具有流体温度调节和控制系统的燃料或def分配器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年7月22日、申请号为201180045373. 5、发明名称为"具 有流体温度调节和控制系统的燃料或DEF分配器"的申请之分案申请。
技术领域
[0002] 本发明总体涉及燃料分配器、柴油机尾气流体（dieselexhaustfluid)分配器以 及其它这样的分配器。更具体地，本发明提供了一种用于流体分配器中的诸如液体燃料或 柴油机尾气流体的流体温度调节和控制系统。
【背景技术】
[0003] 各国都具有用于车辆的环保法规，其限制诸如氮氧化物的某些化合物的排放。例 如，一些法规要求，许多新制造的柴油动力车辆发动机要显著降低氮氧化物水平。解决此问 题的技术之一是选择性催化还原（SCR)，其涉及将还原剂投放到催化剂上游的发动机排气 中，以便将氮氧化物转换成有害程度较少的副产品。柴油机尾气流体（DEF)是用于可以在 SCR过程中使用的还原剂的通用术语。通用还原剂的例子是32. 5%的尿素水溶液。
[0004] 因为许多制造商都已采用SCR技术，SCR系统往往会安装在新的柴油车辆上。相 应地，柴油车辆现在可以包括特定的DEF罐，并且DEF分配器正越来越多地设置在零售服务 站环境中。
[0005] 然而，与诸如汽油的液体燃料相比，DEF会结晶，并在相对高的温度（约12°F)下 冻结。此外，DEF在冻结时会膨胀约7%。该膨胀能够对DEF分配器的内部部件造成损坏。
[0006] 针对这个问题的一个现有技术解决方案涉及在DEF分配器的下部液压柜中安装 750W/120V电加热器，当机柜中的环境温度达到指定的水平（例如，4ΓF)时，该液压柜适 于打开。同样，该解决方案可涉及提供具有可伸缩分配软管以及滑动盖或检修门的DEF分 配器，可伸缩分配软管装载于分配器的机柜中，滑动盖或检修门位于分配器喷嘴上。替代 地，如果液压柜中的环境温度达到12°F，则DEF分配器可适于暂停操作，而电源被通电以 防止损坏分配器的燃料处理部件。
[0007] 温度影响还呈现出现有技术中液体燃料分配器的问题。液体燃料分配器是众所 周知的，并且这些分配器包括流量计，在分配液体燃料时，流量计测量液体燃料的体积流 率。这种流量计通常需要遵守要求高精确水平的重量和测量监管要求。这确保客户既不会 对购置品过充电也不会对购置品充电不足。通常情况下，为此已使用正排量计（positive displacementmeters)或者推理式流量计（inferentialmeters) 〇
[0008] 液体燃料的体积在一定程度上取决于温度（即，液体燃料在受热时膨胀，并在冷 却时收缩）。此外，液体燃料通常以体积量度出售，比如美制加仑。通过将信号从位于流量 计中的测温探头发送到分配器的下部燃料处理室中的第一电路，经由固有安全连接发送到 分配器的上部电子室中的第二电路，并最终发送到设计为结合温度数据和脉冲发生器数据 的计算装置，现有技术解决方案提供了温度补偿。计算装置采用了体积校正因子，以补偿脉 冲发生器数据，以便考虑温度变化。关于所分配燃料的温度补偿的详细信息公开在Myers 等人的美国专利 5, 557, 084 中，题目为"TemperatureCompensatingFuelDispenser"，就 各方面而言，其整个公开内容并入于此作为参考。然而，由于政府监管，在许多市场上可能 无法得到该解决方案。
【发明内容】
[0009]根据一个方面，本发明提供了一种用于安装在加注燃料环境的前区中的流体分配 器，用于将流体从远离流体分配器的至少一个流体储罐分配到车辆中。流体分配器包括壳 体和管道，流体流量控制部件位于壳体中，管道限定了至少一个流体储罐和联接到壳体的 喷嘴之间的流体流路。另外，流体分配器包括流体流路中的至少一个可控阀和沿着流体流 路的流体流量计。最后，流体分配器包括在壳体中的流体流量计上游沿着流体流路定位的 流体温度调节子系统。
[0010] 根据另一方面，本发明提供了一种用于将流体从至少一个流体储罐分配到车辆中 的流体分配器。流体分配器包括壳体和控制系统，流体流量控制部件位于壳体中。另外，流 体分配器包括第一流体导管和第二流体导管，第一流体导管完成了至少一个流体储罐和联 接到壳体的喷嘴之间的第一流路，第二流体导管完成了喷嘴和至少一个流体储罐之间的第 二流路。另外，可控阀沿着第二流路定位。流动流体的温度在流体分配器壳体内进行调节， 并且控制系统适于选择性地致动可控阀，使得当流体分配器不使用时，流动流体流向至少 一个流体储罐。
[0011] 再一方面中，本发明提供了一种用于将流体从至少一个流体储罐分配到车辆中的 流体分配器。流体分配器包括壳体和控制系统，流体流量控制部件位于壳体中。第一流体 导管适于与联接到壳体的喷嘴流体连通，并完成穿过流体分配器的第一流路。第二流体导 管适于与喷嘴流体连通，并完成穿过流体分配器的第二流路。流体分配器还包括接头，在该 接头处第一流体导管和第二流体导管彼此流体连通，该接头与喷嘴隔开。接头还限定了用 于连接到至少一个流体储罐的入口。阀门与接头上游的入口流体连通，并且再循环栗联接 到第二流体导管。最后，控制系统适于致动阀门和再循环栗，使得当流体分配器不使用时， 流体再循环通过壳体。
[0012] 根据又一方面，本发明提供了一种用于将第一流体从至少一个流体储罐分配到车 辆中的流体分配器。流体分配器包括壳体和控制系统，流体流量控制部件位于该壳体中。第 一流体导管完成了至少一个流体储罐和联接到壳体的喷嘴之间的第一流路，并且第二流体 导管完成了喷嘴和至少一个流体储罐之间的第二流路。第一可控阀沿着第一流路定位。流 体分配器还包括用于第二流体的在第一可控阀下游沿着第一流路定位的流体入口。再循环 栗联接到第二流路。当流体分配器不使用时，控制系统适于促使第一流体从第一导管和第 二导管被抽空。
[0013] 根据还一方面，本发明提供了一种测量流体分配器中流体的流率的方法，该流体 分配器用于将流体分配到加注燃料环境中的车辆。该方法包括：提供限定流体导管的流体 分配器，可将流体导管连接到至少一个流体储罐和联接到流体分配器的喷嘴之间的流体流 路；以及提供沿着流体流路的流体流量计。该方法还包括：测量流体温度；以及将流体温度 与预定温度比较。如果流体温度不同于预定温度，则在流体流量计的上游调节流体温度。
【附图说明】
[0014] 本发明的完整且可实现的公开包括了其针对本领域普通技术人员的最佳模式，该 公开参考附图阐述在说明书中，其中：
[0015] 图1是用于零售服务站环境中的现有技术燃料分配器的透视图。
[0016]图2是包括图1中分配器的现有技术燃料分配系统的示意图。
[0017] 图3是用于零售服务站环境中的现有技术DEF分配器的透视图。
[0018]图4是根据本发明一个实施例的流体温度调节和控制系统的示意图。
[0019]图5是根据本发明替代实施例的流体温度调节和控制系统的示意图。
[0020] 图6是根据本发明又一替代实施例的流体温度调节和控制系统的示意图。
[0021] 本说明书和附图中重复使用的标记旨在表示本发明的相同或类似的特征或部件。
【具体实施方式】
[0022] 现在，将详细参考本发明的目前优选的实施例，其中的一个或多个示例在附图中 示出。通过解释本发明而不是限制本发明来提供每个示例。事实上，对本领域技术人员显 而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，在本发明中可以做出修改和变化。例 如，示为或描述为一个实施例中一部分的特征可以用于另一实施例，以得到又一实施例。因 此，当落入所附权利要求及其等同物的范围内时，期望本发明涵盖这些修改和变化。
[0023] 本发明提供了一种用于流体分配器中流体的温度调节和控制的系统。本发明的实 施例可以特别适于用来分配DEF和液体燃料，例如汽油或柴油燃料。术语柴油机尾气流体 和DEF广泛用于本文中，以指代用于减少车辆中氮氧化物排放的任何还原剂，包括氨和尿 素。为了便于说明优选的实施例，下面首先提供了示例性的现有技术流体分配系统的描述。
[0024] 图1是适用于零售服务站环境中的现有技术燃料分配器10的透视图。例如，燃料 分配器10可以是北卡罗来纳州格林斯博罗的Gilbarco公司出售的ENCORE?S燃料分配 器。
[0025] 燃料分配器10包括壳体12,壳体12具有从其延伸的柔性燃料软管14。燃料软管 14终止于手动操作的喷嘴16中，喷嘴16适于插入到车辆的燃料箱的加注颈部中。喷嘴16 包括燃料阀。诸如阀和计的各种燃料处理部件也位于壳体12的内部。这些燃料处理部件 允许从地下管道接收燃料并将燃料通过软管14和喷嘴16传送到车辆的燃料箱，这很好理 解。
[0026] 燃料分配器10具有客户接口 18。客户接口 18可包括与正在进行的加注燃料交易 有关的信息显示装置20,该交易包括所分配燃料的量和所分配燃料的价格。此外，客户接 口 18可包括媒体显示装置22,除了基本的交易功能外，还用于向客户提供广告、销售和多 媒体演示。通过分配器提供的图形用户接口允许客户购买除分配器处燃料以外的商品和服 务。
[0027]图2提供了零售服务站环境中的现有技术燃料分配系统的示意图。在一般情况 下，燃料可以从地下储罐（UST) 28经由主燃料管道30行进至燃料分配器10和喷嘴16用于 交付，正如众所周知的，主燃料管道30可以是具有辅助容器的双壁管。示例性的地下燃料 输送系统在White等人的美国专利6, 435, 204中示出，就各方面而言，其全部内容并入于此 作为参考。
[0028] 更具体地，与UST28相关联的潜式涡轮栗（STP) 32用于将燃料栗送至燃料分配器 10。然而，一些燃料分配器可以是独立单元（self-contained)，这意味着燃料通过定位在壳 体12内的电机所控制的栗而提取到燃料分配器10。
[0029]STP32由含有动力和控制电子装置的发放头34构成，动力和控制电子