KR101894448B1 - 병 - Google Patents

Abstract

본 발명의 병은 합성수지 재료로 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로, 바닥부의 바닥벽부는 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 이 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내측에서 이어져 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비한다. 상기 가동벽부는 상기 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록 상기 상승 주벽부와의 상기 접속부분을 중심으로 자유자재로 회동하게 설치된다. 상기 상승 주벽부는 상기 접지부에서 상기 가동벽부와의 상기 접속 부분을 향함에 따라 점차 병의 지름 방향으로 내측을 향해 경사지게 연재함은 물론, 그 경사각도가 병의 축에 대해 10도 이하이다.

Description

병{BOTTLE}

본 발명은 병(bottle)에 관한 것이다.

본 출원은 2011년 7월 26일자로 일본에 출원된 특허출원 제 2011-163103호 및 2011년 8월 31일자로 일본에 출원된 특허출원 제 2011-188613호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.

합성수지 재료로 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로서, 예를 들면 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 병의 구성이 종래부터 알려져 있다. 특허문헌 1에는 바닥부의 바닥벽부가 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 이 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비하고, 가동벽부가 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 회동(回動)함으로써, 병 내부의 감압을 흡수하는 구성이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본공개특허 제 2010-126184호 공보

그러나, 상기 종래의 병에서는 내용물의 충전 시나 내압 상승 시 등에, 가동벽부가 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 하측으로 회동하게 된다. 그 결과, 가동벽부의 일부가 접지부의 설치 위치에 도달하거나 접지부보다도 아래로 돌출하여 접지 안정성에 지장을 초래하는, 소위 바닥 하강이 발생하기 쉬워질 가능성이 있었다.

더욱이, 본 발명의 실시형태에서 "바닥 하강"이란 상기한 바와 같이 접지 안정성에 지장을 초래하는 현상을 말한다.

또한, 상기 종래의 병에서는 병 내부의 감압 흡수 성능의 향상에 대해 개선의 여지가 있었다.

본 발명은 바닥 하강의 발생을 억제하면서, 감압 흡수 성능을 확보할 수 있는 병을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

본 발명은 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있는 병을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

본 발명에 관한 제1 실시형태에 따르면, 병은 합성수지 재료로 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로, 바닥부에 있는 바닥벽부는 접지부, 상승 주벽부, 환상(環狀)의 가동벽부, 및 함몰 주벽부를 구비한다. 상기 접지부는 외주연부에 위치한다. 상기 상승 주벽부는 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장된다. 상기 가동벽부는 상기 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출된다. 상기 함몰 주벽부는 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 가동벽부에 이어져 상측을 향해 연장된다. 상기 가동벽부는 상기 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록 상기 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 자유자재로 회동하게 설치된다. 상기 상승 주벽부는 상기 접지부에서 상기 가동벽부와의 상기 접속 부분을 향함에 따라 점차 병의 지름 방향으로 내측을 향해 경사지게 연재함은 물론, 그 경사각도가 병의 축에 대해 10도 이하이다.

본 발명의 제1 실시형태에 관한 병에 따르면, 병 내부의 감압 시, 가동벽부를 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 상측을 향해 회동시켜, 함몰 주벽부를 상향 이동시킬 수 있다. 그 때문에, 병의 감압 흡수 용량을 높여 소정의 감압 흡수 성능을 확보할 수 있다.

그런데, 상승 주벽부는 가동벽부와의 접속 부분을 향함에 따라, 병의 축에 대해 병의 지름 방향으로 내측으로 경사진다. 그때, 상승 주벽부의 경사각도는 10도 이하이고, 수직 상승에 가까운 상태로 형성된다. 그 때문에, 상승 주벽부의 상단부측(상기 접속 부분측)이 병의 지름 방향으로 쉽게 움직이는 것을 억제할 수 있다. 내용물의 충전 시 등에 가동벽부가 상기 접속 부분을 중심으로 아래로 회동하는 것을 억제하기 쉽다. 따라서, 소위 바닥 하강이 발생하지 않도록 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접지부에서 상기 상승 주벽부와 상기 가동벽부의 상기 접속 부분에 이르는 높이가 7.5mm를 넘는 높이가 된다.

이 경우에는 가동벽부의 회동 중심이 되는 접속 부분이 접지부에서 7.5mm를 넘는 높이에 위치해 있으므로, 내용물의 충전 시 등에, 소위 바닥 하강이 더욱 발생하지 못하게 할 수 있다. 그 때문에, 안정한 접지성능을 확보할 수 있음은 물론, 예를 들어 내용물의 고온 충전에도 대응이 가능하다.

본 발명의 제2 실시형태에 따르면, 상기 가동벽부는 상기 상승 주벽부에 접속되는 외단부에서 상기 함몰 주벽부에 접속되는 내단부를 향함에 따라 점차 하측을 향해 연재한다. 상기 접지부에서 상기 가동벽부의 최하단부에 이르는 높이는 상기 접지부에서 상기 가동벽부의 상기 외단부에 이르는 높이의 35% 이상 65% 이하가 된다.

본 발명의 제2 실시형태에 관한 병에 따르면, 병 내부의 감압시, 가동벽부의 회동에 의해 함몰 주벽부가 상향 이동함으로써 감압을 흡수할 수 있다. 특히, 가동벽부는 외단부에서 내단부를 향함에 따라 점차 아래로 연재하고, 게다가 접지부에서 가동벽부의 최하단부에 이르는 높이가 접지부에서 외단부에 이르는 높이의 65%이하로 되어 외단부와 최하단부의 높낮이 차가 크게 확보되므로, 내용물의 충전 시에 상기 가동벽부를 하향 회동시키기 쉽다. 그 때문에, 병의 내부 용적을 증대시켜 충전 직후의 감압 흡수 용량을 높일 수 있다. 따라서, 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 접지부에서 상기 최하단부에 이르는 높이가 접지부에서 외단부에 이르는 높이의 35% 이상이 되어, 상기 최하단부와 접지부의 거리가 충분히 확보되므로, 내용물의 충전에 따라 가동벽부가 하측으로 회동했을 때, 이 최하단부가 접지부보다도 아래로 튀어나오지 않아, 접지면에 대한 접촉을 피하기 쉽다. 따라서, 예를 들어 고온 충전한 경우라도, 상기의 가동벽부가 튀어나오는 현상을 억제하면서 충전 작업을 확실하게 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접지부에서 상기 가동벽부의 최하단부에 이르는 높이가 3mm 이상이 된다.

이 경우에는 가동벽부의 최하단부를 접지면에서 상측으로 충분히 이간시키는 것이 가능해지며, 상기 튀어나오는 현상을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.

상기 병에 의하면, 내용물의 충전 시나 내압 상승 시 등에 바닥 하강의 발생을 억제하면서, 감압 흡수 성능을 확보할 수 있다.

상기 병에 의하면, 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 병의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 병의 바닥면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 A-A선을 따라 절단한 병의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 병의 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 병의 바닥면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 B-B선을 따라 절단한 병의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 관한 변형 예를 나타내는 병의 바닥면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 C-C선을 따라 절단한 병의 단면도이다.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시형태에 따른 병에 대해 설명한다.

(병의 구성)

제1 실시형태에 관한 병(11)은 도 1에 도시한 바와 같이, 주입부(111), 어깨부(112), 몸통부(113) 및 바닥부(114)를 구비한다. 이들 주입부(111), 어깨부(112), 몸통부(113) 및 바닥부(114)는 각각의 중심축 선을 공통 축 상에 위치시킨 상태로, 그 순서로 연이어 있다.

이하에서는 상기 공통 축을 병의 축(O)이라 하고, 병의 축(O) 방향을 따라 주입부(111) 쪽을 상측, 바닥부(114) 쪽을 하측이라 한다. 또한, 병의 축(O)과 직교하는 방향을 병의 지름 방향이라 하고, 병의 축(O)을 중심으로 주회(周回)하는 방향을 병의 둘레 방향이라 한다.

또한, 병(11)은 사출성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 프리폼(preform)이 블로우 성형되어 형성되며, 합성수지 재료로 일체로 형성된다. 또한, 주입부(111)에는 도시되지 않은 캡이 돌려 끼워진다. 더욱이, 주입부(111), 어깨부(112), 몸통부(113) 및 바닥부(114)는 각각 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형태가 원형으로 형성된다.

어깨부(112)와 몸통부(113) 사이에는 제1 환상 오목 홈(115)이 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성된다.

몸통부(113)는 원통형으로 형성됨은 물론, 어깨부(112)의 하단부 및 바닥부(114)의 후술하는 힐부(117)보다도 지름이 작게 형성된다. 또한, 이 몸통부(113)에는 병의 축(O) 방향으로 간격을 두고 복수 개의 제2 환상 오목 홈(116)이 형성된다. 도 1의 예에서는 병의 축(O) 방향으로 같은 간격을 두고 제2 환상 오목 홈(116)이 5개 형성된다. 이들 제2 환상 오목 홈(116)은 각각 몸통부(113)의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성된 홈 부이다.

바닥부(114)는 힐부(117) 및 바닥벽부(119)를 구비하는 컵 형태로 형성된다. 힐부(117)는 상단 개구부가 몸통부(113)의 하단 개구부에 접속된다. 바닥벽부(119)는 힐부(117)의 하단 개구부를 폐색하고, 또한 외주연부가 접지부(118)로 된다.

힐부(117) 중, 병의 지름 방향으로 외측에서 상기 접지부(118)에 이어지는 힐 하단부(127)는 위쪽에서 상기 힐 하단부(127)에 이어지는 상 힐부(128)보다 지름이 작게 형성된다. 또한, 그 상 힐부(128)는 어깨부(112)의 하단부와 함께 병(11)의 최대 외경부이다.

또한, 힐 하단부(127)와 상 힐부(128)의 연결 부분(129)은 상측에서 하측을 향함에 따라 점차로 지름이 축소된다. 이에 의해, 힐 하단부(127)는 상 힐부(128) 보다 지름이 작게 형성된다. 또한, 상 힐부(128)에는 예를 들어, 상기 제1 환상 오목 홈(115)과 대략 같은 깊이의 제3 환상 오목 홈(120) 복수 개가 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성된다. 도 1의 예에서는 병의 축(O) 방향으로 간격을 두고 제3 환상 오목 홈(120)이 2개 형성된다.

바닥벽부(119)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상승 주벽부(121), 환상의 가동벽부(122) 및 함몰 주벽부(123)를 구비한다. 상승 주벽부(121)는 병의 지름 방향으로 내측에서 접지부(118)에 이어져 상측을 향해 연장된다. 환상의 가동벽부(122)는 상승 주벽부(121)의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출된다. 함몰 주벽부(123)는 병의 지름 방향으로 가동벽부(122)의 내단부에서 상측을 향해 연장된다.

가동벽부(122)는 하측을 향해 돌출 곡면 형태로 형성됨은 물론, 병의 지름 방향으로 외측에서 내측을 향함에 따라 점차 하측을 향해 연재한다. 이 가동벽부(122)와 상승 주벽부(121)는 상측을 향해 돌출 곡면부(125)를 통해 연결된다. 그래서, 가동벽부(122)는 함몰 주벽부(123)를 상향 이동시키도록, 상기 곡면부(상승 주벽부(121)와의 접속 부분)(125)를 중심으로 자유자재로 회동하게 형성된다.

상승 주벽부(121)는 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된다. 구체적으로는 접지부(118)에서 가동벽부(122)와의 접속 부분인 상기 곡면부(125)를 향함에 따라 점차 병의 지름 방향으로 내측을 향해 경사지게 연재한다. 그때, 경사각도(θ)는 병의 축(O)에 대해 10°이하이다.

또한, 제1 실시형태에서는 접지부(118)에서 상기 곡면부(125)까지의 높이(T)가 7.5mm를 넘는 높이다. 예를 들면, 높이(T)는 7.7mm이다.

함몰 주벽부(123)는 병의 축(O)과 동축으로 설치됨은 물론, 횡단면에서 봤을 때 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대되는 원형으로 형성된다. 함몰 주벽부(123)의 상단부에는 병의 축(O)과 동축으로 배치된 원판형의 정벽(頂壁)(124)이 접속된다. 함몰 주벽부(123) 및 정벽(124)이 전체로 꼭대기가 있는 원통형을 이룬다.

이 함몰 주벽부(123)는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성되고, 상단부가 정벽(124)의 외주연부에 연재된 만곡벽부(123a)를 구비한다. 만곡벽부(123a)의 하단부는 하측을 향해 돌출 곡면부(126)를 통해 병의 지름 방향으로 가동벽부(122)의 내단부에 연재된다.

(병의 작용)

이와 같이 구성된 병(11) 내부가 감압 되면, 바닥벽부(119)의 곡면부(125)를 중심으로 가동벽부(122)가 상측을 향해 회동함으로써, 가동벽부(122)는 상측을 향해 함몰 주벽부(123)를 들어올리도록 이동한다. 즉, 감압 시에 병(11)의 바닥벽부(119)를 적극적으로 변형시킴으로써, 병(11) 내부의 압력 변화(감압)를 흡수할 수 있다. 따라서, 소정의 감압 흡수 성능을 확보할 수 있다.

그런데, 제1 실시형태의 병(11)에서는 상승 주벽부(121)가 곡면부(125)를 향함에 따라 병의 지름 방향으로 내측으로 경사진다. 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)는 병의 축(O)에 대해 10도 이하이고, 수직 상승에 가까운 상태로 형성된다. 그 때문에, 상승 주벽부(121)의 상단부측(곡면부(125)측)이 병의 지름 방향으로 쉽게 움직이는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 내용물의 충전 시나 내압 상승 시에, 가동벽부(122)가 곡면부(125)를 중심으로 하측으로 회동하는 것을 억제하기 쉽다. 즉, 상승 주벽부(121)가 병의 지름 방향으로 내측으로 쓰러지도록 변형하는 것이 억제되고, 이에 의해 소위 바닥 하강을 발생하지 못하게 할 수 있다.

게다가, 가동벽부(122)의 회동 중심이 되는 곡면부(125)는 접지부(118)에서 7.7mm 상측에 위치하는 높이로 설치된다. 그 때문에, 가동벽부(122)가 다소 하측으로 회동했다고 해도, 바닥 하강의 발생을 쉽게 방지한다. 따라서, 안정한 접지 성능을 확보할 수 있음은 물론, 예를 들어 내용물의 고온 충전(예를 들면, 80∼100℃, 바람직하게는 85∼93℃)에도 대응할 수 있다.

또한, 제1 실시형태의 병(11)은 내용량이 1리터 이하, 접지 지름이 85mm 이하인 병에 바람직하다. 도 3의 예에서는 접지 지름이 70mm, 접지부(118)에서 곡면부(125)의 높이(T)가 7.7mm인 병이다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변경이 가능하다.

예를 들면, 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)는 10도 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)는 3도 이하이다.

또한, 가동벽부(122)를 병의 지름 방향을 따라 평행하게 돌출시키거나, 상측으로 경사지게 하는 등 적절히 변경할 수 있다. 또한, 가동벽부(122)를 평면 형태 또는 상측을 향해 움푹 들어간 오목 곡면 형태로 형성하는 등 적절히 변경할 수도 있다.

또한, 가동벽부(122)를 곡면부(125)에서 병의 지름 방향으로 내측을 향함에 따라 점차 하측을 향해 연장되는 외측벽부, 및 이 외측벽부와 함몰 주벽부를 접속하고, 또한 상측을 향해 움푹 들어간 오목 곡면 형태로 형성된 내측벽부로 구성할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 예를 들어 내용물의 충전 시에, 가동벽부(122)의 내측벽부가 하측에 도달하지 못하므로, 소위 바닥 하강의 발생을 효과적으로 억제하기 쉽다.

또한, 상기 제1 실시형태에서는 어깨부(112), 몸통부(113) 및 바닥부(114)가 각각 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형상을 원형으로 했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 횡단면 형상을 다각형으로 하는 등 적절히 변경할 수 있다.

또한, 병(11)을 형성하는 합성수지 재료는 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 비결정성 폴리에스테르 등, 또는 이들의 블렌드재 등으로 적절히 변경시킬 수도 있다. 또한, 병(11)은 단층 구조체에 한정되지 않고, 중간층을 갖는 적층 구조체로 할 수도 있다. 또한, 중간층으로는 예를 들면, 가스 차단성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층, 재생재로 이루어지는 층, 또는 산소 흡수성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

(실시예)

다음에는 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ) 차이에 따라, 내용물의 충전 시에 상기 상승 주벽부(121)의 상단부가 병의 지름 방향으로 어떻게 변화하는지를 시험(해석)한 실시예에 대해 설명한다.

본 시험에서는 실시예로서 하기 4 패턴의 시험을 했다. 또한, 실시예의 비교예로서 하기 4 패턴의 시험을 했다. 즉, 합계 8 패턴에 대해 각각 시험을 하였다. 또한, 본 시험의 접지면에서 곡면부(125) 최상부에 이르는 높이(빈 병일 때)는 7.7mm이다.

실시예에서는 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)로서, 1.5도, 3도, 4.5도, 9도의 4 패턴을 채용했다. 이에 대하여, 비교예에서는 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)로서, 12도, 15도, 20도, 30도의 4 패턴을 채용했다.

그래서, 상기 합계 8 패턴의 상승 주벽부(121)를 구비하는 병(11) 안에, 내용물의 충전을 상정하여 소정의 내압(0.5kg/cm²(49KPa))을 가했다.

그러자, 병(11)이 모두 가동벽부(122)가 곡면부(125)를 중심으로 하측으로 회동하고, 또한 상승 주벽부(121)의 상단부가 병의 지름 방향으로 내측을 향해 쓰러지도록 변형되었다. 즉, 어느 경우라도, 상승 주벽부(121)는 경사각도(θ)가 증대하도록 변형되었다.

구체적으로는 실시예의 4 패턴에서, 경사각도(θ)가 1.5도인 경우에는 4.7도(변화량 3.2도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 3도인 경우에는 6.2도(변화량 3.2도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 4.5도인 경우에는 7.8도(변화량 3.3도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 9도인 경우에는 12.3도(변화량 3.3도)로 증대했다.

이에 대하여, 비교예의 4 패턴에서, 경사각도(θ)가 12도인 경우에는 15.4도(변화량 3.4도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 15도인 경우에는 18.5도(변화량 3.5도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 20도인 경우에는 23.7도(변화량 3.7도)로 증대했다. 경사각도(θ)가 30도인 경우에는 34도(변화량 4도)로 증대했다.

이들 결과로부터, 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)가 클수록, 내용물의 충전 시에, 그의 상단부가 병의 지름 방향으로 내측으로 쓰러지도록 이동하기 쉬워지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 가동벽부(122)의 일부가 접지부(118)에 대해 접근하기 쉬워지는 점, 즉 바닥 하강이 쉽게 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

그러나, 상기 실시예의 4 패턴의 어느 경우도 바닥 하강이 발생하지 않는 것을 확실하게 확인할 수 있었다. 따라서, 상승 주벽부(121)의 경사각도(θ)를 병의 축(O)에 대해 10도 이하로 함으로써, 바닥 하강의 발생을 억제할 수 있음을 실제로 확인할 수 있었다.

다음에, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시형태에 관한 병에 대해 설명한다.

제2 실시형태에 관한 병(21)은 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 주입부(211), 어깨부(212), 몸통부(213), 및 바닥부(214)를 구비한다. 주입부(211), 어깨부(212), 몸통부(213), 및 바닥부(214)는 각각의 중심축 선을 공통 축 상에 위치한 상태로 이 순서대로 연재해 있다.

이하에서는 상기 공통 축을 병의 축(O)이라 하고, 병의 축(O) 방향을 따라 주입부(211) 쪽을 상측, 바닥부(214) 쪽을 하측이라 한다. 또한, 병의 축(O)과 직교하는 방향을 병의 지름 방향이라 하고, 병의 축(O) 주위를 주회(周回)하는 방향을 병의 둘레 방향이라 한다.

또한, 병(21)은 사출 성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 프리폼(preform)이 블로우 성형되어 형성되며, 합성수지 재료로 일체로 형성된다. 또한, 주입부(211)에는 도시되지 않은 캡이 돌려 끼워진다. 더욱이, 주입부(211), 어깨부(212), 몸통부(213) 및 바닥부(214)는 각각 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형태가 원형으로 형성된다.

어깨부(212)와 몸통부(213)의 접속 부분에는 제1 환상 오목 홈(216)이 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성된다.

몸통부(213)는 원통형으로 형성됨은 물론, 병의 축(O) 방향으로 양단부 사이가 이들 양단부보다 지름이 작게 형성된다. 이 몸통부(213)에는 병의 축(O) 방향으로 간격을 두고 복수 개의 제2 환상 오목 홈(215)이 형성된다. 도 4의 예에서는 병의 축(O) 방향으로 같은 간격을 두고 제2 환상 오목 홈(215)이 4개 형성된다. 제2 환상 오목 홈(215)은 각각 몸통부(213)의 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된 홈 부이다.

몸통부(213)와 바닥부(214)의 접속 부분에는 제3 환상 오목 홈(220)이 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성된다.

바닥부(214)는 상단 개구부가 몸통부(213)의 하단 개구부에 접속된 힐부(217)와, 힐부(217)의 하단 개구부를 폐색하며, 또한 외주연부가 접지부(218)로 된 바닥벽부(219)를 구비하는 컵 형태로 형성된다.

힐부(217) 중, 병의 지름 방향으로 외측에서 상기 접지부(218)에 이어지는 힐 하단부(227)는 이 힐 하단부(227)에 상측에서 이어지는 상 힐부(228)보다 지름이 작게 형성된다.

또한, 상 힐부(228)는 병의 축(O) 방향으로 몸통부(213)의 양단부와 함께 병(21)의 최대 외경부이다.

또한, 힐 하단부(227)와 상 힐부(228)의 연결 부분(229)은 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 축소되어, 힐 하단부(227)가 상 힐부(228)보다 지름이 작게 형성된다. 또한, 상 힐부(228)에는 제3 환상 오목 홈(220)과 대략 동일한 깊이의 제4 환상 오목 홈(231)이 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된다.

바닥벽부(219)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상승 주벽부(221), 환상의 가동벽부(222), 및 함몰 주벽부(223)를 구비한다. 상승 주벽부(221)는 병의 지름 방향으로 내측에서 접지부(218)에 이어져 상측을 향해 연장된다. 환상의 가동벽부(222)는 상승 주벽부(221)의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출된다. 함몰 주벽부(223)는 병의 지름 방향으로 내측에서 가동벽부(222)에 이어져 상측을 향해 연장된다.

접지부(218)는 접지면(G)에 대해 예를 들어, 환상으로 선 접촉한다. 상승 주벽부(221)는 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된다.

가동벽부(222)는 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨은 물론, 상승 주벽부(221)에 접속되는 외단부에서 함몰 주벽부(223)에 접속되는 내단부를 향함에 따라 점점 하측을 향해 연재한다.

또한, 제2 실시형태에서는 가동벽부(222)와 상승 주벽부(221)가 상측을 향해 돌출 곡면부(225)를 통해 연결됨은 물론, 가동벽부(222)와 함몰 주벽부(223)가 하측을 향해 돌출 곡면부(226)를 통해 연결된다. 또한, 상기 곡면부(225)가 가동벽부(222)의 외단부이다. 상기 곡면부(226)가 가동벽부(222)의 내단부이며, 또한 최하단부이다.

그래서, 가동벽부(222)는 함몰 주벽부(223)를 상향 이동시키도록 외단부인 상기 곡면부(225)를 중심으로 자유자재로 회동하게 형성된다.

또한, 가동벽부(222)의 외단부인 곡면부(225)와 내단부인 곡면부(226)는 함께 접지면(G)에서 떨어져 있다. 이때, 접지부(218)에서 내단부인 곡면부(226)까지의 높이(H1)는 3mm 이상이다. 또한, 높이(H1)는 접지부(218)에서 외단부인 곡면부(225)에 이르는 높이(H2)의 35% 이상 65% 이하이다.

함몰 주벽부(223)는 병의 축(O)과 동축으로 설치됨은 물론, 상측에서 하측을 향함에 따라 점점 지름이 확대되면서 다단으로 형성된다. 함몰 주벽부(223)의 상단부에는 병의 축(O)과 동축으로 배치된 원판상의 정벽(224)이 접속된다. 함몰 주벽부(223) 및 정벽(224)이 전체로 꼭대기가 있는 원통형을 이룬다.

제2 실시형태의 함몰 주벽부(223)는 하단 원통부(223a), 상단 원통부(223b) 및 단부(223c)를 구비하며, 2단 원통형으로 형성된다. 하단 원통부(223a)는 병의 지름 방향으로 가동벽부(222)의 내단부에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된다. 상단 원통부(223b)는 상단부가 상기 정벽(224)의 외주연부에 연재하며, 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대됨은 물론, 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된다. 단부(223c)는 하단 원통부(223a)와 상단 원통부(223b)를 연결한다.

하단 원통부(223a)는 횡단면에서 봤을 때 원형으로 형성되고, 상기 곡면부(226)를 통해 가동벽부(222)에 연결된다. 상단 원통부(223b)에는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 튀어나온 돌출부(223d)가 형성된다. 돌출부(223d)는 상단 원통부(223b)의 상단부를 제외하고 병의 축(O) 방향으로 거의 전 길이에 걸쳐 형성된다. 돌출부(223d)는 도 5에 도시한 바와 같이, 병의 둘레 방향으로 복수 개가 연이어 형성된다.

또한, 도 5의 예에서는 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(223d)들이 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된다.

상단 원통부(223b)의 횡단면 형태는 돌출부(223d)가 형성됨으로써, 하측에서 상측을 향함에 따라 다각형에서 원형으로 변형된다. 상단 원통부(223b)의 상단부를 횡단면에서 본 형태는 원형으로 형성된다. 상단 원통부(223b) 중, 횡단면 형태가 다각형인 부분에서는 돌출부(223d)가 다각형의 변부(邊部)이다. 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(223d) 간에 위치하는 사이 부분(223e)이 다각형의 각부(角部)이다.

또한, 도 5의 예에서는 다각형이 대략 정삼각형인 경우를 예로 들었지만, 이 경우에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 구성된 병(21) 내부가 감압 되면, 곡면부(225)를 중심으로 가동벽부(222)가 상측을 향해 회동함으로써, 가동벽부(222)는 상측을 향해 함몰 주벽부(223)를 들어올리도록 이동한다. 즉, 감압 시에 병(21)의 바닥벽부(219)를 적극적으로 변형시킴으로써, 병(21) 내부의 압력 변화(감압)를 흡수할 수 있다.

특히, 가동벽부(222)는 외단부인 곡면부(225)에서 내단부인 곡면부(226)를 향함에 따라 점차 하측으로 연재한다. 게다가, 접지부(218)에서 내단부인 곡면부(226)까지의 높이(H1)가 접지부(218)에서 외단부인 곡면부(225)에 이르는 높이(H2)의 65% 이하로 되어 높낮이 차가 크게 확보되므로, 내용물의 충전 시에 가동벽부(222)를 하측을 향해 회동시키기 쉽다. 그 때문에, 병(21)의 내부 용적을 증대시켜 충전 직후의 감압 흡수량을 높일 수 있다. 따라서, 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

게다가, 상기 높이(H1)가 상기 높이(H2)의 35% 이상이 되어, 가동벽부(222)의 내단부인 곡면부(226)와 접지부(218)의 거리가 충분히 확보된다. 그 때문에, 내용물의 충전에 따라 가동벽부(222)가 하측으로 회동했을 때에, 곡면부(226)가 접지부(218)보다도 하측으로 튀어나오지 않아, 접지면(G)에 대한 접촉을 피하기 쉽다. 따라서, 고온 충전한 경우라도 곡면부(226)의 상기 튀어나오는 현상을 억제하면서 충전 작업을 확실하게 할 수 있다.

또한, 가동벽부(222)의 내단부인 곡면부(226)가 접지부(218)에서 상측으로 3mm 이상 떨어져 있으므로, 곡면부(226)를 접지면(G)에서 상측으로 충분히 떨어지게 하는 것이 가능해진다. 그로 인해, 상기 튀어나오는 현상을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시형태에서는 가동벽부(222)의 내단부인 곡면부(226)가 상기 가동벽부(222)에서 접지면(G)에 더욱 가까운 최하단부인 경우를 예로 들었다. 그러나, 가동벽부(222)의 형태에 따라서는 병의 지름 방향으로 대략 중간 부분이 최하단부로 되는 경우도 생각할 수 있다. 이러한 경우에는 그 최하단부까지의 높이가 상기 H1이 된다.

또한, 제2 실시형태의 병(21)은 내용량이 1리터 이하, 접지 지름이 85mm 이하이며, 또한 80℃ 이상(상세하게는 80℃ 내지 95℃의 온도 범위, 보다 구체적으로는 87℃ 정도의 충전 온도)에서 내용물의 충전 작업을 할 때에 사용되는 병에 적합하다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 제2 실시형태에서, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 가동벽부(222)에 복수개의 리브(240)를 병의 축(O)을 중심으로 방사상으로 형성할 수도 있다. 즉, 리브(240)는 각각 병의 둘레 방향을 따라 같은 간격으로 배치된다.

또한, 도 7 및 도 8의 예에서, 리브(240)는 상측을 향해 곡면 형태로 들어간 오목부(240a) 복수 개가 병의 지름 방향을 따라 단속적으로, 또한 직선상으로 연재하여 형성된다. 그리하여, 리브(240)는 병의 지름 방향을 따라 횡단면에서 봤을 때 파형으로 형성된다. 또한, 각 오목부(240a)는 각각 같은 형태, 같은 크기로 형성된다. 즉, 오목부(240a)는 병의 지름 방향을 따라 같은 간격으로 배치된다. 그래서 리브(240) 복수 개에서, 각각 병의 지름 방향을 따라 오목부(240a)가 복수 개 형성된 각 위치는 동일하다.

이와 같이, 가동벽부(222)에 리브(240) 복수 개를 형성함으로써, 가동벽부(222)의 표면적을 증가시켜 수압 면적을 늘릴 수 있으므로, 병(21) 내부의 압력 변화에 더욱 신속하게 대응하여 가동벽부(222)를 변형시킬 수 있다.

또한, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상승 주벽부(221)에 전체 둘레에 걸쳐 요철부(241)를 형성할 수도 있다. 또한, 요철부(241)는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된 돌기부(241a)가 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 개 설치됨으로써 구성된다.

이와 같이, 요철부(241)를 형성함으로써, 예를 들면 상승 주벽부(221)에 입사하는 빛이 요철부(241)에 의해 난반사되거나, 또는 병(21) 안의 내용물이 요철부(241) 안에도 채워져, 내용물이 충전된 병(21)의 바닥부(214)를 봤을 때 위화감을 느끼지 못한다.

또한, 상기 제2 실시형태에서, 상승 주벽부(221)는 예를 들어, 병의 축(O) 방향을 따라 평행하게 연재시키는 등 적절히 변경할 수도 있다. 또한, 가동벽부(222)는 예를 들어, 평면 형태 또는 상측을 향해 들어간 오목 곡면 형태로 형성하는 등 적절히 변경할 수도 있다.

또한, 상기 제2 실시형태에서는 상단 원통부(223b)를 하측을 향해 돌출 곡면 형태로 형성했지만, 이 형태로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제2 실시형태에서는 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(223d)들이 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 병의 둘레 방향으로 돌출부(223d) 사이에 간격을 두지 않고 배치하여, 서로 직접 연결시킬 수도 있다. 이 경우, 상단 원통부(223b) 중, 돌출부(223d)가 배치된 부분의 횡단면 형태가 원형으로 될 수도 있다. 상단 원통부(223b)의 횡단면 형태가 병의 축(O) 방향으로 전체 길이에 걸쳐 원형으로 될 수도 있다.

또한, 돌출부(223d)는 필수가 아니며, 구비하지 않을 수도 있다. 또한, 함몰 주벽부(223)는 2단 원통형으로 형성된 것으로 했지만, 3단 이상의 원통형으로 형성될 수도 있다. 또한, 함몰 주벽부(223)는 다단형으로 형성될 수도 있다.

또한, 병(21)을 형성하는 합성수지 재료는 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 비결정성 폴리에스테르 등, 또는 이들의 블렌드재 등으로 적절히 변경시킬 수도 있다. 또한, 병(21)은 단층 구조체에 한정되지 않고, 중간층을 갖는 적층 구조체로 할 수도 있다. 또한, 중간층으로는 예를 들면, 가스 차단성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층, 재생재로 이루어지는 층, 또는 산소 흡수성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

또한, 상기 제2 실시형태에서는 어깨부(212), 몸통부(213) 및 바닥부(214)가 각각 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형태를 원형으로 했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 횡단면 형태를 다각형으로 하는 등 적절히 변경할 수 있다.

(산업상의 이용 가능성)

상기 병에 의하면, 내용물의 충전 시나 내압 상승 시 등에 바닥 하강의 발생을 억제하면서, 감압 흡수 성능을 확보할 수 있다.

또한, 상기 병에 의하면, 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

O 병의 축
T 접지부에서 곡면부까지의 높이
θ 상승 주벽부의 경사각도
11, 21 병
114, 214 바닥부
118, 218 접지부
119, 219 바닥부의 바닥벽부
121, 221 상승 주벽부
122, 222 가동벽부
123, 223 함몰 주벽부
125 곡면부(가동벽부와 상승 주벽부의 접속부분)
225 곡면부(가동벽부의 외단부)
226 곡면부(가동벽부의 내단부)

Claims (4)

1. 합성수지 재료로 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로서,
   바닥부의 바닥벽부는 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 이 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내측에서 이어져 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비하고,
   상기 가동벽부는 상기 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록 상기 상승 주벽부와 접속하는 상측을 향해 돌출 곡면부를 중심으로 자유자재로 회동하게 설치되고,
   상기 상승 주벽부는 상기 접지부에서 상기 가동벽부와의 상기 돌출 곡면부를 향함에 따라 점차 병의 지름 방향으로 내측을 향해 경사지게 연재함은 물론, 그 경사각도가 병의 축에 대해 10도 이하이고,
   접지 지름이 85mm 이하이며,
   접지면에서 상기 곡면부에 이르는 높이가 7.5mm를 초과하는 것인 병.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가동벽부는 상기 상승 주벽부에 접속되는 외단부에서 상기 함몰 주벽부에 접속되는 내단부를 향함에 따라 점차 하측을 향해 연재하며,
   상기 접지면에서 상기 가동벽부의 최하단부에 이르는 높이가 상기 접지면에서 상기 가동벽부의 상기 외단부에 이르는 높이의 35% 이상 65% 이하인 병.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 접지면에서 상기 가동벽부의 최하단부에 이르는 높이가 3mm 이상인 병.
4. 삭제

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