KR102516370B1 - 음료용기 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 음료용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생분해성 플라스틱 소재를 활용하여 제작되는 음료용기에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기는, 길이방향을 따라 연장 형성되며, 내부공간에 음료가 채워지는 음료용기 본체부 및 상기 본체부 상부에 연장 형성되며, 개폐형 캡이 결합되는 캡결합부를 포함하며, 상기 본체부의 하부 내측면은 중앙 내측면보다 큰 두께를 가지면서 중심을 따라 용기 내부로 인입 형성되는 인입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

음료용기{Beverage container}

본 개시내용은 음료용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생분해성 플라스틱 소재를 활용하여 제작되는 음료용기에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 음료용기는 다양한 소재와 형상으로 이루어져 그 내부에 음료가 저장된다. 이러한 음료용기 내부에는 여러 종류의 음료가 저장될 수 있으며 최근에는 건강증진을 위하여 비타민 등이 첨가된 비타민음료에 대한 수요가 증가하고 있다. 상기 비타민음료 등을 포함한 다양한 음료를 저장하기 위한 음료용기는 작게는 요쿠르트 용기부터 시작하여 크게는 주스 용기까지 여러 종류의 용기가 존재하며, 그 소재도 플라스틱부터 유리까지 다양한 소재가 활용되고 있다.

한국 실용신안공개문헌 제20-2011-0000431호에서는, 음료용기에 관한 것으로서, 용기와, 상기 용기의 몸통부에 용기의 원주방향을 따라 형성된 하나 이상의 몸통홈과, 상기 바닥부의 저면에 형성되어 용기의 강성을 강화하는 메인홈을 포함하여 구성되어, 용기는 가볍고 강도가 우수하나 측면강도가 부족하여 용기 두께를 늘리지 않고, 용기의 측면에 홈을 형성하여 용기의 측면강도를 향상시킬 수 있으며, 상기 몸통홈은 용기의 강도를 향상시킬 뿐 아니라, 손으로 용기를 잡을 때 파지하기 쉽게 하는 기능을 가진 음료용기를 개시하고 있다.

상기 플라스틱 소재의 경우에도, 식품이나 음료용기로 사용되기 위하여 음료와의 반응을 일으키지 않아야 하며 쉽게 깨지지 않고 끓는 물에 소독이 가능한 소재 등과 같이 다양한 조건을 만족하는 플라스틱 소재가 각광받고 있다. 이러한 플라스틱 소재중에서 천연소재와 플라스틱을 결합시킨 바이오플라스틱이 환경을 지키는 신소재로써 많이 활용되고 있으며 기존 플라스틱 소재의 대체재로의 활용도 또한 높아지고 있다.

상기 바이오플라스틱이란 바이오매스를 사용하여 만든 고분자 플라스틱으로, 바이오매스 함유 비율에 따라 바이오베이스 플라스틱과 생분해성 플라스틱으로 구분할 수 있다. 상기 바이오베이스 플라스틱은 바이오매스 함량이 5~25% 정도 되어, 쉽게 썩지 않지만 옥수수나 사탕수수 등의 친환경 원료를 사용하므로 생산 과정에서 일반 플라스틱과 비교하여 이산화탄소 등의 공해 물질을 적게 배출하는 특징이 있으며, 바이오 PET, 바이오 PP, 바이오 PE 등의 이름으로 생산되고 있다. 다음으로 생분해성 플라스틱은 바이오매스 함량이 50% 이상으로 가격이 다소 비싸고 기존 플라스틱에 비해 내구성이 약하다는 문제점이 있지만 자연 환경에서 쉽게 분해된다는 특징이 있으며, 대표적으로 옥수수 전분으로 만든 PLA, PBAT, PBS 등의 소재가 존재한다.

상기 바이오매스를 사용하여 만들어진 플라스틱중에서 고내열 투명 바이오베이스 코폴리에스터(co-polyester)는 고내열성과 투명성을 가진 소재로 식물 원료를 사용하여 만든 제품으로 원유 의존도가 낮으며, 유리를 대체할 수 있을 정도의 내열도나 내구성을 가지짐으로써 운송하면서 발생되는 제품의 파손 등을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 그에 따라, 상기와 같은 바이오베이스 코폴리에스터(co-polyester) 소재를 활용하여 유아용 식기나 물병 등과 같은 다양한 음료용기에 사용되고 있다.

상기와 같은 소재를 활용하여 음료용기를 사용하여 음료를 제조하는 과정에 있어서, 음료 용기가 거치된 상태에서 핫 필링(hot filling)으로 음료가 주입되고 이후 알루미늄캡을 용기 상부에 결합되면서 실링 처리가 되어 제품이 완성된다.

상기 핫 필링이란 H.T.S.T 살균기 또는 UHT 살균기에서 용기에 주입되는 내용물 자체의 세균을 제거하기 위하여 내용물의 종류에 따라 90℃ ~ 135℃까지 살균 또는 멸균(내용물 종류에 따라 다름)하여, 충진기에서 내용물을 주입하는 개념으로 충진된 내용물의 중심 온도가 최소 85℃ 이상 기준 뜨거운 상태에서 충진하여 밀봉하는 방식을 의미한다. 따라서, 용기 내부에 충진되는 내용물의 온도에 의하여 용기 변형이 없기 위해서는 용기 자체는 최소 85℃ 이상의 내열성을 가져야 하고, 그로 인해 용기의 변형이 없이 고온으로 내용물 충진이 가능하다. 즉, 용기는 최소 85℃를 기준으로 내열성을 가져야하므로, 용기 자체에 여유를 주기 위하여 100℃ 이상의 충진에도 내열성을 가지는 용기로 개발될 필요가 있다. 또한, 용기 내부의 살균은 내용물의 온도가 최소 85℃ 이상으로 이루어지게 되면 용기내부, 즉 내용물이 닿는 부분은 자연적으로 살균이 이루어질 수 있다.

다음으로, 알루미늄캡을 음료용기 상부에 거치시킨 상태에서 180~200kpa 정도의 압력을 가하여, 캡을 음료용기 입구부에 밀봉하게 된다. 그러나 상기와 같은 캡 결합 과정에서 캡이 음료용기를 향해 가해주는 압력에 의해 용기 자체가 변형되거나 깨지는 등 불량률이 다소 발생하게 된다. 상기 문제점을 해소하기 위하여, 용기 자체의 두께나 무게, 형상을 변경함으로써 상기 가해주는 압력에서도 버틸 수 있는 음료용기가 필요하게 되었다.

1. 한국 실용신안공개문헌 제20-2011-0000431호(2011.01.14)

바이오매스 플라스틱 소재를 활용하여 제조되는 음료 용기에 상부캡이 결합되는 과정에서 파손되지 않도록 이루어지는 음료용기를 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기는, 길이방향을 따라 연장 형성되며, 내부공간에 음료가 채워지는 음료용기 본체부 및 상기 본체부 상부에 연장 형성되며, 개폐형 캡이 결합되는 캡결합부를 포함하며, 상기 본체부의 하부 내측면은 중앙 내측면보다 큰 두께를 가지면서 중심을 따라 용기 내부로 인입 형성되는 인입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부 하부면은 상부를 향해 인입 형성되는 굴곡부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부의 하부 외측면은 용기 중심으로 향해 경사지는 경사부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부의 상부 외측면은 중앙 외측면보다 큰 두께를 가지며, 상기 캡결합부를 향할수록 두꺼워지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부 상부와 캡결합부 사이에는 용기 중앙을 향해 인입 형성되는 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 오목부에서 캡결합부까지 형성되는 곡률은, 상기 오목부에서 용기 중앙까지 형성되는 곡률보다 더 큰것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 의하면, 음료용기의 형상을 특정함으로써 캡결합부에 캡이 결합되면서 변형이나 파손이 발생하지 않는다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 음료용기의 하부 내측면 두께를 두껍게 형성하면서 캡 밀봉시에도 본체부가 찌그러지지 않고 본 형상을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기의 사시도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기의 단면도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기의 하부 내측면의 상세도.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기에 있어서, 오목부의 상세도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 음료용기의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기의 사시도를 도시하고, 도 2는 단면도를, 도 3은 하부 내측면의 상세도를 나타낸다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 음료용기는, 길이방향을 따라 연장 형성되며, 내부공간에 음료가 채워지는 음료용기 본체부(10) 및 상기 본체부(10) 상부에 연장 형성되며, 개폐형 캡이 결합되는 캡결합부(20)를 포함하며, 상기 본체부(10)의 하부 내측면은 중앙 내측면보다 큰 두께를 가지면서 중심을 따라 용기 내부로 인입 형성되는 인입부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

우선, 상기 음료용기 본체부(10) 및 캡결합부(20)는 일체로 이루어질 수 있으며, 그 소재는 바이오베이스 코폴레에스터 소재로 이루어짐이 바람직하다. 상기 코폴리에스터 소재는 고내열성과 투명성을 가지며, 식물 원료를 사용하여 제조됨으로써 친환경적인 신소재로 사용된다. 특히, 유리를 대체할 수 있는 내열성 및 내구성을 가져 파손이나 변형 발생비율이 낮아 많이 사용되고 있는 소재이다.

상기와 같은 코폴리에스터로 이루어지는 음료용기에 있어서, 길이방향을 따라 연장 형성되며 내부에 소정의 공간이 형성되어 다양한 음료가 저장되는 본체부(10) 및 상기 본체부(10) 상부에 형성되며 용기를 개폐할 수 있는 개폐형 캡이 밀봉 결합될 수 있도록 캡결합부(20)를 포함할 수 있다. 상기 본체부(10)는 약 30g의 무게를 가질 수 있으며, 작게는 28g에서 32g 사이로 이루어짐이 바람직하다. 상기와 같은 음료용기에 핫 필링으로 음료가 주입된 이후 알루미늄 등으로 이루어지는 개폐형 캡을 음료용기 상부에 거치시킨 상태에서 180~200kpa 정도의 압력을 가하여, 캡을 캡결합부(20)에 결합한다. 여기서 상기 본체부(10)는 최소 85℃를 기준으로 내열성을 가져야하므로, 용기 자체에 여유를 주기 위하여 100℃ 이상의 충진에도 내열성을 가지는 용기로 이루어짐이 바람직하고, 그에 따라 고온에서 내열성을 가지면서 용기 내부의 내용물이 닿는 부분에서 자연적으로 살균이 이루어지게 된다. 또한, 상기 압력으로 캡을 캡결합부(20)에 가압하는 과정에서 본체부(10), 특히 본체부(10)의 하부영역에 큰 힘이 가해져 변형이나 파손이 일어날 수 있어 이를 방지하기 위하여 상기 인입부(30)가 추가적으로 형성된다. 상기 인입부(30)는 본체부(10)의 하부 내측면에 형성되며, 그 두께가 본체부(10) 중앙 내측면보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 두께의 차이에 의하여 캡결합부(20)에 캡을 180~200kpa의 압력으로 가압하더라도 변형되지 않도록 이루어진다. 또한, 상기 인입부(30)는 본체부(10) 하부 내측면에서 두껍게 형성되면서 하부로 연장되어 중심을 따라 용기 내부로 인입 형성될 수 있다. 상기와 같은 인입부(30)는 상부 캡결합부(20)에서 하부를 향해 수직방향으로 압력이 가해지더라도 내측면의 형상만으로 압력을 견딜 수 있는 용기형상을 구현할 수 있게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10) 하부면은 상부를 향해 인입 형성되는 굴곡부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 굴곡부(40)는 용기 하부면 전체가 지면과 접하여 거치된 상태에서 캡이 결합되거나, 이후 용기가 거치된 상태에서 쉽게 쓰러지는 것을 방지하기 위하여, 용기 하부면의 중앙부가 상부를 향해 인입 형성되는 굴곡부(40)가 형성될 수 있다. 상기 굴곡부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 용기 하부면의 외측면에서 내부를 향해 소정의 곡률을 가지며 상부로 인입되며 중앙부는 지면과 평행한 형상을 가지도록 이루어져 하부면의 형상에 의하여 음료용기를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10)의 하부 외측면은 용기 중심으로 향해 경사지는 경사부(50)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 경사부(50)는 용기 하부에서 중심방향으로 경사지는 형상을 가질 수 있다. 상기 경사부(50)는 지면으로부터 60° 이상의 경사각을 가지도록 이루어지고, 전술한 인입부(30)와 함께 용기의 하부를 안정적으로 지지할 수 있도록 도와준다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10)의 상부 외측면은 중앙 외측면보다 큰 두께를 가지며, 상기 캡결합부(20)를 향할수록 두꺼워지는 것을 특징으로 한다.

상기 본체부(10)는 하부뿐만 아니라 상부 두께또한 특정한 범위로 설정하여 캡이 결합되는 과정에서 변형이 일어나지 않도록 이루어질 수 있다. 상기 본체부(10)의 상부 외측면은 중앙 외측면보다 큰 두께를 가지도록 하여 캡결합부(20)에 수직방향으로 외압이 가해지는 경우 본체부(10) 상부에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상기 본체부(10)의 상부 외측면이 캡결합부(20)를 향할수록 두꺼워져 실제 캡결합부(20)와 본체부(10) 상부의 경계상에서는 상대적으로 두꺼운 두께를 가지게 됨으로써 용기변형을 막을 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10) 상부와 캡결합부(20) 사이에는 용기 중앙을 향해 인입 형성되는 오목부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오목부(60)는 용기의 목부분에 해당하는 캡결합부(20)와 본체부(10) 사이를 오목하게 형성하여 심미적 효과를 줄 수 있으며, 소비자가 휴대할 경우 그립감을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 오목부(60)에 의하여 오목부(60)와 캡결합부(20)가 직선형이 아닌 곡선형으로 연결되어 보다 안정적으로 캡결합부(20)를 지지하고 캡의 결합시 가해지는 압력을 견딜 수 있게 된다.
또한, 상기 오목부(60)의 두께 폭은 곡률의 중앙부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(c)이 최소가 되고, 상기 오목부(60) 곡률의 상부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(a)은 최대가 되며, 상기 오목부(60) 곡률의 하부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(b)은 상기 최대폭(a)와 최소폭(c) 사이의 범위 내(c<b<a)인 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 오목부(60)에서 캡결합부(20)까지 형성되는 곡률은, 상기 오목부(60)에서 용기 중앙까지 형성되는 곡률보다 더 큰것을 특징으로 한다.

상기 오목부(60)에서 캡결합부(20)까지 연장되면서 형성되는 곡면의 곡률은 상기 오목부(60)에서 용기 중앙까지 연장되는 외측면의 곡률보다 더 크게 이루어질 수 있다. 상기 곡률의 차이는, 전술한 바와 같이, 캡이 결합되면서 가해지는 압력으로부터 본체부(10)가 캡결합부(20)를 안정적으로 지지하고 캡의 상부가 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체부
20 : 캡결합부
30 : 인입부
40 : 굴곡부
50 : 경사면
60 : 오목부

Claims (6)

1. 길이방향을 따라 연장 형성되며, 내부공간에 음료가 채워지는 음료용기 본체부 및 상기 본체부 상부에 연장 형성되며, 개폐형 캡이 결합되는 캡결합부를 포함하며,
   상기 본체부의 하부 내측면은 중앙 내측면보다 큰 두께를 가지면서 중심을 따라 용기 내부로 인입 형성되는 인입부를 포함하고,
   상기 본체부의 상부 외측면은 중앙 외측면보다 큰 두께를 가지며, 상기 캡결합부를 향할수록 두꺼워지되,
   상기 본체부 상부와 캡결합부 사이에는 용기 중앙을 향해 인입 형성되고, 외측면이 곡면으로 이루어진 오목부를 더 포함하며,
   상기 본체부 하부면은 상부를 향해 인입 형성되는 굴곡부를 더 포함하고,
   상기 본체부의 하부 외측면은 용기 중심으로 향해 경사지는 경사부를 형성하며,
   상기 오목부와 상기 캡결합부가 직선형이 아닌 곡선형으로 연결되되,
   상기 오목부의 두께 폭은 곡률의 중앙부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(c)이 최소가 되고,
   상기 오목부 곡률의 상부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(a)은 최대가 되며,
   상기 오목부 곡률의 하부와 이에 수평 대응되는 용기 내측면 사이의 폭(b)은 상기 최대폭(a)와 최소폭(c) 사이의 범위 내(c<b<a)로 이루어지고,
   상기 오목부에서 캡결합부까지 형성되는 곡률은, 상기 오목부에서 용기 중앙까지 형성되는 곡률보다 더 크게 이루어지고,
   바이오베이스 코폴리에스터(co-polyester)로 형성되는 것을 특징으로 하는 음료용기.
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