(57)【要約】【課題】通常時には外部から遮断され、密封した構造であること。開放する圧力が低圧でも高圧でも、いずれの圧力にも設定が可能であること。そして、容易に内部圧力の高圧化の低減、あるいは、内部負圧の解消が可能な調整弁であって、常に一定の圧力差以上になる場合は、内部気体の放出、あるいは、外部空気の流入を行うことが可能で、かつ、安価に供給できる構造を持った圧力調整弁を得ること。【解決手段】底面に通過口、入り口側内側面に突起をそれぞれ持つ凹部を有し、通過口から突起底側の内側面までの間に通過溝（１１３）を有する圧力調整弁本体（１１）と、底部を有する円筒形状で、圧力調整弁本体内側面で摺動可能で圧縮可能な軟質シリンダー（１２）からなり、圧力調整弁の内外で圧力差が発生した時には、軟質シリンダーは、底面から突起底側の通過溝までの長さに満たなくなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力調整弁本体と軟質シリンダーとから構成される圧力調整弁であって、
圧力調整弁本体は、凹部を有し、凹部の底面に通過口を設け、凹部の入り口側内側面に突起を設け、かつ、通過口から突起底側の内側面までの間に、内側面と底面内側に沿って連通させた通過溝を有する圧力調整弁本体であり、
軟質シリンダーは、圧力調整弁本体の凹部内部に設けられ、底部を有する円筒形状であって、圧力調整弁本体内側面において摺動可能で、かつ、圧縮可能な軟質材料からなるシリンダーであり、
圧力調整弁の内外で圧力差がない時には、軟質シリンダーは、長さが底面から突起底側の通過溝までの長さよりも長く設定されていると共に、
圧力調整弁の内外で圧力差が発生した時には、軟質シリンダーは、底面から突起底側の通過溝までの長さに満たなくなることを特徴とする圧力調整弁。
【請求項２】
軟質シリンダーの底部が、同心円形状、あるいは多角形の、閉じた形の波目の凹凸を持つことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧力調整弁を備えたことを特徴とする包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーヒー豆や味噌など、内容物から気体が発生するような内容物や、熱充填品や酸素が溶け込む内容物のように、気体を吸収する内容物などを収納する包装容器であって、容器内部の圧力の加圧や減圧による容器変形が発生した場合に、その加圧や減圧に対して、圧力開放をすることによって変形などの不具合を解決する弁機能およびそれを備えた包装容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
味噌、コーヒー豆などは、炭酸ガスが発生し、容器が変形するなどの問題が発生する。電子レンジ等によって加熱されるものも、内部に水蒸気などのガス圧が上昇し、容器が変形し、あまりに高くなった時には、破損などを起こし、高温の内容物が一気に放出される事態になる場合もある。
また、粘度の高い内容物を充填するためにホット充填する製品や、パーマ剤のような減圧が発生する製品もあり、このような製品は、包装する容器が変形する問題があり、対策が求められている。
特に、詰め替え用として数多く使用されるスタンディングパウチのようなフィルム状のプラスチックシートで構成される簡易的な袋状の容器に採用した場合、変形が発生すると、店頭などにおいて整列できずに倒れたり、商品棚から落ちてしまったりして、容器が破損などして中身が漏れたりする恐れがある。
そこで、容器内部が一定の圧力に上昇した場合は圧力を開放し、また、容器内部が一定の圧力に減圧した場合は外から空気を流入させて、容器内外の圧力差から発生する大きな障害を取り除くことが求められていた。
また、単に不織布のようなメッシュフィルターが埋められて通気性を持たせた容器の場合、内容物の酸化劣化や香りの低下、臭気の発散が起こり、問題が発生するので、容器自体の密封性も必要な要件にしておく必要があった。
【０００３】
以上に対し、文献１では、
底面孔を有する凹部と凹部周縁のフランジ部とを有する合成樹脂カップ、凹部内側の底面上に底面孔を覆うように敷かれた弾性及び非通気性の弁膜、及び凹部内側の弁膜上に設けられた弾性及び通気性の合成繊維質材料、を有し、該合成樹脂カップは、凹部内側の底面が容器の孔部に対向するようにフランジ部において容器の内側面に接着して取り付けられ、取り付けた状態において、合成樹脂カップの接着部は容器の孔部を囲んでおり、該合成繊維質材料は容器の内側面によって押され、弁膜が圧迫されて底面孔が封止されている、ガス抜き弁を提案している。
このようなガス抜き弁は、弁膜周縁が合成樹脂カップ内側面に接しており、弁膜が内圧の上昇によって、合成樹脂カップの底部から浮き上がり、弁膜周縁で容器内部のガスが逃げ、合成繊維質材料を透過して容器の孔に逃がす方法である。しかし、弁膜は弾性体であり、通気性はないと規定しているので、押されている弁膜周縁がガスを逃がす通路を有効に作るとは限らない。
従って、内部の圧力は、合成繊維質材料の充填量によって変えられると記載されているものの、実際には、そのガス抜き弁のわずかな弁膜の断面形状によって、ばらつくことになり、求められる内部圧力の上昇を一定の数値に収められる可能性は少なく、安定したガス抜きができにくく、かつ、わずかな圧力でのガス抜きは難しい問題があった。
【０００４】
文献２では、弁函と該弁函に収納されるダイヤフラム型弁体とからなり、弁函は、包装パックに穿けた孔に嵌合し得る外形側段部を有し、該段部よりも径方向内方の包装パック外面側に弁体収納凹部を有し、該弁体収納凹部の周壁の数箇所に弁体係止部が付設され、かつ弁体収容凹部の略中央に包装パックの内容物を通し難い弁孔が設けられており、前記段部よりも径方向外方に包装パックに密封接着するフランジ部が延設された形状であり、ダイヤフラム型弁体は、中央隆起部がその内側に前記弁孔を囲む内部空気流入空間を形成し、該中央隆起部の取巻く一つまたは二つ以上の環状隆起部が内部空気流入空間を取巻く一つまたは二つ以上の密閉空間を形成し、各空間を隔てて前記弁体収容凹部の底面壁に密着している底壁が、内側のものほど外側のものよりも若干突出して成型されていて、一番外側に延在している鍔状の底壁の外縁が前記弁体係止部に対して押込み嵌着されて、内側の底壁が、鍔状の底壁と同一平面になるように撓んで前記弁体収容凹部の底面壁にばね効果を生起して密着し閉弁状態を保っていることを特徴とする包装パック用ガス放出弁を提案している。
しかしながら、この放出弁は、ダイヤフラム型弁体が金属薄板や射出成形された比較的硬質の素材である。そして、そのダイヤフラム型弁体に接する弁函も射出成形されたもので、その弁函の凹部底壁はほぼ平面であるので、非常に高い圧力でないと撓まず、内部のガスが放出していかない。
したがって、容器の破損は防止するかもしれないが、変形するような状態になっても、容易にガスを放出しにくい構成になっている。さらに、このような弁体では、一度ガスが放出されれば、その放出による変形が生じて次回はほとんど低圧で放出されやすくなるなど、一定の圧力差以上での放出を持続することが難しいなどの問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８８４０３９号公報
【特許文献２】特開昭６４−６５３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題に鑑みて、通常時には外部から遮断され、密封した構造であること。開放する圧力が低圧でも高圧でも、いずれの圧力においても対応（調整）可能であること。
そして、容易に内部圧力の高圧化の低減、あるいは、内部負圧の解消が可能な調整弁であって、常に一定の圧力差以上になる場合は、内部気体の放出、あるいは、外部空気の流入を行うことが可能で、かつ、安価に供給できる構造を持った圧力調整弁を得ることが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の圧力調整弁は、
圧力調整弁本体と軟質シリンダーとから構成される圧力調整弁であって、
圧力調整弁本体は、凹部を有し、凹部の底面に通過口を設け、凹部の入り口側内側面に突起を設け、かつ、通過口から突起底側の内側面までの間に、内側面と底面内側に沿って連通させた通過溝を有する圧力調整弁本体であり、軟質シリンダーは、圧力調整弁本体の凹部内部に設けられ、底部を有する円筒形状であって、圧力調整弁本体内側面において摺動可能で、かつ、圧縮可能な軟質材料からなるシリンダーであり、圧力調整弁の内外で圧力差がない時には、軟質シリンダーは、長さが底面から突起底側の通過溝までの長さよりも長く設定されていると共に、圧力調整弁の内外で圧力差が発生した時には、軟質シリンダーは、底面から突起底側の通過溝までの長さに満たなくなることを特徴とする圧力調整弁である。
【０００８】
本発明の請求項２の圧力調整弁は、軟質シリンダーの底部が、同心円形状、あるいは多角形の、閉じた形の波目の凹凸を持つことを特徴とする圧力調整弁である。
【０００９】
本発明の請求項３の包装容器は、請求項１または２に記載の圧力調整弁を備えたことを特徴とする包装容器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧力調整弁は、部品点数も少なく、安価で、製造しやすい上に、圧力差で開放される弁の作動圧力のばらつきが少なく、繰り返し性も安定しており、しかも、低圧差で作動する圧力調整弁であっても、高圧差で作動する圧力調整弁であっても、本発明の方法で製造することが容易である。
さらに、内部が高圧になる容器の圧力調整弁とすることも、内部が低圧になる容器の圧力調整弁とすることも可能であるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の圧力調整弁を備えた容器の一例を示す図である。
【図２】本発明の圧力調整弁の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の圧力調整弁の圧力調整弁本体を示す斜視図である。
【図４】本発明の圧力調整弁の圧力調整弁本体の内側から見た平面図である。
【図５】本発明の圧力調整弁の軟質シリンダーを示す斜視図である。
【図６】本発明の圧力調整弁で、内圧が高くなる時に作動するタイプの圧力調整弁における仕組みを示すもので、通過溝１１３で切断した断面図である。
【図７】本発明の圧力調整弁で、内圧が高くなる時に作動するタイプの圧力調整弁における仕組みを示すもので、通過孔１１１からずらした位置で切断した断面図である。
【図８】本発明の圧力調整弁で、内圧が下降した時に作動するタイプの圧力調整弁における仕組みを示すもので、通過溝１１３で切断した断面図である。
【図９】本発明の圧力調整弁で、圧力調整弁を容器内部に入れて、外に突き出ないようにした例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の圧力調整弁における実施形態について、図を用いて詳細に説明する。
本発明の圧力調整弁を使用した容器の実施形態例を図１に示す。この圧力調整弁１は、フィルムを使用したスタンディングパウチのような簡易容器３の一面に孔２を開け、そこに融着して使用される。
もちろん、射出成形やブロー成形で製造される硬質の容器に用い、その硬質容器の一端に融着したり、嵌合されたりしてもかまわない。
【００１３】
図２は、本発明の圧力調整弁の一例を、断面図で示したものである。
圧力調整弁は、圧力調整弁本体１１と、軟質シリンダー１２からなる。
圧力調整弁本体１１は、凹部を有し、凹部の底面１１０に通過口１１１を、凹部の入り口側内側面に突起１１２をそれぞれ有し、かつ、通過口から突起底側の内側面までの間に、内側面と底面内側に沿って連通させた通過溝１１３を有する。
圧力調整弁本体１１は、圧力調整弁本体の凹部周囲にフランジ部１１４を有し、容器３に開けられた孔２に突設するように、孔２周囲と融着している。
また、軟質シリンダー１２は、圧力調整弁本体１１の凹部内部に設けられ、底部１２１を有する円筒形状であって、圧力調整弁本体内側面において摺動可能である。そして、底部１２１は、波目を持つなどして、圧縮可能な弾性体になっている。
定常時は、軟質シリンダー１２の端面１２３が、圧力調整弁本体１１の突起１１２によって、圧力調整弁本体１１から抜け出てしまうのを防止しており、軟質シリンダー１２の端面１２３は通過溝１１３の端部１１３０より突起１１２側に来るように設定されていて、
側面１１２が通過溝１１３を覆っているので、外部と内部は遮断され、密封されている。
【００１４】
図３は、圧力調整弁本体１１の外観を斜視図で示した。フランジ部１１４が周囲に設けられ、その内側に凹部があって、凹部入口から少し入った所に突起１１２が設けられている。この突起１１２は周囲全体に設けても良いが、均等に４ヶ所、６ヶ所などといったように、分けて設けてもかまわない。
突起１１２から離れて、通過溝１１３が、凹部内側面から通過口１１１に連通して設けられている。この通過溝１１３の深さは、気体が通過できれば良いので、浅くてもかまわない。また、通過溝１１３の幅は、軟質シリンダー１２が圧接しても塞がれないように、狭い幅である必要がある。
【００１５】
図４は、圧力調整弁本体１１の内側から見る平面図である。
通過溝１１３が、底面１１０にある通過口１１１に向かって４ヶ所から設けられているが、一ヶ所以上であれば、何本通過口１１１を設けてもかまわない。
通過口１１１の形状も、丸形状でなくてもかまわない。
【００１６】
図５は、軟質シリンダー１２の外観を斜視図で示した。
軟質シリンダー１２も凹部を持つ円筒形状になっている。
底面１２１は凹凸のある面になっていて、凹部内側が外側に対して高圧になると、その底面１２１の凹凸が押され、変形することで、圧力が開放される仕組みになっている。
図では底面１２１の凹凸は、同心円形状の波形であるが、多角形の波形であってもかまわないし、独立した多数の突起で構成されていても良い。
ただ、その凹凸の先端が凸になった部分で、均一に圧力を受け、圧力調整弁本体１１の底面１１０に接するようにする必要がある。また、通過溝１１３をふさがないようにすることも重要である。それには、底面１２１の凹凸は、同心円形状の波形か、多角形の波形のように、閉じた形の凹凸であることが望ましい。
側面１２２は筒状になっていて、圧力調整弁本体１１の内側面を摺動する。しかも、この側面１２２が圧力調整弁本体１１の内側面に密着して、気体の通過を阻止するので、側面１２２部分の外径は、圧力調整弁本体１１の内側面の内径とほぼ同じ大きさにしておく必要がある。
【００１７】
図６は、内圧が高くなる時に作動するタイプの圧力調整弁における仕組みを示すもので、通過溝１１３で切断した断面図で示している。
図６−１は、通常時の断面図で、容器外部から遮断され、密封した構造になっている。
軟質シリンダー１２の高さは、圧力調整弁本体１１の底面１１０から通過溝１１３の端部１１３０までの高さより高くしている。そのため、軟質シリンダー１２が圧縮されていない限り、通過溝１１３は軟質シリンダー１２で覆われているようになっている。
【００１８】
図６−２は、内圧が高くなった状態の断面図で、容器外部と内部が通過溝１１３で連通し、内部の圧力が開放された状態になっている。
軟質シリンダー１２は、内側の圧力によって押され、底面１２１の凹凸が押されて変形し、軟質シリンダー１２の高さは低くなっている。この圧力が高くなると、圧力調整弁本体１１の底面１１０から通過溝１１３の端部１１３０までの高さより低くなってくる。しかも、圧力で圧力調整弁本体１１の底面１１０側に押されているので、通過溝１１３の端部１１３０は、軟質シリンダー１２で覆われず、開放される。
そのため、通過溝１１３や通過口１１１を通して、容器内部は外側に連通し、内部のガスが流出し、圧力は低下する。
容器内部の圧力が低下すれば、通常時の状態になり、軟質シリンダー１２は押されなくなるので、底面の凹凸が元の高さになり、軟質シリンダー１２自体の全体高さも回復して高くなる。このため、軟質シリンダー１２の高さは、圧力調整弁本体１１の底面１１０から
通過溝１１３の端部１１３０までの高さより高くなり、通過溝１１３は軟質シリンダー１２で覆われ、容器外部から遮断され、密封した構造に戻る。
【００１９】
図７は、本発明の圧力調整弁の例で、容器の内圧が高くなる時に作動するタイプの圧力調整弁における仕組みを示すもので、通過孔１１１からずらした位置で切断した断面図である。
図７−１は、通常時の断面図で、容器外部から遮断され、密封した構造になっている。
軟質シリンダー１２の側面１２２と底面１２１が、圧力調整弁本体１１の底面１１０に接し、通過溝１１３の端部１１３０は、軟質シリンダー１２から露出していない。
【００２０】
図７−２は、内圧が高くなった状態の断面図で、軟質シリンダー１２が外側に押され、軟質シリンダー１２の側面１２２から通過溝１１３の端部１１３０が露出している。そのため、容器外部と内部が通過溝１１３で連通し、内部の圧力が開放された状態になっている。
通過溝１１３は、軟質シリンダー１２の底面１２１が押されても、軟質シリンダー１２の底面１２１自体は、変形して通過溝１１３を塞ぐことはないような幅にしている。
この状態は、容器内部が高圧の状態になっている間だけで、容器内部の圧力が低下すれば、通常時の状態になり、軟質シリンダー１２は押されなくなるので、底面の凹凸が元の高さになり、軟質シリンダー１２自体の全体高さも回復して高くなり、図７−１の通常時状態に戻る。
【００２１】
図８は、容器の内圧が下降した時に作動するタイプの圧力調整弁で、その仕組みを示す図で、通過溝１１３で切断した断面図である。
図８−１は、通常時の断面図で、容器外部から遮断され、密封した構造になっている。
この圧力調整弁では、フランジ１１４が凹部の底面近傍に設けられたように記載されているが、必ずしもそうでなくてもかまわない。しかし、容器内側よりも外側が高圧になるので、圧力調整弁本体１１の底面に対して外側に軟質シリンダー１２の底部１２１が面で当たる方向になるよう設定する。
そのままだと、外側から軟質シリンダー１２が見えてしまうので、カバー４で覆っても良い。ただ、その場合、カバー４の嵌合部近傍でも気体が通過できるように隙間４１を確保しておく必要がある。
図７の圧力調整弁と同じように、軟質シリンダー１２の高さは、圧力調整弁本体１１の底面１１０から通過溝１１３の端部１１３０までの高さより高くしている。そのため、軟質シリンダー１２が吸引されていない限り、通過溝１１３は軟質シリンダー１２で覆われているようになっている。
【００２２】
図８−２は、内圧が低くなった状態の断面図で、軟質シリンダー１２が内側に吸引され、軟質シリンダー１２の側面１２２から通過溝１１３の端部１１３０が露出している。そのため、容器外部と内部が通過溝１１３で連通し、内部の圧力が開放された状態になっている。
通過溝１１３は、軟質シリンダー１２の底面１２１が吸引されても、軟質シリンダー１２の底面１２１自体は、変形して通過溝１１３を塞ぐことはないような幅にしている。
この状態は、容器内部が高圧の状態になっている間だけで、容器内部の圧力が上昇すれば、通常時の状態になり、軟質シリンダー１２は吸引されなくなるので、底面の凹凸が元の高さになり、軟質シリンダー１２自体の全体高さも回復して高くなり、図８−１の通常時状態に戻る。
【００２３】
容器の内圧が下降した時に作動するタイプの圧力調整弁では、フランジ１１４が凹部の底面近傍に設けられたように記載されているが、必ずしもそうでなくてもかまわない。すなわち、図９−１、図９−２のように、容器内部に圧力調整弁が入り込んだ状態になって
もかまわない。
図９−１は、外側に通気孔４２１を設けたカバーシール４２を貼って、見栄えを良くした。
図９−２は、通気孔を設けたカバーシール４２を貼った圧力調整弁１を容器３外側に融着している例である。
もちろん、容器の内圧が上昇した時に作動するタイプの圧力調整弁でも、図９−３のように、フランジ１１４を外側に移動させ、圧力調整弁全体が容器内部に入るようにしてもかまわない。
【００２４】
本発明の圧力調整弁本体１１に使用する材料としては、曲げ剛性が１０００ＭＰａ〜２０００ＭＰａの比較的硬質の材料が好ましい。例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、ポリフェニレン樹脂などが使用できる。
容器と融着できない場合には、接着剤や粘着剤で取り付けることになる。融着させるのであれば、容器と融着する直鎖低密度ポリエチレンなどの材料が好ましい。
【００２５】
また、軟質シリンダー１２に使用する材料としては、曲げ剛性が１０Ｐａ〜６００ＭＰａで、ショアー硬度３０A以上の比較的軟質な材料が好ましい。
例えば、低密度ポリエチレンと直鎖低密度ポリエチレンとの混合樹脂、エチレン・プロピレンゴム、およびそれらの混合体、ブタジエンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、なども使用できる。
ただ、軟質シリンダー１２に圧力が掛かっている状態で、圧力調整弁本体１１の内側面を摺動させるので、圧力調整弁本体１１の材質と摺動性の高い、すなわち、摩擦力が小さな素材であることが好ましい。もちろん、内容物の揮発成分等で、滑り性が向上することもある。また、内容物による素材の膨潤性なども考慮する必要がある。
【００２６】
使用される容器３は、単層、及び多層のフィルムを使用した軟包装容器で、スタンディングパウチのようなものが考えられるが、そのようなものだけに限らず、紙容器やブロー容器、射出成形容器などの硬質の容器であっても使用できる。
【００２７】
本発明の圧力調整弁は、以上の様なもので、容器内部の加圧や減圧の開放ができるだけではなく、内部の圧力が外部と大きな差がない通常状態では、外側との密封性、遮断性が高く、保存機能が優れた圧力調整弁であり、本発明のメリットは大きい。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・・・・・・・圧力調整弁
１１・・・・・・・・圧力調整弁本体
１１０・・・・・・・底面（圧力調整弁本体）
１１１・・・・・・・通過口（圧力調整弁本体）
１１２・・・・・・・突起（圧力調整弁本体）
１１３・・・・・・・通過溝（圧力調整弁本体）
１１３０・・・・・・端部（圧力調整弁本体）
１１４・・・・・・・フランジ部（圧力調整弁本体）
１２・・・・・・・・軟質シリンダー
１２１・・・・・・・底部（軟質シリンダー）
１２２・・・・・・・側面（軟質シリンダー）
１２３・・・・・・・端面（軟質シリンダー）
２・・・・・・・・・孔
３・・・・・・・・・容器
４・・・・・・・・・カバー
４１・・・・・・・・隙間
４２・・・・・・・・カバーシール
４２１・・・・・・・通気孔
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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