KR20200114462A - 밀폐용기용 뚜껑 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

밀폐용기 내부에 담긴 음식을 밀폐용기의 외부 환경과 완벽히 차단하도록 잘 밀폐하면서도 청결하게 오래 쓸 수 있는 밀폐용기용 뚜껑 및 그 제조 방법을 제공한다. 뚜껑은 i) 일면을 덮도록 적용된 판부를 포함하는 뚜껑 본체, ii) 판부의 가장자리 둘레를 따라 뚜껑 본체 위에 위치하고, 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부, 및 iii) 복수의 돌기들을 덮어서 탄성부를 외부와 차단하면서 뚜껑 본체와 일체화되며, 판부 및 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된 실링(sealing)부를 포함한다.

Description

밀폐용기용 뚜껑 및 그 제조 방법 {SEALED CONTAINER LID AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 밀폐용기용 뚜껑 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 밀폐용기 내부에 담긴 음식을 밀폐용기의 외부 환경과 완벽히 차단하도록 잘 밀폐하면서도 청결하게 오래 쓸 수 있는 밀폐용기용 뚜껑 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 한국의 음식물에서는 독특한 냄새와 수분이 발생하기 때문에 밀폐 기능이 있는 밀폐용기에 담아 냉장고 등에 보관한다. 밀폐용기는 상부가 개방된 용기 본체와 이를 개폐하는 뚜껑을 구비한다. 용기 본체는 플라스틱, 유리 또는 금속으로 제조되며, 뚜껑은 착탈식으로 용기에 결합된다.

뚜껑에는 밀폐를 위해 그 가장자리를 따라 실리콘 등으로 된 밀폐부가 형성된다. 밀폐부는 용기 본체에 밀착되어 밀폐용기에 담긴 식품이 외부로 새지 않게 해 준다. 그러나 뚜껑과 밀폐부의 틈에서 식품 잔류물과 식기류 세척시 유입되는 수분이 결합되어 유해 세균이 증식해 건강에 악영향을 줄 수 있다. 그 결과, 음식물을 안전하고 위생적으로 보관 및 보존하기 위한 밀폐용기 본래의 기능도 현저하게 저하될 수 있다.

한국공개특허 제2017-0076176호

위생 상태가 우수하면서 장기간 사용해도 밀폐 기능이 우수한 밀폐용기용 뚜껑을 제공하고자 한다. 또한, 밀폐용기용 뚜껑의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐용기용 뚜껑은 i) 일면을 덮도록 적용된 판부를 포함하는 뚜껑 본체, ii) 판부의 가장자리 둘레를 따라 뚜껑 본체 위에 위치하고, 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부, 및 iii) 복수의 돌기들을 덮어서 탄성부를 외부와 차단하면서 뚜껑 본체와 일체화되며, 판부 및 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된 실링(sealing)부를 포함한다.

복수의 돌기들 중 하나 이상의 돌기는 실질적으로 반구형으로 형성되고, 탄성부는 복수의 돌기들을 상호 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다. 연결부의 폭은 돌기의 폭보다 작으며, 연결부는 판부에 직접 닿아 위치할 수 있다. 탄성부는 띠 형상을 가지고, 복수의 돌기들은 탄성부의 길이 방향을 따라 씰링부를 향하여 볼록하게 휘어져 형성될 수 있다. 복수의 돌기들은 상호 이격되고, 탄성부는 복수의 돌기들을 상호 연결하는 연결부들을 더 포함할 수 있다. 연결부들은 뚜껑 본체의 표면에 평행하게 이격될 수 있다.

복수의 돌기들은 가장자리 둘레 중 코너에 위치한 한 쌍의 돌기들을 포함할 수 있다. 한 쌍의 돌기들 중 각 돌기는 i) 길이 방향에 수직한 제1 에지부, 및 ii) 제1 에지부에 대향하고, 제1 에지부와 예각을 이루는 제2 에지부를 포함할 수 있다. 연결부들 중 한 쌍의 돌기들을 상호 연결하는 연결부의 폭은 판부의 중심에 가까울수록 작아질 수 있다.

탄성부는 뚜껑 본체에 매립 고정되고, 상호 이격된 복수의 지지핀들을 더 포함할 수 있다. 탄성부는 돌기들을 지지하고, 가장자리 둘레를 따라 판부와 돌기들과의 사이에 위치하는 지지부를 더 포함할 수 있다. 복수의 돌기들은 구 형상을 가지거나 지지부의 폭 방향을 따라 길게 형성되고 판부에서 멀어지는 방향을 향하여 볼록하게 휘어져 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뚜껑은 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된다. 뚜껑은, i) 일면을 덮도록 적용된 판부를 포함하는 뚜껑 본체, ii) 뚜껑 본체의 가장자리 둘레를 따라 뚜껑 본체 위에 위치하고, 그 폭방향으로 자른 단면이 판부에서 멀어지는 방향을 향하여 볼록하게 휘어져 형성된 탄성부, 및 iii) 탄성부를 덮어서 탄성부를 외부와 차단하면서 뚜껑 본체와 일체화되며, 판부 및 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된 실링부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐용기용 뚜껑의 제조 방법에서는 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑을 제조한다. 뚜껑의 제조 방법은, i) 제1 금형 위에 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부를 배치하는 단계, ii) 제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 제1 금형에 인접시켜 뚜껑에 포함된 뚜껑 본체를 탄성부 아래에 사출 성형하는 단계, iii) 제1 금형을 회전시켜서 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬시키는 단계, 및 iv) 제3 금형을 제1 금형에 인접시켜 탄성부 위에 실링부를 사출 성형하는 단계를 포함한다. 실링부를 사출 성형하는 단계에서, 실링부는 탄성부를 덮어서 판부와 일체화되면서 판부 및 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐용기용 뚜껑의 제조 방법에서는 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑을 제조한다. 뚜껑의 제조 방법은, i) 제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 제1 금형에 인접시켜 상기 뚜껑에 포함된 뚜껑 본체를 사출 성형해 상기 제1 금형 위에 배치하는 단계, ii) 제1 금형을 회전시켜서 제2 금형과 수직으로 대향하는 위치에서 벗어나고, 뚜껑 본체 위에 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부를 배치하는 단계, iii) 제1 금형을 회전시켜서 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬시키는 단계, 및 iv) 제3 금형을 제1 금형에 인접시켜 탄성부 위에 실링부를 사출 성형하는 단계를 포함한다. 실링부를 사출 성형하는 단계에서, 실링부는 탄성부를 덮어서 판부와 일체화되면서 판부 및 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된다.

밀폐용기용 뚜껑을 사용하여 용기 본체에 담긴 음식을 완전히 밀폐할 수 있다. 따라서 음식으로 인한 냄새가 나거나 국물이 외부로 샐 가능성이 거의 없거나 현저히 낮다. 또한, 뚜껑의 실링부가 음식에 의해 오염될 가능성이 적다. 그러므로 뚜껑을 장기간 사용할 수 있다.

실리콘으로 된 실링부의 복원력과 수지로 된 탄성부의 복원력이 결합하여 장기간 완벽한 밀폐력을 유지할 수 있다. 그리고 용기 본체와 실링부가 일체형으로 결합되어 틈새가 발생하지 않는다. 그 결과, 박테리아, 곰팡이 등의 유해 세균을 완벽하게 차단할 수 있다. 결론적으로, 주부가 밀폐용기를 세척하는데 드는 노동력을 현저히 줄여서 가사 노동 시간을 크게 단축할 수 있다. 또한, 설거지에 소요되는 수자원을 절약할 수 있어서 친환경적이다.

그리고 실리콘을 이중 사출한 실링부를 사용하여 장기 보관시 이에 가해지는 하중과 피로도를 현격히 감소시킬 수 있다. 또한, 실링부의 복원력과 탄성부의 복원력을 결합해 장기간 완벽한 밀폐력을 유지할 수 있으며, 실링부의 형태를 원 상태로 복원 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 사시도이다.
도 2는 용기 본체와 도 1의 뚜껑을 결합한 밀폐용기의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 뚜껑의 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 4는 도 3의 순서도의 각 단계들에 대응되는 뚜껑의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1의 뚜껑 제조 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 뚜껑의 개략적인 분해 사시도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 밀폐용기의 뚜껑(100)을 개략적으로 나타낸다. 도 1의 확대원에는 선 I-I를 따라 자른 뚜껑(100)의 입체 단면 구조를 나타낸다. 도 1의 뚜껑(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 뚜껑(100)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 뚜껑(100)은 뚜껑 본체(10), 탄성부(20), 및 실링부(30)를 포함한다. 이외에, 뚜껑(100)은 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.

뚜껑 본체(10)는 판부(101) 및 날개부(103)를 포함한다. 이외에, 뚜껑 본체(10)는 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 날개부(103)는 판부(101)의 y축 방향 양측에서 마주 보도록 형성된다. 이와는 달리, 날개부를 판부(101)의 모든 모서리에 형성할 수도 있다. 뚜껑 본체(10)는 용기 본체(미도시)를 +z축 방향으로 덮는다. 날개부(103)에는 수평 결합부(1031)가 형성되어 용기 본체(미도시)와 견고하게 결합될 수 있다. 뚜껑 본체(10)는 수지로 사출 성형될 수 있다. 수지로서 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 폴리 싸이클로헥산1, 4디메틸렌테레프탈레이트 등을 사용할 수 있다. 폴리 싸이클로헥산1, 4디메틸렌테레프탈레이트는 폴리에스터로서 인체에 유해한 가소제를 첨가하지 않고 제조되는 이점이 있다.

이외에, 도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 뚜껑 본체(10)는 판부(101) 위에 위치한 제1 가이드부(105) 및 제2 가이드부(107)를 더 포함한다. 제2 가이드부(107)는 제1 가이드부(105)를 둘러싸면서 형성되고, 제1 가이드부(105)는 제2 가이드부(107)의 내측에 위치한다. 판부(101)는 xy 평면상에 위치하고, 제1 가이드부(105) 및 제2 가이드부(107)는 이에 직교하여 +z축 방향으로 돌출하여 x축 방향을 따라 뻗어 있다. 제1 가이드부(105) 및 제2 가이드부(107)는 상호 평행하게 이격되고, 그 사이 공간에 탄성부(20) 및 실링부(30)를 수용한다. 따라서 탄성부(20)와 실링부(30)는 제1 가이드부(105)와 제2 가이드부(107) 사이에 견고하게 고정된다.

탄성부(20)와 실링부(30)는 뚜껑 본체(10)의 가장자리 둘레를 따라 형성된다. 탄성부(20)는 탄성이 있는 소재이면 사용 가능하다. 예를 들면, 기설정된 탄성 이상의 수지 또는 금속 등을 사용할 수 있다. 금속으로는 내식성을 가지는 스테인리스강이나 탄성력이 있는 수지 등을 사용할 수 있다. 탄성부(20)는 탄성 확보를 위해 금속 판재를 프레싱하여 형성할 수 있다. 탄성부(20)의 두께(t20)는 0.3mm 내지 0.5mm일 수 있다. 탄성부(20)의 두께(t20)가 너무 작은 경우, 용기 본체와 결합시의 가압력에 의해 탄성부(20)가 찌그러져 원하는 밀폐 성능을 확보할 수 없다. 또한, 탄성부(20)의 두께(t20)가 너무 큰 경우, 탄성부(20)가 잘 변형되지 않아서 원하는 밀폐력을 확보할 수 없다. 따라서 탄성부(20)의 두께(t20)를 전술한 범위로 유지하는 것이 바람직하다.

탄성부(20)는 판부(101)의 가장자리 둘레를 따라 뚜껑 본체(10) 위에 위치한다. 좀더 구체적으로, 탄성부(20)는 판부(101) 위에 위치한다. 탄성부(20)는 실링부(30)에 가해지는 가압력에 대해 저항해 실링부(30)에 탄성력을 부여한다. 그 결과, 뚜껑(100)의 밀폐 기능을 돕는다.

탄성부(20)는 돌기들(201), 지지핀(203) 및 지지판(204)을 포함한다. 여기서, 지지핀(203)은 경우에 따라 생략할 수도 있다. 돌기들(201)은 상호 이격되어 형성되거나 터널 형태로 길게 이어져서 일체로 형성될 수 있다. 돌기들(201)의 형상으로 인해 실링부(30)에 가해지는 가압력에 대한 저항력을 얻을 수 있다. 탄성부(20)에는 중공(205)이 형성되므로, -z축 방향으로 가해지는 가압력에 의해 돌기들(201)이 -z축 방향으로 다소 밀릴 수 있는 공간 확보가 가능해 저항력을 확보할 수 있다. 도 1의 확대원에는 x축 방향을 따라 터널 형태로 길게 이어져서 일체로 형성된 탄성부(20)를 나타낸다. 탄성부(20)는 판부(101)에서 멀어지는 방향, 즉 +z축 방향을 향해 볼록하게 휘어져서 형성된다. 따라서 탄성부(20)의 탄성력을 이용해 뚜껑(100)의 밀폐력을 증대시킬 수 있다.

한편, 지지핀(203)은 판부(101)에 매립된다. 돌기들(201)은 지지판(204)과 연결되어 그 위에 형성되고, 지지핀(203)은 지지판(204)과 연결되어 그 아래에 형성된다. 지지핀(203)은 돌기들(201)이 상호 이격되어 있는 경우, 그 사이에 형성된다. 이 경우, 모든 돌기들(201) 사이에 지지핀(203)을 형성할 필요는 없으며, 탄성부(20)를 안정적으로 지지할 정도의 수만 있으면 족하다. 따라서 3개 또는 4개의 돌기들(201) 사이마다 지지핀(203)을 형성할 수 있다. 지지핀(203)의 길이는 탄성부(20) 아래에 위치하는 판부(101)의 두께와 실질적으로 동일하다.

도 1의 확대원에 도시한 실링부(30)는 실리콘으로 제조된다. 도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 실링부(30)는 탄성부(20)를 덮어서 뚜껑 본체(10)와 일체로 형성된다. 그 결과, 실링부(30)는 탄성부(20)를 외부와 차단해서 +z축 방향에서는 탄성부(20)가 잘 보이지 않는다. 만약, 판부(101)가 투명인 경우, -z축 방향으로는 탄성부(20)가 보일 수도 있다. 이 경우, 탄성부(20)의 규칙적인 형상으로 인해 뚜껑(100)에 미려함을 줄 수도 있다.

실링부(30)는 판부(101) 및 탄성부(20)와 맞닿아 밀착된다. 그 결과, 실링부(30)와 판부(101) 및 탄성부(20) 사이에는 공극이 전혀 형성되지 않는다. 그 결과, 이물질이 실링부(30)와 판부(101) 및 탄성부(20) 사이로 침투하지 못하므로, 여기에 유해 세균 등이 번식할 가능성이 없다. 즉, 실링부(30)는 용융 상태로 탄성부(20) 위에 이중 사출되어 판부(101)에 녹아 붙어 일체화된다. 실링부(30)가 이중 사출되어 판부(101)와 일체화되므로, 뚜껑(100) 내부의 공극을 제거하여 위생적인 환경을 제공할 수 있다.

도 2는 용기 본체(900)와 도 1의 뚜껑(100)을 결합한 밀폐용기(1000)를 개략적으로 나타낸다. 즉, 도 1은 도 1의 뚜껑(100)을 뒤집어서 용기 본체(900)에 결합시킨 상태를 나타낸다. 도 2의 확대원에는 밀폐용기(1000)를 II-II선을 따라 자른 단면 구조를 나타낸다. 도 2의 밀폐용기(1000)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 밀폐용기(1000)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 용기 본체(900)에 담긴 음식물은 1차적으로 제1 가이드부(105)에 의해 외부 차단된다. 따라서 음식물이 외부로 샐 가능성이 없다. 한편, 용기 본체(900)의 테두리부(9003)와 실링부(30)가 맞닿으면서 테두리부(9003)에 의해 실링부(30)에 화살표로 도시한 바와 같이 압력이 가해진다. 그러나 탄성부(20)가 실링부(30) 내부에 위치하므로, 이러한 압력에 대한 반작용으로 탄성력이 작용되어 테두리부(9003)와 실링부(30)가 밀착된다. 따라서 음식물이 새지 않게 완벽한 이중 차단이 가능하다. 더욱이, 날개부(103)의 수평 결합부(1031)는 고리 형태로 휘어진 테두리부(9003)의 단부에 단단히 결합된다. 그 결과, 전술한 이중 차단 형태를 안정적으로 유지할 수 있다. 이하에서는 도 3을 통하여 도 1의 뚜껑(100)의 제조 방법을 상세하게 설명한다.

도 3은 도 1의 뚜껑(100)의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 4는 순서도의 각 단계들에 대응되는 뚜껑(100)의 개략적인 단면도이며, 도 5는 뚜껑 제조 장치(800)를 개략적으로 나타낸다. 도 3의 순서도, 도 4의 단면도 및 도 5의 뚜껑 제조 장치(800)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 이를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 이하에서는 뚜껑(100)의 제조 방법에 대한 이해가 쉽도록 도 3의 각 단계와 이에 대응하는 도 4의 단면도, 도 5의 뚜껑 제조 장치(800)를 함께 설명한다. 또한, 도 4의 단계들(S10, S20) 및 단계들(S30, S40)은 각각 좌우가 바뀐 뚜껑(100)의 단면 구조를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 뚜껑의 제조 방법은, 턴테이블 위에 위치한 제1 금형 위에 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부를 배치하는 단계(S10), 제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 제1 금형에 인접시켜 뚜껑에 포함된 판부를 탄성부 아래에 사출 성형하는 단계(S20), 제1 금형을 회전시켜 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬하는 단계(S30), 그리고 제3 금형을 제1 금형에 인접시켜 탄성부 위에 실링부를 사출 성형(S40)하는 단계를 포함한다. 이외에, 뚜껑의 제조 방법은 필요에 따라 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.

인서트 공정과 이중 사출 공정을 사용하여 뚜껑을 제조한다. 이중 사출 공정은 서로 다른 소재 또는 서로 다른 색의 재료들을 붙여서 함께 제조하는 경우에 이용한다. 복수의 사출 금형들과 회전 기구인 턴테이블을 사용하여 뚜껑을 제조할 수 있다. 이중 사출 공정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 나머지 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 3의 단계(S10)에서는 제1 금형(82) 위에 탄성부(20)를 배치한다. 즉, 도 4에 도시한 형태로 제1 금형(82) 위에 탄성부(20)가 놓인다. 좀더 구체적으로, 탄성부(20)는 제1 금형(82) 위에 형성된 사출홈(823)(도 5에 도시) 위에 놓인다. 탄성부(20)는 돌기들(201) 및 지지핀(203)을 포함한다. 지지핀(203)에 의해 탄성부(20)는 제1 금형(82) 위에 뜬 상태로 고정된다. 따라서 돌기들(201)은 제1 금형(82)과 이격되어 위치한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 단계(S10)에서는 턴테이블(80) 위에 제1 금형(82)이 위치한다. 따라서 제1 금형(82)은 턴테이블(80)로 회전시킬 수 있다. 턴테이블(80)이 사용되었지만, 이외에 다른 방법으로 제1 금형(82)을 회전시켜도 좋다.

다시 도 3으로 되돌아가면, 단계(S20)에서는 제1 금형(82)과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형(84)을 제1 금형(82)에 인접시킨다. 그 결과, 뚜껑 본체(10)는 탄성부(20) 아래에 사출 성형된다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 금형(84)과 연결된 제1 가이드봉들(83)을 아래로 내려서 제1 금형(82)에 삽입한다. 따라서 제2 금형(84)은 제1 금형(82)과 수직 방향으로 나란히 정렬되어 상하로 이동 가능하다. 그리고 단계(S20)에서 제2 금형(84)을 제1 금형(82) 측으로 이동시켜 제1 금형(82)과 인접시킨 후 수지 주입관(821)을 통하여 가열 용융된 수지를 제1 금형(82) 내부로 주입한다. 수지로서는 인체에 유해한 비스페놀 A(bisphenol A, BPA) 등이 검출되지 않는 안전하고 인증된 제품을 사용할 수 있다. 용융된 수지가 탄성부(20) 아래로 유입되면서 제2 금형(84)과 제1 금형(82)의 압착력에 의해 뚜껑 본체(10)로 성형된다. 도 4의 단계(S20)에는 이러한 방법으로 사출 성형된 뚜껑 본체(10)의 단면 구조를 나타낸다. 돌기들(201)은 뚜껑 본체(10) 위로 튀어나온다.

다시 도 3으로 되돌아가면, 단계(S30)에서는 제1 금형(82)을 회전시켜서 이와 수직으로 이격된 제3 금형(86)과 정렬시킨다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 단계(S30)에서는 먼저 제2 금형(84)으로부터 제1 가이드봉들(83)을 빼낸 후 턴테이블(80)을 돌려서 제1 금형(82)을 화살표 방향으로 회전시킨다. 여기서는 제1 금형(82)의 회전 각도를 180도로 하였지만, 이와는 다른 각도로도 회전시킬 수 있다. 제1 금형(82)을 180도 회전시키는 경우, 도 4의 단계(S30)에 도시한 바와 같이, 뚜껑 본체(10)는 좌우가 바뀐 상태로 위치한다.

마지막으로, 도 3으로 되돌아가면, 도 3의 단계(S40)에서는 제3 금형(86)(도 5에 도시)을 제1 금형(82)에 인접시킨다. 그리고 탄성부(20) 위에 실링부(30)를 사출 성형한다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 단계(S40)에서는 제2 가이드봉들(87)을 아래로 내려서 제1 금형(82)에 삽입한다. 따라서 제3 금형(86)은 제1 금형(82)과 수직 방향으로 나란히 정렬되어 상하로 이동 가능하다. 그리고 제3 금형(86)을 제1 금형(82) 측으로 이동시켜 제1 금형(82)과 인접시킨 후 실리콘 주입관(861)을 통하여 가열 용융된 실리콘을 제3 금형(86) 내부로 주입한다. 용융된 실리콘은 탄성부(20) 위로 주입되어 실링부를 형성하면서 제1 금형(82)과 제3 금형(86)에 의해 압착된다. 도 4의 단계(S40)에는 이러한 방법으로 사출 성형된 뚜껑(100)의 단면 구조를 나타낸다. 도 4에 도시한 바와 같이, 탄성부(20) 위에 실링부(30)가 사출 성형된 뚜껑(100)이 제조된다. 사출 성형시의 압력에 의해 실링부(30)는 탄성부(20)와 밀착되고, 뚜껑 본체(10)와 일체화된다. 따라서 실링부(30), 탄성부(20) 및 뚜껑 본체(10)의 사이에는 공극이 형성되지 않는다. 그 결과, 유해 세균 등의 침투를 막을 수 있다.

한편, 도 4에서 단계(S10)과 단계(S20)를 서로 바뀌서 뚜껑을 제조할 수도 있다. 예를 들면, 뚜껑 본체를 먼저 사출 성형하고, 그 위에 탄성부를 배치한 후 실링부를 사출 성형하여 뚜껑을 제조할 수도 있다 이 경우, 도 5를 약간 변형하여 제1 금형은 120˚로 3번 회전하도록 할 수 있다.

즉, 예를 들면, 먼저 도 5와 유사하게 제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 제1 금형에 인접시켜 뚜껑에 포함된 뚜껑 본체를 사출 성형한다. 이 경우, 뚜껑 본체는 제1 금형 위에 배치된다. 그리고 제1 금형을 120도 회전시켜서 제2 금형과 수직으로 대향하는 위치에서 벗어나도록 한다. 제2 금형과의 간섭을 제거한 상태에서 뚜껑 본체 위에 탄성부를 배치한다. 그리고 다시 제1 금형을 120도 회전시켜서 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬시킨다. 이하의 과정은 전술한 실링부의 사출 성형 공정과 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다. 이 경우, 전술한 지지핀을 구비하지 않은 탄성부를 사용한다. 탄성부가 이미 고화된 뚜껑 본체 위에 놓여야 하므로, 지지핀이 없어도 좋다.

이하에서는 도 6 내지 도 10을 통하여 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 다양한 형태의 뚜껑들을 도시한다. 이러한 뚜껑들의 형태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 뚜껑들을 다른 형태로도 변형할 수 있다. 도 6 내지 도 10에서는 그 도시 구조상 지지핀(203)(도 1에 도시)을 생략하여 도시한다. 지지핀(203)이 생략되었지만 실제로는 도 6 내지 도 10의 각 탄성부에 포함되어 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 뚜껑(200)의 개략적인 분해 구조를 나타낸다. 도 6의 뚜껑(200)의 구조는 도 1의 뚜껑(100)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 탄성부(22)는 반구형 돌기들(221) 및 연결부(223)를 포함한다. 이외에, 탄성부(22)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 반구형 돌기들(221)은 중공으로 형성할 수 있다. 연결부(223)는 판부(101) 위에 위치한다. 따라서 실링부(30)를 제조시에 실링부(30)와 판부(101) 및 연결부(223)간의 밀착성을 더욱 높일 수 있다.

연결부(223)는 반구형 돌기들(221)을 상호 연결한다. 특히, 연결부(223)의 폭(w223)은 반구형 돌기들(221)의 폭(w221)보다 작다. 따라서 탄성부(22)의 재료비를 줄일 수 있고, 판부(101)위에 형성된 제1 가이드부(미도시) 및 제2 가이드부(미도시) 사이에 탄성부(22)를 배치하기가 매우 수월하다. 또한, 실링부(30)를 이용하여 탄성부(22)를 완전히 덮을 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 뚜껑(300)의 개략적인 분해 구조를 나타낸다. 도 7의 뚜껑(300)의 구조는 도 1의 뚜껑(100)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 탄성부(23)는 그 길이 방향, 즉 x축 또는 y축 방향으로 따라 씰링부(30)를 향해 볼록하게 휘어져서 연속 형성된 돌기 형태로 형성된다. 탄성부(23)는 띠 모양으로 연속 형성되므로 충분한 탄성을 가질 수 있다. 특히, 탄성부(23)가 연속으로 이어져 형성되므로, 국부적인 가압력을 받는 경우, 이를 주위로 분산시켜 특정 부위에 응력이 집중되는 현상을 해소할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 뚜껑(400)의 개략적인 분해 구조를 나타낸다. 도 8의 확대원에는 코너에 위치한 돌기들(243, 245)의 평면 구조를 확대하여 나타낸다. 도 8의 뚜껑(400)의 구조는 도 7의 뚜껑(300)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 탄성부(24)는 돌기들(241, 243, 245) 및 연결부(247)를 포함한다. 이외에, 탄성부(24)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 탄성부(24)는 그 길이 방향, 즉 x축 또는 y축 방향으로 따라 실링부(30)를 향해 볼록하게 휘어져서 형성된 돌기들(241, 243, 245)에 의해 형성된다. 돌기들(241, 243, 245)은 연결부들(247)에 의해 상호 연결된다. 실링부(30)를 제조시에 실링부(30)와 판부(101) 및 연결부(247)간의 밀착성이 높아진다.

도 8의 확대원에 도시한 바와 같이, 돌기들(243, 245)은 판부(101)의 가장자리 둘레 중 4개의 코너부에 위치한다. 돌기(243)는 제1 에지부(243a) 및 제2 에지부(243b)를 포함한다. 여기서, 제1 에지부(243a)는 탄성부(24)가 뻗은 길이 방향에 수직한 방향을 따라 형성된다. 제2 에지부(243b)는 제1 에지부(243a)에 대향하면서 제1 에지부(243a)d와 예각(θ)을 형성한다. 즉, 코너부에서도 탄성부(24)에 의한 탄성력을 확보하기 위해 돌기들(243, 245)을 이러한 형태로 형성한다. 따라서 돌기들(243, 245) 사이에 위치한 연결부(247)는 부채꼴 형상으로 형성된다. 그 결과, 연결부(247)의 폭(w247)은 판부(101)의 중심(101c)에 가까워질수록 작아진다. 돌기들(243, 245)과 연결부(247)가 이러한 형상을 가지므로, 코너에서도 탄성부(24)는 그 탄성력을 잘 유지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 뚜껑(500)의 개략적인 분해 구조를 나타낸다. 도 9의 뚜껑(500)의 구조는 도 1의 뚜껑(100)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 탄성부(25)는 돌기들(251) 및 지지부(253)를 포함한다. 이외에, 탄성부(25)는 필요에 따라 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 지지부(253)는 판부(101)의 가장자리 둘레를 따라 판부(101)와 돌기들(251) 사이에 위치한다. 지지부(253)는 돌기들(251)과 연결되어 돌기들(251)을 지지한다. 따라서 돌기들(251)은 안정적으로 고정된다.

돌기들(251)은 아치 형상을 가진다. 즉, 돌기들(251)은 +z축 방향, 즉 판부(101)에서 멀어지는 방향을 향하여 볼록하게 휘어져 형성된다. 돌기들(251)은 지지부(253)의 폭 방향, 즉 지지부(253)와 교차하는 방향을 따라 형성된다. 또한, 돌기들(251)은 띠 형태로 형성되므로 그 탄성력이 우수하다.

도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 뚜껑(600)의 개략적인 분해 구조를 나타낸다. 도 10의 뚜껑(600)의 구조는 도 7의 뚜껑(700)의 구조와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 뚜껑(600)은 원형으로 제조될 수 있다. 즉, 판부(161)는 원형으로 제조되고, 탄성부(26)와 실링부(36)는 고리형으로 제조된다. 탄성부(26)는 돌기들(261) 및 지지부(263)를 포함한다. 이외에, 탄성부(26)는 필요에 따라 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 지지부(263)는 판부(161)의 가장자리 둘레를 따라 판부(161)와 돌기들(261) 사이에 위치한다. 지지부(263)는 돌기들(261)과 연결되어 돌기들(261)을 지지한다. 돌기들(261)은 구 형상으로 형성될 수 있고, 구 내부는 중공으로 형성될 수 있다. 구 형상의 돌기들(261)로 인하여 실링부(36)는 탄성력과 밀폐력을 가질 수 있다.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며. 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

실험예 1

도 1과 동일한 형태로서 SUS 304를 판금하여 그 폭방향 단면은 아치형으로 길게 뻗은 터널 형태의 탄성부를 제조하였다. 탄성부의 폭은 3mm 이었고, 가로 및 세로 길이가 각각 72mm 및 96mm이었다. 또한, 탄성부의 두께는 0.05mm이었다. 탄성부를 금형 위에 배치시켰다.

그리고 날개부를 제외한 판부의 가로 및 세로 길이가 각각 75mm 및 100mm인 뚜껑 본체를 폴리프로필렌 수지를 사용해 사출 성형하여 전술한 탄성부가 그 위에 오도록 제조하였다. 판부의 가장자리에는 한 쌍의 가이드부들을 형성하였고, 내측 가이드부의 높이는 6mm이었고, 외측 가이드부의 높이는 4mm이었다. 탄성부는 판부 가장자리에 위치하면서 이격된 한 쌍의 가이드부들 사이에 고정되었다. 탄성부의 지지핀이 뚜껑 본체에 매립되어 탄성부를 견고하게 고정시켰다.

실링부는 실리콘으로 제조하였다. 용융 상태의 실리콘을 사출하여 탄성부 위에 형성하였다. 탄성부의 볼록한 부분이 실링부를 향하도록 하여 실링부로 탄성부를 덮었다. 이중 사출 공정의 나머지 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

비교예 1

도 1과 유사한 크기의 밀폐용기를 제조하였다. 다만, 탄성부는 전술한 실험예 1과 동일하게 만들었으나 돌기부들을 상호 연결하는 연결부에 미세 펀칭을 실시하여 탄성부와 뚜껑 본체가 약간만 닿도록 하여 그 사이에 공극을 형성하였다. 나머지 실험 과정은 실험예 1과 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

비교예 2

도 1과 유사한 크기의 밀폐용기를 제조하였다. 다만, 탄성부는 전술한 실험예 1과 동일하게 만들었으나 돌기부들이 실링부가 아닌 뚜껑 본체를 향하여 볼록하도록 형성하였다. 나머지 실험 과정은 실험예 1과 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

비교예 3

도 1과 유사한 크기의 밀폐용기를 제조하였다. 다만, 탄성부는 삽입하지 않았고 폴리프로필렌 수지와 실리콘으로 이중 사출하여 뚜껑 본체와 실링부만으로 된 밀폐용기를 제조하였다. 나머지 실험 과정은 실험예 1과 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

비교예 4

도 1과 유사한 크기의 밀폐용기를 제조하였다. 다만, 탄성부와 실링부 사이에 공극이 형성되도록 하였다. 즉, 실링부 제조시 통상적인 압력보다 낮은 압력으로 실링부를 사출하여 탄성부와 실링부의 사이에 다소 이격된 부분이 존재하도록 형성하였다. 나머지 실험 과정은 실험예 1과 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

실험 결과

높이 30mm, 가로 및 세로 길이가 각각 75mm 및 100mm인 용기 본체에 물 200ml를 넣은 후 뚜껑으로 덮어 밀폐용기를 완성하였다. 그리고 5분 동안 밀폐용기를 흔들어 물이 새는지 여부를 확인하였다.

실험예 1에 따라 제조한 밀폐용기에서는 물이 새는 현상을 찾아볼 수 없었다. 반면에, 비교예 1 내지 비교예 4에 따라 밀폐용기에서는 물이 새는 것을 확인하였다.

[표 1]

표 1은 밀폐용기에 담긴 물의 리크 상태를 나타낸다. 표 1에 기재한 바와 같이, 실험예 1만 누수되지 않아 양호하였고, 비교예 1 내지 비교예 4의 경우, 누수가 많이 발생하였으며, 특히 비교예 2 및 비교예 3에서 이런 경향이 두드러지게 나타났다. 따라서 공극이 있거나 돌기의 방향이 잘못되거나 밀폐 부위에 충분한 탄성력을 주지 못하는 경우, 음식물이 완전히 밀폐되지 못하는 것을 알 수 있었다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10. 뚜껑 본체
20, 22, 23, 24, 25, 26. 탄성부
30, 36. 실링부
80. 턴테이블
82, 84, 86. 금형
83, 87. 가이드봉
100, 200, 300, 400, 500, 600. 뚜껑
101, 161. 판부
103. 날개부
105, 107. 가이드부
203. 지지핀
204. 지지판
205. 중공
201, 221, 241, 243, 245, 251, 261. 돌기
243a, 243b. 에지부
223, 247. 연결부
253, 263. 지지부
301, 303. 단
800. 뚜껑 제조 장치
821. 수지 주입관
823. 사출홈
861. 실리콘 주입관
900. 용기 본체
1000. 밀폐 용기
1031. 수평 결합부
9001. 일면
9003. 테두리부

Claims (10)

1. 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 상기 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑으로서,
   상기 일면을 덮도록 적용된 판부를 포함하는 뚜껑 본체,
   상기 판부의 가장자리 둘레를 따라 상기 뚜껑 본체 위에 위치하고, 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부, 및
   상기 복수의 돌기들을 덮어서 상기 탄성부를 외부와 차단하면서 상기 뚜껑 본체와 일체화되며, 상기 판부 및 상기 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된 실링(sealing)부
   를 포함하는 뚜껑.
2. 제1항에서,
   상기 복수의 돌기들 중 하나 이상의 돌기는 실질적으로 반구형으로 형성되고, 상기 탄성부는 상기 복수의 돌기들을 상호 연결하는 연결부를 더 포함하며,
   상기 연결부의 폭은 상기 돌기의 폭보다 작으며, 상기 연결부는 상기 판부에 직접 닿아 위치하는 뚜껑.
3. 제1항에서,
   상기 탄성부는 띠 형상을 가지고, 상기 복수의 돌기들은 상기 탄성부의 길이 방향을 따라 상기 씰링부를 향하여 볼록하게 휘어져 형성된 뚜껑.
4. 제3항에서,
   상기 복수의 돌기들은 상호 이격되고, 상기 탄성부는 상기 복수의 돌기들을 상호 연결하는 연결부들을 더 포함하며,
   상기 연결부들은 상기 뚜껑 본체의 표면에 평행하게 이격된 뚜껑.
5. 제3항에서,
   상기 복수의 돌기들은 상기 가장자리 둘레 중 코너에 위치한 한 쌍의 돌기들을 포함하고,
   상기 한 쌍의 돌기들 중 각 돌기는
   상기 길이 방향에 수직한 제1 에지부, 및
   상기 제1 에지부에 대향하고, 상기 제1 에지부와 예각을 이루는 제2 에지부
   를 포함하며,
   상기 연결부들 중 상기 한 쌍의 돌기들을 상호 연결하는 연결부의 폭은 상기 판부의 중심에 가까울수록 작아지는 뚜껑.
6. 제1항에서,
   상기 탄성부는 상기 뚜껑 본체에 매립 고정되고, 상호 이격된 복수의 지지핀들을 더 포함하는 뚜껑.
7. 제1항에서,
   상기 탄성부는 상기 돌기들을 지지하고, 상기 가장자리 둘레를 따라 상기 판부와 상기 돌기들과의 사이에 위치하는 지지부를 더 포함하고, 상기 복수의 돌기들은 구 형상을 가지거나 상기 지지부의 폭 방향을 따라 길게 형성되고 상기 판부에서 멀어지는 방향을 향하여 볼록하게 휘어져 형성된 뚜껑.
8. 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 상기 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑으로서,
   상기 일면을 덮도록 적용된 판부를 포함하는 뚜껑 본체,
   상기 뚜껑 본체의 가장자리 둘레를 따라 상기 뚜껑 본체 위에 위치하고, 그 폭방향으로 자른 단면이 상기 판부에서 멀어지는 방향을 향하여 볼록하게 휘어져 형성된 탄성부, 및
   상기 탄성부를 덮어서 상기 탄성부를 외부와 차단하면서 상기 뚜껑 본체와 일체화되며, 상기 판부 및 상기 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용된 실링부
   를 포함하는 뚜껑.
9. 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 상기 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑의 제조 방법으로서,
   제1 금형 위에 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부를 배치하는 단계,
   상기 제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 상기 제1 금형에 인접시켜 상기 뚜껑에 포함된 뚜껑 본체를 상기 탄성부 아래에 사출 성형하는 단계,
   상기 제1 금형을 회전시켜서 상기 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬시키는 단계, 및
   상기 제3 금형을 상기 제1 금형에 인접시켜 상기 탄성부 위에 실링부를 사출 성형하는 단계
   를 포함하고,
   상기 실링부를 사출 성형하는 단계에서, 상기 실링부는 상기 탄성부를 덮어서 상기 판부와 일체화되면서 상기 판부 및 상기 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용되는 뚜껑의 제조 방법.
10. 일면이 개구된 용기 본체와 결합되어 상기 용기 본체를 밀폐시키도록 적용된 뚜껑의 제조 방법으로서,
    제1 금형과 수직으로 이격되어 정렬된 제2 금형을 상기 제1 금형에 인접시켜 상기 뚜껑에 포함된 뚜껑 본체를 사출 성형해 상기 제1 금형 위에 배치하는 단계,
    상기 제1 금형을 회전시켜서 상기 제2 금형과 수직으로 대향하는 위치에서 벗어나고, 상기 뚜껑 본체 위에 상호 이격된 복수의 돌기들을 포함하는 탄성부를 배치하는 단계,
    상기 제1 금형을 회전시켜서 상기 제1 금형과 수직으로 이격된 제3 금형과 정렬시키는 단계, 및
    상기 제3 금형을 상기 제1 금형에 인접시켜 상기 탄성부 위에 실링부를 사출 성형하는 단계
    를 포함하고,
    상기 실링부를 사출 성형하는 단계에서, 상기 실링부는 상기 탄성부를 덮어서 상기 판부와 일체화되면서 상기 판부 및 상기 탄성부와 맞닿아 밀착되도록 적용되는 뚜껑의 제조 방법.

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