一种用于燃油加注机的添加剂注射装置及方法
【专利摘要】本发明揭示一种用于燃油加注机的添加剂注射装置。这种添加剂注射装置包括：存储添加剂的存储箱；与存储箱连接的泵；与泵连接的控制器，其中控制器响应于燃油加注机处燃油加注的启动而启动添加剂的注射，响应于燃油加注机处燃油加注的终止而终止添加剂的注射，并且控制注射入燃油加注机处的燃油并随之加注的添加剂量。本发明还揭示了一种向燃油中注射添加剂的方法。
【专利说明】—种用于燃油加注机的添加剂注射装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种添加剂注射装置，特别涉及一种用于燃油加注机的添加剂注射装置。
【背景技术】
[0002]业界存在的各种燃油已为大众所知悉。许多燃油和燃油添加剂一起使用时性能表现更好。例如，燃油添加剂有益于提高燃油品质和减少排放等。由于燃油中混合添加剂所带来的诸多益处，瓶装添加剂在市场上很受欢迎。然而，向燃油中混合瓶装添加剂是一个凌乱不便的过程。比如，当顾客要向燃油加注机处的车辆加注添加剂混合燃油时，需要在加注燃油之前购买瓶装添加剂并将之手工倾倒入车辆油箱内。而且，添加剂气味刺鼻，在倒入车辆油箱时可能溅出，顾客还需要根据燃油加注机加注的燃油量确定所需的添加剂量。此外，由于加油站是易燃易爆危险场所，添加剂的注射应尽量避免产生任何安全隐患。
【发明内容】
[0003]有鉴于上述提及之技术问题，在一些实施方式中，本发明提供一种用于燃油加注机的添加剂注射装置，该装置包括:存储该添加剂的存储箱；与该存储箱连接的泵；与该泵连接的控制器，其中该控制器响应于该燃油加注机处燃油加注的启动而启动该添加剂的注射，响应于该燃油加注机处燃油加注的终止而终止该添加剂的注射，并且控制注射入该燃油加注机处的燃油并随之加注的添加剂量。
[0004]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该装置还包括:容纳该存储箱、该泵和该控制器的机壳；将该机壳内空间分为非危险区和危险区的第一基板，其中该非危险区优先容纳该添加剂注射装置的电气元件，该危险区优先容纳该添加剂注射装置的非电气元件，该电气元件中的至少一个位于该危险区，其位于该危险区的该至少一个电气元件具有防爆特性。
[0005]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该泵是包括电机和泵头的计量泵，其中该电机位于该非危险区，该泵头位于该危险区。
[0006]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该装置还包括:将该危险区分为液压区和隔空区的第二基板，其中该非危险区位于该危险区的上方，该隔空区位于该非危险区和该液压区之间。
[0007]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该第一和第二基板具有防固体异物侵入的防尘特性和防有害液体侵入的防溅特性。
[0008]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该隔空区的机壳处和该液压区的机壳处开有通风孔。
[0009]在一些实施方式中，上述提供的装置中，该装置还包括:与该控制器连接的存储箱计量表，该存储箱计量表用于生成指示存储箱内添加剂量的探测信号，其中，当根据该探测信号确定该存储箱内添加剂量在预设范围之外时，产生报警，当确定该存储箱内添加剂量小于预设阈值时，停止向该燃油注射该添加剂，其中，该预设阈值小于该预设范围的下限值。
[0010]在一些实施方式中，上述提供的装置中，用于该燃油加注所加注的添加剂量从以下添加剂量中选择一个:1) 一个预设添加剂量；2)与该燃油加注所加注的燃油量成预设比例的添加剂量。
[0011]在一些实施方式中，本发明提供一种向燃油中注射添加剂的方法，该方法包括:响应于接收到从燃油加注机传来的指示燃油加注启动的信号，通过添加剂注射装置启动该添加剂的注射；通过该添加剂注射装置控制注射入该燃油并且随该燃油加注而加注的添加剂量；响应于接收到从该燃油加注机传来的指示该燃油加注终止的信号，通过该添加剂注射装置终止该添加剂的注射。
[0012]在一些实施方式中，上述提供的方法中，该方法还包括:通过控制器接收到从存储箱计量表传来的指示该存储箱内添加剂量的探测信号；当根据该探测信号确定该存储箱内添加剂量在预设范围之外时，通过该控制器产生报警，当确定该存储箱内添加剂量小于预设阈值时，通过该控制器停止向该燃油注射该添加剂，其中，该预设阈值小于该预设范围的下限值。
[0013]在一些实施方式中，本发明提供一种添加剂注射装置，该装置包括:用于存储添加剂的存储箱；与该存储箱连接的用于向燃油加注机中的燃油注射该添加剂的计量泵，该计量泵还计量注射入该燃油的添加剂量，其中该计量泵包括电机和泵头；与该计量泵连接的用于控制添加剂注射的控制器，该控制器还控制注射入该燃油的添加剂量；用于容纳该存储箱、该计量泵和该控制器的机壳；将该机壳内空间分为非危险区和危险区的第一基板，其中该控制器和该电机位于该非危险区，该泵头和该存储箱位于该危险区。
[0014]本发明提供的添加剂注射装置和方法，通过自动完成添加剂注射和混合过程，并且控制和确定燃油加注中随之加注的添加剂量，使人们从瓶装添加剂带来的不愉快用户体验中解脱出来。另外，通过将添加剂注射装置内部空间根据危险水平划分为不同区域并将每个元件放置入合适区域，添加剂注射装置在没有增加额外费用的基础上实现了更安全配置，并因此提高了添加剂注射的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0016]图1所示为加油站的一种实施方式的模块示意图。
[0017]图2所示为图1中添加剂注射装置的一种实施方式的模块示意图。
[0018]图3所示为图1中添加剂注射装置的一种实施方式的透视图。
[0019]图4所示为向燃油中注射添加剂的方法的一种实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下将描述本发明的一个或者多个【具体实施方式】。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0021]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属【技术领域】内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。
[0022]图1所示为加油站100的一种实施方式的框图。出于简洁和清楚之目的，此处省略了熟知的功能、配置和结构的详细描述，防止这些不必要的细节遮蔽针对本发明的描述。因此，本发明不限于下文即将描述的示例性实施例的实现方式，还可能通过其他方式实现。加油站100包括添加剂注射装置101和燃油加注机103。在一个实施例中，添加剂注射装置101是位于燃油加注机103附近的独立装置。一个或多个从添加剂注射装置101引出的添加剂流管115分别与燃油加注机的燃油软流管107在连接点113处连接。通过添加剂注射装置101，添加剂能够在连接点113处自动注射入燃油中形成添加剂混合燃油。添加剂混合燃油在流过连接点113下游的燃油软流管107后，通过喷嘴105注射入车辆油箱。
[0023]在图1所示实施例中，添加剂注射装置101被设计为位于燃油加注机103附近的独立装置。在其他实施例中，添加剂注射装置101可适应不同的应用要求而变换配置，例如，集成或放置燃油加注机103内，或挂靠燃油加注机103上。此外，添加剂在连接点113注射入燃油之前，单向阀(未示出)可防止燃油逆流入添加剂注射装置101。
[0024]有益的是，如果希望向车辆中加注添加剂混合燃油，添加剂注射装置101可自动完成添加剂注射和混合过程。在一个实施例中，添加剂注射装置101还能控制和确定燃油加注中随之加注的添加剂量，这点将在以下参照图2的描述中详述。因此，车辆加油时，人们能从瓶装添加剂带来的不愉快体验中解脱出来。
[0025]图2所示为图1中添加剂注射装置101的一种实施方式的框图。在图2的实施例中，添加剂注射装置101包括:用于存储添加剂的存储箱201、与存储箱201连接的泵203、与泵203连接的控制器205。参照图1和图2，控制器205响应于燃油加注机103处燃油加注的启动而启动添加剂的注射，响应于燃油加注机103处燃油加注的终止而终止添加剂的注射,并且控制注射入燃油加注机103处的燃油并随之加注的添加剂量。
[0026]在一个实施例中，按下选择按钮211将发出一个选择信号217，选择信号217指示用户已选择了注射添加剂至燃油用于燃油加注机103处的燃油加注。当控制器205接收到选择注射添加剂的选择信号217时，添加剂注射装置101启动进入待命状态。随着燃油加注机103处燃油加注的进行，处于待命状态的控制器205自动响应于燃油加注的启动而启动添加剂注射，响应于燃油加注的终止而终止添加剂注射，并且控制随燃油加注而加注的添加剂量。添加剂注射过程中，显示器213从控制器205接收实时的添加剂加注信息并予以显示,例如添加剂加注量、应付款等。
[0027]在一个实施例中，控制器205根据从燃油加注机103传送来的信号219控制添加剂的注射。燃油加注启动的同时，信号219发出以指示燃油加注的启动。响应于信号219，控制器205发出控制信号221以启动添加剂的注射。在一个实施例中，控制信号221传送至泵203之前，电机控制器223将控制信号221转换成了泵203可使用的电气信号225。当接收到指示燃油加注启动的电气信号225时，泵203启动从而将存储箱201内的添加剂通过添加剂流管207抽进燃油加注机103。相似地，燃油加注终止的同时，信号219发出以指示燃油加注的终止。响应于信号219，控制器205发出控制信号221以终止添加剂的注射。因此，根据燃油加注机103处燃油加注的启动和终止，添加剂注射装置101能够自动执行添加剂注射的启动和终止。控制器205还控制阀209的打开和闭合，从而确保流过添加剂流管207的添加剂被正确导向了燃油加注机103处正在进行燃油加注的那条燃油软流管107。
[0028]如上所述，控制器205还控制注射入燃油的添加剂量。在一个实施例中，用于此次燃油加注所加注的添加剂量是一个预设添加剂量。在这种情况下，控制器205接收到指示预设添加剂量的信号219并且发出控制信号221，控制信号211命令泵203在一次注射中连续注射预设量的添加剂到燃油中。泵203可以包括电机227，例如步进电机，和泵头229，这样就能作为具有计量添加剂量功能的计量泵工作，以此确保注射入燃油中添加剂量的准确性。操作中，步进电机227每圈完整的旋转使得泵头229完成一次整冲程，每次整冲程可以从存储箱201中抽出已知量的添加剂。通过确定步进电机227旋转的圈数，就能实现注射预设量的添加剂到燃油中。在另一个实施例中，用于此次燃油加注所加注的添加剂量与燃油量的比例是一个预设比例。在这种情况下，泵203以包含多个添加剂增量注射的间断方式工作。燃油加注机103处每增加预设量的燃油加注，控制器205接收到指示预设燃油加注增量的信号219并且发出控制信号221，控制信号221命令泵203完成一次添加剂增量注射。添加剂增量和燃油增量的比例等于预设比例，从而确保实现按预设比例的添加剂加注。如上所述，用于此次燃油加注所加注的添加剂量可以从以下添加剂量中选择一个:1) 一个预设添加剂量；2)与该燃油加注所加注的燃油量成预设比例的添加剂量。
[0029]除了控制添加剂注射，控制器205还产生指示添加剂加注信息的信号233，例如添加剂加注量、应付款等。在一个实施例中，控制器205内编程了软件代码。当执行软件代码时，控制器205监控添加剂加注的动态加注量数据并根据添加剂单价计算动态应付款。当接收到指示加注量数据和应付款信息的信号233时，显示器213实时更新显示内容。在另一个实施例中，控制器205还可以编程更多程序以显示更多信息，例如广告、图像、促销内容。
[0030]在一个实施例中，控制器205还接收存储箱计量表215探测到的指示存储箱201内添加剂量的探测信号231。当根据探测信号231确定存储箱201内添加剂量在预设范围之外时，控制器205产生报警。更确切地说，当存储箱201内添加剂量大于预设范围的上限值时，报警指示存储箱201接近满了。当存储箱201内添加剂量小于预设范围的下限值时，报警指示存储箱201接近空了。当确定存储箱201内添加剂量小于预设阈值时，控制器205停止向燃油注射添加剂，其中，预设阈值小于预设范围的下限值。
[0031]有益的是，添加剂注射装置101不仅自动执行添加剂注射，还能灵活控制加注的添加剂量，例如根据预设添加剂量或者根据用于燃油加注的添加剂与燃油的预设比例。因此，在加油站加注添加剂混合燃油的用户享受了更好的用户体验。除此之外，防爆性能对装配加油站至关重要。相应地，添加剂注射装置103的防爆性能也是本发明实施例的研究重点。
[0032]图3所示为图1中添加剂注射装置101的一种实施方式的透视图300。透视图300还包括从添加剂注射装置101前面观察的透视图301和从添加剂注射装置101背面观察的透视图303。在一个实施例中，添加剂注射装置101包括机壳305用于容纳图2所描述元件以及连接各电气元件的电缆，如控制器205、存储箱计量表215、电机控制器223等。第一基板311将机壳305内空间分为非危险区307和危险区309。在机壳305内，非危险区307位于危险区309上方。在一个实施例中，非危险区307占据机壳305内上方空间。控制器205、显示器213、选择按钮211、电机控制器223等电气元件以及连接这些电气元件的电缆位于非危险区307。在一个实施例中，添加剂注射装置101还包括位于非危险区307的给控制器205供电的电源(未不出)。
[0033]在一个实施例中，第二基板317将危险区309分为隔空区313和液压区315。隔空区313位于非危险区307和液压区315之间。非电气元件，例如存储箱201、添加剂流管207和阀209位于液压区315。如上所述，在一个实施例中，泵203包括步进电机227和泵头229。参照图2和图3，通过电机控制器223与控制器205电气连接的步进电机227位于非危险区307，非电气元件泵头229位于隔空区313。因此，危险区309主要容纳添加剂注射装置101的非电气元件。换言之，非危险区307优先容纳添加剂注射装置101的电气元件，而危险区309优先容纳添加剂注射装置101的非电气元件。在一些情况下，危险区309也容纳一个或多个电气元件，例如位于液压区315的存储箱计量表215。当一个或多个电气元件位于危险区309时，这些电气元件需要具有防爆特性。在一个实施例中，为了进一步增强添加剂注射装置101的安全性，隔空区的机壳处和液压区的机壳处分别开有通风孔319和320。例如，通风孔319位于隔空区机壳的前面和背面，通风孔319位于隔空区机壳的四周。
[0034]而且,用于划分机壳305内空间的第一和第二基板311和317需要满足一定的机壳防护等级，即IP代码，如中华人民共和国国家标准IP代码。在一个实施例中，第一和第二基板311和317的最低IP代码为IP54，即第一和第二基板311和317防固体异物侵入和有害液体侵入的最低等级分别为防尘和防溅。
[0035]有益的是，通过将内部空间根据危险水平划分为不同区域并将每个元件放置入合适区域，添加剂注射装置101在没有增加额外费用的基础上实现了更安全配置。
[0036]图4所示为向燃油中注射添加剂的方法的一种实施方式的流程图400。虽然流程图400揭示了具体步骤，这些步骤是示例性的。换言之，本发明的实施例也可执行其他各种步骤或者流程图400中步骤的变型。可以理解的是，流程图400的步骤可以有不同于所示的执行顺序，而且并非流程图400的所有步骤都会得以执行。图4将结合图1和图2描述。
[0037]在步骤401，响应于接收到从燃油加注机传来的指示燃油加注启动的信号，通过添加剂注射装置启动添加剂的注射。例如，响应于接收到从燃油加注机103传来的指示燃油加注启动的信号219，添加剂注射装置101启动添加剂的注射。在步骤403，通过添加剂注射装置控制注射入燃油并且随燃油加注而加注的添加剂量。参照图2，添加剂注射装置101的控制器205可以灵活控制注射入燃油并且随燃油加注而加注的添加剂量，例如根据预设添加剂量或者根据用于燃油加注的预设添加剂对燃油比例。在步骤405，响应于接收到从燃油加注机传来的指示燃油加注终止的信号，通过添加剂注射装置终止添加剂的注射。例如，响应于接收到从燃油加注机103传来的指示燃油加注终止的信号219，添加剂注射装置101终止添加剂的注射。
[0038]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种用于燃油加注机的添加剂注射装置，其特征在于:该装置包括:存储该添加剂的存储箱；与该存储箱连接的泵；与该泵连接的控制器，其中该控制器响应于该燃油加注机处燃油加注的启动而启动该添加剂的注射，响应于该燃油加注机处燃油加注的终止而终止该添加剂的注射，并且控制注射入该燃油加注机处的燃油并随之加注的添加剂量。
2.如权利要求1所述的添加剂注射装置，其特征在于:该装置还包括:容纳该存储箱、该泵和该控制器的机壳；将该机壳内空间分为非危险区和危险区的第一基板，其中该非危险区优先容纳该添加剂注射装置的电气元件，该危险区优先容纳该添加剂注射装置的非电气元件,该电气元件中的至少一个位于该危险区，其位于该危险区的该至少一个电气元件具有防爆特性。
3.如权利要求2所述的添加剂注射装置，其特征在于:该泵是包括电机和泵头的计量泵，其中该电机位于该非危险区，该泵头位于该危险区。
4.如权利要求2所述的添加剂注射装置，其特征在于:该装置还包括:将该危险区分为液压区和隔空区的第二基板，其中该非危险区位于该危险区的上方，该隔空区位于该非危险区和该液压区之间。
5.如权利要求4所述的添加剂注射装置，其特征在于:该第一和第二基板具有防固体异物侵入的防尘特性和防有害液体侵入的防溅特性。
6.如权利要求4所述的添加剂注射装置，其特征在于:该隔空区的机壳处和该液压区的机壳处开有通风孔。
7.如权利要求1所述的添加剂注射装置，其特征在于:该装置还包括:与该控制器连接的存储箱计量表，该存储箱计量表用于生成指示存储箱内添加剂量的探测信号，其中，当根据该探测信号确定该存储箱内添加剂量在预设范围之外时，产生报警，当确定该存储箱内添加剂量小于预设阈值时，停止向该燃油注射该添加剂，其中，该预设阈值小于该预设范围的下限值。
8.如权利要求1所述的添加剂注射装置，其特征在于:用于该燃油加注所加注的添加剂量从以下添加剂量中选择一个:1) 一个预设添加剂量；2)与该燃油加注所加注的燃油量成预设比例的添加剂量。
9.一种向燃油中注射添加剂的方法，其特征在于:该方法包括:响应于接收到从燃油加注机传来的指示燃油加注启动的信号，通过添加剂注射装置启动该添加剂的注射；通过该添加剂注射装置控制注射入该燃油并且随该燃油加注而加注的添加剂量；响应于接收到从该燃油加注机传来的指示该燃油加注终止的信号，通过该添加剂注射装置终止该添加剂的注射。
10.一种向燃油中注射添加剂的方法，其特征在于:该方法还包括:通过控制器接收到从存储箱计量表传来的指示该存储箱内添加剂量的探测信号；当根据该探测信号确定该存储箱内添加剂量在预设范围之外时，通过该控制器产生报警，当确定该存储箱内添加剂量小于预设阈值时，通过该控制器停止向该燃油注射该添加剂，其中，该预设阈值小于该预设范围的下限值。
11.一种添加剂注射装置，其特征在于:该装置包括:用于存储添加剂的存储箱；与该存储箱连接的用于向燃油加注机中的燃油注射该添加剂的计量泵，该计量泵还计量注射入该燃油的添加剂量，其中该计量泵包括电机和泵头；与该计量泵连接的用于控制添加剂注射的控制器，该控制器还控制注射入该燃油的添加剂量；用于容纳该存储箱、该计量泵和该控制器的机壳；将该机壳内空间分为非危险区和危险区的第一基板，其中该控制器和该电机位于该非危险区，该泵头和该存储箱位于该危险区。
【文档编号】B67D7/84GK104512857SQ201310456699
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】徐崇华, 王佳华 申请人:德莱赛稳加油设备(上海)有限公司