액체 탱크 및 액체 탱크의 제조 방법 document_id A220623108984

액체 탱크, 특히 차량용 연료 탱크에는 현재 다른 것들 중에 브리더 회로 (breather circuit) 가 장착되어 있다. 이 회로는 과소 압력의 발생시 공기가 탱크 안으로 유입되도록 하거나 (특히, 소모된 액체의 체적 (volume) 을 보충하기 위해) 또는 과도한 압력의 발생시 (특히, 내용물들이 예열되었다면) 탱크 내에 포함된 기체들이 제거되도록 한다. 이 회로는 또한 당 분야의 상당히 엄격한 환경 요건들을 충족시키기 위해, 대기 중으로 배출되어야 하는 기체의 경로를 정하여 가능한 여과되도록 한다. 상기 브리더 회로는 종래의 방식에서 탱크가 과도하게 경사지거나 뒤집히게 되는 경우 액체가 탱크로부터 배출되는 것을 가능한 방지할 수 있는 적어도 하나의 밸브를 포함한다. 이 브리더 밸브는 이의 작동 상황이 발생할 경우에 신속하고 신뢰할 수 있는 반응을 제공해야 하지만, 특히 매우 높은 유량, 탱크 내의 과도한 압력 또는 저진폭파와 같은 일시적인 현상에 대해 최소의 감도를 가질 필요가 있다. 또한, 정상 작동 시 및 충진 동안 캐니스터 (canister)(또는 연료 증기를 흡착하는 물질, 일반적으로 활성탄을 포함하는 챔버) 로 최소량의 액체가 이동되도록 할 필요가 있는데, 그렇지 않다면 상기 캐니스터가 포화될 수 있고 대기로 방출되는 기체로부터의 오염 물질의 제거가 효과가 없을 수 있다. 이러한 현상은 일반적으로 당분야의 전문 용어로 LCO (Liquid Carry-Over) 라고 명명한다. 많은 브리더 밸브는 탱크 및 브리더 회로 사이의 연결 오리피스 (orifice) 를 차단하는 상부 니들 밸브 또는 릿지 (ridge) 를 포함하는 플로트 (float) 를 이용한다. 이런 종류의 밸브가 갖는 단점은 밸브의 크기, 특히 높이이고, 이 높이는 탱크의 내부에 위치할 때 탱크의 유용한 체적을 제한한다. 이러한 문제점은 상기 밸브가 그 기능을 수행하기 위하여 탱크 내 액체에 대하여 적어도 부분적으로 최대 수위를 초과하여 위치하는 것이다. 하지만 그럼에도 불구하고 "팽창 공간" 으로 알려진 최소의 헤드 공간 (minimum head space) 이 제조업자에 의해 요구되고, 일반적으로 밸브의 크기 및 형상은 그에 상응하여 제작됨을 특히 주의해야 한다. 오늘날, 현재 자동차 제조업자는 차량에 의해 제공되는 수용성, 모듈성 및 공기 역학 (aerodynamics) 을 증가시키기 위해 연구하고 있다. 슬림 탱크는 캐빈 내 헤드 공간을 최대화시키고 플랫 플로어 (flat floor) 아래에 완벽하게 맞춰짐과 동시에 차량의 총 높이를 최소화시킬 수 있는 매력적인 대안이다. 하지만, 탱크의 높이를 줄이는 것은 이에 비례해서 일반 탱크에서보다 더욱 유용한 체적을 제한하기 때문에, 탱크의 내부에 삽입되는 성분 특히, 환기 밸브의 크기를 제한하는 효과를 갖는다. 실제로 시장에서 이용 가능한 최소의 플로트 밸브조차 슬림 탱크의 유용한 높이를 너무 많이 차지하고 있다. 즉, 손실된 체적이 자동차 제조업자에 의해 요구되는 팽창 체적보다 훨씬 크다. 상기 문제를 해결하기 위하여, 특히 미국 특허 US 3,915,184호에 기재된 바와 같이 탱크의 외부에 팽창 체적 또는 챔버를 가질 수 있다. 하지만 이러한 구조는 별도 부분 및 탱크와 이 부분 사이의 연결선을 필요로 하여, 이는 복잡하고 비용이 많이 든다.