KR101267463B1 - 합성수지제 병체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손가락을 걸기 위한 오목부를 기인(起因)으로 하는 반전(反轉) 형상의 함몰 변형을 몸통부 벽의 형상에 의해 억제하는 것을 과제로 하고, 또한 파지(把持)성 및 감압 흡수성이 우수하며, 안심하고 사용할 수 있는 합성수지제 각형(角型) 병체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 이 목적을 달성하기 위한 주된 수단은, 복수의 패널면을 병행으로 배열 설치하여 형성된 몸통부의 거의 중앙 높이 위치에, 이 패널면을 상하로 구분하도록 둘레 홈 형상의 웨이스트부를 직경을 축소 형성한 각형 병체에서 적어도 한 쌍의 서로 대향하는 패널면에, 웨이스트부로부터 하방 패널부의 상단부에 걸친 소정 영역에 손가락을 걸기 위한 오목부를 형성하는 동시에, 하방 패널면 오목부의 좌우 근방 위치에 한 쌍의 측부 리브(rib)를 형성한다.

몸통부, 오목부, 리브, 웨이스트부

Description

합성수지제 병체{SYNTHETIC RESIN BOTTLE BODY}

본 발명은 몸통부에 손가락을 걸기 위한 오목부를 형성한 각형(角型)의 합성수지제 병체(甁體)에 관한 것이다.

종래부터, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET라고 함) 수지제 등의 합성수지제 병체는 각종 음료용, 식품용 등의 용기로서 널리 이용되고 있지만, 특히 용량이 2L 정도의 대형이 되면, 용도에 따라, 손으로 확실히 파지(把持)하기 위해 손잡이를 부설하거나, 몸통부에 손으로 잡기 쉽도록 웨이스트(waist)부를 설치하는 경우가 있지만, 손잡이를 부설하기 위해서는 제조 비용이 높아지고, 웨이스트부만으로는 손가락 걸이가 없기 때문에 미끄러지기 쉽다는 문제가 있다.

이 점에 대해서 특허문헌 1에는 손가락 걸이로서 몸통부에 복수의 오목부를 형성한 구형 병체에 대한 기재가 있고, 저비용으로 확실히 병체를 파지할 수 있다고 되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허2004-1847호 공보

그러나, 복수의 패널면을 둘레 방향에 병행(竝行) 형상으로 배열 설치하여 형성한, 소위 각형(角型) 병체에서는 몸통부에 손가락을 걸기 위해 형성된 오목부에 손가락을 걸어 병체를 잡으면 오목부 근방에서 벽면의 일부가 반전(反轉) 형상으로 함몰 변형되므로 외관이 손상될 뿐만 아니라, 내용물이 주출(注出) 중에 분출되는 등의 문제가 있다.

또한, 살균을 위해 내부 용액을 고온 충전하고, 캡(cap)으로 밀폐하여 사용하는 용도에서는, 많은 경우 감압 흡수 패널을 배열 설치하여, 이 감압 흡수 패널의 변형에 의해 감압에 의한 감용(減容)을 눈에 띄지 않도록 흡수하지만(이하, 감압 흡수 기능이라고 표기하는 경우가 있음), 이와 같이 감압 흡수 패널을 배열 설치한 병체에서도 손가락을 걸기 위해 형성한 오목부가 기인(起因)으로 되어 패널면의 일부에서 반전 형상의 함몰 변형이 진행된다는 문제도 있다.

그리고, 이들 문제는 재료 비용 삭감을 위해 몸통 벽의 박육화(薄肉化)를 진행시킨 경우, 또는 손가락이 걸리기 쉽도록 오목부를 크게 형성함으로써 현저하게 된다.

각형 병체에서의 이러한 문제는 벽을 구성하는 패널면이 평면 형상이기 때문에 구형 병체에 대하여 현저하게 된다고 생각된다.

즉, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 구형 병체에서는 감압 상태에서도, 오목부에 손가락을 걸어 병체의 몸통부를 가압하도록 파지한 상태에서도, 본래 몸통부 벽이 전체적으로는 외측을 향하여 볼록 형상이기 때문에, 병체의 외부로부터 내부를 향하는 방향의 힘에 대해서는 충분한 면 강성(剛性)이 발휘되는 것이다.

그래서, 본 발명은 상기한 각형 병체에서의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 손가락을 걸기 위한 오목부를 기인으로 하는 반전 형상의 함몰 변형을 몸통부 벽의 형상에 의해 억제하는 것을 과제로 하고, 따라서 파지성 및 감압 흡수 기능이 우수하고, 안심하고 사용할 수 있는 합성 수지제의 각형 병체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하는 청구항 1에 기재된 발명의 수단은, 복수의 패널면을 둘레 방향에 병행으로 배열 설치하여 형성된 몸통부의 거의 중앙 높이 위치에, 이 패널면을 상하로 구분하도록, 둘레 홈 형상의 웨이스트부를 직경을 축소 형성한 각형 병체에 있어서, 적어도 한 쌍의 서로 대향하는 패널면에, 웨이스트부로부터 하방 패널부의 상단부에 걸친 소정 영역에 손가락을 걸기 위한 오목부를 형성하는 동시에, 하방 패널면의 오목부의 좌우 근방 위치에 한 쌍의 측부 리브를 형성한 것이다.

웨이스트부는 병체의 강성을 확보하기 위해 특히 대형 병체에서는 대다수의 경우에 형성되는 것으로서, 청구항 1에 기재된 상기 구성은 이 둘레 홈 형상의 웨이스트부의 일부를 이용하여, 손가락을 걸기 위한 오목부를 형성하는 것이다. 또한, 둘레 방향에 병렬로 배열 설치된 패널면 중 1개는 웨이스트부에 의해 상하로 구획되지만, 웨이스트부 보다 상방에 위치하는 부분을 상방 패널부, 하방에 위치하는 부분을 하방 패널부라고 한다.

그리고, 청구항 1에 기재된 상기 구성에 의해, 웨이스트부로부터 하방 패널부의 상단부에 걸친 소정 영역에, 즉 웨이스트부로부터 하방 패널부의 상단부로 오목부의 형성 영역을 확장함으로써, 이 하방 패널부에 형성된 오목부 부분을 가이드 형상으로 이용하여 파지하기 위한 손가락을 웨이스트부로 부드럽게 유도하고, 둘레 홈 형상으로 형성된 웨이스트부의 상변(上邊)에 손가락을 확실하게 걸어 멈추게 할 수 있고, 병체를 단단히 지지(支持)할 수 있다.

또한, 오목부의 형성 영역을 하방 패널부의 상단부에까지 확장하여 형성함으로써, 손가락의 복부(腹部) 전체를 이 오목부에 끼워 넣은 상태로 하여, 더 확실하게 병체를 단단히 지지할 수 있다. 또한, 필요에 따라 오목부를 웨이스트부로부터 상방 패널부로 확장시킬 수도 있다.

한편, 하방 패널면 오목부의 좌우 근방 위치에 한 쌍의 측부 리브를 형성함으로써, 상기 부분에서의 패널면의 면 강성을 높일 수 있고, 오목부에 손가락을 넣어 병체를 파지했을 때, 또는 병체 내의 감압 상태가 진행된 때에 발생하는 패널면 일부의 반전 형상의 함몰 변형을 억제할 수 있다.

즉, 오목부의 형성 영역을 하방 패널부의 상단부에까지 확장하여 형성하면, 이 오목부가 기인으로 되어, 평면 형상의 하방 패널면의 이 오목부에 인접하는 부분이 반전 형상으로 함몰 변형되지만, 오목부의 좌우 근방 위치에 한 쌍의 측부 리브를 형성함으로써 이 함몰 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 하방 패널부의, 오목부의 바로 아래 위치에 직하(直下) 리브를 형성한 것이다.

청구항 2에 기재된 상기 구성에 의해, 오목부의 좌우 근방 위치에 형성하는 측부 리브에 더하여 오목부 바로 아래에 직하 리브를 형성함으로써, 오목부의 하방 패널부에 확장된 부분을 홈 형상의 웨이스트부와, 한 쌍의 측부 리브와, 직하 리브에 의해 그 둘레를 둘러싸고, 함몰 변형의 기인으로서의 오목부의 작용을 억제할 수 있고, 하방 패널부에서의 반전 형상의 함몰 형상 변형을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서, 몸통부가 4개의 패널면과, 인접하는 패널면을 모따기 형상으로 연결하는 4개의 코너면으로 형성되고, 그 평단면 형상이 직사각형 형상이다.

청구항 3에 기재된 상기 구성에 의해, 파지성, 감압 흡수 기능이 우수하고, 안심하고 사용할 수 있는 평단면 형상이 직사각형 형상인 각형 병체를 제공할 수 있다. 본 청구항의 각형 병체는 특히 용량이 2L 정도의 대형 병체용으로 대량 생산되고 있고, 이러한 병체에 제조 비용을 억제하면서, 확실한 파지 기능을 용이하게 제공할 수 있다.

본 발명은 상기한 구성으로 되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 효과를 나타낸다.

청구항 1에 기재된 발명에서는, 하방 패널부에 형성된 오목부를 가이드 형상으로 이용하여 파지를 위한 손가락을 웨이스트부로 부드럽게 유도하여 병체를 확실히 지지할 수 있는 동시에, 오목부의 좌우 근방 위치에 형성한 한 쌍의 측부 리브에 의해 오목부를 기인으로 하는 하방 패널부에서의 반전 형상의 함몰 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에서는, 홈 형상의 웨이스트부와, 한 쌍의 측부 리브와, 직하 리브에 의해 그 둘레를 둘러싸고, 함몰 변형의 기인으로서의 오목부의 작용을 억제할 수 있고, 하방 패널부에서의 반전 형상의 함몰 변형을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에서는, 평단면 형상이 직사각형 형상인 각형 병체는 특히 PET 수지제의 용량이 2L 정도인 대형 병체가 대량 생산되고 있고, 이러한 병체에 제조 비용을 억제하면서 확실한 파지 기능을 용이하게 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 병체의 제 1 실시예를 나타내는 전체 정면도.

도 2는 도 1 중 A-A선을 따라 나타낸 병체의 평단면도.

도 3은 도 1 중 B-B선을 따라 나타낸 병체의 종단면도.

도 4의 (a)는 제 1 실시예, (b)는 제 2 실시예, (c)는 비교예의 병체에 대해서, 오목부 근방을 확대하여 부분적으로 나타내는 정면도.

도 5는 병체의 감압 흡수 시험 결과에 대해서, (a)는 그 전체를 나타내고, (b)는 (a) 중 영역 R2 근방을 확대하여 나타낸 그래프.

도 6은 도 5의 (a) 중 영역 R1 근방을 확대하여 나타낸 그래프.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 병체(甁體) 2: 입구통부(入口筒部)

3: 어깨부 4: 몸통부

5: 저부(底部) 6: 웨이스트부

6a: (웨이스트부)상변 6b: (웨이스트부)하변

11: 패널면 11a: 상방 패널부

11b: 하방 패널부 12: 코너면

13: 오목부 13a: 웨이스트 오목부

13b: 패널 오목부 15: 측부 리브

16: 직하(直下) 리브 17: 감압 흡수 패널

18: 보강 리브 R1, R2: 영역

S: 영역 T1, T2, T3: 특성 곡선

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 합성수지제 병체(甁體)의 제 1 실시예를 나타낸 것이다. 도 1은 정면도이고, 도 2는 도 1 중 A-A선에서의 평단면도이고, 도 3은 도 1 중 B-B선을 따라 나타내는 종단면도이며 후술하는 오목부(13)의 함몰 형상을 나타낸 것이다.

이 병체(1)는 PET 수지제의 2축 연신 블로 성형품이고, 입구통부(2), 어깨부(3), 몸통부(4), 저부(底部)(5)를 갖고, 통칭 용량이 2L인 각형(角型) 병체이다. 몸통부(4)는 4개의 패널면(11)과, 인접하는 패널면(11)을 모따기 형상으로 연결하는 4개의 코너면(12)으로 형성되어 있고, 도 2에 나타낸 바와 같이 그 평단면 형상은 직사각형 형상이다.

또한, 몸통부(4)의 거의 중앙 높이 위치에는 병체(1)의 강성(剛性)을 높게 하기 위해 둘레 홈 형상으로 웨이스트부(6)가 형성되어 있지만, 1개의 패널면(11)은 이 웨이스트부(6)에 의해 상방 패널부(11a)와 하방 패널부(11b)로 나누어진다.

그리고, 중심축에 대하여 서로 대향하여 배열 설치되는 한 쌍의 직사각형 형 상 평단면의 긴 변을 형성하는 폭이 넓은 패널면(11)의 좌우 중앙 위치에서, 웨이스트부(6)로부터 하방 패널부(11b)의 상단부에 걸친 영역에 손가락을 걸기 위한 오목부(13)가 형성되어 있다.

이 오목부(13)는, 도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 웨이스트부(6)를 더 깊게 하여 형성한 웨이스트 오목부(13a)와, 하방 패널부(11b)의 상단부에 패널면으로부터 웨이스트 오목부(13a)의 하단을 향하여 완만한 경사로 형성된 패널 오목부(13b)를 갖는다.

그리고, 반원 형상으로 형성된 패널 오목부(13b)의, 좌우 근방의 위치에는 한 쌍의 거의 정사각형 형상으로 함몰 형성된 측부 리브(15)가 형성되고, 바로 아래의 위치에는 아크(arc) 형상을 한 가로 홈 형상의 직하 리브(16)가 형성되어 있고, 이들 리브로 후술하는 바와 같이, 하방 패널부(11b)의 패널 오목부(13b) 근방에 발생하는 함몰 형상의 변형을 억제하도록 하고 있다.

또한, 상하의 패널부(11a, 11b)에는 각각 감압 흡수 패널(17)이나, 강성을 향상시키기 위한 가로 홈 형상의 보강 리브(18)가 형성되어 있다.

다음으로, 도 4는 오목부(13) 근방을 확대하여 부분적으로 나타내는 정면도이고, (a)는 측부 리브(15)와 직하 리브(16)를 모두 형성한 제 1 실시예의 병체이고, (b)는 측부 리브(15)만을 형성한 병체(제 2 실시예)이며, (c)는 이들 리브가 형성되지 않은 병체(비교예)이다.

이들 3종류의 병체에 대해서 감압 시험을 실시하여, 측부 리브(15) 및 직하 리브(16)의 작용 효과를 확인했다.

도 5 및 도 6은 감압 시험 결과에 기초하여 작성한 감압도―용량 변화 특성 곡선을 나타내는 그래프이고, 이 그래프 중, T1은 제 1 실시예, T2는 제 2 실시예, T3는 비교예의 병체에 대한 특성 곡선이다.

그리고, 도 5의 (a)는 특성 곡선 전체를 나타내는 그래프이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a) 중 영역 R2 근방을 확대하고, 도 6은 영역 R1 근방을 확대하여 나타낸 것이다.

여기서, 가로축의 감압도의 값은 (외기압―병체 내 압력)으로 나타내고 있다. 또한, 부피 변화량의 값은 (VO―V)로 나타내고 있다(VO: 감압도가 O일때의 부피, V: 어느 감압도 시의 부피). 또한, 이 부피 변화량을 이하에서는 흡수 용량이라고 한다.

도 5의 (a)의 전체 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 감압도를 0㎪로부터 서서히 크게 해가면 흡수 용량도 단조(單調)하게 커져 가지만, 감압도가 2㎪ 근방에 변곡점이 존재한다. 또한, 감압도를 크게 해가면, 감압도가 6㎪ 근방에서 큰 반전 형상의 함몰 변형이 발생하고, 이 시점에서 시험을 종료한다. 이 종료 시점에서의 감압도는 병체의 감압 흡수 기능의 기준으로 되는 값이고, 어느 정도의 감압도까지 병체를 사용할 수 있을지를 알 수 있다.

제 1 실시예의 병체는 6.51㎪, 제 2 실시예의 병체는 6.39㎪, 비교예의 병체은 5.92㎪이다(도 5의 (b) 참조).

도 6은 도 5의 (a) 중 영역 R1 근방, 즉 변곡점 근방을 확대하여 나타낸 것이다. 비교예의 특성 곡선(T3)에서는 감압도가 2㎪ 근방에서 큰 반전 거동이 보이지만, 이것은 도 4의 (c) 중 해칭(hatching)하여 나타낸 영역(S)에서 하방 패널부(11b)의 패널면이 순시(瞬時)에 반전 형상으로 함몰 변형되어 함몰되었기 때문이고, 오목부(13) 특히 패널 오목부(13a)를 형성했기 때문에 발생한 변형이다.

한편, 제 1 실시예의 병체의 특성 곡선(T1)은 거의 직선 형상으로 추이(推移)하고, 외관상의 변형은 관찰되지 않았다. 또한, 제 2 실시예는 한 쌍의 측부 리브(15)만의 효과를 본 것이지만, 그 특성 곡선(T2)에는 계단 형상의 변화가 보이지만, 측부 리브(15)의 둘레 부분에서 패널면의 약간의 함몰이 관찰되는 정도이고, 비교예에서 보여진 반전 형상의 함몰 변형은 보이지 않으며, 실용적으로 전혀 문제가 없는 것이었다.

이상, 제 2 실시예와 비교예의 시험 결과로부터 측부 리브(15)를 형성함으로써, 오목부(13)를 하방 패널부(13b)까지 확장하여 형성하는 것에 기인하는 감압도 2㎪ 근방에서의 반전 형상의 함몰 변형을 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 제 1 실시예와 제 2 실시예의 시험 결과로부터 직하 리브(16)를 추가함으로써, 오목부(13) 둘레에서의 함몰 변형을 더 확실하게 억제할 수 있음이 확인되었다.

또한, 이들 측부 리브(15), 직하 리브(16)의 형성에 의해 최종적인 감압 흡수량도 크게 할 수 있었다.

또한, 오목부(13)에 손가락을 걸어 파지성 시험을 실시했지만, 파지 시 손가락으로부터의 가압력에 의한 오목부(13) 근방의 변형 거동은 상기한 감압 시험의 감압도 2㎪ 근방에서의 변형 거동과 잘 대응하고 있고, 제 2 실시예의 병체에서는 손가락에 조금 힘을 가해도, 패널 오목부(13b)와 그 둘레부가 약간 함몰될 정도이 며 실용상 전혀 문제가 없는 것이었다. 또한, 제 1 실시예의 병체는 더 단단히 파지할 수 있었다.

한편, 비교예의 병체에서는 패널 오목부(13b)의 기점(起點)으로서 그 둘레가 크게 반전 형상으로 함몰 변형되어 안정적으로 파지하기 어렵고, 반전 변형에 의해 내용액이 밖으로 튀어나오는 등의 불편함이 있었다.

이와 같이 오목부(13)에 손가락을 걸어 병체를 파지하는 시험에서도, 감압 시험과 마찬가지로, 병체의 변형, 파지성에 관한 본원 구성의 작용 효과가 확인되었다.

이상, 실시예에 대해서 본 발명의 실시예, 및 그 작용 효과를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명은 PET 수지제 이외의 병체에도 적용할 수 있고, 또한 평단면이 직사각형 형상의 각형 병체에 한정되지 않으며 평면 형상의 패널면으로 형성된 각형 병체에 일반적으로 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는 측부 리브의 형상을 정사각형에 가까운 형상으로 함몰 형성시킨 것이라고 했지만, 가로 홈 형상, 세로 홈 형상 등, 외관성, 리브로서의 작용 효과를 생각하여 다양한 형태의 것을 채용할 수 있다.

또한, 필요하면 오목부의 형성 영역을 상방 패널부 하단에까지 확장시킬 수도 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이, 파지성, 반전 형상의 함몰 변형의 억제 효과가 우수하고, 안심하고 사용할 수 있는 각형 병체를 저비용으로 제공하는 것이고, 특히 대형의 각형 병체 분야에서 폭 넓은 용도 전개가 기대된다.

Claims (3)

1. 복수의 패널면(11)을 둘레 방향에 병행으로 배열 설치하여 형성된 몸통부(4)의 중앙 높이 위치에, 상기 패널면(11)을 상하로 구분하도록, 둘레 홈 형상의 웨이스트부(6)를 직경을 축소 형성한 각형(角型) 병체(甁體)로서, 적어도 한 쌍의 서로 대향하는 패널면(11)에, 상기 웨이스트부(6)로부터 하방 패널부(11b)의 상단부에 걸친 소정 영역에 손가락을 걸기 위한 오목부(13)를 형성하는 동시에, 상기 하방 패널면(11b)의 상기 오목부(13)로부터 떨어진 좌우 근방 위치에 상기 오목부(13)의 패널 오목부(13b) 근방에 발생하는 함몰 형상의 변형을 억제하는 한 쌍의 측부 리브(rib)(15)를 형성하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 각형 병체.
2. 제 1 항에 있어서,

   하방 패널면(11b)의 오목부(13) 바로 아래 위치에 직하(直下) 리브(16)를 형성한 합성수지제 각형 병체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   몸통부(4)가 4개의 패널면(11)과, 인접하는 패널면(11)을 모따기 형상으로 연결하는 4개의 코너면(12)으로 형성되고, 그 평단면(平斷面) 형상이 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 합성수지제 각형 병체.

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