TWI777788B

TWI777788B - 雙層胚、雙層瓶和氣控逆止蓋

Info

Publication number: TWI777788B
Application number: TW110135902A
Authority: TW
Inventors: 戴宏全
Original assignee: 宏全國際股份有限公司
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2022-09-11
Also published as: TW202313412A

Abstract

一種雙層胚、雙層瓶和氣控逆止蓋，該雙層瓶是由雙層胚吹塑成型。該雙層瓶包括瓶口部、內層瓶、外層瓶和介於其間的氣壓空間。該外層瓶設有氣槽和氣口與該氣壓空間相通。氣控逆止蓋結合於該瓶口部，該氣控逆止蓋包括一瓣膜和進氣口。擠壓外層瓶時，氣壓空間的空氣壓力促使瓣膜封閉該進氣口，阻止空氣排出，據以利用空氣壓力促壓內層瓶，使內層瓶變減容變形將其內容物從該氣控逆止蓋釋出。釋放擠壓外層瓶的力量，瓣膜鬆離進氣口，外部空氣通過該進氣口灌入該氣壓空間，保持該氣壓空間中的空氣壓力，該外層瓶復回原形，該內層瓶維持減容變形。此外，該氣控逆止蓋可阻止空氣進入內層瓶中，減少內容物受污染或氧化的機率。

Description

雙層胚、雙層瓶和氣控逆止蓋

本發明涉及用聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)製做的雙層胚和其吹製成型的雙層瓶，本發明亦包含一氣控逆止蓋。

已知飲料、調味料、藥劑等液態物品大多採用塑料包裝容器進行灌裝，包裝成本低、取用方便，但是伴隨液態物品的傾倒取用，包裝容器內部剩餘空間中會進入空氣，以至內容物易變質，特別是對於非一次性消耗的液態物品影響較大。

CN206187550U「防空氣混入瓶裝液的雙層塑料瓶」(以下簡稱550案)提出解決上述問題的方案。塑料瓶是由內層和外層組成，內層的瓶底與外層的瓶底連接在一起；內層的瓶壁局部與外層的瓶壁局部相連在一起。外層的嘴部在非兩層相連的位置具有穿透外層瓶壁的通氣孔，螺紋或嵌合紋上具有通氣槽，通氣槽與通氣孔相通。當打開外蓋傾倒液體時，人手用力擠壓瓶壁，內層瓶壁和外層瓶壁同時收縮，液體從內層瓶中經過溶液出口緩緩流出；當人手鬆開的時侯，液體停止流淌，內層瓶壁保持收縮狀態，同時外面的空氣通過氣槽和通氣孔進入兩層瓶壁之間的氣體空間，內層瓶壁保持收縮狀態，外層瓶壁膨脹至恢復原狀。

TW201801995A「合成樹脂製多層瓶」(以下簡稱995案)指出了上述550案會有無法將內容物充分地注出且殘留液體變多之問題，遂提出解決方案是將外殼瓶製備有外嘴部、肩部、胴部、底部、以及接地部，且對於外壓可恢復原形，而肩部係至少接連於外嘴部之部分為多角錐狀，胴部係剖面為圓形，底部為多角錐狀且具有與肩部之多角錐狀之稜線的延長線相連的稜線。內容器體製備有於外嘴部的內周側所配設之圓筒狀內嘴部、及具有沿著外殼瓶的內面形狀之形狀的內容器體蓋本體；在外嘴部與內嘴部之間有通氣路。

本案發明人所研發的先前案TWI669254B指出了上述995案的問題，包括：通氣道設於瓶口螺紋處，以至於瓶口螺紋需改變位置或設計，不能配合現有的螺紋瓶蓋。通氣道設於瓶口處，容易被擠出的內容物阻塞，導致進氣和排氣不順，更進一步衍生內層瓶的內容物不易擠出或無法擠出的內容物餘量增加的問題。因此本案發明人在TWI669254B案中提出解決方案，將雙層瓶通氣口和通氣槽的位置改設在雙層瓶的瓶口螺紋段以下的凸環處，使通氣口和通氣溝槽遠離螺紋瓶口，避免了從瓶蓋口釋出或溢至螺紋瓶口處的內容物堵塞通氣口和通氣溝槽的問題，從而維持了雙層瓶所需的進氣和排氣的順暢性。

本案發明人認為雙層瓶所需的進氣和排氣應被加以控制，讓使用者能較省力的擠壓外瓶瓶壁，並更多的利用內層瓶和外層瓶之夾層的空氣壓力將內層瓶的內容物向外擠出，使內瓶液體的殘留量能夠更少，使用者擠壓能更省力。因此本發明提出雙層胚、雙層瓶和氣控逆止蓋。

本發明技術特徵：

一種雙層胚，包括：

一內胚和一外胚；

該內胚，為塑料成型呈底封閉頂開口的管狀體；由上而下依序包括一內瓶口、一內瓶頸、一內瓶環、一內胚肩、和一內胚身；該內瓶頸設具缺口的外螺紋；該內胚肩外部接近該內瓶環的位置等間隔設置數個熔接凸點；

該外胚，為塑料成型呈底封閉頂開口管狀體；由上而下依序包括一外瓶口、一外瓶頸、一外瓶環、一外胚肩、和一外胚身；該外胚的內壁設有數個縱向的氣槽，該氣槽從該外胚肩往上延伸至該外瓶口，該外瓶口設數個氣口，該氣口連通該氣槽；該外瓶頸環設二凸環，二凸環之間形成一環槽；

該內胚套於該外胚中，該內瓶環位於該外瓶口之上，該外胚身對應容納該內胚身；該熔接凸點接觸該外胚的內壁面。

一種雙層瓶，包括：

一瓶口部和連接於該瓶口部的一內層瓶和一外層瓶，該外層瓶的厚度大於該內層瓶的厚度，該外層瓶位於該內層瓶之外，該外層瓶和該內層瓶在接近該瓶口部為點狀熔接，該外層瓶和該內層瓶的底部於中央位置熔接；該瓶口部由上而下包括一內瓶口、一內瓶頸、一內瓶環、一外瓶口、一外瓶頸、一外瓶環；其中，該內瓶頸設具至少一缺口的一外螺紋；該外瓶頸外壁設二凸環，該二凸環之間為一環槽；該內層瓶和該外層瓶之間具有一氣壓空間；該外層瓶的內壁設有數個氣槽，該外瓶口設數個氣口，該氣口與該氣槽連通，該氣槽連通該氣壓空間；該內層瓶填裝內容物；該外層瓶於外部受壓時向內變形並且可彈性復回原形狀；該內層瓶被擠壓即逐漸減容變形不復回原狀。

一種氣控逆止蓋，包括：

一蓋本體、設於該蓋本體中的一止回閥、以及設於該蓋本體中的一出注件；

該蓋本體包括一頂部和與該頂部外緣垂直相連的一裙部，該裙部設具至少一缺口的一內螺紋，該裙部的內側面接近底端處設一環扣；該頂部設一環狀氣槽，該環狀氣槽圍繞一呈承托面，該承托面中心設一出注孔；該環狀氣槽設一氣流通孔；

該止回閥為具有可物理變形和恢復原狀之彈性塑料成型件；該止回閥包括用以安裝於該蓋本體中的一環狀基座、連接於該環狀基座並接觸該承托面且可彈性上下鼓動的一閥片、設於該閥片周緣位置的數個周緣出注孔、以及從該環狀基座的局部徑向延伸至該環狀氣槽的一瓣膜；

該出注件安裝於該蓋本體中，該止回閥固定在該蓋本體與該出注件之間，該出注件與該止回閥之間具有供該閥片上下鼓動的空間；該出注件包括一出注嘴；該出注件在對應該瓣膜的位置設一進氣口，該瓣膜位於該進氣口之下貼觸並遮蔽該進氣口。

擠壓該外層瓶可使內層瓶產生減容變形並擠出內容物，於擠壓外層瓶時，該氣控逆止蓋可以阻止氣壓空間和空氣流道中的空氣向外釋出，據以保持該氣壓空間的空氣量和氣壓。利用外層瓶變形和空氣擠壓的雙重作用，使內層瓶減容變形擠出內容物。

鬆開對外層瓶的擠壓力，該外層瓶彈性回復原形狀，使原本被壓縮的氣壓空間被釋放而擴充，上述空氣流道中的空氣往該氣壓空間回流，空氣回流所產生的吸力使該瓣膜鬆開該進氣口，外部空氣通過該進氣口並且推開該瓣膜，經由上述的空氣流道進入該氣壓空間中，使氣壓空間充滿空氣。

該內層瓶的減容變形不會復回，且該氣控逆止蓋禁止外部空氣進入該內層瓶中。

當內容物釋出愈多，該內層瓶的減容變形量愈來愈大(該內層瓶愈來愈小)，該氣壓空間愈來愈大，其內存空氣就愈來愈多，使用者以相同的力量擠壓該外層瓶，該外層瓶以相同的變形量，即可產生足夠的空氣壓力將內層瓶的內容物再擠出。換言之，當內層瓶的內容物愈來愈少，但使用者不必增加擠壓該外層瓶的力量，該外層瓶也不必增加變形量，仍可將內容物從內層瓶擠出，最終可幾近淨空的程度。

1:雙層胚

10:內胚

11:內瓶口

12:內瓶頸

42:頂部

43:裙部

431:缺口

432:內螺紋

121:缺口

122:外螺紋

13:內瓶環

14:內胚肩

141:熔接凸點

15:內胚身

20:外胚

21:外瓶口

211:氣口

22:外瓶頸

221:凸環

222:環槽

23:外瓶環

24:外胚肩

241:氣槽

25:外胚身

3:雙層瓶

30:瓶口部

31:內層瓶

32:外層瓶

33:氣壓空間

34:肩部

433:環扣

441:長密封環

442:短密封環

45:環狀側壁

451:第一卡制部

46:分隔牆

461:凹口

47:環狀氣槽

471:氣流通孔

48:環狀安裝槽

49:承托面

491:出注孔

50:止回閥

51:環狀基座

52:外環牆

53:內環牆

54:嵌制槽

55:瓣膜

56:周緣出注孔

57:閥片

60:出注件

61:覆蓋部

35:中段部

351:軸向肋條

36:下段部

37:段差

4:氣控逆止蓋

40:連結式掀合蓋

41:蓋本體

611:進氣口

62:環狀嵌制壁

63:環狀扣合壁

631:第二卡制部

64:冠狀部

641:出注嘴

90:內容物

〔圖1〕本發明內胚立體外觀圖。

〔圖2〕本發明內胚平面圖。

〔圖3〕本發明內胚縱剖面圖。

〔圖4〕本發明外胚立體外觀圖。

〔圖5〕本發明外胚平面圖。

〔圖6〕本發明外胚縱剖面圖。

〔圖7〕本發明內胚及外胚組合平面圖。

〔圖8〕本發明內胚及外胚組合縱剖面圖。

〔圖9〕本發明氣控逆止蓋的立體分解圖之一。

〔圖10〕本發明氣控逆止蓋的蓋本體剖面圖。

〔圖11〕本發明氣控逆止蓋的止回閥剖面圖。

〔圖12〕本發明氣控逆止蓋的出注件剖面圖。

〔圖13〕本發明氣控逆止蓋的立體分解圖之二。

〔圖14〕本發明氣控逆止蓋的組合外觀圖。

〔圖15〕本發明氣控逆止蓋的組合剖面圖。

〔圖16〕本發明氣控逆止蓋與雙層瓶的瓶口部結合剖面圖。

〔圖17〕本發明氣控逆止蓋與雙層瓶的結合平面圖。

〔圖18〕本發明雙層瓶受擠壓釋出內容物的示意圖。

〔圖19〕本發明雙層瓶擠壓釋出內容物的空氣流動及內容物流動的示意圖。

〔圖20〕本發明雙層瓶的外層瓶復回原形內層瓶減容變形的示意圖。

〔圖21〕本發明雙層瓶的外層瓶復回原形內層瓶減容變形的空氣流動示意圖。

〔圖22〕本發明雙層瓶於內層瓶減容變形後擠壓外層瓶的示意圖。

〔圖23〕本發明雙層瓶的外層瓶復回原形內層瓶減容變形的示意圖。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。且以下的說明中，相同和對稱配置的元件是以相同的編號來表示。

本發明包含雙層胚1、該雙層胚1吹製的雙層瓶3、以及氣控逆止蓋4。

雙層胚1，包括一內胚10和一外胚20，均為聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)材料之成型品，外胚20套於內胚10的外部。

如圖1至圖3，內胚10，是底封閉頂開口的管狀體，由上而下依序包括一內瓶口11，一內瓶頸12、一內瓶環13、一內胚肩14、和一內胚身15。內瓶頸12設具缺口121的外螺紋122。內胚肩14外部接近內瓶環13的位置設數個熔接凸點141。

如圖4至圖6，外胚20，是底封閉頂開口的管狀體，由上而下依序包括一外瓶口21、一外瓶頸22、一外瓶環23、一外胚肩24、和一外胚身25。外胚20的內壁設有數個縱向的氣槽241，該氣槽241從外胚肩24往上延伸至該外瓶口21，該外瓶口21的口緣設向外開放的氣口211，該氣口211與該氣槽241連通。該外瓶頸22環設兩個凸環221，兩個凸環221之間形成一個環槽222。該外胚20的厚度大於該內胚10的厚度。該外胚肩24及該外胚身25的壁厚為該內胚肩14及該內胚身15的壁厚的1.5至2倍。

如圖7至圖8，內胚10套於該外胚20中構成雙層胚1。該內瓶環13套接於該外瓶口21之上，外胚身25對應容納內胚身15。內胚10的熔接凸點141接觸該外胚20的內壁面。

如圖17，通過已知的注射吹塑法或注射拉伸吹塑法將該雙層胚1製成雙層瓶3。該內瓶口11、該內瓶頸12、該內瓶環13、該外螺紋122和該缺口121、該外瓶口21、該外瓶頸22、該二凸環221和該環槽222、以及該外瓶環23構成該雙層瓶3的一瓶口部30；該瓶口部30供與該氣控逆止蓋4結合。該內胚肩14及該內胚身15吹塑成一內層瓶31，由該外胚肩24及該外胚身25吹塑成一外層瓶32，該熔接凸點141於吹塑成型時使成該外層瓶32與該內層瓶31在接近瓶口的位置彼此呈點狀熔接(圖未示)。該內層瓶31的底部中心點與該外層瓶32的底部中心點熔接。該雙層瓶3的瓶高介於100mm至250mm。該外層瓶32的壁厚為0.20~0.50mm，該內層瓶31的厚度為0.05~0.25mm。該內層瓶31和該外層瓶32之間有一氣壓空間33。該外胚20的氣槽241在該外層瓶32內壁仍然存在並且連通該氣壓空間33。

該外層瓶32的肩部34外形為錐狀，與中心軸正交的橫斷面形狀為圓形或多角形，角是圓弧形的。該外層瓶32的中段部35與中心軸正交的橫斷面形狀為圓形，該中段部35外壁設有軸向肋條351。該外層瓶32的下段部36與中心軸正交的橫斷面形狀為圓形。該中段部35與該肩部34以及該下段部36的交界處分別成型一環凹狀的段差37。該內層瓶31可成型為直筒狀，也可以依照該外層瓶32的形狀對應成型。

圖17和圖18，描述的外層瓶32結構和其形狀，使其在中段部35可以被按壓和回彈復回原形。而按壓外層瓶32時會使內層瓶31產生減容變形，而內層瓶31因其瓶壁薄度之緣故，減容變形不會復回，藉此獲得優異的擠壓性。按壓操作及瓶體變形容後詳述。

如圖9至圖15，與該雙層瓶3的該瓶口部30結合的氣控逆止蓋4，包括：一蓋本體41、與該蓋本體41相連的一連結式掀合蓋40、設於該蓋本體41中的一止回閥50、以及設於該蓋本體41中的一出注件60。

如圖9和圖10，該蓋本體41為塑料成型件，包括一頂部42和與該頂部42外圓垂直相連的一裙部43，該裙部43設具缺口431的內螺紋432，該裙部43的內側面接近底端處設一環扣433。該頂部42下表面接近外圓處往下延伸設一長密封環441和一短密封環442。該頂部42以同心的一環狀側壁45及一分隔牆46區隔出一環狀氣槽47和一環狀安裝槽48。該環狀氣槽47圍繞該環狀安裝槽48，該環狀安裝槽48圍繞一承托面49，該承托面49位於該頂部42的中心位置。該環狀側壁45的內面環設凹陷狀的第一卡制部451。該環狀氣槽47在其接近裙部43且迴避該短密封環442的位置設一氣流通孔471。該分隔牆46對應該氣流通孔471的位置設一凹口461。該承托面49的高度高於該分隔牆46和該環狀側壁45的頂緣高度，該承托面49為弧凹面，在弧凹面的中心最低處設一出注孔491。

如圖9、圖11、圖13、圖15，該止回閥50為具有可物理變形和恢復原狀之彈性塑料成型件製成。該止回閥50包括一環狀基座51，該環狀基座51包括一外環牆52和一內環牆53，該內環牆53的高度高於該外環牆52，於該內環牆53和該外環牆52之間形成一環狀的嵌制槽54。該外環牆52之局部徑向外水平延伸設薄片狀可上下彈性活動的一瓣膜55。該內環牆53的頂端包圍連接一薄膜狀的閥片57，該閥片57具有上下鼓動的彈性，該閥片57的周緣設數個周緣出注孔56。該止回閥50以該環狀基座51安裝於該蓋本體41的該環狀安裝槽48中，該閥片57呈往下弧凹狀的接觸該蓋本體41的該承托面49而封住該出注孔491，該瓣膜55位於該蓋本體41的該凹口461中並伸向該環狀氣槽47。

如圖9、圖12、圖14、圖15，該出注件60為塑料成型件，包括水平的覆蓋部61、成型於該覆蓋部61底面近中心位置的一環狀嵌制壁62、成型於該覆蓋部61底面近周緣位置的一環狀扣合壁63、成型於該覆蓋部61中心向上凸起內部中空的一冠狀部64、以及成型於該冠狀部64頂面且貫穿該冠狀部64的一出注嘴641。

該環狀扣合壁63的外側面設有凸出的第二卡制部631。該覆蓋部61設有一進氣口611。該出注件60以該環狀扣合壁63的第二卡制部631卡制於該蓋本體41的該環狀側壁45的第一卡制部451，使該出注件60與該蓋本體41結合固定。該進氣口611相對於該蓋本體41的環狀氣槽47，該瓣膜55靜止位於該進氣口611之下並遮蔽(並非緊密封閉)該進氣口611。該出注件60的該環狀嵌制壁62嵌入該止回閥50的該嵌制槽54中，使該止回閥50被固定在該蓋本體41與該出注件60之間。該冠狀部64包圍該止回閥50的周緣出注孔56和該閥片57，且該冠狀部64與該周緣出注孔56和該閥片57之間保持一距離，使該閥片57可以上下彈性鼓動。

如圖16，該氣控逆止蓋4與該雙層瓶3的該瓶口部30結合，該內層瓶31裝滿液態或稀稠態內容物。該氣控逆止蓋4的該內螺紋432與該瓶口部30的該外螺紋122結合擰緊。該氣控逆止蓋4的該環扣433卡制於該瓶口部30的該環槽222。該環扣433、該環槽222以及該凸環221的結合構成了氣密關係，阻止空氣往外洩漏。該氣控逆止蓋4的該長密封環441伸入並緊密貼合於該瓶口部30內壁，該短密封環442緊密封止於該瓶口部30的頂端緣，確保該內層瓶31的氣密效果。

該止回閥50的閥片57緊貼合該蓋本體41的承托面49，該出注孔491和周緣出注孔56都被封住，外部的空氣無法進入內層瓶31中。

該氣控逆止蓋4與該雙層瓶3的瓶口存在著連續的空氣流道，此一空氣流道是由該出注件60的進氣口611、該蓋本體41的環狀氣槽47、該蓋本體41的氣流通孔471、該內螺紋432的缺口431與該外螺紋122之間所形成的氣流通道、該外螺紋122的缺口121與內螺紋432之間所形成的氣流通道、該外層瓶32的氣口211、該外層瓶32的氣槽241所連續構成，而該空氣流道連通至該雙層瓶3的氣壓空間33。

如圖18和圖19，使用時將雙層瓶3以氣控逆止蓋4朝下的方式傾斜，使用者的手握住並擠壓該外層瓶32的中段部35，基於該外層瓶32之段差37，控制該外層瓶32的變形區域在該中段部35，該外層瓶32的該肩部34和該下段部36不會變形。此外，該外層瓶32的段差37以及軸向肋條351控制該中段部35受擠壓時的向內變形量，避免過度而破裂或無法彈性復回。

擠壓該外層瓶32時會導致該雙層瓶3的氣壓空間33以及上述空氣流道中的空氣(圖19中以細小的箭頭表示)也受到擠壓，特別是在上述空氣流道中的空氣受壓流動時而產生的氣壓會從內部推擠該止回閥50的瓣膜55，使該瓣膜55緊密閉合該出注件60的該進氣口611，阻止空氣向外釋出，據以保持該氣壓空間33和上述空氣流道中的空氣量和壓力。

受到該外層瓶32的擠壓，該內層瓶31受壓產生減容變形，內容物90(圖19以填滿細點的箭頭表示)從該蓋本體41的該出注孔491推擠該閥片57，該閥片57彈性變形拱起脫離該承托面49，拱起的閥片57使該出注孔491以及該周緣出注孔56敞開，內容物90經由周緣出注孔56向該出注嘴641流淌釋出。

如圖20及圖21，鬆開對外層瓶32之中段部35的擠壓，該中段部35彈性回復原形狀，使原本被壓縮的氣壓空間33被釋放而擴增，使上述空氣流道中的空氣往該氣壓空間33回流，空氣回流所產生的吸力使該瓣膜55鬆開該進氣口611，外部空氣通過該進氣口611並且推開該瓣膜55，經由上述的空氣流道進入該氣壓空間33中，使氣壓空間33充滿空氣。該內層瓶31因其瓶壁薄度、內容物90釋出以及氣壓空間33空氣壓力之緣故，其減容變形不會復回。鬆開對外層瓶32擠壓的同時，該內層瓶31的內容物90停止向外釋出，該止回閥50的閥片57即恢復至與該承托面49貼合的狀態，該出注孔491和該周緣出注孔56被封閉，外部空氣不會進入該內層瓶31中。

如圖22及圖23，基於上述的原理，反覆的擠壓該外層瓶32的該中段部35，該外層瓶32向內變形對氣壓空間33中的空氣產生擠壓作用，利用該空氣壓力去擠壓該內層瓶31，使該內層瓶31的內容物90向外釋出。該內容物90釋出愈多，該內層瓶31的減容變形量愈來愈大(該內層瓶31愈來愈小)，該氣壓空間33愈來愈大，其內存空氣就愈來愈多，使用者以相同的力量擠壓該外層瓶32的中段部35，該外層瓶32以相同的變形量，即可產生足夠的空氣壓力將內層瓶31的內容物90擠出。當內層瓶31的內容物90愈來愈少，但使用者不必增加擠壓該外層瓶32的力量，該外層瓶32也不必增加變形量，仍可將內容物90從內層瓶31擠出，最終可幾近淨空的程度。

為便於說明雙壁容器的變化，故圖18、圖20、圖22、圖23省略了圖17中所描述的部份細部結構。