具有流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的燃料或def分配器的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年7月22日、申請?zhí)枮?01180045373. 5、發(fā)明名稱為"具 有流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的燃料或DEF分配器"的申請之分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明總體涉及燃料分配器、柴油機尾氣流體（dieselexhaustfluid)分配器以 及其它這樣的分配器。更具體地，本發(fā)明提供了一種用于流體分配器中的諸如液體燃料或 柴油機尾氣流體的流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 各國都具有用于車輛的環(huán)保法規(guī)，其限制諸如氮氧化物的某些化合物的排放。例 如，一些法規(guī)要求，許多新制造的柴油動力車輛發(fā)動機要顯著降低氮氧化物水平。解決此問 題的技術(shù)之一是選擇性催化還原（SCR)，其涉及將還原劑投放到催化劑上游的發(fā)動機排氣 中，以便將氮氧化物轉(zhuǎn)換成有害程度較少的副產(chǎn)品。柴油機尾氣流體（DEF)是用于可以在 SCR過程中使用的還原劑的通用術(shù)語。通用還原劑的例子是32. 5%的尿素水溶液。
[0004] 因為許多制造商都已采用SCR技術(shù)，SCR系統(tǒng)往往會安裝在新的柴油車輛上。相 應(yīng)地，柴油車輛現(xiàn)在可以包括特定的DEF罐，并且DEF分配器正越來越多地設(shè)置在零售服務(wù) 站環(huán)境中。
[0005] 然而，與諸如汽油的液體燃料相比，DEF會結(jié)晶，并在相對高的溫度（約12°F)下 凍結(jié)。此外，DEF在凍結(jié)時會膨脹約7%。該膨脹能夠?qū)EF分配器的內(nèi)部部件造成損壞。
[0006] 針對這個問題的一個現(xiàn)有技術(shù)解決方案涉及在DEF分配器的下部液壓柜中安裝 750W/120V電加熱器，當(dāng)機柜中的環(huán)境溫度達到指定的水平（例如，4ΓF)時，該液壓柜適 于打開。同樣，該解決方案可涉及提供具有可伸縮分配軟管以及滑動蓋或檢修門的DEF分 配器，可伸縮分配軟管裝載于分配器的機柜中，滑動蓋或檢修門位于分配器噴嘴上。替代 地，如果液壓柜中的環(huán)境溫度達到12°F，則DEF分配器可適于暫停操作，而電源被通電以 防止損壞分配器的燃料處理部件。
[0007] 溫度影響還呈現(xiàn)出現(xiàn)有技術(shù)中液體燃料分配器的問題。液體燃料分配器是眾所 周知的，并且這些分配器包括流量計，在分配液體燃料時，流量計測量液體燃料的體積流 率。這種流量計通常需要遵守要求高精確水平的重量和測量監(jiān)管要求。這確保客戶既不會 對購置品過充電也不會對購置品充電不足。通常情況下，為此已使用正排量計（positive displacementmeters)或者推理式流量計（inferentialmeters) 〇
[0008] 液體燃料的體積在一定程度上取決于溫度（即，液體燃料在受熱時膨脹，并在冷 卻時收縮）。此外，液體燃料通常以體積量度出售，比如美制加侖。通過將信號從位于流量 計中的測溫探頭發(fā)送到分配器的下部燃料處理室中的第一電路，經(jīng)由固有安全連接發(fā)送到 分配器的上部電子室中的第二電路，并最終發(fā)送到設(shè)計為結(jié)合溫度數(shù)據(jù)和脈沖發(fā)生器數(shù)據(jù) 的計算裝置，現(xiàn)有技術(shù)解決方案提供了溫度補償。計算裝置采用了體積校正因子，以補償脈 沖發(fā)生器數(shù)據(jù)，以便考慮溫度變化。關(guān)于所分配燃料的溫度補償?shù)脑敿?xì)信息公開在Myers 等人的美國專利 5, 557, 084 中，題目為"TemperatureCompensatingFuelDispenser"，就 各方面而言，其整個公開內(nèi)容并入于此作為參考。然而，由于政府監(jiān)管，在許多市場上可能 無法得到該解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供了一種用于安裝在加注燃料環(huán)境的前區(qū)中的流體分配 器，用于將流體從遠(yuǎn)離流體分配器的至少一個流體儲罐分配到車輛中。流體分配器包括殼 體和管道，流體流量控制部件位于殼體中，管道限定了至少一個流體儲罐和聯(lián)接到殼體的 噴嘴之間的流體流路。另外，流體分配器包括流體流路中的至少一個可控閥和沿著流體流 路的流體流量計。最后，流體分配器包括在殼體中的流體流量計上游沿著流體流路定位的 流體溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。
[0010] 根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種用于將流體從至少一個流體儲罐分配到車輛中 的流體分配器。流體分配器包括殼體和控制系統(tǒng)，流體流量控制部件位于殼體中。另外，流 體分配器包括第一流體導(dǎo)管和第二流體導(dǎo)管，第一流體導(dǎo)管完成了至少一個流體儲罐和聯(lián) 接到殼體的噴嘴之間的第一流路，第二流體導(dǎo)管完成了噴嘴和至少一個流體儲罐之間的第 二流路。另外，可控閥沿著第二流路定位。流動流體的溫度在流體分配器殼體內(nèi)進行調(diào)節(jié)， 并且控制系統(tǒng)適于選擇性地致動可控閥，使得當(dāng)流體分配器不使用時，流動流體流向至少 一個流體儲罐。
[0011] 再一方面中，本發(fā)明提供了一種用于將流體從至少一個流體儲罐分配到車輛中的 流體分配器。流體分配器包括殼體和控制系統(tǒng)，流體流量控制部件位于殼體中。第一流體 導(dǎo)管適于與聯(lián)接到殼體的噴嘴流體連通，并完成穿過流體分配器的第一流路。第二流體導(dǎo) 管適于與噴嘴流體連通，并完成穿過流體分配器的第二流路。流體分配器還包括接頭，在該 接頭處第一流體導(dǎo)管和第二流體導(dǎo)管彼此流體連通，該接頭與噴嘴隔開。接頭還限定了用 于連接到至少一個流體儲罐的入口。閥門與接頭上游的入口流體連通，并且再循環(huán)栗聯(lián)接 到第二流體導(dǎo)管。最后，控制系統(tǒng)適于致動閥門和再循環(huán)栗，使得當(dāng)流體分配器不使用時， 流體再循環(huán)通過殼體。
[0012] 根據(jù)又一方面，本發(fā)明提供了一種用于將第一流體從至少一個流體儲罐分配到車 輛中的流體分配器。流體分配器包括殼體和控制系統(tǒng)，流體流量控制部件位于該殼體中。第 一流體導(dǎo)管完成了至少一個流體儲罐和聯(lián)接到殼體的噴嘴之間的第一流路，并且第二流體 導(dǎo)管完成了噴嘴和至少一個流體儲罐之間的第二流路。第一可控閥沿著第一流路定位。流 體分配器還包括用于第二流體的在第一可控閥下游沿著第一流路定位的流體入口。再循環(huán) 栗聯(lián)接到第二流路。當(dāng)流體分配器不使用時，控制系統(tǒng)適于促使第一流體從第一導(dǎo)管和第 二導(dǎo)管被抽空。
[0013] 根據(jù)還一方面，本發(fā)明提供了一種測量流體分配器中流體的流率的方法，該流體 分配器用于將流體分配到加注燃料環(huán)境中的車輛。該方法包括：提供限定流體導(dǎo)管的流體 分配器，可將流體導(dǎo)管連接到至少一個流體儲罐和聯(lián)接到流體分配器的噴嘴之間的流體流 路；以及提供沿著流體流路的流體流量計。該方法還包括：測量流體溫度；以及將流體溫度 與預(yù)定溫度比較。如果流體溫度不同于預(yù)定溫度，則在流體流量計的上游調(diào)節(jié)流體溫度。
【附圖說明】
[0014] 本發(fā)明的完整且可實現(xiàn)的公開包括了其針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的最佳模式，該 公開參考附圖闡述在說明書中，其中：
[0015] 圖1是用于零售服務(wù)站環(huán)境中的現(xiàn)有技術(shù)燃料分配器的透視圖。
[0016]圖2是包括圖1中分配器的現(xiàn)有技術(shù)燃料分配系統(tǒng)的示意圖。
[0017] 圖3是用于零售服務(wù)站環(huán)境中的現(xiàn)有技術(shù)DEF分配器的透視圖。
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明替代實施例的流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的示意圖。
[0020] 圖6是根據(jù)本發(fā)明又一替代實施例的流體溫度調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的示意圖。
[0021] 本說明書和附圖中重復(fù)使用的標(biāo)記旨在表示本發(fā)明的相同或類似的特征或部件。
【具體實施方式】
[0022] 現(xiàn)在，將詳細(xì)參考本發(fā)明的目前優(yōu)選的實施例，其中的一個或多個示例在附圖中 示出。通過解釋本發(fā)明而不是限制本發(fā)明來提供每個示例。事實上，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯 而易見的是，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，在本發(fā)明中可以做出修改和變化。例 如，示為或描述為一個實施例中一部分的特征可以用于另一實施例，以得到又一實施例。因 此，當(dāng)落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)時，期望本發(fā)明涵蓋這些修改和變化。
[0023] 本發(fā)明提供了一種用于流體分配器中流體的溫度調(diào)節(jié)和控制的系統(tǒng)。本發(fā)明的實 施例可以特別適于用來分配DEF和液體燃料，例如汽油或柴油燃料。術(shù)語柴油機尾氣流體 和DEF廣泛用于本文中，以指代用于減少車輛中氮氧化物排放的任何還原劑，包括氨和尿 素。為了便于說明優(yōu)選的實施例，下面首先提供了示例性的現(xiàn)有技術(shù)流體分配系統(tǒng)的描述。
[0024] 圖1是適用于零售服務(wù)站環(huán)境中的現(xiàn)有技術(shù)燃料分配器10的透視圖。例如，燃料 分配器10可以是北卡羅來納州格林斯博羅的Gilbarco公司出售的ENCORE?S燃料分配 器。
[0025] 燃料分配器10包括殼體12,殼體12具有從其延伸的柔性燃料軟管14。燃料軟管 14終止于手動操作的噴嘴16中，噴嘴16適于插入到車輛的燃料箱的加注頸部中。噴嘴16 包括燃料閥。諸如閥和計的各種燃料處理部件也位于殼體12的內(nèi)部。這些燃料處理部件 允許從地下管道接收燃料并將燃料通過軟管14和噴嘴16傳送到車輛的燃料箱，這很好理 解。
[0026] 燃料分配器10具有客戶接口 18。客戶接口 18可包括與正在進行的加注燃料交易 有關(guān)的信息顯示裝置20,該交易包括所分配燃料的量和所分配燃料的價格。此外，客戶接 口 18可包括媒體顯示裝置22,除了基本的交易功能外，還用于向客戶提供廣告、銷售和多 媒體演示。通過分配器提供的圖形用戶接口允許客戶購買除分配器處燃料以外的商品和服 務(wù)。
[0027]圖2提供了零售服務(wù)站環(huán)境中的現(xiàn)有技術(shù)燃料分配系統(tǒng)的示意圖。在一般情況 下，燃料可以從地下儲罐（UST) 28經(jīng)由主燃料管道30行進至燃料分配器10和噴嘴16用于 交付，正如眾所周知的，主燃料管道30可以是具有輔助容器的雙壁管。示例性的地下燃料 輸送系統(tǒng)在White等人的美國專利6, 435, 204中示出，就各方面而言，其全部內(nèi)容并入于此 作為參考。
[0028] 更具體地，與UST28相關(guān)聯(lián)的潛式渦輪栗（STP) 32用于將燃料栗送至燃料分配器 10。然而，一些燃料分配器可以是獨立單元（self-contained)，這意味著燃料通過定位在殼 體12內(nèi)的電機所控制的栗而提取到燃料分配器10。
[0029]STP32由含有動力和控制電子裝置的發(fā)放頭34構(gòu)成，動力和控制電子