KR20080012819A - 수지제 수납용기 - Google Patents

Abstract

감압 흡수패널의 면적을 축소하여 외관을 향상시킨 수납용기이고, 게다가 감압에 대한 강도가 강하고, 내용물을 냉각하여 용기내의 압력이 저하한 경우에서도, 용기형상을 유지할 수 있는 수납용기를 제공한다. 수지제 수납용기에 있어서, 어깨부 혹은 바닥부의 횡단면 형상을 정구각형으로 형성하고, 어깨부 혹은 바닥부가 갖는 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형이 되는 3개소의 모서리와, 횡단면형상을 육각형으로 형성한 몸통부가 갖는 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형을 형성하는 3개소에 위치하는 모서리를, 용기의 중심선과 평행하게 상하방향에 일렬로 배치하여 성형하는 것으로 하였다.

이것에 의해, 내용물의 온도저하 등에 의해 용기내의 압력이 저하하면, 용기의 몸통부의 내부에, 몸통부가 상하방향에 일렬로 배치된 모서리를 정점으로 하는 정삼각기둥형상으로 변형되는 방향으로 작용하는 응력이 생긴다. 그러면 용기는 어느 방향에서의 힘에 대해서도 강도가 높아져, 형상이 안정되는 것과 함께, 좌굴에 대한 높은 항력을 갖는다.

Description

수지제 수납용기{RESIN STORAGE CONTAINER}

본 발명은, 용기내부의 압력저하에 대한 강도와 높은 형상의 유지성을 갖춘 수지제 수납용기에 관한 것이다.

음료수 등을 수납하는 통형상의 수지제 용기, 예를 들면 PET병 등에서는, 종래 용기측면에 감압 흡수패널 등을 설치하고, 용기내에 수납된 내용물을 냉각하여 용기내의 압력이 저하한 경우 등에, 이러한 감압 흡수패널이 용기의 안쪽에 변위(變位)하여, 용기 내부의 감압에 의해 용기 전체가 변형해 버리는 것을 방지하고 있었다.

한편 근래, 용기 디자인상의 관점으로부터, 상기 감압 흡수패널의 면적을 축소시키려 하는 요망이 있다.

또한, 감압 흡수부를 용기의 중심축에 대해서 경사방향에 형성한 예도 알려져 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개공보 2003-63514호

그러나 감압 흡수패널의 면적을 축소시키면, 용기의 감압 흡수능력이 저하한다. 그러면 냉각시에 생기는 내용물의 용적축소에 대응할 수 없게 되어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 감압 흡수패널을 측면에 각각 구비한 팔각기둥형상의 용기 (50)가, 도면 중의 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 앞뒤로부터 움푹패여 단면 형상이 타원형상으로 변형되거나 도 7에 나타내는 바와 같이, 육각기둥형상의 용기 (52)가, 도면 중의 2점쇄선에 나타내는 바와 같이 불규칙한 단면형상으로 변형되어 버리는 일이 있었다.

이러한 변형이 용기에 생기면, 용기외관을 현저하게 저하시킬 뿐만이 아니라, 타원형상으로 변형하여 두께가 얇아진 부분에서는 강도가 저하하고, 좌굴 (Buckling)을 일으키게 하는 등, 강도적인 면이나 용기의 취급상에 있어서 문제가 생긴다. 이와 같이 디자인의 관점으로부터 단순히 감압 흡수패널의 설치면적을 감소시키면, 내용물을 냉각했을 때 등에 용기가 용기로서 허용되는 범위를 넘어 변형하는 것을 생각할 수 있다.

본 발명은, 감압 흡수패널의 설치면적을 축소하고 디자인상의 자유도를 크게 하여 용기외관을 향상시키고, 게다가 용기내의 압력저하에 의한 변형에 대해서 충분한 강도를 갖고, 형상을 유지할 수 있는 수지제 수납용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 수지제 수납용기를 다음과 같이 구성하였다.

상부에 설치된 입구부와, 상기 입구부에 연속한 용기 측벽과, 용기 측벽의 하부에 설치된 바닥부로 이루어지는 수납용기에 있어서, 용기 측벽을, 상하에 배치된 적어도 2개의 파트로 형성하고, 각 파트는, 용기 측벽의 중심선에 수직인 단면에서 정 3n각형(n은 2이상의 정수.)의 형상을 갖고, 또한, 인접한 파트에 있어서의 정수 n은, 서로 다르고, 또한 서로 소(relatively prime)의 관계를 가지고 있다.

또한, 적어도 용기 측벽의 상단 혹은 하단에 배치된 파트를 포함하는 서로 인접한 복수의 파트에 있어서, 각각의 파트가 갖는 정 3n각형의 일부의 모서리 (Corner)로서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리를, 중심선과 평행한 선상에 배치하여 수지제 수납용기를 구성하였다.

구체적으로는, 수지제 수납용기의 용기 측벽에 둘레방향으로 형성된 리브를 몇 개인가 설치하고, 용기 측벽을 2에서 4 정도(4 이상이라도 좋다.)의 복수의 파트로 분할한다. 각각의 파트에는 다른 수의 모서리부를 설치하고, 단면을 정육각형, 정구각형, 정십이각형 등, 정삼각형 이외의 3의 배수의 모서리를 갖는 각형으로 형성한다. 한편, 각 파트는 측벽에 모서리부를 가지면 좋고, 측벽 사이를 서로 평행하게 한 각기둥형상이 아니라도 좋다.

여기서 n과 소의 관계를 가진다는 것은, 예를 들면 2에 대해서는, 3, 5, 7등의 수가 되는 것이다.

적어도 용기 측벽의 상단 혹은 하단에 배치된 파트를 포함하는 서로 인접한 복수의 파트는, 파트 중 적어도 하나의 파트가 수납용기의 어깨부, 즉 입구부로부터 연속한 경사부분이, 바닥부에 접하고 있는 것으로, 예를 들면 용기 측벽을 4개의 파트로 형성한 경우에, 용기 측벽의 최상부분의 파트나 바닥부에 접하는 파트의 적어도 한 쪽을 포함하는 것을 말하고, 인접한 파트가 중앙의 2개의 파트만은 아니라고 하는 것을 말한다.

또한 어깨부는, 입구부로부터 연속하여 입구부의 측방으로 밀려나온 부분만을 가리키는 것은 아니고, 수납용기의 측벽 상부를 포함하는 의미로도 이용하고, 바닥부는, 수납용기의 하면 뿐만 아니라 수납용기의 측벽의 하부를 포함하는 의미로도 이용하는 것으로 한다.

또한 모서리를 중심축과 평행한 선상에 배치한다는 것은, 상하방향에 정확하게 일직선상에 배치시킬 뿐만이 아니라, 압력 저하에 의한 수축력이 용기에 생겼을 때, 후술하는 바와 같이 일렬로 배치된 모서리에서는 모서리의 주위가 용기 안쪽으로 끌어넣어져, 모서리가 배열에 따라서 직선형상으로 돌출하는 꺾인 선이 되고, 그 이외의 모서리에서는 각 모서리의 위치가 분산되어 꺾인 선이 형성되지 않게 배치되어 있는 것을 말한다.

이것에 의해, 내용물의 냉각 등에 의해 용기내의 압력이 저하하여 수납용기에 용기 측벽을 안쪽으로 끌어넣는 힘이 작용하면, 상기 상하방향에 일렬로 배치된 3개소의 모서리에서는, 용기 측벽과 함께 어깨부 혹은 바닥부에 접하는 파트의 모서리도 용기 안쪽으로 끌어넣고자 한다. 그러나 어깨부는 입구부에 연속하고, 바닥부는 지름방향에 평행한 바닥판에 연속하고 있으므로 지름방향에 용이하게 이동하지 않는다. 한편 배치 위치가 흩어지고 일렬로 배치되지 않은 각 파트의 모서리에 있어서는, 모서리에서 받는 힘이 통일되지 않고, 개개에 작용하므로 수납용기의 안쪽으로 끌어넣어지기 쉽고, 평판형상이 되기 쉬워져 있다.

따라서, 수납용기에 용기 측벽을 안쪽에 수축시키는 힘이 발생하면, 상하 방향으로 모서리를 일렬로 배치되어 있는 개소에서는 용기 측벽을 수축시키는 힘이 용기 측벽으로부터 어깨부까지, 혹은 용기 측벽으로부터 바닥부까지 세로 일렬이 되어 작용하므로 용이하게 용기 안쪽으로 끌어넣어지는 일이 없고, 한편 그러한 세로 일렬로 배치된 모서리와 모서리의 사이는, 모서리가 분산하여 배치되어 있기 때문에 안쪽으로 끌어넣어지기 쉽고, 세로 일렬로 모서리가 배치된 3개소를 3개의 기둥으로 한 정삼각형기둥이 수납용기에 형성되었으면 동일한 응력이 용기내부에 작용하여, 수납용기의 강도와 형상의 안정성을 함께 크게 향상할 수 있다.

이와 같이 수납용기의 내부에 작용하는 압력이, 용기 측벽을 정삼각기둥형상으로 하도록 작용하므로, 용기는 어느 방향에서의 힘에 대해서도 강도가 높아져, 형상이 안정되는 것과 함께, 좌굴에 대한 높은 항력을 갖는다.

수납용기내의 압력이 더욱 저하하면, 실제로 용기 측벽을 안쪽에 수축시키는 힘이 작용하여, 상하 방향에 모서리가 일렬로 배치되어 있는 3개소의 모서리를 기둥으로 하고, 그 기둥과 기둥의 사이의 부분이 용기의 안쪽으로 끌어넣어지고, 각 모서리를 정점으로 한 삼각기둥형상으로 수납용기가 감압 변형하지만, 실제로 수납용기가 이와 같이 변형하는 일 없이 용기 측벽이 거의 육각형상을 유지한 상태로 내부압력의 작용에 의해 충분히, 강도와 형상 안정성을 얻을 수 있다.

보다 구체적으로는, 수납용기의 어깨부 혹은 바닥부를 정구각형의 횡단면 형상을 형성하고, 어깨부 혹은 바닥부가 갖는 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형이 되는 3개소의 모서리와, 횡단면형상을 육각형으로 형성한 몸통부가 갖는 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형을 형성하는 3개소에 위치하는 모서리를, 용기의 중심선과 평행하게 상하방향에 일렬로 배치하여 성형한다.

특히 어깨부와 몸통부와 바닥부의 모서리를 상하방향에 일렬로 배치한 경우에는, 매우 강고하게, 게다가 안정된 형상을 얻을 수 있다.

수지제 수납용기는, PET수지로 이루어지는 병으로 하였다.

도 1은 본 발명에 관한 수납용기의 일실시형태를 나타내는 정면도이다.

도 2는 수납용기의 평면도이다.

도 3은 수납용기의 A-A선단면도이다.

도 4는 도 1의 수납용기를 다른 각도로부터 나타내는 도면이다.

도 5는 수납용기의 감압시의 응력상태를 나타내는 설명도이다.

도 6은 종래의 용기를 나타내는 설명도이다.

도 7은 종래의 용기를 나타내는 설명도이다.

[부호의 설명]

2 : 수납용기 3 : 용기 측벽

4 : 입구부 6 : 어깨부

7, 9, 11 : 모서리 8 : 몸통부

10 : 바닥부 12 : 숫나사

22, 24 : 리브 25 : 오목부

27 : 감압 흡수패널 30 : 뚜껑

본 발명의 수납용기의 일실시형태에 대해서 설명한다.

도 1에 수납용기의 측면을 나타낸다.

수납용기(2)는, 블로우 성형에 의해 형성된 PET수지제 용기이며, 상부에 입구부(4)를 구비하고, 입구부(4)의 하부에 어깨부(6)를 갖고, 어깨부(6)의 하부에 몸통부(8), 그리고 몸통부(8)의 하부에 바닥부(10)를 갖고, 어깨부(6)의 일부와 몸통부(8)과 바닥부(10)의 일부가 수납용기(2)의 용기 측벽(3)을 형성하고 있다.

입구부(4)의 바깥둘레면에는 숫나사(12)가 형성되어 있고, 숫나사(12)에 뚜껑(30)이 조밀하게 나사맞춤한다.

어깨부(6)는, 측면에 삼각형상의 오목부(25)를 9개소에 균등하게 구비하고, 도 2에 나타내는 바와 같이 주위 9개소에 설치된 모서리(7)에 의해 정구각형으로 형성되어 있다. 어깨부(6)의 하부에는, 수납용기(2)의 직경방향으로 움푹 패인 리브(22)가 형성되어 있다. 리브(22)는, 수납용기(2)의 중심선에 수직인 면에 대한 단면 형상(이하, '횡단면'으로 한다.)이 원형이고, 리브(22)를 통하여 어깨부(6)와 몸통부(8)가 연속하고 있다.

몸통부(8)는, 횡단면이 도 3에 나타내는 바와 같이 주위 6개소에 모서리(9)를 갖는 정육각형이며, 몸통부(8)의 측면의 각각 감압 흡수패널(27)이 형성되어 있다. 감압 흡수패널(27)은, 몸통부(8)의 측면에 테두리가 둘러진 네모진 요철부에서, 수납용기(2)의 내압이 저하하면 압력의 저하에 따라 수납용기(2)의 안팎에 중앙부분이 변위한다.

몸통부(8)의 하부에는, 리브(22)와 같이 직경방향으로 움푹 패인, 횡단면이 원형의 리브(24)가 형성되어 있고, 리브(24)를 통하여 몸통부(8)와 바닥부(10)가 연속하고 있다.

바닥부(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 측면에 삼각형상의 오목부(29)를 균등하게 구비하고, 주위 9개소에 설치된 모서리(11)에 의해 횡단면이 정구각형으로 형성되어 있다.

어깨부(6)는, 모서리(7)에 의해 정구각형으로 형성되어 있으므로, 주위에 설치된 9개의 모서리(7)중에서 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형을 형성하는 3개의 모서리(7)를 선택할 수 있다. 선택한 모서리를 모서리 7a로 한다. 마찬가지로 바닥부(10)도 횡단면이 정구각형이므로, 상기 선택된 어깨부(6)의 3개의 모서리(7a)의 바로 아래에 위치시키고, 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형을 형성하는 3개의 모서리(11)를 선택할 수 있다. 그 선택한 모서리를 모서리 11a로 한다.

또한 수납용기(2)는, 이러한 모서리 7a와 모서리 11a를, 몸통부(8)의 6개의 모서리(9)중에서 모서리와 모서리를 연결한 선이 정삼각형이 되는, 선택된 3개의 모서리 9a에 대해서 세로에 일렬로 가지런하도록 배치하고 있다. 이것에 의해 수납용기(2)는, 어깨부(6)의 정삼각형을 형성하는 3개의 모서리 7a로부터 아래로 늘어뜨린 3개의 선에 따라서, 몸통부(8)의 3개의 모서리 9a와, 바닥부(10)의 3개의 모서리 11a가 거의 일렬로 배치되어 있다.

다음에, 수납용기(2)에 있어서의 특징을 설명한다.

수납용기(2)는, 블로우 성형에 의해 상기 형상으로 형성된다. 즉, 어깨부 (6)와 몸통부(8)와 바닥부(10)를 갖고, 또한 각각의 정삼각형에 위치하는 3개의 모서리를 세로방향에 일렬로 가지런히 한 형상이다. 이와 같이 성형한 수납용기(2)의 내부에 내용물을 충전하여 뚜껑(30)을 입구부(4)에 체결하여, 내부를 밀폐한다.

내용액을 예를 들면 냉각하여, 수납용기(2)의 내부압력이 저하하면, 흡수패널(27)이 수납용기(2)의 안쪽으로 이동하여, 그 함몰에 의해 내부압력의 저하에 대응한다. 그리고 그것과 동시에, 몸통부(8)에는 몸통부(8) 자체를 수납용기(2)의 안쪽으로 끌어넣어지는 힘이 작용한다.

그러면, 어깨부(6)에 정삼각형을 형성하는 3개의 모서리 7a는, 그 바로 아래에 몸통부(8)의 모서리 9a가 위치하고, 또한 바닥부(10)의 모서리 11a가 그 바로 아래에 위치하고 있기 때문에, 몸통부(8)를 수납용기(2)의 안쪽으로 끌어넣으려고 하는 힘이 수납용기(2)에 작용하면, 도 5에 나타내는 바와 같이 모서리 9a에 인접하는 양측이 수납용기(2)의 안쪽으로 끌어넣어져, 모서리 9a를 반대로 수납용기(2)의 바깥쪽으로 돌출하는 응력이 각각의 모서리 9a에 발생한다.

한편, 모서리 7b, 모서리 9b, 모서리 11b에서는, 몸통부(8)를 수납용기(2)의 안쪽으로 끌어넣어지는 힘이 작용하면, 모서리 7b, 모서리 9b, 모서리 11b는 세로방향에 일렬로 가지런하지 않기 때문에 각각 수납용기(2)의 안쪽에 용이하게 끌어넣어져, 평판형상이 되도록 응력이 작용한다.

이러한 작용에 의해, 내부압력이 저하한 수납용기(2)는, 상기 선택된 3개의 모서리 7a, 모서리 9a, 모서리 11a를 정점으로 한 단면 정삼각형상의 삼각기둥형상 (도 5의 2점쇄선으로 나타낸다.)으로 변형되는 방향으로 수축되어, 부정형으로 변 형되는 일이 없다. 게다가 감압에 의해 삼각기둥형상으로 수축된 수납용기(2)는, 세로방향으로부터의 누름압력에 대해서도, 몸통부(8)의 측방으로부터의 누름압력에 대해서도 강하고, 비록 몸통부(8)의 단면이 거의 육각형상이라도 그 형상을 유지하여, 좌굴되거나 하는 일이 없다.

한편, 상기 실시예로서 수납용기(2)는, 어깨부(6)와 몸통부(8)와 바닥부(10)의 3개의 파트에서 형성했지만, 본 발명에서는 각 파트의 수 또는 그러한 형상 등은 상기예에 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명은, PET수지로 이루어지는 용기에 한정하는 것은 아니다.

[발명의 효과]

본 발명의 수납용기는, 다음의 효과를 가지고 있다.

감압 흡수패널의 면적을 작게 하고, 디자인상의 자유도를 향상시킨 수지제의 수납용기를, 블로우 성형 등에 의해 용이하게 성형할 수 있다.

내용물을 냉각하여 용기내의 압력이 저하했을 때 등에, 적어도 용기 측벽과 어깨부 혹은 용기 측벽과 바닥부에 이것들을 연속시켜 정삼각기둥형상으로 수축시키는 방향의 응력이 작용하여, 용기 측벽의 단면형상이 타원형 등 어깨가 편평한 형태나 불규칙한 형태에 변형한 상태와 비교하여, 형상의 안정성이나 좌굴 등에 대한 강도를 큰 폭으로 향상할 수 있다.

수납용기는, 종래의 수납용기와 같은 제법으로 제조할 수 있고, 비용을 상승시키는 일 없이 제조할 수 있다. 또한 용기 측벽이나 용기 측벽과 그 상하의 부분의 모서리를 소정의 배치, 형상으로 하는 것뿐이기 때문에, 용기 외관의 자유도에 큰 제약을 더하는 일이 없다.

수지제 수납용기를, PET수지로 형성하면 보다 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 상부에 설치된 입구부와, 상기 입구부에 연속한 용기 측벽과, 상기 용기 측벽의 하부에 설치된 바닥부로 이루어지는 수납용기에 있어서,

   상기 용기 측벽은, 상하에 배치된 적어도 2개의 파트로 이루어지고,

   각 파트는, 상기 용기 측벽의 중심선에 수직인 단면에서 정3n각형(n은 2이상의 정수.)이고,

   또한 인접한 파트에 있어서의 상기 정수 n은, 서로 다르고, 또한 서로 소의 관계를 갖고,

   또한, 적어도 상기 용기 측벽의 상단 혹은 하단에 배치된 파트를 포함하는 서로 인접한 복수의 파트에서, 각각의 파트가 갖는 정3n각형의 일부의 모서리이며, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리를, 상기 중심선과 평행한 선상에 배치한 것을 특징으로 하는 수지제 수납용기.
2. 상부에 개구한 입구부와, 상기 입구부에 연속해서 설치되어, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 어깨부와, 상기 어깨부와 연속하여, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정육각형을 갖는 몸통부와, 상기 몸통부와 연속하여, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 바닥부로 이루어지고,

   상기 어깨부가 갖는 정구각형의 일부의 모서리이며, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리와, 상기 몸통부가 갖는 정육각 형의 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형을 형성하는 3개소의 선택된 모서리를, 상기 세로의 중심선과 평행한 선상에 각각 배치한 것을 특징으로 하는 수지제 수납용기.
3. 상부에 개구한 입구부와, 상기 입구부에 연속해서 설치되고, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 어깨부와, 상기 어깨부와 연속하고, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정육각형을 갖는 몸통부와, 상기 몸통부와 연속하여, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 바닥부로 이루어지고,

   몸통부가 갖는 정육각형의 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형을 형성하는 3개소의 선택된 모서리와, 바닥부가 갖는 정구각형의 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리를, 상기 세로의 중심선과 평행한 선상에 각각 배치한 것을 특징으로 하는 수지제 수납용기.
4. 상부에 개구한 입구부와, 상기 입구부에 연속해서 설치되어, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 어깨부와, 상기 어깨부와 연속하여, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정육각형을 갖는 몸통부와, 상기 몸통부와 연속하여, 세로의 중심선에 수직인 단면에서 정구각형을 갖는 바닥부로 이루어지고,

   상기 어깨부가 갖는 정구각형의 일부의 모서리이며, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리와, 상기 몸통부가 갖는 정육각 형의 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형을 형성하는 3개소의 선택된 모서리와, 바닥부가 갖는 정구각형의 일부의 모서리에서, 모서리와 모서리를 연결하는 선이 정삼각형이 되는 3개소의 선택된 모서리를, 상기 세로의 중심선과 평행한 선상에 각각 배치한 것을 특징으로 하는 수지제 수납용기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 수지제 수납용기는, PET병인 수지제 수납용기.

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