KR102101631B1

KR102101631B1 - 병 가압 포장장치

Info

Publication number: KR102101631B1
Application number: KR1020190011409A
Authority: KR
Inventors: 김남현; 채근병; 안준형; 이원균
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-04-20

Abstract

본 발명은 개봉되어 병 용기와 결합이 해제된 병 뚜껑과 마개부가 결합하고, 압력전달 하우징의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 펌프가 압력을 가하여 병 용기 내부를 고압상태로 형성시키며, 마개 회전 바아가 회전함에 따라 마개부가 회전하여 병 뚜껑과 병 용기를 결합시킴으로써 병 용기 내의 음료가 고압상태에서 탄산을 유지하며 보존되도록 하는 병 가압 포장장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 병 뚜껑의 외측부와 결합되는 마개부와, 힌지 구조로 결합되어 밀폐되는 내부 공간을 형성하되, 상기 내부 공간은 병 용기의 입구와 연결되고, 상기 내부 공간에 상기 마개부를 수용하는 압력전달 하우징과, 일측은 상기 마개부와 연결되고, 타측은 상기 압력전달 하우징을 관통하여 상기 압력전달 하우징 외측에 배치되는 마개 회전 바아와, 상기 압력전달 하우징와 연결되어, 상기 내부 공간의 압력을 조절하는 펌프를 포함하며, 밀폐된 상기 내부 공간에 펌프가 압력을 가함으로써 상기 병 용기의 내부를 고압상태로 형성하고, 상기 마개 회전 바아가 회전함에 따라 상기 마개부가 회전하여 상기 병 뚜껑과 상기 병 용기를 결합시키는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치를 제공한다.

Description

병 가압 포장장치{Bottle pressurized packing device}

본 발명은 병 가압 포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개봉되어 병 용기와 결합이 해제된 병 뚜껑과 마개부가 결합하고, 압력전달 하우징의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 펌프가 압력을 가하여 병 용기 내부를 고압상태로 형성시키며, 마개 회전 바아가 회전함에 따라 마개부가 회전하여 병 뚜껑과 병 용기를 결합시킴으로써 병 용기 내의 음료가 고압상태에서 탄산을 유지하며 보존되도록 하는 병 가압 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로, 병 용기에 담긴 탄산이 포함된 음료수는 병 용기와 병 뚜껑이 해제되면, 음료수 내의 탄산의 보존이 어려워진다.

이는, 음료수 내의 탄산가스 용해도에 비례하여 용기 내의 공기층에 높은 압력이 형성되어야만 탄산의 보존이 잘 되기 때문이다.

이를 위하여, 종래의 음료수 용기의 공기 가압 마개는 실용신안 공고번호 제1990-0010053호(발명의 명칭: 액체 자동 포장기), 제1995-0009393호(발명의 명칭: 청량음료수병의 가압식 밀봉구) 및 제1997-0005835호(발명의 명칭: 음료수용기 마개 대용 맛 보존장치) 등이 제안되었다.

그러나 이들 공기 가압 마개는 손잡이 상부에 형성된 실린더에 흡입되는 공기유입구 내지 실린더 내주면과 피스톤 사이의 유극이 외부로 노출되어 있어서 이 물질의 삽입이 용이한 구조로 인하여 고장 및 오작동 될 수 있으며, 실린더에 흡입되는 공기의 유입구가 손잡이 상부에 형성되어 손잡이의 자유로운 조작을 하기에 불편 하였다.

또한, 종래 기술에서는 하나의 공기 가압 마개가 병 뚜껑의 역할을 수행하여 하나의 병 용기의 입구와 결합되며, 사용 후에는 세척이 필수적으로 수행되어야 하는 문제점이 있으며, 병 용기 입구 크기가 제작된 공기 가압 마개보다 크거나 작을 때 사용이 불가능 한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1998-0087609호 (발명의 명칭: 음료수 용기의 공기 가압 마개, 공개일: 1998.12.05)

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 개봉되어 병 용기와 결합이 해제된 병 뚜껑과 마개부가 결합하고, 압력전달 하우징의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 펌프가 압력을 가하여 병 용기 내부를 고압상태로 형성시키며, 마개 회전 바아가 회전함에 따라 마개부가 회전하여 병 뚜껑과 병 용기를 결합시킴으로써 병 용기 내의 음료가 고압상태에서 탄산을 유지하며 보존되도록 하는 병 가압 포장장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 병 뚜껑의 외측부와 결합되는 마개부와, 힌지 구조로 결합되어 밀폐되는 내부 공간을 형성하되, 상기 내부 공간은 병 용기의 입구와 연결되고, 상기 내부 공간에 상기 마개부를 수용하는 압력전달 하우징과, 일측은 상기 마개부와 연결되고, 타측은 상기 압력전달 하우징을 관통하여 상기 압력전달 하우징 외측에 배치되는 마개 회전 바아와, 상기 압력전달 하우징와 연결되어, 상기 내부 공간의 압력을 조절하는 펌프를 포함하며, 밀폐된 상기 내부 공간에 펌프가 압력을 가함으로써 상기 병 용기의 내부를 고압상태로 형성하고, 상기 마개 회전 바아가 회전함에 따라 상기 마개부가 회전하여 상기 병 뚜껑과 상기 병 용기를 결합시키는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치를 제공한다.

여기서, 상기 내부 공간의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함하며, 상기 압력계에서 측정한 압력을 기준으로 상기 펌프의 구동을 제어하여 상기 내부 공간의 압력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 마개부의 내측면에는 요철면이 형성되어, 상기 요철면에 의하여 상기 마개부와 상기 병 뚜껑의 결합력이 상승될 수 있다.

또한, 상기 압력전달 하우징의 외측부에 끼워지는 밀폐 고정링을 더 포함하며, 상기 밀폐 고정링이 상기 압력전달 하우징에 끼워져 상기 압력전달 하우징의 힌지 결합을 유지시킬 수 있다.

본 발명에 따른 병 가압 포장장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 개봉되어 병 용기와 결합이 해제된 병 뚜껑과 마개부가 결합하고, 압력전달 하우징의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 펌프가 압력을 가하여 병 용기 내부를 고압상태로 형성시키며, 마개 회전 바아가 회전함에 따라 마개부가 회전하여 병 뚜껑과 병 용기를 결합시킴으로써 병 용기 내의 음료가 고압상태에서 탄산을 유지하며 보존될 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 병 가압 포장장치는 기존의 병 뚜껑과 결합되어 용기와 병 뚜껑을 결합시킴으로써 세척이 필요 없는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 따른 병 가압 포장장치는 병 용기와 병 뚜껑의 결합 이후, 병 뚜껑과의 결합이 해제되어도, 병 용기와 병 뚜껑의 결합이 유지되므로, 하나의 병 가압 포장장치로 여러 개의 병 용기와 병 뚜껑을 결합시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예에서, 압력전달 하우징을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예에서, 병 용기를 고압 상태로 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예에서, 병 용기 내부를 고압상태로 형성하고, 병 용기와 병 뚜껑이 결합되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 다른 실시예의 전체 구성을 도시한 도면이다.

이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 병 가압 포장장치를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 병 가압 포장장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 병 가압 포장장치는 마개부(100), 압력전달 하우징(200), 마개 회전 바아(300), 펌프(미도시), 압력계(미도시), 실링부(미도시)를 포함한다.

상기 마개부(100)는 병 용기(도 2 및 도 4의 510 참조)와의 결합이 해제된 병 뚜껑(도 4의 520 참조)의 외측부와 결합되며, 상기 마개부(100)의 내측면에는 요철면(미도시)이 형성된다.

상기 요철면이 형성됨에 따라 상기 마개부(100)와 상기 병 뚜껑(520)과의 결합력이 상승되어, 후술하는 상기 마개 회전 바아(300)에 의하여 상기 마개부(100)가 회전할 때, 회전력을 상기 병 뚜껑(520)에 전달하여 상기 병 뚜껑(520)과 상기 병 용기(510)가 결합이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

도시되지 않았지만, 상기 마개부(100)의 내측면을 따라 결합되는 제1 마찰 링을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 마찰 링은 상기 마개부(100)의 내측면에 삽입되어, 상기 마개부(100)와 상기 병 뚜껑(520) 사이에 배치하게 되며, 이때, 상기 병 뚜껑(520)의 직경에 따라 상기 제1 마찰 링의 두께는 변경되어 상기 마개부(100)의 내측면에 삽입될 수 있다.

따라서, 병 뚜껑(520)이 다른 직경으로 형성되어도, 상기 제1 마찰 링에 의하여 상기 병 뚜껑(520)과 상기 마개부(100)가 결합될 수 있도록 한다.

상기 압력전달 하우징(200)은 힌지구조로 결합되어 밀폐되는 내부 공간(도 4의 S1)을 형성하며, 구체적으로 상기 압력전달 하우징(200)은 제1 하우징부(210), 제2 하우징부(220) 및 펌프 연결부(250)를 포함하며, 도 2를 참조하여 상기 압력전달 하우징(200)을 설명하면 다음과 같다.

상기 제1 하우징부(210)와 상기 제2 하우징부(220)는 별도의 결합부에 의하여 힌지결합되며, 단면이 반원형상으로 형성되되, 결합시 내부 공간(S1)이 형성될 수 있도록 내부에 공간이 형성된다.

또한, 상기 제1 하우징부(210)와 상기 제2 하우징부(220)가 힌지결합을 통해 결합되는 결합면의 형성하는 측면부에는 상기 내부 공간(S1)의 밀폐를 위하여, 상기 제1 하우징부(210)의 측면부에는 제1 결합홈(211) 및 제1 결합돌기(212)가 형성되어 있고, 상기 제2 하우징의 측면부에는 상기 제1 결합돌기(212)가 삽입되는 제2 결합홈(221) 및 상기 제1 결합홈(211)에 삽입되는 제2 결합돌기(222)가 형성된다.

또한, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 상면부에는 후술하는 상기 마개 회전 바아(300)가 관통할 수 있도록, 바아 관통 홀(230)이 형성되며, 도시되지 않았지만, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 상면부가 결합되는 면에는 결합홈 및 결합돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 하면부에는 상기 병 용기(510)의 입구가 관통할 수 있도록 용기 관통 홀(240)이 형성되어 있으며, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 하면부 중 상기 용기 관통 홀(240)이 형성된 측면에는 상기 병 용기(510)의 돌출 돌기(511)가 삽입될 수 있도록 형성된 용기 삽입 홀(241)이 형성되어 있다.

상기 용기 삽입 홀(241)에 상기 병 용기(510)에 형성된 돌출 돌기(511)가 삽입됨으로써 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 힌지결합시 상기 병 용기(510)가 상기 압력전달 하우징(200)과 견고하게 결합될 수 있게 된다.

또한, 도시되지 않았지만, 상기 돌출 돌기(511)와 상기 용기 삽입 홀(241) 사이에 배치되는 제2 마찰 링을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 돌출 돌기(511)의 직경 및 두께에 따라 상기 제2 마찰 링의 두께는 변경될 수 있고, 이에 따라 병 용기(510)에 종류에 따른 돌출 돌기(511)가 서로 다른 크기의 형상으로 형성되어도, 상기 제2 마찰링에 의하여 상기 돌출 돌기(511)와 상기 용기 삽입 홀(241)이 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 내부 공간(S1)의 밀폐를 견고하게 유지할수 있도록 한다. 있다.

또한, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)가 결합할 때의 결합면, 즉 상기 제1 결합홈(211), 제2 결합홈(221), 제1 결합돌기(212), 제2 결합돌기(222) 및 바아 관통 홀(230) 측에는 실링부가 배치되어, 상기 제1 하우징부(210) 및 상기 제2 하우징부(220)의 힌지결합이 이루어짐에 따라 형성되는 상기 내부 공간(S1)의 밀폐가 견고하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 펌프 연결부(250)는 상기 제1 하우징부(210) 또는 상기 제2 하우징부(220)에 형성되며, 상기 펌프와 연결되어 상기 펌프가 상기 내부 공간(S1) 및 상기 병 용기(510)의 내부(도 4의 S2)의 압력을 조절할 수 있게 한다.

다시, 도 1을 참조하여, 상기 압력계는 상기 내부 공간(S1)의 압력을 측정하며, 상기 압력계에서 측정한 압력을 기준으로 상기 펌프의 구동을 제어하여, 상기 내부 공간(S1)의 압력을 조절함으로써 결과적으로 상기 병 용기(510) 내부(S2)의 압력을 조절할 수 있도록 한다.

상기 마개 회전 바아(300)는 일측은 상기 마개부(100)의 상부와 연결되고, 타측은 상기 압력전달 하우징(200)에 형성된 바아 관통 홀(230)을 관통하여, 상기 압력전달 하우징(200) 외측에 배치되며, 상기 마개 회전 바아(300)가 회전함에 따라 상기 마개부(100)가 회전하여 상기 병 뚜껑(520)과 상기 병 용기(510)가 결합된다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 병 가압 포장장치가 초기 포장이 해제된 상기 병 용기(510)와 상기 병 뚜껑(520)을 결합하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마개부(100)가 상기 병 뚜껑(520)과 결합을 한 후, 상기 압력전달 하우징(200)이 상기 내부 공간(S1)에 상기 마개부(100)가 위치되도록 하는 동시에 상기 병 용기(510)의 돌출 돌기(511)가 상기 용기 삽입 홀(241)에 삽입되도록 힌지결합된다. 이때, 상기 병 뚜껑(520)과 상기 병 용기(510)는 결합이 해제된 상태이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 펌프는 상기 내부 공간(S1)에 압력을 가함으로써 상기 병 용기(510) 내부(S2)를 고압상태로 형성하고, 상기 압력계의 측정에 의하여, 상기 병 용기(510) 내부(S2)가 기준 압력치에 도달하였을때, 상기 펌프는 구동을 정지한다.

이후, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 마개 회전 바아(300)가 회전함으로써 상기 병 뚜껑(520)과 상기 병 용기(510)를 결합시킨다.

이를 통해, 상기 병 용기(510) 내의 음료가 고압상태에서 탄산을 유지하며 보존될 수 있게 될 뿐만 아니라, 상기 마개부(100)가 기존의 병 뚜껑(520)과 결합되어 병 용기(510)와 병 뚜껑(520)을 결합시킴으로써 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 세척을 하지 않아도 된다.

또한, 병 용기(510)와 병 뚜껑(520)의 결합 이후, 병 뚜껑(520)과의 결합이 해제되어도, 병 용기(510)와 병 뚜껑(520)의 결합이 유지되므로, 하나의 병 가압 포장장치로 여러 개의 병 용기(510)와 병 뚜껑(520)을 결합시킬 수 있다.

도 5를 참조하여 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 다른 실시예에서 개봉되어 병 용기(1510)와 결합이 해제된 병 뚜껑과 마개부(1100)가 결합하고, 압력전달 하우징(1200)의 내부 공간이 밀폐된 상태에서 펌프가 압력을 가하여 병 용기(1510) 내부를 고압상태로 형성시키며, 마개 회전 바아(1300)가 회전함에 따라 상기 마개부(1100)가 회전하여 병 뚜껑과 병 용기(1510)를 결합시키는 내용은 상술한 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예와 동일하다.

다만, 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 다른 실시예는 상기 압력전달 하우징(1200)의 외측부에 끼워지는 밀폐 고정링(1400)을 더 포함한다.

상기 밀폐 고정링(1400)은 상기 압력전달 하우징(1200)에 끼워져 상기 압력전달 하우징(1200)의 힌지 결합을 보다 견고하게 함으로써, 상기 압력전달 하우징(1200)의 내부 공간의 밀폐환경을 보다 견고하게 유지시킬 수 있다.

이 외, 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 다른 실시예의 상기 마개부(1100), 상기 압력전달 하우징(1200) 및 상기 마개 회전 바아(1300)의 구성은 본 발명에 따른 병 가압 포장장치의 일 실시예의 상기 마개부(100), 상기 압력전달 하우징(200) 및 상기 마개 회전 바아(300)와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

100, 1100: 마개부
200, 1200: 압력전달 하우징
210: 제1 하우징부
211: 제1 결합홈
212: 제1 결합돌기
220: 제2 하우징부
221: 제2 결합홈
222: 제2 결합돌기
230: 바아 관통 홀
240: 용기 관통 홀
250: 펌프 연결부
300, 1300: 마개 회전 바아
1400: 밀폐 고정링
510, 1510: 병 용기
511: 돌출 돌기
520: 병 뚜껑

Claims

병 뚜껑의 외측부와 결합되는 마개부;
힌지 구조로 결합되어 밀폐되는 내부 공간을 형성하되, 상기 내부 공간은 병 용기의 입구와 연결되고, 상기 내부 공간에 상기 마개부를 수용하는 압력전달 하우징;
일측은 상기 마개부와 연결되고, 타측은 상기 압력전달 하우징을 관통하여 상기 압력전달 하우징 외측에 배치되는 마개 회전 바아;
상기 압력전달 하우징와 연결되어, 상기 내부 공간의 압력을 조절하는 펌프;를 포함하며,
밀폐된 상기 내부 공간에 펌프가 압력을 가함으로써 상기 병 용기의 내부를 고압상태로 형성하고,
상기 마개 회전 바아가 회전함에 따라 상기 마개부가 회전하여 상기 병 뚜껑과 상기 병 용기를 결합시키며,
상기 압력전달 하우징의 힌지결합을 통해 결합되는 결합면을 형성하는 측면부에는 결합홈 및 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 형성되고,
상기 압력전달 하우징의 하면부에는 상기 병 용기의 입구가 관통하는 용기 관통 홀이 형성되되, 상기 용기 관통 홀의 측면에는 상기 병 용기의 돌출 돌기가 삽입될 수 있도록 용기 삽입 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 공간의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함하며,
상기 압력계에서 측정한 압력을 기준으로 상기 펌프의 구동을 제어하여 상기 내부 공간의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 마개부의 내측면에는 요철면이 형성되어, 상기 요철면에 의하여 상기 마개부와 상기 병 뚜껑의 결합력이 상승되는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 압력전달 하우징의 외측부에 끼워지는 밀폐 고정링을 더 포함하며,
상기 밀폐 고정링이 상기 압력전달 하우징에 끼워져 상기 압력전달 하우징의 힌지 결합을 유지시키는 것을 특징으로 하는 병 가압 포장장치.