜作製又は裏打ちすることができる。価格が重要な場合には、飲料チューブと同じ材料、例えばＰＰで飲み口を製造するとより廉価である。

図４は、混合チャンバ１４０がボトルの本体１０１内部に配置されたボトル１００の実施例をより詳細に示す。底部１１０が、ボトルの底に回転可能に配置されている。底部１１０は、チャンババルブ１３５を有する流路１３０を有する。流路１３０は、リザーバチャンバ１２０と混合チャンバ１４０との間に延在している。図４に示すように流路１３０及びチャンババルブ１３５が開状態の時、水がリザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０に流れることができる。リザーバチャンバ１２０から流出する水は、この場合、第１空気入口バルブ１２５を介してリザーバチャンバ１２０に流入する空気と入れ替わる。バルブ１２５は、周囲から空気を流入させることが可能である必要があり、且つ、リザーバチャンバ１２０からの液体がバルブ１２５を介して流出するのを防止できる必要がある。リザーバチャンバ１２０の空気入口バルブ１２５は、当該技術分野において既知の任意の種類のチェックバルブ、例えば、以下の図１１ａ及びｂに示すバルブ１４７と同様に、本体１０１の開口の内側に部分的に取り付けられる弾性シート又は膜とすることができる。

混合チャンバ１４０にも同様に、使用者が混合チャンバ１４０から飲料チューブ２１０を介して液体を飲む間空気を流入させることが可能な第２空気入口バルブ１４５と、液体がリザーバチャンバ１２０から移される際空気を流出させることが可能な空気出口バルブ１４７とが設けられている。バルブ１４５及び１４７もまた、使用者が混合チャンバ１４０から液体混合物を飲む間空気を流出させ、液体が液体リザーバ１２０から混合チャンバ１４０に移される際空気を流出させることが可能であるとともに、液体が不意に流出するのを防止する任意の適切な種類のものとすることができる。例えば前述のバルブ１２５の説明並びに図１１ａ及び１１ｂを参照されたい。空気出口バルブ１４７は、液体が流出するのを防止するが空気や気体は通過させるウォータートラップ又は他の既知の装置に接続することもできる。弾性シートがチャンバ１２０及び／又は１４０内の液体に接触する場合、該シートは、当然、味や匂いを加えないとともに別の形でも内容物を汚染しない材料から作製する必要がある。

混合チャンバ１４０には更に、アンプル２００のための受容ユニット１０８が設けられている。好適な実施例において、アンプル２００と混合チャンバ１４０との間の封止は、アンプル２００の一体化された部分である。受容装置は、この実施例において、穴とすることができる。あるいは、受容装置は、アンプル２００内の濃縮物が流出したりリザーバチャンバ１２０からの液体と不意に混合されたりするのを防止可能である必要がある。

これにより、アンプル２００からの適切な濃縮物をリザーバチャンバ１２０からの純水又は他の既知の溶媒と混合チャンバ１４０内で混合することによって、所定の濃度のある物質を含む飲料又は液体を提供することができる。そして、ブレンド又は混合物は、混合チャンバ１４０から飲料チューブ２１０を介して飲むことができる。例えば、アンプル２００からの濃縮物をリザーバチャンバ１２０からの液体と混合する際やボトルを使用時に振って攪拌する際に液体が飲料チューブ２１０を通じて不意に流出するのを防止するために、飲料チューブには飲料バルブが設けられている。飲料バルブは、２つの同心チューブを備え、そのうちの１つは、前述のように径方向に広がる開口を有する。飲料チューブ２１０は、以下に説明するように、アンプル２００に配置されている。

図５は、アンプル２００，２００ａ，及び２００ｂが上部１５０内の中間に収容された図４の実施例を上から見た図を示し、図２に対応している。アンプルには、例えばトレーニング前・中・後に使用するように、同じ又は異なる内容物を含めることができる。また、上部は、より多くの又はより少ないアンプル２００の収容室を有してもよく、１つ以上の収容室が空であってもよい。上部１５０には、例えば図１２及び１３に示すように、蓋１５１を適宜設けることができ、図５の上部１５０は、必ずしも、図２との関連で説明したように回転可能である必要はない。

アンプル２００の内部と選択的に流体接続することができる受容装置１０８は、好ましくは、アンプル２００のための少なくとも１つの空間の底部近傍に配置される。本明細書において使用される「選択的に流体接続」するとは、アンプルを受容装置１０８上に載置し一定時間そのまま放置できるということを意味する。流体接続は、使用者が望む時のみ確立され、例えば、アンプルをその先端又はチューブが幕を貫通する位置に押し込む又は螺入することによって確立できる。代替の実施例として、開口等から引き剥がせる厚紙又はアルミ箔を備えてもよいことは当業者にとって既知である。アンプル２００を交換する際には、混合チャンバとアンプルの内部との間の流体接続を閉じることが可能である必要がある。この目的のために、受容装置１０８には、例えば図１０ａ及びｂに示すものと同様のチェックバルブを設けることができる。このような実施例において、アンプル２００を位置付けると、典型的には先端がボール１３３を押し込み、アンプル２００をホルダ又は受容装置１０８から取り外して先端が後退すると、ボール１３３が封止するようにバネ１３７がボールを弁座１３１に対して押し付ける。

幾つかの実施例において、アンプル２００と混合チャンバ１４０との間のシールを、飲料チューブ２１０が引き抜かれた時に破るようにもできる。上記のように飲料チューブに、軸方向に変位可能なスリーブを備える飲料バルブが設けられている場合には、ボトルを振ったり撹拌したりする間、流体が混合チャンバ１４０から飲料チューブ２１０を介して不意に流出しないように、飲料チューブを押し戻す必要がある。言い換えれば、混合チャンバを、飲料バルブ２０２を介して飲料チューブ２１０に流体接続させて、濃縮物をリザーバチャンバ１２０からの液体と混合するためにボトルを振って攪拌したり、使用者が身体活動中でボトルを携帯している間にボトル１００を振って攪拌したりする際に、飲料バルブ２０２によって液体、濃縮物、又は粉体が混合チャンバから不意に流出するのを防止することができる。

上部１５０は、本体１０１に対して、これら２つの部品が本体又はボトルの主軸周りに互いに相対回転できるように、回転可能に取り付けることができる。そして使用者は、上部の蓋１５１を開封したり、図５との関連で上述したように基材アンプル２００，２００ａをそれぞれの収容室及び／又は受容装置１０８から取り出したりすることなく、新しいアンプル２００を回転させて受容装置１０８に対して位置付けることができる。このような実施例によって、アンプル２００の新しいアンプル２００ａへの交換を容易にすることができる。図２に示すように、回転可能な上部１５０を有する実施例において、上部１５０内の収容空間を、該収容室の底部がリザーバチャンバ１２０及び混合チャンバ１４０上方の蓋によって構成されるように設計すると有利である。これによって、アンプルを、混合チャンバ１４０上の受容装置１０８上で回転させることができ、アンプルの内容物が全て混合チャンバ１４０に流れ込んだ後回転させて受容装置１０８から取り外すことができる。

図６は、図４のＶＩ―ＶＩ線に沿うボトルの断面を示す。図４及び６において、流路１３０が、リザーバチャンバ１２０の底部の開口１２１と混合チャンバ１４０の底部の開口１４１との間の流体接続を形成する。開口１２１及び１４１は、明瞭性の目的のため、流路１３０と同じ直径を有する円形の孔として示しているが、両方の孔１２１，１４１と流路１３０とは勿論異なる形状を有していてもよい。図４，６，及び９の流路１３０には、チェックバルブ１３５が、液体が、リザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０には流れるが反対方向には流れないのを確実にするために配置されている。図１３ａ〜ｆは、流路１３０内にチェックバルブを有さない実施例を示す。この実施例では、混合チャンバ１４０にリザーバチャンバ１２０から液体を充填する前後において手動で流路１３０を開閉する必要がある。

あるいは、流路１３０を本体１０１の一部としたり、回転可能な底部１１０を、流路１３０中の流体接続を閉じることが可能な板又は他の手段としたりしてもよいことは理解されたい。いずれの場合も、流路を手動で閉じるために回転可能な底部１１０を使用する。

図４及び６に示す実施例において、バルブ１３５は、流路１３０と同軸の円筒状流路チャンバ内に緩く収められたボールである。図４の流路チャンバは、流路１３０よりも大きな直径を有する。従って、流路１３０は、チャンバの端壁に２つの円形状の開口を形成する。リザーバチャンバ１２０に通じる第１開口は、開いており、ボールのための弁座を形成することができる。ボトル１００を振ると、それによりボールが、この第１開口に対して封止することが可能になり、混合チャンバ１４０からの液体が、リザーバチャンバ１２０に向かってボールを越えて流路１３０内へと流れるのを防止する。流路チャンバの反対側の端部の他方の開口は、混合チャンバ１４０に向かう方向の流路へと通じている。この第２開口は、格子等で覆われており、ボールがこの開口を閉じるのを防止して、流体が第２開口を越えて流れるのを許容する。ボトルを振って撹拌したり傾けたりすると、それにより液体はリザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０に流れるが、反対方向には流れない。しかしながら、ボトルが静止している時は、液体は、リザーバチャンバ１２０と混合チャンバ１４０との間を、流路１３０を通じて両方向に流れうる。すでに混合された液体が混合チャンバ１４０からリザーバチャンバ１２０に流れるのを防止するために、この実施例では、流路１３０を手動で閉じることが可能である必要がある。以下、バネ付勢されたボールを有する代替のチェックバルブを、図９及び１０との関連でより詳細に説明する。

図７は、図８のＶＩＩ―ＶＩＩ線に沿う断面を示し、図８は、図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿う断面を示す。図７及び８は、一実施例において、流路１３０によってリザーバチャンバ１２０の開口１２１が混合チャンバ１４０の開口１４１と接続されないように、底部１１０を回転させることができることを例示する。図７及び８に示す回転可能な底部１１０は、こうして流路１３０を閉じるため、２つのチャンバ１２０及び１４０間の流路１３０を介した流体の流通を閉鎖する第２チャンババルブとしてみなすことができる。第１チャンババルブ、例えば上記したチェックバルブ１３５が十分に封止しない場合、第２チャンババルブを、チャンバ１２０及び１４０間の流路１３０を恒久的に又は手動で閉じるために、このように設けることができる。従って、幾つかの液体リザーバ、例えば、リザーバチャンバ１２０及び混合チャンバ１４０を有する実施例は、混合チャンバ１４０からのすでに混合された飲料液体がリザーバチャンバ１２０からの水と確実に混合されるように、少なくとも１つのチャンババルブを有すると有利である。この少なくとも１つのチャンババルブは、チェックバルブ１３５及び／又はリザーバチャンバ１２０と混合チャンバ１４０との間の流体接続を開閉する回転可能な底部１１０等の手動バルブとすることができる。

図９は、飲料ボトル１００の代替の実施例の下側部分を示し、この実施例では、付勢されたボールを有するチェックバルブ１３５が流路１３０を閉じる。チェックバルブ１３５の概略図を図１０ａ及びｂに示す。図９において、チェックバルブ１３５は、液体が混合チャンバ１３０からリザーバチャンバ１２０に流れるのを防止して、ボトルが静止状態にある場合でも、Δｈで示される液位差が生じるようにする。従って、この実施例では、液体が混合チャンバから逆流するのを防止するために回転可能な底部１１０又は第２チャンババルブを設ける必要が無い。図９に示す実施例は、可撓性チャンバ１２０を用いて製造することができる。この可撓性は、ＰＰで作製される実施例に、より薄いチャンバ壁を製造することによって設けることができる。チャンバ壁が、例えば破線１２２によって示されるように押し込まれると、チャンバ１２０内部の圧力が増加する。チャンバ１２０及び１４０間の圧力のプラスの差による結果の力Ｆ（図１０ａ及びｂを参照）が、チェックバルブ１３５におけるバネ力ＦＳを超えると、液体が、リザーバチャンバ１２０から流路１３０を介して混合チャンバ１４０に流れる。これによって混合チャンバ１４０から移動する空気が、例えば図１１ａ及びｂに示す種類の空気出口バルブ１４７から流出する。この空気出口バルブ１４７は、該移動する空気と共に液体がチャンバ１４０から流出するのを防止する旋回通路、ウォータートラップ、又は他の既知の装置に接続することができる。

図１０ａは、図６の流路バルブ１３５の詳細概略図を示す。主要部分は、混合チャンバ１４０からリザーバチャンバ１２０に向かう方向に、弁座１３１に対してバネ１３７によって付勢されるボール１３３である。弁座１３１は、この実施例において、図４との関連で上記した種類の同心流路チャンバの端壁における流路１３０の出口によって形成される。ボール１３３に対するバネ１３７からの力は、以下のフックの法則から得られる。

ＦＳ＝−Ｋｘ （１）

ここで、マイナス記号は、力が、図７ａ及び７ｂにおいて右から左に作用することを意味し、
ｋは、バネ定数であり、
ｘは、バネの圧縮率であり、係止リング３９を図面における右側又は左側に移動することによって適宜制御することができる。

図４及び６に示すチャンババルブ１３５のバネの無い種類において、バネ１３７は図１０ａにおいて存在していなくてもよく、図１０ａにおける参照符号１３９は、混合チャンバへの開口が、弁座１３１と同様に機能するのを防止し、それにより液体が混合チャンバ１４０に向かって流れるのを防止する格子を示してもよい。

図９において、チャンバ１２０及び１４０間の圧力差は、以下のように示される。

Δｐ＝ρｇΔｈ （２）

ここで、リザーバチャンバ１２０内の圧力が混合チャンバ１４０内の圧力よりも大きい場合、圧力差Δｐ＞０であり、
ρは、水の密度（１０００ｋｇ／ｍ^３）であり、
ｇは、重力加速度（９．８１ｍ／ｓ^２）であり、
Δｈは、図６に示す水位のプラスの差である。

このような圧力差は、ボールに対するバネからの力が、弁座の作用領域に作用する圧力差による力よりも大きい場合に維持することができる。

図９のバルブ１３５を、図１０ａにより詳細に描写する。図１０ａの弁座１３１が半径ｒの円形状の開口を有する場合、圧力差Δｐが、面積Ａ＝πｒ^２に作用する。これにより、図１０ｂに示すように、左側から右側への正味の力Ｆがボール１３３に作用する。Ｆは以下の式で表わされる。

Ｆ＝Δｐ・πｒ^２ （３）

従って、リザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０への液体の流れを実現するためには、Ｆ＞−ＦＳ、すなわち以下の式を満たす必要がある。

ρｇΔｈ・πｒ^２＞−ＦＳ （４）

上記の説明から、以下のことが分かる。

ａ）流路１３０にチャンババルブ１３５が設けられていないと、混合チャンバ１４０の内容物がリザーバチャンバ１２０に流入して基材／濃縮物と水との意図しない混合が行なわれうる。
ｂ）チャンババルブ１３５にバネ力ＦＳ＞０のバネ１３７が設けられていると、そのバネ力が大き過ぎない限り、ボトルを傾けてバネ力を克服できる。これは、ボトルの使用時に、チャンバ１２０及び１４０間の流路１３０を他の手段によって閉じる必要のある実施例である。例えば、図４〜８を参照のこと。ここで、流路は、底部１１０を回転させて、流路の端点が、それぞれのチャンバ１２０及び１４０の開口１２１及び１４１の一方又は両方と揃わないようにすることによって閉じることができる。
ｃ）圧力差Δｐは、可撓性リザーバチャンバ１２０の容積を、例えば図９における破線１２２によって示されるように、小さくすることによって増加させることができる。上述の等式１及び３から、がからに圧送させることができるようにｋ，ｘ，及びｒを選択することができる。勿論、この実施例にも、上記した種類の回転可能な底部１１０を追加の安全対策として設けてもよい。圧送の種類の好適な実施例において、バネ力ＦＳを克服するために必要な圧力増加Δｐが出来るだけ小さくなるように、作用領域の半径ｒを出来るだけ大きくする（等式３を参照）。同時に、底部は厚過ぎてはいけない。これは、流路１３０の面積を制限してしまう。図９及び１０の実施例において、作用領域は、流路１３０によって画成される。これは、リザーバチャンバ１２０からの圧力のための所望の大きな作用領域と、コンパクトな設計（対応して小さな作用領域を意味する）との妥当な妥協点と考えられる。

例えば可撓性膜を図１におけるリザーバチャンバ１２０と混合チャンバ１４０との間の開口全体に添着することによって、バルブ及び可撓性ボトル壁を図１〜３に示す実施例において使用することもできることは理解されたい。従って、２つの液体リザーバ間の開口は、図４における流路１３０に対応している。更に、流路１３０を有する回転可能な底部１１０を幾つかのリザーバチャンバ１２０，１２０ａに適応させてもよいことは理解されたい。

例
飲料ボトル１００が初め、８ｄｌの水を含むリザーバチャンバ１２０と、２ｄｌの空気を含む混合チャンバとを有するものとする。リザーバチャンバ１２０の壁を内側に押圧すると、その容積が１ｄｌだけ小さくなる。これにより、１ｄｌの水が流路１３０及びバルブ１３５を介して混合チャンバ１４０に流れ、空気の一部がバルブ１４７から流出する。混合チャンバ１内の水上の空気の圧力は、バルブ１４７からの「バネ力」によって決まる。言い換えれば、バルブ１４７を開弁して空気を周囲大気に放出するために、大気の圧力に対する所定の過圧Δｐが必要である。

その後、使用者は、リザーバチャンバ１２０の壁を解放して、壁を開始位置に戻す。この段階で、空気は、吸気バルブ１２５を介してリザーバチャンバ１２０に流入する。チャンババルブは元の位置に完全に戻るのが望ましく、そのため、吸気バルブ１２５における「バネの引っ張り」はそれ相応に弱いものとすべきである。

次に使用者がチャンバ壁を押し込む時には、ある仕事量を使用してリザーバチャンバ１２０内の空気の圧力を増加させる一方、残りの仕事量を使用して、バルブ１３５及び１４７からのバネ力を克服する。上記のように、ボール１３３に作用する力Ｆは、作用領域と共に増加する。図示の実施例における作用領域は、流路１３０の断面の面積と等しい。より大きい又はより小さい作用領域を有する他の実施例も想像できよう。

前述の例において、バネ力、圧力の作用領域、及びボトルの物性は、使用者が過大な力を使用することなく押圧に対して堅調な反応が感じられるように、互いに対して適応させることが出来る。

圧送の種類はまた、液体の量を服用量として計量するような使用、例えば薬剤を投与する場合にも適している。治療用混合物、例えば咳止め薬を計量する場合には、混合チャンバを、例えば２又は５ｍｌの容積とすることができ、例えば可撓性のボトル壁又はピストンを押圧することによって充填することができる。ボトル壁又はシリンダの容積は、混合チャンバ１４０を充填する際に使用者が堅調な反応を感じられるように適応させることができ、また更に、壁又はピストンが混合チャンバ１４０を正確に充填するよりも深く押圧されることがないように適応させることができる。これによって、液体が空気出口バルブ１４７を介して不意に押し出されるのを避けることが出来る。

図１１ａ及び１１ｂは、本体１０１の開口１０２全体を覆う可撓性シート又は膜１４６を備えるバルブ１４７を示す。シート１４６は、本体１０１に部分的に添着され、弾性力（バネ力）Ｆ_２＞ｐ１・Ａの時に開口１０２を閉じる。ここで、Ａは、開口１０２の面積を示す。あるいは、圧力差Δｐが以下を満たす時にバルブ１４７は閉じられる。

Δｐ＜Ｆ_２／Ａ （５）

ここで、プラスの圧力差が、本体１０１からシート１４６に向かう方向にかかり、図１１ｂにおいて、プラスの圧力差Δｐ＝ｐ_２を示し、これは、弾性シート１４６からのバネ力Ｆ２を克服するのに十分大きなものである。そしてシート１４６は、ベース１０１から持ち上げられ、空気が開口１０２を通過できるようになる。図１１ｂにおいて、空気の流れを矢印１４８によって示す。

空気を放出するためのバルブ１４７において、シートは、本体１０１の外部に配置しなければならない。開口１０２の内側にシート１４６を有する同様の装置を、チャンバ１２０及び１４０の空気入口バルブ１２５及び１４５に使用することができる。どちらの場合も、ベースからシート１４６に向かう方向の十分に大きな加圧によってバルブが開弁する一方、バルブのパラメータにのみ依存する限界値Ｆ_２／Ａよりも圧力差が小さくなるとバルブは閉弁する。

バルブ１２５，１４５，及び１４７は、図１０ａ及び１０ｂのバルブ１３５として形成することもでき、等式１〜４を使用して、適切な材料及び設計を選択することができる。飲料に接触する材料は、毒性の材料や有害な材料あるいは危険な材料を生成するものであるべきではないことを強調しておく。

図１２ａ〜ｄは、同心チャンバ１２０及び１４０を有する飲料ボトル１００の代替の実施例を示し、ここで、混合チャンバ１４０は、リザーバチャンバ１２０よりも直径が小さい。上部１５０は、リザーバチャンバ１２０を簡単に充填できるよう回して外すことが出来る。上部１５０は、ヒンジで連結された蓋１５１を有する。上部１５０には、アンプル２００の一部ではない飲料チューブを適宜設けることが出来る。

図１３ａ〜ｆは、図４の飲料ボトル１００の使用方法を例示する。図３ａは、図４及び６の実施例としての飲料ボトル１００を示し、ここで、上部１５０は取り外されている。リザーバ容器１２０に水を充填し、上部１５０をその上に螺合する。図１３ｂは、１つ以上のアンプル２００を上部１５０内の適切な空間に配置できることを示す。それらを保持するために、ヒンジで連結された蓋１５１をアンプル２００上に閉じることができる。図１３ｃは、受容装置１０８の上方に位置付けられたアンプル２００を示す。アンプル２００は、まだ破られてはいない。底部１１０を、図１３ｄに示す位置に回転させると、流路１３０によってリザーバチャンバ１２０の開口１２１が混合チャンバ１４０の開口１４１と接続される。この状態で、ボトル１００を、水がリザーバチャンバ１２０から混合チャンバ１４０に流れるように傾けることができる。混合チャンバ１４０を充填したら、流路１３０を図１３ｅに示すように閉じる。図１３ｆにおいて、飲料チューブ２１０をアンプル２００から引き出す。また、この機械的動作によって、アンプル２００からの濃縮物が、既知の量の水又は他の液体を含む混合チャンバ１４０内に放出される。ボトルを振って攪拌すると、濃縮物が混合チャンバ１４０内の液体と混合され、それにより、所定の濃度の既知の物質を含む液体混合物が得られる。図１３ｆにおいて示すように、リザーバチャンバ１２０内には、他のアンプル２００ａと同じ手順を繰り返すのに十分な量の液体がまだ存在している。

図１４は、図３のアンプル２００全体の断面を示す。アンプル２００は、底部２０１ａ及び上部２０１ｂを有する比較的硬い外殻２０１を備え、底部２０１ａ及び上部２０１ｂは溶接されて、液密接合部２０１ｃが設けられている。この容器の底部２０１ａ及び上部２０１ｂは、射出成型により、形状安定性を有するプラスチック、例えばポリプロピレン（ＰＰ）から形成することができる。飲料チューブ２１０は、ガイド２６０内に、軸方向に摺動可能に配置されている。ガイド２６０は、外殻の底部に接続されている。あるいは飲料チューブ２１０を、径方向開口を有するバルブスリーブの内部又は周囲に摺動可能且つ封止するように配置し、飲料チューブが外側位置にある時には液体が径方向開口を介して流れることができ、飲料チューブが内側位置にある時には液体が径方向開口を介して流れることができないようにてもよいことは理解されたい。このような従来の摺動スリーブバルブは、当業者にとってよく知られたものであり、以下に説明する飲料バルブの代わりに、又は該飲料バルブに加えて使用することができる。

飲料チューブ２１０と、アンプルの外殻の上部２０１ｂとは、適切な熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から成形された弾性膜又はベロー２２０によって接続されている。一体型蓋２０１ｂ，２２０の成形プロセスは、２コンポーネント（２Ｃ）成形と呼ばれる。

アンプルの下部２０１ａは、底２０３に、セクション２０６を有する。セクション２０６は厚さが薄く、飲料チューブ２１０に所定の圧力を加えることによって、底の２０５で示す孔を押し開けることができ、それによって、内容物が混合チャンバ１４０に、又はボトル１００（図１及び４）内の１２０で示す液体リザーバの一部に全て流れ込むように容器を開けることができる。あるいは、飲料チューブをまず押し込むのではなく底部２０１ａから引き離すことによって、且つ／又は、シール２０６を、飲料チューブ２１０を移動することによって孔２０５から取り外すことができる蓋にすることによって、シール２０６を破る、すなわち孔２０５を開けるようにしてもよいことは理解されたい。厚さの薄いシール２０６は、開口２０５上に溶接又は接着された箔とすることができ、また、シール２０６を破る、すなわち、孔２０５を開けるために飲料チューブ２１０を介して力を伝えるための当該技術分野において既知の任意の手段を本発明と共に使用することができる。

図において、製造工程の一部として基材を注入するための別の充填孔２０７が、底に示されている。そしてこの孔を、拡散防止（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｉｇｈｔ）箔、例えば、開口に溶接又は接着されるプラスチック又はアルミニウム製の箔によって封止する。孔２０５及び２０７を同じ孔としてもよいこと、すなわち、アンプルを開口２０５を介して充填して封止するようにしてもよいことは理解されたい。

図１５ａ及びｂは、図の左側の孔２０７を介して基材又は濃縮物を注入する準備ができた、装着又は溶接されたアンプルを示す。図１５ａは、図１４のアンプルの底部を示す。図１５ｂにおいて、アンプルは、その底部を上側にして位置付けられ、開口２０７を介して基材を充填することができる。

図１６ａ〜ｃは、販売の準備ができたアンプルを例示する。アンプルには、この場合、頂部に保護箔２３０が、底部に保護箔２３１がそれぞれ設けられている。保護箔２３０，２３１は、アンプルに溶接又は接着されて使用前に容易に剥がすことができるプラスチック又はアルミニウムから作ることができる。

使用時、アンプル２００を、その適合した空間、例えば図１及び２に示すような飲料ボトルの上部１５０内における、アンプルがその外面及び底面で支持される規定の空間に配置する前に、保護箔２３０，２３１を引き剥がす。

そして、アンプルの底の中央部が、アンプルの底２０３と円形状底面との間を封止する同心シール１０８に当接し、飲料チューブを押下すると同心シール１０８がアンプルから引き剥がされる。底が貫通すると、連続的な圧力によって、アンプルの内容物がボトルの液体リザーバに流入するのに十分に大きな開口が確保される。

アンプルが空になると、飲料チューブを上側位置に引き出すことができ、そこでＴＰＥ膜が裏返されて新しい「安定」位置を得る。

図１７は、飲料チューブが外側位置にある状態の図１４及び１５ｂのアンプルを示す。図１７において、飲料チューブ２１０は、スナップロックによってシール／蓋２０６に係止されている。これにより確実に、開封又は穿通時にアンプルから引き剥がされるシール２０６がボトル内に落ちないようにすることができる。ガイド２６０は、基材をボトル内に流し込む時にアンプル内に残る基材をできるだけ少なくし、また、ボトルから飲む際にアンプルがよく乾くのを確実にするために、その側壁に開口２６１を有している。

例えば、径方向に広がる肩部に当接する径方向突起といったストッパによって、バルブスリーブ内での飲料チューブ２１０の軸方向移動を制限する。これにより、飲料チューブ２１０を、外殻の底部２０３から最大の距離まで引き出すことができ、それ以上は引き出されない。この図は、飲み口がどのようにその外側位置で止まるかを示す。

長手方向案内スロット又はガイド（筒状のガイド２６０に示すような）によって、バルブスリーブに対する飲料チューブ２１０の回転がロックされ、飲料チューブ及びバルブスリーブの周方向の隆起／溝によって、飲料チューブが外側位置にある（飲料バルブが開弁している）時、及び飲料チューブが内側位置にある（バルブが閉弁している）時の触覚フィードバックを、使用者が確実に得ることができる。

飲み口２１１は、内側（図１７では下側）に軽く押すことによって、閉じる（封止する）ことができる。バルブは封止されるが、係止溝を越えて完全に押し込まれることはない。これによって、ボトルが完全な封止を必要としない場合に、より容易に開閉することができるようになる。例えば搬送中に飲み口をより良好に係止するために、左側の図に示すようにスナップロックを作動させる、すなわち、飲み口の内側のスナップロックの隆起が飲料チューブ２１０の係止隆起を越えるように、飲み口を飲料チューブに対してより強く押し込むことができる。適宜、又は、ボトルが空になった場合には、ボトルが場所を取らずに一般的なプラスチック廃棄物として廃棄できるように、飲料チューブをその下側位置に押し戻すことができる。容器の底部にある案内リブによって、飲料チューブ２１０及び／又はバルブスリーブ２６０を止める。またこれらのリブによって、飲料チューブ２１０が中央に当たり容器中央の孔に入るのを確実にできる。案内リブからは、アンプルを完全に空にできるように、軸方向開口によって液体が排出される。

図１〜９に示す受容装置は、図１４〜１７に示すアンプルとの関連で説明したようにシールとすることができる。勿論、アンプル２００に雄部を、ボトル２００に雌部を設けることも可能である。あるいは、受容装置１０８が、シール２０６とすることができる膜を貫通する又は裂くのに適した先端、チューブ、又はカニューレを備えてもよい。

リザーバチャンバ１２０及び混合チャンバ１４０との関連で上述したように、場合によっては、内容物を混合チャンバ１４０に流し込む際に空気をアンプル２００に流入させる必要がある。この空気を受容装置１０８を介して供給できると、アンプル２００を、各アンプルに空気入口バルブを設けることなく可能な限りシンプルかつ廉価に製造することができるため有利である。しかしながら、濃縮物が粉体である、或いは、アンプルと混合チャンバとの間において膜又は箔が完全に又は部分的に剥がされる代替の実施例では、アンプル２００に別体の空気入口を設ける必要はない。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの液体リザーバ（１２０，１４０）と、少なくとも１つの交換可能な基材アンプル（２００）と、及び前記基材アンプル（２００）と前記液体リザーバとの間の耐液性のシール（２０６）を破る手段とを有する飲料ボトル（１００）において、
   前記基材アンプル（２００）が、先端に飲み口（２１１）を有する飲料チューブ（２１０）を備え、
   前記飲料チューブ（２１０）が、液体が前記液体リザーバ（１２０，１４０）から前記飲料チューブ（２１０）の内部に流れることができない内側位置と、液体が前記液体リザーバ（１２０，１４０）から前記飲料チューブ（２１０）の内部に流れることができる外側位置との間を、前記アンプル（２００）に対して軸方向に変位可能に配置されていることを特徴とする飲料ボトル。
2. 前記飲料チューブ（２１０）が、該飲料チューブを一時的に閉じるようになっている少なくとも１つの飲料バルブを備えることを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
3. ボトル本体（１０１）に取り外し可能に取り付けられた上部（１５０）を備え、
   前記上部（１５０）が、少なくとも１つの基材アンプル（２００）用の空間を含むことを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
4. 前記液体リザーバ（１２０，１４０）が、基材アンプル（２００）とリザーバチャンバ（１２０）との間に配置された混合チャンバ（１４０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
5. 前記混合チャンバ（１４０）が、前記上部（１５０）の内部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の飲料ボトル。
6. 前記混合チャンバ（１４０）が、前記ボトル本体（１０１）の内部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の飲料ボトル。
7. チェックバルブ（１３５，１４７）が、前記リザーバチャンバ（１２０）と前記混合チャンバ（１４０）との間に配置されて、前記混合チャンバをある分量の液体を供給するために使用することができることを特徴とする請求項５又は６に記載の飲料ボトル。
8. 前記液体リザーバ（１２０，１４０）が、該液体リザーバ（１２０，１４０）の容積を小さくするようになっている可撓性壁（１２２）を有し、
   前記液体リザーバ（１２０，１４０）が液体のための出口を有することを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
9. 前記本体（１０１）に対して液密に取り付けられた底部（１１０）であって、流路（１３０）が前記リザーバチャンバ（１２０）と前記混合チャンバ（１４０）との間の流体接続を確立する開位置と、前記流路（１３０）が前記リザーバチャンバ（１２０）と前記混合チャンバ（１４０）との間の流体接続を確立しない閉位置との間で回転可能な底部（１１０）を備えることを特徴とする請求項６に記載の飲料ボトル。
10. 前記上部（１５０）が、前記ボトル本体（１０１）に対して、前記ボトル本体（１０１）の主軸回りに回転可能であり、
    前記基材アンプル（２００）を、前記液体リザーバ（１２０，１４０）への開口に回転させることができることを特徴とする請求項３に記載の飲料ボトル。
11. 前記シール（２０６）が、前記飲料チューブ（２１０）を介して加えられる力によって開けられるようになっている、前記基材アンプルの底（２０３）の一部であることを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
12. 前記基材アンプル（２００）が、前記飲料チューブの外面及び前記基材アンプルの外殻（２０１）に対して添着された可撓性且つ液密のベロー（２００）を備えることを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
13. 前記基材アンプル（２００）が、フィルタ及び／又は他の浄水手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の飲料ボトル。
14. 消費用の飲料ボトル（１００）に所望の量の液体を供給する方法において、
    前記飲料ボトル（１００）内に少なくとも１つの交換可能な基材アンプル（２００）を配置する工程と、
    少なくとも１つの液体リザーバ（１２０，１４０）に所望の液体を充填する工程と、
    基材アンプル（１２０）と前記液体リザーバ（１２０，１４０）との間のシール（２０６）を開封する工程と、
    飲料チューブ（２１０）を前記アンプル（２００）から引き出す工程と
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記混合チャンバ（１４０）を充填する工程が、前記リザーバチャンバ（１２０）と前記混合チャンバ（１４０）との間の流体流路（１３０）を手動で開閉する工程を含む請求項１４に記載の方法。

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