KR20200002876A - 압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기 및 압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기의 제조 방법 - Google Patents

압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기 및 압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기의 제조 방법 Download PDF

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조나스 크리스티안센
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칼스버그 브류어리스 에이/에스
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Abstract

본 발명은 음료를 수용하기 위한 용기 조립체에 관한 것이다. 용기 조립체는 음료를 수용하기 위한 본체부 및 가스-충진된 헤드스페이스를 구획하는 원통 넥크부를 가진 접을 수 있는 용기를 구비한다. 용기 조립체는 원통 넥크부의 본체 개구를 밀봉하기 위한 클로져를 더 구비한다. 클로져는 클로져 디스크, 내부 원통부 및 외부 원통부를 구비한다. 클로져 디스크는 음료를 추출하기 위한 음료 출구를 구비한다. 클로져는 내부 원통부의 클로져 디스크에 위치된 압력-릴리프 디바이스를 더 구비한다. 압력-릴리프 디바이스는, 용기의 파열 압력보다 더 낮게 되어 있는 미리결정된 압력값을 압력 차이가 넘을 때, 헤드스페이스로부터 외부 공간으로 유체를 유동시키기 위해 클로져와 넥크부 사이 또는 클로져를 관통하는 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립할 수 있다.

Description

압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기 및 압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기의 제조 방법
본 발명은 음료 용기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 압력-릴리프 디바이스를 가진 음료 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
과거에, 음료들은 유리로 제조된 병 또는 대안적으로 목재 또는 금속 바람직하게, 스틸로 제조된 나무통(keg)과 같은 용기들에 담아서 생산지로부터 소비지까지 이송되었다. 점차적으로, 유리 병과 금속 및 목재로 된 용기들을 대체하여 플라스틱 바람직하게, PET와 같이 새로운 가볍고 유연한 재료가 음료의 이송을 위해 사용되었다.
유리, 금속 또는 목재 용기들 대신에 플라스틱 용기(container)를 사용하는 하나의 장점은 플라스틱 용기의 중량이 엄청나게 가볍다는 것이다. 플라스틱 용기를 사용하는 다른 장점은 그러한 용기가 유연하고 용기를 충진하기 바로 직전에 소형 프리폼(preform)으로부터 블로우-성형될 수 있다는 사실이다. 소비지에서 음료가 용기로부터 비워지면, 음료 용기는 원래 충진된 사이즈와 비교하여 훨씬 더 작은 사이즈로 예를 들어, 압축되거나 컴팩트하게 찌부터뜨릴 수 있다. 많은 현대적인 음료 분배 시스템들은 심지어 탭핑(tapping) 동안에도 용기를 압축한다. 또한, 현대적인 음료 분배 시스템을 사용하면 사용자와 음료 사이의 임의의 접촉을 제거할 수 있다.
나아가서, 플라스틱 용기들은 원재료를 재-사용하기 위한 용융에 의해 또는 이산화탄소와 물의 발생을 제외하고 결과적으로 에너지의 복구를 생성하는 연소에 의해 환경 친화적인 방식으로 재활용될 수 있다. 유리, 금속 또는 목재로 제조되는 용기들은 재활용이 더 어렵고 전형적으로 세척을 위해 음료 생산자에게 또는 대안적으로 제조자에게 회수되어 고온 하에서 용융되어 원료로서 재-사용되어야 하고, 이러한 두 가지 옵션들 모두는 에너지 사용과 유독 물질의 잠재적 사용의 형태로 환경에 영향을 미치게 된다.
재료를 절약하고 용기를 용이하게 찌부터뜨리기 위해, 벽이 얇은 용기를 가능한 한 사용하는 것이 바람직하다. 얇은 벽으로 된 용기 안에 탄산 음료와 같은 가압된 음료를 저장하게 되면 다른 한편으로 용기가 파열될 위험이 증가될 것이다. 이러한 파열는 용기 안에 저장된 음료가 완전히 소실되는 것은 물론 파열되는 용기로부터 나오는 부스러기 때문에 소유물에 대한 개인적인 손상 또는 손해의 결과를 초래할 것이다. 파열는 용기의 우발적인 천공에 기인하여 발생할 수도 있지만, 대부분의 끔찍한 파열는 용기 내부의 압력의 증가에 의해 야기될 수 있다.
용기 내부의 압력은 음료의 온도에 직접적으로 의존하기 때문에, 파열는 용기의 위치에 가까운 화재의 결과로서 발생하거나 직사 광선과 같은 뜨거운 위치 또는 햇빛에 의해 가열되고 있는 밀폐된 공간 내부에 용기를 내버려 둠으로써 발생할 수 있다. 나아가서, 맥주와 같은 발효된 음료는 발효 과정 동안 다량의 이산화탄소를 방출한다. 음료가 용기 내부에 밀봉되고 나면, 발효는 중단되어야 하고 또는 적어도 제어되지 않거나 예측할 수 없는 방식으로 계속되어서는 안된다. 용기 내부에 음료가 밀봉된 후 제어되지 않은 방식으로 발효가 계속하는 경우, 제어되지 않은 발효 동안 생성된 가스에 의해 야기되는 압력 증가는 용기를 파열할 수 있다. 따라서, 이러한 용기들을 압력에 안전하게 만들 필요가 있다.
용기 내부의 압력 증가에 기인하는 파열들은 역류방지 밸브의 사용에 의해 방지될 수 있고, 특정의 압력 허용치에서 개방하고 임의의 과도한 압력의 음료 용기의 내부 공간을 완화시킴으로써 음료 용기 내부의 압력을 제한할 수 있다. 그러나, 임의의 부가적인 부품들은 음료 용기의 전체적인 복잡성과 총 비용을 증가시킬 것이다. 음료 용기들은 대규모로 생산되기 때문에, 비용을 되도록이면 낮출 필요가 있다.
선행기술
US 2008/0078769 A1은 가늘고 긴 목(throat)과 목의 외측단에 있는 마우스를 가진 넥크를 구비하는 고압 가스 실린더를 개시한다. 플러그와 천공가능한 멤브레인은 마우스로부터 실질적인 거리에 있는 목 내부에 위치된다. 고압 가스 실린더는 넥크 상에서 떼어낼 수 있게 장착되는 운송 캡을 더 구비한다. 운송 캡은 캡을 통해 방사상 외측으로 연장하는 적어도 2개의 가스 벤트 포트들을 포함한다.
만약 플러그에 의해 마련된 씨일(seal)이 파열되면, 목을 통해 가스 실린더를 빠져나오는 압축된 가스는 마주보는 방사상 벤트 포트들을 통해 캡을 빠져나온다. 벤트 포트들은 실질적으로 동일하게 구성되어 있기 때문에, 배출되는 가스는 실질적으로 동일한 유동 용량과 탈출 속도로 벤트 포트들의 각각으로부터 나올 것이다. 따라서, 쉽핑(shipping) 캡의 벤트들은 파열된 병 조립체가 미사일이 되는 것을 방지한다.
CN 2378333Y는 플라스틱으로 제조된 맥주병 와셔(washer)에 관한 것이다. 플라스틱 와셔는 병 마우스와 캡 사이에서 탄성적으로 가압된다. 병 내부의 압력이 파열 임계 압력 가까이 증가하면, 플라스틱 와셔는 미시적으로 느슨하게 되고 파열 가능성을 감소시키기 위해 병 내부의 가스의 일부가 배출될 수 있다.
본 출원인 회사에 양도된, WO 2016/169951 A1은, 용기의 클로져(closure)와 넥크(neck) 사이에서 압축된 유연성 밀봉 링을 구비함으로써 음료 용기 내의 안전 밸브를 포함하는 매우 간단하고 유효한 방식에 관한 것이다. 밀봉 링은 밀봉 링의 더 큰 부분이 용기의 클로져와 넥크 사이에서 압축되고 밀봉 링의 더 작은 부분이 음료 용기의 가스-충진된 헤드스페이스와 외부 사이에서 유체 연통을 허용하는 그루브 내부에서 압축되지 않은 제2 위치로 이동될 수 있다. 전술한 시스템은 압력이 증가하는 경우 헤드스페이스의 가스제거(degassing)를 허용하지만, 압력 증가가 발생했는지 여부를 사용자가 감지하기 어렵게 만드는 과도압력이 방출될 때 밀봉 링을 원래 위치로 복귀시키는 위험이 있다. 나아가서, 임계 압력이 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이에 직접적으로 의존하지 않지만 밀봉 링의 탄성에 의존할 때 밀봉 링이 제2 위치로 이동하는 임계 압력을 정확하게 정의하기 어렵다. 밀봉 링의 이러한 탄성은 온도와 같은 다양한 비-압력 의존 팩터들에 의존한다.
EP 1066215 B1은 케그(keg)에 스피어(spear)를 고정하여 사용하도록 특수하게 개조된 안전 분출(blow-out) 디바이스에 관한 것이다. 안전 분출 디바이스는 사용시 스피어의 내부 튜브가 통과하는 개구를 가진 실질적으로 환형의 끝단부 및 사용시 끝단부로부터 대체로 상방으로 또는 케그의 넥크를 향해 연장하는 다수의 레그들을 구비하는 탄성 변형가능한 부재를 포함한다.
US 2969161 A는 컨넥터 튜브의 내부 끝단에 고정되고, 배럴(barrel)의 내용물들을 정상적으로 밀봉하는 부분적으로 파열가능한 캡을 구비하는 맥주 배럴 등을 위한 마개(bung)에 관한 것이다. 캡에 맞대어 컨넥터 튜브를 통해 탭 핏팅(tap fitting)을 삽입하면, 캡은 내용물의 분배를 위해 배럴의 안으로 핏팅을 통과시키기에 충분할 정도로 튜브로부터 부분적으로 파열시킬 것이다.
EP 2129616 B1은 적어도 하나의 밀봉부와 고정부를 구비하고, 밸브 조립체에 사용하기 위한 다이어프램에 관한 것이다. 고정부와 적어도 하나의 밀봉부는 유연부에 의해 연결된다.
US 2016137478 A1은 서로 협력하도록 구성된 가스 밸브와 음료 밸브를 구비하고, 링-형상 가스켓을 구비하는 음료 용기용 환기 장치 튜브 조립체에 관한 것이다. 가스켓은 탄성중합체 재료로 제조되고, 강재로 제조된 인서트를 구비한다. 탄성중합체 재료는 인서트를 둘러싸고, 음료 용기 내부의 압력이 미리결정된 수준을 넘을 때 가스켓의 상부의 일부는 인서트로부터 릴리스되게 구성됨으로써, 음료 용기의 내부와 주변 사이의 유체 연통이 제공되고, 음료 용기로부터 압력이 릴리스된다. 가스켓은 가스켓의 상면으로부터 감지할 수 있는 함몰부를 더 포함함으로써 가스켓의 압력 릴리스 기능이 부분적으로 또는 완전히 시작되었는지 여부를 용이하게 감지할 수 있게 된다.
US 9016333 B2는 용기 벽 내부에 수납된 원-웨이(one-way) 밸브를 가진 용기를 구비하는 유체 분배 시스템에 관한 것이다. 원-웨이 밸브는 실리콘과 같이, 임의의 적절한 재료로부터 제조되는 유연성 부재일 수 있고, 용기의 개구를 통해 밸브 본체의 출구 포트로부터 유체를 유동시키기 위해 개방되도록 구성된다. 원-웨이 밸브는 유연성 부재의 에지들에 의해 형성된 슬롯을 구획하는 덕빌(duckbill) 밸브일 수 있다. 출구 포트를 통한 유체의 유동은 유연성 부재와 슬롯을 개방시켜 유체를 용기 속으로 유동되게 한다. 유체가 출구 포트를 빠져나오지 않을 때, 유연성 부재의 에지들이 서로 찌부러져서 씨일을 형성하기 때문에 슬롯은 닫힌다.
US 5433242 A는 탱크 밸브 베이스, 덕빌 밸브 리테이너(reatiner), 덕빌 밸브, 포핏(poppet) 밸브 스템(stem), 어징(urging) 스프링 및 밸브 본체를 구비하는 밸브 구조 또는 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 음료 용기의 파열와 관련된 역류방지를 방지하는 한편 부가적으로 생산 단가를 낮출 수 있는 기술들을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따른, 음료를 수용하기 위한 용기 조립체는, 음료를 수용하기 위한 내부 체적을 구획하는 본체부 및 가스-충진된 헤드스페이스를 구획하고 본체 개구, 내측을 향하는 표면, 및 외측을 향하는 표면을 구획하는 원통 넥크부를 구비하고 파열 압력을 정의하고 접을 수 있는 음료 용기; 및 원통 넥크부의 본체 개구를 밀봉하고, 접을 수 있는 음료 용기의 헤드스페이스에 면하고 음료 용기로부터 음료를 추풀하기 위한 음료 출구를 구비하는 클로저 디스크, 원통 넥크부의 내측으로 향하는 표면에 면하는 내부 원통부 및 원통 넥크부의 외측으로 향하는 표면에 면하는 외부 원통부를 구비하는 클로저를 포함하고, 클로저는 클로저 디스크 또는 내부 원통부에 위치된 압력-릴리프 디바이스를 더 구비하고, 알력-릴리프 디바이스는 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때 접을 수 있는 음료 용기의 헤드스페이스로부터 외부 공간까지 유체를 유동시키기 위해, 클로저를 통과하거나 클로저와 넥크부 사이의 영구적이거나 다시닫을 수 있는 개구를 수립할 수 있도록 되어 있고, 미리결정된 압력 값은 파열 압력보다 더 낮게 되어 있다.
바람직하게, 음료 용기는, 자립이 가능하고 탄산음료를 수용할 수 있고, 환경으로부터 내부 압력에서 닫히는, 경량 및 유연성 폴리머 재료로 블로우-성형된다. 용기가 개방될 때, 음료 용기는 내부 압력보다 더 큰 압력이 외부로부터 가해져서 접힐 수 있다. 재료는 예컨대, PET, PE, PP일 수 있다. 바람직하게, 용기는 공장에서 충진되기 바로 직전에 그 충진 사이즈로 블로우-성형되는 프리-폼의 형태로 제공될 수 있다.
음료 용기는 전형적으로 병 모양 즉, 음료의 모두 또는 거의 모든 음료를 수용하기 위한 더 큰 본체부, 및 음료 출구를 형성하고 클로져에 의해 닫히는 본체 개구를 가진 원통 넥크부를 구비한다. 음료 용기가 충진되면 클로져는 음료 용기의 넥크부에 영구적으로 고정된다. 클로져의 목적은 기본적으로 음료 용기의 본체 개구를 치밀(pressure-tight) 방식으로 밀봉하고 음료 출구를 통해 음료를 추출할 수 있게 하는 것이다. 음료 출구는 이송과 취급 도중에 밀봉되고 음료를 분배하기 위해 음료 용기를 음료 분배 시스템 내에 설치할 때 전형적으로 개방된다. 선택적으로, 그것은 원-웨이 밸브를 포함할 수 있다. 바람직하게, 음료 출구는 클로져의 클로져 디스크 내에 중심적으로 위치된다. 일부 실시예들에서, 클로져는 음료 분배 시스템의 압력 챔버 내부에 음료 용기를 설치 및 밀봉하기 위한 베이스 플레이트를 제공하기 위해 역시 사용된다.
내부 원통부와 외부 원통부는 음료 용기의 넥크부에 클로져를 고정 및 밀봉하기 위해 사용된다. 바람직하게, 내부 원통부는 넥크의 내측으로 향하는 표면에 대해 밀봉하는 한편, 외부 원통부는 넥크의 외측으로 향하는 표면에 고정된다. 이러한 고정은 압력 고정, 록킹 메머니즘, 클릭(click) 고정, 용접, 스크류 고정 또는 식료품을 위해 안전하다고 간주되는 임의의 다른 기법에 의해 가능할 수 있다. 밀봉은 밀봉 링과 같은 탄성중합체 재료에 의해 수립될 수 있다. 클로져 디스크는 음료 용기의 넥크부의 내부에 위치될 수 있기 때문에, 내부 원통부와 외부 원통부의 제공은 클로져 디스크를 보호할 수 있다. 따라서, 내부 원통부와 외부 원통부는 음료 출구를 포함하는 클로져 디스크를 보호하기 위한 플랜지들로서 기능할 것이다.
압력-릴리프 디바이스는, 음료 용기가 파열되거나 변형되게 하는 레벨까기 음료 용기 내부의 압력이 증가하는 경우, 안전 디바이스로서 제공된다. 압력-릴리프 디바이스는 과도압력이 릴리스됨으로써 재산에 손상을 가하거나 음료 용기 부근의 사람들을 심각하게 다치게 할 수 있는 제어되지 않은 파열 또는 폭발이 방지될 수 있는 미리결정된 위치에 제공된다. 압력의 증가는 예컨대, 음료 용기 내부의 온도의 증가에 의해 또는 용기 내부의 제어되지 않은 발효에 의해 야기될 수 있다.
압력-릴리프 디바이스가 개방할 때, 음료 용기로부터 개구를 통해 유체가 유출됨으로써 음료 용기 내부의 압력이 감소될 것이다. 음료 용기의 방위에 의존하여, 가스 또는 음료(액체)는 개구를 통해 배출될 것이다. 압력-릴리프 디바이스는 일반적으로 클로져 디스크 또는 내부 원통부의 일부를 형성하여, 모든 부분 또는 실질적으로 일부는 클로져 디스크와 내부 원통부와 동일한 재료로 제조된다. 클로져 디스크 또는 내부 원통부의 사용은 압력-릴리프 디바이스가 압력 용기에 독립되게 하는 한편 압력-릴리프 디바이스가 음료 용기의 내부에 직접적으로 접촉되게 한다. 이것은 음료 용기 내부의 압력에 압력-릴리프 디바이스가 직접적으로 노출되게 할 것이다.
바람직하게, 압력-릴리프 디바이스가 음료 출구에 인접한 클로져 상에 또는 내부 원통부 상에 위치됨으로써, 압력-릴리프 디바이스는 음료 출구와 동일한 방식으로 보호된다. 즉, 취급과 이송 과정에서, 사용자가 실수로 압력-릴리프 디바이스를 개방하는 것을 방지한다. 대안적으로, 그것은 클로져와 넥크부 사이에, 또는 클로져의 밀봉부 내에 직접적으로 위치될 수도 있다.
바람직하게, 압력-릴리프 디바이스는 여전히 작동가능할 것이고 용기가 압력 챔버 내부에 있을 때 외측에 면한다. 따라서, 압력 챔버 내부에서 용기 내의 과도압력의 경우, 임의의 전술한 이유들 때문에 또는 압력 챔버의 오작동에 기인하여, 압력-릴리프 디바이스는 전체 압력 챔버를 개방하여 감압시킴으로써 압력 챔버의 가능한 파열를 방지할 것이다. 클로져 상의 압력-릴리프 디바이스의 위치는 압력-릴리프 디바이스 자체의 오작동의 효과를 감소시킬 것이다. 즉, 압력-릴리프 디바이스가 파열되는 경우, 대부분의 조각들은 내부 원통부 또는 클로져 내부의 공간에 수용되어 사용자를 향해 넘어오지 않을 것이다.
압력-릴리프 디바이스는 일단 개방되면 미리결정된 개방 압력을 가지고, 압력-릴리프 디바이스는 용기 내의 전체 과도압력이 외측으로 배출되게 하는 영구적인 개구 또는 대안적으로, 충분한 양의 유체가 배출된 후 닫힐 수 있는 재사용가능한 개구를 형성한다. 개구는 제어된 방식으로 즉, 손상을 야기할 수 있는 조각들을 형성하지 않으면서 형성되어야 한다. 따라서, 압력-릴리프 디바이스는, 용기 내부와 외부 사이의 상대 압력이 미리결정된 파열 압력을 넘을 때 개방되거나 개방되어 있는 채로 남아 있는, 유연하지만 비-탄성 재료로 일반적으로 제조된다.
미리결정된 개방 압력은, 표준 대기 압력과 온도에서 내부 여압(pressurization)에 기인하여 음료 용기 내에서 정상적으로 발생하는 압력들보다 더 높지만, 음료 용기의 최대 안전 압력보다 더 낮은 압력으로 선택된다. 음료 용기의 최대 안전 압력은 결국 용기 벽의 두께와 재료 성질에 의존하고, 벽은 음료 용기를 되도록 가볍게 할 뿐만 아니라 정상 취급에서 여전히 기능하게 하는 두께를 가질 것임은 자명하다.
바람직하게, 개구는, 압력-릴리프 디바이스가 개방된 상태로 존재하고 즉, 비-탄성임을 의미하는, 영구적일 수 있다. 따라서, 음료 용기 내부의 압력이 감소된 후에는 압력-릴리프 디바이스는 한 번 더 다시닫히지 않고, 음료 용기 내부의 압력이 음료 용기 외부의 압력 즉, 기압과 동등하게 되더라도 개방된 상태로 남아 있다. 결과적으로, 사용자는, 시각적으로 알게 되거나 압력-릴리프 디바이스가 닫혀 있고 음료 용기가 가압되어 있을 때와 비교하여 압력-릴리프 디바이스가 개방되어 있을 때 예컨대, 사용자의 손에 의해 음료 용기가 훨씬 더 용이하게 압축될 것을 알게 됨으로써, 압력-릴리프 디바이스가 작동되었음을 용이하게 감지할 것이다. 압력-릴리프 디바이스가 개방되면, 저항을 제공하는 것은 본질적으로 음료 용기의 유연성과 두께뿐인 반면, 액체는 기본적으로 압축가능하지 않고 헤드스페이스가 가압되어 있기 때문에, 충진되고 닫혀진 음료 용기는 적은 양의 압축 만을 허용할 것이다. 따라서, 사용자가 마시기에 적합하지 않은 음료를 소비하는 위험이 없다.
대안적으로, 음료 용기 내부의 압력이 감소될 때 즉, 충분한 양의 유체가 배출될 때 개구를 자동적으로 닫는, 일반적으로 탄성 재료를 가진 압력-릴리프 디바이스를 제공함으로써, 개구는 다시닫힐 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 용기 조립체 외부에서 적어도 부분적으로 볼 수 있도록 되어 있다. 이렇게 함으로써, 사용자는 압력-릴리프 디바이스가 작동되었는지 여부를 용이하게 감지할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 내부 원통부의 약화부를 구비하고, 약화부는 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력값을 넘을 때 영구적으로 및/또는 탄성적으로 내측으로 변형됨으로써, 개구 즉, 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립한다. 내부 원통부가 용기의 넥크부를 밀봉할 때, 내부 원통부는 예컨대, 주변부들보다 더 얇게 되어 있음으로써 약화된 섹션을 구비할 수 있고, 음료 용기의 내부와 외부 사이에 높은 압력 차이가 존재할 때, 약화된 섹션은 안쪽으로 불룩해져서 씨일을 절충하고 넥크와 클로져 사이로 가스가 통과하게 된다. 약화부는 일반적으로 비-탄성이고 따라서, 압력이 동등해질 때 원래 모양으로 복귀되지 않을 것이지만, 적어도 부분적으로 탄성일 수 있으므로, 음료 용기 내부의 압력이 낮을 때 적어도 부분적으로 탄성일 수 있다. 영구적이고 탄성 변형의 조합이 상정된다. 즉, 압력이 낮을 때, 상기 변형은 전부는 아니지만 일부 복구된다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 클로져의 내부 원통부와 원통 넥크부의 내측을 향하는 표면 사이에 개재된 탄성 밀봉 링을 구비하고, 내부 원통부의 약화부와 탄성 밀봉 링은 선택적으로 일체로 된 부분을 구성한다. 약화부가 내측으로 변형될 때, 탄성 링은 클로져와 넥크 사이의 밀봉 성질을 절충하기 위해 불룩하게 변형될 수 있다. 내부 원통부의 약화부와 탄성 밀봉 링이 일체로 된 부분을 구성하게 하면, 밀봉 링과 클로져의 조립이 간편해질 것이다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 클로져 디스크로부터 외측으로 연장하는 가늘고 긴 속이 빈 돌기를 구비하고, 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때 영구적인 개구를 수립하기 위해 가늘고 긴 속이 빈 돌기의 원위단에서 미리결정된 파열점을 가진다. 상승된 압력은 속이 빈 돌기의 내부에 작용하고 압력 차이와 연관된 압력 힘이 충분히 높으면, 미리결정된 파열점이 개방되어 음료 용기 내의 과도압력을 릴리스한다. 돌기는 일반적으로 개방되고, 클로져 디스크로부터 연장하는 2개 이상의 벽부들을 형성한다. 벽부들이 외면으로부터 분리되어 있을 가능성이 거의 없는 경우에도, 벽부들은 사용자를 향해 튕기지 않고 대신에 측면으로 튕겨질 것이다. 그렇게 수립된 개구는 영구적일 것이다.
압력-릴리프 디바이스의 전술한 실시예는 일부 예외들을 제외하고는 덕빌(duckbill) 밸브와 유사하다. 덕빌 밸브는 덕빌을 닮은 원-웨이 밸브의 형태이다. 그러나, 전형적인 덕빌 밸브는 탄성이고 압력 차이가 균일하게 된 후 다시 닫히는 반면, 본 발명의 압력-릴리프 디바이스는 실질적으로 비-탄성 재료로 제조되고, 미리결정된 파열점이 개방되면 개방된 채로 남아 있다. 나아가서, 전형적인 덕빌 밸브에서, 미리결정된 파열점은 사실상 개방되고 밸브의 재료의 탄성에 의해 간단히 밀봉되어 있는 반면, 본 발명의 경우, 미리결정된 파열점은 닫혀 있지만 벽의 약화된 부분이다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때 영구적인 개구를 수립하기 위해 클로져 디스크 내에 위치된 파열 플레이트를 구비한다. 가장 간단한 구현에서, 제공될 수 있는 파열 플레이트는 미리결정된 파열점을 구비하고, 압력 차이가 미리결정된 파열 압력을 넘을 때 영구적인 개구를 수립한다. 파열 플레이트는 금(score) 등과 같은 형태의 약화된 부분을 가진 디스크일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는, 음료 용기의 헤드스페이스에 면하고 클로져 디스크에 위치되고 클로져 디스크의 구멍을 덮는 유연성 포일, 유연성 포일과 구멍 사이에 위치되고 유연성 포일에 면하는 천공 메커니즘, 및 유연성 포일을 지지하기 위해 유연성 포일과 천공 메커니즘 사이의 제1 위치에 위치된 가동 플레이트를 구비하고, 가동 플레이트는 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때 유연성 포일로부터 이격된 제2 위치로 영구적으로 이동 가능하게 되어 있으므로, 유연성 포일이 천공 메커니즘에 접촉되게 함으로써, 유연성 포일을 파열시켜 개구를 형성하도록 되어 있다.
따라서, 압력-릴리프 디바이스는 클로져 디스크의 외면의 완전 아래에 위치된다. 압력-릴리프 디바이스의 유일하게 볼 수 있는 부분은 구멍이다. 이것은 사용자가 실수로 압력-릴리프 디바이스를 작동시켜 개방하는 위험 및/또는 압력-릴리프 디바이스의 오작동에 의한 파편들에 의해 사용자가 상처를 입을 위험을 본질적으로 제거한다. 유연성 포일은 예컨대, 알루미늄 또는 유사하게 얇고 유연한 재료로 제조될 수 있다. 천공(piercing) 메커니즘은 전형적으로 플라스틱 또는 유사한 재료로 제조되고, 접촉시 유연성 포일을 천공할 수 있어야 한다.
정상 압력 조건들 하에서 즉, 가동(movable) 플레이트가 제1 위치에 있을 때, 가동 플레이트가 임의의 접촉을 방지할 것이기 때문에, 천공 메커니즘은 유연성 포일에 접촉하지 않을 것이다. 음료 용기 내부에서 잠재적으로 위험한 과도압력 상황의 경우, 압력 차이에 기인하여 포일이 천공 메커니즘을 향해 변형할 수 있도록 하기 위해, 가동 플레이트는 제2 위치로부터 멀어지게 이동한다. 포일은 천공 메커니즘에 접촉하기 때문에, 개구가 형성되어 가스가 방출되게 할 것이므로, 음료 용기 내의 압력을 감소시킬 것이다. 개구는 영구적이므로, 음료 용기 내부의 압력은 외부 압력과 동일하게 될 것이다. 미리결정된 파열점은 천공 메커니즘이 접촉하는 포일 상의 위치이지만, 천공 메커니즘이 파열을 수행하기 때문에, 포일의 나머지보다 더 약할 필요는 없다.
유연성 포일은 클로져 디스크의 구멍을 밀봉함으로써 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이에 노출된다. 가동 플레이트는 초기에는 유연성 포일과 천공 메커니즘 사이의 릴리스가능한 위치에 배치되어 포일을 지지함으로써, 압력 차이에 기인하여 포일이 굴곡되거나 외측과 천공 메커니즘을 향해 휘어지는 것이 방지된다. 가동 플레이트는 그것이 미리결정된 파열 압력을 넘는 압력 힘에 노출될 때 릴리스될 수 있다. 가동 플레이트는 예컨대, 간섭 고정 등에 의해 제1 위치에 위치될 수 있다. 이것은 용기 내의 과도압력의 매우 정밀한 방출을 가능하게 한다.
다른 실시예에 따르면, 천공 메커니즘은 속이 비어 있다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 천공 메커니즘는 클로져 디스크를 관통하는 구멍을 역시 포함한다. 이렇게 함으로써, 유연성 포일이 천공될 때, 막힐 수 없는 직접 채널이 음료 용기의 내부와 외부 사이에 수립된다.
다른 실시예에 따르면, 천공 메커니즘은 가동 플레이트의 일부를 형성한다. 천공 메커니즘은 예컨대, 가동 플레이트의 탄성 섹션의 일부일 수 있다. 가동 플레이트 그 자체는 표준 부품일 수 있고, 결합된 가동 플레이트와 천공 메커니즘이 별도로 마련되어 단일 작업에서 설치되기 때문에, 천공 메커니즘과 가동 플레이트를 결합함으로써, 클로져 플레이트(클로져)의 제조와 설치가 간편해 질 것이다.
다른 실시예에 따르면, 가동 플레이트는 링-모양이고, 선택적으로 천공 메커니즘을 수용하기 위한 보조 구멍을 포함한다. 가동 플레이트를 링-모양을 제조하게 되면, 그것은 대칭이기 때문에 설치가 더 용이할 것이다. 보조 구멍들은 천공 메커니즘을 수용하고 플레이트가 제1 위치에 있을 때, 천공 메커니즘은 구멍의 보어(bore)에 의해 완전히 덮이는 반면, 가동 플레이트가 제2 위치로 이동할 때, 천공 메커니즘은 보어로부터 돌출하여 플레이트에 의해 지지되지 않은 유연성 포일을 천공하여 천공 메커니즘에 의해 변형되고 천공된다.
다른 실시예에 따르면, 가동 플레이트는 클로져 플레이트에 스냅 고정 또는 스프링 고정된다. 스냅 고정과 스프링 고정은 간섭 고정에 대한 2개의 대안으로서, 가동 플레이트의 매우 정확한 작동이 미리결정된 파열 압력에서 제1 위치로부터 제2 위치까지 이동되게 한다. 스냅 고정은 미리결정된 파열 압력에서 분리되게 힘이 가해지는 2개의 록킹 부품들을 포함하는 것으로 이해된다. 스프링 고정은 클로져 플레이트에 맞대어 놓여진 플레이트의 유연부를 사용하여 만들어질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 유연성 포일은 음료 출구를 덮는다. 또한, 동일한 유연성 포일은 이러한 부분이 2중 목적을 가지게 하는 음료 출구를 덮기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 그것은, 압력-릴리프 디바이스의 파열가능한 요소의 제공에 부가하여, 이송과 저장 과정에서 음료 용기를 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 음료 용기가 사용될 때, 예컨대, 음료 분배 시스템 내에 설치될 때, 유연성 포일은 음료 출구의 위치에서 파열되지만 그 기능을 유지하는 압력-릴리프 디바이스의 위치에 온전히 남아 있다.
다른 실시예에 따르면, 클로져 디스크는 밸브 시트(seat)를 구비하고 압력-릴리프 디바이스는 스프링에 의해 밸브 시트에 대하여 힘을 가하는 밸브 본체를 구비한다. 미리결정된 파열점들과 비교하여, 스프링들의 높은 예측가능성에 기인하여 그 거동이 정확히 예측될 수 있고 그러한 파열 압력은 동일한 높은 정확도로 예측될 수 없기 때문에, 스프링-장전된 밸브가 선호될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 밸브 본체와 스프링을 수납하기 위한 하우징을 구비하고, 하우징은 바람직하게 슬롯 개구를 포함하고, 하우징은 선택적으로 밸브 본체의 가이드부를 안내하기 위한 안내 구멍을 포함하고, 안내부는 선택적으로 유연하게 되어 있고, 선택적으로 스토퍼를 포함한다. 이러한 특징들은 스프링-장전된 밸브가 더 높은 신뢰성으로 작동하게 한다.
다른 실시예에 따르면, 음료는 용해된 CO2 및/또는 N2를 포함하고, 음료는 음료 용기 내부의 온도 의존 여압을 수립하고, 온도 의존 여압은 상온에서 파열 압력보다 더 낮게 되어 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 상온은 0℃와 60℃ 사이, 바람직하게 10℃와 40℃ 사이, 더 바람직하게 15℃와 30℃ 사이, 가장 바람직하게 22℃와 같이, 20℃와 250℃ 사이를 의미한다.
다른 실시예에 따르면, 압력-릴리프 디바이스는 음료 출구를 기준으로 주변적으로 배치된 다수, 바람직하게, 2-20개, 보다 바람직하게, 4-10개와 같이 3-15개의 천공 요소들을 구비한다. 압력-릴리프 디바이스에 안전-장치를 만들고 음료 용기의 더 신속한 여압을 허용하기 위하여, 다수의 천공 메커니즘들은 가동 플레이트가 제2 위치에 있을 때, 다수의 구멍들을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 결과적으로, 압력 차이가 미리결정된 파열 압력을 넘을 때 유연성 포일은 다수의 위치들에서 파열된다. 상응하게, 다수의 구멍들이 제공될 수도 있지만, 동일한 갯수일 필요는 없다.
다른 실시예에 따르면, 음료 출구는 원-웨이(one-way) 밸브를 포함한다. 바람직하게, 원-웨이 밸브는 유체가 음료 용기로부터 외부로 유동되게 하지만 다른 방향으로 유동되게 하지 않는다. 이렇게 함으로써, 음료는 용기 속으로 힘을 받지 않을 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 음료 출구는 외면으로부터 외측으로 연장하고 음료 출구를 주변적으로 둘러싸는 컨넥터를 구비하고, 압력-릴리프 디바이스는 컨넥터와 외부 주변 플랜지 사이에 위치되어 있다. 이렇게 함으로써, 음료 용기를 분배 라인에 연결하기 위한 컨넥터와 압력-릴리프 디바이스를 보호하기 위한 제2 플랜지가 마련된다.
다른 실시예에 따르면, 미리결정된 파열 압력은 3기압과 15기압 사이, 바람직하게, 5기압과 10기압 사이, 보다 바람직하게, 7기압과 8기압 사이이다. 표준 온도에서 음료 내의 정상적인 내부 압력은 대기압 보다 높은 대략 2-3기압이기 때문에, 전술한 압력들은 음료 용기를 위한 적절한 최대 압력들이다.
본 발명의 제2 측면에 따른, 음료 분배 시스템은, 압력 챔버, 압력 챔버 내에 위치되어 있는 임의의 전술한 실시예들에 따른 유연하고 접을 수 있는 음료 용기, 및 압력 챔버를 닫고 음료 용기의 클로져 플레이트의 플랜지에 맞대어 밀봉하기 위한 뚜껑을 구비하고, 음료 분배 시스템은 음료를 분배하기 위한 음료 탭(tap), 음료 용기의 음료 출구에 연결되어 있는 케그(keg) 컨넥터, 및 음료 탭과 케그 컨넥터 사이에서 연장하는 탭핑(tapping) 라인을 더 구비한다.
예컨대, 술집, 음식점 등에서 소비할 때, 음료 용기는 압력 챔버 내에 위치되고, 압력 용기 내부에 과도압력을 인가하여 음료 용기로부터 음료가 배출된다. 과도압력은 예컨대, 대기압보다 높은 대략 2-3기압과 같이 전형적으로 음료의 내부 압력에 상응한다. 압력 챔버의 뚜껑은 음료 출구가 대기압에 노출되도록 압력 챔버를 닫아서 음료 용기의 클로져 플레이트의 플랜지에 맞대어 밀봉하기 위해 사용된다. 케그 컨넥터를 음료 출구에 연결하고 음료 탭을 작동시킴으로써, 용기가 압축되는 동안, 음료는 용기로부터 탭으로 힘이 가해진다. 위험하다고 간주될 수 있는 과도압력이 발생하는 경우, 압력-릴리프 디바이스는 여전히 작동가능하고 음료 용기와 외부 사이에 개구를 제공할 것이다.
본 발명의 제3 측면에 따른, 음료 용기의 충진 및 취급 방법은, 내부 체적을 구획하는 본체부 및 가스-충진된 헤드스페이스를 구획하는 원통 넥크부를 구비하는 접을 수 있는 음료 용기를 마련하는 단계로서, 원통 넥크부는 본체 개구, 내측으로 향하는 표면 및 외측으로 향하는 표면을 더 구획하고, 음료 용기는 파열 압력을 정의하고, 음료 용기의 내부 체적 내에 음료를 수용시키는 단계, 접을 수 있는 음료 용기의 헤드스페이스에 면하는 클로져 디스크, 원통 넥크부의 내측으로 향하는 표면에 면하는 내부 원통부 및 원통 넥크부의 외측을 향하는 표면에 면하는 외부 원통부를 구비하는 클로져에 의해 원통 넥크부의 본체 개구를 밀봉하는 단계, 및 접을 수 있는 음료 용기의 헤드스페이스로부터 외부 공간으로 음료를 유동시킬 수 있는 압력-릴리프 디바이스에 의해 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘게 함으로써, 클로져를 통과하거나 클로져와 넥크부 사이의 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립하는 단계를 포함하고, 클로져 디스크는 음료 용기로부터 음료를 추출하기 위한 음료 출구 및 클로져 디스크 또는 내부 원통부에 위치된 압력 릴리프 디바이스를 구비하고, 미리결정된 압력 값은 파열 압력보다 더 낮게 되어 있다.
제3 측면에 따른 전술한 방법은 제2 측면에 따른 음료 분배 시스템 및/또는 제1 측면에 따른 용기 조립체와 함께 사용될 수 있다. 본 방법은 음료 용기 상의 클로져 플레이트의 응용을 기술한다.
도 1a는 선행기술에 따른 비-조립된 용기 조립체의 분해 단면 사시도이다.
도 1b는 선행기술에 따른 조립된 용기 조립체의 조립 단면 사시도이다.
도 2a는 외측으로 향하는 돌기를 가진 클로져를 도시한다.
도 2b는 압력을 받고 있을 때 외측으로 향하는 돌기의 확대도이다.
도 2c는 개방되었을 때 외측으로 향하는 돌기의 확대도이다.
도 2d는 개방되어을 때 외측으로 향하는 돌기의 확대도이다.
도 3a는 천공 메커니즘을 가진 압력-릴리프 디바이스를 가진 클로져의 사시도이다.
도 3b는 천공 메커니즘을 가진 압력-릴리프 디바이스의 측면 사시도이다.
도 3c는 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 3d는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 3e는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 4a는 약화부를 가진 압력-릴리프 디바이스를 가진 클로져의 사시도이다.
도 4b는 약화부를 구비하는 압력-릴리프 디바이스의 측면 사시도이다.
도 4c는 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 4d는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 4e는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 5a는 약화부와 통합된 밀봉 링을 가진 클로져의 사시도이다.
도 5b는 밀봉 링과 클로져의 분해 사시도이다.
도 5c는 압력-릴리프 디바이스를 포함하는 클로져의 측 단면도이다.
도 5d는 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 5e는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 5f는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 6a는 링-모양의 압력-릴리프 디바이스를 가진 클로져의 사시도이다.
도 6b는 압력-릴리프 디바이스의 부품들을 보여주는 분해 사시도이다.
도 6c는 포일, 링-모양 천공기 및 링-모양 스페이서를 도시하는 분해 사시도이다.
도 6d 및 도 6e는 각각 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 6f 및 도 6g는 각각 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 6h 및 도 6i는 각각 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 7a는 압력-릴리프 디바이스를 포함하는 클로져의 측 단면도이다.
도 7b는 압력-릴리프 디바이스를 포함하는 클로져의 확대도이다.
도 7c는 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스를 포함하는 클로져의 확대도이다.
도 7d는 개방되어 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 7e는 개방되어 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 8a는 유연성 포일 및 천공기를 포함하는 가동 플레이트를 가진 클로져의 분리 사시도이다.
도 8b는 천공기를 포함하는 가동 플레이트를 보여주는 확대도이다.
도 8c는 압력을 받고 있을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 8d는 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스의 확대도이다.
도 9a는 다른 대안적 실시예에 따른 클로져의 단면 사시도이다.
도 9b는 스프링-장전된 역류방지 밸브의 확대도이다.
도 10a는 닫힌 상태에서 스프링-장전된 역류방지 밸브의 측면도이다.
도 10b는 개방 상태에서 스프링-장전된 역류방지 밸브의 측면도이다.
도 10c는 다시닫힌 상태에서 스프링-장전된 역류방지 밸브의 측면도이다.
도 11은 스프링-장전된 역류방지 밸브의 밸브 본체를 다양한 측면에서 도시한 도면들이다.
도 12는 스프링-장전된 역류방지 밸브의 하우징의 부분 발췌 사시도이다.
도 13은 더 큰 슬롯을 가진 대안적 하우징의 부분 발췌 사시도이다.
도 1a는 선행기술에 따른 클로져(2)를 포함하는 비-조립된 용기 조립체의 단면 사시도를 도시한다. 클로져(2)는 대략 5리터 이상의 더 큰 용기들에 사용되는 형태이다. 음료 용기는 가스-충진된 헤드스페이스를 구획하는 넥크부(4) 및 전형적으로 탄산음료에 의해 충진되는 본체부(미도시)를 구비한다. 조립체는 음료 용기를 구비하고, 클로져(2)는 밀봉 링(6)을 더 구비한다.
도 1b는 선행기술에 따른 조립된 용기 조립체를 도시한다. 밀봉 링(6)은 클로져(4)와 넥크부(4) 사이에 수립된 테두리 캐버티 내에서 압축되거나 스퀴즈된다. 그러므로, 전술한 캐버티를 수립하는 표면들에 맞대인 밀봉 링(6)의 탄성 압축에 의해 치밀(pressure-tight) 밀봉이 확보된다.
넥크부(4)는 넥크부(4)에 의해 구획되는 테두리의 더 작은 부분을 점유하는 그루브(8)를 구획한다. 예컨대, 음료의 온도가 상승함에 따라, 음료 용기 내부의 압력이 상온의 탄산 음료의 평형 압력 보다 높게 상승하여 음료 용기의 파열 압력에 접근할 때, 상승된 압력은 밀봉 링(6)이 탄성적으로 변형되어 그루브(8)의 위치에서 신장됨으로써, 그루브(8)의 위치에 있는 밀봉 링(6)은 그루브(8) 속으로 이동할 것이다. 그루브(8)의 위치에서 넥크부(4) 사이의 밀봉 압력의 결여는 일부 가스가 음료 용기의 내부로부터 음료 용기 외부까지 헤드스페이스로부터 배출되게 할 것이다.
음료 용기 내부의 압력이 안전한 수준으로 감소될 때, 탄성중합체 밀봉 링(6)은 바람직하게 클로져(2)와 넥크부(4) 사이에서 압축된 위치로 복귀되어서는 안되지만 그루브(8) 내부의 비압축된 위치를 유지해야만 한다. 이렇게 함으로써, 예컨대, 고온 또는 제어되지 않은 발효에 의해 야기되는 압력 증가에 용기가 영향을 받는지 여부가 판가름날 수 있다. 그러나, 실제로 밀봉 링이 밀봉 링의 원-웨이 기능 대신에 밀봉된 위치로 복귀하는 것을 막을 방법이 없기 때문에, 압력이 감소될 때 밀봉 링이 개방 위치에 머무르는지 아니면 닫힌 위치로 복귀하는지 여부는 확실하지 않다.
도 2a는 본 발명에 따른 용기 조립체의 일부를 형성하는 클로져(10)의 단면 사시도이다. 클로져(10)는 PE 또는 PET와 같은 강성 플라스틱으로 제조되고, 음료 출구(14)에 중심적으로 위치된 클로져 디스크(12)를 구비한다. 클로져 디스크는 음료 용기의 넥크부의 가스로-충진된 헤드스페이스(미도시)에 면하도록 의도된다. 클로져 디스크는, 클로져 디스크(12)로부터 외측으로 연장하는 속이 빈 돌기(18) 형태의 압력-릴리프 디바이스(16)를 더 구비한다.
클로져(10)는 클로져 디스크(12)에 일체로 결합되어 있는 내부 원통부(20) 및 내부 원통부(20)에 일체로 결합된 외부 원통부(22)를 더 구비한다. 내부 원통부(20)와 외부 원통부(22)는 음료 용기의 넥크부(미도시)를 막고 그것을 밀봉할 의도를 가진다. 클로져(10)는 음료 분배 시스템에 대해 밀봉하고 취급을 용이하게 하기 위해, 음료 출구(14)와 압력-릴리프 밸브(16)를 보호하기 위한 선택적인 보조 플랜지들(24)이 마련된다.
도 2b는 도 2b의 "A" 부위의 확대도로서, 닫혀 있고 화살표들에 의해 표시된 압력 힘을 받고 있을 때 외측으로 향하는 돌기(18)를 도시한다. 외측으로 향하는 돌기는 기본적으로 원위 위치에서 미리결정된 파열점(28)을 함께 형성하는 외측으로 향하믄 벽부들(26,26I)을 구비한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 압력 힘은 외측으로 향하면 벽부들(26,26I)이 서로 떨어지게 힘을 가한다. 외측으로 향하는 벽부들(26)은 미리결정된 파열점(28)에서 뭉쳐져 있다. 음료의 내부 탄산 압력이 미리결정된 파열점(28)을 파열시키는 미리결정된 값보다 작은 한, 압력-릴리프 디바이스(16)는 개방되지 않을 것이다. 미리결정된 압력 값은 상온에서 내부 탄산 압력보다 훨씬 더 높지만 음료 용기의 파열 압력보다 훨씬 더 낮게 선택되어야 한다. 용기의 파열 압력은 용기가 파열되기 전에 허용되는 예견되는 차동 압력이다.
도 2c는 도 2b와 유사한 도면으로서, 개방되어 있을 때 외측으로 향하는 돌기를 보여주는 변형된 도면이다. 음료 용기의 내압이 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 미리결정된 파열점(28)은 파열될 것이고 벽부들(26,26I)은 서로 떨어지게 힘을 받아서 미리결정된 파열점(28)의 장소에서 개구를 생성할 것이다. 그러면, 음료 용기의 헤드스페이스 내부의 가스는 도 2c의 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 개구 밖으로 유동할 것이다.
도 2d는 도 2b와 유사한 도면으로서, 개방되어 있을 때 외측으로 향하는 돌기(18)를 보여주는 다른 변형된 도면이다. 음료 용기 내부의 압력이 실질적으로 음료 용기 외부의 압력과 실질적으로 동일할 때에도, 압력-릴리프 디바이스(16)가 작동되었음을 사용자가 용이하게 감지할 수 있도록 개구가 여전히 남아 있는 방식으로 벽부들(26,26I)이 유연하게 변형할 것이다.
도 3a는 다른 실시예에 따른 압력-릴리프 디바이스(16I)를 가진 클로져(10I)의 개략적 사시도이다. 본 실시예에 따른 압력-릴리프 디바이스(16I)는 클로져 디스크(12) 상에 위치되고, 음료 용기의 내부에 면할 의도로 위치된 천공 메커니즘(30)을 가진다. 천공 메커니즘(piercing mechanism)(30)은 클로져 디스크(12)를 관통하는 구멍(32)에 의해 둘러싸인다.
도 3b는 천공 메커니즘(30)을 가진 압력-릴리프 디바이스(16)를 도시하는 부분 단면 사시도이다. 천공 메커니즘(30)과 구멍(32)은 음료 용기의 내부에 면하는 사이드 상의 파열가능한 유연성 포일(34)에 의해 덮여 있다. 포일(34)은 예컨대, 알루미늄과 같은 금속 또는 플라스틱과 같은 폴리머 재료로 제조될 수 있다.
도 3c는 도 3b의 "A" 부위의 확대도로서, 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 압력을 받고 있고 닫혀 있을 때 압력-릴피프 디바이스(16)를 도시한다. 유연성 포일(34)은 구멍(32)을 덮고 있으므로 임의의 가스 누출을 방지한다. 음료 용기 내부의 압력이 증가할 때, 유연성 포일(34)은 천공 메커니즘(30)을 향해 불룩해진다.
도 3d는 도 3c와 유사한 도면으로서, 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스(16I)의 확대도이다. 음료 용기의 내부 압력이 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 압력 힘은 포일(34)이 천공 메커니즘(30)을 향해 더 부풀게 하고, 포일(34)은 천공 메커니즘(30)에 의해 천공되어 파열될 것이고, 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 가스가 유동하게 하는 영구적 개구를 수립하게 된다.
도 3e는 도 3d와 유사한 도면으로서, 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스(16I)의 확대도이다. 포일(34)이 파열되었기 때문에, 개구는 영구적이고 가스가 배출되었더라도 그대로 남아 있다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약화부(미도시)를 구비하는 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)를 가진 클로져(10Ⅱ)의 사시도이다. 약화부는 내부 원통부(20) 상에 위치되고, 클로져(10Ⅱ)의 테두리의 일부에 걸쳐 연장한다.
도 4b는 약화부(36)를 구비하는 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)를 보여주는 도 4a의 측단면도이다. 음료 용기의 약화부(38) 및 탄성 재료로 제조된 밀봉 링(40)이 잘 도시되어 있다. 밀봉 링(40)은 클로져(10Ⅱ) 내부 원통부(20)와 음료 용기의 넥크부(38) 사이를 밀봉한다.
도 4c는 도 4b의 "A" 부위의 확대도로서, 닫혀 있고 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값보다 낮을 때 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)를 도시한다. 밀봉 링(40)은 클로져(10Ⅱ)의 내부 원통부(20)의 약화부(36)와 음료 용기의 넥크부(38) 사이를 밀봉하는 것을 볼 수 있다. 약화부(36)는 압력 힘에 저항하다.
도 4d는 도 4c와 유사한 도면으로서, 음료 용기의 내부와 외부의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)를 도시한다. 압력 힘은 화살표들에 의해 도시된 바와 같이, 약화부(36)에 작용하여 약화부(36)를 변형시켜 내측으로 향하는 볼록부를 형성할 것이다. 밀봉 링은 내측으로 이동되어 볼록하게 되고, 내부 원통부(20)와 넥크부(38) 사이에 개구가 수립되어 가스를 방출시킬 것이다.
도 4e는 도 4d와 유사한 도면으로서, 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이가 동등하게 될 때 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)를 도시한다. 볼록하게 하는 변형은 실질적으로 강성 플라스틱 부분의 플라스틱 변형이기 때문에, 압력 차이가 동등하게 된 후에도 볼록부는 실질적으로 어느 정도 남아 있을 것이므로, 압력-릴리프 디바이스(16Ⅱ)가 작동되었음을 사용자가 용이하게 감지할 수 있게 한다. 대안적 실시예에 따르면, 상기 변형은 실질적으로 탄성적이고 볼록부가 사라질 것이며, 도 4c의 상태로 다시 복귀되어, 밀봉 링(40)이 클로져(10Ⅱ)의 내부 원통부(20)의 약화부(36)와 음료 용기의 넥크부(38) 사이를 밀봉할 것이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약화부(42)가 일체로 된 밀봉 링을 가진 클로져(10Ⅲ)의 사시도이다. 따라서, 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)는 밀봉 링(42)에 통합된다.
도 5b는 밀봉 링(42)과 클로져(10Ⅲ)가 분해된 상태를 보여주는 도 5a의 분해 사시도이다. 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)를 형성하는 밀봉 링(42)의 부분은 구멍(32I)을 덮는 밀봉 링(42)의 연장부이다.
도 5c는 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)를 포함하는 클로져(10Ⅲ)의 측단면도이다. 밀봉 링(40)은 클로져(10Ⅲ)의 내부 원통부(20)와 음료 용기의 넥크부(38) 사이를 밀봉하는 것을 볼 수 있다.
도 5d는 도 5c의 "A" 부위의 확대도로서, 닫혀 있을 때 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)를 도시한다. 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)의 위치에 있는 밀봉 링(42)은 고무와 같은 탄성 재료로 제조된 실제 밀봉 링(40I)과 동일한 재질로 제조되고, 강성 플라스틱으로 제조되고 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)의 위치에 있는 실제 밀봉 링(40I)에 근본적으로 결합된 약화부(36I)는 구멍을 차단하고 밀봉하는 것을 볼 수 있다. 압력 힘은 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 안쪽 각도로 작용한다.
도 5e는 도 5d와 유사한 도면으로서, 압력을 받아서 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 초과하여 개방될 때 압력-릴리프 디바이스를 도시한다. 압력 힘은 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 밀봉 링(42)의 약화부(36I)에 작용하고 약화부(36I)를 변형시킴으로써 내측으로 볼록하게 될 것이다. 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)의 위치에 있는 밀봉 링(42)과 구멍(32I)은 전체로서 내측으로 이동할 것이고, 내부 원통부(20)와 넥크부(38) 사이에 개구가 수립되어 화살표에 의해 도시된 바와 같이 가스가 배출되게 한다.
도 5f는 도 5e와 유사한 도면으로서, 개방되고 음료 용기의 내부와 외부 사이의 압력 차이가 동등해 질 때 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)를 도시한다. 볼록하게 되는 변형은 실질적으로 강성 플라스틱 부분의 플라스틱 변형이기 때문에, 압력 차이가 동등해 진 후에도 볼록부는 실질적으로 어느 정도 그대로 남아 있게 될 것이고, 전술한 실시예와 유사하게, 압력-릴리프 디바이스(16Ⅲ)가 작동되었음을 사용자가 용이하게 감지할 수 있다. 대안적 실시예에 따르면, 상기 변형은 실질적으로 탄성적이고 볼록부가 사라질 것이고, 도 5c의 상태로 다시 복귀됨으로써, 밀봉 링(40)은 클로져(10Ⅲ)의 내부 원통부(20)의 약화부(36I)와 음료 용기의 넥크부(38) 사이를 밀봉하게 된다.
도 6a는 압력-릴리프 디바이스(16Ⅳ)의 일부를 형성하는 유연성 포일(34)을 가진 클로져(10Ⅳ)의 사시도이다. 유연성 포일(34)은 음료 용기(미도시)의 헤드스페이스에 면하는 내부 원통 플랜지를 포함하는 클로져(10Ⅳ)의 영역을 덮는다. 나아가서, 음료 출구(미도시)는 유연성 포일(34)에 의해 덮이고, 음료 용기가 음료 분배 시스템(미도시) 내에 설치될 때 포일(34)이 파열된다.
도 6b는 도 6a의 분해 사시도로서, 클로져(10Ⅳ)와 압력-릴리프 디바이스(16Ⅳ)의 부품들의 분해된 상태를 보여준다. 클로져(10Ⅳ)의 압력-릴리프 디바이스(16Ⅳ)는 내부 원통 플랜지(20)에 있는 링-모양 캐버티(44) 내부의 다수의 속이 빈 천공 메커니즘(30I)을 구비한다. 클로져(10Ⅳ)의 압력-릴리프 디바이스(16Ⅳ)는 링-모양의 캐버티(44) 내에 배치될 수 있도록 강성 플라스틱의 링-모양 스페이서(46)를 더 구비한다. 링-모양 스페이서(46)는 속이 빈 천공 메커니즘들(30I)에 상응하는 다수의 구멍들(48)을 포함한다. 링-모양 스페이서(46)는 캐버티(44)의 바닥과 링-모양 스페이서(46) 사이에 간격을 확보하기 위하여 내부 원통 플랜지(내부 원통부)(20)와 상호작용하기 위한 탭들(50)을 더 구비한다. 캐버티(44)와 링-모양 스페이서(46) 모두는 유연성 포일(34)에 의해 덮인다.
도 6c는 포일(34), 천공 메커니즘들(30I) 및 링-모양 스페이서(46)의 분해 사시도이다. 링-모양 스페이서(46)의 구멍들(48)은 천공 메커니즘들(30I)이 포일(34)을 천공하는 것을 방지한다.
도 6d 및 도 6e는 각각 도 6c의 "A" 부위와 "B" 부위의 확대도로서, 닫혀 있고 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 압력을 받을 때 압력-릴리프 디바이스(16IV)를 보여준다. 탭들(50)은 캐버티의 바닥과 링-모양 스페이서(46) 사이의 간격 유지를 보장함으로써, 포일(34)과 속이 빈 천공 메커니즘(30I) 사이의 접촉을 방지한다. 포일(32I)에 압력이 작용하여 결국 포일(34)은 링-모양 스페이서(46)에 놓여진다. 링-모양 스페이서(46)와 캐버티(44)의 바닥 사이의 간격은, 내부 원통 플랜지(20)에 서로맞물리는 탭들(50)에 의해 유지됨으로써, 속이 빈 천공 메커니즘들(30I)에 의해 포일(34)이 파열되는 것이 방지된다.
도 6f 및 도 6g는 각각 도 6d 및 도 6e와 유사한 도면들로서, 개방될 때 압력-릴리프 디바이스(16IV)를 도시한다. 용기 내의 압력이 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 링-모양 스페이서(46)가 캐버티(44)의 바닥을 향해 이동하도록 탭들(50)이 파열 또는 굴곡되어, 그들 사이의 간격을 제거하고 구멍들(48)을 통해 속이 빈 천공 메커니즘들(30I)을 노출시킨다. 따라서, 속이 빈 천공 메커니즘들(30I)이 포일(34)을 파열시킬 수 있고, 용기 내의 가스는 속이 빈 천공 메커니즘들(30I)과 클로져(16IV)의 구멍(미도시)을 통해 배출될 것이다.
도 6h 및 도 6i는 각각 도 6f 및 도 6g와 유사한 도면들로서, 개방되어 있을 때 압력-릴리프 디바이스(16I)를 도시한다. 포일(34)이 파열되었기 때문에, 개구는 영구적이다.
도 7a는 압력-릴리프 디바이스(16IV)의 일부를 형성하는 유연성 포일(34)을 가진 전술한 실시예와 유사한 클로져(10V)의 단면 사시도이다. 유연성 포일(34)은 음료 용기(미도시)의 헤드스페이스에 면하는 내부 원통 플랜지(20)를 포함하는 클로져(10V)의 영역을 덮는다. 나아가서, 음료 출구는 유연성 포일(34)에 의해 덮이고, 음료 용기가 음료 분배 시스템(미도시) 내에 설치될 때 포일(34)이 파열된다.
도 7b는 도 7a의 "A" 부위의 확대도로서, 압력-릴리프 디바이스(16V)를 포함하는 클로져(10V)를 도시한다. 링-모양 스페이서(46I)는 탭들(50)에 의해 제 위치에 유지된다. 천공 메커니즘(30Ⅱ)은 링-모양 스페이서(46I)에 인접하게 배치된다. 클로져(10V)의 압력-릴리프 디바이스(16V)는 하나 이상의 구멍들(32)과 내부 원통 플랜지(20)에 있는 링-모양 캐버티(44) 내에 배치되어 있도록 하기 위해 강성 플라스틱의 링-모양 스페이서(46I)를 구비한다. 링-모양 스페이서(46I)는 임의의 구멍들을 포함하지 않으므로 완전히 편평하지만, 링-모양 스페이서(46)와 내부 원통 플랜지의 부분을 형성하는 천공 메커니즘들(30Ⅱ) 사이에 간격이 존재할 수 있도록 하기 위해 내부 원통 플랜지(20)와 상호작용하기 위한 탭들(50)을 구비한다. 천공 메커니즘들(30Ⅱ)과 링-모양 스페이서(46) 모두는 유연성 포일(34)에 의해 덮인다. 천공 메커니즘들(30Ⅱ)은 클로져(10V)와 완전히 일체화되고, 그들의 갯수는 1개 이상이다.
도 7c는 도 7b와 유사한 도면으로서, 닫혀 있고 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 압력을 받을 때 압력-릴리프 디바이스(16V)를 보여준다. 내부 원통 플랜지(20)에 상호맞물리는 탭들(50)은 포일(34)과 천공 메커니즘들(30I) 사이에 간격이 유지되도록 함으로써, 그들 사이의 접촉을 방지한다. 포일(34)에 압력이 작용하여 결국 포일(34)은 링-모양 스페이서(46I) 상에 놓여진다. 따라서, 포일(34)이 천공 메커니즘들(30Ⅱ)에 의해 파열되는 것을 탭들(50)이 방지함으로써, 포일(34)과 천공 메커니즘들(30Ⅱ) 사이에 간격이 유지된다.
도 7d는 도 7c와 유사한 도면으로서, 개방되었을 때 압력-릴피드 디바이스(16V)를 도시한다. 용기 내의 압력이 미리결정된 압력 값을 넘으면, 탭들(50)이 파열 또는 굴곡되어 링-모양 스페이서(46I)가 캐버티(44) 속으로 더 이동하고, 이렇게 되면, 포일(34)은 링-모양 스페이서(46I)에 의해 더 이상 지지되지 않는다. 따라서, 속이 빈 천공 메커니즘들(30Ⅱ)은 포일(34)을 파열할 수 있고 용기 내부의 가스는 파열된 포일(34)과 클로져(16V)의 구멍(미도시)을 통해 배출될 수 있다.
도 7e는 도 7d와 유사한 도면으로서, 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스(16V)를 도시한다. 전술한 실시예와 유사하게, 압력-릴리프 디바이스(16V)는 포일(34)이 파열될 때 개방된 상태로 남아 있다.
도 8a는 전술한 실시예와 유사하게 압력-릴리프 디바이스(16V)의 일부를 형성하는 유연성 포일(34)을 가진 클로져(10VI)의 분해 사시도이다. 유연성 포일(34)은 음료 용기(미도시)의 헤드스페이스에 면하는 내부 원통 플랜지(20)를 포함하는 클로져(10VI)의 영역을 덮는다. 또한, 용기 출구(미도시)는 유연성 포일(34)에 의해 덮이고, 음료 용기가 음료 분배 시스템(미도시) 내에 설치될 때 포일(34)이 파열된다.
클로져(10VI)의 압력-릴리프 디바이스(16VI)는 하나 이상의 구멍들(32)과 내부 원통 플랜지(20)에 있는 링-모양 캐버티(44) 내에 배치되어 있기 위한 강성 플라스틱의 링-모양 스페이서(46Ⅱ)를 구비한다. 링-모양 스페이서(46Ⅱ)는 임의의 탭들을 구비하지 않지만, 그것은 공기의 통로를 위한 구멍들(48)을 구비한다. 링-모양 스페이서(46Ⅱ)는 캐버티(44) 속으로 연장하는 유연성 아암들(52)을 더 구비하고, 구멍들(48)에 반대되게 위치된 천공 메커니즘들(30Ⅲ)을 포함한다. 아암들(52)은 포일(34)과 천공 메커니즘들(30Ⅲ) 사이에 간격이 존재하게 한다.
링-모양 스페이서(46Ⅱ)는 일단에서 실제 링-모양 스페이서(46Ⅱ)에 연결되는 유연성 아암들(52)과 원위단에 있는 천공 메커니즘(30Ⅲ)을 구비한다. 천공 메커니즘들(30Ⅲ)의 각각은 구멍(48)에 위치되고, 유연성 아암(52)에 기인하여 구멍을 통해 굴곡될 수 있다. 또한, 부가적인 지지를 얻기 위해 선택적인 보조 아암들(52I)이 마련될 수 있다.
도 8b는 도 8a의 "A" 부위의 확대도로서, 닫혀 있을 때 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 압력을 받을 때 압력-릴리프 디바이스(16VI)를 도시한다. 링-모양 스페이서(46Ⅱ)는 유연성 아암들(52)을 포함하고, 천공 메커니즘(30Ⅲ)은 캐버티(44) 내부에 포함되고, 포일(34)에 의해 덮인다. 링-모양 스페이서(46Ⅱ)는 포일(34)과 천공 메커니즘(30Ⅲ) 사이의 접촉을 방지한다. 포일(34)에 압력이 작용하고 포일(34)은 결국 링-모양 스페이서(46Ⅱ)에 놓여진다. 링-모양 스페이서(46Ⅱ)의 유연성 아암들(52)은 캐버티(44) 내부의 클로져(10VI) 상에 놓여지고, 힘을 받을 때 굴곡될 것이지만, 용기 내부의 압력이 미리결정된 압력을 넘지 않는 한, 그 힘은 천공 메커니즘(30Ⅲ)이 구멍(48)을 통해 노출되게 할 만큼 충분하지 않을 것이고, 천공 메커니즘들(30Ⅱ)에 의해 포일(34)이 파열되는 것이 방지된다.
도 8c는 도 8b와 유사한 도면으로서, 개방될 때 압력-릴리프 디바이스(16VI)를 보여준다. 용기 내의 압력이 미리결정된 압력 값을 넘으면, 링-모양 스페이서(46Ⅱ)의 유연성 아암들(52)은 천공 메커니즘들(30Ⅲ)이 구멍(48)과 포일(34)을 통과하여 노출되도록 하기 위해 충분히 굴곡되거나 휘어질 것이고, 이렇게 함으로써, 포일(34)은 더 이상 링-모양 스페이서(46Ⅱ)에 의해 지지되지 않고, 따라서, 천공 메커니즘들(30Ⅱ)은 포일(34)을 파열시킬 수 있고, 용기 내부의 가스는 파열된 포일(34)과 압력-릴리프 디바이스(16VI)의 구멍(32)을 통과하여 배출될 수 있다.
도 8d는 도 8c와 유사한 도면으로서, 개방되었을 때 압력-릴리프 디바이스(16VI)를 도시한다. 전술한 실시예와 유사하게, 압력-릴리프 디바이스(16VI)는 포일(34)이 파열된 후에도 개방된 채로 남아 있다.
도 9a는 다른 대안적 실시예에 따른 클로져(10Ⅶ)의 절개 사시도이다. 클러져(10Ⅶ)는 전술한 실시예들과 유사하게 음료 출구(14)에 중심적으로 위치된 클로져 디스크(12)를 구비한다. 클로져 디스크(12)는, 클로져 디스크(12)에 위치되고 클로져 디스크(12)를 통해 연장하는 스프링-장전된 역류방지 밸브(54) 형태의 압력-릴리프 디바이스(16V)를 더 구비한다.
도 9b는 도 9a의 "A" 부위의 확대도로서 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)를 도시한다. 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)는 스프링(60)에 의해 밸브 시트(58)에 대항하여 스프링이 장전되어 있는 밸브 본체(56)를 구비한다. 밸브 본체(56)와 스프링(60)은 헤드스페이스로부터 이격되어 연장하는 하우징(62) 내에 위치된다. 밸브 시트(58)는 음료 용기의 헤드스페이스에 면한다.
음료 용기 내부의 압력이 미리결정된 압력 값을 넘는 경우, 과도한 가스를 배출되게 하는 하우징(62) 내의 슬롯(64)에 밸브 본체(56)가 노출될 때까지 스프링이 압축되기 때문에, 밸브 본체(56)는 밸브 시트로부터 멀어지게 이동된다. 미리결정된 압력 값은 전술한 바와 같이, 상온의 내부 탄산 압력보다 훨씬 더 높지만 음료 용기의 파열 압력보다 훨씬 더 낮게 선택되어야 한다.
하우징(62)은 밸브 본체(56)의 가이드부(68)가 관통하여 연장하는 가이드 구멍(66)을 더 구비한다. 가이드 구멍(66)과 가이드부(68)는 밸브 시트(58)에 대해 밸브 본체(56)를 정렬된 채로 유지시키고 그것에 인가되는 스프링 힘에 기인하여 밸브 본체(56)가 밸브 시트(58)를 통과하는 것을 방지하는 목적에 기여한다. 선택적으로, 가이드부(68)는 외부로부터 수동으로 밸브 본체(56)가 작동되게 한다. 밸브 본체(56)는 헤드스페이스에 면하는 라운드진 표면을 가지고, 밸브 시트(58)에 맞대어 밀봉하는 씰링 립들(70)을 구획한다. 바람직하게, 특히 밸브 본체(56)와 밸브 시트(58)를 위해 폴리머 재료가 사용된다.
도 10a는 닫힌 상태에 있는 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)(16V)의 확대 단면도이다. 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 밸브 본체(56)의 표면에는 헤드스페이스 내부의 압력이 작용한다. 정상 작동에서, 헤드스페이스 내부의 탄산 압력은 스프링(60)의 스프링 힘을 극복할 수 없기 때문에, 밸브 본체(56)와 밸브 시트(58) 사이에 밀봉 관계가 유지되어, 임의의 가스는 헤드스페이스를 빠져나갈 수 없다.
도 10b는 도 10a와 유사한 도면으로서, 개방 상태에 있는 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)(16V)를 보여준다. 헤드스페이스 내부의 압력이 증가되어 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 스프링(60)이 압축되고 밸브 본체(56)는 두꺼운 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 밸브 시트(60)로부터 멀어지게 이동하게 되고, 얇은 화살표에 의해 도시된 바와 같이 헤드스페이스 내부의 과도한 가스를 배출시키는 슬롯(64)에 노출되게 한다. 동시에, 가이드부(68)는 외측으로 연장하고, 선택적으로 가이드부(68)의 이러한 이동은, 예컨대, 그것을 파열가능한 부분에 그것을 결합함으로써, 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)가 작동되었음을 표시하는데 사용될 수 있다.
도 10c는 도 10a와 유사한 도면으로서, 다시닫힌 상태에 있는 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)(16V)의 확대도이다. 정상적으로, 헤드스페이스 내부의 압력이 미리결정된 압력 값 아래로 복귀할 때, 스프링(60)은, 두꺼운 화살표에 의해 도시된 바와 같이 밸브 시트(58)에 접촉하는 그 원래 위치로 즉, 얇은 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 정상 압력으로, 밸브 본체가 이동되게 한다. 선택적으로, 상기 개방 상태는 헤드스페이스 내의 압력이 미리결정된 압력 값 아래로 복귀되더라도 영구적으로 유지될 수 있다. 예컨대, 스토퍼부를 사용하여 외측으로 연장하는 위치에 가이드부가 달라붙게 함으로써 이것이 수행될 수 있다.
도 11은 스프링-장전된 역류방지 밸브의 밸브 본체(56)의 다양한 도면들 즉, 평면도, 사시도, 측면도, 단면도 및 저면도를 도시한다. 밸브 시트(58)에 맞대어 밀봉하기 위한 립들(70)과 가이드부(68)와 같은 상세한 내용들을 명확히 볼 수 있다. 가이드부(68)는 웨지로서 형성되고 밸브 시트(58)를 통과하여 밸브 본체(56)의 밀림을 방지하도록 작용하는 스토퍼(68')를 포함한다. 바람직하게, 가이드부(68)는 가이드 구멍(66) 속으로 스토퍼를 용이하게 도입시키기 위해 서로에 대하여 어느 정도 굴곡되게 하는 두 부분들로 분기된다.
도 12는 클로져 디스크(12)의 일부로 되어 있는 스프링-장전된 역류방지 밸브(54)의 하우징(62)을 도시한다. 분명히 볼 수 있는 것은 하우징(62)의 사이드를 따르는 개구로서 연장하는 슬롯(64) 뿐만 아니라 가이드 구멍(66)이다.
도 13은 하우징(62')의 사이드를 따르는 개구로서 연장하는 더 큰 슬롯(64')을 가진 대안적인 하우징(62')을 도시한다.
전술한 실시예들은 본 발명에 따라 상정할 수 있는 다양한 실시예들 중에서 하나만을 기술하고, 전술한 실시예들은 첨부된 청구항들에 의해 기술되는 바와 같은 발명적 아이디어를 벗어나지 않으면서 다양한 방식으로 변경될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
2...클로져(선행기술) 4...넥크부(선행기술)
6...밀봉 링(선행기술) 8...그루브(선행기술)
10...클로져 12...클로져 디스크
14...음료 출구 16...압력-릴리프 디바이스
18...속이 빈 돌기 20...내부 원통부
22...외부 원통부 24...보조 플랜지들
26...벽부들 28...미리결정된 파열점
30...천공기 32...구멍
34...유연성 포일 36...약화부
38...넥크부 40...밀봉 링
42...밀봉 링(벽부와 결합된) 44...캐버티
46...링 스페이서 48...구멍들
50...탭들 52...유연성 아암들
54...스프링-장전된 역류방지 밸브 56...밸브 본체
58...밸브 시트 60...스프링
62...하우징 64...슬롯
66...가이드 구멍 68...가이드부
70...립들

Claims (18)

  1. 음료를 수용하기 위한 용기(container) 조립체로서,
    상기 음료를 수용하기 위한 내부 체적을 구획하는 본체부, 및 가스-충진된 헤드스페이스, 본체 개구, 내측으로 향하는 표면 및 외측으로 향하는 표면을 구획하는 원통 넥크부를 포함하고, 파열 압력을 구획하는, 접을 수 있는(collapsible) 음료 용기; 및
    상기 넥크부의 상기 본체 개구를 밀봉할 수 있고, 상기 접을 수 있는 음료 용기의 상기 헤드스페이스에 면하고 상기 음료 용기로부터 상기 음료를 추출하기 위한 음료 출구를 가진 클로져 디스크, 상기 원통 넥크부의 상기 내측으로 향하는 표면에 면하는 내부 원통부, 및 상기 원통 넥크부의 상기 외측으로 향하는 표면에 면하는 외부 원통부를 포함하는 클로져(closure)를 구비하고,
    상기 클로져는, 상기 클로져 디스크 또는 상기 내부 원통부에 위치된 압력-릴리프 디바이스를 더 구비하고,
    상기 압력-릴리프 디바이스는, 상기 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 상기 접을 수 있는 음료 용기의 상기 헤드스페이스로부터 상기 외부 공간으로 유체가 유동할 수 있도록, 상기 클로져를 통과하거나 상기 클로져와 상기 넥크부 사이의 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립할 수 있도록 되어 있고,
    상기 미리결정된 압력 값은 상기 파열 압력보다 더 낮게 되어 있는, 용기 조립체.
  2. 청구항 1에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 용기 조립체의 외측으로부터 적어도 부분적으로 볼 수 있게 되어 있는, 용기 조립체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 내부 원통부의 약화부를 구비하고,
    상기 약화부는, 상기 헤드스페이스와 상기 외부 공간 사이의 압력 차이가 상기 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 영구적으로 및/또는 탄성적으로 내측으로 변형됨으로써, 상기 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립하는, 용기 조립체.
  4. 청구항 3에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 클로져의 상기 내부 원통부와 상기 원통 넥크부의 상기 내측으로 향하는 표면 사이에 개재된 탄성중합체 밀봉 링을 구비하고,
    상기 내부 원통부의 상기 약화부와 상기 탄성중합체 밀봉 링은 선택적으로 일체로 된 부분을 구성하는, 용기 조립체.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 클로져 디스크로부터 외측으로 연장하는 가늘고 긴 속이 빈 돌기를 구비하고, 상기 헤드스페이스와 상기 외부 공간 사이의 압력 차이가 상기 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 영구적 개구를 수립하기 위해 상기 가늘고 긴 속이 빈 돌기의 원위단에 형성된 미리결정된 파열점을 구비하는, 용기 조립체.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 헤드스페이스와 상기 외부 공간 사이의 압력 차이가 상기 미리결정된 압력 값을 넘을 때, 영구적 개구를 수립하기 위해 상기 클로져 디스크 내에 위치된 파열 플레이트를 구비하는, 용기 조립체.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는,
    상기 음료 용기의 상기 헤드스페이스에 면하는 상기 클로져 디스크에 위치되고 상기 클로져 디스크에 형성된 구멍을 덮는 유연성 포일;
    상기 유연성 포일과 상기 구멍 사이에 위치되어 상기 유연성 포일을 면하는 천공 메커니즘; 및
    상기 유연성 포일을 지지하기 위해 상기 유연성 포일과 상기 천공 메커니즘 사이의 제1 위치에 위치된 가동 플레이트를 구비하고,
    상기 가동 플레이트는, 상기 유연성 포일을 상기 천공 메커니즘에 접촉시켜서 상기 유연성 포일을 파열시키고 상기 개구를 영구적으로 수립하기 위해, 상기 헤드스페이스와 상기 외부 공간 사이의 압력 차이가 상기 미리결정된 압력 값을 넘을 때 상기 유연성 포일로부터 이격된 제2 위치로 영구적으로 이동가능하게 되어 있는, 용기 조립체.
  8. 청구항 7에서,
    상기 천공 메커니즘은 속이 비어 있고, 또는
    상기 천공 메커니즘은 상기 가동 플레이트의 일부를 형성하는, 용기 조립체.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에서,
    상기 가동 플레이트는 링-모양이고, 선택적으로 상기 천공 메커니즘을 수용하기 위한 보조 구멍을 포함하는, 용기 조립체.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에서,
    상기 가동 플레이트는 상기 클로져 플레이트 스냅 고정 또는 스프링 고정되고, 및/또는
    상기 유연성 포일은 상기 음료 출구를 덮는, 용기 조립체.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 음료 출구를 기준으로 테두리에 개재된 다수의 바람직하게, 2-20개, 보다 바람직하게 4-10개와 같은 3-15개의 천공 요소들을 구비하는, 용기 조립체.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에서,
    상기 클로져 디스크는 밸브 시트를 구비하고,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 스프링에 의해 상기 밸브 시트에 맞대어 힘이 가해지는 밸브 본체를 구비하는, 용기 조립체.
  13. 청구항 12에서,
    상기 압력-릴리프 디바이스는 상기 밸브 본체와 상기 스프링을 수납하기 위한 하우징을 구비하고,
    상기 하우징은 슬롯 개구를 바람직하게 포함하고,
    상기 하우징은 선택적으로 상기 밸브 본체의 가이드부를 안내하기 위한 가이드 구멍을 포함하고,
    상기 안내부는 선택적으로 유연하게 되어 있고 선택적으로 스토퍼를 포함하는, 용기 조립체.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에서,
    상기 음료는 용해된 CO2 및/또는 N2를 포함하고,
    상기 음료는 상기 음료 용기 내부의 온도 의존 여압을 수립하고,
    상기 온도 의존 여압은 상온에서 상기 파열 압력보다 더 낮게 되어 있는, 용기 조립체.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에서,
    상기 미리결정된 압력 값은 3기압과 15기압 사이, 바람직하게 5기압과 10기압 사이, 더 바람직하게 7기압과 8기압 사이인, 용기 조립체.
  16. 압력 챔버, 상기 압력 챔버 내에 위치되어 있기 위해 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 따른 유연하고 접을 수 있는 음료 용기, 및 상기 압력 챔버를 닫고 상기 음료 용기의 상기 클로져 플레이트의 플랜지에 맞대어 밀봉하기 위한 뚜껑을 구비하는 음료 분배 시스템으로서,
    상기 음료 분배 시스템은, 상기 음료를 분배하기 위한 음료 탭(tap), 상기 음료 용기의 상기 음료 출구에 연결되기 위한 케그(keg) 컨넥터, 및 상기 음료 탭과 상기 케그 컨넥터 사이에서 연장하는 탭핑 라인을 구비하는, 음료 분배 시스템.
  17. 음료 용기의 충진 및 취급 방법으로서,
    내부 체적을 구획하는 본체부, 및 가스-충진된 헤드스페이스, 본체 개구, 내측으로 향하는 표면, 및 외측으로 향하는 표면을 구획하는 원통 넥크부를 포함하고, 파열 압력을 구획하는, 접을 수 있는 음료 용기를 마련하는 단계;
    상기 음료 용기의 상기 내부 체적 안에 음료를 수용시키는 단계;
    상기 넥크부의 상기 본체 개구를 밀봉하고, 상기 접을 수 있는 음료 용기의 상기 헤드스페이스에 면하고 상기 음료 용기로부터 상기 음료를 추출하기 위한 음료 출구를 가진 클로져 디스크, 상기 원통 넥크부의 상기 내측으로 향하는 표면에 면하는 내부 원통부, 및 상기 원통 넥크부의 상기 외측으로 향하는 표면에 면하는 외부 원통부를 포함하는 클로져에 의해 상기 원통 넥크부의 상기 개구를 밀봉시키는 단계; 및
    상기 압력-릴리프 디바이스는, 상기 헤드스페이스와 외부 공간 사이의 압력 차이가 미리결정된 압력 값을 넘게 함으로써, 상기 접을 수 있는 음료 용기의 상기 헤드스페이스로부터 상기 외부 공간으로 유체가 유동할 수 있도록, 상기 클로져를 통과하거나 상기 클로져와 상기 넥크부 사이의 영구적 또는 다시닫을 수 있는 개구를 수립시키는 단계를 포함하고,
    상기 클로져 디스크는 상기 클로져 디스크 또는 상기 내부 원통부에 위치된 압력-릴리프 디바이스를 구비하고,
    상기 미리결정된 압력 값은 상기 파열 압력보다 더 낮게 되어 있는, 음료 용기의 충진 및 취급 방법.
  18. 청구항 17에서,
    상기 접을 수 있는 음료 용기는 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 따른 임의의 특징들을 더 포함하는, 음료 용기의 충진 및 취급 방법
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