KR20200019202A - 체적 요소를 갖는 자동차의 탱크 - Google Patents

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게르노트 바이쓰
로만 부피어
엠마누엘 아라스
마르쿠스 후버
악셀 프로바인
아틸라 파르카스
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카우텍스 텍스트론 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 자동차에서 액체를 수용하기 위한 특히 연료 탱크인, 탱크에 관한 것으로서, 상기 탱크는 상기 액체를 수용하기 위한 내부 공간을 형성하는 외부 벽, 가스, 특히 공기를 수용하기 위한 상기 내부 공간에 위치된 적어도 하나의 체적 요소, 상기 체적 요소와, 상기 체적 요소의 체적을 변경시키기 위한 상기 탱크의 주변 환경 사이의 가스-안내 라인, 및 상기 체적 요소를 비울 때에 상기 체적 요소의 킹크들에서 응력을 최소화하기 위한 적어도 하나의 안정화 조립체를 포함한다.

Description

체적 요소를 갖는 자동차의 탱크
본 발명은 액체, 특히 연료를 수용하기 위한 자동차에서의 탱크에 관한 것이다. 탱크는 변경가능한 체적을 갖는 가스-충전된 체적 요소를 갖는다.
연료 탱크들로부터의 탄화수소 방출물들은 환경에 대한 그들의 해로운 영향으로 인해 가능한 한 최대의 범위로 회피되어야 한다. 탄화수소 증기들은 특히 상승된 온도에서 연료들에서의 탄화수소들의 높은 분압으로 인해 발생한다. 세가지 중요한 프로세스들은 연료 탱크로부터 탄화수소 증기들의 잠재적인 탈출에 기여한다. 하나의 프로세스는 탱크의 외부 벽을 통한 탄화수소 분자들의 투과이다. 이러한 프로세스 폭넓게 이해되고, 현재의 해결책은 방출물들의 충분한 감소를 발생시킨다. 제 2 프로세스는 연료 재보급 프로세스이다. 액체 연료를 갖는 충전 탱크는 탱크에 존재하는 탄화 수소들로 포화된 가스의 변위를 요구한다. 이들 가스들을 수집하기 위한 두개의 메인 접근법들이 존재한다: 대형 액티브 카본 필터들 (ACF) 을 사용하는 ORVR (onboard refueling vapor recovery) 또는 석션에 의해 충전 스테이지에서 연료 재보급 노즐을 통한 가스의 드로잉. 세번째로, 가스들, 소위 낮동안 (diurnal) 또는 파킹 방출물들은 차량이 파킹될 때 또는 내연 엔진이 운행하지 않을 때에 주위 온도에서의 변경으로 인해 방출된다. 이들 방출물들은 또한 액티브 카본 필터의 충분한 퍼징 프로세스가 규칙적으로 실행될 때에 액티브 카본 필터를 사용함으로써 처리될 수 있다. 이를 위해, 내연 엔진은 전형적으로 작동하고 있어야 한다. 이는 내연 엔진이 항상 작동 중이지 않기 때문에 특히 전기 모터 및 내연 엔진을 갖는 하이브리드 차량들에서 상대적으로 복잡할 수 있다.
탱크를 폐쇄하지 않고 HC 방출물들을 감소시키기 위한 하나의 옵션은 체적에서 변경에 의해 결과적인 가스 체적에 대해 보상하는 일체형의 체적 요소를 갖는 무압력 탱크를 실시하는 것이다. 이를 위해, 체적 요소는 탄화수소 방출물들에 관해 가능한 한 기밀하게 밀봉되어야 하고 따라서 그 내부는 항상 공기를 포함하고, 공기는 탱크 시스템로부터 그리고 대기 내로 직접 가압되거나, 또는 탱크 시스템 내로 드로잉될 수 있다. 뿐만 아니라, 체적 요소는 몇 밀리바의 매우 작은 압력 차이가 완전한 충전 및 비움을 보장하는 데 충분하도록 용이하게 변형 가능하여야 한다. 또한, 체적 요소의 체적은 온도가 포화점까지 상승할 때에 증발로 인해 발생하는 가스 체적이 압력-중립 방식으로 보상될 수 있도록 설계될 수 있다.
WO 2016/012284 는 체적 요소의 다양한 실시형태들을 개시하고, 또한 강성의 요소들로 제조된 폴딩된 구조들 및 폴딩된 필름 구조들 뿐만 아니라 탄성 재료들로 제조된 블래더들을 설명한다.
본 발명의 목적은 간단한 설계를 갖고 자동차의 가장 낮은 유지 관리 및 신뢰성있는 작동을 허용하는 자동차의 탱크, 특히 연료 탱크를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 특히 독립항의 특징으로 의해 달성된다. 종속항의 주제는 본 발명의 유리한 실시형태들에 관한 것이다.
목적은 연료 탱크로서 설계되는 탱크에 의해 달성된다. 탱크는 액체를 수용하기 위해 그리고 자동차에서 배치하기 위해 설계된다. 자동차는 특히 도로주행 차량, 예를 들면 승용차, 트럭, 또는 모터사이클이다. 자동차는 특히 바람직하게 전기 모터 및 내연 엔진를 갖는 하이브리드 차량이다. 탱크에 의해 수용될 액체는 바람직하게 연료, 예를 들면 가솔린 또는 디젤 연료이다.
탱크는 외부 벽을 포함한다. 이러한 외부 벽은 액체를 수용하기 위한 내부 공간을 형성한다. 탱크는 또한 내부 공간에 위치되는 적어도 하나의 체적 요소를 포함한다. 체적 요소는 가스를 수용하기 위해 설계된다. 가스는 특히 탱크의 주변 환경으로부터의 공기이다.
체적 요소에 의해 점유되는 체적을 제외하고 외부 벽에 의해 형성되는 컨테이너 체적은 따라서 액체를 수용하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 탱크는 탱크의 주변 환경과 체적 요소 사이의 라인을 포함한다. 라인은 외부 벽을 통해 가스 안내 방식으로 주변 환경에 체적 요소를 연결한다. 가스는 체적 요소로부터 외측으로 라인을 통해 유동하고, 외측으로부터 체적 요소 내로 유동할 수 있다. 이는 체적 요소에서 가스의 질량에서의 변경을 발생시켜, 내부 공간에서 충전 양 및/또는 내부 공간에서 압력이 변할 때에 체적 요소의 체적도 또한 변경된다.
가스는 특히 대기로부터 인출되거나 또는 라인으로부터 다시 대기 내로 유동하는 공기이다. 특히, 공기는 체적 컨테이너로부터 필터, 바람직하게 먼지 필터를 통해, 대기 내로 유동한다.
본원에 개시된 모든 변형예들에서, 체적 요소는 바람직하게 가요성의 및/또는 탄성 재료로 제조될 수 있다. 가요성의 재료는 예를 들면 필름이다. 탄성 재료는 손상이 회피될 수 있도록 킹크들에서 제위치에서 신축될 수 있다. 체적 요소는 또한 블래더로서 칭해질 수 있다.
체적 요소는 특히 플랫형, 폴딩된, 구겨진 및/또는 롤링된 구조에 의해 형성될 수 있다. 이러한 구조는 가요성의 및/또는 탄성 재료로 제조될 수 있다.
특히, 체적 요소의 체적은 탱크가 액체로 완전히 충전될 때에 최소로 되고, 액체가 탱크로부터 인출될 때에 가스로 연속적으로 충전된다. 당연히 단지 보다 작은 양의 연료 증기들이 그러한 체적 요소 없는 다른 동일한 탱크와 비교하여 탱크에서 액체 레벨 위에서 형성되는 것이 가능하다. 탱크의 재충전과 함께, 체적 요소는 그후 주변 환경 내로 비워진다. 체적 요소의 대안적인 작동 모드는 아래에 설명된다: 탱크에서 연료의 포화 증기 압력이 변경될 때에 (예를 들면 차량이 파킹될 때에), 이러한 변경은 보상될 수 있다. 예를 들면, 연료 온도가 하루에 걸쳐 큰폭으로 변동할 때에 (예를 들면, 아침에 20°C, 낮에 40°C, 밤에 20°C), 포화 증기 압력에서의 변경은 체적 요소에 의해 보상된다. 체적 요소의 체적은 최대 연료 온도에서 최소로 되는 한편, 그 체적은 최소 연료 온도에서 최대로 된다. WO 2016/012284 는 체적 요소의 기능을 상세하게 설명한다.
브리딩 (breathing), 즉 체적 요소와 주변 환경 사이의 가스 교환을 위해 필수적인 체적에서 변경을 위해, 폴드들은 재료의 킹크 구역에서 높은 응력 상태들을 발생시키는 체적 요소에 형성될 수 있다. 특히, 폴드들은 비움, 즉 체적 요소의 체적에서 감소 중에 발생된다.
본 발명에 따른 탱크는 바람직하게 체적 요소의 비움 중에 발생할 수 있는 체적 요소의 이들 킹크들에서 응력들을 최소화하기 위해 적어도 하나의 안정화 조립체를 포함한다. 특히, 적어도 하나의 안정화 조립체를 통해, 응력들은 그러한 킹크들의 전개가 감소되고, 및/또는 킹크들에서 반경들이 가능한 한 크게 유지되고 및/또는 체적 요소는 탄력 설계를 갖는다는 점에서 감소된다. 따라서 특히 체적 요소의 누출 뿐만 아니라 주기적인 기계적인 부하 (예를 들면, 탱크 시스템에서 교번하는 압력 응력) 에 대해 체적 요소에서의 손상을 회피하는 것이 가능하다.
여기에 설명된 복수의 체적 요소들은 또한 탱크의 내부 공간에 위치될 수 있다. 체적 요소들 및 그들의 안정화 조립체들은 동일한 또는 상이한 설계들을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 단일한 체적 요소는 여기서 설명된 복수의 안정화 조립체들을 가질 수 있다. 따라서, 여기서 설명된 안정화 조립체들은 동일한 체적 요소와 함께 서로 조합될 수 있다.
바람직하게 안정화 조립체는 체적 요소의 내부에서 내부 본체 및/또는 코팅을 갖는 것이 제공된다. 체적 요소가 그 최소 체적으로 비워질 때에, 체적 요소는 내부 본체에 대해 적어도 부분적으로 놓인다. 이는 체적 요소의 잔여 체적을 보장하고, "잔여 체적" 은 내부 본체에 의해 그리고 선택적으로 남아있는 공동들에서 가스에 의해 충전된다. 내부 본체의 결과로서 체적 요소는 완전히 붕괴하지 않기 때문에서, 킹크들은 회피되고, 전개되는 임의의 킹크들은 가능한 가장 큰 반경들을 갖는다.
바람직하게 내부 본체의 체적 대 체적 요소의 최대 체적의 비는 최대 1/20, 바람직하게 최대 1/10, 특히 바람직하게 최대 1/5 로 되는 것이 제공된다. 매우 압축 가능한 내부 본체들 (예를 들면, 가요성의 발포재들) 의 경우, 즉 비워진 체적 요소의 경우에 대해, 압축된 체적이 연산에 대해 적용된다.
내부 본체는 바람직하게 탄력적으로 변형 가능한 설계를 갖는다. 체적 요소의 설계에 따르면, 체적 요소가 각각의 비움 작동 중에 상이한 지오메트리들 또는 형상들을 취하는 것이 가능하다. 따라서, 체적 요소는 항상 수축되거나, 폴딩되거나, 롤링되거나, 또는 상이하게 구겨질 수 있다. 내부 본체는 체적 요소의 비움 중에 용이하게 변형 가능하고, 체적 요소를 팽팽하게 하기 위한 반대 압력을 형성한다. 탄력적으로 변형 가능한 내부 본체는 항상 킹크들을 대부분 회피하도록 체적 요소들에 대해 최적의 접촉 표면을 제공할 수 있다.
탄력적으로 변형 가능한 내부 본체는 바람직하게 가스-충전된 블래더에 의해 형성된다. 이러한 블래더는 체적 요소의 내부에 위치되고 폐쇄되어, 동일한 질량의 가스가 항상 블래더에 존재한다. 폐쇄된 블래더는 특히 공기로 충전된다.
뿐만 아니라, 내부 본체는 탄력적으로 변형 가능한 재료로 제조되는 것이 제공된다. 이러한 탄력적으로 변형 가능한 재료는 예를 들면 발포성 재료, 특히 발포재 또는 엘라스토머이다.
또한, 바람직하게 내부 본체는 탄력적으로 변형 가능할 뿐만 아니라 탄력적으로 압축 가능한 것이 제공된다. 이를 위해, 바람직하게 내부 본체는 개방된-다공성 (또한 개방된-셀로서 칭해짐) 발포재로 제조되는 것이 제공된다. 특히 내부 본체가 탄력적으로 압축 가능할 때에, 내부 본체의 체적 (그 비압축된 상태에서) 대 체적 요소의 최대 체적의 비는 상대적으로 크고, 특히 적어도 1/4, 바람직하게 적어도 1/3 일 수 있다.
또한, 바람직하게 내부 본체가 탄성적 구조로서 설계되는 것이 제공된다. 탄성적 구조는 탄력적으로 변형 가능하다. 그러나, 탄성적 구조는 그것이 제조된 재료의 타입이 아니라 주로 그 지오메트리 설계로 인해 탄력적으로 변형 가능하다. 체적 요소의 비움 중에, 탄성적 구조는 탄력적으로 변형되고, 반대 압력은 따라서 체적 요소를 팽팽하게 하기 위해 체적 요소에서 증강된다.
탄성적 구조는 특히 변형 가능한 중공의 본체에 의해 형성된다. 중공의 본체는 예를 들면 구형, 난형, 또는 원통형이다. 원통형 형상은 바람직하게 롤링된 필름에 의해 형성된다. 중공의 본체는 바람직하게 그 지오메트리 설계로 인해 변형 가능하도록 상대적으로 작은 벽 두께를 갖는다. 중공의 본체의 벽 두께는 바람직하게 최대 5 mm, 특히 바람직하게 최대 3 mm 이다.
탄성적 구조는 강성의 재료 또는 탄성 재료로 제조될 수 있다. 또한 구조의 한 부분이 강성의 재료로 제조되고, 구조의 또 다른 부분이 탄성 재료로 제조되는 것이 가능하다.
바람직하게 내부 본체가 프레임으로서 설계되는 것이 제공된다. 프레임은 특히 라운드형 또는 타원형 형상을 갖는다. 프레임은 바람직하게 강성이고, 따라서 변형 불가능하거나 또는 또는 본질적으로 변형 불가능하다. 특히, 체적 요소의 팽창된 상태에서 프레임은 체적 요소의 형상을 결정하지 않고, 단지 그것이 비워질 때에 체적 요소의 팽팽함 (tightening) 을 보장한다.
뿐만 아니라, 내부 프레임은 다각형이고 따라서 복수의 상호 각진 측들을 갖는 것이 제공된다. 팽창된 상태에서 체적 요소는 프레임에 대해 놓이고 팽창 중에 내향으로 측들을 가압한다. 이는 체적 요소의 체적이 팽창 중에 프레임에 수직한 양쪽 방향들로 증가되어, 프레임에 대해 놓이는 체적 요소의 원주가 변형될 수 있다는 사실로 인해 발생된다.
프레임은 체적 요소의 내부에 느슨하게 배열될 수 있다. 대안적으로, 또한 체적 요소 내에서 프레임의 위치가 규정되도록 체적 요소에 프레임을 제위치에 고정시키는 것이 가능하다 .
특히 프레임 또는 탄력 요소로서 설계되는 내부 본체는 바람직하게 플랫형이다. 이는 내부 본체에 의해 결정된 비워진 상태에서의 잔여 체적에 의해 비워진 상태에서 체적 요소의 플랫화된 형상을 발생시킨다.
또한 동일한 또는 상이한 설계들을 갖는 복수의 설명된 내부 본체들은 동일한 체적 요소 내에 위치되는 것이 가능하다.
또한, 단일한 내부 본체를 형성하도록 내부 본체의 설명된 실시형태들을 조합하는 것이 가능하다. 적어도 다음의 조합들이 바람직하게 제공된다: (i) 특히, 내부 본체는 폐쇄되고, 가스-충전된 블래더를 포함할 수 있고, 탄력적으로 변형 가능한 재료는 블래더의 표면에 위치된다. (ii) 특히, 내부 본체는 탄성적 구조로서 설계될 수 있고 부가적으로 탄력적으로 변형 가능한 재료를 구비한 구역들을 가질 수 있다. (iii) 특히, 내부 본체는 강성의 프레임을 가질 수 있고 부가적으로 탄력적으로 변형 가능한 재료를 구비한 구역들 및/또는 탄성적 구조를 구비한 구역들을 가질 수 있다.
안정화 조립체의 추가의 유리한 실시형태들이 설명된 아래에 설명되고 이는 서로 그리고 또한 적어도 하나의 내부 본체와 조합될 수 있다:
바람직하게 안정화 조립체는 안정화 프레임을 포함하는 것이 제공된다. 안정화 프레임은 체적 요소에 고정되게 연결된다. 안정화 프레임은 바람직하게 체적 요소의 전체 원주 주위로 연장된다.
안정화 프레임은 체적 요소의 내부 측 및/또는 외부 측 및/또는 체적 요소를 형성하는 벽의 내부에 체결될 수 있다. 체적 요소는 특히 바람직하게 두개의 쉘-형상의 가요성의 부분들에 의해 형성되고, 안정화 프레임은 두개의 부분들 사이에 시임 영역 상에 및/또는 그 안에 위치된다. 안정화 프레임이 체적 요소의 내부에 위치된다면, 그것은 또한 내부 본체로서 고려될 수 있다.
바람직하게 안정화 프레임은 다각형이고 따라서 복수의 상호 각진 측들을 갖는 것이 제공된다. 안정화 프레임은 바람직하게 적어도 세개 이상의 측들을 갖는다. 측들은 바람직하게 내향으로 만곡된다. 체적 요소의 체적은 팽창 중에 프레임에 수직인 양쪽 방향들로 증가한다. 프로세스에서 안정화 프레임은 본질적으로 치수 안정적으로 유지하고, 내향으로 만곡된 측들은 약간 내향으로 변형될 수 있다.
바람직하게 안정화 조립체는 체적 요소 및 체적 요소를 둘러싸는 외부 블래더에 의해 형성되는 것이 제공된다. 체적 요소가 충분한 가요성 및/또는 탄력성을 가질 때에, 수축 중에 폴드들 및 상응하는 킹크들의 형성은 대폭 회피된다.
이러한 구성에서, 체적 요소는 바람직하게 엘라스토머 또는 실리콘-포함 재료로 제조된다. 이들 재료들은 파단시에 높은 최대 연신율을 갖고, 이는 이러한 재료로 제조된 블래더들이 버클링 부하들에 저항하게 만든다. 시장에서 현재 입수 가능한 엘라스토머들의 단점은 열가소성 배리어 재료들과 비교하여 증가된 탄화수소 방출물들 또는 연료에 불충분한 저항성이다. 따라서, 여기서 체적 요소를 둘러싸고 연료에 저항성을 갖고 탄화수소들에 대해 배리어들로서 설계되는 외부 블래더들을 사용하는 것이 제안된다. 특히 가능한 가장 낮은 탄화수소 방출물들을 허용하는 적절한 재료가 이러한 외부 블래더에 대해 사용된다.
외부 블래더는 체적 요소에 대해 플랫형으로 그리고 일체형으로 결합될 수 있다.
대안적으로, 또한 체적 요소는 외부 블래더에 플랫형으로 결합되는 것이 아니라 오로지 외부 블래더 내에 위치되는 것이 가능하다. 예를 들면, 외부 블래더는 단지 체적 요소에서 개구의 구역에서 체적 요소에 결합되거나, 또는 외부 블래더는 외향으로 안내되는 라인에 체결된다.
또한, 바람직하게 안정화 조립체는 적어도 제위치에 체적 요소의 코팅을 갖는 것이 제공된다. 코팅은 체적 요소의 내부 측 및/또는 외부 측에 적용될 수 있다. 외부 측과 상이한 재료 또는 동일한 재료가 내부 측에서 사용될 수 있다. 특히, 내부 측에서 코팅의 재료가 사용되는 가스에 저항성을 갖고, 외부 측에서의 재료가 액체에 저항성을 갖는다는 점이 고려된다.
코팅은 바람직하게 탄성 재료로 제조된다. 특히, 코팅은 플루오로고무 (FKM), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 (NBR), 또는 플루오로실리콘 고무 (FVMQ) 를 포함한다.
코팅이 사용될 때에, 체적 요소는 바람직하게 탄력을 거의 갖지 않거나 탄력이 없는 재료, 예를 들면 필름으로 제조된 플랫형, 폴딩된, 구겨진, 또는 롤링된 구조로 제조된다. 코팅은 체적 요소에서 누출을 회피하도록 한편으로 가능한 킹크들을 보강하고 다른 한편으로 탄력 설계를 형성한다.
또 다른 바람직한 설계에 따르면, 안정화 조립체는 체적 요소 외측의 내부 공간에 위치되는 적어도 하나의 탄력 인장 요소를 포함하는 것이 제공된다. 인장 요소는 따라서 내부 공간을 통해 연장되고, 탱크 내에서 체적 요소 및 또한 외부 벽 또는 일부 다른 고체 요소에 체결된다. 인장 요소는 특히 체적 요소가 완전히 팽창되지 않을 때에 체적 요소에 인장력을 가하도록 설계된다. 특히, 복수의 이들 인장 요소들은 체적 요소에서 다양한 로케이션들에 위치될 수 있다.
적어도 하나의 인장 요소는 특히 체적 요소가 감소된 체적으로 플랫형으로 드로잉되는 방식으로 체적 요소에 위치된다. 비움 중에 체적 요소에서 킹크들은 따라서 방지될 수 있다.
적어도 하나의 인장 요소는 바람직하게 스프링, 예를 들면 금속성 코일 스프링 또는 엘라스토머 요소로 설계된다.
바람직하게 안정화 조립체는 체적 요소의 두개의-쉘 설계에 의해 형성되는 것이 제공된다. 체적 요소는 따라서 강성의 제 1 쉘 및 가요성의 제 2 쉘을 포함한다. 두개의 쉘들은 체적 요소의 가스-수용 체적을 함께 형성한다. 강성의 쉘은 체적 요소의 비움 중에 변경되지 않은 채 유지되고, 가요성의 쉘은 강성의 쉘에 놓이고, 따라서 체적을 감소시킬 수 있다. 비움 중에, 강성의 쉘은 규정된 형상으로 가요성의 쉘을 유지하고, 따라서 킹크들의 방해받지 않는 형성을 회피한다.
하나의 설계에 따르면, 강성의 쉘은 상단에 위치되고 가요성의 쉘은 바닥에 위치된다. 탱크에서 액체의 가요성의 쉘은 따라서 탱크에서 액체를 향하고, 라인으로의 개구는 바람직하게 강성의 제 1 쉘에서 존재한다.
대안적으로, 강성의 쉘은 바닥에 위치된다. 특히, 하부 쉘은 따라서 액체와 접촉하게 된다. 가요성의 쉘보다 강성의 쉘에 있어서 탄화수소들에 의한 투과를 회피하는 추가의 옵션들이 존재한다. 강성의 쉘은 따라서 예를 들면 적절한 재료 및 적절한 두께로 제조될 수 있다.
바람직하게 가요성의 쉘이 강성의 쉘보다 더 작도록 (보다 작은 체적을 갖도록) 설계되어, 체적 요소의 비워진 상태에서 가요성의 쉘이 팽팽하게 되고 폴드를 거의 형성하지 않거 또는 폴드를 전혀 형성하지 않는 것이 제공된다. 이를 위해, 가요성의 쉘은 바람직하게 선택적으로 코팅을 갖는 신축 가능한 재료, 특히 엘라스토머로 제조되거나 또는 비엘라스토머 필름으로 제조된다.
체적 요소의 두개의-쉘 형태의 하나의 변형예에 따르면, 강성의 쉘이 강성의 플라스틱 또는 금속으로 제조되고, 가요성의 쉘이 강성의 쉘에 체결되고, 특히 일체형으로 본딩되는 것이 제공된다. 강성의 쉘은 또한 예를 들면 그리드와 같은 강성의 구조에 결합되는, 예를 들면 용접되는 유연한 필름에 의해 형성될 수 있다.
체적 요소의 두개의-쉘 형태의 또 다른 변형예에 따르면, 전체 체적 요소는 신축 가능한 블래더에 의해 형성되고, 특히 엘라스토머로 제조되는 것이 제공된다. 강성의 쉘은 블래더의 일부에 고정적으로 연결되는 강성의 쉘 프레임으로부터 기인한다. 쉘 프레임은 쉘-형상의 설계를 갖는다. 그러한 쉘 프레임은 블래더의 내부 측 및/또는 외부 측에 위치되는 것이 제공된다. 쉘 프레임에 대해 놓이지 않는 블래더의 일부는 여기서 가요성의 쉘로서 기능한다.
두개의-쉘 설계에서, 제 1 및 제 2 쉘 사이의 섹션은 원주형 지오메트리를 형성한다. "원주형 지오메트리" 는 쉘 프레임의 형상에 의해 또는 두개의 쉘들 사이에서 시임에 의해 결정된다. 원주형 지오메트리는 라운드형, 타원형, 또는 다각형일 수 있다. 다각형 형상에 대해, 특히 다각형의 측들은 내향으로 만곡되는 것이 제공된다.
또한 바람직하게 안정화 조립체는 라인에서 셧오프 밸브를 포함하는 것이 제공된다. 셧오프 밸브는 라인을 블록킹하는 데 사용되고 따라서 주변 환경과 체적 요소 사이에 가스의 교환을 방지한다. 셧오프 밸브는 내부 공간에, 외부 벽에, 또는 외부 벽의 외측에 위치될 수 있다. 셧오프 밸브는 0 보다 큰 잔여 체적 (체적 요소) 을 유지하는 데 사용된다.
안정화 조립체는 특히 바람직하게 제어 디바이스를 포함한다. 이러한 제어 디바이스는 잔여 체적에 도달할 때에 셧오프 밸브를 폐쇄하도록 설계된다.
특히, 제어 디바이스는 예를 들면 잔여 체적에 도달될 때에 센서들 또는 보다 고-차원 유닛으로부터의 데이터를 통해 검출하는 검출 유닛을 포함한다. 이러한 검출된 상태에 기초하여, 제어 디바이스는 예를 들면 전자기적으로 셧오프 밸브를 폐쇄할 수 있다. 제어 디바이스는 또한 바람직하게 셧오프 밸브를 재개방하고 다시 한번 주변 환경과 요소 사이에 가스 교환을 허용하도록 설계된다.
제어 디바이스는 또한 잔여 체적에 도달할 때를 기계적으로 검출할 수 있다. 특히 체적 요소의 이동이 밸브를 기계적으로 작동하는 것이 제공된다.
설명된 안정화 조립체는 상이한 체적 요소들 및/또는 동일한 체적 요소에서 탱크 내에서 서로 조합될 수 있다. 따라서, 예들 들면, 적어도 하나의 내부 본체들 및/또는 안정화 프레임 및/또는 외부 블래더를 갖는 체적 요소 및/또는 체적 요소의 코팅 및/또는 적어도 하나의 인장 요소들 및/또는 두개의-쉘 설계 및/또는 셧오프 밸브가 체적 요소에서 사용된다.
본 발명은 또한 안정화 조립체를 포함해야 할 필요가 없는 하나의 설명된 탱크들을 포함한다. 그러나, 이러한 탱크는 또한 하나 이상의 설명된 안정화 조립체들을 포함할 수 있다. 탱크에 대해, 누출들이 예를 들면 킹크들에서 응력들로 인해 체적 요소에서 발생하기 때문에 안정화 조립체를 갖거나 또는 갖지 않든지 체적 요소를 교체하는 것을 필수적일 수 있다는 것이 고려된다.
전체 탱크를 교체하지 않고 자동차의 신뢰성있는 작동을 허용하도록, 체적 요소가 탱크의 내부 공간에 교환 가능하게 위치되는 것이 제공된다. 이를 위해, 외부 벽은 내부 공간으로부터/내부 공간 내에 체적 요소를 제거하고 재설치하기 위해 설계된 서비스 개구를 포함한다. 서비스 개구는 따라서 체적 요소에 대해, 적어도 그 비워진 상태에서, 교체되기에 충분히 크다. 서비스 개구는 대부분의 탱크들에서 어떤 방식으로든 제공되는 핸드 구멍, 또는 외부 벽에서 추가적인 개구일 수 있다.
탱크는 바람직하게 특히 내부 공간의 라인에서 공구들 없이 작동 가능한 연결 요소를 포함한다. 체적 요소는 이러한 연결 요소를 통해 특히 공구를 사용하지 않고 라인에 부착되거나 그로부터 제거될 수 있다. 예를 들면, 연결 요소는 유니온 너트 또는 바요넷 로크를 포함한다.
연결 요소를 사용하는 것에 부가적으로 또는 대안예로서, 바람직하게 서비스 개구가 외부 벽의 부분을 형성하는 커버에 의해 폐쇄되는 것이 제공된다. 라인은 이러한 커버를 통해 안내된다. 체적 요소는 특히 바람직하게 예를 들면 라인을 통해 단지 이러한 커버에 체결된다. 커버를 제거함으로써, 체적 요소는 동시에 내부 공간으로부터 인출된다. 새로운 체적 요소가 커버에 부착되고 커버와 함께 삽입될 수 있다.
본 발명의 추가의 특별한, 이점들, 및 특징들은 다음에 도시된 도면들을 참조하여 예시적인 실시형태들의 다음의 설명으로부터 기인된다.
도 1 은 체적 요소, 및 가스-충전된 블래더로서 설계되는 내부 본체를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 2 는 체적 요소, 및 탄력적으로 변형 가능한 재료로 제조되는 내부 본체를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 3 은 체적 요소, 및 탄성적 구조로서 설계되는 내부 본체를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 4 는 체적 요소, 및 라운드형 또는 타원형 프레임으로서 설계되는 내부 본체를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 4a 는 체적 요소, 및 다각형 프레임으로서 설계되는 내부 본체를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 4b 는 안정화 프레임과 함꼐 체적 요소의 개략도를 도시하고,
도 5 는 체적 요소, 및 인장 요소들을 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 6 은 체적 요소, 및 외부 블래더를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 7 은 두개의-쉘 체적 요소를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 8 은 쉘 프레임을 갖는 두개의-쉘 체적 요소를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 9 는 도 8 로부터의 쉘 프레임의 개략도를 도시하고,
도 10 은 체적 요소, 및 셧오프 밸브를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 11 은 제 1 변형예에 따른 교체 가능한 체적 요소를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시하고,
도 11 은 제 2 변형예에 따른 교체 가능한 체적 요소를 갖는 본 발명에 따른 탱크의 개략도를 도시한다.
도면들은 차량을 위한 연료 탱크로서 설계되는 탱크 (1) 의 개략도들을 엄밀하게 도시한다. 탱크 (1) 는 연료를 수용하기 위한 내부 공간 (3) 을 형성하는 외부 벽 (2) 을 포함한다. 체적 요소 (4) 는 내부 공간 (3) 에 위치된다. 체적 요소 (4) 는 라인 (5) 을 통해 주변 환경에 연결된다.
체적 요소 (4) 의 체적은 내부 공간 (3) 에서 충전 레벨 및/또는 내부 압력의 함수로서 변경되고, 가스, 특히 공기는 라인 (5) 을 통해 외측으로 체적 요소 (4) 로부터 가압되거나 드로잉된다.
도 1 내지 도 10 은 안정화 조립체 (6) 의 상이한 실시형태들을 도시한다. 도입부에 설명된 바와 같이, 이들 안정화 조립체들 (6) 은 서로 조합될 수 있다. 안정화 조립체 (6) 의 다양한 변형예들의 명백한, 직접적인 예시를 위해, 이들 변형예들은 그것들이 서로 조합될 수 있음에도 불구하고 도면들을 참조하여 개별적으로 설명된다.
바람직하게 안정화 조립체 (6) 는 체적 요소 (4) 의 내부에서 적어도 하나의 내부 본체 (61-64) 를 포함하는 것이 제공된다. 그러한 내부 본체들 (61-64) 의 예들은 도 1 내지 도 4 를 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도 1 은 체적 요소 (4), 및 가스-충전된 블래더로서 설계되는 내부 본체 (61) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 가스-충전된 블래더는 탄력적으로 변형 가능하다. 블래더는 체적 요소 (4) 의 내부에 위치되고 폐쇄되어, 동일한 질량의 가스가 항상 블래더에 존재한다. 폐쇄된 블래더는 특히 공기로 충전된다.
도 2 는 체적 요소 (4) 및 탄력적으로 변형 가능한 재료로 제조되는 플랫형 내부 본체 (62) 와 함께 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 이러한 내부 본체 (62) 는 탄력적으로 변형 가능할 뿐만 아니라 탄력적으로 압축 가능하다. 이를 위해, 내부 본체 (62) 는 개방된-다공성 스폰지로 제조된다.
도 3 은 체적 요소 (4) 및 내부 본체 (63) 로서 탄성적 구조를 갖는 탱크 (1) 를 개략적으로 도시한다. 탄성적 구조는 탄력적으로 변형 가능하다. 탄성적 구조는 변형 가능한 중공의 본체에 의해 형성된다. 중공의 본체는 이러한 경우에 원통형이다.
도 4 는 체적 요소 (4) 및 내부 본체 (64) 로서 플랫형 프레임을 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 프레임은 라운드형 또는 타원형 형상을 갖는다. 프레임은 특히 강성이고 따라서 변형 불가능하거나 또는 본질적으로 변형 불가능하다. 프레임은 체적 요소 (4) 의 팽창된 상태에서 체적 요소 (4) 의 형상을 결정하지 않고, 단지 체적 요소 (4) 가 비워질 때에 체적 요소 (4) 의 팽팽함을 보장한다.
도 4a 는 체적 요소 (4) 및 내부 본체 (64) 로서 플랫형 프레임을 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 프레임은 오각형 형상을 갖는다. 체적 요소 (4) 는 팽창된 상태에서 프레임에 대해 놓이고 팽창 중에 내향으로 측들을 가압한다.
도 4b 는 체적 요소 (4) 및 안정화 조립체 (6) 로서 안정화 프레임 (69) 의 개략도를 도시한다. 안정화 프레임 (69) 은 체적 요소 (4) 에 고정되게 연결된다. 안정화 프레임 (69) 은 체적 요소 (4) 의 전체 원주 주위로 연장된다. 체적 요소 (4) 는 여기서, 예로써 두개의 쉘-형상의 가요성의 부분들에 의해 형성되고, 안정화 프레임 (69) 은 두개의 부분들 사이에서 시임 영역에 위치된다.
안정화 프레임 (69) 은 오각형 형상을 갖는다. 측들은 내향으로 만곡된다. 체적 요소 (4) 의 체적은 팽창 중에 안정화 프레임 (69) 에 수직인 양쪽 방향들로 증가한다. 안정화 프레임 (69) 은 본질적으로 치수적 안정적으로 유지되고, 내향으로 만곡된 측들은 약간 내향으로 변형될 수 있다.
도 5 는 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 안정화 조립체 (6) 는 여기서 인장 요소들 (65) 에 의해 형성된다. 인장 요소들 (65) 은 적어도 체적 요소 (4) 가 비워질 때에 체적 요소 (4) 에 인장력을 가한다. 체적 요소 (4) 는 따라서 비워진 상태에서 플랫형으로 드로잉된다.
도 6 은 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 안정화 조립체 (6) 는 그 자체 체적 요소 (4) 및 체적 요소 (4) 를 둘러싸는 외부 블래더 (66) 에 의해 형성된다. 체적 요소 (4) 는 수축 및 확장될 수 있는 탄력 블래더로서 설계된다. 체적 요소 (4) 를 나타내는 내부 블래더는 단지 외부 블래더 (66) 내에 위치되고, 외부 블래더 (66) 에 플랫형으로 결합되지 않는다.
도 7 은 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 안정화 조립체 (6) 는 체적 요소 (4) 의 두개의-쉘 설계에 의해 형성된다. 체적 요소 (4) 는 따라서 강성의 제 1 쉘 (671) 및 가요성의 제 2 쉘 (672) 을 포함한다. 라인 (5) 으로의 개구는 강성의 제 1 쉘 (671) 에 위치된다. 두개의 쉘들 (671, 672) 은 가스-수용 체적 요소 (4) 의 체적을 함께 형성한다. 강성의 쉘 (671) 은 체적 요소 (4) 의 비움 중에 변경되지 않고 유지되고, 가요성의 쉘 (672) 의 체적은 감소된다.
도 8 은 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 안정화 조립체 (6) 는 체적 요소 (4) 의 두개의-쉘 설계에 의해 형성된다. 전체 체적 요소 (4) 는 신축 가능한 블래더에 의해 형성되고, 특히 엘라스토머로 제조된다. 강성의 쉘 (671) 은 블래더의 일부에 고정적으로 연결되는 강성의 쉘 프레임 (673) 으로부터 기인한다. 도 9 는 이러한 쉘 프레임 (673) 의 평면도를 도시한다. 쉘 프레임 (673) 은 쉘 형상을 갖는다. 그러한 쉘 프레임 (673) 은 블래더의 내부 측 및/또는 외부 측에 제공되는 것이 제공된다. 쉘 프레임 (673) 에 대해 놓이지 않는 블래더의 일부는 여기서 가요성의 쉘 (672) 로서 기능한다.
도 10 은 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도를 도시한다. 안정화 조립체 (6) 는 라인 (5) 에서 셧오프 밸브 (681) 에 의해 형성된다. 안정화 조립체 (6) 는 또한 제어 디바이스 (682) 를 포함한다. 이러한 제어 디바이스 (682) 는 잔여 체적에 도달할 때에 셧오프 밸브 (681) 를 폐쇄하도록 설계된다.
도 11 및 도 12 는 체적 요소 (4) 를 갖는 탱크 (1) 의 개략도들을 도시한다. 이러한 탱크 (4) 는 설명된 안정화 조립체들 (6) 을 포함하지 않거나 설명된 안정화 조립체들 (6) 을 하나 이상을 포함할 수 있다.
체적 요소 (4) 는 탱크 (4) 의 내부 공간 (3) 에 교환 가능하게 위치된다. 이를 위해, 외부 벽 (2) 은 내부 공간 (3) 으로부터/내부 공간 내에 체적 요소 (4) 를 제거하고 재설치하기 위해 설계된 서비스 개구 (9) 를 포함한다.
도 11 에 따르면, 서비스 개구 (9) 는 외부 벽 (2) 의 부분인 커버 (10) 에 의해 폐쇄된다. 라인 (5) 은 이러한 커버 (10) 를 통해 안내된다. 체적 요소 (4) 는 바람직하게 예를 들면 라인 (5) 을 통해 단지 이러한 커버 (10) 에 체결된다. 커버 (10) 를 제거함으로써, 체적 요소 (4) 는 동시에 내부 공간 (3) 로부터 인출된다. 새로운 체적 요소 (4) 가 커버 (10) 에 부착되고 커버와 함께 삽입될 수 있다.
도 12 에 따른 탱크 (1) 는 라인 (5) 에서 내부 공간 (3) 에서 공구들 없이 작동 가능한 연결 요소 (11) 를 포함한다. 체적 요소 (4) 는 이러한 연결 요소 (11) 를 통해 공구를 사용하지 않고 라인 (5) 에 부착되거나 그로부터 제거될 수 있다. 도 11 에 따른 설계에서, 그러한 연결 요소 (11) 는 또한 내부 공간 (3) 에서 또는 내부 공간 (3) 외측에서 사용될 수 있다.
1 탱크
2 외부 벽
3 내부 공간
4 체적 요소
5 라인
6 안정화 조립체
9 서비스 개구
10 커버
11 연결 요소
61 가스-충전된 블래더로서 설계된 내부 본체
62 탄력적으로 변형 가능한 재료로 제조된 내부 본체
63 탄성적 구조로서 설계된 내부 본체
64 프레임으로서 설계된 내부 본체
65 인장 요소
66 외부 블래더
69 안정화 프레임
671 강성의 제 1 쉘
672 가요성의 제 2 쉘
673 쉘 프레임
681 셧오프 밸브
682 제어 디바이스

Claims (19)

  1. 자동차에서 액체를 수용하기 위한 특히 연료 탱크인, 탱크 (1) 로서,
    · 상기 액체를 수용하기 위한 내부 공간 (3) 을 형성하는 외부 벽 (2),
    · 가스, 특히 공기를 수용하기 위한 상기 내부 공간 (3) 에 위치된 적어도 하나의 체적 요소 (4),
    · 상기 체적 요소 (4) 와, 상기 체적 요소 (4) 의 체적을 변경시키기 위한 상기 탱크 (1) 의 주변 환경들 사이의 가스-안내 라인 (5), 및
    · 상기 체적 요소 (4) 를 비울 때에 상기 체적 요소 (4) 의 킹크들 (kinks) 에서 응력을 최소화하기 위한 적어도 하나의 안정화 조립체 (6) 를 포함하는, 탱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 체적 요소 (4) 의 내부에서 적어도 하나의 내부 본체 (61-64) 를 포함하고, 비워진 상태에서 상기 체적 요소 (4) 는 상기 내부 본체 (61-64) 에 대해 놓이는, 탱크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 본체 (61-64) 는 탄력적으로 변형 가능한, 탱크.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 내부 본체 (61) 는 폐쇄되고, 가스-충전된 블래더인, 탱크.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서,
    상기 내부 본체 (62) 는 탄력적으로 변형 가능한 재료, 바람직하게 개방된-다공성 발포재 또는 엘라스토머로 제조되는, 탱크.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서,
    상기 내부 본체 (63) 는 탄성적 구조로서, 바람직하게 탄력적으로 변형 가능한 중공의 본체로서 설계되는, 탱크.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 한 항에 있어서,
    상기 내부 본체 (64) 는 바람직하게 라운드형, 타원형, 또는 다각형 형상을 갖는 프레임으로서 설계되는, 탱크.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 체적 요소 (4) 에 고정적으로 연결되는 적어도 하나의 안정화 프레임 (69) 을 포함하는, 탱크.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 체적 요소 (4) 및 탄화수소들에 대해 배리어로서 상기 체적 요소 (4) 를 둘러싸는 외부 블래더 (66) 로 형성되는, 탱크.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 내부 측 및/또는 외부 측에서 상기 체적 요소 (4) 의 코팅을 갖고, 상기 코팅은 탄성 재료, 바람직하게 플루오로고무 (FKM), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 (NBR), 또는 플루오로실리콘 고무 (FVMQ) 를 포함하는, 탱크.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 내부 공간 (3) 을 통해 연장되고 상기 체적 요소 (4) 와 상기 외부 벽 (2) 사이에 위치되는 적어도 하나의 탄력 인장 요소 (65) 를 포함하는, 탱크.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 강성의 제 1 쉘 (671) 및 가요성의 제 2 쉘 (672) 을 갖는 상기 체적 요소 (4) 의 두개의-쉘 설계에 의해 형성되는, 탱크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 체적 요소 (4) 의 팽창된 상태에서 상기 강성의 제 1 쉘 (671) 은 상기 가요성의 제 2 쉘 (672) 이 형성하는 체적보다 더 큰 체적을 형성하는, 탱크.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    · 상기 가요성의 제 2 쉘 (672) 은 상기 강성의 제 1 쉘 (671) 에 체결되고, 바람직하게 일체형으로 본딩되거나, 또는
    · 상기 체적 요소 (4) 전체는 블래더에 의해 형성되고, 고정된 쉘 (671) 을 형성하기 위해, 상기 블래더의 일부는 항상 쉘 프레임 (673) 에 대해 놓이고 바람직하게 상기 쉘 프레임 (673) 에 체결되는, 탱크.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 한 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 체적 요소 (5) 의 잔여 체적을 유지하기 위해 상기 라인 (5) 에서 셧오프 밸브 (681) 를 포함하는, 탱크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 안정화 조립체 (6) 는 상기 잔여 체적에 도달할 때에 상기 셧오프 밸브 (681) 를 폐쇄하도록 설계되는 제어 디바이스 (682) 를 포함하는, 탱크.
  17. 자동차에서 액체를 수용하기 위한 특히 연료 탱크인, 탱크 (1) 로서,
    · 상기 액체를 수용하기 위한 내부 공간 (3) 을 형성하는 외부 벽 (2),
    · 가스, 특히 공기를 수용하기 위한 상기 내부 공간 (3) 에 위치된 체적 요소 (4),
    · 상기 체적 요소 (4) 와, 상기 체적 요소 (4) 의 체적을 변경하기 위한 상기 탱크 (1) 의 주변 환경들 사이의 가스-안내 라인 (5) 을 포함하고,
    · 상기 체적 요소 (4) 는 상기 내부 공간 (3) 에 교환 가능하게 위치되고, 상기 외부 벽 (2) 은 상기 내부 공간 (3) 으로부터/상기 내부 공간내에 상기 체적 요소 (4) 를 제거하고 재삽입하기 위해 설계되는 서비스 개구 (9) 를 포함하는, 탱크.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 체적 요소 (4) 는 바람직하게 공구들 없이 작동 가능한 연결 요소 (11) 를 통해 상기 라인 (5) 에 부착되는, 탱크.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 라인 (5) 은 상기 서비스 개구 (9) 를 폐쇄하는 커버 (10) 를 통해 안내되고, 상기 체적 요소 (4) 는 바람직하게 상기 라인 (5) 에 의해 상기 커버 (10) 에 체결되는, 탱크.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11555473B2 (en) * 2018-05-29 2023-01-17 Kontak LLC Dual bladder fuel tank
DE102019120195A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-28 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Ausgleichsbehälters mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter, Ausgleichsbehälter für einen Betriebsflüssigkeitsbehälter, und Betriebsflüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug
DE102019120196A1 (de) * 2019-07-25 2021-01-28 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Schutzabdeckung für Ausgleichsbehälter in einem Betriebsflüssigkeitsbehälter und Betriebsflüssigkeitsbehälter mit Ausgleichsbehälter und Schutzabdeckung
BE1030475B1 (fr) * 2022-04-21 2023-11-27 Plastic Omnium Advanced Innovation & Res Système de stockage de carburant de véhicule comprenant une vessie

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2798639A (en) * 1955-07-11 1957-07-09 Universal Oil Prod Co Container
US3648886A (en) * 1970-05-11 1972-03-14 William L Pringle Fuel tank assembly
US3693825A (en) * 1971-06-28 1972-09-26 Gen Motors Corp Fuel tank having bellows for control of fuel evaporation
US3949720A (en) * 1974-02-25 1976-04-13 Zipprich Charles F Fuel container systems
US4651889A (en) * 1984-03-23 1987-03-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel tank nozzle having a dual purpose valve
JPS60199730A (ja) * 1984-03-23 1985-10-09 Toyota Motor Corp 車両用燃料タンク
JPH0617681B2 (ja) * 1985-08-03 1994-03-09 中村工機株式会社 アキュムレ−タのブラダ挙動検出装置
JPS63165230U (ko) * 1987-04-17 1988-10-27
DE3900499A1 (de) * 1988-12-07 1990-07-05 Holzer Walter Einrichtung zur verhinderung des freien austritts von brennstoffdaempfen aus brennstoffbehaeltern
DE3918073A1 (de) * 1989-06-02 1990-12-06 Holzer Walter Brennstoffbehaelter fuer fluessige brennstoffe
DE3932062C2 (de) * 1989-09-26 2002-01-03 Walter Holzer Umweltfreundlicher Brennstofftank
JP3205824B2 (ja) * 1993-11-09 2001-09-04 豊田合成株式会社 液体燃料貯留装置
US5925817A (en) * 1996-12-26 1999-07-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for diagnosing malfunction in a fuel tank
JP3334533B2 (ja) * 1997-01-17 2002-10-15 トヨタ自動車株式会社 燃料タンク
FR2759144B1 (fr) * 1997-02-06 1999-04-23 Olaer Ind Sa Reservoir de pression
US5913451A (en) * 1997-11-18 1999-06-22 Madison; Kevin Fuel tank assembly for volatile fuel
DE19805220A1 (de) * 1998-02-10 1999-08-12 Mannesmann Sachs Ag Kraftstoffversorgungssystem
DE19905359A1 (de) * 1999-02-10 2000-08-17 Mannesmann Vdo Ag Kraftstoffbehälter
US6412476B1 (en) * 2000-08-02 2002-07-02 Ford Global Tech., Inc. Fuel system
US6681789B1 (en) * 2001-03-29 2004-01-27 The United States Of America As Represented By The United States Environmental Protection Agency Fuel tank ventilation system and method for substantially preventing fuel vapor emissions
EP1534961A1 (en) * 2002-09-06 2005-06-01 Paul Anthony Richards A fluid pressurization device
JP4505712B2 (ja) * 2003-07-07 2010-07-21 ソニー株式会社 ダイレクトメタノール型燃料電池用燃料タンク及びこれを用いたダイレクトメタノール型燃料電池システム
DE102008046586B4 (de) * 2008-09-10 2018-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftstofftank für Fahrzeuge
US8919391B1 (en) * 2009-12-07 2014-12-30 Hydrochem Llc Multilayered bladder and carbon scrubber for storage tank
JP5810845B2 (ja) * 2011-11-02 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 燃料タンク構造
FR2994944B1 (fr) * 2012-09-06 2016-05-20 Eurocopter France Dispositif de stockage muni d'un reservoir a paroi inclinable, aeronef et procede
US9982825B2 (en) * 2013-12-16 2018-05-29 Young Engineering & Manufacturing, Inc. Bladder surge suppressor
EP3172075B1 (de) 2014-07-21 2021-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Tanksystem eines kraftfahrzeugs mit einem volumenveränderungselement
DE102014223826A1 (de) * 2014-11-21 2016-05-25 Robert Bosch Gmbh Tankeinbaueinheit für einen Vorratstank
JP2017001571A (ja) * 2015-06-12 2017-01-05 トヨタ自動車株式会社 燃料タンク構造
JP6311656B2 (ja) * 2015-06-16 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 燃料タンク構造

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