KR20060060899A - 기밀병마개 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 기존의 탄산음료용 보틀의 구조를 변경하지 않고 적용가능하면서도 기밀효과가 탁월한 기밀병마개를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 발명은 상단부에 밀폐부(115)를 구비하고, 내부면에 원주면을 따라 보틀(200)의 나사산(215)과 체결되는 나사산(115)를 가지는 외측 병마개(110); 및 외측 병마개(110)의 밀페부 내측면으로부터 하방으로 연장하는 원통형의 부재로서, 외측면의 원주방향을 따라 형성되어 길이방향으로 하나 배치된 환형돌기부(155)를 가지는 내부 마개(150)를 구비하며, 내부 마개(150)의 환형돌기부(155)가 보틀의 주입구의 내측벽과 압축끼움되도록 구성된 기밀병마개(100)를 제공한다.

이러한 구성에 따라, 본원 발명은 종래의 탄산음료용 보틀(200)에 그대로 적용할 수 있으며, 보틀(200) 내에서 발생하는 탄산가스의 가압력을 이용하여 보틀(200)과 병마개(100)를 밀봉하게 되므로 기밀병마개(100)의 밀봉력이 보틀(200)의 내부에서 발생하는 탄산가스압에 비례하여 증가하는 획기적인 밀봉력의 상승효과도 얻어진다.

탄산음료, 보틀, 주입구, 기밀병마개, 내부 마개, 환형돌기부, 수직환형돌기

Description

기밀병마개 {Bottle Sealing Cap}

도 1은 본원 발명에 따른 기밀병마개의 단면사시도이다.

도 2는 본원 발명에 따른 기밀병마개를 보틀의 주입구에 체결한 상태의 단면사시도이다.

* 도면의 주요 부호 *

100 : 기밀병마개 110 : 외측 병마개

115 : 밀폐부 145 : 수직환형돌기

150 : 내부 마개 155 : 환형돌기부

200 : 보틀 210 : 주입구

본원 발명은 플라스틱제의 기밀병마개에 관한 것이며, 특히는 탄산음료용 PET 병 내의 탄산가스가 누출되는 것을 억제할 수 있는 PET병용 기밀병마개에 관한 것이다.

콜라, 사이다 등 탄산가스가 가압용해된 탄산음료(이하, "탄산음료"라 함)들이 PET(Polyethylenterephthalate)병에 포장되어 판매되고 있다.

그러나, PET 병을 사용할 경우 시간의 경과에 따라 탄산음료에 용해되어 있던 탄산가스들이 PET병의 외벽과 병마개를 통해 누출되는 것으로 알려져 있다. 그리고, 이러한 탄산가스의 누출이 PET병으로 포장된 탄산음료의 유통기한을 제한하는 가장 중대한 요인이 되고 있다.

그러나, PET병의 외벽을 통한 탄산가스의 누출은 탄산음료 용기를 PET병이 아닌 다른 재질로 변경하는 것 외에는 효과적인 방법을 찾기 어렵다. 그러나, 이러한 단점에도 불구하고 PET병의 다른 많은 장점들이 PET병의 사용을 증가시키고 있는 실정이므로 탄산음료용 PET병의 탄산가스 누출문제를 해결하기 위해 주로 병마개를 통한 탄산가스의 누출을 방지하기 위한 연구들이 지속되고 있는 실정이다.

종래로부터 PET병의 병마개를 통한 누출을 억제하기 위한 다양한 수단들이 안출되고 있다. 예컨데, 2003년 8월 19일 공개된 한국특허공개 10-2003-0068114는 PET용기의 상단 병입구에 U자형의 홈지지대를 설치하여 여기에 이중마개의 종단부를 삽입하도록 구성된 탄산가스 누출 방지용 PET용기를 공개하고 있다.

또한, 2003년 1월 24일에 공고된 한국실용등록 20-0301401-0000은 병입구에 나사산과 걸림턱을 갖도록 하고, 병마개는 단절된 나사산과 내부마개를 가지며, 병마개를 병입구에 힘을 가하여 압축삽입하는 방식의 음료용 병구와 병마개를 공개하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 탄산가스 누출방지용 고안들은 병마개의 구조에 따라 탄산음료용 보틀의 주입구까지 변경해야 하므로, 기존의 음료용 보틀에 그대로 적용할 수 없다는 실용상의 문제점들이 있다.

한편, 1998년 6월 5일에 공개된 한국특허공개 10-1998-0019500, 1999년 9월 15일에 공개된 한국특허공개 10-1999-0070375, 2001년 12월 13일에 공개된 한국실용등록 20-0255387-0000 등은 기존의 음료용 보틀의 구조를 변경하지 않고도 적용할 수 있는 구조를 가진 탄산가스 누출방지용 병마개들에 대해 공개하고 있다.

그러나, 탄산음료용 보틀의 구조를 변경하지 않고도 적용가능한 종래의 구성들은 병마개의 구조가 복잡하여 제조비용 등을 고려하면 실용성이 낮아 실제로 적용되기 어렵다는 단점들을 가지고 있다.

또한, 종래의 탄산음료 누출방지 장치들은 보틀 내에 내장된 탄산음료에서 점증적으로 발생하는 탄산가스의 누출을 억제하기 위해 보틀의 주입구와 병마개의 구조적 결합을 강고하게 하여 기밀성을 높이거나, 보틀내부의 압력을 줄이기 위해 발생한 가스를 제거하는 관점에서만 접근해 온 것으로 판단된다.

그 결과 실제의 제조 비용 등을 감안하면 그 효과의 실제적 우수성 여부와 무관하게 기존의 병마개를 대체할 수 있는 실용성을 가진 발명에 도달하지 못하고 있다.

따라서, 본원 발명은 이러한 종래 기술들이 가진 실용상의 문제를 해결하여, 기존의 탄산음료용 보틀의 구조를 변경하지 않고 적용가능하면서도 기밀효과가 탁월한 기밀병마개를 제공하는 것을 기본적인 목적으로 한다.

본원 발명의 다른 목적은 기존의 탄산음료용 보틀의 병마개 제조설비를 최소한으로 변경하는 것은 물론 탄산음료용 보틀에 탄산음료를 주입한 후 병마개를 장 착하는 조립 공정에도 큰 변화를 주지 않고 용이하게 적용가능한 기밀병마개를 제공하는 것이다.

그 외의 다른 목적들은 당업자라면 이하 설명하는 발명의 구성으로 부터 용이하게 파악할 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본원 발명은 탄산음료용 보틀의 내부에서 발생하는 탄산가스의 팽창력을 병마개의 기밀성을 높이는 방향으로 활용한다는 새로운 관점에서, 종래의 기본적인 PET병용 병마개의 구조를 유지하면서 최소한의 개량을 통해 단순한 구조로 가장 효과적인 기밀성을 제공할 수 있는 새로운 타입의 기밀병마개를 제공하자는 의도로 안출된 것이다.

이에 따라, 본원 발명은 상단부에 밀폐부를 구비하고, 내부면에 원주면을 따라 보틀의 나사산과 체결되는 나사산를 가지는 외측 병마개; 및 외측 병마개의 밀페부 내측면으로부터 하방으로 연장하는 원통형의 부재로서, 외측면의 원주방향을 따라 형성되며 외측면의 길이방향을 따라 적어도 하나 배성된 환형돌기부를 가지는 내부 마개를 구비하며, 내부 마개의 환형돌기부가 보틀의 주입구의 내측벽과 압축끼움되도록 구성된 기밀병마개를 제공한다.

그 결과, 탄산음료용 보틀 내부에서 발생하는 탄산가스가 내부 마개를 보틀의 주입구 내측벽에 대해 가압하도록 하므로써, 보틀의 내부에서 발생하는 탄산가스의 압력을 병마개의 밀봉효과를 높이는 데 이용할 수 있게 된다.

그 결과, 종래의 탄산음료용 보틀의 구조에 아무런 변경을 가하지 않으면서 병마개의 내측으로부터 하방으로 연장하는 내부 마개를 추가하는 것만으로 밀봉력이 비약적으로 향상된 기밀병마개를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본원 발명은 밀폐부의 외측 병마개와 내부 마개 사이의 내측면에, 보틀 주입구의 종단부와 접하도록 하방으로 돌출된 수직환형돌기를 구비한 기밀병마개를 제공한다.

이러한 구성에 따라, 기밀병마개의 외측 병마개와 내측 마개 사이에 형성된 수직환형돌기가 보틀의 주입구의 종단부와 밀착되어 기밀병마개의 밀봉효과를 보다 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본원 발명의 기술적 사상에 따라 실현되는 기밀병마개의 실시예들에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 1에 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)의 단면사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)를 보틀(200)의 주입구(210)에 조립한 상태의 조립 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)는 기존의 병마개와 동일한 구조의 외측 병마개(110)와 외측 병마개(110)의 상단 밀폐부(115)로부터 하방으로 수직하게 연장되는 내부 마개(150)로 구성되어 있다.

외측 병마개(110)는 종래의 병마개와 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 탄산음료용 보틀(200)의 주입구(210) 외측에 형성된 나사산(215)과 맞물리도록 외측 병마개(110)의 내측면을 따라 형성된 나사산(115), 개봉시 병마개를 용이하게 개방할 수 있도록 외측 병마개(110)의 외측면을 따라 형성된 반원주형의 돌기들(120) 및 외측 병마개(110)의 하단부에 부분적으로 연결되도록 형성되며 보틀(200)의 주입구(210) 하단의 원주형 돌기(216)에 고정되어, 개방시 외측 병마개(110)와 분리되도록 구성된 분리부(130)로 구성되어 있다.

한편, 본원 발명의 특징적인 구성인 내부 마개(150)는 외측 병마개(110)로부터 원주 내측으로 이격되어, 보틀(200)의 주입구(210)가 삽입체결될 공간(140)을 사이에 두고, 밀폐부(115) 내측면으로부터 하방으로 연장된 원통형 부재이다.

도 2에서 내부 마개(110)는 외측 병마개(110)의 분리부(130)의 하단과 거의 비슷한 길이로 형성한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 내측 마개(150)는, 이후 자세히 설명하겠지만, 보틀 주입구(210)의 내측벽에 밀착되어 탄산가스의 누출을 방지하는 구성이므로 그 전체 길이에 걸쳐 보틀 주입구(210)의 내측벽과 밀착될 수 있도록 내측 마개(150)의 길이는 주입구(210)의 직선형 길이에 대응하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 내부 마개(150)는 그 외측면에 원주방향을 따라 외부로 돌출되도록 형성되며, 내부 마개(150)의 길이 방향을 따라 배치되는 적어도 하나, 바람직하게는 2 ~ 6 개 정도의 다수의 환형돌기부(155)를 구비한다. 내부 마개(150)에 형성되는 환형돌기부(155)의 외측 종단까지의 외경은 보틀 주입구(210)의 내부직경 보다 약간 크게 형성되하여 보틀 주입구(210)에 내부 마개(150)가 압축끼움이 되도록 구성한다.

한편, 내부 마개(150)의 두께와 내부 마개(150)의 외측면에 형성될 환형돌기부(155)의 갯수와 크기 및 둘 이상 형성될 경우 환형돌기부들(155) 간의 간격은 보 틀 주입구(210)의 크기, 보틀(200) 내부에 주입될 탄산음료의 양 및 그 탄산음료로부터 발생할 탄산가스의 압력 및 탄산가스의 압력에 의해 환형돌기부(155)가 보틀 주입구(210)의 내측벽에 가압되어 변형되어 형성되는 접촉면적 등을 종합적으로 고려하여 결정된다.

본원 발명의 적용에 있어서 중요한 것은 내부 마개(150)의 환형돌기부(155)가 보틀 주입구(210)의 내측벽에 압축끼움된 후 보틀 내부에서 발생하는 탄산가스의 압력에 의해 변형되어 보틀 주입구(210)의 내측벽에 대한 밀착면적과 밀착력이 증가하도록 하는 것이다.

본원 발명에 따른 기밀병마개의 밀봉효과를 증진시키기 위해, 도시된 바와 같이, 밀폐부(115) 내측면으로부터 외측 병마개(110)와 내측 마개(150) 사이에서 하방으로 연장하여 보틀 주입구(210)의 종단(211)과 접촉하는 수직환형돌기(145)를 형성하는 것이 바람직하다.

이어, 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)의 작용에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)는 보틀(200)의 주입구(210)와의 결합시 압축끼움되어 내부 마개(150)의 외측면에 형성된 적어도 2개의 환형돌기부(155)가 보틀(200)의 주입구(210)의 내측벽과 압착되도록 장착되게 된다.

그 결과, 보틀(200)의 내부에서 음료수에 용해되어 있던 탄산가스가 방출되어 보틀(200) 내의 압력이 증가하게 되면, 보틀(200) 내의 가압된 탄산가스는 내부 마개(150)를 보틀(200)의 주입구(210)의 내측벽을 향하여 가압하게 된다.

그 가입력은 보틀(200) 내부의 탄산가스의 가압력이 증가함에 따라 증가하게 되므로 본원 발명에 따른 기밀병마개(100)는 보틀(200) 내부의 압력변동에 비례하는 힘으로 내부 마개(150)를 보틀 주입구(210)의 내측벽에 가압하게 되게 된다. 이 때, 내부 마개(150)의 외측면에 형성된 환형돌기부(155)들이 주입구(120)의 내측벽에 대해 변형되면서 접촉면적이 넓어지게 되고 그 결과로 밀봉효과는 더 강해지게 된다.

상술한 구성에 따라, 본원 발명은 종래의 탄산음료용 보틀(200)에 그대로 적용할 수 있으며, 종래의 병마개 밀폐부의 원주방향 내측에 외측벽에 다수의 환형돌기들을 갖는 내부 마개(150)를 형성하는 것만으로 종래의 병마개 보다 탁월한 기밀효과를 제공하게 된다.

더구나, 본원 발명에 따른 기밀병마개는 기존의 병마개를 외측 병마개(110)로 그대로 활용하며, 그 내부에 외측 병마개(110)와 일체로 내부 마개(150)를 형성하므로 구조가 단순하여 기존의 금형 등을 일부 수정하여 제조가 가능하며, 기존의 병마개와 거의 동일한 방식으로 장착이 가능하다는 장점도 아울러 가진다.

따라서, 본원 발명에 따른 기밀병마개의 적용을 위해 기존의 보틀 및 병마개 생산라인은 물론 탄산음료 포장공정에 거의 변화를 주지 않으므로 제조원가의 큰 상승없이 적용할 수 있다는 장점도 아울러 가지는 것이다.

또한, 단순한 구조임에도 불구하고, 보틀 내에서 발생하는 탄산가스의 가압 력을 이용하여 보틀과 병마개를 밀봉하게 되므로 기밀병마개의 밀봉력이 보틀의 내부에서 발생하는 탄산가스압에 비례하여 자동으로 증가하는 획기적인 밀봉력의 상승효과도 얻어진다.

또한, 본원 발명에 따른 기밀병마개의 사용으로 병마개 부근으로 누출되는 탄산가스로 인한 탄산음료의 보존기간을 크게 연장할 수 있다는 효과도 제공하게 된다.

따라서, 내부 마개의 형성에 따른 병마개 제조 비용 상승분은 포장된 탄산음료의 보존기간을 증가시키므로써 얻어지는 이익에 비하면 상대적으로 매우 적게 되므로 종래의 PET병용 병마개를 대체할 수 있다는 본원 발명에 따른 경제적 효과도 막대할 것이다.

Claims (2)

1. 상단부에 밀폐부(115)를 구비하고, 내부면에 원주면을 따라 보틀(200)의 나사산(215)과 체결되는 나사산(115)를 가지는 외측 병마개(110); 및

   외측 병마개(110)의 밀페부(115) 내측면으로부터 하방으로 연장하는 원통형의 부재로서, 외측면의 원주방향을 따라 형성되며 길이방향으로 적어도 하나 배치된 환형돌기부(155)을 가지는 내부 마개(150)을 구비하며, 내부 마개(150)의 환형돌기부(155)가 보틀(200)의 주입구(210)의 내측벽과 압축끼움되도록 구성된 기밀병마개.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 밀폐부(115)의 외측 병마개(110)와 내부 마개(150) 사이의 내측면에 보틀 주입구(210)의 종단(211)과 접하도록 하방으로 돌출된 수직환형돌기(145)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기밀병마개.

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