具有流體溫度調節和控制系統的燃料或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、申請號為201180045373. 5、發明名稱為"具 有流體溫度調節和控制系統的燃料或DEF分配器"的申請之分案申請。
技術領域
[0002] 本發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節和控制系統。
【背景技術】
[0003] 各國都具有用于車輛的環保法規，其限制諸如氮氧化物的某些化合物的排放。例 如，一些法規要求，許多新制造的柴油動力車輛發動機要顯著降低氮氧化物水平。解決此問 題的技術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動機排氣 中，以便將氮氧化物轉換成有害程度較少的副產品。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，SCR系統往往會安裝在新的柴油車輛上。相 應地，柴油車輛現在可以包括特定的DEF罐，并且DEF分配器正越來越多地設置在零售服務 站環境中。
[0005] 然而，與諸如汽油的液體燃料相比，DEF會結晶，并在相對高的溫度（約12°F)下 凍結。此外，DEF在凍結時會膨脹約7%。該膨脹能夠對DEF分配器的內部部件造成損壞。
[0006] 針對這個問題的一個現有技術解決方案涉及在DEF分配器的下部液壓柜中安裝 750W/120V電加熱器，當機柜中的環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] 溫度影響還呈現出現有技術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 計中的測溫探頭發送到分配器的下部燃料處理室中的第一電路，經由固有安全連接發送到 分配器的上部電子室中的第二電路，并最終發送到設計為結合溫度數據和脈沖發生器數據 的計算裝置，現有技術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 沖發生器數據，以便考慮溫度變化。關于所分配燃料的溫度補償的詳細信息公開在Myers 等人的美國專利 5, 557, 084 中，題目為"TemperatureCompensatingFuelDispenser"，就 各方面而言，其整個公開內容并入于此作為參考。然而，由于政府監管，在許多市場上可能 無法得到該解決方案。
【發明內容】
[0009]根據一個方面，本發明提供了一種用于安裝在加注燃料環境的前區中的流體分配 器，用于將流體從遠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 流體溫度調節子系統。
[0010] 根據另一方面，本發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，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管和第二流體導管，第一流體導管完成了至少一個流體儲罐和聯 接到殼體的噴嘴之間的第一流路，第二流體導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進行調節， 并且控制系統適于選擇性地致動可控閥，使得當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，流體流量控制部件位于殼體中。第一流體 導管適于與聯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 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 接頭處第一流體導管和第二流體導管彼此流體連通，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，并且再循環栗聯接 到第二流體導管。最后，控制系統適于致動閥門和再循環栗，使得當流體分配器不使用時， 流體再循環通過殼體。
[0012] 根據又一方面，本發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，流體流量控制部件位于該殼體中。第 一流體導管完成了至少一個流體儲罐和聯接到殼體的噴嘴之間的第一流路，并且第二流體 導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 栗聯接到第二流路。當流體分配器不使用時，控制系統適于促使第一流體從第一導管和第 二導管被抽空。
[0013] 根據還一方面，本發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境中的車輛。該方法包括：提供限定流體導管的流體 分配器，可將流體導管連接到至少一個流體儲罐和聯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 與預定溫度比較。如果流體溫度不同于預定溫度，則在流體流量計的上游調節流體溫度。
【附圖說明】
[0014] 本發明的完整且可實現的公開包括了其針對本領域普通技術人員的最佳模式，該 公開參考附圖闡述在說明書中，其中：
[0015] 圖1是用于零售服務站環境中的現有技術燃料分配器的透視圖。
[0016]圖2是包括圖1中分配器的現有技術燃料分配系統的示意圖。
[0017] 圖3是用于零售服務站環境中的現有技術DEF分配器的透視圖。
[0018]圖4是根據本發明一個實施例的流體溫度調節和控制系統的示意圖。
[0019]圖5是根據本發明替代實施例的流體溫度調節和控制系統的示意圖。
[0020] 圖6是根據本發明又一替代實施例的流體溫度調節和控制系統的示意圖。
[0021] 本說明書和附圖中重復使用的標記旨在表示本發明的相同或類似的特征或部件。
【具體實施方式】
[0022] 現在，將詳細參考本發明的目前優選的實施例，其中的一個或多個示例在附圖中 示出。通過解釋本發明而不是限制本發明來提供每個示例。事實上，對本領域技術人員顯 而易見的是，在不脫離本發明的范圍或精神的情況下，在本發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，當落入所附權利要求及其等同物的范圍內時，期望本發明涵蓋這些修改和變化。
[0023] 本發明提供了一種用于流體分配器中流體的溫度調節和控制的系統。本發明的實 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。為了便于說明優選的實施例，下面首先提供了示例性的現有技術流體分配系統的描述。
[0024] 圖1是適用于零售服務站環境中的現有技術燃料分配器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。
[0027]圖2提供了零售服務站環境中的現有技術燃料分配系統的示意圖。在一般情況 下，燃料可以從地下儲罐（UST) 28經由主燃料管道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，其全部內容并入于此 作為參考。
[0028] 更具體地，與UST28相關聯的潛式渦輪栗（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放頭34構成，動力和控制電子