KR20130007707A - 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑 - Google Patents

Abstract

용기에 체결된 병뚜껑을 개방하면 병뚜껑의 내부에 든 저장공간의 압력기체 힘에 의해 저장공간을 밀폐하고 있는 밀폐부를 하방으로 밀면서 저장공간의 내용물을 용기저장공간으로 낙하 혼합시키는 병뚜껑에 있어서, 상기한 병뚜껑이 용기에 체결되는 것은, 용기의 용기저장공간에 액체등의 주된 내용물과 함께 압력기체가 내입되고, 상기한 병뚜껑은, 수용부밀폐공이 열린 상태로 수용장치가 본체에 결합된 상태에서, 일련의 기계장치에 의해 병뚜껑이 선별되며,
상기 선별된 병뚜껑은, 일련의 충진기 충진노즐부에 의해 수용부밀폐공을 통해 이종물질이 내입되며, 상기한 과정을 거친 후에는, 일련의 선별기에 의해 선별된 밀폐부가 상기 병뚜껑의 수용부밀폐공에 조립되고, 상기한 과정을 거친 병뚜껑은, 일련의 기계장치에 의해 상기 용기의 용기목부에 형성된 용기나사산을 중심으로 결합되며,
상기한 과정에 용기저장공간에 생성된 가둬진 형태의 압력기체는 수용부의 저장공간으로 이동하여 저장공간에도 기체압력이 생성된 병뚜껑에 관한 것이다.

Description

압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑 {omitted}

본 발명은 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑에 관한 것이다.

종래의 선행으로는, 본 발명인의 것으로서, PCT/KR08/00993 및 특허출원 10-2011-65712호 등이 있다.

참고적으로, 내압용기에 적용되는 일반적인 탄산음료는 이산화탄소 등이 액체에 녹아 있는 상태로 안정을 찾고 유지되다가, 적정이상으로 온도가 올라가거나 또는 용기를 흔들게 되면 액체에서 가스용출이 시작되기 시작하며, 상기한 과정에 병 내부에 기체압력이 발생하게 된다.

이와 같은 현상은, 기체의 액체에 대한 용해도는 온도 상승에 의해 감소하고, 동시에 액체 속에 용해되어 있던 기체 분자의 운동에너지가 상승하게 되며, 따라서 액체로부터 분리된 기체의 수가 증가함으로 인해 용기 내부에는 압력이 상승하게 되는 것이다.

보편적으로, 콜라 사이다 등의 탄산음료는 병입되는 과정에 4볼륨 이상으로 되고, 상기한 기체압력 이상을 견디도록 병뚜껑이 설계된다.

따라서 일반적인 이종물질 수용장치를 내압용기에 장착하면 안전상의 많은 문제점이 발생하고 특히 이종물질 수용장치를 개방하면서 상방이 개방되는 기술의 경우는 개방과 동시에 기체압력에 의해 용기 내의 내용물과 함께 이종물질이 상부로 치솟아 큰 사고를 유발할 수 있어 이러한 기술은 적용할 수 없다.

또한 이종물질 수용장치를 개방하여 수용장치에 든 내용물을 먼저 용기 내부에 혼합하고 그 다음 과정에 용기에 장착된 병뚜껑을 제거하는 경우도 있을 수 있겠지만, 이 경우도 많은 위험이 따르게 되는데, 보통 5기압 이상의 기체압력이 형성된 상태에서 수용장치를 먼저 개방하면 당해 부분이 압력에 의해 분리되면서 안전사고를 유발할 수 있기 때문이다.

따라서 최상의 방법은 용기 내부에 든 기체압력을 제거하고, 그 후에 수용장치에 든 이종물질을 용기 내부에 혼합하는 방법이 있지만, 이런 기술적 구성을 소비자가 한다면 이는 복잡하여 기술적 구성이 오히려 구매욕을 저하시킬 것임은 자명하다.

또한 소비자의 부주위로 수용장치를 먼저 개방하게 되면 이 역시 안전사고를 유발할 수 있어 대안이 될 수 없는 한계가 있다.

이와 같은 압력용기가 갖고 있는 한계를 극복하기 위해서는, 병뚜껑을 개방함과 동시에 용기 내부에 든 기체압력을 저하시키고, 동시에 수용장치에 이종물질을 용기 내부에 낙하 혼합시키는 것이며, 본 발명은 이상의 폐단을 극복하기 위해 출원된 것이다.

종래의 기술인 PCT/KR08/00993호는 병뚜껑을 개방함과 동시에 용기 내부의 기체압력이 제거되고, 동시에 수용장치에 든 이종물질이 용기 내부로 낙하 혼합되는 장치이며, 상세하게는, 수용장치는 용기 내부의 기체압력을 수용하고, 수용된 기체압력은 용기 내부의 기체압력과 수용장치의 내부 기체압력이 균형을 상실하는 과정에 수용장치의 내용물이 용기 내부로 혼합되는 기술이다.

상기한 기술은 수용장치와 뚜껑 본체가 일체로 구성되어 있으며, 본 발명에서는 상기한 수용장치를 뚜껑 본체에서 분리하여 구성하고, 통상적으로 사용되는 뚜껑 본체에 본 발명의 수용장치를 선택적으로 조립함으로써, 생산비용을 절감하고 대량으로 제조하는 것이 가능하며, 이는 종래의 본체를 이용하고, 다만 수용장치만을 신규로 제작하여 그 목적을 달성할 수 있기 때문이다.

다르게는, 상기한 수용장치를 별도의 본체에 조립하고, 그 후에 수용부밀폐공을 통해 내용물을 넣고, 동시에 수용부밀폐공을 밀폐부로 밀폐하며, 상기한 병뚜껑을 압력기체가 든 용기에 결합하면 용기의 내부에 든 압력기체가 병뚜껑의 수용부를 통해 일부 이동하여 수용부의 저장공간에도 기체압력이 생성되도록 하는 데에 또 다른 목적이 있는 것이다.

뚜껑 본체에 분리된 수용장치를 두는 방법으로, 뚜껑 본체의 내부로 삽입될 만한 크기의 작은 그릇모양의 수용부를 사출물로 만들되 그 윗면은 트여있고, 하부 중앙부위에 작은 배출공을 만들어, 수용부의 윗쪽 터진면을 알루미늄은박 같은 시일부로 융착시켜 밀봉하고, 수용부 아래쪽에는 실리콘 같은 탄력적인 밀폐소재를 이용한 밀폐부를 두어 밀봉시킬 수 있는 구조로 만든다.

이러한 수용부와 뚜껑본체의 결합방법으로는 수용부를 수용부 위쪽 시일부가 뚜껑본체에 안쪽 상부면에 밀착되는 방향으로 끼워넣고, 충진은 하부 배출공으로 한 후 탄력적인 소재를 이용한 밀폐부를 배출공에 끼워 막으면 된다. 또한 이 밀폐부에 작은 바늘구멍 같은 기체통로를 갖추거나, 수용부면 일부에 체크벨브 구조를 갖추고 있어 용기내부의 압력이 수용부보다 높으면 용기내부의 기체가 수용부쪽으로 기체통로를 거쳐 이동하여 양 공간 사이의 압력차가 상쇄되어 평형을 이루게 된다.

용기의 내부에는 압력기체가 들어있고, 상기한 용기의 내용물 배출 방향인 용기목을 중심으로는 이종물질 수용장치인 병뚜껑이 결합되며, 상기한 이종물질 수용장치에는 저장공간이 있는 수용부를 두고, 상기 저장공간에는 압력기체가 내입되어 있거나 또는 용기 내부의 기체압력이 수용장치의 수용부에 설치된 체크벨브 등에 의해 용기 내부의 기체압력이 수용장치의 내부로 이동하여 압력평형을 이루고 있다가, 상기한 수용장치와 일체로 된 병뚜껑의 일부를 구성하는 본체, 즉 수용장치가 설비된 본체를 개방하면, 최초 용기 내부에 든 기체압력이 배출되고, 이어 수용장치의 수용부에 설치된 선택적으로 체크벨브 역할도 하는 실리콘같은 탄력밀폐소재를 사용한 밀폐부가 상기 수용부의 저장공간에 든 기체압력에 의해 열리면서 수용장치의 수용부에 든 이종물질이 용기 내부로 낙하 혼합되도록 된 압력기체용 병뚜껑을 기본으로 하고 있다.

상기한 병뚜껑이 용기에 체결되는 것은, 용기의 용기저장공간에 액체등의 주된 내용물과 함께 압력기체가 내입되고, 상기한 병뚜껑은, 수용부밀폐공이 열린 상태로 수용장치가 본체에 결합된 상태에서, 일련의 기계장치에 의해 병뚜껑이 선별된다.

그리고 상기 선별된 병뚜껑은, 일련의 충진기 충진노즐부에 의해 수용부밀폐공을 통해 이종물질이 내입되며, 상기한 과정을 거친 후에는, 일련의 선별기에 의해 선별된 밀폐부가 상기 병뚜껑의 수용부밀폐공에 조립되고, 또한 상기한 과정을 거친 병뚜껑은, 일련의 기계장치에 의해 상기 용기의 용기목부에 형성된 용기나사산을 중심으로 결합되는 것이다.

그리고 상기한 과정에 용기저장공간에 생성된 가둬진 형태의 압력기체는 수용부의 저장공간으로 이동하여 저장공간에도 기체압력이 생성된 것이다.

또한 상기 밀폐부는 용기 내부의 기체가 수용부의 내부로 기체가 이동할 수 있는 체크벨브 형태인 것이다.

그리고 상기 수용장치의 수용부 일부 면에는 수용부의 저장공간으로 기체가 유입될 수 있는 체크벨브를 구성한 것이다.

또한, 상기 밀폐부는 수용부의 하방에 있는 수용부밀폐공을 중심으로 결합되고, 압력에 의해 하방으로 밀리면 일정 유격 하방으로 이동 가능하고, 분리되는 것이 방지되는 것이다.

일 양상에 따르면, 상기 수용부의 내부 저장공간 상부에는 보조저장공간이 있는 보조수용부를 결합하고, 그 상부를 시일부로 기밀처리하고, 상기 저장공간과 보조저장공간으로 용기저장공간에 생성된 압력기체가 유입될 수 있는 체크벨브나 수용부기체통로 부설한 것이다.

그리고 상기 저장공간과 보조저장공간으로 용기저장공간에 생성된 압력기체가 유입될 수 있는 기체통로를 밀폐부에 형성한 것이고서, 상기 밀폐부는 저장공간과 보조저장공간의 수용부밀폐공을 밀폐시키고 있는 것이다.

또한 상기 밀폐부의 하단부는 저장공간의 수용부밀폐공을, 그리고 상단부인 결합돌기는 보조저장공간의 수용부밀폐공을 밀폐시키고 있는 것이다.

이종물질이 든 수용장치를 별도 제작하고, 상기한 수용장치는 일반적인 본체의 내부에 끼워지는 형태로 완성된 제품이 형성되는 바, 본 발명의 병뚜껑을 완성하기 위해서는 수용장치만 제작하여 종래의 본체에 결합하면 되는 매우 경제적인 효과가 있으며, 아울러 매우 효율적인 생산성을 갖는 특징이 있는 것이다.

도 1 내지 도 8 은 본 발명 제1실시를 보인 것으로서, 도 1은 본체에 수용장치가 결합되는 상태를 보인 것이고,
도 2는 수용장치의 수용부밀폐공을 통해 충진노즐부로서 저장공간에 이종물질을 내입하고 있는 상태며,
도 3은 충진된 완료된 상태고,
도 4는 도 3과 같은 상태에서 밀폐부를 통해 수용장치를 밀폐시킨 상태이며,
도 5는 수용장치의 분리 종단면도이며,
도 6은 도 3과 같은 상태의 병뚜껑을 용기에 결합한 상태며,
도 7은 도 6과 같은 상태에서, 용기저장공간에 생성된 압력기체가 저장공간으로 일부 이동되는 것을 설명한 것이고,
도 8은 병뚜껑을 용기로부터 분리하는 과정에 저장공간에 든 이종물질이 용기 내부 용기저장공간으로 낙하 혼합되는 장면을 보인 것이다.
도 9 는 병뚜껑의 본체에 조립된 수용장치의 결합성을 좋게 하기 위해 본체에 수용장치결합부를 형성한 예를 보인 것이고,
도 10은 밀폐부의 다양한 설게 변경을 예시한 종단면도이다.
도 11은 수용부에 체크벨브를 다양하게 할 수 있는 것을 예시한 종단면도이고,
도 12 및 도 13은 수용부의 내부에 또 하나의 보조수용부를 설치한 상태를 보인 종단면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1실시를 설명하면 다음과 같다.

병 용기(300)의 내부에는 압력기체가 들어있고, 상기한 용기(300)의 내용물 배출 방향인 용기목(301)을 중심으로는 이종물질 수용장치가 달린 병뚜껑(1)이 결합되는 것을 기본으로 하고 있다.

그리고 상기한 병뚜껑(1)의 본체(100) 안쪽 내부에는 이종물질을 수용할 수 있는 용기모양으로 하부에 실리콘 같은 탄력소재로 밀폐할 수 있는 밀폐부를 갖춘 수용장치(200)를 두며, 상기 수용장치(200)에는 저장공간(211)이 있는 수용부(210)를 두고, 상기 저장공간(211)에는 압력기체가 내입되어 있거나 또는 용기(300) 내부의 기체압력이, 이종물질 수용장치(200)의 수용부(210) 하부에 설치되어 실리콘같은 탄력소재로 만들어진 밀폐부(230)에 있는 좁은, 기체통로(231)나 별도의 체크벨브 등에 의해 용기(300) 내부의 기체압력이 수용장치(200)의 내부로 이동하여 양쪽 공간사이의 압력 평형을 이루게 한다.

또한 상기한 수용장치(200)와 일체로 된 병뚜껑(1)의 일부를 구성하는 본체(100), 즉 수용장치(200)가 설비된 본체(100)를 개방하면, 최초 용기(300) 내부에 든 기체압력이 즉시 제거되고(즉, 배출되고), 이어 수용장치(200)의 수용부(210) 하부 중앙에 설치되며 선택적으로 체크벨브 역할도 하는, 밀폐부(230)가 상기 수용부(210)의 저장공간(211)에 든 기체압력에 의해 열리면서 수용장치(200)의 수용부(210)에 든 이종물질이 용기(300) 내부로 낙하 혼합되도록 기본 구성을 한다.

그리고 상기한 저장공간(211)이 있는 수용부(210)를 둔 별도의 수용장치(200)는 윗면은 알루미늄 시일재 같은 것으로 융착밀봉시킨 후, 병뚜껑(1)의 일부를 구성하는 본체(100)의 내부에 끼워 넣는 방식으로 결합한다.

또한 상기 별도의 추가된 수용장치(200)는 상면부(101)와 측면부(102)로 구성된 본체(100)의 내부이자 나사산(103)의 상부 방향에 결려 조립후 밑으로 떨어지지않는 형태로 조립되는 것이나, 약간의 결합방법 변경은 본 발명이 추구하는 범위 내에서 자유롭게 변경되는 것이 가능하다.

그리고 상기 수용장치(200)는 수용부(210)의 상방을 시일부(250)로 봉합하고, 수용부(210)의 하방인 수용부밀폐공(212)에는 실리콘 같은 탄력소재를 이용한 밀폐부(230)를 결합한 것이며, 상기한 밀폐부(230)는 체크벨브 역할도 할 수 있는 것이다.

또한 상기 체크벨브 역할을 하는 밀폐부(230)는 용기(300) 내부에 압력이 발생하면 기체압력을 수용부(210)의 내부로 이동시키는 이동 통로를 구비한다.

상기 체크벨브 형태의 밀폐부(230)에 이동통로를 구비하는 방법은, 밀폐부(230)의 일부를 절개한 기체통로(231) 또는 날카로운 도구를 이용하여 복원되어 재밀폐되는 형태의 바늘구멍 같은, 아주 작은 구멍 내기 또는 일 방향 기체 이동방식의 벨브 등이 적용될 수 있는 것이다.

그리고 상기 체크벨브 형태의 밀폐부(230)는 용기(300) 내부에 기체압력이 발생하면 상기 기체압력을 수용부(210)의 내부로 이동시키는 이동 통로를 구비함과 동시에 상기한 밀폐부(230) 형태의 체크벨브는 용기(300) 내부의 기체압력이 제거되면 상기 체크벨브가 용기(300) 방향으로 일정 이격되도록 구성한 것이다.

이상과 같이 구성된 병뚜껑(1) 수용장치(200)의 내부인 수용부(210)의 저장공간(211)에 이종물질을 넣는 방법은, 수용부(210)에 밀폐부(230)가 결합되고 저장공간(211)의 상방이 열린 상태에서 저장공간(211)에 이종물질을 넣은 후 수용부(210)의 상방부를 별도의 시일부(250)를 통해 봉합하는 것이 좋은 예이다.

그리고 다르게는, 수용부(210)의 상방을 시일부(250)로 봉합하고, 수용부(210)의 수용부밀폐공(212)을 통해 이종물질을 넣은 후에, 상기 수용부밀폐공(212)을 별도의 밀폐부(230)로 밀폐시키는 것도 좋은 방법이다.

또한 상기한 수용장치(200)는 용기목밀폐부(213) 역할도 하는 부분이 병뚜껑 본체의 나사산(103)을 탄력적으로 타고 넘거나 또는 시일부(250)의 외한부 단면이 나사산(103)을 탄력적으로 타고 넘어 본체(100)에 결합되게 할 수 있으며, 이에 국한하지 않고 나사산(103)의 상측인 측면부(102)의 내벽면에 별도의 홈이나 턱을 두고 그 부위에 수용부(210)의 용기목밀폐부(213) 등이 걸리게 구성하는 것도 가능한 것이다.

이와 같은 본 발명의 병뚜껑(1)이 최종적으로 음료공장 등에서 결합되기 위한 일 공정을 설명하면 다음과 같다.

병뚜껑(1)은 본체(100)의 내부로 수용장치(200)가 결합되어진 상태로 보관되며, 여기서 도 1을 보면 본체(100)에 수용장치(200)가 결합되는 상태를 보이고 있다.

그리고 일련의 공정에 의해 용기(300)의 내부에는 액체와 함께 압력기체(압축공기 또는 질소 또는 이산화탄소 등등)가 들어가고, 상기한 상태의 직전에서는 도 2에서 보인 바와 같이 수용부밀폐공(212)을 통해 충진노즐부(400)가 삽입되어 저장공간(211)에 적정량의 이종물질을 넣은 후에 충진노즐부(400)는 복귀하는데 그 상태를 보인 것이 도 3과 같다.

또한 상기 도 3과 같은 상태에서, 수용부밀폐공(212)을 밀폐부(230)로 막으면 도 4와 같으며, 상기 도 4와 같은 병뚜껑(1)은 일련의 기계장치에 의해 이동되어 용기(300)의 용기목(301)을 중심으로 결합하면 도 6과 같이 용기목(301)을 중심으로 병뚜껑(1)이 결합되게 되는 것이다.

이때에 용기(300) 내부에 든 기체압력은, 순간적으로 수용장치(200)의 일부에 형성된 체크벨브(존재할 경우)를 통해 수용부(210)의 저장공간(211)으로 압력기체가 이동하고, 이동된 압력기체는 용기(300) 내부에 형성된 기체압력 이상으로는 저장공간(211)으로 이동되지 못하고 양쪽 공간 간에 압력평형을 이루게 된다.

그리고 수용부(210)에 별도의 체크벨브가 없을 경우는, 탄력소재로 만들어진 밀폐부(230)가 체크벨브 역할을 하게 되는데, 도 7을 참고하면, 용기저장공간(303)에 든 압력기체가 밀폐부(230)의 바늘구멍 처럼 작은 기체통로(231)를 통해 저장공간(211)으로 이동하게 되고, 저장공간(211)에 일정 압력이 형성되어 더 이상 기체통로(231)를 통해 기체의 이동이 될 수 없으면 상기 기체통로(231)는 즉시 폐쇄되는 것이다.

이상과 같은 상태에서, 소비자에 의해 선택된 상품은, 소비자가 상기 제품에 대한 어떤 사전 지식도 없는 상태에서, 병뚜껑(1)의 일부를 구성하는 본체(100)를 습관적으로 개방하면, 본체(100)는 용기목(301)의 용기나사산(302)을 타고 열리며, 상기한 과정에 용기목밀폐부(213)가 용기목(301)의 상단부를 벗어나면서 유격이 생기면 용기(300) 내부에 든 압력기체는 즉시 외부로 방출되게 되는 것이다.(도 8 참고)

이때에 일부의 압력기체를 형성하는 이산화탄소는 상당량이 용기(300) 내부에 든 물 분자에 용해되어 있음은 당연한 일이다.

그리고 상기한 과정에, 본체(100)를 개봉하는 방향으로 약간만 회전시켜도 용기목밀폐부(213)가 용기목(301)의 상단부를 벗어나도록 하여 압력기체를 즉시 용기 외부로 배출하도록 설계하는 것이 가장 안전한 설계의 모델임은 자명한 사실이고, 이는 탄산가스(압력기체 등)의 압력에 의해 병뚜껑(1)이 용기목(301)으로부터 급격하게 분리되어 병뚜껑(1)이 신체의 일부에 충격을 주는 것을 방지하게 위해 적용되는 설계의 기본임은 물론이다.

또한 상기와 같이, 병뚜껑(1)이 용기목(301)으로부터 분리되는 과정에 용기(300) 내부에 든 압력기체가 방출되면 용기(300) 내부에는 기체압력이 소실됨으로 인해 저장공간(211)에 내용물은 압력 평형을 잃고, 즉시 취약부인 밀폐부(230)에 압력을 가해, 상기와 같이 집중된 기체압력은 병뚜껑(1)이 용기목(301)에서 분리되기 전에 이미 밀폐부가 열리게 되는 것이며, 이와 같은 과정에 저장공간(211)에 든 이종물질은 순간적으로 용기(300) 내부로 낙하 혼합되는 것이다.

참고적으로, 저장공간(211)에 든 이종물질은 기체압력에 의해 수용부밀폐공(212)을 막고 있던 밀폐부(230)를 밀고, 상기한 과정에 형성된 수용부밀폐공(212)을 통해 저장공간(211)에 든 이종물질이 용기(300) 내부로 낙하 혼합되는 것이다.

그리고 밀폐부(230)의 결합돌기부(232)가 수용부(210)의 밀폐부걸림편(214)에 걸리기 때문에 밀폐부(230)는 수용부(210)로부터 완전히 떨어져 나와 용기 내부 바닥으로 떨어지지는 않게 되는 것이다.

도면중 미설명부호 (215)는 시일부(250)과 접착되는 상부접착면을 보인 것이다.

도 9 는 본체(100)의 안쪽면으로 결합된 수용장치(200)가 병뚜껑 본체(100)의 중앙부위에 정확하고, 안정적으로 고정되도록 본체(100)의 나사산 보다 더 위쪽 거의 끝단에 본체 안쪽면을 일주하는 환형 돌기인 수용장치결합부(104)를 형성한 상태를 보이고 있다. 수용장치결합부(104)의 도움으로 수용장치(200)는 측면으로 치우침 없이 중앙부위에 위치할 수 있고, 또한 수용장치의 위쪽 시일부 접착면 최외각을 잡아주는 돌기 역할을 하여 수용장치(200)가 스스로 본체(100)에서 분리되지 않도록 된다.

도 10은 본 발명에 사용되는 밀폐부(230)는 다양할 수 있음을 보인 것이며, 특징은 실리콘 같은 탄력소재인 밀폐부(230)의 외환부 방향에 미늘모양의 결합돌기부(232)를 두어 밀폐부(203)가 병 개봉시, 함께 개방된 후 용기 바닥가지 떨어지는 것을 막아준다. , 상기한 밀폐부(230)에 체크벨브를 함께할 경우는, 기체통로(231)를 두거나 또는 탄성에 의해 열리고 닫히는 벨브체(233)를 형성할 수 있는 것이다.

도 11은 수용부(210)의 임의 일면에 저장공간(211)으로 기체이동이 가능한 바늘구멍 처럼 작은 수용부기체통로(210a)를 두고, 상기한 수용부기체통로(210a)를 통해 저장공간(211)으로 기체유입이 되는 것을 돕는 체크벨브(CV)를 부설하며, 상기한 체크벨브(CV)는 체크벨브작동부(CV-a)가 수용부기체통로(210a)를 탄력적으로 열렸다 닫혀다 하는 방식으로 제어하는 것이다.

따라서 저장공간(211)에 있는 내용물은 수용부기체통로(210a)를 통해 외부로의 이동이 불가능하고, 또한 체크벨브(CV) 및 수용부기체통로(210a)는 다른 방식으로의 설계 변경이 얼마든지 가능하며, 이는 본 발명의 사상이다.

그리고 도 11과 같은 상태에서 본체(100)를 개방하면, 용기저장공간(303)에 있던 기체압력이 제거되고, 동시에 저장공간(211)에 형성된 압력기체는 압력의 불균형이 일어나면서 밀폐부(230)를 하방으로 밀게 되며, 동 과정에 저장공간(211)에 있던 이종물질은 용기저장공간(303)으로 낙하 혼합되게 되는 것이다.

도 12는 수용부(210)를 복수개로 하기 위해 수용부(210)의 상층부에 또 다른 보조저장공간(226)을 갖는 보조수용부(225)를 형성한 것이며, 바람직하게는, 수직방식의 이중구조가 좋고, 수평방식의 저장공간을 2개 형성하면 횡단면상의 공간이 협소하여 밀폐부 및 체크벨브의 기능 설치가 난이하다.

따라서 최상의 방법은 일반적으로 많이 사용되는 28MM의 용기목을 감안하여 복층모양으로, 상하로 구성되는 복수의 저장공간(저장공간(211), 보조저장공간(226))이 좋은 방법이다.

도 12에서 보인 바와 같이, 수용부(210)의 내부 상층부에 또 하나의 보조저장공간(226)이 있는 보조수용부(225)를 설치하였고, 상기한 수용부(210)에는 하부 중앙에 실리콘 같이 탄력성 있는 밀폐소재를 사용한, 밀폐부(230)를 두고, 상기한 밀폐부(230)의 상단 결합돌기부(232)가 보조수용부(225)의 하부 밀폐공을 밀폐시키게 하였다.

그리고 각각의 밀폐부위를 별도의 밀폐부로 구성하는 것 보다는 하나의 밀폐부(230)를 통해 밀폐를 하는 것이 보다 효율적이기 때문이다.

또한 상기한 수용부(210)의 저장공간(211)에 내용물을 넣고, 그 상부(윗층)로 보조수용부(225)를 결합하면 보조수용부(225)의 하단에 있는 구멍인 수용부밀폐공이 밀폐부(230)의 위쪽 돌출부인 결합돌기부(232)에 밀착되어 보조저장공간(226)은 밀폐된 상태를 유지한다.

이상과 같은 병뚜껑(1)을 용기(300)에 결합하면, 용기저장공간(303)에 있던 압력기체가 수용부(210)의 수용부기체통로(210a)와 체크벨브(CV)를 통해 보조저장공간(226)에 기체압력이 형성된다.

이와 같은 상태에서, 본체(100)를 개방하면, 용기저장공간(303)에 있던 기체압력이 제거되고, 동시에 보조저장공간(226)에 있던 압력기체가 결합돌기부(232)를 밀고, 또한 밀폐부(230)가 하방으로 열리면서 저장공간(211)에 있던 이종물질이 용기저장공간(303)으로 낙하 혼합되는 것이다.

그리고 상기 도 12의 경우에 있어, 수용부(210) 및 보조수용부(225)에 미세한 형태의 수용부기체통로를 형성하고, 상기한 수용부기체통로를 경유하여 보조저장공간(226)으로 용기저장공간(303)의 내용물(압력기체)이 유입되게 하며, 이 경우 속도는 느리지만 용기저장공간(303)과 보조저장공간(226) 사이에는 병뚜껑(1)의 개봉 전 까지는 압력이 항상 평압을 유지하게 되는 것이다.

또는 상기 도 12의 경우에 있어서, 저장공간(211)이 있는 수용부(210)의 일부에 미세한 형태의 수용부기체통로를 두고, 보조저장공간(226)에 이종물질을 충진하는 것이며, 상기한 것의 사용 시에는 본체(100)를 개방하면 용기저장공간(303)의 압력이 제거됨과 동시에 저장공간(211)에 있던 압력기체가 밀폐부(230)를 하방으로 내리밀면서 그 상방의 보조저장공간(226)에 있던 이종물질을 하방으로 낙하시키는 것이다.

이때에는, 밀폐부(230)의 상부 결합돌기부(232)가 보조수용부(225)의 하부 수용부밀폐공을 막고 있는 상태며, 따라서 상기 결합돌기부(232)의 크기나 형태는 다양하게 설계 변경될 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에서는 저장공간(211)의 상부에 또 하나의 보조저장공간(226)을 설치하는 것이 주된 사상인 바, 보조저장공간(226)에 이종물질이 들어 있거나, 또는 이종물질과 함께 압력기체가 내입되어 있을 수 있으며, 압력기체는 처음부터 들어 있거나 또는 병뚜껑(1)을 용기(300)에 결합한 후에 들어가도록 할 수 있는 것이다.

따라서 상기 결합돌기부(232)에 의해 보조수용부(225)의 수용부밀폐공이 밀폐되는 부위는 구멍을 막듯이 일직선상의 구멍 막음, 또는 수용부밀폐공의 상방이 트인 상태가 아닌 측방이 트인 상태로 하고 그 트인 수용부밀폐공을 결합돌기부가 막도록 설계하는 것도 가능한 것이다.

도 13은 도 12와 동일의 사상을 갖고 있지만, 다른 점은 복수의 저장공간(저장공간(211),보조저장공간(226))에 각각 이종물질을 넣는 다는 것이다.

바람직하게는, 저장공간(211)에 이종물질을 넣고, 그 상부로 보조수용부(225)를 설치하며, 상기한 보조수용부(225)의 보조저장공간(226)에 이종물질을 넣고 그 상부를 시일부(250)로 기밀처리한 것이다.

그리고 상기한 저장공간(211)과 보조저장공간(226)으로 압력기체가 유입될 수 있는 체크벨브(CV)나 수용부기체통로(210a)를 수용부(210) 및 보조수용부(225)에 형성한다.

또한 상기한 상태의 병뚜껑(1)을 용기(300)에 결합하면 용기저장공간(303)에 형성된 압력기체가 체크벨브(CV) 및 수용부기체통로(210a)를 통해 각각 저장공간(211)과 보조저장공간(226)에 유입되게 된다.

상기한 상태에서 본체(100)를 개방하면, 용기저장공간(303)의 기체압력이 일부 소실됨과 동시 저장공간(211)과 보조저장공간(226)에 있던 압력기체는 지체없이 밀폐부(230) 및 결합돌기부(232)를 밀어 각각의 저장공간(211)과 보조저장공간(226)에 있던 이종물질은 용기저장공간(303)으로 낙하 혼합되는 것이다.

그리고 상기 밀폐부(230)의 형상이나 크기 등은 저장공간(211)과 보조저장공간(226)의 크기에 따라 설계 변경이 가능하고, 또한 결합돌기부(232)의 크기(높이 등) 및 단면적도 얼마든지 설계 변경이 가능한 것이다.

참고적으로, 도 13을 보면 밀폐부(230)에 기체통로(231,231a)를 둔 것을 볼 수 있는데, 이는 각각의 기체통로(231,231a)를 통해서도 저장공간(211)과 보조저장공간(226)으로 압력기체가 유입될 수 있음을 보인 것이다.

이상과 같은 본 발명은 탄산 등의 청량음료 또는 고농도의 산소가 든 음료 또는 기타 압력기체가 든 음료 및 각종 제품에 적합한 기술이다.

1 : 병뚜껑
100 : 본체
101 : 상면부
102 : 측면부
103 : 나사산
104 : 수용장치결합부
200 : 수용장치
210 : 수용부
210a :수용부기체통로
211 : 저장공간
212 : 수용부밀폐공
213 : 용기목밀폐부
214 : 밀폐부걸림편
225 : 보조수용부
226 : 보조저장공간
230 : 밀폐부
231,231a : 기체통로
232 : 결합돌기부
233 : 벨브체
250 : 시일부
300 : 용기
301 : 용기목
302 : 용기나사산
303 : 용기저장공간
400 : 충진노즐부
CV :체크벨브
CV-a :체크벨브작동부

Claims (9)

1. 용기의 내부에는 압력기체가 들어있고, 상기한 용기의 내용물 배출 방향인 용기목을 중심으로는 이종물질 수용장치인 병뚜껑이 결합되며, 상기한 이종물질 수용장치에는 저장공간이 있는 수용부를 두고, 상기 저장공간에는 압력기체가 내입되어 있거나 또는 용기 내부의 기체압력이 수용장치의 수용부에 설치된 체크벨브 등에 의해 용기 내부의 기체압력이 수용장치의 내부로 이동하여 압력평형을 이루고 있다가, 상기한 수용장치와 일체로 된 병뚜껑의 일부를 구성하는 본체, 즉 수용장치가 설비된 본체를 개방하면, 최초 용기 내부에 든 기체압력이 배출되고, 이어 수용장치의 수용부에 설치된 선택적으로 체크벨브 역할과 밀봉역할을 하는 밀폐부가 상기 수용부의 저장공간에 든 기체압력에 의해 열리면서 수용장치의 수용부에 든 이종물질이 용기 내부로 낙하 혼합되도록 된 압력기체용 병뚜껑에 있어서,
   상기한 병뚜껑이 용기에 체결되는 것은, 용기의 용기저장공간에 액체등의 주된 내용물과 함께 압력기체가 내입되고,
   상기한 병뚜껑은, 수용부밀폐공이 열린 상태로 수용장치가 본체에 결합된 상태에서, 일련의 기계장치에 의해 병뚜껑이 선별되며,
   상기 선별된 병뚜껑은, 일련의 충진기 충진노즐부에 의해 수용부밀폐공을 통해 이종물질이 내입되며,
   상기한 과정을 거친 후에는, 일련의 선별기에 의해 선별된 밀폐부가 상기 병뚜껑의 수용부밀폐공에 조립되고,
   상기한 과정을 거친 병뚜껑은, 일련의 기계장치에 의해 상기 용기의 용기목부에 형성된 용기나사산을 중심으로 결합되며,
   상기한 과정에 용기저장공간에 생성된 가둬진 형태의 압력기체는 수용부의 저장공간으로 이동하여 저장공간에도 기체압력이 생성된 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐부는 용기 내부의 기체가 수용부의 내부로 기체가 이동할 수 있는 체크벨브 형태인 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수용장치의 수용부 일부 면에는 수용부의 저장공간으로 기체가 유입될 수 있는 체크벨브를 구성한 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐부는 수용부의 하방에 있는 수용부밀폐공을 중심으로 결합되고, 압력에 의해 하방으로 밀리면 일정 유격 하방으로 이동 가능하고, 분리되는 것이 방지되는 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수용부의 내부 저장공간 상부에는 보조저장공간이 있는 보조수용부를 결합하고, 그 상부를 시일부로 기밀처리한 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 저장공간과 보조저장공간으로 용기저장공간에 생성된 압력기체가 유입될 수 있는 체크벨브나 수용부기체통로 부설한 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
7. 제 5 항에 있어서, 상기 저장공간과 보조저장공간으로 용기저장공간에 생성된 압력기체가 유입될 수 있는 기체통로를 밀폐부에 형성한 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 밀폐부는 저장공간과 보조저장공간의 수용부밀폐공을 밀폐시키고 있는 것을 특징으로한 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 밀폐부의 하단부는 저장공간의 수용부밀폐공을,그리고 상단부인 결합돌기는 보조저장공간의 수용부밀폐공을 밀폐시키고 있는 것을 압력기체가 수용된 용기에 결합되는 이종물질 내입용 병뚜껑.
   

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