JP6945051B1 - 熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトル - Google Patents

Abstract

【課題】口をつけて飲んでも、唾液中に多い口腔内細菌やウィルスなどが飲み口で繁殖することによる食中毒、感染などの問題が発生することが無いようなキャップを使用したペットボトルを提供する。【解決手段】ペットボトルのキャップ部の上表面３または横側部に飲み継ぎ分の複数の飲み口を設ける。根元を蛇腹とする小口キャップ付きチューブ１１の接続で、上表面３には５個、横側面には飲料溜まり部を介して８個までの新鮮な飲み口が可能である。【選択図】図９

Description

本発明は、ペットボトルの飲み残した飲み口から時間とともに口腔内細菌が増殖することから、飲み残した飲み口に再度触れないよう、飲み口を複数とするもので、キャップの上部または横側部に飲み口を設けたキャップとしたペットボトルに関する。

開栓したペットボトルの飲み口は、いくらキャップを閉じても時間とともに菌やウィルスが増殖する。一気飲みしないなら、まずは、口を直接触れないで飲むことが考えられるが、それはむつかしいので、２つ以上に分離した飲み口を有することが望ましい。特許情報プラットフォームでキーワードがペットボトル、キャップ、２個で検索したところ２４件あり、（特許文献１）は、キャップに２つのストロー穴を設けるものだが、挿入穴あけを要する。（特許文献２）は、ペットボトルの底部を突き合わせて２分けするものだが縦に置けないので安定が悪い。（特許文献３）は、２種類の液体をペットボトル中の仕切壁で分離するものだが、本願は１種類の飲料液体を対象としているので仕切壁がない。

特開２００３−１４６３５１号公報 実登３０８０９４１号公報 実登３００１５９７号公報

東京オリンピックが来る。新型コロナウィルスの猛威がある。また暑い夏がくる。熱中症対策として、こまめに水分補給することが提唱されている。しかし、ペットボトルに口をつけて飲み、そのままキャップをすると長時間の後では危険であると警鐘されている。新型コロナウィルスも鼻の奥、喉の奥、さらには唾液で増殖するといわれている。すなわち、キャップを閉めても口腔内細菌、唾液のウィルスがやがて繁殖し食中毒、感染などの病状をもたらす危険性がある。例えば５００ｍｌのペットボトルでは、中身すべてを飲み干すのが望ましいが、量が多いので２回分け以上となる。２５０ｍｌのペットボトルも販売されているが物足りない。コップに注げばよいのだが、屋外ではコップを持ち歩くのが面倒である。プッシュポンプ式のキャップも考えられるが、面倒であるし、同じ飲み口では衛生的といえない。飲み口から口を離して飲めばいいのだが、顔を上向きにする必要がある。飲み口の断面積が大きいのでなだれ込む量が多く、いきなり要領を得るのが困難である。要領が悪ければ当然、顔や衣服に落ちてあわてることは目に見えている。飲み口の断面積を小さくすることでこぼさず、口をつけないで上を向いて飲めると考えがちだが、これも最初の出だしをうまくとらえる要領を得るまで濡れる覚悟が必要だ。
２０１３年７月の細菌増殖の実験がある。エフシージー総研が検証実験を行い、５００ｍｌのペットボトルで５歳女児に２時間おきに３０〜５０ｍｌを飲んでもらい、一般細菌数の増加を調べた結果では、２時間後にはすでに菌が発見され、それ以降は増加が加速されるとされる。４〜５時間を目安に飲み切ることと推奨され、羽鳥慎一のモーニングショーでも紹介されている。そこで、何口で飲み干すかであるが、夏季は、汗をかくので比較的少ない数だが、季節が落ち着くと飲み口数が多くなる。ただ、夏季でも少しずつ、ちびり、ちびり飲み継ぐことが考えられるので独立した多くの飲み口を用意する必要がある。４時間程度で増殖するといわれているので最低２，３回飲みの対応は必要である。午前中で半分、午後で半分飲みとすると、飲み口は別々の２口が必要となる。子供では、３０ｍｌずつで飲み継ぐとすれば５００／３０＝１７回、大人では一口５０〜１００ｍｌずつで飲み継ぐとすれば別々の５〜１０回分の飲み口が必要になる。
ここでは、ペットボトル本体、そのねじ山を利用し、キャップの上部または横側部に飲み口を増やしたキャップとすることとすれば、複数の飲み口を設ける課題を解決できる。こうすることで、飲料を充填する生産工程で本発明の飲み口を有するキャップとすればよいだけなので、工場の自動工程を変えなくて済むメリットがある。また、外出用として、本願のキャップを携帯し、市販のペットボトルのキャップと取り替えても良い。ただし、再使用のために帰宅後はその都度洗浄する必要があるし、携帯時には、キャップの下側にゴミ等の侵入防止の栓、蓋を装着する必要がある。

まず、ペットボトル本体、ネジ山を利用し、キャップ部の飲み口を２口または３口とする。第１キャップの上部天板を貫通させるとともに、横側部材の外表面部にねじ山をつけて第２キャップとし、さらには第２キャップの上部天板も貫通させるとともに、第２キャップ横側部材の外側表面部にねじ山をつけて第３キャップとすることとすれば、複数の飲み口を設ける課題を解決できる。第１キャップの液止めリング部は残して貫通させる。第２、第３キャップでは供回りが想定されるので、重ねた上キャップを薄くする、キャップ表面の粗度を変える、ねじ山の摩擦抵抗を小さくする、ねじ山のピッチ、勾配、ねじの深さ、幅を変える、逆回しねじとする、いたずら防止の下段の切断部抵抗を変えるなどがある。さらには、同様に第３キャップを利用して飲み口を４口に増やすことも可能であるが供回り防止方法とかが複雑になる。
以上は、３口まで増やすことができるが、小口に分けて飲みたい人、子供、女性にはもう少し飲み口が欲しいところ。

そこで、キャップの上部や横側部にさらに飲み口数を増やす方法を考える。キャップの飲料漏れ出し防止の液止めリング部を残したリング内径は１９ｍｍである。その内側の天板に貫通の穴を設ける。最大径は１９ｍｍだが多く飲み口を得る場合、狭い表面積に数を増やすとなると飲み口を小さくする必要がある。大まかな目安の設定として、飲み口をストローと同じ径６ｍｍ、そこには飲み口ごとに小口キャップ付きチューブを付ける。大まかに、キャップの外径２９ｍｍ、小口キャップの外径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍとして検討する。キャップ中心部に６ｍｍの穴、そこに円筒を立ち上げ、接続する小口キャップ付きチューブを放射状、または環状に並べるとする。６＋１０＋１０＝２６＜２９で可能である。６ｍｍ円の円周はπ×直径=１８．８４ｍｍで、６ｍｍのチューブを接続するなら１８．８４／６＝３、すなわち円周周りには放射状に３個の小口キャップ付きチューブを接続できる（図４）。さらに飲み口を増やすために２股の小口キャップ付きチューブを考える。小口キャップを環状に並べるとして、中心の円周長がπ（２９−２＊５）＝５９．６６ｍｍなので、２股の小口キャップ付きチューブを２個配置すると根元長さで２＊６＝１２ｍｍを占める。５９．６６−１２＝４７．６６なので、１０ｍｍ高さの小口キャップは４個まで何とか並べることができるが、狭い円上にははみ出してしまう。また、立ち上げた円筒に放射方向の扇形の箱、袋状の飲料溜まり部を設け、両側に設けた小穴に小口キャップ付きチューブ接続する。直接接続した小口キャップ付きチューブを加えて、２股の場合の飲み口数以上の３口が表面上にスマートに確保できる（図７）。多少は、はみ出すか、拡張を要するかだが許容するかどうかは別の判断の問題である。

続いて、キャップの液止めリング部を残したその上部に空間高さを取ってキャップ天板を設け、上表面や横表面に飲み口数を増やす方法を考える。小口キャップ付きチューブの根元部には蛇腹を設けると変形吸収性が上がるといえる。

前者のキャップの上表面の水平面上では、市販の本来キャップのサイズをそのままとして直径が２９ｍｍ、小口キャップの直径が１０ｍｍ、設置中心は２９−１０＝１９ｍｍの円周上にあるとすると、その円周長はπ＊１９＝５９．６６ｍｍで小口キャップが径１０ｍｍなので５９．６６／１０＝５個まで平表面上に立てた小口キャップを計算上設けることができる（図７）。ただし、小口キャップを回す隣接との余裕、穴による部材欠損の強度への影響を考慮する必要がある。ややはみ出してもよしとするなら表面天端を横にやや拡張するとして５口は設置できる。また、表面を饅頭状に盛り上げるとすれば、２口では合掌造り台状に、３口では３角錐台状に、４口では四角錐台状にした斜面に設けることとなる。ここでも天端面を水平方向に拡張すれば５口まで可能といえる。ほぼ同じであるが、小口キャップが斜面に直角とすれば突起が円表面積に収まらないので、水平面に設置したほうが損傷上は優れるといえる。

後者の横側外表面の円周部材上に増やす場合は、より多く設けることができる。従来キャップの外径が２９ｍｍなので円周長はπ×直径＝９１．０６ｍｍで、１０ｍｍの小口キャップが計算上、９１．０６ｍｍ／１０ｍｍ＝９個ほど設置可能である。キャップ間の離隔を考慮すると、円周上に、または円周を８角形状にしたとして８口程度までに設けることができる。さらに、円の半径を１．５ｍｍ膨らませると、π＊（２９＋２＊１．５）＝１００．４８で、計算上ではキャップの横外側の円周沿いには、１０個まで可能であるといえる。小口キャップの並べ方は、円の横外側において、環状と放射線状とする２つの方法がある。いずれの場合も、ペットボトルの飲み口の液止めリング部の天端とキャップの天材の間を、その円周上を乗り越えて飲料が外側に通過する必要がある。キャップの天材裏と液止めリング部との通過空間高さの確保、外側への通過断面積の確保が必要になる。６ｍｍ径の小口飲み口の断面積はπ＊６＊６／４＝２８．２６ｍｍ２なので、この通過量を通過空間高さｈで確保すると、ｈ＊π×直径＝ｈ＊π＊（２２＋２９）／２＝２８．２６から、ｈ＝０．３５３≒０．５ｍｍほどで、キャップの天材裏と液止めリング部との通過空間高さ、外側への飲料通過高さが確保できる。

小口キャップを外側円周状、環状に並べるとすると、飲料溜まり部、基地を外側につくる必要がある。小口キャップを円周方向に５個並べるとして、外側の飲料溜まり部の入り口幅を１０ｍｍとして飲料が通過するには２８．２６／１０＝２．８２６≒３ｍｍほど飲料溜まり部の入り口高さを確保する必要があり、その奥の飲料溜まり部に飲料の量を供給しなければならない。そこから６ｍｍのチューブ穴を介して小口キャップをキャップ外側の円周沿いに沿わせていく。ただし、並べすぎると小口キャップを取り出しにくくなるので、
４個とすれば余裕ができる。当然小口キャップ付きチューブのチューウ長を長くする。飲料溜まり部も２個でよく、６ｍｍの小穴もその両側に設けることができるので効率は良くなる。

一方、小口キャップをキャップの外側に放射状に突出する場合は、キャップの円周外側の円周沿いに溝を設けて、飲料溜まり部として飲料の量を供給しなければならない。溝の幅をｂ、溝の高さを１０ｍｍとすれば、円周の合計でπ＊直径＊ｂ＊１０＝π＊２９＊ｂ＊１０＝２８．２６で、ｂ＝０．０３１ｍｍとなる。キャップの外側面と円周状に沿う溝との離隔、すなわち溝の必要幅は、天材との飲料通過高さと同じく０．５ｍｍで十分である。ただし、溝には、補強のための隔壁を設けるのが望ましい。
長短比較では、小口キャップを円周沿いに並べると取り出しや、キャップを回しにくくなる短所がある。ただし、長所は逆に傷つきにくい。一方、円の放射線状に突出させて並べると、花びらのように先端部で開きができるので取り出し易い、回し易いの長所がある。ただし、短所は突出したそのままでは小口キャップが傷つきやすい。
これら小口キャップを保護するため、小口キャップが垂れないよう外れないように保持する位置ホルダー、小口キャップの外形をくり抜いて連ねる外型枠、いたずら開封防止のための小口キャップの回転を止める小口キャップ間をつなぐ連結材、またはクッションとなる小口キャップ外回り連結リングを備えると効果的である。そのほか、全体的形状に丸みを持たせることも有効である。キャップに多くの飲み口数を設けることには限界があるので、足らずをペットボトル内部に数本のストロー挿入で併せて補うことで、多数の飲み口に対応することも選択できる。

このような課題を解決するために、本発明の熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトルは、ペットボトル本体、ネジ山を利用し、キャップの上部または横側部に飲み口を増やしたキャップとしたことを特徴とする。

また、本発明の熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトルは、前記キャップの飲み口を２口または３口とするもので、第１キャップの上部に貫通させるとともに前記第１キャップ横側部材の外側表面部にねじ山をつけて第２キャップとし、さらには第２キャップの上部にも貫通させるとともに前記第２キャップ横側部材の外側表面部にねじ山をつけて第３キャップとしたことを特徴とする。

また、本発明の熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトルは、前記キャップ天板に飲料通過の貫通小穴を設け、そこに、小口キャップ付きチューブを直接接続、もしくは立ち上げた円筒管、放射状の飲料溜まり部を介して小口キャップ付きチューブを接続したことを特徴とする。

また、本発明の熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトルは、前記キャップの横側部に小口キャップ付きチューブを接続するもので、キャップの液止めリング部の円周上の天端とキャップ天材裏面との間に飲料通過の空間高さを確保するとともに、飲料溜まり部をキャップ横側部の円周沿いの溝、または円周の放射方向の袋に設け、前記飲料溜まり部に放射方向または円周沿いに小口キャップ付きチューブを複数接続するとしたことを特徴とする。

また、本発明のペットボトル用の熱中症および新型コロナウィルス対策の携帯用キャップは、段落（００１２）から段落（００１５）までのいずれかに記載のキャップであって、ペットボトルの開栓後に、ペットボトル本体のキャップに換えて取り付けることができることを特徴とする。

複数の飲み口を有することを可能としているので、熱中症対策、新型コロナウィルス対策として、飲み継ぎがなく新鮮な飲み口で飲め、細菌、ウィルスの培養、増殖それによる食中毒、感染の心配をしなくて済む。大人から子供までの飲み口数のニーズに対応できる。飲料充填の自動生産工程で飲み口の多いキャップを取りつけるだけなので、新たな設備投資を必要としない。流れ作業工程に新工程を挿入しないので工程遮断がなく、経済的に熱中症、新型コロナウィルス対策ができる。ペットボトル本体、ねじ山を利用できるので効果抜群である。飲み口の多いキャップは別途に製作することは言うまでもない。
ペットボトルの中の飲み物は、スポーツドリンク用、お茶、ジュース、コーヒー用と多種多彩で、季節により、中身量により一度に飲む量が異なり、屋内外でも異なる。女性はしとやかに飲みたいし、小児は一口の量が少ない。無理に口を離して顔や衣服に飲料を浴びることもなくなる。飲み口の多いキャップとなるので多様なニーズに対応できる。
複数の飲み口を設けたキャップであるが、それほど嵩張らないので、ペットボトルのケース箱詰めの支障、自販機からの落下時の破損が少ない。携帯用には、必要な飲み口数の好みのマイキャップを選べば重宝できる。いずれの場合も、個人的に飲み口をさらに求めるならストローを用意すれば満足できる。

飲み口２つとなる第２キャップとした断面図 飲み口３つとなる第３キャップとした断面図 小口キャップ付きチューブa、長チューブとした小口キャップ付きチューブｂ、２股とした小口キャップ付きチューブｃ、根元には蛇腹 キャップの液止めリング部より内側の天板に小穴を明け、上に円筒突出部を設け、３本の小口キャップ付きチューブを放射状に取り付けた平面図 図４の２本とした場合の断面図 図４の円筒突出部に２股の小口キャップ付きチューブを取り付け、飲み口２個を環状に配置した平面図 図４の円筒突出部に、放射方向に扇形の箱、袋の飲料溜まり部を設け両側に小穴を設け小口キャップ付きチューブを取り付け、直接取り付けた小口キャップ付きチューブと合わせて、飲み口３個を配置した平面図 キャップの液止めリング部の上に空間高を確保したキャップ天板を設け、そのキャップ天板に５個の小穴を明け、５本の小口キャップ付きチューブを立てに取り付けた平面図 図８を４本とした場合の断面図 ペットボトルの液止めリング部の上とキャップ天板裏面との間に、飲料が外側に通過するための空間高さを確保し、外側円周沿いに設けた溝の飲料溜まり部と、放射状の突起となる８本の小口キャップ付きチューブを接続した平面図 図１０の断面図 図１０の空間高さを確保し、放射状に設けた袋の５箇所の飲料溜まり部と、そこの横小穴から円周沿いに５本の小口キャップ付きチューブを接続した平面図 図１２を４本とした場合の断面図

同じ表面積の中で飲み口の数を増やすとなると、本体飲み口の内径２２ｍｍでなく、飲み口数分や必要に応じてキャップの直径を小さくする必要がある。密集過ぎないためにはある程度、天端面を拡張することもやむを得ない。ただし、ペットボトル本体の直径７０ｍｍ以下とし、高さもキャップ高さの２倍までをかさ上げの上限、目途とする。最終的には総合的に判断する。
飲み口が多くするためには、小穴に挿入でき、長さが調節でき、根元には自在に曲げられる蛇腹付きとした小口キャップ付きチューブが有効性を増す。本来キャップの外径は２９ｍｍ、高さは１４ｍｍとする。小口の飲み口径は市販ストローの６ｍｍ程度であれば飲みごたえに不満はないと考えられる。そこに取り付く小口キャップの外径は１０ｍｍ、高さを１０ｍｍとし、ここでは簡易のためキャップの表面積に収まるかどうか、本数を概略を検討する。小口キャップの取り付くキャップの表面積、キャップ横側面の円周長などが基本要素である。ただし、小口キャップといえど円周沿い、環状方向には、１０ｍｍの直径、１０ｍｍの長さの円柱体なので、配置しにくい。わずかなそれらのはみ出しは、キャップ制作時に拡張含みとすることで補うことができる。
実際には、小口キャップ付きチューブの穴に接続する根元部は、伸ばし、吸引して飲む場合に、ある程度自在に伸縮し、角度を変え曲げることができることなどの柔軟性が必要で、チューブの根元部には曲げ、伸縮の変形を吸収する蛇腹があることが望ましい。ただし、概略検討ではその長さを省略している。

キャップ部を第２キャップ、第３キャップとするには供回り対策が必要である。上キャップ材を薄くする、指で回すキャップ表面の粗度を変える、ねじ山の摩擦抵抗を変える、ねじ山のピッチ、勾配、ねじの深さ、幅を変える、逆回しねじとする、いたずら防止のための切断せん断抵抗を変えるなどがある。いずれにしてもキャップは、回して開栓するため、キャップ上表面に１回目、２回目、３回目の回す方向を示す矢印、その番号１、２、３をマーク印字するのが望ましい。途中となる第１キャップ、第２キャップの天板は、当然、飲料通過のため天板をくり抜いた貫通形になる。ただし、液止めリング部は、漏れ出し防止なので残しておく。

単純にキャップの液止めリング部の内側の円天板を利用するには、貫通穴を設ける必要がある。６ｍｍの貫通小穴とすればそのまま高さ７ｍｍ程度突出させた円筒を設け、そこに、１０ｍｍ径、１０ｍｍ長さの小口キャップ付きの６ｍｍ径のチューブを接続する。放射状に３本まで接続できる。２股の小口キャップ付きチューブとすれば１本接続して２個の小口キャップを円周沿いの環状に配置できる。環状に小口キャップ付きチューブを並べるとそれ以上は、円表面積からのはみだしが大きい。環状に沿った形状の小口キャップとすれば円にフィットするといえるが。

キャップの液止めリング部を残した上に離隔空間をとったキャップ天板を設け、天板または天板を盛り上げた斜面部に飲料通過の貫通小穴を６ｍｍとすれば、５個まで設けることができる。そこに小口キャップ付きチュ―ブを立てて接続する。回す余裕や強度から天板をやや拡張することも許容する前提で考える。密集場所では、チューブ根元に蛇腹を設けると、伸縮や、屈折の自由度が高まるので、取り出しや、飲むときの窮屈感がやや緩和できる。

キャップの横側部に小口キャップ付きチューブを接続する場合は、まず、キャップの液止めリング部を残した上に離隔空間をとってキャップ天板を設け、飲料の水平通過の隙間となる空間高さを確保する。飲料溜まり部をキャップ横側部の円周沿いの外側の溝、または円周の放射状方向に袋に設け、飲料溜まり部の溝の外側表面に穴を設け放射状に突出する小口キャップ付きチューブを複数接続する、または袋の飲料溜まり部の横腹に穴を設け円周状、環状に沿わせて小口キャップ付きチューブを複数接続する。

複数とした小口キャップを保護するためには、小口キャップが外れないように位置ホルダー、小口キャップの外形をくり抜いた外型枠、いたずら開封防止のための小口キャップ間をつなぐ連結材、またはクッションとなる小口キャップ連結リングを備えることとする。

また、本発明の熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトル用の携帯用のキャップは便利であるので、市販のペットボトルの開栓後に、本体のキャップに換えて取り付けることができるとするためにねじ山は同じとする。ただし、携帯時に下の断面部からのごみ、異物侵入対策として、キャップ下部に簡単な栓、蓋を設ける。

１．ペットボトルのキャップ
２．飲み口
３．キャップの天板、天端、上表面、上部
４、キャップの横外側、横側部
５．ねじ山
６．液止めリング部
７．第１キャップ
８．第２キャップ
９．第３キャップ
１０．飲料通過の穴
１１．小口キャップ付きチューブ
１２．チューブ根元の蛇腹
１３．６ｍｍ径の立ち上げ接続穴
１４．立ち上げ円筒部
１５．２股の小口キャップ付きチューブ
１６．飲料通過の隙間、空間高さ、溝への幅部、袋への入口部
１７．外側への飲料通過の隙間、空間高さ
１８．キャップ横外側の円周沿いの溝の飲料溜まり部
１９．溝の外側部の小穴に放射状に接続する小口キャップ付きチューブ
２０．キャップ横外側の放射状の袋の飲料溜まり部
２１．袋の横腹の小穴に接続する円周沿いの小口キャップ付きチューブ
２２．外回り連結リング
２３．小口キャップの外形をくり抜いた外型枠
２４．扇形の箱、袋の飲料溜まり部
a ．小口キャップ付きチューブ
b ．小口キャップ付き長チューブ
c ．小口キャップ付き２股チューブ

Claims (1)

1. ペットボトルの飲み口部において、先端を飲み口とし根元を蛇腹１２とした小口キャップ付きチューブ１１を複数に接続するもので、キャップ天板３の中央部に接続穴１３を１個設け、立ち上げた１本の円筒管１４の円周上に設けた貫通小穴に、前記チューブを放射状に接続することで飲み口を複数とし、または前記貫通小穴に扇形の箱、袋の飲料溜まり部２４を接続し前記飲料溜まり部に設けた貫通小穴に、前記チューブを横向きに接続することで飲み口を複数とし、あるいはキャップを貫通して上に新たなキャップ天板３を増設することとし、前記新たなキャップ天板３に、飲料通過の貫通小穴１０を設け、前記チューブを縦向きに接続することで飲み口を複数とし、またはキャップを貫通して上に飲料通過の空間高さ１７を確保する新たなキャップ３を設け、前記新たなキャップ３の横側部４の円周沿いの溝の飲料溜まり部１８に貫通小穴を設け、前記チューブを放射状１９に接続することで飲み口を複数とし、またはキャップを貫通して上に飲料通過の空間高さ１７を確保する新たなキャップ３を設け、前記新たなキャップ３の放射状の袋の飲料溜まり部２０に貫通小穴を設け、前記チューブを円周沿い２１に接続することで飲み口を複数とし、
   いずれも、貫通小穴を貫通せず外側のみに接続した小口キャップ付きチューブを有するキャップを具備することを特徴とする熱中症および新型コロナウィルス対策ペットボトル。
   

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