KR20100106903A - 합성수지제 병체 - Google Patents

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가부시키가이샤 요시노 고교쇼
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Abstract

본 발명은, 합성수지제 병체에 있어서, 감압 흡수 기능을 손상시키는 일 없이, 고온 충전에 수반하는 팽출변형을 억제할 수 있는 감압 흡수 패널의 형상을 창출하는 것을 과제로 하는 것으로, 이 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주된 수단은, 몸통부에 복수의 감압 흡수 패널을 둘레방향으로 병렬 형상으로 함몰 형성하고, 이 감압 흡수 패널의 좌우 중앙부에 감압시에 있어서의 함몰 변형의 기점으로서의 기능을 발휘하는 세로 홈을 형성하고, 이 세로 홈의 홈 깊이를 상기 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한다고 하는 것이다.

Description

합성수지제 병체{BOTTLE BODY MADE OF SYNTHETIC RESIN}
본 발명은, 몸통부에 감압 흡수 패널을 구비하는 합성수지제 병체에 관한 것이다.
종래, 살균을 필요로 하는 예를 들어 과즙음료, 차 등의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지제의 병체(페트병) 등의 합성수지제 병체에의 충전방법으로서, 소위, 고온 충전으로 불리는 방법이 있지만, 90℃ 전후의 온도에서 내용액을 병체에 충전하고, 캡을 하여 밀봉 후, 냉각하는 것으로, 냉각 후에는 병체내가 상당한 감압 상태가 된다.
이 때문에, 상기와 같은 고온 충전을 수반하는 용도에 대해서는, 몸통부에 감압 흡수 패널을 형성하여, 감압에 수반하는 병체의 용적 축소 변형을, 병체가 찌그러져 변형한 느낌을 주지 않고, 눈에 띄지 않게 흡수(완화)하는 기능, 소위, 감압 흡수 기능을 발휘하도록 한 소위, 내열병이 이용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 몸통부에 중심축에 대해서 축대칭으로, 6개의 세로로 긴 감압 흡수 패널을 오목한 형상으로 함몰 형성한 환형(丸型) 병체에 관한 발명이 기재되어 있다.
또한, 500ml, 350ml, 300ml, 200ml 등, 병체의 내용량이 소용량이 됨에 따라 서, 당연히 그 몸통부의 표면적도 작아져, 필요한 감압 흡수 용량에 대한 감압 흡수 패널의 면적의 확보를 하기 어려워지지만, 감압 흡수 기능을 보다 효과적으로 발휘시키기 위한 감압 흡수 패널의 형상에 관한 제안이 종래부터 되어 있다.(예를 들면 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-63516호
[발명이 해결하고자 하는 과제]
상기한 바와 같이, 감압 흡수 기능을 보다 효과적으로 발휘시키기 위한 감압 흡수 패널의 형상 설계에 관한 제안이 종래부터 되어 있지만, 한편으로, 고온 충전에서 충전 직후에 캡으로 밀폐하면 병체 내부가 가압 상태가 되어, 그것에 수반하여 병체 몸통부가 팽출형상으로 변형된다.
이 때문에, 예를 들어 감압 흡수 기능을 효과적으로 발휘시키기 위해서 감압 흡수 패널의 좌우 중앙부에 함몰 변형의 기점(起點)으로서의 기능을 발휘하는 세로 홈을 배치하는 경우에는, 고온 충전에 수반하는 팽창 변형에 의해 이 세로 홈이 벌어지도록 변형되어, 상온 상태가 되어도 변형이 회복되지 않아, 감압시에 함몰 변형의 기점으로서의 기능을 발휘할 수 없게 되어 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 합성수지제 병체에 있어서, 감압 흡수 기능을 손상시키는 일 없이, 고온 충전에 수반하는 팽출변형을 억제할 수 있는 감압 흡수 패널의 형상을 창출하는 것을 과제로 하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 주된 구성은, 합성수지제 병체에 있어서, 몸통부에 복수의 감압 흡수 패널을 둘레방향으로 병렬 형상으로 함몰 형성하고, 이 감압 흡수 패널의 좌우 중앙부에 감압시에 있어서의 함몰 변형의 기점으로서의 기능을 발휘하는 세로 홈을 형성하고, 이 세로 홈의 홈 깊이를 상기 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한다고 하는 것이다.
감압 흡수 패널은 병체의 몸통부에, 둘레방향으로 병렬하여 직사각형 형상으로 함몰 형상으로 형성되지만, 그 좌우 중앙부에 세로 홈을 형성하는 경우가 많다.
이 세로 홈은, 감압시에 있어서의 함몰 변형의 기점으로서의 기능을 발휘하여, 함몰 변형을 감압 흡수 패널의 중앙부에서 좌우 상하 방향으로 원활하게 진전시켜서, 감압 흡수 패널 자체가 찌그러져 변형되지 않게 하는 동시에, 감압 흡수 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 세로 홈은 한편으로 고온 충전시에서의 팽출변형의 기점으로서도 작용하고, 특히, 감압 흡수 패널의 둘레가장자리부에 의한 구속이 작은 상하 중앙부에서 몸통벽이, 고온에서 강성이 낮아지는 것과 더불어 크게 팽출변형되고, 특히 세로 홈이 좌우로 벌어지도록 변형되어, 실온 상태가 되어도 변형이 회복되지 않ㅇ아 감압시에 함몰 변형의 기점으로서의 기능을 충분히 발휘할 수 없게 되어 버린다.
여기서, 상기한 주된 구성은, 세로 홈의 홈 깊이를 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 하는 것에 의해, 함몰 변형이나 팽출변형의 기점을 감압 흡수 패널의 중앙부로부터, 상부 및 하부로 하는 것을 의도한 것이고, 이 상부와 하부에서는, 감압 흡수 패널의 둘레가장자리부에 의한 변형, 특히 팽출변형이 구속되어, 고온 충전에 수반하는 팽출변형을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 감압 흡수 패널의 둘레가장자리부에 의한 구속이 작은 상하 중앙부에 있어서도 세로 홈의 홈 깊이를 작게 하는 것에 의해, 그 만큼 둘레방향으로의 신장 길이가 짧아져, 팽출변형을 작게 억제할 수 있다.
한편, 감압시에 있어서의 함몰 변형은, 홈 깊이가 큰 세로 홈의 상단부와 하단부를 기점으로 하여, 중앙부로 원활하게 진전시킬 수 있어, 가압 상태에서의 팽출변형의 억제와, 감압 상태에서의 함몰 변형의 원활한 진행을 양립하는 것이 가능해진다.
본 발명의 다른 구성은, 상기 주된 구성에 더하여 감압 흡수 패널의 상하 중앙부 위치를 홈결부(溝缺部)로 하는 것이다.
상기 구성에 의해, 감압 흡수 패널의 상하 중앙부 위치를 세로 홈이 형성되지 않는 홈결부로 하는 것에 의해, 상하 중앙부에서의 팽출변형을 보다 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명의 또 다른 구성은, 세로 홈의 폭을 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한다고 하는 것이다.
상기 구성에 의해, 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 세로 홈의 깊이와 함께, 폭을 크게 하는 것에 의해, 더 효과적으로 변형의 기점을 세로 홈의 상단부 및 하단부로 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 또 다른 구성은, 감압 흡수 패널의 중앙부에 평탄한 정상면(頂上面:top surface)을 갖는 평탄 돌출부를 형성하고, 이 평탄 돌출부에 세로 홈을 형성한다고 하는 것이다.
상기 구성에 의해, 감압시의 평탄 돌출부의 반전 형상의 함몰 변형에 의해, 감압 흡수 용량을 보다 크게 하는 것이 가능해진다.
[발명의 효과]
본 발명의 주된 구성의 것에 있어서는, 세로 홈의 깊이를 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 하는 것에 의해, 함몰 변형이나 팽출변형의 기점을 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터, 상부 및 하부로 하는 것을 의도한 것으로서, 고온 충전에 수반하는 팽출변형을 효과적으로 억제할 수 있는 동시에, 한편으로 감압시에 있어서의 함몰 변형을 세로 홈의 상단부와 하단부를 기점으로 하여, 중앙부로 원활하게 진전시킬 수 있어, 가압 상태에서의 팽출변형의 억제와, 감압 상태에서의 함몰 변형의 원활한 진행을 양립할 수 있다.
감압 흡수 패널의 상하 중앙부 위치를 홈결부로 하는 것에 있어서는, 상하 중앙부에서의 팽출변형을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
세로 홈의 폭을 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 하는 것에 있어서는, 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 세로 홈의 깊이와 함께, 폭을 크게 하는 것에 의해, 더 효과적으로 변형의 기점을 세로 홈의 상단부 및 하단부로 할 수 있다.
감압 흡수 패널의 중앙부에 평탄한 정상면을 갖는 평탄 돌출부를 형성하고, 이 평탄 돌출부에 세로 홈을 형성하는 것에 있어서는, 감압시의 평탄 돌출부의 반전 형상의 함몰 변형에 의해, 감압 흡수 용량을 보다 크게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 합성수지제 병체의 하나의 실시예의 정면도이다.
도 2는 도 1중의 A-A선을 따라서 도시한 평단면도이다.
도 3은 도 1의 병체의 감압 흡수 패널의 (a)정면도, 및 (b)좌우 중앙부에서의 종단면도이다.
도 4는 도 3(a)중의 B-B선을 따라서 도시한 감압 흡수 패널 근방의 평단면도이다.
도 5는 도 3(a)중의 C-C선을 따라서 도시한 감압 흡수 패널 근방의 평단면도이다.
도 6은 합성수지제 병체의 비교예의 정면도이다.
도 7은 도 6의 병체의 감압 흡수 패널의 형상을 나타내는 (a)정면도, 및 (b)좌우 중앙부에서의 종단면도이다.
도 8은 도 7(a)중의 D-D선을 따라서 도시한 감압 흡수 패널 근방의 평단면도이다.
[부호의 설명]
1, 101 : 병체
2 : 입구통부
3 : 어깨부
4 : 몸통부
5 : 바닥부
6, 106 : 기둥부
7a, 7b; 단 원통부
8 : 둘레홈
11, 111 : 단차부
12, 112 : 감압 흡수 패널
13, 113 : 평탄 돌출부
14, 114 : 세로 홈
S0 : 정형(定形) 상태
S1 : 팽출 변형 상태
이하, 본원 발명의 실시형태를 실시예에 따라서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 합성수지제 병체의 하나의 실시예의 병체이며, 도 1은 정면도, 도 2는 도 1중의 A-A선을 따라서 도시한 평단면도, 도 3은 도 1의 병체(1)의 감압 흡수 패널(12)의 (a)정면도, 및 (b)좌우 중앙부에서의 종단면도, 그리고, 도 4, 도 5는 각각 도 3(a)중의 B-B선과 C-C선을 따라서 도시한 감압 흡수 패널(12) 근방의 평단면도이다.
이 병체(1)는 PET 수지제의 2축연신 블로우 성형품으로, 내용량이 500ml이고 입구통부(2), 어깨부(3), 몸통부(4), 바닥부(5)로 이루어지고, 그 기본적인 형상은 환형 병이다. 원통형상의 몸통부(4)에는, 둘레방향으로 세로로 긴 직사각형 형상의 6개의 감압 흡수 패널(12)이 병렬 형상으로 함몰 형성되고, 몸통부(4)의 평단면 형상은 도 2에 도시한 바와 같이 6각형 형상이 되고 있다. 또한, 인접하는 감압 흡수 패널(12)의 사이에는 병체(1)의 강성이나 좌굴강도를 담당하는 6개의 기둥부(6)가 형성되어 있다.
또한, 감압 흡수 패널(12)의 상단 바로 위쪽 위치에는 단 원통부(7a), 하단 바로 아래 위치에는 단 원통부(7b)와 둘레홈(8)을 형성하여 팽창 변형이나, 함몰 변형에 대한 둘레리브로서의 기능을 발휘하도록 하고 있다.
세로로 긴 직사각형 형상의 감압 흡수 패널(12)은 단차부(11)로 그 주위를 둘러싸도록 하고, 몸통부(4)에 함몰 형성되어 있다. 또한, 이 감압 흡수 패널(12)의 중앙부에는 세로로 긴 직사각형 형상의 평탄한 정상면을 갖는 평탄 돌출부(13)가 형성되어 있고, 또한 이 평탄 돌출부(13)의 좌우 중앙 위치에, 이 평탄 돌출부 (13)의 대략 전체 높이에 걸쳐서 세로 홈(14)이 형성되어 있다.
여기서, 상하 중앙부는 평탄 돌출부(13)와 동일 평면으로 한 홈결부가 되어 있고, 세로 홈(14)은, 상하로 분할된 것처럼 보여, 상하 중앙부로부터 상단부 및 하단부 방향에 걸쳐서, 홈이 없는 상태로부터 1.5mm의 홈 깊이까지, 가로폭을 5mm까지 서서히 커지도록 하고 있다.{도 3(a), (b), 도 4, 도 5 참조}
도 6은 실시예의 병체(1)의 특징을 분명히 하기 위해서 준비한 비교예의 병체(101)의 정면도이다. 이 비교예의 병체(101)는 다른 부분의 형상은 그대로, 감압 흡수 패널(12)의 세로 홈(14)의 형상을 세로로 긴 마름모꼴 형상으로 한 것이다.
도 7, 8은 이 비교예의 병체(101)의 감압 흡수 패널(112)을 도시한 것이고, 도 7(a), (b)는 정면도 및 좌우 중앙부에서의 종단면도, 또한 도 8은 도 7(a)중의 D-D선을 따라서 도시한 감압 흡수 패널(112) 근방의 평단면도이다.
이들 도 7, 8로부터 알 수 있는 바와 같이 세로 홈(114)은 평탄 돌출부(113)에, 세로로 긴 마름모꼴 형상으로 형성되어, 상하 중앙 부분이 감압시의 함몰 변형의 기점이 되도록 상기 실시예의 세로 홈(14)과는 반대로, 상하 중앙부로부터 상단부 및 하단부 방향에 걸쳐서, 홈의 깊이를 1.5mm로부터, 가로폭을 5mm로부터 서서히 작아지도록 하고 있다.
다음에, 상기 실시예의 병체(1)와 비교예의 병체(101)에 대해서 다음의 내열시험과 감압 흡수 용량에 관한 시험을 실시하였다.
(1) 내열시험
87℃의 물을 충전하고, 캡을 한 상태에서 병체의 부정(不正) 변형을 관찰한다.
(2) 감압 흡수 용량 측정 시험
측정하는 병체에 물의 양을 가득 충전하고, 그 입구부에 고무마개 부착 뷰렛을 장착하고, 진공 펌프를 작동시켜, 마노미터로 3mmHg/초의 스피드로 감압하여, 병체가 부정 변형되었을 때의 감압도를 읽어 감압 강도로 하고, 동시에 테스트 전후의 뷰렛의 값의 차이로부터 감압 흡수 용량을 산출한다. 한편, 1mmHg는, 약 133kPa(킬로 파스칼)에 상당한다.
상기 시험의 결과는 다음과 같았다.
(1) 내열시험
실시예의 병체(1)에서는, 어느 감압 흡수 패널(12)에서도 중앙 높이 위치의 팽출 변형 상태(S1)는 개략 도 4중의 2점쇄선으로 도시한 정도이고, 외관상 혹은 생산라인 적성의 점에서도 문제가 없는 범위이며, 병체(1)가 냉각됨에 따라서, 정상상태(S0)를 거쳐 함몰 변형 상태로 원활하게 진행되었다.
한편 비교예의 병체(101)에서는 6개중 2개의 감압 흡수 패널(112)의 중앙 높이 위치에서, 개략 도 8중의 2점쇄선으로 도시한 큰 팽출 변형 상태(S1)가 된다고 하는 부정 변형이 발생하였다. 특히 홈(114)이 크게 벌어지도록 변형하여, 영구 변형이 남아, 병체(101)의 냉각이 진행되어도 정상상태(S0)로 되돌아오지 않는 결과가 되었다.
(2) 감압 흡수 용량 측정시험
실시예의 병체(1)에서는 감압 강도는 142mmHg, 감압 흡수 용량은 27ml이고, 비교예의 병체(101)에서는 감압 강도는 133mmHg, 감압 흡수 용량은 26ml이었다.
상기 결과로부터, 실시예의 병체(1)는, 비교예의 병체(101)에 비교하여 감압 흡수 기능을 손상시키는 일 없이, 오히려 향상시키면서 고온 충전시에서의 팽출변형, 특히는 감압 흡수 패널(12)의 중앙 높이 위치에서의 팽출변형의 정도를 효과적으로 억제할 수 있어, 내열성이 크게 향상된 것이 확인되었다.
이상, 실시예에 따라서 본원 발명의 실시형태와 그 작용 효과에 대해 설명했지만, 본원의 실시형태는 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
상기 실시예에서는, PET 수지제의 500ml, 환형 병체의 예를 나타냈지만, 본원 발명의 작용 효과는 다른 합성수지제의 것, 또한 소형 혹은 대형의 병체, 또한 환형 병체에 한정하지 않고 각형 병체에 대해서도 충분히 발휘되는 것이다.
세로 홈의 형상에 대해서도, 팽창 변형이나 함몰 변형의 기점으로서의 기능성 외에도, 감압 흡수 패널의 강성의 향상이나, 의장성도 고려하여, 홈의 깊이를 감압 흡수 패널의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한다고 하는 범위내에서 다양한 형상으로 할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예와 같이 반드시 상하 중앙부에서 홈결부로 할 필요는 없고, 전체 높이범위에서 동일한 폭으로 하고, 홈 깊이만을 상단과 하단 방향으로 깊게 하도록 할 수도 있다. 또한, 세로 홈을 좌우 중앙부에 2개 병렬 형상으로 배치하거나 1개의 세로 홈을 상하로 약간 떨어뜨려 분단(分斷) 형상으로 배치할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 합성수지제 병체는 감압 흡수 패널에 의한 감압 흡수 기능을 손상시키는 일 없이, 고온 충전시에서의 팽출변형의 정도를 효과적으로 억제하여 내열성을 크게 향상한 것으로, 고온 충전 공정을 필요로 하는 제품 분야에서의 폭넓은 사용 전개가 기대된다.

Claims (4)

  1. 몸통부(4)에 복수의 감압 흡수 패널(12)을 둘레방향으로 병렬 형상으로 함몰 형성하고, 상기 감압 흡수 패널(12)의 좌우 중앙부에 감압시에 있어서의 함몰 변형의 기점(起點)으로서의 기능을 발휘하는 세로 홈(14)을 형성하고, 상기 세로 홈 (14)의 홈 깊이를 상기 감압 흡수 패널(12)의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한 것을 특징으로 하는 합성수지제 병체.
  2. 제 1 항에 있어서, 감압 흡수 패널(12)의 상하 중앙부 위치를 홈결부(溝缺部)로 한 합성수지제 병체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 세로 홈(14)의 가로폭을 감압 흡수 패널 (12)의 상하 중앙부로부터 상방 및 하방을 향해서 크게 한 합성수지제 병체.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 감압 흡수 패널 (12)의 중앙부에 평탄한 정상면(頂上面:top surface)을 갖는 평탄 돌출부(13)를 형성하고, 상기 평탄 돌출부(13)에 세로 홈(14)을 형성하는 구성으로 한 합성수지제 병체.
KR1020097022087A 2008-01-31 2009-01-14 합성수지제 병체 KR101538178B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

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