KR100656991B1

KR100656991B1 - 내압측정용 병마개

Info

Publication number: KR100656991B1
Application number: KR1020050117317A
Authority: KR
Inventors: 김호선
Original assignee: (주)피스코엔지니어링
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2006-12-14

Abstract

본 발명은 내압측정용 병마개에 관한 것으로, 병마개 본체(10)와 한 쌍의 걸림부재(30,30')가 상호 나사산 체결되어서 병(B)의 목부분에 고정되고, 가압부재(20)가 병마개 본체(10)에 상하방향으로 직선 왕복 이동가능하게 나사산 체결되며, 가압부재(20)에 안착되어진 밀봉링(S1)이 가압부재(20)에 의해서 축중심을 기준으로 외곽방향으로 벌려져서, 밀봉링(S1)이 병(B)의 목부분 내주면과 가압부재(20)의 외주면 사이에 끼워진 상태에서 충분한 압력으로 눌려지므로, 기밀유지 기능이 크게 향상되어, 정밀한 내압 측정 실험이 가능하게 되는 효과가 있다.

Description

내압측정용 병마개{Bottle cap for internal pressure measurement}

도 1은 본 발명에 따른 내압측정용 병마개가 병에 설치되어진 상태를 도시한 요부 분해사시도,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 내압측정용 병마개의 작동상태를 설명하기 위한 단면도,

도 3는 본 발명에 따른 내압측정용 병마개의 다른 일예를 도시한 도면으로서, 도 1에 대한 대응도이고,

도 4는 도 3에 도시된 내압측정용 병마개의 단면도로서, 도 2a에 대한 대응도이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -

10 ; 병마개 본체, 10a ; 제1본체,

10b ; 제2본체, 11 ; 가이드구멍,

12 ; 제1체결부, 13 ; 제2체결부,

14 ; 보강링 고정부, 20 ; 가압부재,

21 ; 내압측정용 구멍, 22 ; 제1체결부,

23 ; 밀봉링 안착홈, 24 ; 제2체결부,

30,30' ; 걸림부재, 31 ; 걸림턱,

32 ; 체결부, 40 ; 이탈방지부재

41 ; 스토퍼, 42 ; 스넵 링,

50 ; 걸림부재 연결핀, B ; 병,

B1 ; 돌출부, S1,S2,S3 ; 밀봉링.

본 발명은 내압측정용 병마개에 관한 것으로, 특히 기밀유지기능이 우수한 내압측정용 병마개에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 병에 음식물(주로 음료)을 넣은 후, 병마개를 이용해서 외부로 개구되어진 병의 목부분을 밀봉하게 되면, 외부의 온도나 음식물의 종류, 내부 가스의 누출 등과 같은 여러가지 요인에 의해서 병의 내압이 변화된다.

특히, 페트병은, 가벼우면서도 잘 깨지지 않고, 성형이 용이하고, 가격이 저렴하다는 특성으로 인해서 차츰 그 사용이 늘어나고 있지만, 이러한 페트병은 탄산가스가 페트병 자체를 투과하게 되므로, 페트병의 강도가 충분하고, 병마개와의 체결부분의 기밀이 거의 완벽하게 유지된다고 하더라도, 페트병 자체를 투과하는 탄 산가스의 손실에 의해서 페트병 내부의 압력이 시간이 경과 될수록 작아지게 된다.

이처럼 병의 목부분과 병마개 간의 틈새를 통한 누출이 아닌, 다른 원인으로 인한 내압 변화를 측정하여, 병의 재질에 따른 특성을 파악하기 위해서는 병의 목부분과 병마개 간의 기밀유지가 상당히 중요하다.

그러나, 종래 내압측정용 병마개의 경우에는, 일반 병마개와 마찬가지로, 페트병의 목부분과, 이에 나사산 결합되는 병마개 사이에 밀봉링이 삽입되어진 단순한 구조를 이루고 있어서, 페트병의 목부분과 병마개 간의 기밀유지가 일정하지 못하고 만족스럽지 못하게 되는 문제가 발생된다.

따라서, 종래 내압측정용 병마개를 이용해서 페트병의 내압 변화를 측정하는 경우에는, 측정 데이터의 정확성이 크게 떨어져서 측정 실험 자체를 신뢰할 수 없게 된다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해소하기 위해서 발명된 것으로, 병의 목부분 개구부를 통해서 내부 압력 매질이 외부로 누출되지 않도록 하는 기밀유지기능이 우수한 내압측정용 병마개를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하방향으로 내부를 관통하는 가이드구멍이 형성되고, 가이드구멍의 내주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부가 상단부에 구비되며, 내주면에 나사산이 형성되어서 하방향으로 돌출되는 제2체결부가 하단부에 구비되어진 병마개 본체와 ; 내압측정용 구멍이 내부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부가 구비되며, 밀봉링 안착홈이 하단부의 외주면에 형성되되, 밀봉링 안착홈이 테이퍼 처리되어서 이의 외경이 하방향으로 내려갈수록 점진적으로 확대되고, 외부와의 압력라인 연결을 위한 제2체결부가 상단부에 구비되어, 병마개 본체의 가이드구멍에 상하방향으로 왕복 이동가능하게 삽입된 상태에서, 제1체결부가 병마개 본체의 제1체결부에 나사산 결합되고, 밀봉링 안착홈을 포함하는 하단부가 병마개 본체의 하방향으로 노출되어서 제1체결부의 내부에 배치되는 가압부재 ; 가압부재를 감싸면서 이의 밀봉링 안착홈에 끼워져서, 병마개 본체의 하방향으로 노출되어진 가압부재의 하단부와 함께, 외부로 개구되어진 병의 목부분 내부로 삽입되는 밀봉링 및; 단면 형상이 반원 형태를 이루면서, 병의 목부분 돌출부에 걸쳐지는 걸림턱이 하단부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 체결부가 상단부 구비되어, 병의 목부분을 감싸며 상호 맞대어진 상태에서, 체결부가 병마개 본체의 제2체결부에 나사산 결합되는 한 쌍의 걸림부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2a에 의하면, 본 발명에 따른 내압측정용 병마개는, 병의 목부분 에 고정되는 병마개 본체(10)와 한 쌍의 걸림부재(30,30'), 병(B)의 목부분을 밀봉하는 밀봉링(S1)을 갖추고서 병마개 본체(10)에 상하 왕복 이동가능하게 삽입되어서 나사산 결합되는 가압부재(20)로 이루어진다.

상기 병마개 본체(10)는, 상하방향으로 내부를 관통하는 가이드구멍(11)이 형성되고, 가이드구멍(11)의 내주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부(12)가 상단부에 구비되며, 내주면에 나사산이 형성되어서 하방향으로 돌출되는 제2체결부(13)가 하단부에 구비되어진 구조를 이룬다. 본 실시예의 경우에는, 부품 성형의 편이성과 제조 비용 등을 고려해서, 병마개 본체(10)를 제1본체(10a)와 제2본체(10b)로 별도 제작한 후에 보울트나 스크류 등의 별도의 체결부재(도시안됨)를 매개로 이들을 상호 조립하였는데, 필요에 따라서는 이들을 단품 형태로 일체 제작하거나, 3개 이상의 부품으로 별도 제작하여 별도 제작된 3개 이상의 부품들을 각기 하나로 조립할 수도 있음은 물론이다.

상기 가입부재(20)는, 내압측정용 구멍(21)이 내부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부(22)가 구비되며, 밀봉링 안착홈(23)이 하단부의 외주면에 형성되되, 밀봉링 안착홈(23)이 테이퍼 처리되어서 이의 외경이 하방향으로 내려갈수록 점진적으로 확대되고, 외부와의 압력라인 연결을 위한 제2체결부(24)가 상단부에 구비되어, 병마개 본체(10)의 가이드구멍(11)에 상하방향으로 왕복 이동가능하게 삽입된 상태에서, 제1체결부(22)가 병마개 본체(10)의 제1체결부(12)에 나사산 결합되고, 밀봉링 안착홈(23)을 포함하는 하단부가 병마개 본체(10)의 하방향으로 노출되어서 제1체결부(13)의 내부에 배치되는 구조를 이룬다. 상기 외 부와의 압력라인은, 압력측정기구(도시안됨) 자체의 압력라인이거나, 제2체결부(24)와 압력측정기구를 상호 연결하는 별도의 압력라인(도시안됨)일 수 있다. 즉, 상기 압력측정기구가 제2체결부(24)에 직접 체결되어서 연결될 수도 있고, 별도의 압력라인을 매개로 제2체결부(24)에 간접 체결되어서 연결될 수도 있다. 또한, 본 실시예의 경우에는, 상기 가이드구멍(11) 내주면에 나사산을 형성해서 제2체결부(24)와 외부와의 압력라인이 상호 나사산 결합되도록 하였지만, 제2체결부(24)는 해당 외부와의 압력라인의 형태에 따라서 다양하게 구조변형될 수 있음은 물론이다.

상기 밀봉링(S1)은, 가압부재(20)를 감싸면서 이의 밀봉링 안착홈(23)에 끼워져서, 병마개 본체(10)의 하방향으로 노출되어진 가압부재(20)의 하단부와 함께, 외부로 개구되어진 병(B)의 목부분 내부로 삽입된다.

상기 한 쌍의 걸림부재(30,30')는, 단면 형상이 반원 형태를 이루면서, 병(B)의 목부분 돌출부(B1)에 걸쳐지는 걸림턱(31)이 하단부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 체결부(32)가 상단부 구비되어, 병(B)의 목부분을 감싸며 상호 맞대어진 상태에서, 체결부(32)가 병마개 본체(10)의 제2체결부(13)에 나사산 결합된다.

도 2a 및 도 2b를 참고하여 본 발명에 따른 내압측정용 병마개의 작동상태를 설명해 보면 다음과 같다.

우선, 상기 가압부재(20)를 병마개 본체(10)에 상하 이동가능하게 삽입해서 나사산 결합하여, 이들 병마개 본체(10)와 가압부재(20)를 상호 연동 가능하게 조립하고, 가압부재(20)의 제2체결부(24)에 상기 외부와의 압력라인을 연결한다.

이러한 상태에서, 상기 각각의 걸림부재(30,30')의 걸림턱(31)이 병(B)의 돌출부(B1)에 걸쳐지도록 하면서 이들 걸림부재(30,30')를 상호 맞댄 후, 병마개 본체(10)의 제2체결부(13)와, 상호 맞대어진 한 쌍의 걸림부재(30,30')의 체결부(32)를 나사산 결합시켜서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 병(B)의 목부분 상단이 병마개 본체(10)에 밀착되면서, 병마개 본체(10)의 하방향으로 노출되어진 가압부재(20)의 하단부와, 밀봉링(S1)이 모두 병(B)의 목부분에 삽입되도록 한다.

이후, 상기 가압부재(20)를 반시계방향(왼나사의 경우에는 시계방향)으로 회전시켜서 가압부재(20)를 상방향으로 이동시키면, 밀봉링(S1)이 밀봉링 안착홈(23)의 테이퍼 면에 의해 축중심을 기준으로 외곽방향으로 벌려져서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 병(B)의 복부분 내주면과 가압부재(20)의 외주면 사이의 틈새를 없애면서 충분한 압력으로 눌려지게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 병마개 본체(10)와 한 쌍의 걸림부재(30,30')가 상호 나사산 체결되어서 병(B)의 목부분에 고정되고, 가압부재(20)가 병마개 본체(10)에 상하방향으로 직선 왕복 이동가능하게 나사산 체결되며, 가압부재(20)에 안착되어진 밀봉링(S1)이 가압부재(20)에 의해서 축중심을 기준으로 외곽방향으로 벌려져서, 밀봉링(S1)이 병(B)의 목부분 내주면과 가압부재(20)의 외주면 사이에 끼워진 상태에서 충분한 압력으로 눌려지므로, 기밀유지 기능이 크게 향상된다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 내압측정용 병마개의 다른 일예를 설명해 보면 다음과 같다.

우선, 상기 병마개 본체(10)에 밀봉링(S2)을 설치해서, 이 밀봉링(S2)에 의해서 병마개 본체(10)와 병(B) 목부분 사이의 기밀이 유지되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 상기 병마개 본체(10)와 병(B) 목부분 사이 틈새로의 압력매질의 누출이 2중으로 차단되어서 밀봉기능이 더욱 향상되는 잇점이 있다. 본 실시예의 경우에는, 상기 병마개 본체(10)에 보강링 고정부(14)를 형성하고, 이 보강링 고정부(14)에 밀봉링(S2)이 끼워져 고정되도록 하였다.

또한, 밀봉링(S3)을 가이드구멍(11)에 끼워넣어서 가압부재(20)의 외주면을 감싸도록 하여, 이 밀봉링(S3)에 의해 병마개 본체(10)와 가압부재(20) 사이의 기밀을 유지되도록 할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 밀봉링(S3)에 의해 병마개 본체(10)와 가압부재(20) 사이 틈새로의 압력매질의 누출이 2중으로 차단되어서 밀봉기능이 더욱 향상되는 잇점이 있다.

또한, 상기 병마개 본체(10)에 이탈방지부재(40)를 설치해서, 이 이탈방지부재(40)에 의해서 가압부재(20)가 병마개 본체(10)의 상방향으로 이탈되지 않도록 할 수도 있다. 본 실시예의 경우, 상기 병마개 본체(10)의 상단부에 삽입되어서 가압부재(20)의 이탈을 방지하는 스토퍼(41)와, 병마개 본체(10)의 상단부에 삽입 고정되어서 스토퍼(41)의 이탈을 방지하는 스넵 링(2)으로 이루어진 것을 이탈방지부재(40)로 적용하였지만, 이러한 이탈방지부재(40)는 이러한 실시예에 한정되 지 않고, 병마개 본체(10)에 착탈가능하게 설치되어서 가압부재(20)의 이탈을 방지할 수 있는 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용 가능하다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 걸림부재(30,30')가 걸림부재 연결핀(50)을 매개로 상호 정확하게 맞대어져서 병(B)의 목부분을 감싸도록 할 수 있다. 이러한 경우, 상기 한 쌍의 걸림부재(30,30')를 맞대는 작업이 편리하게 되고, 이들 걸림부재(30,30')를 상호 정확하게 맞댈 수 있게 되어, 내압 측정을 위한 부재들의 조립작업이 상당히 수월하게 되는 잇점이 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가압부재(20)의 밀봉링 안착홈(23) 보다 하부에 위치된 부분의 외경을 하방향으로 일정하게 유지시켜서, 밀봉링(S1)이 항상 밀봉링 안착홈(23)의 하부에 위치된 가압부재(20)의 외경만큼만 외곽방향으로 벌어지도록 할 수 있다. 이러한 경우, 실험환경이 일정하게 유지된다면, 실험물인 병(B)을 바꿔가면서 여러 차례 반복적으로 내압측정을 수행하더라도, 매번 항상 일정하게 병 목부분의 기밀이 유지되는 효과가 기대된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

일예로, 상기 실시예의 경우에는 실험물이 병(B)에만 국한되어 있지만, 본 발명에 따른 내압측정용 병마개는 특정 실험물에 국한되지 않는다.

이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 병마개 본체(10)와 한 쌍의 걸림부재(30,30')가 상호 나사산 체결되어서 병(B)의 목부분에 고정되고, 가압부재(20)가 병마개 본체(10)에 상하방향으로 직선 왕복 이동가능하게 나사산 체결되며, 가압부재(20)에 안착되어진 밀봉링(S1)이 가압부재(20)에 의해서 축중심을 기준으로 외곽방향으로 벌려져서, 밀봉링(S1)이 병(B)의 목부분 내주면과 가압부재(20)의 외주면 사이에 끼워진 상태에서 충분한 압력으로 눌려지므로, 기밀유지 기능이 크게 향상되어, 정밀한 내압 측정 실험이 가능하게 되는 효과가 있다.

또한, 상기 가압부재(20)의 밀봉링 안착홈(23) 보다 하부에 위치된 부분의 외경을 일정하게 유지시키면, 밀봉링(S1)이 항상 밀봉링 안착홈(23)의 하부에 위치된 가압부재(20)의 외경만큼만 외곽방향으로 벌어지게 되므로, 실험물인 병(B)을 바꿔가면서 여러 차례 반복적으로 내압측정을 수행하더라도, 항상 일정하게 병 목부분의 기밀이 유지되어, 내압 측정 실험의 신뢰도가 크게 향상되는 효과가 기대된다.

Claims

상하방향으로 내부를 관통하는 가이드구멍(11)이 형성되고, 가이드구멍(11)의 내주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부(12)가 상단부에 구비되며, 내주면에 나사산이 형성되어서 하방향으로 돌출되는 제2체결부(13)가 하단부에 구비되어진 병마개 본체(10)와 ;

내압측정용 구멍(21)이 내부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 제1체결부(22)가 구비되며, 밀봉링 안착홈(23)이 하단부의 외주면에 형성되되, 밀봉링 안착홈(23)이 테이퍼 처리되어서 이의 외경이 하방향으로 내려갈수록 점진적으로 확대되고, 외부와의 압력라인 연결을 위한 제2체결부(24)가 상단부에 구비되어, 병마개 본체(10)의 가이드구멍(11)에 상하방향으로 왕복 이동가능하게 삽입된 상태에서, 제1체결부(22)가 병마개 본체(10)의 제1체결부(12)에 나사산 결합되고, 밀봉링 안착홈(23)을 포함하는 하단부가 병마개 본체(10)의 하방향으로 노출되어서 제1체결부(13)의 내부에 배치되는 가압부재(20) ;

가압부재(20)를 감싸면서 이의 밀봉링 안착홈(23)에 끼워져서, 병마개 본체(10)의 하방향으로 노출되어진 가압부재(20)의 하단부와 함께, 외부로 개구되어진 병(B)의 목부분 내부로 삽입되는 밀봉링(S1) 및;

단면 형상이 반원 형태를 이루면서, 병(B)의 목부분 돌출부(B1)에 걸쳐지는 걸림턱(31)이 하단부에 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되어진 체결부(32)가 상단부 구비되어, 병(B)의 목부분을 감싸며 상호 맞대어진 상태에서, 체결부(32)가 병마개 본체(10)의 제2체결부(13)에 나사산 결합되는 한 쌍의 걸림부재(30,30')로 이루어진 것을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.
제1항에 있어서, 상기 가압부재(20)의 밀봉링 안착홈(23) 보다 하부에 위치된 부분의 외경이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.
제1항에 있어서, 상기 병마개 본체(10)와 병(B) 목부분 사이의 기밀을 유지하는 밀봉링(S2)이 병마개 본체(10)에 보강 구비되어진 것을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.
제1항에 있어서, 상기 병마개 본체(10)와 가압부재(20) 사이의 기밀을 유지하는 밀봉링(S3)이 병마개 본체(10)의 가이드구멍(11)에 끼워져서 가압부재(20)의 외주면을 감싸는 것을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.
제1항에 있어서, 상기 가압부재(20)가 병마개 본체(10)의 상방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지부재(40)가 병마개 본체(10)에 보강 구비되어진 것 을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 걸림부재(30,30')가 병(B)의 목부분을 감싸며 상호 정확하게 맞대어지도록 가이드하는 걸림부재 연결핀(50)이 보강 구비되어진 것을 특징으로 하는 내압측정용 병마개.