KR102733626B1 - 내용물의 배출 및 밀폐기능이 우수한 용기 캡 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용기의 개구부를 개폐하는 가요성 실리콘밸브를 구비하여 각종 용기의 병목에 나사 결합되는 용기 캡에 관한 발명으로서, 용기의 내부 압력 증가가 없는 상태에서는 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 지지링(153)의 안내부(153)에 의해 형성되는 공간에 위치되어 개폐편(213)이 원형으로 유지됨에 의해 내용물의 유출이 방지되고, 용기의 내부 압력이 증가하면 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)가 상기 안내부(153)의 안내를 받으면서 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 용기 개구부로 이동하면서 상기 개폐편(213)이 탄성 변형되면서 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)는 이동판(210)이 최대 하강위치로 이동되는 도중에 쉽게 변형되지 않고 개폐편(213)의 변형이 최소화되도록 함과 동시에, 상기 이동판(210)의 중앙에 형성된 개폐편(213)이 열리는 경우에도 토출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 내용물이 묻지 않도록 하기 위해, 상기 이동판(210)을 구성함에 있어서 그 중심부에서 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 구성하고, 용기 내부방향으로 완만하게 오목한 반구형으로 구성된다.
특히, 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)는 이동판(210)이 최대 하강위치로 이동되는 도중에 쉽게 변형되지 않고 개폐편(213)의 변형이 최소화되도록 함과 동시에, 상기 이동판(210)의 중앙에 형성된 개폐편(213)이 열리는 경우에도 토출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 내용물이 묻지 않도록 하기 위해, 상기 이동판(210)을 구성함에 있어서 그 중심부에서 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 구성하고, 용기 내부방향으로 완만하게 오목한 반구형으로 구성된다.
Description
본 발명은 용기의 개구부를 개폐하는 가요성 실리콘밸브를 구비하여 각종 용기의 병목에 나사 결합되는 용기 캡에 관한 발명으로서, 용기에 수납된 내용물 예를 들어, 각종 주스나 생수 등의 음료, 케첩이나 마요네즈, 간장 등 식품을 간편하게 배출시키면서도 밀폐가 쉽고 용이하도록 한 용기 캡에 관한 것이다.
일반적인 형태의 합성수지로 된 스크류식 뚜껑은 병목의 상단에 닿아 지지되는 밀봉시트를 내장하고 있다.
이러한 합성수지로 된 스크류식 뚜껑은 밀봉시트가 고무 종류의 부드러운 재질로 이루어진 것이며, 이는 부착되거나 삽입되는 방식으로 고정되어 있다. 그러나 이러한 뚜껑은 밀봉시트를 조립하기 위하여 작업공정이 추가되며, 그 결과 생산성이 저하되고 고정상태가 불안정하여 정 위치에 있지 못하고 밀봉상태가 불량하게 되어서 밀폐력이 저하되며, 이러한 밀봉시트는 재생하여 사용하기 어려우므로 환경오염을 발생시키는 문제점이 있다.
그리고, 각종 기름(예를 들어, 참기름이나 식용유) 또는 꿀 등의 점액성 액체를 보관하는 용기의 경우, 내용물을 배출시킬 때 유출 구멍을 통해서 흘러나오는 점액성 액체가 희망하는 때에 배출이 깨끗이 차단되지 않고, 길게 늘어지면서 계속적으로 흐르게 됨으로써 용기의 외부를 타고 흘러내려서 불필요한 낭비를 초래하고, 용기가 끈적끈적해지면서 사용자에게 혐오감을 느끼게 한다.
용기 캡에 관한 다양한 선행문헌들이 존재한다.
그 중에서 한국 등록실용신안 제20-0201671호(이하 '종래기술1'이라 한다)에 개시된 용기 캡은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 용기의 개구부에 나사결합되는 하부캡(3)의 내주연에 개폐밸브를 삽입 고정시킬 수 있도록 역방향의 걸림턱(7)을 구비하는 고정홈(6)을 형성하고, 상기한 하부캡(3)의 상부를 보호하는 상부캡(4)의 내주연에 하부캡(3)의 개구부를 실링하는 밀폐부재(8)를 형성하며, 상기한 하부캡(3)의 내주연 고정홈(6)에 포장용기에 저장된 내용물을 단속하도록 개폐밸브(5)를 삽입 고정함과 아울러, 상기한 개폐밸브는 하부캡의 내주연 고정홈에 삽입되어서 고정홈의 상단 걸림턱에 걸어 고정되는 실리콘밸브(10)와, 상기한 실리콘밸브(10)를 수납하여 상기 실리콘밸브를 상기 고정홈에 고정시키는 밸브하우징(11)으로 구성되어 있다.
종래기술1에 따른 용기 캡은, 용기(1)의 하부캡(3) 상에서 상부캡(4)을 젖힌 다음 사용자가 용기(1)의 몸통 외주연을 누르면 하부캡(3)의 내주연에 구성된 실리콘밸브(10)의 절개 부위가 개방되면서 용기(1)에 저장된 내용물을 배출시킬 수 있고, 사용자가 용기(1)의 몸통 외주연을 누르는 외력을 제거하면 하부캡(3)의 내주연에 구성된 실리콘밸브(10)의 절개부위가 복원력에 의해 닫히면서 개구부를 폐쇄시키게 된다. 이러한 작동에 의해 액체나 케첩, 마요네즈 등과 같이 겔 상태 식품들도 용이하게 인출할 수 있고, 용기를 누르는 외력을 제거하면 실리콘밸브(10)의 절개부위가 복원력에 의해 닫히므로 내용물의 배출을 간단히 차단시킬 수 있다.
그러나, 이와 같이 구성되는 종래기술1은 용기 캡의 높이가 커지게 되므로, 사용의 불편함과 보관 공간의 제약 등이 뒤따를 뿐만 아니라, 용기 캡의 제조 원료 소모량을 증가시키므로 원가 상승의 요인이 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 밀폐력을 향상시키고, 용기에 외력을 가해 용기 내부의 압력을 증가시키면 내용물이 용이하게 배출되고 이와 반대로 용기에 가해지는 외력을 제거했을 때에는 실리콘밸브의 개폐편이 신속하게 밀폐되는 용기 캡을 제안하는 것을 목적으로 한다.
특히 본 발명에 따른 용기 캡은, 실리콘밸브의 개폐편의 탄성 복원력을 증대시킴으로써, 각종 오일류 또는 꿀 등의 점액성 액체인 내용물에 대해서도 배출 중지 시에 깨끗이 차단되도록 하여 사용상 편의성 향상은 물론 재료 낭비를 막고 위생적인 보관환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더 나아가, 본 발명에 따른 용기 캡은, 내용물이 실리콘밸브(200)를 통해 배출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 묻지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 용기 캡은, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 내용물이 실리콘밸브(200)를 통해 배출되지 않도록 하는 밀폐성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 용기 캡은,
용기(1)의 병목 외주면에 나사결합되는 몸체부(131)와, 상기 용기 내부의 내용물이 유출되는 원형(圓形)의 개구부(132)를 구비한 하부캡(130)과;
상기 하부캡(130)의 외주연에 접힘 가능하게 결합되며, 상기 하부캡(130)의 개구부를 개폐하는 상부캡(140)과;
상기 하부캡의 개구부(132) 내에 구비되어 용기를 누르는 외력에 의해 형성되는 용기 내부압력 변화에 따라 승강하는 이동판(210)과, 상기 이동판(210)의 외주면에는 상기 하부캡의 개구부(132) 내에서 개구저면(132a)에 고정되는 고정부(220)를 구비하며, 중앙에는 절개부(211)가 형성되어 용기를 누르는 외력이 없는 경우에는 용기 내부의 내용물 유출을 차단하고 용기를 누르는 외력이 가해지면 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되도록 하는 개폐편(213)을 구비한 실리콘밸브(200)와;
상기 하부캡(130) 내부에는 용기 내측으로 연장되어 구비되는 환형의 지지링체결부(135)가 구비되고, 상기 지지링체결부(135) 내주면에는 삽입홈(137)이 형성되며;
외주면에 환형의 걸림돌기(155)를 가지며, 상기 걸림돌기(155)가 끼워져서 상기 고정부(220)를 개구저면(132a)에 밀착시켜 고정하는 지지링(150);을 포함하여 이루어지는 용기 캡에 있어서,
상기 실리콘밸브(200)는 상기 고정부(220)에서 용기의 개구 중심부로 향하는 연장부(221)와, 상기 연장부(221)에서 용기 내부방향으로 꺾이면서 이어지는 변형부(223)를 구비하며, 상기 변형부(223)의 끝단에 상기 이동판(210)이 일체로 연결되어 이루어지며,
상기 지지링(150)은 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)의 외주연을 감싸면서 용기 내부로 연장된 원통형상의 안내부(153)를 구비하여, 상기 안내부(153)에 의해 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)를 보호함과 동시에 승강하는 상기 이동판(210)의 상승 또는 하강을 안정적으로 가이드함으로써,
용기의 내부 압력 증가가 없는 상태에서는 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 상기 지지링(153)의 안내부(153)에 의해 형성되는 공간에 위치되어 상기 개폐편(213)이 원형으로 유지됨에 의해 내용물의 유출이 방지되고, 용기의 내부 압력이 증가하면 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)가 상기 안내부(153)의 안내를 받으면서 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 용기 개구부로 이동하면서 상기 개폐편(213)이 탄성 변형되면서 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)는, 상기 개구저면(132a)에서부터 개구끝단(132c)까지의 높이(d2) 이상의 길이(d1)를 갖도록 구성함으로써, 용기 내부의 압력 증가로 내용물이 배출될 때, 상기 실리콘밸브(200)의 개폐편(213)이 하부캡(130)의 개구끝단(132c)과 동일한 위치이거나 또는 하부캡(130)의 개구끝단(132c)보다 더 노출되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)의 두께가 상기 변형부(223) 두께와 같거나 상기 변형부(223) 두께보더 더 두껍게 구성함으로써, 용기 내부의 압력 이 증가될 때에 상기 이동판(210)은 아무런 변형이 없는 상태에서 상기 변형부(223)가 개구부(132)를 통과하여 외부로 연장되는 방향으로 탄성 변형이 완료된 이후에 이동판(210)의 개폐편(213)의 변형(즉, 개방)되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 이와 같은 실리콘밸브(200)의 각 부분 즉, 변형부, 이동판 및 개폐편의 상호간 작용효과를 극대화하기 위하여 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)은 특정 범위의 물성 특성을 갖는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또다른 과제 및 이의 구체적인 해결수단은 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’ 및 첨부도면에서 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
본 발명에 따른 용기 캡은, 밀폐력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용기에 외력을 가해 내부 압력을 증가시키는 동작만으로도 내용물의 배출이 매우 용이할 뿐만 아니라 용기에 외력을 제거했을 때 실리콘밸브의 개폐편이 신속하게 밀폐되므로, 내용물의 누출이 발생되지 않으므로 내용물의 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 깨끗한 위생환경을 제공할 수 있다.
특히 본 발명에 따른 용기 캡은, 실리콘밸브의 개폐편의 탄성 복원력을 증대시킴으로써, 각종 오일류 또는 꿀 등의 점액성 액체 내용물인 경우에도 신속하고 정확한 배출 차단이 가능하다.
특히 신속하고 확실한 배출 차단 효과로 인해, 실리콘밸브(200)를 통해 배출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 묻지 않게 될 뿐만 아니라, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 내용물이 실리콘밸브(200)를 통해 배출되지 않는 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또다른 작용효과는 후술하는 ‘발명을 실시하기 위한 구체적인 내용’에서 더 자세하게 설명될 것이다.
도 1은 종래기술1에 개시된 용기캡을 나타낸 설명도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡을 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 분해 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 결합 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘밸브의 상세도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 작동 설명도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡에서 상부캡이 닫힌 상태를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡을 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 분해 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 결합 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘밸브의 상세도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 작동 설명도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡에서 상부캡이 닫힌 상태를 도시한 단면도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 특히 후술하게 되는 실리콘밸브(200)의 절개부(211)는 실제보다 과장되게 도시되어 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, ~포함한다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 용기 캡을 첨부도면과 함께 설명함에 있어서,
편의를 위하여 대략의 방향 기준을 도 2 내지 도 4, 그리고 도 6을 참고하여 특정하면, 용기(1)의 개구부(132)에서 내부로 향하는 방향을 내측방향으로 정의하고, 용기 내부에서 개구부(132)를 통해 유출되는 내용물의 유출방향을 외부방향 또는 외측방향으로 지칭한다. 그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 용기(1)와 하부캡(130) 및 상부캡(140), 그리고 지지링(150), 실리콘밸브(200)은 동일한 중심축을 갖는 원통 형상으로서, 상기 중심축에 가까워지는 방향을 내측방향, 상기 중심축에서 멀어지는 방향을 외측방향으로 정의하고, 상기 중심축을 향하는 면을 내주면, 상기 중심축에 대향하는 면을 외주면이라 정의한다.
또한, 도 2 내지 도 5를 설명함에 있어서는 용기 내부에서 개구부(132)를 향하는 방향을 상부방향으로, 그 반대 방향을 하부방향으로 정의하고, 상부방향으로 향하는 면을 상부면, 하부방향으로 향하는 면을 하부면 또는 저면이라 칭한다. 다만, 용기 내부의 내용물이 배출되는 작동과정을 도시한 도 6을 설명함에 있어서는, 용기를 뒤집어서 내용물을 배출하게 되므로, 용기 내부에서 개구부(132)를 통해 유출되는 내용물의 유출방향을 하부방향으로, 그 반대방향을 상부방향으로 지칭하는데, 이 기준은 용기 내부의 내용물 배출과정에 관한 설명에 한한다.
이하에서는 본 발명에 따른 용기 캡에 대해, 바람직한 실시예를 중심으로 도시된 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 분해 단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 결합 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용기 캡은,
용기(1)의 병목 외주면에 나사결합되는 하부캡(130)과, 상기 하부캡(130)의 개구부를 개폐하는 상부캡(140)과, 그리고 용기 내부압력 변화에 따라 개폐되는 실리콘밸브(200)와, 상기 실리콘밸브(200)의 외주면을 지지하는 지지링(150);을 포함하여 이루어진다.
상기 하부캡(130)은, 용기(1)의 병목 외주면에 나사결합될 수 있는 나사부가 내주면에 형성된 몸체부(131)와, 상기 용기 내부의 내용물이 유출되는 원형(圓形)의 개구부(132)를 구비한다. 상기 하부캡(130) 내부에는 용기(1) 내측으로 연장되는 환형의 지지링체결부(135)를 형성하여, 후술하는 지지링(150)이 끼워져 결합될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 상부캡(140)은, 상기 하부캡(130)의 외주면에 형성된 홈부(136)에 걸리는 돌출부(146)를 구비하여, 상기 하부캡(130)의 개구부를 개폐하게 된다. 일반적으로 상부캡(140)과 상기 하부캡(130)은 일측 외주면을 서로 연결하는 캡연결부(147)를 구비하여 접힘 가능하게 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 상부캡(140)과 하부캡(130)을 연결하는 캡연결부(147)가 'ㄱ'형상으로 구성되어, 상기 캡연결부(147)의 탄성력 및 복원력에 의해 개방위치 또는 밀폐 상태를 확실하게 보장되도록 하는 탄성부(147a)가 형성된다. 그리고, 상기 상부캡(140)과 하부캡(130) 사이에는 접힘부(148)가 형성되어, 상기 상부캡(140)이 하부캡(130)에 결합될 때에 정확한 위치로 결합될 수 있도록 구성된다.
본 발명의 구성요소 중에서 가장 중요한 기능을 갖는 실리콘밸브(200)의 구성은, 크게 하부캡의 내주면에 고정되는 고정부(220)와, 용기 내부압력 변화에 따라 승강하는 이동판(210)과, 상기 이동판(210)의 중앙에 형성된 복수 개의 개폐편(213)으로 구성된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘밸브(200)의 상세도로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘밸브(200)는 상기 고정부(220)에서 대략 수평을 이루면서 용기의 개구 중심부로 향하는 연장부(221)와, 상기 연장부(221)에서 용기 내부방향으로 꺾이면서 이어지는 변형부(223)를 구비하며, 상기 변형부(223)의 끝단에는 원판 형상의 이동판(210)이 일체로 연결되어 이루어진다. 상기 연장부(221)와 수직의 원통 형상인 변형부(223)가 만나는 부분의 명칭을 편의상 꺾임부(222)라 지칭한다.
상기 이동판(210)의 중앙에는 '×'형상 또는 '＊'형상의 절개부(211)를 형성하여, 용기를 누르는 외력이 없는 경우에는 용기 내부의 내용물 유출을 차단하고 용기를 누르는 외력이 가해지면 용기 내부압력에 의해 상기 절개부(211)를 따라 변형이 발생되면서 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되도록 하는 다수의 개폐편(213)을 구비한다.
참고로, 도 5에 도시된 절개부(211)의 폭은 이해를 돕기 위해 과도하게 과장된 것이며, 실제로는 내용물의 종류에 따라, 인접한 두 개폐편(213)의 절개면이 서로 맞닿으면서 밀접 접촉될 수 있는 폭이거나, 후추, 고추가루 등의 분말용 용기의 경우에는 상기한 내용물이 배출될 수 없는 정도의 미세한 폭으로 변형될 수 있다.
그리고, 상기 지지링(150)은 상기 실리콘밸브(200)의 고정부(220)를 하부캡의 내주면에 고정하기 위한 구성으로서,
상기 지지링(150)은 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)의 외주연을 감싸면서 용기 내부로 연장된 원통형상의 안내부(153)를 구비하여, 상기 안내부(153)에 의해 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)를 보호함과 동시에 승강하는 상기 이동판(210)의 상승 또는 하강을 안정적으로 가이드한다.
그리고, 상기 지지링(150)을 하부캡(130)의 내부에 결합하기 위해, 상기 지지링(150)의 외주면에는 걸림돌기(155)가 구비된다. 그리고, 상기 하부캡(130) 내부에는 용기 내측으로 연장되어 구비되는 환형의 지지링체결부(135)를 형성하고, 상기 지지링체결부(135) 내주면에는 삽입홈(137)을 구비함으로써, 상기 지지링(150)의 걸림돌기(155)는 상기 삽입홈(137)에 걸쳐지면서 고정될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따른 용기 캡은, 용기(1)의 내부 압력 증가가 없는 상태에서는 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 상기 지지링(153)의 안내부(153)에 의해 형성되는 공간에 위치되어 상기 개폐편(213)이 원형으로 유지됨에 의해 내용물의 유출을 방지하게 되고,
용기의 내부 압력이 증가하면 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)가 상기 안내부(153)의 안내를 받으면서 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 용기 개구부로 이동하면서 상기 개폐편(213)이 탄성 변형되면서 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출된다.
그리고, 상부캡(140)의 내부 저면의 중앙에는 용기 내부방향으로 돌출되어, 실리콘밸브(200)의 변형을 방지하는 변형방지부(143)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)의 변형부(223)는 원위치(상기 지지링(153)의 안내부(153) 내부) 상태에서 용기 내부의 압력이 증가하면 용기 개구부로 밀려나가면서 변형되는데, 사용자가 의도하지 않은 상황 예를 들어, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 용기 내부 압력이 증가하더라도 상기 실리콘밸브(200)가 변형되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 문제를 보완하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡은, 상기 상부캡(140)의 내면 중앙에 형성된 변형방지부(143)가 '상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)과 변형부(223)에 의해 형성된 공간' 내에 삽입될 수 있게 구성된다. 즉, 상기 변형방지부(143)는, 상기 상부캡(140)의 내면 중앙에는 '상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)과 변형부(223)에 의해 형성되는 공간'과 동일한 형태로 구성된다. 이와 같이 구성함으로써, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 용기 내부 압력이 증가하더라도 변형방지부(143)가 '상기 이동판(210)과 변형부(223)에 의해 형성되는 공간' 내부에 위치하기 때문에, 상기 이동판(210)과 변형부(223)를 원래 형상으로 유지시켜 상기 실리콘밸브(200)가 변형되는 것을 제한한다.
또한, 상기 상부캡(140)에는 상기 하부캡(130)의 개구부(132) 형상에 대응하는 밀폐부(141)를 더 구비함으로써, 상기 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 상기 밀폐부(141)의 외주면이 상기 하부캡(130)의 개구내면(132b)에 밀착 결합되도록 함으로써, 내용물의 공기 접촉을 방지하여 보존성을 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡의 작동상태를 설명하기 위해 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)의 변형 상태를 순차적으로 도시한 것이다.
도 6의 [A]는 상부캡(140)을 개방한 상태에서 용기를 뒤집은 상태를 도시한 것으로, 용기(1)에 외력을 가하지 않은 상태를 나타낸다. 도 6의 [A] 도면은 도 5를 뒤집은 상태와 동일하다.
도 6의 [B]는 본 발명에 따른 실리콘밸브(200)에 힘이 작용하기 시작한 상태를 도시한 것으로서, 용기(1) 내부의 내용물이 중력에 의해 실리콘밸브(200)의 이동판을 누르는 상태 또는 용기에 외력을 가하기 시작한 상태일 수 있다.
용기 내부로부터 실리콘밸브(200)에 힘이 작용하기 시작하면, 도 6의 [B]에 도시된 바와 같이, 실리콘밸브(200)의 이동판(210)은 용기 내부의 힘에 밀리면서 서서히 아래로 이동하게 되는데, 이 때 상기 이동판(210)의 위치가 변함에 따라 상기 이동판(210) 외주면에 일체로 성형된 변형부(223)가 함께 움직이게 되면서 꺾임부(222)의 위치도 변경되기 시작한다.
도 6의 [C]는 용기 내부로부터 실리콘밸브(200)에 가해지는 힘에 의해 상기 이동판(210)이 최대 하강위치에 다다른 상태를 도시한 것으로, 상기 변형부(223)의 변형은 완료되었으나, 개폐편(213)의 변형이 시작되지 않은 상태로 도시하였다.
상기 이동판(210)이 최대 하강위치까지 이동된 후에 상기 개폐편(213)이 열리도록 함으로써, 토출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 묻지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 이유에서, 상기 이동판(210)의 두께는 상기 연장부(221)와 꺾임부(222) 및 변형부(223)의 두께보다 더 두껍게 성형하는 것이 중요하다.
특히, 본 발명에 따른 실시예에서는 상기 이동판(210)이 최대 하강위치로 이동되는 도중에 쉽게 변형되지 않고 상기 개폐편(213)의 변형이 최소화되도록 함과 동시에, 상기 이동판(210)의 중앙에 형성된 개폐편(213)이 열리는 경우에도 토출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 내용물이 묻지 않도록 하기 위해, 상기 이동판(210)을 구성함에 있어서 그 중심부에서 가장자리로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 구성하고, 용기 내부방향으로 완만하게 오목한 반구형으로 구성한 것을 또 다른 특징으로 한다.
더 나아가, 본 발명에 따른 실시예에서 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)는, 상기 개구저면(132a)에서부터 개구끝단(132c)까지의 높이(d2) 이상의 길이(d1)를 갖도록 구성함으로써, 토출되는 내용물이 하부캡(130)의 개구부(132) 주변에 묻지 않도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
도 6의 [D]는 상기 이동판(210)이 최대 하강위치까지 이동된 후에 상기 개폐편(213)이 열려서, 내용물이 토출되는 상태를 도시한 것이다. 도 6의 [C]에 도시된 동작이 이루어진 후에 도 6의 [D]에 도시된 개폐편(213) 개방동작이 이루어지도록 하기 위해서는, 상기 변형부(223)의 두께보다 상기 개폐편의 끝단 두께를 더 두껍게 성형함으로써 상기 변형부(223)의 탄성변형이 먼저 이루어질 수 있도록 구성하는 것도 가능하겠지만, 상기 개폐편(213)의 길이(L)(즉, 절개부의 길이)와, 개폐편의 갯수, 실리콘밸브의 물성치(material property) 특성까지 종합적으로 고려되어야 하는 요소이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘밸브(200)의 물성치 특성은 다음과 같다. 먼저 탄성변형 및 복원력을 확보하여 작동 신뢰성을 높이기 위한 쇼어경도(Shore A)는 26 ~ 35 범위이고, 절개부에 의해 형성된 개폐편(213)의 내구성을 확보하기 위한 인열강도(internal tearing strength)는 20.0 ~ 22.4 N/mm (시편모양은 DIE C 기준임)이고, 연신율(percentage of elongation, 延伸率)은 720 ~ 850% 범위로 한정한 실시예에서 가장 작동 신뢰성 및 내구성이 높은 특성을 나타내었다.
이러한 특성에 의해 실리콘밸브(200)의 탄성변형에 의한 안정적 개방이 가능하고, 더 나아가 강한 복원력에 의한 토출되던 내용물의 차단 및 밀폐가 가능해진다.
도 6의 [E]는 용기 내부로부터 실리콘밸브(200)에 가해지는 힘이 큰 경우에 상기 실리콘밸브(200)의 변형 형태를 예시적으로 도시한 것이다. 용기 내부에 큰 압력이 가해지면, 당초 용기 내부방향으로 완만하게 오목한 반구형 형상이던 상기 이동판(210)은 뒤집어지면서 볼록한 반구형 형상으로 변형된다. 즉, 도 6의 [E]에 도시된 제2 꺾임부(232)를 중심점으로 하여 용기 바깥방향으로 더 변형이 이루어지고, 이 상태에서 상기 개폐편(213)들도 연결부(225)를 중심점으로 하여 용기 바깥방향으로 더 크게 변형되므로, 많은 양의 내용물이 토출된다.
그리고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기 캡에서 상부캡이 닫힌 상태를 도시한 단면도로서, 상기 상부캡(140)이 닫힌 상태에서 상기 상부캡(140)의 밀폐부(141)가 상기 하부캡(130)의 개구내면(132b)에 밀착 결합된 상태를 확인할 수 있으며, 또한 상기 상부캡(140)의 내면 중앙에 형성된 변형방지부(143)가 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)과 변형부(223)에 의해 형성된 공간에 삽입되어, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 용기 내부 압력이 증가하더라도 상기 실리콘밸브(200)가 변형되지 않는 구조임을 나타내었다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 용기
130: 하부캡
131: 몸체 132: 개구부
132a: 개구저면 132b: 개구내면
132c: 개구끝단 135: 지지링체결부
136: 홈부 137: 삽입홈
140: 상부캡
141: 밀폐부 143: 변형방지부
146: 돌출부 147: 캡연결부
148: 접힘부
150: 지지링
153: 안내부 155: 걸림돌기
156: 안착부 157: 지지부
200: 실리콘밸브
210: 이동판 211: 절개부
213: 개폐편 220: 고정부
221: 연장부 222: 꺾임부
223: 변형부
130: 하부캡
131: 몸체 132: 개구부
132a: 개구저면 132b: 개구내면
132c: 개구끝단 135: 지지링체결부
136: 홈부 137: 삽입홈
140: 상부캡
141: 밀폐부 143: 변형방지부
146: 돌출부 147: 캡연결부
148: 접힘부
150: 지지링
153: 안내부 155: 걸림돌기
156: 안착부 157: 지지부
200: 실리콘밸브
210: 이동판 211: 절개부
213: 개폐편 220: 고정부
221: 연장부 222: 꺾임부
223: 변형부
Claims (4)
- 용기(1)의 병목 외주면에 나사결합되는 몸체부(131)와, 상기 용기 내부의 내용물이 유출되는 원형(圓形)의 개구부(132)를 구비한 하부캡(130)과;
상기 하부캡(130)의 외주연에 접힘 가능하게 결합되며, 상기 하부캡(130)의 개구부를 개폐하는 상부캡(140)과;
상기 하부캡의 개구부(132) 내에 구비되어 용기를 누르는 외력에 의해 형성되는 용기 내부압력 변화에 따라 승강하는 이동판(210)과, 상기 이동판(210)의 외주면에는 상기 하부캡의 개구부(132) 내에서 개구저면(132a)에 고정되는 고정부(220)를 구비하며, 중앙에는 절개부(211)가 형성되어 용기를 누르는 외력이 없는 경우에는 용기 내부의 내용물 유출을 차단하고 용기를 누르는 외력이 가해지면 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되도록 하는 개폐편(213)을 구비한 실리콘밸브(200)와;
상기 하부캡(130) 내부에는 용기 내측으로 연장되어 구비되는 환형의 지지링체결부(135)가 구비되고, 상기 지지링체결부(135) 내주면에는 삽입홈(137)이 형성되며;
외주면에 환형의 걸림돌기(155)를 가지며, 상기 걸림돌기(155)가 끼워져서 상기 고정부(220)를 개구저면(132a)에 밀착시켜 고정하는 지지링(150);을 포함하여 이루어지는 용기 캡에 있어서,
상기 실리콘밸브(200)는 상기 고정부(220)에서 용기의 개구 중심부로 향하는 연장부(221)와, 상기 연장부(221)에서 용기 내부방향으로 꺾이면서 이어지는 변형부(223)를 구비하며, 상기 변형부(223)의 끝단에 상기 이동판(210)이 일체로 연결되어 이루어지며,
상기 지지링(150)은 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)의 외주연을 감싸면서 용기 내부로 연장된 원통형상의 안내부(153)를 구비하여, 상기 안내부(153)에 의해 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)를 보호함과 동시에 승강하는 상기 이동판(210)의 상승 또는 하강을 안정적으로 가이드함으로써,
용기의 내부 압력 증가가 없는 상태에서는 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 상기 지지링(150)의 안내부(153)에 의해 형성되는 공간에 위치되어 상기 개폐편(213)이 원형으로 유지됨에 의해 내용물의 유출이 방지되고, 용기의 내부 압력이 증가하면 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)가 상기 안내부(153)의 안내를 받으면서 상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)이 용기 개구부로 이동하면서 상기 개폐편(213)이 탄성 변형되면서 상기 절개부(211) 틈새로 내용물이 유출되게 하되, 상기 실리콘밸브(200)의 변형부(223)는, 상기 개구저면(132a)에서부터 개구끝단(132c)까지의 높이(d2) 이상의 길이(d1)를 갖도록 구성되며,
상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)은 상기 변형부(223) 두께 이상의 두께로 이루어지되, 상기 이동판(210)의 중심부에서 가장자리로 갈수록 두께가 점진적으로 두꺼워지며,
상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)은 용기 내부방향으로 완만하게 오목한 반구형으로 이루어지되, 상기 상부캡(140)의 내면 중앙에는 '상기 실리콘밸브(200)의 이동판(210)과 변형부(223)에 의해 형성되는 공간'과 동일한 형태로 구성되는 변형방지부(143)를 더 구비함으로써, 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 상기 변형방지부(143)가 상기 '공간' 내에 위치됨에 의해 이동판(210)과 변형부(223)를 원래 형상으로 유지시켜 상기 실리콘밸브(200)가 변형되는 것을 방지하도록 하며,
상기 상부캡(140)에는 상기 하부캡(130)의 개구부(132) 형상에 대응하는 밀폐부(141)를 더 구비함으로써, 상기 상부캡(140)이 닫힌 상태에서는 상기 밀폐부(141)의 외주면이 상기 하부캡(130)의 개구내면(132b)에 밀착 결합되고,
상기 실리콘밸브(200)의 쇼어경도(Shore A)는 26 ~ 35이고, 인열강도(internal tearing strength)는 20.0 ~ 22.4 N/mm (시편모양은 DIE C 기준)이고, 연신율(percentage of elongation, 延伸率)은 720 ~ 850% 인 것을 특징으로 하는 용기 캡. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210181466A KR102733626B1 (ko) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 내용물의 배출 및 밀폐기능이 우수한 용기 캡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210181466A KR102733626B1 (ko) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 내용물의 배출 및 밀폐기능이 우수한 용기 캡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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