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KR20190117564A - 플로트 밸브 - Google Patents

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KR20190117564A
KR20190117564A KR1020197025015A KR20197025015A KR20190117564A KR 20190117564 A KR20190117564 A KR 20190117564A KR 1020197025015 A KR1020197025015 A KR 1020197025015A KR 20197025015 A KR20197025015 A KR 20197025015A KR 20190117564 A KR20190117564 A KR 20190117564A
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KR
South Korea
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float
float member
valve
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auxiliary
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KR1020197025015A
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English (en)
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KR102571614B1 (ko
Inventor
오메르 불칸
데니스 클레이만
안톤 쿠미노브
Original Assignee
라발 에이.씨.에스. 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

직립 구성 및 역전 구성을 갖는 플로트 밸브(10)가 액체 매체와 사용하기 위해 제공된다. 플로트 밸브는: 적어도 하나의 유입 포트(20) 및 적어도 하나의 토출 포트(24)를 정의하는 하우징(12); 하우징 내에서 이동 가능한 플로트 조립체(60); 및 상기 하우징 내에서 이동 가능한 보조 플로트 부재(50)를 포함한다. 플로트 조립체(60)는 보조 플로트 부재와 상이한 주 플로트 부재(70; 70'), 및 스프링 요소(80)를 포함한다. 주 플로트 부재는 접경시 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되며, 스프링 요소는 상기 적어도 하나의 토출 포트를 향한 방향으로 주 플로트 부재에 편향 스프링력을 제공하도록 구성된다, 보조 플로트 부재는 플로트 밸브가 상기 직립 구성이든 상기 역전 구성이든 상관 없이 침지 조건 하에서 액체 매체에 대해 순 업스러스트력을 제공하도록 구성된다.

Description

플로트 밸브
본원에 개시된 주제는 전반적으로 플로트 밸브, 특히 차량 연료 탱크에 사용하기 위한 플로트 밸브에 관한 것이다.
본원에 개시된 주제의 배경으로서 관련이 있는 것으로 간주되는 참고문헌이 이하에 기재된다:
- WO 2000/53960
본원에서의 상기 참고문헌의 인정은, 이 참고문헌이 본원에 개시된 주제의 특허성에 어떤 방식으로든 관련이 있음을 의미하는 것으로 추론되지 않아야 한다.
특히 차량 연료 탱크에 사용하기 위한 플로트 밸브가 공지되어 있다. 이와 같은 플로트 밸브는 일반적으로 과충전 방지 밸브 및/또는 전복 밸브로 사용되는데, 이들은 한편으론 개방될 때 연료 증기를 통기시키기 위해 사용되고, 다른 한편으론, 예를 들어 전복 상황, 또는 밸브가 연료 내에 부분적으로 또는 완전히 침지되는 다른 조건에서, 각각 연료 탱크의 과충전을 방지하고/하거나 이를 통한 연료의 누출을 방지하도록 작동한다. 이와 같은 조건에는, 예를 들어, 연료 탱크의 기울어짐(예를 들어, 차량의 오르막길 또는 내리막길 주행시), 또는 연료가 탱크 내에서 움직일 때(예를 들어, 액체 슬러싱이 탱크 내에 일어남), 탱크 내의 연료 레벨에 파고 및 파곡(crests and troughs)을 야기하는 것이 포함될 수 있다.
종래 플로트 밸브는 플로트 밸브가 연료 내에 부분적으로 또는 완전히 침지되는 조건 하에서 스프링 편향 개방-바닥형 플로트 부재의 부력 및 스프링력을 이용하여 상부 방향으로 플로트 부재를 강제하며 밸브를 폐쇄하고, 그렇지 않으면 잠재적으로 밸브를 통한 연료 누출을 초래할 수 있다. 전복 조건에서, 이제 역전된 플로트 부재가 순 부력을 거의 또는 전혀 제공하지 않는 대신에, (종종 이제 역전된 플로트 부재 내에 포함되는 연료의 중량도 역시 포함하는) 이의 중량은, 스프링 편향과 함께, 폐쇄 위치로 밸브를 강제하여, 연료 누출을 방지한다.
이와 같은 밸브의 정상 사용시, 개방-바닥형 플로트 부재에 의해 제공되는 개방 공간은 연료 증기로 충전되며, 플로트 부재에 요구된 순 부력을 제공하고, 이는 스프링에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 연료 탱크의 과충전 또는 유출을 방지한다. 그러나, 환경 온도가 하강함에 따라(예를 들어, 야간), 연료 증기가 응축될 수 있고, 그에 따라 개방 공간은 결국 액체 연료로 부분적으로 또는 완전히 충전되어, 전술한 요구된 순 부력 미만까지 플로트 부재의 유효 순 부력을 상당히 감소시킬 수 있다. 이는 이들 조건 하에서 유출 방지 또는 과충전 방지 밸브로서의 기능에 있어서 플로트 밸브의 효율성에 영향을 미칠 수 있다.
비제한적인 예로서, WO 2000/53960에는, 밸브 조립체가 위치하는 하우징을 포함하는 과충전 및 전복 밸브가 개시되어 있다. 밸브 조립체는 하우징 내에서 동축으로 및 상대적으로 변위 가능한 1단 부재 및 2단 부재를 포함한다. 1단 부재는 하부에 슬릿형 개구, 상부에 토출 개구를 구비한다. 유입 및 토출 개구는 유동 소통된다. 2단 부재는 1단 부재의 슬릿형 개구를 폐쇄하기 위한 가요성 박막 스트립을 구비한 플로트이다. 밸브 조립체는, 1단 부재와 2단 부재 사이에 연장되며, 2단 부재의 제2 위치로의 변위가 1단 부재의 제2 위치로의 확실한 변위를 수반하도록 이들 사이의 제한된 상대 이동의 자유를 허용하는 적어도 하나의 고정 부재를 구비한다.
본원에 개시된 주제의 양태에 따르면, 직립 구성 및 역전 구성을 갖는, 액체 매체와 사용하기 위한 플로트 밸브에 있어서,
적어도 하나의 유입 포트 및 적어도 하나의 토출 포트를 정의하는 하우징;
상기 하우징 내에서 이동 가능한 플로트 조립체; 및
상기 하우징 내에서 이동 가능한 보조 플로트 부재를 포함하고;
플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재와 상이한 주 플로트 부재, 및 스프링 요소를 포함하되, 주 플로트 부재는 접경시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되며, 스프링 요소는 상기 적어도 하나의 토출 포트를 향한 방향으로 주 플로트 부재에 편향 스프링력을 제공하도록 구성되고;
상기 보조 플로트 부재는 플로트 밸브가 상기 직립 구성이든 상기 역전 구성이든 상관 없이 침지 조건 하에서 액체 매체에 대해 순 업스러스트력(net upthrust force)을 제공하도록 구성되는, 플로트 밸브가 제공된다.
예를 들어, 상기 주 플로트 부재는 상기 보조 플로트 부재를 수용하는 플로트 챔버를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 플로트 챔버는 그 하단부에서 개방되며 그 상단부에서 폐쇄된다. 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 제1 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서: 상기 제1 직립 모드에서, 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 플로트 조립체는 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 제2 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서: 상기 제2 직립 모드에서, 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 상기 플로트 챔버는 적어도 임계 레벨을 지나 액체 매체로 충전되고, 상기 플로트 조립체는 보조 플로트 부재에 의해 제공되는 상기 업스러스트를 이용하여 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 역전 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서: 상기 역전 모드에서, 플로트 밸브는 상기 역전 구성이며, 플로트 조립체는 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 및 대안적으로 상기 제1 직립 모드, 상기 제2 직립 모드, 및 상기 역전 모드로 작동하도록 구성된다.
적어도 다른 실시예에서, 상기 플로트 챔버는 그 하단부에서 개방되며, 그 상단부에 적어도 하나의 개구를 추가로 포함한다. 예를 들어, 플로트 조립체는 선택적으로 제1 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서: 상기 제1 직립 모드에서, 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 상기 플로트 챔버는 적어도 임계 레벨을 지나 액체 매체로 충전되고, 상기 플로트 조립체는 보조 플로트 부재에 의해 제공되는 상기 업스러스트를 이용하여 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 역전 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서: 상기 역전 모드에서, 플로트 밸브는 상기 역전 구성이며, 플로트 조립체는 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는 선택적으로 및 대안적으로 상기 제1 직립 모드 및 상기 역전 모드로 작동하도록 구성된다.
적어도 상기 또는 다른 실시예에서, 상기 보조 플로트 부재는 상기 플로트 챔버 내에서 왕복 이동 가능하다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 보조 플로트 부재는 액체 매체의 밀도보다 낮은 전체 밀도를 갖는다. 예를 들어, 보조 플로트 부재는 하나 이상의 재료로 제조되는 고형체로 형성되고, 보조 플로트 부재의 상기 전체 밀도는 액체 매체의 밀도보다 낮다. 대안적으로, 예를 들어, 보조 플로트 부재는 내부 용적을 정의하는 외피를 포함하는 밀봉형 중공 몸체로 형성되고, 상기 내부 용적과 보조 플로트 부재의 외측 사이에 유체 소통이 부재하며, 보조 플로트 부재의 상기 전체 밀도는 액체 매체의 밀도보다 낮다. 예를 들어, 내부 용적은 저밀도 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 저밀도 재료는 액체 매체의 밀도보다 훨씬 더 낮은 재료 밀도를 갖는 기체, 액체, 고체, 또는 발포체 중 임의의 하나이다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 액체 매체에 대해 부양성이 없다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 액체 매체 내에 완전히 침지된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 액체 매체에 대해 부양성이 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 주 플로트 부재 및 스프링 요소를 포함하는 상기 플로트 조립체는, 플로트 밸브가 상기 제1 직립 모드일 때, 상기 주 플로트 부재가 액체 매체 상에서 플로팅 구성을 취할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 상기 주 플로트 부재 및 상기 스프링 요소를 포함하는 상기 플로트 조립체는, 플로트 밸브가 상기 역전 모드일 때, 액체 매체 상에서 상기 플로팅 구성을 제공하지 않도록 추가로 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 밸브는, 최대 상기 업스러스트가 주 플로트 부재에 작용할 때, 상기 최대 업스러스트는 스프링 요소에 의해 제공되는 상기 편향 스프링력과 함께 주 플로트 부재의 중량보다 충분히 더 커서, 플로트 부재가 플로팅 구성을 취할 수 있도록, 설계된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 플로트 조립체는, 최대 상기 업스러스트가 주 플로트 부재에 작용할 때, 상기 최대 업스러스트는 스프링 요소에 의해 제공되는 상기 편향 스프링력과 함께 주 플로트 부재의 중량보다 충분히 더 커서, 플로트 부재가 플로팅 구성을 취할 수 있도록, 설계된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 최대 업스러스트는 주 플로트 부재가 액체 매체 내에 자유롭게 충분히 침지된 결과로 제공되고, 그에 따라 최대 업스러스트는 주 플로트 부재에 작용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 최대 업스러스트는 적어도 주 플로트 부재의 플로트 챔버 내에 갇힌 공기 또는 증기의 임계 부피 및 주 플로트 부재의 침지된 부피에 대응하는 주 플로트 부재에 작용하는 최소 업스러스트력 또는 부력이다.
추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 상기 스프링 요소는 코일 스프링의 형태이다.
본원에 개시된 주제의 이러한 양태에 따르면, 본원에 정의된 플로트 밸브를 포함하는 차량용 연료 탱크가 또한 제공된다.
본원에 개시된 주제의 이러한 양태에 따르면, 본원에 정의된 플로트 밸브를 구비한 연료 탱크를 포함하는 차량이 또한 제공된다. 예를 들어, 차량은 도로 차량일 수 있다.
본원에 개시된 주제를 더 잘 이해하고, 상기 주제가 실제로 어떻게 수행될 수 있는지 예시하기 위해, 이하에서는 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 단지 비제한적 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본원에 개시된 주제에 따른 플로트 밸브의 제1 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 개방되고, 플로트 밸브는 침지되지 않는다.
도 2는 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 개방되고, 플로트 밸브는 부분적으로 침지된다.
도 3은 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 개방되고, 플로트 밸브는 부분적으로 침지되며, 주 플로트 부재는 액체 매체 상에 플로팅한다.
도 4는 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 폐쇄되고, 플로트 밸브는 부분적으로 또는 완전히 침지된다.
도 5는 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 폐쇄되고, 플로트 밸브는 부분적으로 또는 완전히 침지되며, 보조 플로트 부재는 주 플로트 부재에 업스러스트를 제공한다.
도 6은 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 직립 구성이며 폐쇄되고, 플로트 밸브는 부분적으로 또는 완전히 침지되며, 보조 플로트 부재는 액체 매체 상에 플로팅한다.
도 7은 도 1의 실시예의 측단면도를 도시하되, 플로트 밸브는 역전 구성이며 폐쇄되고, 플로트 밸브는 부분적으로 또는 완전히 침지된다.
도 8a는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 일 예의 측단면도를 도시하고; 도 8b는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 다른 예의 측단면도를 도시한다.
도 9a는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 일 예의 등각투영도를 도시하고; 도 9b는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 다른 예의 등각투영도를 도시하며; 도 9c는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 또 다른 예의 등각투영도를 도시하고; 도 9d는 도 1의 실시예의 보조 플로트 부재의 또 다른 예의 등각투영도를 도시한다.
도 10은 도 3의 실시예의 대안적인 변형의 측단면도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 참조번호 10으로 나타낸 본원에 개시된 주제의 제1 실시예에 따른 플로트 밸브는 하우징(12), 플로트 조립체(60), 및 보조 플로트 부재(50)를 포함한다. 플로트 조립체(60)는 주 플로트 부재(70) 및 스프링 요소를 포함한다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 스프링 요소는 코일 스프링(80)의 형태이며, 여기서 코일 스프링(80)은 주 플로트 부재(70)에 편향 스프링력을 제공하도록 구성되는데, 이하에 보다 명확해질 것이다. 이들 실시예의 대안적인 변형에서, 스프링 요소는 임의의 적절한 구성, 특히, 예를 들어 주 플로트 부재(70)에 편향 스프링력을 제공하도록 구성되는 탄성 부재 형태의 기계적 구성을 포함할 수 있다.
플로트 밸브는 유체 토출 포트(24)를 포함하고, 덕트부(23)가 유체 토출 포트(24)와 유체 소통되도록 제공된다. 이 실시예의 대안적인 변형에서, 플로트 밸브는 1개 초과의 유체 토출 포트, 예를 들어 2개 또는 2개 초과의 유체 토출 포트를 포함할 수 있다.
이 실시예에서 하우징(12)은 원통형이지만, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 하우징은 대신에 임의의 다른 적절한 형상 또는 단면, 예를 들어 타원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다.
이 실시예에서, 그리고 본원에서 보다 명확해지는 바와 같이, 플로트 밸브(10)는 과충전 방지 밸브 및/또는 전복 밸브(ROV) 및/또는 복합 전복 밸브(CROV)로 사용되도록 구성된다. 그러나, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 플로트 밸브(10)는 대신에 충전 레벨 통기 밸브(FLVV) 또는 복합 충전 레벨 통기 밸브(CFLVV) 또는 충전 레벨 밸브(FLV) 또는 복합 충전 레벨 밸브(CFLV)로 구성된다.
플로트 밸브(10)는 그 상부를 통해 연료 탱크(16)의 상부, 예를 들어 연료 탱크(16)의 상부벽에 부착 가능하다. 이 실시예에서, 이와 같은 부착은 탱크의 외측으로부터 탱크 상부벽의 개구(11)를 통해 이루어진다(도 1); 그러나, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 플로트 밸브는 대신에 탱크 내에서 탱크 상부벽의 이면(underside)에 부착될 수 있다. 어떤 경우이든, 이와 같은 부착은 당해 기술분야에 그 자체로 공지된 여러 방법들 중 임의의 하나에 의해, 예를 들어 열 융착 또는 기계적 부착(예컨대, 클립, 리벳 등)에 의해 달성될 수 있다. 그에 따라, 부착될 때, 하우징(12)은 연료 탱크(16)의 내부 용적(V) 내로 연장된다.
급유 모드에서, 용적(V)은 연료(F)로 충전될 수 있고, 플로트 밸브(10)는 연료 증기가 유체 토출 포트(24)를 통해 탱크(16) 밖으로 통기될 수 있도록 작동한다. 플로트 밸브(10)는 선택적으로 유체 토출 포트(24)를 폐쇄하여 플로트 밸브(10)가 침지될 때 연료의 유출을 방지하도록, 예를 들어 탱크(16)의 과충전을 방지하도록 추가로 작동한다. 플로트 밸브(10)는 또한 탱크(16) 내의 연료 레벨이 차량 엔진의 작동 중에 고갈됨에 따라 탱크(16)를 통기시키도록 작동한다.
플로트 밸브(10)의 일반적인 작동 중, 플로트 밸브(10)는 플로트 밸브가 연료 내에 부분적으로 또는 완전히 침지되는 조건에서 유체 토출 포트(24)를 통한 연료의 유출을 선택적으로 방지하도록 추가로 작동하는데(또는 이 실시예의 일부 대안적인 변형에서는, 대안적으로 작동하는데), 그렇지 않으면 잠재적으로 밸브를 통한 연료 누출을 초래할 수 있다. 이와 같은 조건에는, 예를 들어, 탱크의 전복(예컨대, 탱크가 설치되는 차량(미도시), 예를 들어 도로 차량이 전복될 때), 연료 탱크의 기울어짐(예를 들어, 차량의 오르막길 또는 내리막길 주행시), 또는 연료가 탱크 내에서 움직일 때(예를 들어, 액체 슬러싱이 탱크 내에 일어남), 탱크 내의 연료 레벨에 파고 및 파곡을 야기하는 것이 포함될 수 있다.
하우징(12)은 하우징(12)의 하단부(14)에 또는 그 인근에 및/또는 하우징(12)의 측면에 제공되는 하나 또는 복수의 유체 유입 포트(20)를 갖는 내부 챔버(18)를 정의하는 한편, 유체 토출 포트(24)는 내부 챔버(18)의 상단부에 제공된다.
적어도 이 실시예에서, 유체 유입 포트들(20) 및 유체 토출 포트(24)는 플로트 밸브(10)가 개방 구성일 때 유체 증기의 고유속 배출을 허용하기 위해 상당히 큰 단면을 갖는다.
주 플로트 부재(70)는 그 상단부(71)에서 상단벽(75)에 결합되는 외주벽(72)을 구비하고, 하단부(76)는 개방되어, 개방-단부형 플로트 챔버(77)를 정의한다. 이 실시예에서 외주벽(72)은 원통형이지만, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 외주벽(72)은 대신에 임의의 다른 적절한 형상 또는 단면, 예를 들어 타원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 이 실시예에서 외주벽(72)은 그 종축(AA)을 따라 일정한 또는 균일한 단면을 갖지만, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 외주벽(72)은 대신에 종축(AA)을 따라 감소하거나 감소하는 크기 및/또는 형상을 갖는 단면을 가질 수 있다.
주 플로트 부재(70) 및 코일 스프링(80)을 포함하는 플로트 조립체(60)는 플로트 밸브(10)가 정상(직립) 배향(예를 들어, 도 3 참조; 본원에서는 직립 구성과 상호 교환 가능하게 지칭됨)일 때 주 플로트 부재(70)가 액체 매체 상에서 플로팅 구성을 취할 수 있도록 구성된다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 액체 매체(또한 본원에서는 "작동 유체"와 상호 교환 가능하게 지칭됨)는 특히 탱크(16)를 충전하는 데에 사용되는 유형의 액체 연료(F)이다. 전술한 플로팅 구성에서, 주 플로트 부재(70)는 액체 매체 내에 완전히 침지되지 않는다. 오히려, 주 플로트 부재(70)는 부분적으로 침지된 상태로 남아있고, 여기서 개방 플로트 챔버(77) 내에 갇힌 (통상적으로 공기 및/또는 연료 증기로 충전되는) 공기 주머니에 의해 제공되는 부력과, 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력은 함께, 주 플로트 부재(70)의 적어도 상부(65)가 주 플로트 부재(70)를 둘러싸는 액체 매체의 레벨 위로 돌출될 수 있게 한다.
본원에 개시된 주제의 일부 실시예에서, 개방 플로트 챔버(77) 내의 공기 주머니를 포함하지만 코일 스프링(80)을 포함하지 않는 주 플로트 부재(70)는 액체 매체 상에 플로팅하는 대신에, 액체 매체 내에 완전히 침지되는 반면, 본원에 개시된 주제의 다른 실시예에서, 개방 플로트 챔버(77) 내의 공기 주머니를 포함하지만 코일 스프링(80)을 포함하지 않는 주 플로트 부재(70)는 액체 매체 상에 플로팅한다는 것을 주목해야 한다.
한편, 적어도 이 실시예에서, 주 플로트 부재(70) 및 코일 스프링(80)을 포함하는 플로트 조립체(60)는 또한 플로트 밸브(10)가 도 7의 전복(역전) 배향(또한 본원에서는 역전 구성과 상호 교환 가능하게 지칭됨)일 때 액체 매체, 특히 연료(F) 상에 전술한 플로팅 구성을 제공하지 않도록 구성되고, 플로트 챔버(77)는 이제 연료 증기 또는 공기가 아닌 액체 매체, 특히 연료(F)로 충전된다.
토출 포트(24)는 밸브 시트(22)를 정의하고, 주 플로트 부재(70), 특히 그 상단벽(75)은 하우징(12)의 밸브 시트(22)와 선택적으로 밀봉 방식으로 맞물림되도록 구성되는 탄성 밀봉 부재(79)를 포함한다. 밀봉 부재(79)는 주 플로트 부재(70)의 전술한 상부(65) 상에 제공되고, 그에 따라 밀봉 부재(79)는 플로트 조립체(60)가 플로팅 구성일 때 주 플로트 부재(70)를 둘러싸는 액체 매체의 레벨 위로 돌출된다.
주 플로트 부재(70)는 종축(AA)과 동축 또는 평행한 방향으로 내부 챔버(18) 내에서 왕복 이동 가능하다.
코일 스프링(80)은 플로트 챔버(77) 내에 수용되고, 그에 따라 코일 스프링(80)의 상단부는 상단벽(75)의 이면과 접경하는 반면, 코일 스프링(80)의 하단부는 하우징(12)의 하단부(14)와 접경한다. 코일 스프링(80)은 기결정된 압축까지 선압축되며(그로 인해 내부에 잠재 에너지를 저장하며), 편향 스프링력을 제공하도록 편향되어, 하단부(14)로부터 멀리 상향으로 및 유체 토출 포트(24)를 향해 주 플로트 부재(70)를 강제하는데, 이는 이하에 보다 명확해질 것이다.
선택적으로, 주 플로트 부재(70)는 내부 챔버(18)의 내측에 제공되는 슬롯들(미도시) 내에 미끄럼 방식으로 수용되는 돌출부들(미도시)을 구비하여, 한편으론 내부 챔버(18) 내의 주 플로트 부재(70)의 왕복 축방향 이동을 가능하게 하는 한편, 주 플로트 부재(70)와 내부 챔버(18) 사이의 상대 회전을 방지할 수 있다. 이와 같은 특징부는, 예를 들어, 탄성 밀봉 부재(79)가 상단벽(75)의 상면에 형성되는 경사 지지면에 일 단부에서 고정되는 가요성 폐쇄 박막 스트립의 형태인, 도시된 실시예의 적어도 일부 대안적인 변형에서 특히 사용될 수 있고, 여기서 밸브 시트(22)는 경사 지지면에 평행한 방식으로 경사지는 경사 하면을 포함한다. 이와 같은 경우, 주 플로트 부재(70)와 내부 챔버(18) 사이의 상대 회전을 방지하는 것은 밸브 시트(22)의 경사 하면에 대한 경사면 및 가요성 폐쇄 박막 스트립의 정확한 위치지정을 보장할 수 있다. 대안적으로, 다른 장치가 주 플로트 부재(70)와 내부 챔버(18) 사이의 상대 회전을 방지하도록 선택적으로 제공될 수 있다.
플로트 밸브(10), 및 특히 플로트 조립체(60)는, 주 플로트 부재(70)가 액체 매체 내에 자유롭게 침지된 결과로(즉, 완전히 또는 부분적으로 침지되지만, 최대 업스러스트가 주 플로트 부재(70)에 작용하도록 충분히 침지됨), 완전 업스러스트(즉, 완전 부력)가 주 플로트 부재(70)에 작용할 때, 이 업스러스트는 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 주 플로트 부재(70)의 중량보다 충분히 더 커서, 플로트 부재가 플로팅 구성을 취할 수 있도록, 설계된다. 상기 언급된 완전 업스러스트는 적어도 주 플로트 부재(70)의 플로트 챔버(77) 내에 갇힌 공기/증기의 임계 부피 및 주 플로트 부재(70)의 침지된 부피에 대응하는, 주 플로트 부재(70)에 작용하는 최소 업스러스트 또는 부력으로 정의될 수 있다.
주 플로트 부재(70)는, (플로트 밸브의 개방 구성에 대응하는) 유체 토출 포트(24)가 개방되는 최저 위치(도 1)와 (플로트 밸브의 폐쇄 구성에 대응하는) 탄성 밀봉 부재(79)가 밸브 시트(22)와 밀봉 방식으로 맞물려서 유체 토출 포트(24)를 폐쇄하는 최고 위치(도 4, 도 5, 도 6) 사이에서, 종축(AA)과 동축 또는 평행한 방향으로 내부 챔버(18) 내에서 왕복 이동 가능하다.
보조 플로트 부재(50)는, 플로트 밸브(10)가 도 1 내지 도 6의 정상 배향(직립 구성)이든, 도 7의 전복 배향(역전 구성)이든, 또는 이들 사이의 임의의 다른 각진 배치이든 상관 없이, (특히 탱크(16)를 충전하는 데에 사용되는 유형의) 액체 매체, 특히 연료(F) 상에 플로팅하도록 구성된다.
보조 플로트 부재(50)는 플로트 챔버(77) 내에 수용되며, 보조 플로트 부재(50)가 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치(도 1, 도 7)와 보조 플로트 부재(50)가 상단벽(75)의 이면과 접경하되, 상단벽(75)의 위치가 내부 챔버(18)에 대한 주 플로트 부재(70)의 축방향 위치에 따라 내부 챔버(18)에 대해 가변적인 최고 위치(도 5) 사이에서, 종축(AA)과 동축 또는 평행한 방향으로 내부 챔버(18) 내에서, 특히 이 실시예에서는 플로트 챔버(77) 내에서 자유롭게 왕복 이동 가능하다. 특히, 플로트 부재(50)는 플로트 챔버(77) 내에서 자유롭게 왕복 변위 가능하다.
달리 명시되지 않는 한, "최고 위치", "최저 위치", "상부", "하부" 등과 같은 용어는 "직립 구성"인 플로트 밸브와 관련하여 일반적으로 본원에 사용되고, 달리 명시되지 않는 한, 이들 용어는 혼동을 피하기 위해 플로트 밸브가 역전 구성일 때에도 마찬가지로 사용된다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 이 실시예에서 보조 플로트 부재(50)는 원통형이지만, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 보조 플로트 부재(50)는 대신에 임의의 다른 적절한 형상 또는 단면, 예를 들어 타원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 이 실시예에서 보조 플로트 부재(50)는 종축(AA)을 따라 일정한 또는 균일한 단면을 갖지만, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 보조 플로트 부재(50)는 대신에 종축(AA)을 따라 크기가 감소하거나 감소하고 및/또는 형상이 달라지는 단면을 가질 수 있다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 보조 플로트 부재(50)는 예를 들어 절두원추형 형태를 가질 수 있다.
이 실시예에서, 보조 플로트 부재(50)는 코일 스프링(80)의 반경방향 내부에 동심 수용되고, 그에 따라 코일 스프링(80)의 권선은 보조 플로트 부재(50)로부터 멀리 반경방향 외부에 배치된다. 그러나, 도 9b, 도 9d, 및 도 10을 또한 참조하면, 이 실시예의 대안적인 변형에서, 반대의 경우도 가능하고, 코일 스프링(80)은 대신에 보조 플로트 부재(50) 내에 형성되는 중앙 루멘(51) 내에 수용될 수 있고, 이와 같은 경우, 보조 플로트 부재(50)는 예를 들어 Taurus 형태의, 코일 스프링(80)의 권선을 반경방향으로 둘러싸는 링 또는 다른 환형 형태일 수 있다.
본원에 개시된 실시예에서, 보조 플로트 부재(50)는 연료(F)의 밀도보다 작은 전체 밀도를 갖도록 구성되어, 보조 플로트 부재(50)는 연료 표면(SF)에 대한 이의 배향과 상관 없이 연료 표면(SF) 상에 플로팅할 수 있다. 예를 들어, 이 전체 밀도는, 예를 들어 가솔린, 디젤, 혼합 연료, 바이오 연료 등 중 하나 이상을 포함하는 연료(F)와 사용하기 위해, 약 0.16 kg/m3 내지 0.60 kg/m3의 범위, 또는 약 0.16 kg/m3 내지 0.65 kg/m3의 범위, 특히 약 0.20 kg/m3 내지 약 0.40 kg/m3의 범위일 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 그리고 또한 도 8a를 참조하면, 보조 플로트 부재(50)는 저밀도 재료(M), 예를 들어 일부 플라스틱, 니트릴 고무(NBR), 목재, 코르크 등의 고형체로 형성된다.
이 실시예의 대안적인 변형에서, 그리고 또한 도 8b를 참조하면, 보조 플로트 부재(50)는, 진공을 둘러싸거나, 또는 매우 저밀도의 재료(예를 들어, 공기 또는 다른 기체, 또는 발포체, 또는 (연료(F)의 밀도에 비해) 매우 저밀도의 액체)로 충전될 수 있는 내부 용적(57)을 정의하는 외피(58)를 포함하는 밀봉형 중공 몸체(53)로 제조될 수 있고, 그에 따라 이 내부 용적(57)과 보조 플로트 부재(50)의 외측 사이에 유체 소통이 부재하며, 보조 플로트 부재(50)의 전체 밀도는 연료(F)의 밀도보다 훨씬 더 작다.
따라서, 보조 플로트 부재(50)는 연료 표면(SF)에 대한 보조 플로트 부재(50)의 배향과 상관 없이, 및 그에 따라 플로트 밸브(10)의 배향과 상관 없이, 순 업스러스트(즉, 보조 플로트 부재(50)의 중량을 초과하는 업스러스트 또는 부력)를 항상 제공하도록 구성된다. 그로 인해, 이는 보조 플로트 부재(50)가 연료 표면에 대한 보조 플로트 부재(50)의 배향과 상관 없이(즉, 예를 들어 직립이든 역전이든), 및 그에 따라 플로트 밸브(10)의 배향과 상관 없이, 항상 연료 표면 상에 플로팅하도록 보장한다.
이와 달리, 플로트 조립체(60)는 플로트 밸브(10)가 도 1의 정상 배향(직립 구성)이고 플로트 챔버(77)가 적어도 공기 및/또는 연료 증기의 임계 부피를 가둘 때 주 플로트 부재(70)에 순 업스러스트를 제공하여 플로팅 구성을 제공하는 반면, 플로트 밸브(10)가 도 7의 전복 배향(역전 구성)일 때(플로트 챔버(77)는 이제 연료(F)로 충전될 수 있음), 다른 경우라면 주 플로트 부재(70)에 플로팅 구성을 제공할 임의의 상당한 순 업스러스트를 제공하지 않도록 구성된다. 그러므로, 주 플로트 부재(70)는 직립 위치에서 그리고 플로트 챔버(77)가 동시에 적어도 임계 부피의 갇힌 공기/증기를 제공하기 위해 기체 또는 증기로 부분적으로 또는 완전히 충전될 때 연료 표면 상에 플로팅하지만, 주 플로트 부재(70)가 연료 표면에 대해 역전 위치에 있는 경우, 특히 플로트 챔버가 액체 연료(F)로 부분적으로 또는 완전히 충전되는 경우 연료 표면 아래로 가라앉는다. 따라서, 주 플로트 부재(70)에 작용하는 순 힘 벡터는 연료 표면에 대한 주 플로트 부재(70)의 배향, 및 동시에 플로트 챔버(77)를 충전하는 재료에 따라 좌우된다.
본원에 개시된 주제의 양태에 따르면, 플로트 밸브(10)는 플로트 밸브(10)가 연료(F) 내에 완전히 또는 부분적으로 침지되게 하는 조건에서 이를 통한 연료의 누출을 방지하도록 작동하는 반면, 이와 같은 조건의 부재시, 즉 플로트 밸브(10)가 더 이상 연료(F) 내에 침지되지 않거나 작은 정도로만 침지되어, 이를 통한 연료 누출의 위험이 없을 때, 플로트 밸브는 이를 통한 연료 탱크의 통기를 허용하도록 작동한다.
이와 같은 조건 중 하나는 다음과 같이 플로트 밸브(10)가 급유 모드로 작동하는 탱크(16)의 급유 모드에서 일어날 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 탱크(16)는 연료 레벨(SF)까지 연료(F)로 부분적으로 충전된다. 대안적으로, 탱크는 연료(F)가 없을 수 있다. 어떤 경우이든, 연료 레벨(SF)은 하우징(12)의 하단부(14)에 도달하지 않는다.
이 위치에서, 주 플로트 부재(70) 또는 보조 플로트 부재(50)에 작용하는 순 업스러스트는 없다. 본원에서 "업스러스트"라는 용어는 액체 연료(F), 또는 탱크를 충전하는 임의의 다른 액체 매체에 대해 배타적으로 적용되며, 그에 따라 대기로 인한 또는 연료 탱크 내의 연료 증기 또는 다른 기체로 인한 임의의 공칭 부력 또는 업스러스트 효과를 배제하며 무시한다.
한편, 중력(중량)이 주 플로트 부재(70) 및 보조 플로트 부재(50)에 각각 작용한다. 게다가, 코일 스프링(80)의 스프링 편향은 주 플로트 부재(70)에 상향 편향 스프링력을, 즉 중력의 반대 방향으로 토출 포트(24)를 향한 편향력을 인가하려 시도한다. 그러나, 코일 스프링(80)은 이에 의해 제공되는 편향 스프링력이 상기 언급된 임계 부피의 갇힌 공기/증기로 인해 제공되는 업스러스트의 부재시 주 플로트 부재(70)의 중량을 극복하기에 단독으로는 불충분하도록 설계되고, 그에 따라 주 플로트 부재(70)는 하우징(12)의 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치를 취한다. 마찬가지로, 자체 중량만이 작용할 때(다시, 대기로 인한 또는 연료 탱크 내의 연료 증기 또는 다른 기체로 인한 임의의 부력 효과를 무시함), 보조 플로트 부재(50)도 역시 하우징(12)의 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치를 취한다. 이들 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 완전 개방 구성으로, 유체 토출 포트(24)는 개방되고, 증기는 플로트 밸브(10)를 통해 유체 유입 포트들(20), 유체 토출 포트(24), 및 덕트(23)를 경유하여 탱크(16)의 외측으로, 통상적으로 증기 처리 장치(미도시), 예를 들어 활성화된 탄소 여과기로 자유롭게 흐른다. 도 1의 구성은 주간 또는 야간의 조건과 일치하며, 연료 탱크(16) 및 플로트 밸브(10)가 작동하도록 설계되는 대부분 또는 모든 환경 조건을 포괄할 수 있다.
이제 도 2 및 도 3을 참조하면, 밸브(10)가 부분적으로 침지됨에 따라, 탱크(16) 내의 연료 레벨은 결국 유체 유입 포트들(20) 바로 위로 상승한다. 이때, 연료(F)는 유체 유입 포트들(20)을 통해 유입 챔버(18)에 들어간다. 통상의 주간 조건 하에, 플로트 챔버(77)는 여전히 액체 형태의 연료(F)가 없고, 통상적으로 연료 증기 및/또는 공기로 충전되는 한편, 내부에 보조 플로트 부재(50)를 또한 수용한다. 플로트 밸브(10) 외측 및 또한 내측, 특히 내부 챔버(18)의 연료 레벨(즉, 연료 표면(SF)의 레벨)은 여전히 플로트 조립체(60)의 부력 레벨 아래에 있고(이 실시예에서, 연료 레벨은 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨이 아니고), 중간 또는 부분 업스러스트만이 주 플로트 부재(70)에 작용한다. 이 부분 업스러스트는 주 플로트 부재(70)가 연료 표면(SF) 상에 자유롭게 플로팅할 때 주 플로트 부재(70)에 작용할 수 있는 완전 업스러스트력보다 작다. 이 단계에서, 부분 업스러스트는 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력의 도움으로도 주 플로트 부재(70)의 중량을 극복하기에 불충분하고, 그에 따라 주 플로트 부재(70)는 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치에 남아있다. 그러므로, 도 2에 도시된 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 완전 개방 구성으로 남아있고, 보조 플로트 부재(50)의 중량만이 작용하기 때문에 보조 플로트 부재(50)도 역시 하단부(14) 상에 안착된 상태로 남아있다.
플로트 밸브(10) 외측의 연료 레벨 상승 중의 소정의 시점에, 주 플로트 부재(70)에 작용하는 업스러스트 및 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력이 함께 주 플로트 부재(70)의 중량을 극복하기에 충분하도록 내부 챔버(18) 내의 연료(F) 레벨이 충분하여, 주 플로트 부재(70)는 상부(65)가 내부 챔버(18) 내의 연료(F)의 표면 위로 돌출되는 플로팅 구성을 채택하고, 그에 따라 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치로부터 이격된다. 그러므로, 도 3에 도시된 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 여전히 완전 개방 구성으로 남아있고, (보조 플로트 부재(50)의 중량만이 작용하고, 보조 플로트 부재(50)에 인접한 연료의 레벨이 내부 챔버(18) 내의 연료의 레벨보다 낮기 때문에(이는 플로트 챔버(77) 내의 공기/증기의 부피에 의해 결정됨)) 보조 플로트 부재(50)도 역시 하단부(14) 상에 안착된 상태로 남아있는 반면, 주 플로트 부재(70)는 밸브 시트(22)를 향해 변위된다.
연료 탱크(16)가 계속 연료(F)로 충전됨에 따라, 플로트 밸브(10) 외측의 연료 레벨(즉, 연료 표면(SF)의 레벨)은 결국 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨에 대응하는 원하는 최대 레벨에 도달하되, 약간의 헤드스페이스(HD)가 탱크(16) 내의 연료 표면(SF) 위에 남아있다. 이때, 더 많은 연료가 유체 유입 포트들(20)을 통해 내부 챔버(18)에 들어갔는데, 완전 업스러스트가 주 플로트 부재(70)에 인가될 수 있을 정도로 충분하다. 플로트 밸브(10)는 주 플로트 부재(70)에 작용하는 완전 업스러스트가 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 주 플로트 부재(70)의 중량보다 크도록 설계되기 때문에, 주 플로트 부재(70)는 결국 주 플로트 부재(70)의 최고 위치까지 플로트 챔버(77) 내에서 상승하여, 탄성 밀봉 부재(79)가 밸브 시트(22)와 밀봉 방식으로 맞물리게 한다(도 4). 이들 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 폐쇄 구성으로, 유체 토출 포트(24)는 폐쇄되고, (액체 연료(F)뿐만 아니라) 증기도 탱크(16)로부터 플로트 밸브(10)를 통해 탱크(16)의 외측으로 흐르는 것이 방지된다.
이때, 연료 탱크(16)는 더 이상 연료(F)로 충전될 수 없고, 헤드스페이스(HD)는 유지된다. 통상적으로, 폐쇄 구성에서, 계속 연료로 뱅크(16)를 충전하려는 임의의 추가적인 시도는 탱크(16)의 용적 내의 압력 축적을 야기하고, 이는 연료 충전 메커니즘(미도시)에 의해 감지되며, 이어서 추가적인 급유를 차단한다.
통상적으로, 연료(F)가 플로트 챔버(77) 내로 전혀 침투하지 않거나 상당한 정도로 침투하지 않을 때, 내부 챔버(18)의 하부는 주 플로트 부재(70)의 하부 가장자리(78)의 레벨까지 연료로 충전된다. 내부 챔버(18) 내의 이러한 연료 레벨은 부력을 통해 보조 플로트 부재(50)가 상단벽(75)과 접경하도록 강제하기에 불충분하다. 따라서, 도 4에 도시된 조건 하에서, 보조 플로트 부재(50)의 중량만이 작용하기 때문에 보조 플로트 부재(50)는 하단부(14) 상에 안착된 상태로 남아있다.
도 5를 참조하면, 이 도면은 탱크(16)가 연료(F)로 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨까지 충전되는 중이거나, 또는 탱크(16)가 연료(F)로 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨까지 이미 충전되었고, 플로트 챔버(77)도 역시 연료(F)로 가득 차 있는 조건을 도시한다. 이와 같은 조건은, 예를 들어 환경 온도가 심하게 하락할 수 있는 다양한 환경 조건 하에서, 예를 들어 환경 온도가 주간보다 훨씬 더 낮을 수 있는 야간에 일어날 수 있다. 이들 조건 하에서, 주 플로트 밸브(70)에 작용하는 순 업스러스트는 감소되거나 제거되고, 그에 따라 플로트 조립체(60) 단독으로는 밸브를 폐쇄할 수 없다. 한편, 플로트 챔버(77) 내의 연료(F)는 업스러스트가 발생되어 보조 플로트 부재(50)에 인가될 수 있게 하고, 그 결과 보조 플로트 부재는 이제 주 플로트 부재(70)의 상단벽(75)과 접경하도록 최고 위치까지 강제된다. 게다가, 이와 같은 접경은 보조 플로트 부재(50)에 의해 발생되는 업스러스트가 이제 주 플로트 부재(70)에 인가되는 결과를 가져오는데, 이는 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 주 플로트 부재(70)의 중량과 적어도 같거나 크다. 그 결과, 주 플로트 부재(70)는 최고 위치에 강제되거나 유지되어, 플로트 밸브(10)가 폐쇄 위치에 유지된다.
보조 플로트 부재(50)에 의해 발생되는 업스러스트는, 특히 플로트 밸브가 직립 구성이든 역전 구성이든 또는 그 사이의 임의의 다른 각진 배향이든, 플로트 밸브(10)의 배향에 의해서도 영향을 받지 않으며, 현실적으로 전술한 임계 부피의 갇힌 공기/증기를 유지하는 플로트 챔버(77)의 능력에 영향을 미칠 수 있는 환경 조건(예를 들어, 환경 온도)에 의해서도 영향을 받지 않는다는 것을 주목해야 한다.
따라서, 왕복 이동 가능한 보조 플로트 부재(50)는 주 플로트 부재(70)가 충분한 업스러스트를 제공할 수 없는 조건 하에서 주 플로트 부재(70)에 요구된 추가 부력 또는 업스러스트를 제공하고, 이는 편향 스프링력과 함께 최고 위치까지 주 플로트 부재(70)를 강제하여 폐쇄 구성을 제공할 수 있고, 그로 인해 연료 탱크(16)가 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨을 지나 과충전되거나 연료를 유출하는 것을 방지할 수 있다.
이런 방식으로, 플로트 밸브(10)는 과충전 방지 밸브로 작동한다.
도 5에 도시된 조건 하에서, 그러나 보조 플로트 부재(50)의 부재시, 주 플로트 부재(70)의 중량(이들 조건 하에서 상대적으로 낮은 업스러스트가 중량에 대항함)은 이후 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력을 극복하여, 주 플로트 부재(70)가 유체 토출 포트(24)로부터 이격되게 하고, 플로트 밸브(10)를 개방 구성으로 복귀시켜서, 연료의 누출을 허용할 것이라는 점을 주목해야 한다.
도 6은 도 5와 유사한 상황을 도시하되, 플로트 챔버(77)가 연료(F)로 상당히 그러나 부분적으로만 충전된다는 주요한 차이점이 있다. 도 6에 도시된 조건 하에서, 각각의 완전 부력이 보조 플로트 부재(50)에 작용함에도 불구하고, 플로트 챔버(77) 내의 연료 레벨은 보조 플로트 부재(50)가 상단벽(75)과 접경하도록 강제하기에 불충분하고, 그에 따라 이들 힘은 플로트 챔버(77)에 인가될 수 없다. 한편, 플로트 챔버(77)가 이제 연료로 부분적으로 충전된다는 점으로 인해, 이제 주 플로트 부재(70)에 작용하는 순 부력은 이제 전술한 완전 부력보다 작지만, 그럼에도 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 결합될 때 주 플로트 부재(70)의 중량을 극복하기에 여전히 충분하다.
적어도 이 실시예에서, 플로트 밸브(10)는, 단지 보조 플로트 부재(50)가 상단벽(75)과 접촉하게 하기 위해 요구되는(그러나 보조 플로트 부재(50)에 작용하는 순 업스러스트를 이에 전달하기에는 충분하지 않은) 플로트 챔버(77) 내의 연료 레벨에서, 주 플로트 부재(70)가 여전히 충분한 순 업스러스트를 제공할 수 있고, 그에 따라 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께, 플로트 밸브(10)가 폐쇄 구성으로 남아있도록, 설계된다. 플로트 챔버(77) 내의 이러한 연료 레벨은 본원에서 최소 임계 레벨로 지칭되며, 플로트 챔버(77) 내에 갇힌 기체의 전술한 임계 부피는 이 최소 임계 레벨 위의 플로트 챔버(77) 내의 공간, 즉 플로트 챔버(77) 내의 상부벽(75)과 최소 임계 레벨 사이에 둘러싸인 공간의 부피로 정의될 수 있다.
게다가, 플로트 밸브(10)는 또한, 플로트 챔버(77) 내의 연료 레벨이 최소 임계 레벨로부터 추가로 증가되어, 동시에 주 플로트 부재(70)에 직접 작용하는 업스러스트를 감소시킴에 따라, 보조 플로트 부재(50)가 순 업스러스트를 발생시켜 주 플로트 부재(70)에 인가하여, 플로트 밸브(10)가 폐쇄 구성으로 남아있는 것을 보장하도록, 설계된다.
연료(F)가 (예를 들어, 엔진을 작동시키기 위해) 탱크(16) 밖으로 펌핑되기 시작함에 따라, 연료 레벨(SF)은 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨 아래로 하락하여, 플로트 밸브(10)가 다시 개방 구성을 채택하게 하여, 탱크(16)의 통기를 가능하게 한다는 것을 주목해야 한다.
탱크(16)가 가득 차 있지 않고, 연료 레벨(SF)이 "설계 완전 탱크(DFT)" 레벨 아래이지만, 그럼에도 플로트 밸브(10)가 연료(F) 내에 완전히 또는 부분적으로 침지되는 다른 조건도 있다는 것을 추가로 주목해야 한다. 이와 같은 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 이를 통한 연료의 누출을 방지하는 한편, 이와 같은 조건이 종료될 때 밸브(10)가 이를 통해 연료 증기를 통기시킬 수 있도록 작동한다. 이와 같은 조건에는, 플로트 밸브가 직립 구성 또는 이에 가까운 구성인 다른 상황이 포함될 수 있고, 예를 들어, 연료 탱크의 기울어짐(예를 들어, 차량의 오르막길 또는 내리막길 주행시), 또는 연료 탱크의 가속 또는 감속의 결과로(즉, 차량의 가속 또는 감속시), 또는 연료가 탱크 내에서 움직일 때(예를 들어, 액체 슬러싱이 탱크 내에 일어남), 탱크 내의 연료 레벨에 파고 및 파곡을 야기하는 것(파고는 플로트 밸브의 이와 같은 침지를 야기함)이 포함될 수 있다.
이와 같은 조건에서, 토출 포트(24)를 폐쇄하여 연료 누출을 방지하는 것이 필요할 정도로 플로트 밸브(10)가 충분히 침지될 때마다, 플로트 밸브(10)는 하기 (a) 또는 (b)에 따라 작동한다:
(a) 주 플로트 부재(70)에 의해 발생되는 순 업스러스트 및 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력은 상부벽(75)을 향해 주 플로트 부재(70)를 강제하기에 충분하며, 밀봉 부재(79)와 밸브 시트(22) 사이의 밀봉 방식의 맞물림을 보장한다(필요한 변경을 가하여, 본원에 설명되고 예를 들어 도 4 또는 도 6에 도시된 플로트 밸브(10)의 작동에 대응함).
(b) 주 플로트 부재(70)에 의해 발생되는 순 업스러스트 및 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력은 상부벽(75)을 향해 주 플로트 부재(70)를 강제하기에 충분하지 않고-예를 들어, 플로트 챔버(77)는 공기 또는 연료 증기가 아닌 연료로 충전되고(또는 전술한 갇힌 임계 부피보다 적은 공기/증기가 플로트 챔버(77) 내에 있음)-이 경우, 보조 플로트 부재(50)는 순 업스러스트를 제공하여 상부벽(75)을 향해 주 플로트 부재(70)를 추가로 강제하여, 밀봉 부재(79)와 밸브 시트(22) 사이의 밀봉 방식의 맞물림을 보장한다(필요한 변경을 가하여, 본원에 설명되고 예를 들어 도 5에 도시된 플로트 밸브(10)의 작동에 대응함).
플로트 밸브(10)가 이를 통한 연료의 누출을 방지하는 한편, 이와 같은 조건이 종료될 때 밸브(10)가 이를 통해 연료 증기를 통기시킬 수 있도록 작동하지만, 플로트 밸브는 직립 구성이 아니라 역전 구성 또는 이에 가까운 구성인 다른 조건이 있다.
이와 같은 상황 중 하나는 전복이다. 도 7을 참조하면, 이 도면은, 예를 들어 탱크가 설치되는 차량의 전복으로 인해 탱크(16)가 역전된 조건 하에서, 플로트 밸브(10)의 전복(또는 역전) 구성을 도시한다. 플로트 밸브(10)가 완전히 또는 부분적으로 역전되는 이들 조건 하에서, 주 플로트 부재(70)의 중량은 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 동일한 방향을 따라 작용하며, 빠르게 유체 토출 포트(24)를 향해 주 플로트 부재(70)를 강제하여, 밸브 시트(22)와 탄성 밀봉 부재(79)를 밀봉 방식으로 맞물리게 한다. 주 플로트 부재가 이제 완전히 또는 부분적으로 역전되기 때문에, 플로트 챔버(77)도 역시 연료(F)로 충전될 수 있고, 그에 따라 주 플로트 부재(70)에 작용하는 업스러스트 또는 부력을 상당히 감소시키는데, 이는 유체 토출 포트(24)를 향해 주 플로트 부재(70)를 가속하여 더 빨리 유체 토출 포트(24)를 폐쇄하는 데에 추가로 도움이 될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
이들 전복 조건 하에서, 플로트 밸브(10)는 폐쇄 구성이며, 액체 연료(F) 또는 연료 증기가 연료 탱크로부터 유체 토출 포트(24)를 통해 빠져나가는 것을 방지한다. 전술한 전복 구성에서 플로트 밸브(10)의 작동은 얼마나 많은 연료(F)가 탱크(16) 내에 존재하는지에 따라 좌우되지 않으며, 탱크(16)가 연료(F)로 가득 차 있든, 부분적으로 차 있든, 비어 있든 상관 없이, 유체 토출 포트(24)가 빠르게 폐쇄될 수 있게 한다는 것을 주목해야 한다.
전술한 전복 구성에서, 순 업스러스트는 계속 보조 플로트 부재(50)에 작용하여 상부 방향(즉, 중력의 반대 방향)으로 보조 플로트 부재(50)를 강제하고, 그에 따라 이 구성에서는, 상단벽(75)으로부터 먼 방향으로 플로트 챔버(77)를 따라 보조 플로트 부재(50)를 변위시킨다는 것을 또한 주목해야 한다. 그러므로, 전복 구성에서, 보조 플로트 부재(50)에 작용하는 순 업스러스트는 주 플로트 부재(70)에 인가되지 않는데, 그렇지 않으면 전술한 전복 구성에서 플로트 밸브(10)를 폐쇄하는 주 플로트 부재(70)의 작동을 방해할 수 있다.
따라서, 이런 방식으로, 플로트 밸브(10)는 전복 밸브로 작동한다.
도 10을 참조하면, 상기 실시예들의 대안적인 변형에서, 플로트 챔버(77)는 내주벽(62)을 통해 내부 플로트 챔버(68)로부터 분리되는 외부 환형 플로트 챔버(69)로 나뉠 수 있다. 코일 스프링(80)은 이 내부 플로트 챔버(68) 내에 수용될 수 있는 반면, (예를 들어, 도 9b 또는 도 9d에 도시된 형태의) 보조 플로트 부재(50)는 환형 플로트 챔버(69) 내에서 왕복 이동 가능하다.
플로트 밸브(10)의 제1 실시예의 대안적인 변형이 도 11 내지 도 15에 도시되는데, 주 플로트 부재(70)가 필요한 변경을 가한 유사한 플로트 부재(70')로 대체되지만, 개구(74)가 주 플로트 부재(70')의 상부벽(75)에 구비된다; 도 11 내지 도 15의 실시예의 플로트 밸브는 전반적으로 참조번호 10'으로 나타낸다.
개구(74)는 주 플로트 부재(70')의 배향과 상관 없이 주 플로트 부재(70')의 외측과 플로트 챔버(77) 사이의 개방된 유체 소통을 제공한다.
이 실시예의 대안적인 변형에서, 주 플로트 부재(70')는 대신에 상부벽(75)에 하나 초과의 상기 개구(74) 및/또는 측벽(72)에 하나 이상의 개구를 구비할 수 있되, 이들 개구는 각각 주 플로트 부재(70')의 외측과 플로트 챔버(77) 사이의 개방된 유체 소통을 제공한다.
따라서, 도 11 내지 도 15의 플로트 밸브(10')의 실시예는 도 1 내지 도 7 및 도 10의 플로트 밸브(10)의 실시예와 상이한데, 주요하게는, 후자의 플로트 챔버(77)가 적어도 일부 상황에서 소정 부피의 공기 또는 연료 증기를 가두어 순 업스러스트를 제공할 수 있는 반면, 전자에서는, 각각의 플로트 챔버(77)가 임의의 공기 또는 연료 증기를 내부에 가두지 않는다.
그러므로, 도 11 내지 도 15의 실시예의 예에서, 각각의 플로트 챔버(77)는 개구(74)를 통해 통기되고, 그에 따라 다른 경우라면 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 및 도 6의 실시예의 갇힌 공기/증기의 부피에 의해 제공되는 업스러스트에 기여하지 않고, 이와 같은 갇힌 부피는 도 11 내지 도 15의 실시예의 주 플로트 부재(77') 내에 존재하지 않는다. 다시 말하면, 주 플로트 부재(70')는 항상 통기되기 때문에, 플로트 챔버(77)도 역시 직립 구성에서 연료(F)로 충전될 수 있고, 그에 따라 주 플로트 부재(70)에 비해 주 플로트 부재(70')에 작용하는 업스러스트 또는 부력을 상당히 감소시킨다.
도 11을 참조하면, 이는 도 1의 구성에 대응하고, 연료 레벨(SF)은 유입 포트들(20) 아래에 있다. 이 위치에서, 주 플로트 부재(70') 또는 보조 플로트 부재(50)에 작용하는 순 업스러스트가 없는 반면, 중력(중량)이 주 플로트 부재(70') 및 보조 플로트 부재(50) 각각에 작용한다. 게다가, 코일 스프링(80)의 스프링 편향은 주 플로트 부재(70')에 상향 편향 스프링력을, 즉 중력의 반대 방향으로 토출 포트(24)를 향한 편향력을 인가하려 시도한다. 본원에서 보다 명확해지는 바와 같이, 이 편향력은 주 플로트 부재(70')의 중량을 극복하기에 불충분하다.
도 12를 참조하면, 연료 레벨(SF)이 유입 포트들(20) 위로 상승함에 따라, 연료가 플로트 챔버(77)에 들어가기 시작하고, 공기/연료 증기가 개구(74)를 통해 플로트 챔버(77) 밖으로 통기됨에 따라, 플로트 챔버(77) 내의 연료 레벨은 주 플로트 부재(70')의 외측과 동일한 방식으로 명목상 상승한다. 도 12에서, 플로트 챔버(77) 내의 연료 레벨은, 보조 플로트 부재(50)가 이제 연료 상에 자유롭게 플로팅하지만 여전히 상부벽(75)으로부터 이격되어 상부벽(75)과 접촉하지 않을 정도로, 충분히 상승하였다. 이 구성에서, 토출 포트(24)는 여전히 개방되고, 플로트 밸브(10')는 개방 구성이다; 게다가, 주 플로트 부재(70')는 여전히 하우징(12)의 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치에 있다.
도 13을 참조하면, 연료 레벨(SF)이 더 상승함에 따라, 자유롭게 플로팅하는 보조 플로트 부재(50)는 결국 상부벽(75)과 접경하고, 연료 레벨이 더욱더 상승함에 따라, 보조 플로트 부재(50)에 의해 제공되는 업스러스트는 주 플로트 부재(70')에 인가되고, 이는 이어서 하우징(12)의 하단부(14) 상에 안착되는 최저 위치로부터 멀리 연료 레벨과 함께 상승하기 시작한다.
도 11 내지 도 15의 실시예에서, 코일 스프링(80)은 이에 의해 제공되는 편향 스프링력이 보조 플로트 부재(50)에 의해 제공되는 인가된 업스러스트의 부재시 주 플로트 부재(70')의 중량을 극복하기에 단독으로는 불충분하도록 설계된다는 것을 주목해야 한다. 한편, 코일 스프링(80)의 편향력은 보조 플로트 부재(50)에 의해 제공되는 업스러스트와 함께 (플로트 밸브(10')가 직립 구성이고, 보조 플로트 부재(50)가 플로팅하며 주 플로트 부재(70')와 접경할 때) 주 플로트 부재(70')의 중량을 극복하여, 주 플로트 부재(70')가 토출 포트(24)에 접근할 수 있게 한다. 이 실시예에서, 주 플로트 부재(70')는 연료 내에 부분적으로 또는 완전히 침지될 때 순 업스러스트를 제공하지 않는다는 것을 주목해야 한다.
도 14를 참조하면, 연료 레벨(SF)이 더 증가함에 따라, 주 플로트 부재(70')는 보조 플로트 부재(50)에 의해 제공되는 업스러스트 및 코일 스프링(80)의 편향 스프링력을 통해, 결국 주 플로트 부재(70')의 최고 위치까지 플로트 챔버(77) 내에서 상승하여, 밸브 시트(22)와 탄성 밀봉 부재(79)를 밀봉 방식으로 맞물리게 한다. 이들 조건 하에서, 플로트 밸브(10')는 폐쇄 구성으로, 유체 토출 포트(24)는 폐쇄되고, (액체 연료(F)뿐만 아니라) 증기도 탱크(16)로부터 플로트 밸브(10)를 통해 탱크(16)의 외측으로 흐르는 것이 방지된다.
도 15를 참조하면, 이 도면은 예를 들어 탱크가 설치되는 차량의 전복으로 인해 탱크(16)가 역전된 조건 하에서, 플로트 밸브(10')의 전복(또는 역전) 구성을 도시하며, 도 7의 구성에 대응한다. 플로트 밸브(10')가 완전히 또는 부분적으로 역전되는 이들 조건 하에서, 주 플로트 부재(70')의 중량은 코일 스프링(80)에 의해 제공되는 편향 스프링력과 함께 동일한 방향을 따라 작용하며, 빠르게 유체 토출 포트(24)를 향해 주 플로트 부재(70')를 강제하여, 밸브 시트(22)와 탄성 밀봉 부재(79)를 밀봉 방식으로 맞물리게 한다.
이들 전복 조건 하에서, 플로트 밸브(10')는 폐쇄 구성이며, 액체 연료(F) 또는 연료 증기가 연료 탱크로부터 유체 토출 포트(24)를 통해 빠져나가는 것을 방지한다. 전술한 전복 구성에서 플로트 밸브(10')의 작동은 얼마나 많은 연료(F)가 탱크(16) 내에 존재하는지에 따라 좌우되지 않으며, 탱크(16)가 연료(F)로 가득 차 있든, 부분적으로 차 있든, 비어 있든 상관 없이, 유체 토출 포트(24)가 빠르게 폐쇄될 수 있게 한다는 것을 주목해야 한다. 전술한 전복 구성에서, 순 업스러스트는 계속 보조 플로트 부재(50)에 작용하여 상부 방향(즉, 중력의 반대 방향)으로 보조 플로트 부재(50)를 강제하고, 그에 따라 이 구성에서는, 상단벽(75)으로부터 먼 방향으로 플로트 챔버(77)를 따라 보조 플로트 부재(50)를 변위시킨다는 것을 또한 주목해야 한다. 그러므로, 전복 구성에서, 보조 플로트 부재(50)에 작용하는 순 업스러스트는 주 플로트 부재(70)에 인가되지 않는데, 그렇지 않으면 이는 전술한 전복 구성에서 플로트 밸브(10')를 폐쇄하는 주 플로트 부재(70')의 작동을 방해할 수 있다.
따라서, 도 11 내지 도 15의 실시예에서도, 보조 플로트 부재(50)는 연료 표면(SF)에 대한 보조 플로트 부재(50)의 배향과 상관 없이, 및 그에 따라 플로트 밸브(10')의 배향과 상관 없이, 순 업스러스트(즉, 보조 플로트 부재(50)의 중량을 초과하는 업스러스트 또는 부력)를 항상 제공하도록 구성된다. 그로 인해, 이는 보조 플로트 부재(50)가 연료 표면에 대한 보조 플로트 부재(50)의 배향과 상관 없이(즉, 예를 들어 직립이든 역전이든), 및 그에 따라 플로트 밸브(10')의 배향과 상관 없이, 항상 연료 표면 상에 플로팅하도록 보장한다.
이와 달리, 주 플로트 부재(70')는 플로팅 구성을 갖지 않으며, 연료 표면(SF)에 대한 주 플로트 부재(70')의 배향과 상관 없이(즉, 예를 들어 직립이든 역전이든), 및 그에 따라 플로트 밸브(10')의 배향과 상관 없이, 순 업스러스트를 제공하지 않고, 플로트 챔버(77)는 공기 또는 연료 증기를 내부에 가둘 수 없다.
마지막으로, 첨부된 청구범위에 걸쳐 사용되는 "포함하는"이라는 단어는 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하는 것으로 해석되어야 함을 주목해야 한다.
본원에 개시된 주제에 따라 실시예들이 도시되고 개시되었지만, 본원에 개시된 주제의 정신을 벗어남 없이 많은 변경이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims (30)

  1. 직립 구성 및 역전 구성을 갖는, 액체 매체와 사용하기 위한 플로트 밸브에 있어서,
    적어도 하나의 유입 포트 및 적어도 하나의 토출 포트를 정의하는 하우징;
    상기 하우징 내에서 이동 가능한 플로트 조립체; 및
    상기 하우징 내에서 이동 가능한 보조 플로트 부재를 포함하고;
    상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재와 상이한 주 플로트 부재, 및 스프링 요소를 포함하되, 상기 주 플로트 부재는 접경시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되며, 상기 스프링 요소는 상기 적어도 하나의 토출 포트를 향한 방향으로 상기 주 플로트 부재에 편향 스프링력을 제공하도록 구성되고;
    상기 보조 플로트 부재는 상기 플로트 밸브가 상기 직립 구성이든 상기 역전 구성이든 상관 없이 침지 조건 하에서 상기 액체 매체에 대해 순 업스러스트력을 제공하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 플로트 부재는 상기 보조 플로트 부재를 수용하는 플로트 챔버를 포함하는, 플로트 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플로트 챔버는 그 하단부에서 개방되며 그 상단부에서 폐쇄되는, 플로트 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 제1 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서:
    상기 제1 직립 모드에서, 상기 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 제2 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서:
    상기 제2 직립 모드에서, 상기 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 상기 플로트 챔버는 적어도 임계 레벨을 지나 상기 액체 매체로 충전되고, 상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재에 의해 제공되는 상기 업스러스트를 이용하여 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 역전 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서:
    상기 역전 모드에서, 상기 플로트 밸브는 상기 역전 구성이며, 상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 및 대안적으로 상기 제1 직립 모드, 상기 제2 직립 모드, 및 상기 역전 모드로 작동하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 플로트 챔버는 그 하단부에서 개방되며, 그 상단부에 적어도 하나의 개구를 추가로 포함하는, 플로트 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 제1 직립 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서:
    상기 제1 직립 모드에서, 상기 플로트 밸브는 상기 직립 구성이며, 상기 플로트 챔버는 적어도 임계 레벨을 지나 상기 액체 매체로 충전되고, 상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재에 의해 제공되는 상기 업스러스트를 이용하여 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 역전 모드로 작동하도록 구성되고, 상기 침지 조건 하에서:
    상기 역전 모드에서, 상기 플로트 밸브는 상기 역전 구성이며, 상기 플로트 조립체는 상기 보조 플로트 부재에 의해 제공될 수 있는 임의의 업스러스트의 부재시 상기 적어도 하나의 토출 포트를 폐쇄하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는 선택적으로 및 대안적으로 상기 제1 직립 모드 및 상기 역전 모드로 작동하도록 구성되는, 플로트 밸브.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 플로트 부재는 상기 플로트 챔버 내에서 왕복 이동 가능한, 플로트 밸브.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 플로트 부재는 상기 액체 매체의 밀도보다 낮은 전체 밀도를 가지는, 플로트 밸브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보조 플로트 부재는 하나 이상의 재료로 제조되는 고형체로 형성되고, 상기 보조 플로트 부재의 상기 전체 밀도는 상기 액체 매체의 밀도보다 낮은, 플로트 밸브.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 보조 플로트 부재는 내부 용적을 정의하는 외피를 포함하는 밀봉형 중공 몸체로 형성되고, 상기 내부 용적과 상기 보조 플로트 부재의 외측 사이에 유체 소통이 부재하며, 상기 보조 플로트 부재의 상기 전체 밀도는 상기 액체 매체의 밀도보다 낮은, 플로트 밸브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 내부 용적은 저밀도 재료를 포함하는, 플로트 밸브.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 저밀도 재료는 상기 액체 매체의 밀도보다 훨씬 더 낮은 재료 밀도를 갖는 기체, 액체, 고체, 또는 발포체 중 임의의 하나인, 플로트 밸브.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 상기 액체 매체에 대해 부양성이 없는, 플로트 밸브.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 상기 액체 매체 내에 완전히 침지되는, 플로트 밸브.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 요소를 포함하지 않는 동시에 상기 플로트 챔버 내에 공기 주머니를 포함하는 상기 주 플로트 부재는 상기 액체 매체에 대해 부양성이 있는, 플로트 밸브.
  21. 제4항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주 플로트 부재 및 스프링 요소를 포함하는 상기 플로트 조립체는, 상기 플로트 밸브가 상기 제1 직립 모드일 때, 상기 주 플로트 부재가 상기 액체 매체 상에서 플로팅 구성을 취할 수 있도록 구성되는, 플로트 밸브.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 주 플로트 부재 및 상기 스프링 요소를 포함하는 상기 플로트 조립체는, 상기 플로트 밸브가 상기 역전 모드일 때, 상기 액체 매체 상에서 상기 플로팅 구성을 제공하지 않도록 추가로 구성되는, 플로트 밸브.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 플로트 밸브는, 최대 상기 업스러스트가 상기 주 플로트 부재에 작용할 때, 상기 최대 업스러스트는 상기 스프링 요소에 의해 제공되는 상기 편향 스프링력과 함께 상기 주 플로트 부재의 중량보다 충분히 더 커서, 상기 플로트 부재가 상기 플로팅 구성을 취할 수 있도록, 설계되는, 플로트 밸브.
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 플로트 조립체는, 최대 상기 업스러스트가 상기 주 플로트 부재에 작용할 때, 상기 최대 업스러스트는 상기 스프링 요소에 의해 제공되는 상기 편향 스프링력과 함께 상기 주 플로트 부재의 중량보다 충분히 더 커서, 상기 플로트 부재가 상기 플로팅 구성을 취할 수 있도록, 설계되는, 플로트 밸브.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 최대 업스러스트는 상기 주 플로트 부재가 상기 액체 매체 내에 자유롭게 충분히 침지된 결과로 제공되고, 그에 따라 상기 최대 업스러스트는 상기 주 플로트 부재에 작용하는, 플로트 밸브.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최대 업스러스트는 적어도 상기 주 플로트 부재의 상기 플로트 챔버 내에 갇힌 공기 또는 증기의 임계 부피 및 상기 주 플로트 부재의 침지된 부피에 대응하는 상기 주 플로트 부재에 작용하는 최소 업스러스트력 또는 부력인, 플로트 밸브.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 요소는 코일 스프링의 형태인, 플로트 밸브.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 정의된 플로트 밸브를 포함하는 차량용 연료 탱크.
  29. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 정의된 플로트 밸브를 구비한 연료 탱크를 포함하는 차량.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 차량은 도로 차량인, 차량.
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