SE511012C2 - Tillsatsavgivnings- och blandningsanordning för fordonsbränslen samt sätt vid avgivning och blandning av bränsletillsatser - Google Patents

Description

15 20 25 30 511 012 satsämnena komer istället att vara en del av de graderade bränsleprodukter som säljaren önskar sälja som sina bränsleprodukter och till de utsatta priserna som vanligt.

Denna uppfinning är tillämplig vid vissa och alla bränsle- tillsatser och till bränslekomponenter som vanligtvis utgör större volymförhållanden av bränslevolymen. Termen "tillsatsämne" användes i det följande i denna patentskrift för alla sådana ämnen för att underlätta ordalydelsen.

Denna uppfinning åstadkommer också ett liknande sys- tem för avgivning och blandning av tillsatser för använd- ning tillsammans med detaljistpumpar med bränsleblandning.

I dessa pumpar för bränsleblandning blandas bensin av hög kvalitet med bensin av lägre kvalitet, så att en eller flera utväljbara mellankvaliteter av bensin åstadkomes. I detta fall innefattar uppfinningen möjlighet att avge och blanda bränsletillsatserna både in i de flytande flödena av bränsle enligt förinställda bränsleförhållanden och in i det blandade bränsleflödet enligt förinställda blandnings- förhållanden för varje utväljbar kvalitet.

Huvudsyftet med denna uppfinning är att göra det möj- ligt för en bränslegrossist, som säljer till bensinstatio- ner, att kunna erbjuda blandning av tillsatser och normal blandning av bränslen och sedan ytterligare tillägg, när bränslet avges till en kund. Systemet möjliggör blandning av olika mängder av olika tillsatsämnen till de olika bränslekvaliteter som säljes till kunder på bensinstatio- ner, innefattande mellankvaliteter av bränsle som åstadkom- mes genom blandning i bränslepumpen på bensinstationen.

Systemet innefattar följande väsentliga funktionsele- ment: 1. en eller flera tankar för lagring av tillsatsvät- skor, varvid lagringstankarna är dimensionerade korrekt i förhållande till bränslelagringen för normal tillsatsan- vändning; 1992-09-15 AH/lv P1215003 10 15 20 25 30 511 012 2. minst en tillsatspump och drivmekanism för varje lagringstank för tillsatsämnen; 3. en vätskemätare för varje tillsatsämne för att mäta flödet av tillsatsämnet in i bensinen, när bensintill- satsblandningen avges; 4. ett distribueringssystem med en styrventil, som kan styras för att leda tillsatsämnen som mätts till den bränsleledning som aktiverats av kunden för avgivning av bränsle; 5. erforderlig rörläggning för tillsatsämnena från lagringstanken till pumpen och mätaren genom distribue- ringssystemet och till den punkt där de sprutas in i bränsleströmmen. 6. en styrenhet som: (a) övervakar det existerande bränsleavgivnings- systemet för att detektera vilket bränsle som valts ut av kunden, och bränslets flödeshastighet i reell tid; (b) ställer in distribueringssystemet för att avge tillsatsämne till korrekt bränsleledning som användes; (c) och reglerar motorn och/eller drivmekanismen, så att tillsatspumpen avger tillsatsämnet i valda mängder i proportion till bränsleflödestakten, när bränslet avges till kundens bensintank; och (d) sänder till bränsleavgivningsdatorn signaler beträffande avgiven tillsatsvolym som skall innefattas i den bränslevolym som avgivits, om tillsatsämnet avges ned- ströms bränsleflödesmätaren.

Styrenhetens funktion innefattar möjligheten att förinställas för att tillhandahålla bränsleförhållanden av tillsatsämnen/bränsle, vilka därefter är fixerade, tills de åter ändras. Den kan också styra flera pumpsystem för till- satsblandning, som beskrivits ovan, vart och ett med obero- ende inställda blandningsförhållanden som kan krävas för de olika tillsatsvätskorna. 1992-09-15 AB/lv P12l5003 10 15 20 25 30 511 012 Enligt denna uppfinning kan tillsatsvätskorna avges hela vägen till bensinmunstycket i böjligt rör, eller kan de avges och sprutas in i bränsleströmen vid någon punkt inuti hydrauldelen av bränsleavgivaren, företrädesvis upp- ströms bränsleflödesmätaren.

I vissa bensinstationer blandas mellankvaliteter av bränsle av ett bränsle av hög kvalitet och ett bränsle av låg kvalitet. Det kan förekoma en eller flera mellankvali- teter. Vanligtvis sker denna blandning genom utnyttjande av en ventil benämnd blandningsstyrventil. Blandningsstyrven- tilen fungerar tillsamans med elektroniskt styrorgan för att mäta ett förutbestämt förhållande av bränsle av hög kvalitet med dess tillsatsämnen och ett bränsle av låg kvalitet med sina tillsatsämnen. Med bränsleblandningsav- givare leder två ledningar till avgivningsmunstycket för att blanda bränslen i munstycket. De två ledningarna erfor- dras för att varje kund skall få endast korrekt blandat bränsle och tillsatsämnen som han valt och inte först en ledning, som är full av annat blandat bränsle som fanns kvar från den tidigare kunden.

Uppfinningen beskrives med hjälp av ritningarna, på vilka FIG 1 visar interna komponenter för bränsletillsats- blandning vid detaljistens bensinpump vid förinställda, men återställbara, förhållanden av tillsatsämnen till den ben- sin som avgives från bensinpumpen, FIG 2 visar de interna komponenterna för bränsletill- satsblandning vid detaljistbensinpumpen vid förinställda, men återställbara förhållanden av tillsatsämnen till den bensin som avgives från bensinpumpen, när besninpumpen är av den bränsleblandningstyp som kan åstadkomma mellankvali- teter av bensin på bensinstationen, FIG 3 visar ett andra utförande av interna komponen- ter, när bensinpumpen är av den bränsleblandningstyp som 1992-09-15 AE/lw 91215003 10 15 20 25 30 35 511 012 kan åstadkomma mellankvaliteter av bensin på bensinstatio- nen.

Detaljer hos uppfinningen beskrives bäst genom hän- visning till ritningarna. på FIG l visas en bränsleavgivningsenhet 1 på en bensinstation med en bränsleavgivningsdator 2 och en dis- playpanel 3. Indikering sker av priset per vätskevolym, av- given vätskevolym och kostnaden för det utvalda och avgivna bränslet. I ett föredraget utförande av uppfinningen funge- rar bränsleavgivningsdatorn 2 normalt så att den innefattar kostnaden för och mängden tillsatsämne eller tillsatsämnen som blandats in i bränslet och innefattar mängden till- satsämnen i den mängd bränsle som indikeras och innefattar kostnaden för tillsatsämnena i det visade totala priset.

Notera att bränsleavgivningsdatorn 2 kan vara förbunden med och programmerad att samverka med en fjärroperatörsterminal och annan transaktionsutrustning hos moderna bensinstatio- ner.

Avgivningsdatorn 2 fungerar också på normalt sätt för att aktivera bränsleflöde hos en av tre från lagringstan- karna 28, 29 eller 30 enligt val av kunden och som avger utvalt bränsle till kundens bränsletank, medan uppmätta flödesdata mottages från respektive flödesmätare och för att beräkna och indikera transaktionsdata.

Funktionselementen enligt detta utförande av uppfin- ningen visas schematiskt. En eller flera lagringstankar 25 för tillsatsämnen är placerade för lagring av de till- satsämnen som bränsletillverkaren önskar blanda i och avge tillsammans med bränslet. Tillsatsämnena pumpas och mätes av en pump- och mätenhet 26, vilken kan vara en eller flera åtskilda anordningar och som visas här kombinerad i ett föredraget utförande inuti bränsleavgivningsenhetens hölje.

Tillsatsämnen passerar sedan genom ett distributionssystem 27, som styres av styrenheten 4 för att förorsaka att till- satsämnena ledes genom korrekt rörledning och kopplingar 1992-09-15 AH/lv P1215003 10 15 20 25 30 35 511 012 till insprutningspunkter i bränsleledningarna för de olika bränslekvaliteterna, företrädesvis uppströms bränslemätarna 32, 33 eller 34, så att den avgivna volymen tillsatsämne mätes tillsamans med bränslet. Distribueringssystemet 27 styres för att bringa tillsatsämnet att flyta endast till den enda bränsleledning som användes i någon bränsleavgiv- ningstransaktion.

Styrenheten 4 är en andra dator, vilken mottager in- formation från den bränsleavgivningsdator 2 som indikerar vilken bränslekvalitet som valts och takten hos bränsleflö- det vid reell tid under bränsleavgivningsfunktionen.

Styrenheten 4 innefattar organ för förinställning av bland- ningsförhållandena för varje tillsatsämne och på olika sätt för varje bränslekvalitet, om så önskas av säljaren. Denna inställning kan innefatta inställning vid enheten eller genom fjärrprogramering från en konsol.

Med information från utvalda bränslen, 28, 29, 30 och bränsleflödestakten från bränsleavgivningsdatorn 2, och med säljarens förinställda blandningsförhållanden styr styren- heten 4 trycksättnings- och mätenheter 26 för tillsatsäm- nena, och ett distribueringssystem 27 för att pumpa och blanda lämpliga proportionella mängder tillsatsämnen med det utvalda bränslet som flyter genom en av flödesmätarna 32, 33 eller 34, när bränslet pumpas genom en av pumparna 23 och avgives in i fordonets bränsletank genom ett mun- stycke 38.

Styrenheten 4 kan vara en särskild elektronisk modul, som ritats, eller kan styrenhetens 4 funktioner vara kombi- nerade med de hos bränsleavgivningsdatorn 2 till en enda enhet.

Om insprutningspunkten för tillsatsämnena av något skäl är placerat nedströms bränsleflödesmätaren, kommer de uppmätta tillsatsvolymerna att sändas vid reell tid från styrenheten 4 till bränsleavgivningsdatorn 2, som kommer att vara programmerad att addera den volym tillsatsbränsle 1992-09-15 Afl/lw P1215003 10 15 20 25 30 35 511 012 som avgivits till den uppmätta bränslevolymen genom flödes- mätare 32, 33 eller 34 för transaktionsändamål.

På FIG 2 visas ett andra utförande av uppfinningen, enligt vilket tillsatsämnen adderas vid avgivningsenheten 6 på en bensinstation, där avgivningsenheten är en enhet av typen bränsleblandning. Avgivningsenheten 6 av bränsle- blandningstyp kan användas för att minimera antalet bräns- lelagringstankar och/eller möjliggöra avgivning av en eller flera mellankvaliteter bränsle. Även om tillsatsämnen kan användas vid alla kvaliteter är dock vanligtvis inte till- satsämnen själv tillräckligt för att omvandla bränsle av lägre eller ordinarie typ till premiumkvalitet. I en ben- sinstation av blandningstyp kan hos bränsleavgivaren van- ligtvis ett bränsle av premiumkvalitet och ett bränsle av lägre kvalitet säljas separat eller blandade för att ge mellankvaliteter. Enligt denna uppfinning åstadkommes att korrekta tillsatsämnen för bränsle av premiumkvalitet och bränsle av lägre kvalitet alltid finns i bränsleslangarna samt också att proportionella mängder tillsatsämnen före- ligger hos bränslen av mellankvaliteter.

Funktionselementen hos det automatiserade avgivnings- systemet för bränsletillsatser för en bränsleavgivare av blandningstyp visas schematiskt. Med denna typ av bränsle- avgivare är anordnade två bränsletankar 28 och 30 med pum- par 24 med respektive bränslemätare 20 och 22. Det finns också den vanliga bränsleblandningsventilen 36 som styres av bränsleavgivarens dator 5. Bränsleavgivarens dator 5 är programmerad att medge kundval av reguljär eller lägre kva- litet eller premiumkvalitet eller en av en eller flera mellankvaliteter av bränsle och för mottagning av flödes- hastighetssignaler vid reell tid från de två bränslemätarna 20 och 22 under bränsleavgivningen. Med denna information styr datorn 5 bränsleblandningsventilen 36 för att upp- rätthålla bränsleblandningsförhållandet vid det utvalda värdet under hela bränsleavgivningen. 1992-09-15 AB/lvl P12l5003 10 15 20 25 30 35 511 012 I ett föredraget utförande av denna uppfinning är en eller flera lagringstankar 25 anordnade för lagring av tillsatsämnet, tryck- och mätenheter 26, distribueringssys- tem 27 och respektive rörledningar för att leda det pum- pade, uppmätta och distribuerade tillsatsämnet till de föredragna insprutningspunkterna uppströms bränslemätarna.

Styrenheten 4 mottager bränsleflödesinformation från bräns- leavgivningsdatorn 5 och styr flödet av de tillsatsämnen som avges för att upprätthålla ett förutbestämt blandnings- förhållande. I detta fall föreligger emellertid två bräns- leflöden med sina två mätare i funktion samtidigt. Denna uppfinning innefattar därför den ytterligare programe- ringsförmågan hos bränsleavgivningsdatorn 5 och styrenheten 4 att avge respektive mottaga bränsleflödesdata i reell tid från de två arbetande mätarna samtidigt. Enligt detta utfö- rande kommer styrenheten 4 att förorsaka att tillsatsmäng- der avges genom tryck- och mätenheterna 26 för varje till- satsämne och alternativt enligt vad som erfordras genom distributionssystem 27 för varje tillsatsämne till var och en av de två insprutningspunkterna för bränsleledningen uppströms bränslemätarna 20 och 22 för att upprätthålla förhållandet mellan tillsatsämne och bränsle vid det kor- rekta förinställda värdet för varje tillsatsämne och för vart och ett av de två bränsleflödena genom hela avgiv- ningen.

Liksom vid utförandena enligt FIG 1 kan styrenhetens 4 funktioner kombineras och utgöra del av avgivningsdatorn 5.

Hos en bensinstationsenhet 6 av blandningstyp matas avgivningsmunstycket 35 från en ledning för bränsle av lägre kvalitet och en ledning av bränsle av premiumkvali- tet. Blandningsstyrventilen 36 styr det förhållande som matas till munstycket 35, så att bränsle av lägre kvalitet, en eller flera mellankvaliteter, eller av premiumkvalitet kan avges med ett munstycke. 1992-09-15 AE/lvl P1215003 10 15 20 25 511 012 I FIG 3 visas ett andra utförande av en avgivningsen- het 6 som är av bränsleblandningstyp. I detta andra utfö- rande är två uppsättningar styrda tryck- och mätenheter 26 anordnade för varje tillsatsämne med varje enhet 26 hos varje uppsättning som avger tillsatsämnen under styrning av en styrenhet 4 vid ett förinställt förhållande tillsatsämne till bränsle till ett av de två bränslena 28 och 30 upp- ströms bränslemätarna 20 och 22. Med detta utförande elimi- neras det i FIG 2 visade distribueringssystemet 27. Liksom i FIG 2 fungerar blandningsstyrventilen 36 för att medge pumpning av en enda bränslekvalitet från tanken 28 eller tanken 29 eller blandningar därav som bildar mellankvalite- ter med ett förinställt förhållande tillsatser till bränsle som adderas till varje kvalitet. Dubbla ledningar leder till avgivningsmunstycket 35 med blandning i munstycket för mellankvaliteterna.

Utöver de anvisade utförandena kommer en pump för varje tillsatsämne och pumpning genom var och en av de två styrventilerna för addering av ett styrt uppmätt flöde tillsatsämne till varje flöde genom flödesmätarna 20 och 22 att ligga inom ramen för föreliggande uppfinning.

Många mindre mekaniska särdrag eller styrsärdrag hos denna uppfinning kan förändras av fackmannen inom området, varför ingen begränsning görs till exakta detaljer, utan endast till den uppfinningstanke och de syften som anges i kraven och beskrivningen. 1992-09-15 AH/lvl Pl215003

Claims (7)

W 20 25 10 511 012 PATENTKRAV

1. Tillsatsavgivnings- och blandningsanordning för fordonsbränslen, avsedd för en avgivningsenhet hos en bensinstation, innefattande: (a) åtminstone en lagringstank för bränsletillsats- ämne och åtminstone en lagringstank för bränsle; (b) ett pump- och mätorgan samt ett distribuerings- system för varje bränsletillsatsämne, en bränsleavgiv- ningsdator i avgivningsenheten, vilken dator är anordnad att välja och reglera bränsleflödet från nämnda åtminstone en lagringstank, och ett bränslemätningsorgan; samt (c) en programmerbar styrenhet för inställning av inblandningsgraden av tillsatsämne, vilken aktiveras av bränsleavgivningsdatorn hos avgivningsenheten och vilken är anordnad att aktivera nämnda pump- och mätorgan, så att tillsatsämne pumpas från sin lagringstank genom distribu- eringssystemet in i bränsle, som flyter till ett utvalt utloppsmunstycke hos bränsleavgivningsenheten, i beroende av data, som mottagits från bränsleävgivningsdatorn och som avser vald bränsletyp samt bränsleflödet genom bränslemät- ningsorganet, varvid tillsatsämnet tillförs bränslet upp- ströms bränslemätningsorganet och det senare mäter den kombinerade volymen av bränslet och tillsatsämnet, samt varvid styrenheten mottager insignaler från nämnda pump- och mätorgan för tillsatsämne samt från bränslemätnings- organet och aktiverar samt reglerar pump- och mätorganet för att styra flödet av tillsatsämne till bränsleflödet i enlighet med utdata från nämnda bränslemätningsorgan för bibehållande av ett i nämnda styrenhet förinställt för- hållande mellan tillsatsämne och bränsle.

2. Anordning enligt krav l, där bränsleavgivnings- datorn är anordnad att beräkna och aktivera indikering av 15 20 k) UI b) lll ll 511 012 total avgiven volym och total kostnad för avgivet bränsle plus tillsatsämne.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, där funktioner hos styrenheten och bränsleavgivningsdatorn är kombinerade i en enhet.

4. Anordning enligt krav 1, innefattande respektive lagringstankar för bränsle av premium- kvalitet och bränsle av lägre kvalitet; ett respektive bränslemätningsorgan för bränsle från respektive lagringstank, varvid nämnda distribueringssystem för tillsatsämne är anordnat/anordnade att avge respektive tillsatsämne till respektive bränslekvalitet uppströms nämnda respektive bränslemätningsorgan och varvid nämnda pump- och mätorgan för respektive till- satsämne regleras i enlighet med utdata från respektive bränslemätningsorgan för bibehållande av nämnda förinställ- da förhållande mellan respektive tillsatsämne och respek- tive branslekvalitet, samt: organ för att enligt ett förutbestämt förhållande blanda bränslet av premiumkvalitet med bränslet av lägre kvalitet för erhållande av åtminstone en mellanliggande bränslekvalitet.

5. Sätt vid avgivning och blandning av bränsletill- satser hos en bensinstation, innefattande åtgärderna: (a) att påbörja flöde av utvald bränslekvalitet till en tank, varigenom utrustning aktiveras, som innefattar: (1) en styrenhet, som kan programmeras för inställ- ning av inblandningsgrader av tillsatsämne, och en bränsle- avgivningsdator, som är anordnad att välja och reglera bränsleflöde; (2) minst en bränslepump för pumpning från åtminstone en bränslelagringstank; W Ü 20 25 12 511 012 (3) minst ett pump- och mätorgan för tillsatsämne; (4) minst en bränsleflödesmätare för inmätning av kombinerat flöde av tillsatsämne och bränsle; och (5) ett distribueringssystem, varvid styrenheten mottager indata från bränsleflödesmätaren samt pump- och mätorganet för tillsatsämne och i beroende av data, som mottages från bränsleavgivningsdatorn och som avser valt bränsle samt flödeshastigheten av detsamma, reagerar via distribueringssystemet samt pump- och mätorganet för till- satsämne med tillförsel, uppströms nämnda bränsleflödes- mätare, av en förutbestämd andel tillsatsämne till bränslet, medan bränslet avgives; (b) att en avgivningsventil slutes för att stoppa bränsleflödet, aktiveras att indikera total uppmätt mängd avgivet bränsle och att bränsleavgivningsdatorn därigenom och tillsatsämne tillsammans med den sammanlagda kostnaden därav.

6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att funktioner hos styrenheten och hos bränsleavgivningsdatorn kombineras till en enhet.

7. Sätt enligt krav 5 eller 6, där bränsle av premiumkvalitet och bränsle av lägre kvalitet avges samtidigt, förhållandet mellan premiumkvalitet och lägre kvalitet justeras av en blandningsstyrventil för avgivande av åtminstone en mellanliggande bränslekvalitet, varsin bränsleflödesmätare är tillordnad bränslet av premiumkvalitet och bränslet av lägre kvalitet samt tillsatsämne tillförs bränslet av premiumkvalitet respektive bränslet av lägre kvalitet uppströms respektive flödesmätare enligt det förinställda förhållandet.