具有流体温度调节和控制系统的燃料或DEF分配器 |
|||||||
| 申请号 | CN201510360071.7 | 申请日 | 2011-07-22 | 公开(公告)号 | CN105084284B | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 吉尔巴科公司; | 发明人 | J.F.巴特利特; J.E.德兰; J.E.因戈尔德; M.L.詹宁斯; | ||||
| 摘要 | 一种 流体 分配器，包括流体流量控制部件位于其中的壳体和完成流体储罐和联接到壳体的 喷嘴 之间的流体流路的流体 导管 。流体分配器还包括控制系统、至少一个可控 阀 和沿着流体流路的流体流量计。流体分配器还包括在流量计上游沿着流体流路 定位 的流体 温度 调节子系统。基于预定温度的检测，控制系统选择性地操作流体温度调节子系统。还可以提供至少一个可控再循环阀，且控制系统可选择性地致动可控再循环阀，使得流体流回到流体储罐。还公开了一种测量流体分配器中流体的流率的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于将液体从至少一个流体储罐分配到车辆中的流体分配器，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 具有流体温度调节和控制系统的燃料或DEF分配器技术领域[0002] 本发明总体涉及燃料分配器、柴油机尾气流体(diesel exhaust fluid)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。 [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，41°F)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 displacement meters)或者推理式流量计(inferential meters)。 [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“Temperature Compensating Fuel Dispenser”，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，并且再循环泵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泵，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。再循环泵联接到第二流路。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 [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 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UST 28相关联的潜式涡轮泵(STP)32用于将燃料泵送至燃料分配器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内的电机所控制的泵而提取到燃料分配器10。 [0029] STP 32由含有动力和控制电子装置的发放头34构成，动力和控制电子装置将动力通过立管36向下提供至UST 28内部的吊臂38，最终到达含在外涡轮泵壳体40内的涡轮泵。STP 32最好能够是康涅狄格州西姆斯伯利(Simsbury,CT)的Veeder-Root公司制造的潜式涡轮泵。另外，STP 32可以含有虹吸管，其允许STP 32利用燃料流的力产生真空。此外，立管36和发放头34最好能够是从属独立单元(secondarily-contained)，以捕获和监控泄漏。例如，这样的系统公开在Hutchinson等人的美国专利7, 010,961中，就各方面而言，其全部内容并入于此作为参考。如果一个以上类型或等级的燃料42要通过燃料分配器10进行传送，则服务站环境中可以存在多个UST 28和STP 32。 [0030] 涡轮泵运作，以将燃料42从UST 28向上提取到吊臂38和立管36中，用于传送到燃料分配器10。在STP 32将燃料42提取到发放头34中之后，燃料42通过STP贮槽(sump)44运送到主燃料管道30。主燃料管道30将燃料42通过分配器贮槽45运送到燃料分配器10，用于最终交付。本领域技术人员将理解，还可以是双壁的分配器贮槽45适于捕获从燃料分配器10及其燃料处理部件排出的任何泄漏的燃料42，使得燃料42不会泄漏到地里。 [0031] 然后，主燃料管道30可以通过产品线路剪切阀46通入壳体12中。正如众所周知的，产品线路剪切阀46设计为在发生影响燃料分配器10的情况时关闭燃料流路。就各方面而言，Reid等人的第2006/0260680号美国专利申请公布的全部内容并入于此作为参考，其公开了一种适用于服务站环境中的示例性从属独立单元的剪切阀。产品线路剪切阀46包含内部燃料流路，以便将燃料42从主燃料管道30运送到还可以是双壁的内部燃料管道48。 [0032] 在燃料42离开剪切阀46出口并进入到内部燃料管道48中之后，它可遇到定位在流量计52上游的流量控制阀50。在一些现有技术燃料分配器中，阀50可以定位在流量计52的下游。优选地，阀50可以是比例电磁控制阀，如Leatherman的美国专利5,954,080中所描述，其全部内容并入于此作为参考。 [0033] 流量控制阀50经由流量控制阀信号线路56而处于控制系统54的控制下。以这种方式，控制系统54可控制流量控制阀50的打开和关闭，以允许燃料流过计52或不流过计52，并流到软管14和喷嘴16上。控制系统54可以是微处理器、微控制器或具有在其上运行的相关联存储器和软件程序的其它电子装置。通常，控制系统54控制燃料分配器10的其它方面，诸如阀门、显示装置等，这很好理解。例如，当加注燃料交易被准许时，控制系统54通常命令流量控制阀50打开。另外，控制系统54可以经由燃料分配器通信网络58与现场控制器56电子通信。现场控制器56与控制系统54连通，以控制加注燃料交易和其它常规活动的授权。优选地，Gilbarco公司制造的 销售点系统可提供现场控制器功能。 [0034] 流量控制阀50容纳于燃料分配器10的液压室62中在蒸汽阻挡层60下方。控制系统54通常位于燃料分配器10的电子室64中处于蒸汽阻挡层60上方。在燃料42离开流量控制阀 50之后，它通常会流过测量燃料的体积和/或流量的流量计52。 [0035] 流量计52通常是正排量计或者推理式流量计。计52通常包括脉冲发生器66，其产生表示燃料体积流率的脉冲串并周期性地将脉冲串经由脉冲发生器信号线路68发送到控制系统54。以这种方式，控制系统54可以在信息显示装置20上更新所分配的总加仑以及所分配燃料的价格。 [0036] 当燃料离开流量计52时，它进入流量开关70。流量开关70最好是防止向后流过燃料分配器10的单向止回阀，当燃料流过流量计52时，流量开关70产生经由流量开关信号线路72到达控制系统54用于通信的流量开关通信信号。流量开关通信信号向控制系统54指示：燃料实际上正在燃料传送路径中流动，并且随后来自流量计52的信号是由于实际的燃料流产生的。 [0037] 在燃料42进入流量开关70之后，它通过内部燃料管道48离开，以传送到混合歧管76。混合歧管76从各UST接收具有不同辛烷值的燃料，并确保传送客户所选辛烷值的燃料。 在流过混合歧管76之后，燃料通过燃料软管14和喷嘴16，传送给客户的车辆。 [0038] 在这种情况下，燃料分配器10包括蒸汽回收系统，以便通过喷嘴16和软管14回收燃料蒸汽以返回到UST 28。配备燃料分配器的蒸汽回收辅助装置的示例公开在Pope的美国专利5,040,577中，就各方面而言其全部内容并入于此。更具体地，柔性的燃料软管14是同轴的，并包括产品输送线路78和蒸汽返回线路80。两条线路78和80通过燃料分配器10流体连接到UST 28。线路78和80在歧管76处内部岔到分配器10，使得产品输送线路78流体联接到内部燃料管道48，而蒸汽返回线路80流体联接到内部蒸汽返回管道82。在将燃料传送到车辆的燃料箱中期间，进入的燃料会置换燃料箱中含有燃料蒸汽的空气。蒸汽可以从车辆的燃料箱通过蒸汽返回线路80进行回收，并在蒸汽泵84的协助下返回到UST 28。电机86操作蒸汽泵84。内部蒸汽返回管道82联接到蒸汽流量计88。在分配燃料42时测量由喷嘴16收集的蒸汽的蒸汽流量计88可用于站内诊断以及监视或控制蒸汽回收，这为人所熟知。 [0039] 在回收的蒸汽通过蒸汽流量计88之后，回收的蒸汽通过蒸汽线路剪切阀90(这类似于产品线路剪切阀46)。最后，回收的蒸汽经由蒸汽返回管道92返回到UST 28。蒸汽返回管道92流体联接到UST 28的罐空部94。因此，回收的蒸汽与罐空部94中的蒸汽重新结合，以防止蒸汽排放漏出到大气。蒸汽重新结合，并液化成燃料42。 [0040] 图3是用于零售服务站环境中的现有技术DEF分配器100的透视图。例如，分配器100可以是Gilbarco公司出售的 分配器。DEF分配器100在许多方面类 似于燃料分配器10，并包括含有流体处理部件的壳体102。这些流体处理部件允许从地上或地下管道接收DEF，并将之通过软管104和喷嘴106传送到车辆的DEF箱，这很好理解。此外，DEF分配器100包括客户接口108、信息显示装置110和媒体显示装置112，其类似于上面描述的那些。 [0041] 但是，DEF会对诸如铝和碳钢的一些材料产生腐蚀，而且在分配DEF时必须保持DEF的纯度。因此，许多DEF分配器流体处理部件镀覆不锈钢或复合塑料，或者由不锈钢或复合塑料形成。可利用用于分配DEF的软管104和喷嘴106的一个示例是俄亥俄州汉密尔顿的OPW出售的21GuTM DEF加注系统。 [0042] 如上文所说明的，已知DEF具有相对较高的冷冻温度。因此，燃料软管104是可自动伸缩的软管，在不使用时它存储在DEF分配器100的隔室中。另外，喷嘴106装载于隔热和/或加热过的喷嘴罩(nozzle boot)114中，喷嘴罩114被可滑动的检修门116包围。当需要DEF分配时，客户可以向上滑动检修门116，从而可以抽取喷嘴106和软管104。其它现有技术DEF分配器可使用“悬挂”软管和喷嘴，其隔热以防止DEF驻留在系统中，同时防止在不使用时冻结。 [0043] 本领域技术人员将理解，现有技术DEF分配系统的流体处理部件在许多方面类似于图2所示的现有技术燃料分配系统的那些部件。但是，通过额外的背景，下面简要论述两个系统之间的一些显著差异。 [0044] 首先，虽然可以将DEF从UST提供到DEF分配器100，但它还可以从地上罐进行传送，诸如中间散货运载器(IBC)或较大的“滑橇罐”。在这种情况下，DEF能够经由可隔热和/或加热过的地上管道传送到分配器100。湿坑泵(即潜水泵)和干坑泵都可用于从罐装DEF分配器100传送DEF。 [0045] 本发明的实施例会提供一种系统，以便将包括液体燃料和DEF两者的待分配流体调节至期望温度，并且即使在未进行分配时也维持该温度。由此，流体分配器既能够获得已分配流体体积的准确测量，又能够避免不可操作性和/或在低温下的部件损坏。而且，该系统可用于出售特定温度下的流体作为补偿式批发销售。 [0046] 在下面更详细描述的优选实施例中，该系统包括两个子系统。首先，该系统最好包括温度调节子系统，其串联到流量计上游位置处的流体流路。该子系统可包括加热装置和冷却装置中之一或二者。其次，该系统最好包括再循环子系统，以使流体再循环通过分配器和/或返回到存储罐。再循环可以是连续的或间歇性的，并且在一些实施例中内部分配器管道可以抽空，以防止冻结。然而，取决于流体分配器位置处的气候、所分配流体的类型以及操作者的需要，也可以不设置再循环子系统。例如，在需要冷却装置来降低所分配流体的温度的情况下，流体分配器可以不包括再循环子系统。这可能发生在一些较温暖的气候条件下，在这种气候条件下分配液体燃料。 [0047] 更具体地，图4示出了根据本发明一个实施例的流体温度调节和控制系统。优选地，流体分配器200适于分配液体燃料或DEF并包括壳体202，壳体202具有从其延伸的同轴流体软管204。软管204终止于手动操作的喷嘴206中，喷嘴206适于插入到车辆的燃料或DEF罐中。如上文所说明的，本领域技术人员将理解，用于构造分配器200的流体处理部件(包括软管204和喷嘴206)的材料可取决于将分配的是液体燃料还是DEF。 [0048] 流体分配器200包括控制系统208，其优选地定位在电子室210中。如下面更详细描述的，在该实施例中，控制系统208控制本发明的流体温度调节方面。优选地，控制系统208还控制流体分配器200的各种其它功能，诸如阀门、显示装置等，这很好理解。优选地，例如通过合适的分配器通信网络214，控制系统208可通信联接到现场控制器212。 [0049] 一般来说，优选类似于STP 32的STP 216与含有流体220的UST 218联接，以便将流体220沿着流体流路泵送到流体分配器200，用于最终交付。然而，如上文所说明的，在替代实施例中，可以提供地上储罐，并且/或者干坑泵可用于将流体220泵送到流体分配器200。此外，流体220最好能够是液体燃料或DEF。此外，在某些实施例中，流体分配器200可以是独立单元，这意味着流体220通过定位在壳体202内的电机所控制的泵221而提取到流体分配器200。本领域技术人员将理解，在STP 216用于泵送流体220的情况下，也可以不设置泵 221。 [0050] 流过主流体管道222的流体220进入壳体202，并首先遇到流体温度调节子系统224。在一些实施例中，主流体管道222可以是双壁的，并可以在地上或地下。另外，本领域技术人员将理解，在主流体管道222设置地下的情况下，主流体管道222和任何相关联的阀门或歧管通常埋在“霜冻线路”下方。另外，在一些实施例中，主流体管道222可经由类似于剪切阀46的剪切阀而首先进入壳体202。在这种情况下定位在流体分配器200的流体处理室 226中的温度调节子系统224适于调节流体，以便将其保持在期望的温度下。在优选的实施例中，温度调节子系统224可以包括加热装置228和/或冷却装置230，每个都与控制系统208电子通信。这可经由通信线路231来完成。 [0051] 如上文所说明的，流体温度调节子系统224可以执行若干功能。例如，它可以将液体燃料或DEF调节到流量计234上游的预定温度，以便于进行准确的体积测量。另外，它可以调节DEF，以防止DEF在低温下结晶和冻结。 [0052] 虽然流体温度调节子系统224在图4中图示于流体处理室226的内部，但本领域技术人员将理解，流体温度调节子系统224可以位于UST218和喷嘴206之间沿流体流路的任何位置。例如，在一些实施例中，温度调节子系统224可以位于UST 218中，并为位于零售服务站处的多个流体分配器200提供温度调节功能。然而，温度调节子系统224优选紧接流量计234的上游，使得计234可以测量恒定温度和体积下的流体220。 [0053] 加热装置228最好是串联到流体流路定位的电的、按需的加热器。在所有因素之中，基于诸如所分配流体的类型、加热装置沿流体流路的位置和流体分配器所暴露的环境温度，选择合适的加热装置。许多不同类型的装置可用于加热装置228，包括管状、浸入式、循环式以及阻抗式加热器。 [0054] 然而，在优选实施例中，加热装置228可以是感应加热器。感应加热器具有若干理想特性。例如，感应加热器提供精确的温度控制以及快速的温度调节。此外，沿着被加热管的长度均匀地供热。通过使传导管承受围绕携带高频交流电的线圈的时变磁场，感应加热器可用于加热该管。经由管的电阻以及磁滞损耗(在该管由磁性材料形成的情况下)，发生管的加热。 [0055] 几种感应加热装置是可行的。线圈通常设置成使一个或多个绕组围绕管的待加热部分。通常情况下，线圈由铜管形成，并可以通过使水循环穿过铜管进行冷却。在该装置中，经由电阻和磁滞损耗加热该管，并且热量被传导到在管中流动的流体。然而，在替代的实施例中，磁线可以设置到流体流路中的非传导导管或软管的内部。再次地，线圈具有围绕导管的待加热部分的一个或多个绕组。然而，在这种情况下，导管本身不被加热。相反，磁线经由电阻和磁滞损耗产生热量，并且热量被传导到导管中的流体。 [0056] 冷却装置230还串联定位到流体流路。优选地，冷却装置230包括合适的按需制冷系统。例如，冷却装置230可以包括闭路的蒸汽压缩式制冷系统。替代地，可以使用适于冷却在管中流动的流体的热交换器，诸如管壳式或板翅式热交换器。 [0057] 根据所分配的流体以及流体分配器200运行的环境，本领域技术人员将理解，加热装置228或冷却装置230中的任意一个可以不设置在温度调节子系统224中。例如，如果流体分配器200分配DEF，则通常不提供冷却装置230。另外，在设置两个装置的情况下，加热装置228和冷却装置230可以以任何顺序布置在流体流路中。 [0058] 基于流体220的温度以及环境温度，控制系统208适于选择性地操作温度调节子系统224。(通常情况下，两个装置228、230将不会同时运行。)因此，控制系统208优选与一个或多个测温探头电子通信，该测温探头位于沿流体流路的不同位置处并与流体分配器200相关联，比如测温探头235。虽然在图4中未示出，但本领域技术人员将理解，一个或多个测温探头可经由合适的通信线路与控制系统208连通。优选地，测温探头可以至少设置在UST 218、分配器贮槽236和流量计234中。控制系统208接收来自测温探头的温度信息，并确定是否需要调节流体温度。例如，当环境温度低于预定水平时，控制系统208可确定流体220应被加热以防止结冰。或者，当温度处于合适的水平时，不操作温度调节子系统224，而流体220将简单地流过子系统224无需调节。 [0059] 在许多实施例中，离开温度调节子系统224的流体接着会遇到流量计234。流量计234可以是用于流体分配的任何合适的流量计，但流量计234最好可以是正排量计或推理式流量计。然而，也考虑其它类型的流量计，包括科里奥利质量流量计。优选地，流量计234类似于流量计52，因此它可包括与控制系统208电子通信的脉冲发生器。 [0060] 在流体220离开流量计234的出口之后，它流过内部流体管道238到达流量控制阀240和流量开关242。流量控制阀240可以是类似于流量控制阀50的比例电磁阀，并可以优选地位于蒸汽阻挡层244下方。在一些实施例中，流量控制阀240可位于流量计234的上游。优选类似于流量开关70的流量开关242最好是单向止回阀，其防止向后流过流体分配器200。 与上文的流量控制阀50和流量开关70一样，流量控制阀240和流量开关242与控制系统208电子通信，以便当流体流过流量计234时允许流体分配和通信。 [0061] 离开流量开关242的流体220经由内部流体管道238运送到流动歧管246。歧管246流体联接到内部流体管道238和流体分配软管204，以便将流体220从流量开关242引向软管204。在许多实施例中，流体分配器200不适合蒸汽回收。尽管如此，软管204可优选地包括同心的外软管248和内软管250，这限定了流体输送线路252和流体返回线路254。如下文更详细说明的，比如当不使用流体分配器200时，同轴的流体软管204有利于流体的再循环。本领域技术人员将理解，在期望流体分配器200适合蒸汽回收的情况下，例如在流体200为液体燃料的情况下，可提供三通道软管。 [0062] 内部流体管道238在歧管246处流体联接到流体输送线路252。因此，在流过歧管246之后，流体220穿过流体软管204的流体输送线路252通向喷嘴206，用于传送给客户的车辆。为了启动流体流，客户手动激活流体喷嘴206上的触发器，其打开喷嘴206中的分配阀，使得流体被分配到车辆中。歧管246还形成了流体返回线路254和内部流体返回管道256之间的流体联接，其可以是双壁的。如下文更详细说明的，该联接器便于流体220通过分配器 200的再循环，或者便于将流体220返回到UST 218。 [0063] 在这方面，在本发明的一个实施例中，再循环子系统可以与流体温度调节子系统224配合，以调节流体220。具体而言，再循环子系统包括位于流体软管204的流体返回线路 254远端处的单向旁通阀257，其连接到喷嘴206。当喷嘴206和流体软管204中的流体压力比较低时，旁通阀257可以是弹簧加载的提升阀，在流体分配期间，旁通阀257被偏置以关闭流体返回线路254。 [0064] 再循环子系统还包括第二旁通阀258，第二旁通阀258位于沿着内部流体返回管道256的流体返回路径中歧管246下游。优选地，第二旁通阀258可以是经由通信线路259与控制系统208电子通信的电磁控制阀。在该实施例中，阀258位于流体处理室226中，但本领域技术人员将理解，它可以位于歧管246下游沿着流体返回路径到UST 218的任何点处。当再循环子系统不使用时，第二旁通阀258通常处于关闭位置。 [0065] 最后，再循环子系统包括可以是双壁的主流体返回管道260。如上文所述，在一些实施例中，主流体返回管道260可以经由剪切阀流体联接到内部流体返回管道256。主流体返回管道260与UST 218流体连通，从壳体202延伸通过分配器贮槽236和STP贮槽262。因此，如下文所述，在该实施例中，当不分配流体220时，流体220可以连续地再循环回到UST218，以保持流体220的温度。 [0066] 在操作中，一旦分配完成后，客户会手动释放喷嘴206上的触发器，并且其内部分配阀关闭。通常情况下，在这一点上，控制系统208关闭流量控制阀240，以阻止流体流向喷嘴206。然而，当控制系统208确定流体220的温度和/或环境温度低于预定水平时，它将激活本发明的再循环子系统。具体而言，在该实施例中，控制系统208允许流量控制阀240保持打开，导致流体压力建立在喷嘴206和流体供给线路252中。结果，流体返回线路254中的单向阀257打开，而流体220将进入流体返回线路254。 [0067] 控制系统208还促使第二旁通阀258打开，并且流体220从流体返回线路254流过歧管246、内部流体返回管道256和主流体返回管道260。最后，流体220返回到UST 218。因此，再循环子系统将保持流体220的温度，并可以提高低温下软管204的柔性。本领域技术人员将理解，连续再循环的流体220能够足以防止冻结流体220，在这种情况下，温度调节子系统224将不操作。然而，在较冷的气候下应考虑，温度调节子系统224可以结合再循环子系统操作。控制系统208将继续操作再循环子系统，直到重新开始分配或者控制系统208确定流体和/或环境温度已经上升到可接受的水平。当任一事件发生时，控制系统208都将促使流量控制阀240和第二旁通阀258关闭。 [0068] 图5提供了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。图5所示的流体分配系统在许多方面都与图4所示的流体分配系统相同。然而，在本实施例中，一旦流体分配完成后，流体220再循环通过流体分配器200，而不是返回到UST 218。 [0069] 具体地，图5所示的再循环子系统包括上文描述的流体返回线路254中的旁通阀257以及优选类似于阀258的第二旁通阀264。因此，阀264经由通信线路265与控制系统208电子通信。然而，阀264可位于流体再循环泵266上游。当再循环子系统未操作时，阀264通常处于关闭位置。再循环泵266经由通信线路267与控制系统208电子通信。在一些实施例中，泵266可包括控制阀，在这种情况下，第二旁通阀264可以是不必要的。 [0070] 在本实施例的再循环子系统中，主流体管道222从STP 216通过STP贮槽262和分配器贮槽236延伸到再循环歧管268。此外，主流体管道222包括截止阀270。再循环歧管268将主流体管道222流体联接到内部流体管道238和内部流体返回管道256。截止阀270经由通信线路271与控制系统208电子通信，并最好可以是电磁控制阀。如下文描述的，截止阀270通常处于打开位置。 [0071] 在操作中，一旦分配完成并且控制系统208确定温度低于预定水平，它就会启动再循环子系统。控制系统208再次允许流量控制阀240保持打开，使得流体220将进入流体返回线路254。控制系统208促使第二旁通阀264打开并且促使截止阀270关闭，从而使流体220陷于再循环回路中。控制系统208还启动再循环泵266，以导致流体220再循环通过流体分配器200。当流体220根据需要沿着流体流路流动时，温度调节子系统224通常结合再循环子系统操作，以加热流体220。 [0072] 如上文所说明的，这种再循环将继续下去，直到分配开始或者流体和/或环境温度达到预定阈值。在发生任一情况时，控制系统208会促使旁通阀264关闭、停用泵266并促使截止阀270打开。在温度达到预定阈值但不希望分配的情况下，控制系统208可以另外促使流量控制阀240关闭。 [0073] 图6提供了根据本发明第二替代实施例的流体温度调节和控制系统的示意图。图6所示的流体分配系统在许多方面都与图4所示的流体分配系统相同。然而，在本实施例中，一旦流体分配完成后，流体220从流体分配器200抽空，并返回到UST 218。然后，当需要分配时，除去流体分配器200的内部流体管道和流体处理部件中的空气，并且该系统灌注流体。 [0074] 本领域技术人员将理解，如果在流体分配器200处发生持久的功率损耗，则本实施例会是另有用处的。由于在本实施例的再循环子系统操作时流体220返回到UST 218，如果电源断电，将没有流体220保持在分配器200中。结果，流体220将不会冻结在分配器内。 [0075] 在这方面，图6所示的再循环子系统包括上述流体返回线路254中的旁通阀257以及优选类似于阀258、264的第二旁通阀272。阀272经由通信线路273与控制系统208电子通信。通常也是关闭的阀272可以位于流体再循环泵274的上游，流体再循环泵274优选类似于再循环泵266。泵274经由通信线路275与控制系统208电子通信。在一些实施例中，泵274可包括控制阀，在这种情况下，第二旁通阀272可以是不必要的。 [0076] 在本实施例的再循环子系统中，主流体管道222可从STP 216通过STP贮槽262和分配器贮槽236延伸到开/关阀276，开/关阀276最好可以是经由通信线路277与控制系统208电子通信的电磁控制阀。将理解，阀276不必位于分配器贮槽236中；例如，它还可位于流体处理室226中。主流体管道222与内部流体管道238流体连通。在本实施例中，内部流体管道238还包括流体入口278和流体入口阀280。然而，本领域技术人员将理解，流体入口278和流体入口阀280可位于阀276下游的其它位置。阀280最好是经由通信线路281与控制系统208电子通信的比例电磁控制阀，阀280通常处于关闭位置。如下文所述，当流体220被抽空时，流体入口278适于将第二流体引入到内部流体管道238。在所示的实施例中第二流体是空气，但本领域技术人员可以选择其它合适的疏散流体，诸如惰性气体等。 [0077] 在操作中，一旦分配完成并且控制系统208确定流体和/或环境温度已降低到预定阈值之下，则控制系统208会启动再循环子系统。控制系统208再次允许流量控制阀240保持打开，使得流体220将进入流体返回线路254。控制系统208促使开/关阀276关闭、第二旁通阀272打开、流体入口阀280打开。控制系统208还会启动再循环泵274，以抽空来自分配器200的流体220。本领域技术人员将理解，在开/关阀276关闭的同时，泵送来自流体分配器 200的流体220会在内部流体管道238中生成低于大气压力的压力，从而经由流体入口278将空气提取到流体分配器200的内部流体管道和流体处理部件中。在本实施例中，当流体220被抽空时，温度调节子系统224通常不操作。 [0078] 在所有流体220都已经从流体分配器200抽空并且返回到UST 218之后，控制系统208停用再循环泵274。此外，控制系统208促使流体入口阀280、流量控制阀240和第二旁通阀272关闭。在这点上，没有流体220保持在流体分配器200中；因此，冷冻和相关联的组件损坏就不成问题。 [0079] 当需要流体分配时，客户从喷嘴206的喷嘴罩移除喷嘴206。然而，在分配可以开始之前，流体分配器200必须灌注流体220。因此，控制系统208促使开/关阀276、流量控制阀240和第二旁通阀272打开。此外，启动STP 216，以便将流体220泵送至分配器200。(在灌注期间，再循环泵274通常不操作。)例如，通过利用计234测量泵送过系统的预定量的燃料、在允许流体分配之前等待预定量的时间或接收来自压力传感器的信号，控制系统208可确定流体分配器200被灌注。在后一情况下，压力传感器可以优选地与再循环泵274关联，但应考虑压力传感器沿流体流路的其它位置。 [0080] 当流体220再引入到流体分配器200中时，流体220置换第二流体(在该示例中是空气)，并促使其流向UST 218的罐空部282。为了防止UST218中不希望的压力上升，可以提供罐空部减压系统。这样的系统对本领域技术人员是熟知的。例如，封有泄压阀的排气管可流体联接到UST 218和罐空部282。由此，传输到罐空部282的第二流体可以安全地消散到大气中。在控制系统208确定流体分配器200灌注流体220之后，控制系统208促使第二旁通阀272关闭。最后，控制系统208使显示装置归零，并允许分配开始。 [0081] 虽然上文已经描述了本发明的一个或多个优选实施例，但应当理解，本发明的任何和所有等效实现包括在其范围和精神内。所描述的实施例仅举例介绍，并不旨在作为对本发明的限制。因此，本领域普通技术人员应当理解，本发明并不局限于这些实施例，因为可以做出修改。因此，应设想，任何和所有这样的实施例包含在本发明中，这可落入本发明的范围和精神内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈