KR20080012821A - 합성수지제 병체 - Google Patents

Abstract

후육화(厚肉化)에 따라 재료 비용을 증대시키지 않고 병체의 횡(橫)방향의 강성(剛性)과 강도를 향상시키는 병체 형상의 설계를 기술적 과제로 하여, 반송(搬送) 라인, 자판기 등에서 원활하게 사용할 수 있으며, 적재 중첩 보관 시에 변형이 없고, 또한 고온 충전 용도로는 충분한 감압(減壓) 흡수 기능을 발휘할 수 있는 합성수지제 병체를 보다 저(低)비용으로 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 이 목적을 달성하기 위한 수단은, 합성수지제 병체에서 몸통부에 복수의 돌조(突條) 형상의 기둥부를 병체의 중심축에 대하여, 일정한 경사 각도로 경사시켜 나선 형상으로 서로 병행하여 위치하도록 형성 배치하고, 상기 몸통부 통벽에 횡방향으로부터 작용하는 가압력에 따른 변형을 억제하는 구성으로 한다.

병체, 몸통부, 기둥부, 감압 흡수 패널, 시험 지그

Description

합성수지제 병체{SYNTHETIC RESIN BOTTLE BODY}

본 발명은 합성수지제 병체, 특히 몸통부에 대한 횡(橫)방향으로부터의 가압력에 의한 변형을 억제한 합성수지제 병체에 관한 것이다.

종래부터, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 PET라고 기록함) 수지제(製) 등의 합성수지제 병체는 각종 음료용 용기로서 널리 이용되고 있지만, 이들 병체에서는 재료 비용 저감을 위한 몸통벽의 박육화(薄肉化)에 따라, 병체로서의 강성(剛性)과 강도를 충분히 확보하고, 또한 병체 내의 압력 변동에 의한 몸통벽의 변형을 어떤 방법으로 눈에 띄지 않게 흡수할지는 병체의 형상 설계에 있어서의 큰 과제이다.

예를 들어 특허문헌 1에는 몸통부에 감압(減壓) 흡수 패널을 갖는 병체에 대한 기재가 있다. 이 병체는 살균을 필요로 하는 예를 들어 과즙 음료, 차 등의 내용액을 90℃ 정도의 고온으로 충전하는 소위 고온 충전을 위한 용도로 사용된다. 90℃ 전후의 온도로 내용액을 병체에 충전하고, 캐핑(capping)하여 밀봉 후, 냉각시키기 때문에 병체 내가 상당한 감압 상태로 되어 몸통벽의 변형이 문제로 된다.

도 5에 내용량이 280㎖의 소형이며 둥근 형의 종래의 PET병을 나타내지만, 입구통부(口筒部)(102), 어깨부(103), 몸통부(104) 및 저부(底部)(105)로 형성되고, 몸통부(104)에 6개의 감압 흡수 패널(111)이 함몰 형상으로 형성되어 있다. 이 감압 흡수 패널(111)은 거의 평판 형상이며, 병체(101) 내가 감압 상태가 되었을 때에는 용이하게 내측으로 함몰 형상으로 변형 가능하기 때문에, 외관상 병체가 일그러져 변형된 느낌을 주지 않고, 즉 눈에 띄지 않게 감압 상태를 흡수(완화)하는 기능(이하, 감압 흡수 기능이라고 기록함)을 발휘할 수 있다.

한편, 병체의 중심축 X방향(이하, 종(縱)방향이라고 기록하는 경우가 있음)의 가압력에 따른 강성, 또는 좌굴(坐屈) 강도(이하, 간단히 강도라고 기록함)는 주로 인접하는 감압 흡수 패널(111) 사이에 기립(起立) 형상으로 형성된 기둥부(115)가 담당한다.

또한, 중심축 X방향에 수직인 방향(이하, 횡 또는 횡방향이라고 기록함)의 가압력(도 5 중의 백색 화살표 방향을 참조)에 따른 강성, 또는 좌굴 강도는 주로 감압 흡수 패널(111)의 위와 아래에 위치하는 짧은 원통 형상의 고리 형상부(116t, 116b)가 담당하지만, 필요에 따라 이 부분에 둘레 홈(117)을 형성하여 둘레 리브적인 기능을 크게 발휘시켜 횡방향의 강성 및 좌굴 강도를 높게 한다.

그리고 기둥부(115), 고리 형상부(116t, 116b)에 의해 상기한 바와 같이 종방향 및 횡방향으로의 강성과 강도를 충분히 확보하도록 하여, 내용액의 충전 공정, 병체의 반송 라인, 적재 중첩 보관, 자판기에 의한 판매 등, 생산, 물류, 판매에 있어서는 물론, 또한, 일반적으로 병체에 외력(外力)이 작용한 경우에도 변형에 의한 트러블이 없도록 하고 있다.

여기서, 몸통벽의 박육화(薄肉化)를 진행시킨 경우에는 상기와 같은 고온 충전용 병체에 한정되지 않고, 예를 들어 내용액을 한계 여과법에 의해 세균을 여과 하여 무균화하거나 고온 단시간으로 순간 살균하여 상온 충전하는 무균 충전용 용도로 사용하는 병체 등, 상온 충전용 일반적인 병체에서도 환경 온도의 변화 등에 의한 약간의 내압(內壓) 변화에 의해 몸통벽이 변형되게 된다.

따라서, 상기 설명한 고온 충전용 병체 형상의 설계 방법, 즉, 몸통부에 의도적으로 변형이 용이한 영역인 감압 흡수 패널을 함몰 형성하고 병체 내부의 압력 변동에 대응하여, 함몰시키지 않고 남긴 감압 흡수 패널의 주위에 위치하는 기둥부와 고리 형상부에서 병체로서의 강성과 강도를 확보하는 설계 방법은, 고온 충전용 병체에 한정되지 않고 상온 충전용의 일반적인 병체에서도 유효하게 적용할 수 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허평10-58527호 공보

그러나, 350㎖ 또는 280㎖ 정도의 소형 병체에서는 대형 병체와 비교하여 감압 흡수 패널을 형성할 수 있는 범위가 한정되고, 감압 흡수 패널에 의한 감압 흡수 기능과, 병체로서의 강성을 모두 충분히 확보하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

종방향의 강성과 강도는 상술한 도 6에 나타낸, 종방향으로 기립하는 기둥부(115)에서 비교적 용이하게 그 강성과 강도를 확보할 수 있지만, 특히 횡방향의 강성과 강도를 확보하는 것이 곤란하다.

횡방향의 강성과 강도가 부족하면, 병체의 반송(搬送) 라인에서 정렬 상태가 흐트려져 원활한 반송이 저해되는, 병체를 횡방향으로 나열하여 상자에 담아 적재 중첩 보관하였을 때에 변형되게 되고, 그리고 자판기 내에서 다수의 병체가 횡방향으로 적재 중첩된 상태에서 최하단의 병체의 몸통부가 인출용 스토퍼 등에 맞닿아 횡방향으로 휨 변형하고, 그 결과 이 병체가 스토퍼로부터 벗어나, 여러 개의 병체가 단번에 인출되게 된다는 치명적인 문제가 발생한다.

그리고, 횡방향의 강성과 강도를 크게 하기 위해서는, 예를 들어 몸통부의 중앙 높이 위치에 둘레 리브 형상의 기능을 발휘하는 둘레 돌조(突條) 또는 둘레 홈을 추가 배열 설치하면 되지만, 그렇게 하면 감압 흡수 패널의 형성 가능한 면적이 제한되게 되어 감압 흡수 기능을 충분히 확보할 수 없게 된다. 그리고 상술한 바와 같이 소형의 병체는 이 문제의 해결은 곤란하여, 종래에는 병체의 두께를 두껍게 하여 이 강성과 강도를 확보하고 있는 것이 실정이며, 그 결과 사용하는 수지량이 증가되어 제조 비용이 높아지게 된다.

그래서, 본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 후육화(厚肉化)에 의해 재료 비용을 증대시키지 않고 병체의 횡방향의 강성과 강도를 향상시키는 병체 형상의 설계를 기술적 과제로 하여, 반송 라인, 자판기 등에서 원활하게 사용할 수 있으며, 적재 중첩 보관 시에 변형이 없고, 또한 고온 충전 용도로는 충분한 감압 흡수 기능을 발휘할 수 있는 합성수지제 병체를 보다 저비용으로 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하는 청구항 1에 기재된 발명의 수단은, 몸통부에 복수의 돌조 형상의 기둥부를 병체의 중심축에 대하여, 일정한 경사 각도로 경사시켜 나선 형상으로 서로 병행하여 위치하도록 형성 배치하고, 몸통부 통벽에 횡방향으로부터 작용하는 가압력에 따른 변형을 억제함에 있다.

청구항 1에 기재된 기본적인 기술 사상은, 기둥부를 병체의 중심축에 대하여 경사시키고, 이 기둥부에 원래의 종방향의 하중(荷重)을 지지하는 지주로서의 기능을 발휘시키는 동시에, 둘레 돌조에 의한 둘레 리브적인 기능을 발휘시키고, 횡방향의 가압력에 대한 강성과 강도를 향상시키고자 함에 있다.

그리고, 청구항 1에 기재된 상기 구성에 의하면, 기둥부는 병체의 중심축에 대하여 일정한 경사 각도로 경사시켜 나선 형상으로 형성 배치되어 있기 때문에, 기둥부는 평면 상에 있는 것이 아니라 병체의 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡 형상으로 되어, 횡방향으로부터의 가압력에 대하여 둘레 리브적인 기능을 발휘할 수 있고, 몸통부의 통벽에 횡방향으로부터 작용하는 가압력에 따른 변형을 억제할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 몸통부의 일정 높이 범위에서 통벽의 일부를 함몰 형상으로 한 오목 형상 패널을 둘레 방향에 병렬 형상으로 복수 형성하고, 인접하는 패널 사이를 기둥부로 함에 있다.

청구항 2에 기재된 상기 구성은, 중심축에 대하여 경사되어 형성되는 기둥부의 형성 형태의 하나이며, 그리고 이 청구항 2에 기재된 상기 구성에 의하면, 기둥부는 예를 들어 원통 형상의 몸통부를 갖는 병체에서는 통벽을 함몰 형상으로 형성한 오목 형상 패널을 둘러싸도록 함몰 형성하지 않는 부분이 남겨지고, 이 중 둘레 방향으로 인접하는 패널 사이가 기둥부에, 그리고 패널의 위와 아래가 짧은 원통 형상의 형상이 남겨진 고리 형상부에 형성된다.

따라서, 기둥부는 돌조 형상으로 형성되고, 원통 형상의 통벽 위에 병체의 중심축 주위에 나선 형상으로 위치하기 때문에, 기둥부는 평면 상에 있는 것이 아니라 병체의 외부 방향을 향하여 볼록하게 만곡 형상으로 되고, 횡방향으로부터의 가압력에 대하여 둘레 리브적인 기능을 발휘할 수 있어, 몸통부의 통벽에 횡방향으로부터 작용하는 가압력에 따른 변형을 억제할 수 있다.

여기서, 1개의 기둥부에 대해서 보면, 둘레 리브적인 기능은 작지만, 상기한 바와 같이 외부를 향하여 복수의 돌조 기둥부가 경사되어 형성되고, 또한 이들 기둥부 상단(上端) 및 하단(下端)은 상기한 상하의 고리 형상부에 의해 일체적으로 연결된다.

따라서, 1개의 기둥부가 고립되어 기능하는 것이 아니고, 복수의 기둥부가 상하의 고리 형상부에 의해 일체 연결되고, 이 고리 형상부도 포함하여 돌조 형상 리브가 몸통부 전체에 이르는 네트워크를 형성하여, 하중을 분산시킬 수 있고, 횡방향의 가압에 따른 강성과 강도를 효과적으로 크게 할 수 있다.

그리고, 오목 형상 패널은 기둥부나 고리 형상부를 형성하는 기능을 할 뿐만 아니라, 병체 내의 내용액의 온도, 환경 온도 등의 변화에 의한 압력 변동을 흡수하는 기능을 발휘시킬 수 있고, 압력 변동에 의한 통벽의 변형을 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 또한, 이 흡수 기능에 의해 기둥부나 고리 형상부에 변형이 미치지 않도록 하여, 병체의 외각(外殼)적인 전체 형상을 일정하게 유지할 수 있어, 통벽의 내압변동에 의한 변형에 기인하는 반송 라인이나, 적재 충첩 보관 등에서의 트러블을 방지할 수 있다.

또한, 상기에서는 원통 형상의 몸통부를 갖는 예를 들어 그 작용 효과를 설명하였지만, 물론, 둥근 형의 병체뿐만 아니라, 타원 통형상, 장원(長圓) 통형상, 정다각형 통형상에도 적용할 수 있다.

또한, 기둥부의 경사 각도가 지나치게 작으면, 횡방향의 강성과 강도에 대한 기여가 작아지고, 한편 경사 각도가 지나치게 크면 기둥부가 본래 담당해야 할 종방향의 강성, 또는 좌굴 강도가 작아지기 때문에, 경사 각도를 구체적으로 어느 정도로 할지는 병체의 사용 용도, 또는 의장(意匠)성도 포함시킨 설계 사항이다.

청구항 3에 기재된 발명의 수단은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 패널을 감압 흡수 패널로 함에 있다.

청구항 3에 기재된 상기 구성에 의해, 패널의 면적을 희생하지 않고 병체의 강성과 강도가 확보되기 때문에, 오목 형상 패널의 함몰 형상을 적절히 설계하여 감압 흡수 기능을 갖는 감압 흡수 패널로서 기능시켜 고온 충전용 용도로 사용할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명의 수단은, 청구항 2 또는 3에 기재된 발명에 있어서, 경사 각도를 조정하여, 병체의 중심축에 대한 어느 중심 각도 위치에서도 감압 흡수 패널을 형성한 높이 범위의 어딘가에 상기 기둥부의 일부가 존재 위치하도록 구성함에 있다.

청구항 4에 기재된 상기 구성은 횡방향의 가압력 중, 예를 들어 자판기 내에서 상품 인출 기구 부분의 스토퍼에 의해 병체에 작용하는 가압력과 같이, 가압력이 한정된 폭으로 몸통부의 거의 전체 높이 범위에 작용하는 경우에 특히 유효하다.

즉, 청구항 4에 기재된 상기 구성에 의해, 병체의 중심축에 대한 어느 중심 각도 위치에서도 패널을 형성한 높이 범위의 어딘가에 기둥부의 일부가 존재 위치하도록 구성함으로써, 몸통부의 어느 중심 각도 위치에 횡하중이 작용하여도 이 횡하중을 패널의 상하에 위치하는 고리 형상부와 이 상하 고리 형상부 사이에 위치하는 기둥부 3개의 부분에서 지지하도록 할 수 있어, 휨의 크기를 억제할 수 있다.

여기서, 종래의 병체와 같이 기둥부를 직립시킨 병체에서는 기둥부가 없는 중심 각도 위치에 한정된 폭으로 몸통부의 거의 전체 높이 범위에서 횡하중이 작용하면, 거기에서는 상하의 고리 형상부 2개의 부분에서만 지지하기 때문에 휨 변형이 커지게 된다.

청구항 5에 기재된 발명의 수단은, 청구항 1, 2, 3 또는 4에 기재된 발명에 있어서, 적어도 임의의 1개의 기둥부 상단의 중심각 위치와, 인접하는 기둥부 하단의 중심각 위치가 일치할 때까지 경사 각도를 크게 함에 있다.

청구항 5에 기재된 상기 구성은 임의의 1개의 기둥부 상단의 중심 각도 위치와, 인접하는 기둥부 하단의 중심 각도 위치를 일치시킴으로써, 복수의 기둥부가 연결되고, 전체적으로 전체 둘레에 걸쳐 기둥부가 배열 설치되게 되어, 기둥부의 둘레 리브로서의 작용을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.

물론, 경사 각도를 더 크게 하면, 인접하는 기둥부 상단부와 하단부가 중첩되도록 할 수도 있지만, 상술한 바와 같이 어느 정도로 할지는 종방향의 강성과 강도 또는 의장도 포함시켜 설계 사항으로서 정할 수 있다.

또한, 오목 형상 패널을 형성한 병체에서는 이 패널의 높이 범위의 어딘가에 기둥부의 일부가 존재 위치하도록 하기 위한 기둥부의 경사 각도를 정하기 위한 구체적인 구성의 하나를 나타내는 것이며, 적어도 기둥부 상단과 다음 기둥부 하단이 중첩되어 위치하기 때문에, 어느 중심 각도일지라도 패널을 형성한 높이 범위의 어딘가에 기둥부의 일부가 존재 위치하도록 할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명의 수단은, 청구항 2, 3, 4 또는 5에 기재된 발명에 있어서, 패널의 각부를 모따기하여 원호 형상으로 하고, 기둥부의 상부(上部) 기단부(基端部) 및 하부(下部) 기단부의 폭을 넓히도록 구성함에 있다.

청구항 6에 기재된 상기 구성에 의해, 기둥부의 상부 기단부 및 하부 기단부의 폭을 넓게 함으로써, 기둥부와 상하의 고리 형상부의 연결이 보다 강고해지기 때문에, 더 효과적으로 하중을 분산시켜 횡방향의 강성과 강도를 크게 할 수 있다.

또한, 폭이 넓어진 상부 기단부 및 하부 기단부를 이용할 수 있고, 경사 각도를 작게 하여도 임의의 1개의 기둥부 상단과 인접하는 기둥부 하단의 중첩을 확보할 수 있고, 경사 각도에 따른 설계상의 제약을 완화할 수 있다.

본 발명은 상기한 구성으로 되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 효과가 있다.

청구항 1에 기재된 발명에서는, 기둥부를 병체의 중심축에 대하여 경사시키고, 이 기둥부에 원래의 종방향의 하중을 지지하는 지주로서의 기능을 발휘시키는 동시에, 둘레 돌조에 의한 둘레 리브적인 기능을 발휘시키고, 횡방향의 가압력에 대한 강성, 또는 강도를 향상시킬 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에서는, 중심축에 대하여 경사되어 형성되는 기둥부의 형성 형태의 하나이며, 패널을 둘러싸도록 함몰 형성하지 않는 부분이 남겨져 기둥부와 고리 형상부에 형성되고, 이들이 일체 연결되고 돌조 형상 리브가 몸통부 전체에 이르는 네트워크를 형성하여, 하중을 분산시킬 수 있고, 횡방향의 가압에 따른 강성과 강도를 효과적으로 크게 할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에서는, 패널의 면적을 희생하지 않고 병체의 강성과 강도가 확보되기 때문에, 오목 형상 패널의 함몰 형상을 적절히 설계하여 감압 흡수 기능을 갖는 감압 흡수 패널로서 기능시켜 고온 충전용 용도로 사용할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에서는, 특히 자판기 내 등에서 병체의 몸통부에 작용하는 것과 같은, 한정된 폭으로 몸통부의 거의 전체 높이 범위에 걸쳐 작용하는 형태의 횡하중을 패널 상하의 고리 형상부와, 이 상하의 고리 형상부 사이에 위치하는 기둥부의 적어도 3개의 부분에서 지지하도록 할 수 있고, 자판기 내에서의 사용에서는 물론이고, 동일한 형태의 횡하중이 작용하는 반송 라인, 적재 중첩 보관 등에서의 휨의 발생을 억제하기 위해서도 효과적이다.

청구항 5에 기재된 발명에서는, 복수의 기둥부가 연결되고, 전체적으로 전체 둘레에 걸쳐 기둥부가 배열 설치되게 되어, 기둥부의 둘레 리브로서의 작용을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에서는, 기둥부의 상부 기단부 및 하부 기단부의 폭을 넓게 함으로써, 기둥부와 상하의 고리 형상부의 연결이 보다 강고해지기 때문에, 더 효과적으로 하중을 분산시켜 횡방향의 강성과 강도를 크게 할 수 있다. 또한, 기둥부의 상부 기단부 및 하부 기단부의 폭을 넓게 함으로써, 경사 각도를 작게 하여도 임의의 1개의 기둥부 상단과 인접하는 기둥부 하단의 중첩을 확보할 수 있고, 경사 각도에 따른 설계상의 제약을 완화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 병체의 일 실시예를 나타내는 전체 정면도.

도 2의 (a)는 도 1의 A-A선을 따라 나타낸 병체의 평단면, 도 2의 (b)는 B-B선을 따라 나타낸 단면도.

도 3은 도 1의 병체의 몸통부의 둘레 방향 전개도.

도 4는 기둥부의 경사 각도를 변화시킨 예에 대해서 도 3과 동일하게 나타낸 전개도.

도 5는 병체의 종래예를 나타낸 전체 정면도.

도 6은 병체의 휨 시험의 방법을 나타내는 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1, 101 : 병체 2, 102 : 입구통부(口筒部)

3, 103 : 어깨부 4, 104 : 몸통부

5, 105 : 저부(底部) 11, 111 : 감압 흡수 패널

12 : 코너부 15(15a, 15b), 115 : 기둥부

15t(15ta) : 상단(上端) 15b(15ba, 15bb) : 하단(下端)

16t, 16b, 116t, 116b : 고리 형상부 17, 117 : 둘레 홈

X : 중심축 α : 경사 각도

E(E1, E2, E3) : 중심 각도 위치 G : 중심 각도 범위

R1, R2 : 곡률 반경 P : 시험 지그

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1∼도 3은 본 발명의 합성수지제 병체의 일 실시예를 나타내는 것이다. 도 1은 정면도, 도 2의 (a)는 도 1 중의 A-A선에서의 평단면도, 도 2의 (b)는 도 1중의 B-B선에 따라 나타내는 단면도이며, 후술하는 감압(減壓) 흡수 패널(11)의 함몰 형상의 형상을 나타내는 것이다.

이 병체(1)는 PET 수지제의 2축 연장 블로(blow) 성형품으로서, 입구통부(口筒部)(2), 어깨부(3), 몸통부(4), 저부(5)를 가지며, 통칭 용량이 280㎖인 원통 형상의 몸통부(4)를 갖는 소형의 둥근 형 보틀이다. 전체 높이는 132㎜, 최대 직경 Do는 66㎜, 중량은 19g이다.

몸통부(4)의 일정 높이 범위에는, 거의 평판 형상이며, 코너부(12)를 모따기하여 원호 형상으로 한 평행사변형 형상의 6개의 오목 형상 패널의 일 실시예인 감압 흡수 패널(11)이 원통 형상의 몸통부(4) 통벽의 일부를 함몰 형상으로 하여 형성되어 있다. 또한, 인접하는 감압 흡수 패널(11) 사이에는 돌조(突條) 형상의 기둥부(15)가 병체(1)의 중심축 X방향에 대하여 경사되도록 형성되어 있다. 또한, 감압 흡수 패널(11)의 위와 아래에는 각각 둘레 홈(17)을 형성한 짧은 원통 형상의 고리 형상부(16t, 16b)가 위치하고, 둘레 리브적인 기능을 발휘하여, 병체의 횡(橫)방향의 가압력에 대한 강성(剛性)을 확보하도록 하고 있다.

기둥부(15)에 대해서 상세하게 설명하면, 이 기둥부(15)는 감압 흡수 패널(11)의 함몰 형성에 의해 현출(現出)된 것이며, 중심축 X에 대하여 경사되어 관찰되는 이 가늘고 긴 띠 형상의 기둥부(15)의 돌출면은 원통 형상의 몸통부(4)의 통벽을 따라 중심축 X의 둘레에 나선 형상으로 배치되어 있다.

도 3은 도 1의 병체(1)의 몸통부(4) 통벽을 둘레 방향으로 전개한 도면이다. 기둥부(15)의 중심축 X방향으로부터의 경사 각도는, α는 31°이며 코너부(12)의 2개의 크기의 곡률 반경 R1, R2는 3.2㎜와 10㎜이다.

그리고, 임의의 1개의 기둥부(15a) 상단(上端)(15ta)과 인접한 기둥부(15b) 하단(下端)(15bb)은 동일한 중심 각도 위치 E1에 위치하도록 경사 각도(α)를 정하고 있다.

이때, 임의의 1개의 기둥부(15a)의 상단(15ta)과 하단(15ba) 사이의 중심 각도 범위 G는 60°(360°/6)이다.

그리고, 기둥부(15)를 상기와 같은 경사 각도(α)로 함으로써, 몸통부(4)의 통벽에서 어느 중심 각도 위치 E에서도 감압 흡수 패널(11)을 형성한 높이 범위의 어딘가에 기둥부(15)의 일부를 존재 위치시킬 수 있다.

예를 들어 중심 각도 위치 E2의 위치에서는 감압 흡수 패널(11)의 거의 중앙 높이 위치에 기둥부(15)의 일부가 존재 위치하고, 중심 각도 위치 E1의 위치에서는 상단부 및 하단부에 기둥부(15)의 일부가 존재 위치하기 때문에, 몸통부(4)의 임의의 중심 각도 위치 E에서 전체 높이 범위에 걸쳐 한정된 폭으로 직선 형상으로 횡하중이 걸려도 상하의 고리 형상부(16t, 16b)와 함께 기둥부(15)가 하중을 직접 지 지 할 수 있다.

다음으로, 상기 실시예의 병체(1)와, 도 5에 나타내는 종래예의 병체(101)를 비교하여, 도 6에 나타낸 바와 같은 횡하중에 의한 휨 시험을 실시하였다. 또한, 종래예의 병체(101)의 용량, 높이, 최대 직경 Do, 중량은 실시예와 동일하게 성형한 것이다.

이 시험은 폭 10㎜의 스틸제 각목 형상의 시험 지그(P)를 사용하여 병체 몸통부의 전체 높이 범위에 걸쳐 1O㎜ 폭으로 횡하중을 부가하는 것이며, 병체의 중심축 X 둘레를 회전시켜, 지그(P)가 맞닿는 중심 각도 위치 E를 변화시키면서(도 6의 (b) 및 도 6의 (c) 참조), 횡하중 59N(6kgf)을 부가하였을 때의 휨 변형 후의 직경 D(도 6의 (d) 참조)를 측정하였다.

시험 결과

(1) 실시예의 병체(1)

중심 각도 위치 E에 상관없이 거의 동일한 변형이며, 변형 후의 직경 D의 평균값은 61.98㎜(표준편차 0.12)이었다.

(2) 종래예의 병체(101)

중심 각도 위치 E를 기둥부 천지(天地)가 되도록 한 경우(도 6의 (b)의 상태)의 직경 D의 평균값은 61.85㎜(표준편차 0.27)이었다. 또한, 중심 각도 위치 E를 감압 흡수 패널 천지가 되도록 한 경우(도 6의 (c)의 상태)의 직경 D의 평균값은 58.46㎜(표준편차 0.69)이었다.

또한, 고온에서 내용액 충전에 있어서의 감압 흡수 패널의 감압 흡수 기능을 시험하였지만, 실시예의 병체(1), 종래예의 병체(101) 양쪽 모두 충분히 발휘되어, 실용상 문제가 없는 것이었다.

상기 시험 결과에 나타난 바와 같이, 종래예의 병체(101)에서는 감압 흡수 패널(111) 부분에 횡하중이 걸리면, 기둥부(115) 부분과 비교하여 휨 변형이 상당히 커진다. 따라서, 실시예의 병체(1)에서는 특히 병체의 중량을 증가시키지 않고, 즉 몸통벽의 두께를 두껍게 하지 않고, 어느 중심 각도 위치에서도 크게 변형되는 부분이 없도록 할 수 있어, 기둥부(15)를 경사시킨 구성으로 한 본원 발명의 작용 효과가 확인되었다.

또한, 실시예의 병체(1)의 결과에서 변형 후의 직경 D의 평균값이 61.98㎜인 것에 대하여 그 표준편차가 0.12로 작기 때문에, 휨 변형이 중심 각도 위치 E에 의하지 않고 일정한 것을 알 수 있다. 이 점으로부터도 단순히 1개의 기둥부(15)를 경사시킨 효과뿐만 아니라, 복수의 기둥부(15)가 상하의 고리 형상부(16t, 16b)에 의해 일체 연결되고, 이 고리 형상부도 포함된 돌조 형상 리브가 몸통부(4) 전체에 이르는 네트워크를 형성하여, 하중을 분산시키는 효과가 발휘된 것으로 추찰(推察)된다.

다음으로, 도 4는 도 1의 실시예에서 다른 조건은 동일하게 하여, 기둥부(18)의 경사 각도(α)를 20°로 작게 한 예이며, 도 3의 전개도와 동일하게 그 일부를 나타낸 것이다.

도 4 중에 나타낸 바와 같이, 1개의 기둥부(15a) 상단(15ta)과, 인접하는 기둥부(15b) 하단(15bb)은 상하로 완전하게 중첩되지 않지만, 코너부(12)를 원호 형 상으로 하고, 상단(15ta)과 하단(15bb) 근방에서는 폭을 넓게 하고 있기 때문에, 예를 들어 중심 각도 위치 E3과 같은 위치에서도 빠듯하게 기둥부(15a)의 일부와 기둥부(15b)의 일부를 상하로 중첩시켜 위치시킬 수 있다.

이와 같이 약간 중첩은 있지만, 대부분의 경우, 횡하중이 선 형상으로 부가되는 것이 아니라, 실제로는 도 6에 나타낸 지그(P)와 같이 어떤 폭(지그(P)에서는 10㎜)으로 부가되기 때문에, 기둥부(15)가 하중을 직접 지지할 수 있다.

그리고, 이와 같은 경우도 고려하면 경사 각도(α)를 보다 작게 할 수 있고, 종(縱)방향의 강성, 의장성도 포함시킨 설계상의 제한을 완화할 수 있다.

여기서, 기둥부(15) 전체에서 폭을 넓히게 되면, 감압 흡수 패널(11)의 폭이 제한되어, 감압 흡수 기능을 충분히 발휘시키는 것이 어려워진다.

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

PET 수지제 이외의 병체에도 일반적으로 적용할 수 있는 것이며, 몸통부가 원통 형상의 둥근 형 보틀뿐만 아니라, 정육각형, 정팔각형 등의 보틀, 또한 타원 형상, 장원 형상의 보틀에도 적용할 수 있다.

또한, 감압 흡수 패널의 형성 개수도 본 실시예에 한정되는 것이 아니고, 또한 소형 보틀뿐만 아니라 1리터 정도의 보틀에도 그 작용 효과가 발휘된다.

또한, 본 실시예에서는 도 6에 나타낸 바와 같은 형태의 횡하중에 관하여 기재하였지만, 본원의 기둥부를 경사시키는 구성에 의한 작용 효과는 이 형태에 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태의 횡하중에 대응할 수 있는 것이다.

예를 들어, 도 6에 나타내는 지그(P)의 길이 방향을 중심축 X에 대하여 직각 방향으로 하여, 몸통부의 소정 높이 위치를 가압하는 것과 같은 횡하중에 대하여도 그 작용 효과가 충분히 발휘된다.

그리고, 기둥부(15)의 경사 각도(α)는 이들 횡하중의 형태에 따라, 종방향의 강성과 강도 또는 의장성을 고려하여 선택할 수 있다.

예를 들어 횡하중의 형태에 따라서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 반드시 임의의 1개의 기둥부(15a) 상단(15ta)과 인접한 기둥부(15b) 하단(15bb)은 동일 중심 각도 위치 E1에 위치하도록 경사 각도(α)를 정하지 않고, α를 더 작게 하여 상단과 하단을 상당히 거리를 두도록 할 수도 있다.

또한, 필요에 따라 α를 더 크게 하여, 인접하는 기둥부를 상하 방향으로 중첩시킬 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 합성수지제 병체는, 감압 흡수 기능이 충분히 발휘되어, 횡하중에 대한 고강성화, 고강도화를 수지량을 증가시키지 않고 달성한 것이며, 반송 라인, 적재 중첩 보관, 자판기 등, 횡하중에 대한 변형이 문제가 되는 장소에서 안심하고 사용할 수 있는 병체로서 폭넓은 용도 전개를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 몸통부(4)에 복수의 돌조(突條) 형상의 기둥부(15)를 병체(1)의 중심축에 대하여, 일정한 경사 각도(α)로 경사시켜 나선 형상으로 서로 병행하여 위치하도록 형성 배치하고, 상기 몸통부(4) 통벽에 횡(橫)방향으로부터 작용하는 가압력에 따른 변형을 억제한 것을 특징으로 하는 합성수지제 병체.
2. 제 1 항에 있어서,

   몸통부(4)의 일정 높이 범위에서 통벽의 일부를 함몰 형상으로 한 오목 형상 패널을 둘레 방향에 병렬 형상으로 복수 형성하고, 인접하는 상기 패널 사이를 기둥부(15)로 한 합성수지제 병체.
3. 제 2 항에 있어서,

   패널을 감압(減壓) 흡수 패널(11)로 한 합성수지제 병체.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   경사 각도(α)를 조정하여, 병체(1)의 중심축(X)에 대한 어느 중심 각도 위치(E)에서도 패널을 형성한 높이 범위의 어딘가에 상기 기둥부(15)의 일부가 존재 위치하도록 구성한 합성수지제 병체.
5. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   적어도 임의의 1개의 기둥부(15) 상단의 중심 각도 위치(E)와, 인접하는 기둥부(15) 하단의 중심 각도 위치(E)가 일치할 때까지 경사 각도(α)를 크게 한 합성수지제 병체.
6. 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   패널의 코너부(12)를 모따기하여 원호 형상으로 하고, 기둥부(15)의 상부(上部) 기단부(基端部) 및 하부(下部) 기단부의 폭을 넓히도록 구성한 합성수지제 병체.

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