JP7418604B2 - 湿潤流体リザーバを備える圧力逃し弁 - Google Patents
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Description
図1のように、ここに示す包装11の例は、乾式焙煎コーヒー21などの消耗品を保持するために使用される種類のものである。「ピローバッグ」のように呼ばれる、これらの種類の包装11は、柔軟さと、倒れうる壁または壁群23を有している。これらの種類の包装11は、コーヒー21または別の材料が充填されると、閉じられるかまたは密閉される。そのような包装は、コーヒー21または他の材料がそこから取り除かれると、再び閉じることができる。挽かれた焙煎コーヒーなどのガスを発生させる材料によって包装11の内部で生成されるガスは、包装11の壁または壁群23を膨張させ、消費者にとって魅力的でない膨張した外観を呈する可能性がある。膨張した包装11の拡張された体積サイズは、複数の包装11を単一の箱に保持する際、または包装11を食料品店または家庭の棚に保管する際に、困難になりうる。
ここで図1から7および9から11を参照して、圧力逃し弁10、10aの実施形態の構成品を説明する。例では、弁10、10aの構成品は、通気口35を有する基部33、基部33に隣接して通気口35を覆う(例えば、上にある)ドライストラップ37、基部33とドライストラップ37との間の湿潤流体17およびカバー39を含むことができる。湿潤流体リザーバ15を含むテクスチャ面13は、ドライストラップ37上、基部33上、またはドライストラップ37と基部33の両方にあってもよい。図11に示される弁10aはドライストラップ37と基部33aの両方の表面13、13aを有する弁の例を示している。リザーバ15は、弁10および弁10a内の湿潤流体17の保持に寄与し、弁10、10aからの湿潤流体17の移動(すなわち、「漏出」)を最小化または回避する。弁10、10aは、ここに記載される他の構造を含んでもよい。
次に、図3から7および10を参照すると、弁10は、例として、外層と考えることもできるガス不透過性基部33を含むことができる。基部33は、基部33を通って包装11に入る雰囲気の通過を遮断するガス不透過性材料であるべきである。簡略化および便宜上、同様の参照符号は、各基部33、33aの同様の部分を示すために使用される。各基部33、33aは、圧力逃し弁10を構成することができ、例えば以下に説明する接着材41によって包装11に直接取り付けることができる一種のプラットフォームを提供する。本明細書で使用される「基部」という用語は、広い意味を有することを意図しており、例えば、基部33、33aなどの材料の単一層の基部、一緒に接合された複数の層のラミネート、フィルタ要素を有する一以上の複数の層、または弁10、10aのための他の支持構造を有するように構成できる。
ここで図4から5および7を参照すると、基部33、33aの第2の側47(すなわち、外側部)に接着材41を設けて、基部33、33aおよび弁10、10aの両方を剥離ライナー19上に取り外し可能に取り付けること(図13)、および基部33、33aおよび圧力逃し弁10、10aを包装11に恒久的に取り付けること(図1)ができる。
実施形態では、湿潤流体17との接触に起因する分解および粘着性の喪失(すなわち、粘着性の消失)に耐性のある接着材41を選択することが望ましく、剥離ライナー19および/または包装11の壁群23のような面への弁10,10aの接着を改善することができる。疎油性接着材は、耐油特性を有し、湿潤流体17として共通的に使用されるシリコーンオイル、グラファイト含浸オイル、食品等級オイル、食品等級シリコーングリースなどのオイルベース流体との接触に耐えての優れた粘着特性を有する接着材41の例である。アクリルの接着材41は、所望の疎油性を有するように選択および/または調合できるので、特に好ましい。したがって、疎油性を有する接着材の選択は、リザーバ15と組み合わせて、弁10、10aの性能の向上に寄与できる本発明の別の態様を表す。
次に図2から7および10から11を参照すると、ドライストラップ37は、圧力逃がし弁10、10aを、閉鎖状態と、ガス流路49に沿って通気口35を通ってガスが流れることを可能にする開口状態と、または通気口35を覆って通過する雰囲気または他のガスの流れを遮断する状態と、の間に位置するようにできる。図2、4、6、および10から11を参照すると、これらの図は、ドライストラップ37が通気口35の上にある閉鎖状態の弁10、10aを示している。図3および5は、ドライストラップ37が基部33および通気口35の少なくとも一部から離間された、誇張された開放状態の弁10の例である。閉鎖状態(図2、4、6、および10から11)において、ドライストラップ37は弁10と包装11内に雰囲気が入り込むことを遮蔽する第1位置にある。開放状態(図3および図5)では、ドライストラップ37は、弁10は、包装11から圧力逃がし弁10を通ってガス流路49に沿って雰囲気および周囲環境に出る一方向ガス流れを許容するさらなる位置または複数の位置にある。ドライストラップ37は、例えば、波状の動きによって機能し、個々の気泡を分離して弁10を通って包装11から逃げることを可能にする。湿潤流体17によってもたらされる表面張力は、弁10を通って包装11内への雰囲気の侵入を阻害する気密シールを促進するドライストラップ37を基部33上に保持する。弁10aのドライストラップ37が同じ構造を有し、弁10に関連して説明したような動作をすることは理解されうる。
実施例において、図1から7および13を参照すると、弁10のカバー39は、基部33、33a、33bおよびドライストラップ37の上にある。カバー39は、例えば、接着材71によりドライストラップ37と基部33、33aとに取り付けられる。例として、カバー39は、周縁83、第1の側85、および第2の側87を含む。基部33、33aおよびドライストラップ37の第1の側85は外側と考えられ、一方、ドライストラップ37および基部33、33aと対向するカバー39の第2の側87は、内側と考えられる。
図1から図7、図10から図11、および図13の例を参照すると、ここに記載の種類の弁10、10aは、雰囲気が弁10、10aに入り込むのを完全に遮断するように基部33、33aに対するドライストラップ37の密閉閉鎖を改善する目的の湿潤流体17を使用するように設計されている。図1から7および10から11および13の例では、湿潤流体17は、基部33、33aの第1の側45(すなわち、内側部)および基部33、33aと通気口35の周りのドライストラップ37との前記の密閉閉鎖を改善する表面張力を提供するドライストラップ37の第2の側63(すなわち、内側部)を湿らせる。
湿潤流体17は、ドライストラップ37の下の基部33、33aの第1の側45上、通気口35の完全な周囲、および開口53の間のバリア部分上に堆積されうる。湿潤流体17は、基部33、33aの少なくとも第1の側(すなわち、内側部)45およびドライストラップ37の第2の側63(すなわち、内側部)上に付着して、湿らせて基部33、33aとドライストラップ37との間に、弁10、10aの閉鎖を改善する表面張力を提供する。非限定的な例として、約25平方ミリメートルの面積を有する弁に対して、約1.5マイクロリットルから約2.3マイクロリットルの湿潤流体を使用することができる。
図6から図7および図9から図11を参照すると、弁10、10aは、弁10、10aから離れる湿潤流体17の移動(すなわち「漏れ」)を制限または回避するために湿潤流体17を保持するために設けられたリザーバ15構造を有する一以上のテクスチャ面13を含めてもよい。本明細書で使用される用語「テクスチャ」は、粗いまたはでこぼこした表面または稠度を意味する。リザーバ15を形成するテクスチャを提供するそのような粗さまたは凹凸は、微視的レベル(すなわち、非常に小さい)でありうる。特定の例では、リザーバ15自体は肉眼では見えないが、テクスチャ面13は、肉眼に比較的くすんだ外観を提供するように、光が反射されるのではなく散乱されるつや消し仕上げを提供するようにできる。実施例において、および本明細書で説明されるように、テクスチャ面13は、多くのリザーバ15を含みうる。既に述べたように、簡潔さおよび便宜上、参照符号15は、リザーバ15の代表的なものを示すために使用される。
実施形態では、湿潤流体17(例えば、シリコーンオイル、グラファイト含浸オイル、食品等級オイル、食品等級シリコーングリース、または他の粘性流体)の粘度は、湿潤流体17が弁10から外へ移動するのをさらに低減または排除するために、リザーバ15内の湿潤流体17の保持を改善するように設計および/または選択されうる。より高い粘度の湿潤流体17は、より低い流速を有し、弁10から移動する可能性が低い。好ましい範囲は約150センチポアズから約200センチポアズであり、約180センチポアズの粘度が特に効果的である。一部のアプリケーションで湿潤流体として使用される食品等級のシリコーングリースは、300,000センチポアズの粘度を持つことがある。湿潤流体17の粘度はまた、弁10の目標開放圧力を調整および選択するために選択することができる。圧力は、湿潤流体17の粘性が高いほど高くなり、その逆も成り立つ。リザーバ15および/または開口53の大きさとの組み合わせにおいて湿潤流体17の粘度は、弁10、10a内の湿潤流体17の保持を高めることができる。
図1から5、7、および13を参照すると、弁10は、カバー39の第1の側85(すなわち、外側部)上にバンパー99、101(「レール」とも呼ぶ)を選択的に含ませることができる。バンパー99、101は接着材103により、カバー39に固定される。接着材103は、前記の接着材41および71として提供される接着材と同一でありうる。バンパー99、101が設けられている場合、ドライストラップ37を隣接する包装および物体から離間させる働きをし、ドライストラップ37が図3および図5の開放位置に移動するのを妨げる可能性のある力がドライストラップ37に加えられるのを回避し、弁10、10aの動作の改善を提供する。
ここで図13を参照すると、便宜上それぞれ10で示される例示的な一連の4つの圧力逃し弁が、剥離ライナー19の断片上に取り付けられて示されていることを示している。弁10aは図13に示されるものと同じ方法で剥離ライナー19にそれぞれ取り付けられる。改良された弁10、10aの利点は、湿潤流体17と剥離ライナー19との間の接触が制限されるか、または無くなることである。
環境に優しい材料が必要とされる特定の「グリーン」用途において、圧力逃がし弁10、10aは、地中で分解する材料で構成される生分解性材料が望ましい。生分解性が望まれる場合、基部33、33a、ドライストラップ37、カバー39、および他の弁10の構成品は、ポリ乳酸、セルロースアセテート、または他の堆肥化可能な材料で作ることができる。
図1から7および10から11を参照して、弁10、10aの例の動作を説明する。動作において、圧力逃し弁10、10aは、最初は、図2、4、6、および10から11に示される状態と同様の第1の、または閉じた状態にある。実施例のこの閉じた状態では、ドライストラップ37の第2の側63は、基部33、33aの第1の側45に通気口35を取り囲んでいる湿潤流体17と当接している。湿潤流体17は、ドライストラップ37と基部33、33aとの間で面接触を提供し、カバー39はドライストラップ37を基部33、33aに対して密封するように付勢する力を提供して通気口35を通るガスの移動を阻止し、雰囲気が包装11に入るのを防ぎ、それによって包装11内のコーヒー21または他の材料の鮮度を保つ。
Claims (20)
- 第1の側と、前記第1の側と反対側の第2の側と、前記第1の側と前記第2の側との間に画定される周縁と、通気口と、により画定される基部であって、前記通気口が前記基部を前記第1の側と前記第2の側との間で貫通する基部と、
前記基部を覆っているカバーであって、第1の側と、第2の側と、前記第1の側と前記第2の側との間に画定される周縁と、前記第2の側において互いに反対側となる両端部たる前記基部に対して固定される対向端部と、有するカバーと、
前記基部と前記通気口の全体を覆うカバーとの間のドライストラップであって、前記基部の前記第1の側に対向し少なくとも部分的に当接するドライストラップと、
前記基部と対向する前記ドライストラップの第2の側の上の、または前記ドライストラップに対向する基部の第1の側の上の、または前記基部の第1の側と前記ドライストラップの第2の側との両方の上の、少なくとも一の微視的なテクスチャ面であって、複数の液体保持リザーバを画定する少なくとも一の微視的なテクスチャ面と、
前記複数の液体保持リザーバ内において前記通気口の全体のまわりに前記ドライストラップと前記基部との間に配置される湿潤流体と、を備える湿潤流体のリザーバを有する圧力逃し弁。 - 請求項1に記載の圧力逃し弁であって、
前記ドライストラップの前記第2の側は前記少なくとも一のテクスチャ面を有する圧力逃し弁。 - 請求項1に記載の圧力逃し弁であって、
前記少なくとも一のテクスチャ面と前記複数の液体保持リザーバとは表面に山および谷を画定し、前記山および谷の間の寸法は0.3マイクロメートルから12マイクロメートルの範囲である圧力逃し弁。 - 請求項1に記載の圧力逃し弁であって、
前記少なくとも一のテクスチャ面は外側部および内側部を有し、少なくとも前記内側部は前記複数の液体保持リザーバを画定する圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
少なくとも前記内側部により画定される前記複数の液体保持リザーバは任意の大きさを有する圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
前記少なくとも一のテクスチャ面の前記外側部と前記内側部とは不規則的である圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
前記少なくとも一のテクスチャ面の前記外側部と前記内側部とは規則的に繰り返されるパターンを有する圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
前記基部と、前記ドライストラップと、前記カバーとは、ポリエチレンと、ポリプロピレンと、ポリエステルとからなるグループから選択される圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
前記少なくとも一のテクスチャ面はつや消し処理の態様を有する圧力逃し弁。 - 請求項9に記載の圧力逃し弁であって、
前記つや消し処理の態様は、化学エッチング、プラズマ処理、レーザ研磨の形式を備えるグループから選択される圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
前記基部と前記カバーと前記ドライストラップとは、それぞれ、前記対向端部の一方から前記対向端部の他方に向かう方向に前記基部と前記カバーとの幅よりも前記ドライストラップの幅が細くなるような幅を有し、接着材により前記ドライストラップを前記カバーの前記第2の側に固定し、および前記ドライストラップの前記第2の側を前記基部に接触させるように前記カバーの前記対向端部を前記基部の前記第1の側に固定する圧力逃し弁。 - 請求項11に記載の圧力逃し弁であって、
前記ドライストラップは、一方の周縁から他方の周縁まで十分に延在する第2方向長さを有する圧力逃し弁。 - 請求項12に記載の圧力逃し弁であって、
前記基部と前記カバーとのそれぞれは一方の周縁と他方の周縁とは揃っている揃い縁を有し、前記ドライストラップは前記カバーと前記基部の両方の前記揃い縁の近くまで十分に延在する長さを有する圧力逃し弁。 - 請求項4に記載の圧力逃し弁であって、
さらに、前記基部の前記第2の側の上に接着材を備え、
前記接着材は、感圧接着材(PSAs)と、熱活性化接着材と、紫外線硬化接着材と、水性接着材と、溶剤系接着材と、ゴム系接着材と、を備えるグループから選択される圧力逃し弁。 - 請求項14に記載の圧力逃し弁であって、
前記接着材は疎油性である圧力逃し弁。 - 請求項15に記載の圧力逃し弁であって、
前記湿潤流体は、シリコーンオイルと、グラファイト含浸オイルと、食品等級オイルと、食品等級シリコーングリースと、を備えるグループから選択される圧力逃し弁。 - 請求項16に記載の圧力逃し弁であって、
前記湿潤流体は、1.5マイクロリットルから2.3マイクロリットルの量の中に含有されている圧力逃し弁。 - 請求項16に記載の圧力逃し弁であって、
前記湿潤流体は、100センチポアズから350センチポアズの粘性を有する圧力逃し弁。 - 請求項18に記載の圧力逃し弁であって、
前記通気口は、複数の開口部および複数の隔絶部により画定される圧力逃し弁。 - 請求項19に記載の圧力逃し弁であって、
前記複数の開口部を画定する前記複数の隔絶部は0.020インチ(0.508ミリメートル)以下だけ離れている圧力逃し弁。
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