流体分配系统及其部件的制作方法

流体分配系统及其部件的制作方法
【专利摘要】一种用于选择催化还原(SCR)系统中的流体分配系统，可包括储罐和至少部分地被设置在储罐内的流体分配模块。流体分配模块包括泵组件，泵组件包括具有泵入口和泵出口的流体泵，泵入口被配置为接收来自罐的内侧容积的液体，泵出口流体连接到模块出口端口。流体分配模块还包括流体连接到泵出口的流体排出喷射器，它可操作以从泵出口排出液体且然后进入罐容积。在一个示范实施例中，分配模块还包括设置在泵出口和流体排出喷射器之间的阀，它能被操作以有选择地在一个或多个预定条件被满足时允许液态流体从泵出口流到流体排出喷射器。
【专利说明】流体分配系统及其部件
[0001]本申请是以下申请的部分继续申请，并主张享有其优先权:2012年6月20日提交的主张享有2011年6月29日提交的美国临时专利申请序列号N0.61/502470的优先权的美国专利申请序列号N0.13/528537 ;以及2012年7月30日提交的要求享有2011年8月8日提交的美国临时专利申请序列号N0.61/521109的优先权的美国专利申请序列号N0.13/561381。以上所明示的每个申请的内容都通过引用而将它们的全部内容合并入本文。
【技术领域】
[0002]本发明总体涉及在一种选择催化还原系统中的流体的分配。
【背景技术】
[0003]选择催化还原(SCR)可以被用于处理来自燃烧型动力设备诸如内燃机或其它燃料燃烧装置的排气，以除去某些类型的污染物。例如，在有催化剂的情况下，一种还原剂可以被引入排气流中，以从排气中除去NOx化合物并取代为诸如水蒸汽、氮气、和/或二氧化碳这样的气体。尿素是可以被用于SCR系统中的还原剂的一个例子。SCR系统可以被配置为用以将储存的还原剂输送到喷射器或位于排气系统部件处的其它输送点，以将还原剂分散或插入/注入到待处理的排气流中。
[0004]被设置在车辆上或其它移动装备上的SCR系统可以包括一种分配系统，部分地包括，用于储存还原剂的储存罐，以及将还原剂从储存罐分配到待处理的排气中的分配模块。在尿素被用作还原剂的场合，它可以以便于实用的所需浓度溶于水中，且然后储存在储存罐内。但是，即使当以一种使含有尿素溶液的液体的凝固点最小化的浓度存在，该液体的凝固点仍然在世界上大部分地区的通常冷天气温度范围内。即使采用包含用于对储存罐内液体(包括已凝固液体)进行加热的装置的SCR系统，热源通常被限制在系统的局部区域，且可能无法有效地加热整个分配系统，由此可能导致凝固物质在储存罐内积蓄，这可能对SCR系统的运行产生有害的影响。

【发明内容】

[0005]在一个实施例中，流体分配模块包含泵组件，泵组件包括具有泵入口和泵出口的流体泵，泵入口被配置为接收来自内侧罐容积的液体，泵出口与模块出口端口成流体连通。流体分配模块还包含了流体连通到泵出口并且可操作以将液体从泵出口排出然后进入罐容积内的流体排出喷射器。在示范实施例中，流体分配模块还包括安置在泵出口与流体排出喷射器之间的阀，其可操作以当一个或多个预定标准/条件被满足后选择性地允许流体从泵出口流到流体排出喷射器。
[0006]在另一个实施例中，流体分配模块包含了一种包括流体泵的泵组件，流体泵具有泵入口和泵出口，泵入口被配置为接收来自罐内部容积的液体，泵出口流体连通到模块出口端口。流体分配模块还包含具有入口侧、出口侧和过滤器元件的流体过滤器，入口侧流体连接到泵出口，出口侧包含用于将液体从过滤器排出且然后进入罐容积的出口端口，过滤器元件被安置在流体过滤器的入口侧和出口侧之间。流体过滤器能除去来自于流经过滤器元件的液体中的杂质。流体分配模块还包含流体连接到泵出口并且是可操作的流体排出喷射器，以将液体从泵出口排出且然后进入罐容积内。在示范实施例中，流体分配模块还包含一利安置在泵出口和流体过滤器与流体排出喷射器两者的入口侧之间的阀。阀是可操作的，以当一个或多个预定条件被满足后有选择地允许流体从泵出口流到流体过滤器和流体排出喷射器二者。
[0007]在另一个实施例中，用于SCR系统中的流体分配系统包含一种具有收容着液体的内部容积的罐，内部容积包含上部和下部。流体分配系统还包含安置在罐容积内的流体分配模块。流体分配模块包含泵组件，泵组件包含一种具有入口和泵出口的流体泵，入口被配置为接收来自罐内部容积的下部的液体，泵出口流体连接到模块出口端口。流体分配模块还包含流体连接到泵出口并且是可操作的流体排出喷射器，以将液体从泵出口排出然后沿着基本竖直的方向朝着罐内部容积的上部进入罐内部容积内。流体分配模块还包含一种安置在泵出口和流体排出喷射器之间的阀。阀是可操作的，以当一个或多个预定条件被满足后有选择地允许流体从泵出口流到流体排出喷射器。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1是根据一个实施例在排气流中提供还原剂的SCR系统的示意图；
[0009]图2是图1的部分放大图，示出了图1的SCR系统的流体分配系统的示范实施例；
[0010]图3是图1的部分放大图，示出了图1的SCR系统的流体分配系统的另一个实施例；
[0011]图4足图1的部分放大图，示出了图1的SCR系统的流体分配系统的另一个示范实施例；
[0012]图5是图2的流体分配系统的流体分配模块的示范实施例的顶视图；以及
[0013]图6是图5的流体分配模块的侧视图。
【具体实施方式】
[0014]正如通过下列的披露将变得清楚那样，SCR或其它流体控制系统和方法的各种实施例相比之前已知的系统和方法可提供一顶或多项优势。应当注意到，除了另作说明，附图中的示意图不意味着指出了所示系统中的实际部件大小或位置。它们仅意在作为指出不同部件可如何一起发挥功效的SCR或流体分配系统部件的布置的示例。另外，具有本文中所描述的功能的流体分配系统的这些和其它实施例不被限制为SCR系统，正如其它流体控制系统也能发现所教导的这些优势。
[0015]现在参见图1，SCR系统10的示例被示意性地示出，并包括流体分配系统12、设备供给管线14、和设备16。在此实施例中，分配系统12包含储存罐18和流体分配模块20。储存罐18包含一个或多个壁22，被布置为用以至少部分地限定内部罐容积24，内部罐容积24继而具有顶部或上部26以及底部或下部28。液体30被储存在罐容积24内，且剩余的罐容积24，诸如在液体30的上方，被由已凝固液体30、和/或空气或其它气态流体所构成的凝固物质32所占据。[0016]分配模块20是一种将液体分配给其它SCR系统部件和/或在分配系统12内的组件。如图1的实施例中所示，分配模块20可以被附接到储存罐18，而且模块20的至少一部分可以延伸穿过贯通储存罐18的一个或多个壁22而形成的模块开口 34。分配模块20可以被制造成一种易于安装在罐内的模块开口 34中或模块开口 34上的单独的多部件组件，并将在后面被更详细地描述。
[0017]设备供给管线14将分配系统12流体连接到设备16。设备16在此情况下是一种经由供给管线14接收来自储存罐18的液体30的液体喷射器。在其它实施例中，设备16可以是一种简单的喷嘴、喷雾器、或任何其它类型的接收液体的设备。在所示的例子中，例如，作为液体30的一部分的还原剂的剂量被输送给排气流36、并由喷射器16分散在流经排气管道38的来自燃烧发动机/内燃机的排气流36中。用于SCR系统10中的还原剂的一个例子是尿素，但是其它还原剂也可以被采用。尿素可以是呈任何所需浓度的水溶液的形式，诸如一种使溶液的凝固点最小化的浓度。若在本文中所用的，在SCR系统的背景下，术语“还原剂”通常是指被储存在罐18内的液体(或者在部分情况下是已凝固的)溶液。
[0018]参见图2，示出了流体分配模块20的一个实施例。图示的模块20被配置为用以在储存罐18的底部处被安装/装配，但是也可以替代地安装/装配在罐18的顶部或其它位置处。如图所示，模块20的至少一部分可以被定位在储罐容积24内，而其它部分可以被定位在罐容积的外侧。分配模块20可以包含泵组件40，泵组件至少部分地包括流体泵42和可操作以驱动所述泵42的马达44，且一个或多个流体排出喷射器46流体连接到所述泵38，如下面将被详细描述那样。
[0019]在各种实施例中，分配模块20还可以包含可被安装/装配到分配模块20的一个或多个部件上的装配法兰或安装凸缘48、一个或多个流体管线50-56、一个或多个阀58-66、一个或多个传感器68、一种电气地连接到例如传感器68和/或泵组件40的控制器70、一种流体过滤器72、以及一种滤网74，它们中每个的运行都将在后面被更详细地描述。流体管线50-56例如在图2中被示意性地示出，并且不被限制为传统的管状管道或图中所示的位置或定位。如在本文中所用的，术语“流体管”是指流体所流经的系统的任意部件。例如，除了流体管道，流体管还可以是介于流体可流经的两个端口之间的固定连接/硬连接、阀或阀体、流体可流经的部件中的空心区域或通道等等。另外，虽然至少在图2中示出的阀60-66都是单向压力驱动止回阀，但是可以采用被配置为能如本文中所用的任意类型的阀和/或阀驱动器。在所示的实施例中，这些部件都被定位在法兰48的罐侧76上。如下面将描述那样，法兰48的相对外侧78包含壳体80,其它模块或系统部件可以定位在壳体80内，诸如加热器82。模块20当然可以包含未示出的其它部件，而且所示出的一个或多个部件可以被省略。
[0020]流体泵42将液体30从罐容积24抽吸到泵入口 84中，然后从泵出口 86排出液体。流体泵42可能能够正向和逆向运行，其中液体30在正向运行期间从泵出口 86排出，在逆向运行期间从泵入口 84排出。流体泵42可以是一种正排量泵或容积泵，诸如齿轮泵、摆线转子泵、口十轮类泵或任何其它使流体流入入口且然后流出出口的泵。在一个实施例中，泵42是一种摆线转子泵，并且当内齿轮在逆向转动时能使流体流动穿过的方向发生逆转。可以使用转动所述泵的内齿轮的各种方法，包括将各种电机中的任何种类与其相连接。可以使用其它类型的可逆或不可逆泵。在一个实施例中，电机44可以包括一种可经由磁耦合而与流体泵42相联接的无刷DC电机，但是其它电机和/或耦合器可以被采用。例如，一种电机输出轴杆可以直接联接到一种泵送元件，诸如齿轮或叶轮。流体泵42能提供足以运行所述喷射器16的流体压力和流体流量，而且可能能够提供大于用以运行喷射器16所需流率的流率。例如，流体泵42可能能够提供喷射器16所需流率的大约2倍到大约400倍的容积流率或质量流率，且可能优选地能够提供从大约20倍到大约300倍的喷射器运行流率。
[0021]如参看前面所述，已知某些流体分配系统，特别是SCR系统中的，具有问题在于:被分配的液体的凝固点落入世界上大部分地区的典型寒冷天气温度范围内。所以，对于在寒冷温度气候条件下使用的流体分配系统而言，罐容积24中液体30的至少一部分可能凝固，由此导致在SCR系统10的运行期间可用的液体30的数量可能明显减少。为了解决该问题，流体分配系统20可以包含一个或多个流体排出喷射器46。
[0022]不管流体分配系统20包含一个(例如参见图2)还是多个(例如参见图3)流体排出喷射器46，每个流体排出喷射器都流体连接到流体泵42的泵出口 86，并且可操作以在SCR系统10的分配循环期间(即，当模块20操作以将液体提供给SCR系统10的喷射器16时)将液体30排出到罐容积24。更具体地，每个流体排出喷射器46被配置为用以通过所述流体排出喷射器46的孔88提供液体流，液体流可被引向罐容积24中的已凝固物质32，来融化已凝固物质32。在一个示范实施例中，孔88具有大约0.3-0.5毫米量级的内径,但是本发明并非意在受限于此。如图2所示，在一个示范实施例中，流体排出喷射器46基本竖直地被定向，从而使得它能被操作以沿着基本竖直的方向朝所述罐容积24的上部26排放液体30，具体地是位于已凝固物质32上方的蒸汽区域或空间与已凝固物质32下方的液体30之间。
[0023]在图2中所示的实施例中，流体排放喷射器46被安置在泵出口 86附近并经由流体管线，诸如下面将被详细描述的出口管线52的一部分，或者连接到泵出口 86的其它流体管，与泵出口流体连通。以图示的方式定向所述流体排出喷射器46，以及因此融化所述流体排放喷射器46上方的已凝固物质32的一个理由是为了给流体泵42提供更多的液体30用于分配到SCR系统10的其它部件。以此方式定向所述流体排出喷射器46的另一个理由是产生一种延伸穿过已凝固物质32到达已凝固物质32上方的罐容积24中的蒸汽区域或空间的通道。该通道可以发挥多种作用并提供多种好处。
[0024]例如，当液体30被泵42从罐容积24中抽吸出时，这样一种通道将会允许液体从罐18的顶部和已凝固物质的上方被添加到罐容积24，以向下流动到罐容积24的下部28，且然后进入围绕流体分配模块20的底部可形成的腔。所以，不是所添加的液体汇聚在已凝固物质的顶部上，在所述顶部处液体不能被泵42接触到，且因而也就不能被分配到SCR系统10的其它部件，而是所添加的液体可以经过所述通道向下流动到罐容积24中的一种区域，在这里液体能按照需要被泵42分配。
[0025]这样一种通道的另一个目的或好处是它可以用来使得围绕分配模块20所形成的腔通风，且当液体30被抽出时防止或至少基本上限制在该腔内形成真空。
[0026]但是，如之前所描述的已凝固物质的竖直融化自身存在一个或多个特有的问题。例如，在罐容积24中的液体30可能不均匀地凝固。结果，在已凝固物质中可能形成空穴。这些空穴可能足够大以容留相对大量的液体。因此，通过排出喷射器46被引向已凝固物质的液体30可能填充并被保持在这些空穴中，且不返回到可以将液体由泵42加以分配的流体模块20或流体模块的泵42。这种情况尤其真实，如果安装有SCR系统10的汽车以一定角度运行/行驶(例如在不平的路面行进，或上下山)的话，这可能导致由已凝固物质的融化所产生的液体和/或由喷射器46所排出的液体30流入这些空穴中。液体30被保持在已凝固物质的空穴中，导致较少的液体30可用于由泵42分配到SCR系统10的其它部件中。这样，存在着泵42可能缺少液体的可能性，由此对SCR系统10的运行产生不利的影响。
[0027]类似地，因为所述通道穿过已凝固物质延伸到已凝固物质上方的罐容积24的蒸汽区域或空间，所以被排出喷射器46引导经过该通道并到达已凝固物质上方的蒸汽区域的任何液体30有可能汇聚在已凝固物质的顶部上，并且不返回所述流体模块20或流体模块的泵42。同样，这种情况尤其真实，如果安装有SCR系统10的车辆以一定角度运行(例如在不平的路面上行进，或上下山)的话，这可能导致液体30汇聚在已凝固物质的顶部上，而不是顺着通道流回。当液体30汇聚在已凝固物质的顶部上时，较少的液体30能用于由泵42分配给SCR系统10的其它部件。这样，同样可能的是:泵42缺乏液体，由此对SCR系统10的运行产生不利影响。
[0028]一种可以基本上避免泵42缺乏液体的方法是限制由流体排出喷射器46所排出的液体30的数量。例如，这可以通过控制液体何时排放和/或从该处排放多久来实现。例如，流体分配模块20还可以包含设置在泵出口 86和流体排出喷射器46之间的阀58。阀58是可操作的，以有选择地允许液态流体从泵出口 86流到流体排出喷射器46。更具体地，阀58是可操作的，以仅当一个或多个预定条件被满足时允许液态流体从泵出口 86流到流体排出喷射器46，这将在后面被更详细描述。
[0029]在一个示范实施例中，阀58是一种具有高压设定点的压力驱动阀。更特别地，阀58可以被配置为当泵出口 86处以及因此阀58的泵出口侧处的流体压力达到或超过预定流体压力水平(例如，打开阀58所需要的最低流体压力水平)时“打开”(即，允许液态流体从泵出口 86流到流体排出喷射器46)。在一个示范实施例中，阀58可以被配置为当泵出口86处的流体压力高于流体分配系统12的正常流体压力某个程度时打开。例如，如果系统12的正常流体压力是5bar，阀58可以被配置为当流体压力增加到5.5bar时打开。将会明白的是，之前的举例仅是为了一种示范目的而被提供，且并不意味着实质上的限制。本领域技术人员将会明白，具有高于或低于上述的流体压力水平的流体分配系统，以及被配置为在高于或低于上述的流体压力水平下致动的阀，仍然落入本发明的精神与范围内。
[0030]所以，且一般而言，当流体分配模块20正常运行时，例如在正常的流体压力水平下，阀58是“关闭”的，且没有液体30被允许从泵出口 86流到流体排出喷射器46，且因而也没有液体30被流体排出喷射器46排出。反之，当流体压力被明显提高后，阀58被打开，由此允许液态流体在泵出口 86和喷射器46之间流动，导致液体30从流体排出喷射器46排出。所以，阀58能打开和关闭的能力使它可被操作以有选择地允许液态流体在泵出口 86和喷射器46之间流动。
[0031]将会明白的是，尽管阀58到目前为止已被描述为包括一种压力驱动阀，但是在其它示范实施例中该阀可以包括不同类型的阀。例如，在一个示范实施例中，阀58可以包括电子机械阀(例如，电磁阀)或被配置为当某些条件被满足后打开和关闭的任何其它合适阀。所以，本发明并不意味着被限制于任何一种具体类型的阀。
[0032]还将会明白的是，虽然在一种实施例中，诸如图2所示的实施例中，排出喷射器46被设置在泵出口 86的附近，但是本发明并非意在限于此。相反，在那些落入本发明精神和范围内的其它实施例中，排出喷射器46可以沿着出口管线52被设置在任何位置，或者在分配模块20的与泵出口 86流体连通的其它流体管线内，以及在某些实施例中是在阀58的下游，诸如在循环管线54中(例如，在一个示范实施例中，喷射器46可以被设置在循环管线54内并且在一种被安置在循环管线54内的流动限制器的上游，其将在后而描述)。
[0033]如前面简略地所述，在一个示范实施例中，阀58是可操作的以有选择性地允许液态流体从泵出口 86流到流体排出喷射器46，仅在一个或多个预定标准被满足时。所以，在阀58是高压设定点阀的实施例中，一个或多个预定条件的满足可以导致泵出口 86处的流体压力增加到一个达到或超过打开该压力驱动阀58所需要的最小流体压力水平的水平。替换地，在阀58包括一种电子机械阀(诸如电磁阀)的实施例中，一个或多个预定条件的满足可以导致阀58的致动或打开。预定条件可以包括任意数目的条件，包括但不限于下面所述的那些。
[0034]例如，条件可涉及到罐容积24内的一个或多个参数。一个这样的基于参数的条件可能是罐容积24内的温度降到低于(或者，在一个示范实施例中是达到或低于)一种预定温度阈值，其中所述温度阈值可以是所使用的具体液体的凝固点。另一个基于参数的条件可以是罐容积24中的液位大于(或，在一个示范实施例中是达到或大于)一个预定的液位阈值。不同于涉及到罐容积24中的参数的条件，或者除了这些条件以外，所述条件也可能涉及到具体事件的发生。例如，所述条件可以是自从一种指定事件，诸如车辆的起动、SCR系统10的通电、或阀58的最近一次打开，开始计算的某个数量的已经过去的时长。
[0035]当然，取决于所使用的具体标准或条件，有多种方式可以确定一个或多个条件是否被满足。例如，在所述条件是涉及到罐容积24内的一个或多个参数的情况下，流体分配系统12，以及在一个示范实施例中具体地是流体分配系统的流体分配模块20，可以包含一个或多个传感器68和控制器70。在这样的实施例中，传感器68包括被要求用于测量或检测涉及到相关条件的一个或多个参数数值的类型的传感器。传感器68是可操作的，以测量或检测那些参数的数值，且然后产生代表所述探测值的一个或多个电信号。如下面将详细描述那样，传感器68可被设置在罐容积24内，或者在某些实施例中在罐18的外侧。
[0036]在一个示范实施例中，控制器70被电连接(例如有线连接或无线连接)到传感器68和泵组件40 (以及具体地泵组件的电机44)和/或阀58，它可以包括一种可编程微处理器或微控制器、一种专用集成电路(ASIC)、或其它合适的装置。控制器70可以包含中央处理器(CPU)和输入/输出(I/O)接口，通过该接口则所述控制器70可以接收诸如由传感器68所产生信号这样的输入信号，并产生输出信号，例如并如将在下面被描述，包含那些用于控制所述流体泵42的运行(速度)和/或阀58的驱动的信号。
[0037]控制器70可以被配置为利用恰当的编程指令或编码(即，软件)执行多种功能，诸如那些在前面和之后被详细描述的功能。所以，控制器70利用被编码在计算机可读储存介质上的一个或多个计算机程序而被编程，用于执行本文中所描述的功能。
[0038]控制器70可以被安置在罐容积24内，并被安装在例如流体分配模块20的部件之一(例如，泵42、装配法兰48、或本文中所描述的其它部件之一)上。替换地，控制器70可以被安置在罐容积24的外部并被安装在SCR系统10或流体分配系统12的其它部件之一上或内(例如，在壳体80内)，或者可以包括一种与SCR系统10完全隔开且有区别的控制器(例如，车辆的其它系统或子系统的控制器可以被配置为执行控制器70的功能，且因此，控制器70可以包括该特定的控制器)。
[0039]在示范实施例中，控制器70是可操作的以采集/获得由传感器68探测到的关于每一种想知道的参数的值。这可以包括以实时方式获取由每个传感器68探测到的参数值(即，以实时方式持续地监视传感器信号)，或者获取先前已经被探测到的被储存在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或其它存储设备中的参数值。在一种示范实施例中，控制器70被配置为通过对由传感器68所探测到的每一种想知道的参数的值以预定的采样率进行周期地/循环性地采样来获取每一种参数的参数值(例如，对代表参数值的传感器信号进行采样)。
[0040]无论参数值实际上是如何获取的，控制器70都被配置为用以评估每一个所采集/获取的值，以确定关于具体参数的条件或标准是否被满足。在一个示范实施例中，这可能需要将每一个所测量到或所探测到的参数值与被储存在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的对应的预定参数阈值进行比较。在一个示范实施例中，参数阈值可以在SCR系统10安装在车辆上之前被编程到控制器70中。替换地，参数阈值可以被编程到控制器70中并在SCR系统10的安装之后采用任意数目的可以电连接到控制器70以执行所述功能的常规用户输入设备，例如，键板、键盘、图形用户界面等等，来进行调整。
[0041]如果基于对一个或多个参数的评估来确定了所要求的条件或标准被满足，那么控制器70可操作以致使阀58打开。在阀58是压力驱动阀的示范实施例中，这要求将泵出口86处的流体压力调整到一种达到或超过打开阀58所需要的最小流体压力水平的水平。更具体地，在一个示范实施例中，控制器70被配置为控制所述泵电机44以将泵42的转速提高到一个预定的水平，由此将泵出口 86处的流体压力提高一个明显的数量，以致使阀58打开。一旦打开的情况下，阀58允许液态流体在泵出口 86和流体排出喷射器46之间流动。替换地，如果确定所要求的条件或标准没满足，则控制器70不调整泵出口 86处的压力水平，或者至少不会将压力水平调整为将会致使阀58打开的幅度。
[0042]例如，假设前面所述的至少一个条件是与温度相关的条件。在这样一种实施例中，传感器68是一种可操作以探测罐容积24中温度并产生代表所探测到的温度的电信号的温度传感器，例如，热敏电阻。传感器68可以被设置在罐容积24内，并被装配在例如罐壁22之一或流体分配模块20的部件之一(例如，泵42、装配法兰48、或本文中所描述的其它部件之一)的内表面上。在任何情况下，传感器68应当与加热器82充分地移位开，以便防止由加热器82所产生的热量对所探测到的或所测量到的温度的精度产生不利的影响。
[0043]控制器70足可操作的以获取由传感器68所探测到的温度值。这可以包括通过以实时的方式继续监视代表所测得温度的传感器信号而实时地获取温度值，或者获取被储存在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的之前已经被探测到的值。在一种示范实施例中，控制器70被配置为通过根据预定的采样率对由传感器68所探测到的温度值进行采样(例如，对代表温度值的传感器信号进行采样)来获取温度值。
[0044]无论如何被获取，控制器70都被配置为用以评估所获取的探测温度值，从而确定温度相关条件是否被满足。在示范实施例中，该条件是罐容积24内的温度低于(或者，在一个示范实施例中，等于或低于)预定的温度阈值。这样，由控制器70所执行的评估可能需要将测量得到或探测得到的温度值与存储在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的预定温度阈值进行比较。如果确定了所探测到的温度值降到低于(或者，在一个示范实施例中，达到或降到低于)温度阈值，则控制器70被配置为用以确定所述条件实际上被满足。替换地，如果确定了温度值超过(或者，在一个示范实施例中，等于或超过)温度阈值，则控制器70被配置为确定所述条件未被满足。
[0045]如果所述条件被满足，则控制器70还可被进一步操作以使得阀58打开。更具体地，在所述阀58是压力驱动阀的实施例中，控制器70可以是可操作的以将泵出口 86处的流体压力调整到一种满足或超过打开阀58所需要的最小流体压力水平的水平。在一个示范实施例中，这通过将泵电机44以及因此泵42的速度充分提高来实现。否则，控制器70不调整泵出口 86处的流体压力，或者至少不会将其调整为流体压力足以致使阀58打开的程度，且因此阀58保持关闭。
[0046]替换地，在所述阀58包括电子机械阀的实施例中，控制器70是可操作的以在所述条件被满足时控制所述阀58打开。例如，控制器70可以发送使阀58驱动或打开的驱动信号给阀58。
[0047]当所述条件或标准是与罐容积24中的液位相关的时候，类似的过程/程序可被执行。在这种实施例中，传感器68包括一种是可操作的以探测或测量罐容积24内的液体30的水平/液位，然后产生一种代表所测得的液位的电信号的流体水平/液位传感器。在传感器68是温度传感器的实施例中，传感器68可以被设置在罐容积24内，并可以被装配在例如罐壁22之一的内表面上，或者流体分配模块20的部件之一(例如，泵42、装配法兰48、或本文中所描述的其它部件之一)的内表面上。
[0048]在该实施例中，控制器70是可操作的以获取由传感器68探测到的液位值。这可以包括通过实时地连续监视代表所测得液位的传感器信号来实时地获取液位值，或者获取被储存在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的之前已经被探测到的值。在一种示范实施例中，控制器70被配置为通过根据预定的采样率对传感器68所探测到的液位值进行采样(例如，对代表液位值的传感器信号进行采样)来获取液位值。
[0049]无论如何被获取，控制器70都被配置为用以评估所获取的探测液位值，从而确定液位相关条件是否被满足。在一种示范实施例中，该条件是罐容积24内的液体30的水平超过(或者，在一个示范实施例中，达到或超过)预定的液位阈值。这样，由控制器70所执行的评估可能需要将测量得到或探测得到的液位值与存储在作为控制器70 —部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的预定液位阈值进行比较。如果确定了所探测到的液位值超过(或者，在一个示范实施例中，达到或超过)液位阈值，则控制器70被配置为确定所述条件实际上被满足。替换地，如果确定了液位值降到低于(或者，在一个示范实施例中，达到或降到低于)液位阈值，则控制器70被配置为确定所述条件未被满足。
[0050]在另一个示范实施例中，不同于从传感器68获取液位值且然后采用那些已获取值来确定所述条件是否被满足，所述传感器68可以包括一种可操作以指示合适流体液位相关条件已被满足的“开/闭开关”型传感器，例如浮体致动开关。更具体地，在这种实施例中，传感器68可以被配置为当罐内的流体水平/液位达到预定阈值水平/移位时转到“开”，当流体水平/液位低于阈值水平时转到或保持“闭”。所以，当传感器68处于“开”时，一种表明所述条件已被满足的信号可被提供给控制器70，且如果传感器处于“闭”，没有信号或者一个表明所述条件尚未被满足的信号被提供给控制器70。[0051]在任何情况下以及如前面所述，如果所述条件被满足，则控制器70以一种与之前关于温度相关条件所描述的方式相同或相似的方式可被继续操作以使得阀58打开，具体说明内容在这里将不重复。
[0052]将会明白的是，在一个示范实施例中，仅可采用一种基于参数的条件，且因而所述模块20可以包括单个传感器68、或多个相同类型的传感器(例如，多个温度传感器、多个流体水平/移位传感器等等)。替换地，在多个基于参数的条件被相互结合使用的另一个实施例中，流体模块20可以包含对应于待评估的每个参数的一个或多个传感器68(例如，一个传感器用以探测温度，另一个传感器用以探测液位，等等)。所以将会明白的是，虽然本文中的描述可能主要指向一种“单独传感器”实施例，但是包含多个传感器的实施例，无论是可操作以探测相同参数的值还是不同参数的值，仍然落入本发明的精神和范围内。
[0053]如前面简略地所述，另一个可采用的条件是与自从某个事件的发生开始计算的流逝时长的量相关(例如，自从车辆被起动、SCR系统10被通电后开始计算的流逝的预定时长、自从阀52被最后一次打开开始计算的流逝的预定时长，等等)。在这样一种实施例中，控制器70可以被配置为识别出特定事件何时发生，然后监视事件发生后流逝的时间或对其保持追踪。控制器70还可以被配置为确定一旦在预定时长流逝的情况下所述条件已经被满足。这可以包含，例如，控制器70循环性地将已流逝的时长与被存储在作为控制器一部分或者能被控制器访问的存储器或存储设备中的预定阈值时长进行比较，且然后基于比较结果而确定所述条件是否已经被满足。替换地，控制器70可以继续地监视已流逝的时间，然后一旦确定了预定时长已经流逝就做出决定。
[0054]例如，在一个示范实施例中，控制器70被配置为是通过接收信号或其它方式识别车辆已经启动。在这种实施例中，控制器70还被配置为确定从车辆起动开始什么时候经过预定的时长(例如，20分钟)。一旦控制器70已经确定所要求的时长已经经过后，控制器70还被配置为确定所述条件实际上已经被满足。
[0055]类似于之前描述的条件，如果控制器70确定了基于时间的条件已经被满足，而且所有其它的所需条件也都已满足，则控制器以一种与之前关于温度相关条件所描述的方式相同或相似的方式被操作以使得阀58打开。具体说明内容这里将不重复。
[0056]除了前面所述的功能以外，在另一个示范实施例中，控制器70可以被配置为通过接收信号或其它方式识别出阀58什么时候被最后一次打开(即，控制器70什么时候最后一次控制所述泵42以提高泵出口 86处的流体压力，由此使得阀58打开，或者最后一次驱动阀58，等等)。在这样一种实施例中，控制器70还可以被配置为能确定从最近一次阀58的打开开始经过预定时长是什么时候。一旦已确定了所要求的时长已经经过的情况下，控制器70还被配置为确定对应的条件实际上已经被满足。
[0057]如果所述条件已被满足，而且所有其它的所要求条件也被满足，控制器70以一种与之前关于温度相关条件所描述的方式相同或相似的方式可被操作以使得阀58打开，具体说明内容这里将不重复。
[0058]将会明白的是，之前给出的具体条件仅用于示范目的，并不意味着包含一种所有可用条件的排他性清单。相反，任意数目的其它条件可以以与之前所述方式相同或相似的方式被使用，并且这些其它条件的使用仍然落入本发明的精神和范围内。另外，将会明白的是，之前所述的每一种条件都可以单独使用或者可以结合一个或多个其它条件使用，包括那些之前所描述过的或另外方式描述过的。
[0059]不考虑将被评估的具体条件，控制器70都可以被配置为限制所述阀58保持打开的时长，在一旦确定了所要求的条件或标准已经被满足的情况下。更具体地，在一个示范实施例中，控制器70被配置为通过提高泵42的转速来提高泵出口 86处的流体压力从而将阀58打开一段预定的时长(例如30秒)，然后通过降低泵的转速来减少压力以关闭阀58。替换地，在一个示范实施例中，控制器70可以被配置为驱动所述阀58并保持所述阀58打开一个预定的时长，且然后使阀58停止。限制所述阀58打开的时长以及因而液体30从排出喷射器46排出的时长的一个目的是尝试确保在SCR系统10的运行中有足够数量的可用液体30在分配模块20周围供所述泵42分配。控制器70还可以被配置为保持阀58关闭直到控制器再次确定了预定的条件或标准已被满足。所以，阀58的选择性打开和关闭防止了或至少基本上减少了由喷射器46进行的液体30的分配将不留下足量的液体30供所述系统10运行的可能。
[0060]虽然之前的描述总体上被限制为一种包括单独流体排出喷射器46的实施例，但是本领域技术人员将会明白的是，本发明并非意在限于此。相反，在仍然落入本发明精神和范围内的其它示范实施例中，例如图3中所示的实施例，流体分配模块20可以包括多个流体排出喷射器46 (例如，喷射器461; 462，463……46N)。在这种实施例中，每个流体排出喷射器46可以被配置为以与之前所述的方式相同或相似的方式运行。但是，尽管图3示出了所有的排出喷射器46都具有一种使每个喷射器46可操作以沿着基本竖直的方向排出液体30的定向，但是本发明并非意在限于此。相反，在其它示范实施例中，一个或多个排出喷射器46可以具有一种可操作所述喷射器以在基本上水平方向上，或在介于严格水平方向和严格垂直方向之间的一个方向上排出液体30的定向。[0061]如之前简略地所述，流体模块20还可包含流体过滤器72。包含流体过滤器的流体模块的一个例子在2012年7月30日提交的美国专利申请序列号N0.13/561381中被描述,将其全部内容通过援引而合并入本文。流体过滤器72是一种能从流过它的液体30中除去杂质的部件。在一个实施例中，过滤器72被配置为从流过它的液体30中除去某个尺寸或更大的固体颗粒物。在某些流体处理应用中，其它类型过滤器可以被用于从液体中除去其它类型的杂质，诸如不需要的化学物。如图所示，流体过滤器72可以被定位在罐容积24内，但是可能被至少部分地定位在罐18的外侧。
[0062]流体过滤器72可以包含外壳90、过滤器元件92、和入口侧94与出口侧96。过滤器元件92被定位在外壳90的内部容积中，并且可以被设置在入口侧94和出口侧96之间。外壳90可至少部分地密封所述过滤器元件92的周边或其它区域，从而使得进入过滤器72入口侧94的液体30的至少一部分，以及优选所有的液体30，在从过滤器的出口侧96排出然后进入罐容积24之前，都必须经过过滤器元件92。提供进入外壳90的内部容积的通路/路径的入口端口和出口端口可被设置。过滤器外壳90还可以包含各种内部通道、隔板、和/或舱室以引导液态流体从中流过，进而有助于例如优化过滤器元件92的可用表面积，或者便利于促成用于连接至其它系统部件的入口和/或出口端口的方便布置。外壳90可以包含一种分离的盖子或顶部(未示出)，以将过滤器元件92封闭在外壳90中和/或在过滤器元件92的顶部处形成一种密封。外壳90可以被构造为呈适合具体应用的任意形状或大小。至少在部分实施例中，外壳被定形为至少部分地围绕一个或多个分配模块部件。[0063]在图2的实施例中，过滤器72的入口侧94经由各种流体管线和阀与泵入口 84和泵出口 86流体连通，而且过滤器72的出口侧96包含一个或多个流体排出喷射器或出口端口 98，通过所述流体排出喷射器或出口端口则已过滤的液体从过滤器72排出然后进入罐容积24。在图2所示的实施例中，过滤器72的入口侧94被定位在过滤器72的顶部，出口侧96被定位在底部。但是在其它示范实施例中，入口侧94和出口侧96可以被定位在过滤器72的任意两个横向侧。例如，入口侧94可以被定位在过滤器72的距离(或朝向背离开)泵42最远的一侧处，出口侧96可以被定位在过滤器72的最靠近(或面向)泵42的一侧处。所以，过滤器的入口和出口可以以多种方式被布置，所有的布置方式都落入本发明的精神和范围内。
[0064]如图2所示，出口端口 98可以以一种使得液体30沿着基本水平的方向被排出的方式被定向，但是本发明并非意在限于此。另外，如图4中所示并且出于之前关于排出喷射器46所给出的相同理由，在一种示范实施例中，过滤器72可以在压力驱动阀58的下游。在这种实施例中，来自泵出口 86的液体30通过过滤器72被循环，且然后仅当某个预定条件(诸如之前更详细所述的那些条件)被满足且阀58被打开时通过出口端口 98排入罐容积24内。所以，在这种实施例中，阀58被安置在泵出口 86和流体排出喷射器46与过滤器72两者之间，并且是可操作的以有选择性地允许液体在它们之间流动。
[0065]过滤器元件92可以是一种允许液体从中流过且同时捕集或者阻止某个尺寸或更大的颗粒物从中流过的液体可渗透部件。不同类型的过滤器元件92和过滤器介质都是已知的，并可以被构造为具有不同量的总表面积和/或多层材料从而对过滤器特质特别是流体过滤器72的容量产生影响。
[0066]装配法兰48是一种支撑着一个或多个其它模块部件，诸如泵组件40和/或流体过滤器72，和/或为它们提供附接位置的部件。法兰48还可以用作为罐壁22上的模块开口 34的盖子或封盖，并且如图所示可以被附接在开口 34的边缘处或附近。在SCR系统10包含了在法兰48的外侧78上的加热器82的情况下，可优选地，法兰48由金属或其它类型的导热材料(例如聚合物基导热材料)制成，从而使得热能量能容易地穿过法兰48的厚度然后进入罐容积24而被传递，以有助于将罐内的任何已凝固物质32解冻。
[0067]现在讨论流体管线、阀、和图2中所示的部件之间的连接的具体布置，在一个示范实施例中，流体分配模块20包含入口管线50、出口管线52、循环管线54、和清扫管线56。入口管线50连接所述罐容积24到泵入口 84，从而使得在分配循环期间一即，当模块20运行以提供液体30给SCR系统10的喷射器16时，液体30能进入流体泵42。一种入口止回阀60可以被设置在入口管线50上，且可以被操作以允许经入口管线50流到泵入口 84，且同时防止从入口管线50流入罐容积24。滤网74可以在罐容积24与入口阀60之间被附接到入口管线50，以在液体30进入泵42之前从中除去颗粒物。
[0068]出口管线52连接所述泵出口 86到模块出口端口 100，从而使得液体30在分配循环期间能离开所述模块20。在该实施例中，出口管线52穿过法兰48和壳体80上的开口，并且可以具有适合用于与设备供给管线14附接和/或脱离的连接器或其它类型的末端构造。如前所述，在一种示范实施例中，出口管线52还连接所述泵出口 86和所述流体排出喷射器46。在这种实施例中，喷射器46可以如图示那样被定位在泵出口 86附近，或者沿出口管线52的任意其它位置处。[0069]循环管线54连接所述泵出口 86和流体过滤器72。更具体地，所示的循环管线54流体连通出口管线52和过滤器72的入口侧94。循环管线54可以在所示的泵出口 86和出口端口 100之间的任意位置连接到出口管线52。在另一个实施例中，循环管线54可以将流体过滤器72连接到供给管线14。循环管线54能容纳来自流体泵42的超过运行所述SCR系统10的喷射器16所需要的量的液体流率。任选的限流器102可以被定位在循环管线54上或沿着循环管定位，以限制液体流过的体积流率，且由此维持着在设备供给管线14中和/或喷射器16处的最小流体压力。限流器102可以包含具有已知尺寸的孔，或者它可具有可变的和/或可控制的孔尺寸。因而，至少一部分循环管线54可以被描述为出口管线52的一种高流量低压支管。
[0070]循环阀62可以被设置在循环管线54内并可以被操作以允许经循环管线54流动到流体过滤器72，诸如在分配循环期间或者流体泵42的正向运行期间。循环阀62也是可操作的以防止经循环管线54和流体过滤器72的倒流，诸如在清扫循环期间或者流体泵42的逆向运行期间。图示的循环阀62是一种允许流体仅沿着背离开所述流体泵42和泵朝着流体过滤器72的方向流动的止回阀。阀62可以具有相对低压设定点，以便允许液体基本上自由地从泵42流到过滤器72。替换地，以及出于之前关于阀58和喷射器46所述的相同目的，循环阀62可以包括高压设定点阀、电子机械阀、或任何其它被配置为仅在一个或多个条件被满足时才打开以允许液体有选择地流过的合适的阀。
[0071]还可以提供一种减压阀64与流体过滤器72的入口侧94成流体连通。图示的减压阀64是可操作的以允许液体流出循环管线54且然后进入罐容积24和/或当流体过滤器72的多余体积流量过大而不能容纳所有的多余流量时(例如，当过滤器部件被凝固物质所阻塞时)防止损坏流体过滤器72。减压阀64可以沿着循环管线54或沿着过滤器72的入口侧94被定位在任意位置，以在分配循环期间按照需要减小循环管线或过滤器压力。在该实施例中，减压阀64被定位在止回阀62和流体过滤器72之间，从而使得减压阀当过滤器72接收来自其它源的液体时，诸如在下面所概述的清扫循环期间，也可以按照需要减小管道压力。
[0072]清扫管线56被流体连接到泵入口 84，并被配置为在清扫循环期间将液体30从SCR系统10的其它部分送回罐容积24内。在图示的实施例中，清扫管线56连接所述入口管线50和所述过滤器72以执行其功能。具体地，在该实施例中，清扫管线56的一端在泵入口 84和入口止回阀60之间被连接到入口管线50。清扫管线56的另一端被连接到过滤器72的入口侧94。这种布置能在清扫循环期间提供额外的流体过滤，如将在下面进一步描述那样。在另一个实施例中，与泵入口端相反的清扫管线56的一端可以被定位在罐容积24内，从而使得被清扫的液体30不经过过滤器72而是直接从清扫管线排出到罐容积24。清扫阀66可以被设置在清扫管线56内，并且可操作以防止当流体泵42正被运行以将液体30从泵出口 86泵送出时(诸如在分配循环期间或在流体泵42的正向运行期间)液态流体流过清扫管线56。清扫阀66还可被操作以允许液态流体当流体泵42正被运行以将液体30从泵入口 84泵送出时，诸如在清扫循环期间，流过清扫管线56。图示的清扫阀66是一种允许流体仅沿着背离开流体泵42泵并朝着流体过滤器72的方向流动的清扫止回阀。
[0073]参见图2，模块20的壳体80对于封闭所述模块20内的各种部件，诸如加热器82，可以是有用的，并且将它们与罐18内侧的环境和壳体80外侧的环境隔离。加热器82可以是能将热能量传递到罐容积24的任意类型的热源。加热器82可以如图示那样被定位在壳体80中或者系统内的任意其它位置，并且可以采用多个加热器。在各种实施例中，壳体80对于封闭所述模块20的其它部件，诸如控制器70和/或一个或多个传感器68，可以是有用的。
[0074]包含流体分配模块20的一种系统的运行关于分配循环和清扫循环可被描述。一种分配循环发生在SCR系统10的正常运行期间，其中还原剂从储罐18输送到待处理的排气流。在寒冷天气下，系统中部分的或全部的还原剂在分配循环的开始阶段由于系统未激活可能是凝固的。在这种情况下，在流体泵42被通电之前，一种加热器，诸如图2中的加热器82，可以在分配循环的开始阶段被通电。在加热一段给定的时长后或者在某个数量的还原剂已被解冻后，流体泵42可被通电，从而使得泵将液体30从罐容积24抽吸出，经过滤网74、经过入口管线50、经过打开的入口阀60，且然后进入所述泵入口 84。清扫阀66由于它连接在泵的低压入口侧处以及它被关于加压过滤器72的定向，所以在分配循环期间是关闭的。
[0075]从罐容积24被抽吸入泵42的液体30经由泵出口 86离开泵42并对所述出口管线52、所述设备供给管线14、以及所述循环管线54加压。循环管线54和/或限流器102的尺寸被确定为允许液态流体的特定体积流率流过，该流率可高达流过供给管线14的液态流体的体积流率的两个数量级或者更高。液体流过循环管线54和打开的循环阀62以到达过滤器72的入口侧94，在该处其继续流过过滤器元件92以到达过滤器72的出口侧96。液体还继续经过循环喷射器98且然后进入罐容积24，然后其可再次被抽吸入泵42用于再循环和额外过滤。循环喷射器98可以被定位在过滤器外壳90的底部处或附近，或者另外定位成用以引导液态流体朝其它模块部件流动，在这种情况下从喷射器98排出的已解冻并已循环的还原剂可以有助于使解冻过程继续，并确保液体还原剂的供应以供泵从罐容积24抽吸出。这种型式的喷射器放置结合着流过过滤器的液体的高体积流率可便利于罐容积24内的已凝固物质的更快融化。
[0076]另外，当某个预定条件被满足时，经由泵出口 86离开泵42的液体30还可以经阀58流动以到达所述流体排出喷射器46。这种液体30可以从喷射器46排出且然后进入罐容积24，此时液体可以被再次抽吸入泵42用于SCR系统10。如之前所述，流体排出喷射器46可以靠近泵出口 86或者另外被定位成引导液态流体朝罐容积24中的已凝固物质32流动。从喷射器46排出的液体30可有助于使已凝固物质的解冻过程继续，从而努力保证在罐容积24中有足够的液体还原剂供应存在以供泵42使用。被排出的液体30还可以形成一种从已凝固物质32上方的蒸汽区域或空间开始的延伸穿过已凝固物质32的能实现本文中其它地方所述目标的通道。
[0077]按图2中的示例所布置的流体过滤器72可以被认为是一种在分配循环期间在液体30抵达设备供给管线14之前连续地过滤所述罐容积24中的液体30的旁通或平行过滤器。与已储存液体30的体积相关的泵42的体积流量可以使得在液体未凝固时使得已储存液体的全部体积能在分配循环期间每小时被过滤多次。这种布置以及其它类似方案可以在罐18被装满后快速地并有效地过滤还原剂或其它被储存液体的全部体积，有可能消除对任何尺寸的内置串列式(in-line)过滤器的需求。在一个实施例中，泵出口 86被流体连接到喷射器16，而在泵出口 86和喷射器16之间没有内置串列式过滤器。当然，在其它实施例中，低容量过滤器(未示出)可以与供给管线14、入口管线50、或出口管线52相串列地被包含于其中。这种辅助的低容过滤器可以被用来过滤最初在罐18被重新装满之后且在流过过滤器72之前流入供给管线14的少量液体，但可以是非必要的。例如，分配模块20在设备16处于关闭位置的情况下被通电了任意时长，从而使得罐内的液体30被连续不断地过滤，即使当设备16尚未被使用。
[0078]消除与所述供给管线14串列内置的任何过滤器或缩小其尺寸可以有助于系统在启动时更快速地给喷射器或其它输送点提供还原剂，因为不存在或减少了那些本来可能存在于内置串列式过滤器中并将会需要解冻才能允许液体30到达喷射器的额外的已凝固物质。所述的内置串列式过滤器解冻可能非常缓慢，其中过滤器位于系统的低流率部分中。另夕卜，将过滤器72以一种图示的旁通布置而定位在罐容积24内能提供一种罐内液体循环，这可以加速罐内的和/或其它模块20部件附近的已凝固物质的解冻。
[0079]如下面所述，通过在清扫循环期间在流体分配系统中使用旁通式过滤器可以实现另外的优点。所述清扫循环可以在分配循环结束后且在系统停机之前被启动。在清扫循环期间，流体泵42可以被反向运行以从系统管线中抽吸出液体30，然后将液体30排入所述罐容积24，从而使得不允许液体凝固且同时存在于系统管线和/或其它系统部件中，具体是在罐18外侧的那些管线和/或其它部件中。
[0080]再参见图2，在清扫循环期间流过流体泵42的液态流体使得泵出口 86成为泵的低压侧，而且泵入口 84成为泵的高压侧。液体30从供给管线14中被抽吸出，经出口管线52，且进入泵出口 86。通过将喷射器设置在打开状态，则来自排气管道的空气或其它气体被允许进入供给管线14的设备端，从而防止在供给管线14内形成真空。这可以通过其它手段来完成，诸如将位于喷射器附近的阀打开。在清扫循环期间所述循环阀62保持关闭，从而使得液体30不被允许经流体过滤器72倒流/回流。液态流体连续从流体泵42流出所述泵入口 84，且然后进入入口管线50。入口管线50被入口阀60所关闭，且从系统管线被清扫出的所有液体30连续经过清扫管线56、经过打开的清扫阀66，到达过滤器72的入口侧94，经过过滤器元件92，然后经出口端口 98进入罐容积24。清扫循环可以持续一定的时间，即使在所有的液体都已从模块排出以后，从而允许气态流体流过系统，包括流过过滤器72，这样其有助于除去被吸收于过滤器元件92中的液体。
[0081]按所示和所述那样布置的过滤器72在分配和清扫循环期间不承受液体的倒流。因而，由过滤器元件所捕获的颗粒物不会被直接地冲刷回罐容积24内。也就是说，在之前所讨论的实施例中，流经过滤器72的液态流体在分配和清扫循环期间总是同方向的，如图2中箭头所示，从而使得即使在清扫循环期间也提供流体过滤。换个说法，当流体泵42被运行以将液体30从泵出口 86泵出时以及当流体泵42被运行以将液体30从泵入口 84泵出时，液体经所述过滤器元件92从过滤器72的入口侧94流到过滤器的出口侧96。另外，因为在清扫循环期间过滤器72被定位在泵42的出口侧上，则由过滤器元件所捕获的颗粒物和杂质在清扫循环期间不会经泵42被倒吸/向回抽吸，正如如果过滤器72被设置在泵42的入口侧上的话，则在清扫循环期间则将会发生倒吸/向回抽吸。结果，泵42的寿命可以被延长。
[0082]沿着所述低压循环管线54而不是高压设备供给管线14设置所述流体过滤器72可以使得在系统启动期间不必利用泵流来压缩所述过滤器外壳内的空气，还可以允许使用更大的系统过滤器。例如，按所述那样沿着系统的低压部分设置流体过滤器72能允许过滤器部件，诸如过滤器外壳，被设计为具有更大的表面积而同时所受到的作用力或内部负载与被定位在系统高压部分中的较小过滤器部件的相同。
[0083]图5和6示出了图示流体分配模块20的各种部件，展示了至少部分部件在图2中示意性示出的物理布置的一个示例。流体分配模块20的顶视图在图5中示出。在该图中可以看到一些之前描述过的部件，诸如泵组件40和流体泵42以及泵的电机44、分配流体喷射器46、装配法兰48、减压阀64、和过滤器72。模块20的侧视图在图6中示出。除了图5中所示的组件以外，从该图中可看见的组件包括用于连接出口管线52和设备供给管以允许流体从模块20流到系统10的其它组件的连接器104。图6中还示出了循环管线54、清扫管线56、泵入口 84、和泵出口 86，还有例如一种加热器被设置在其中的壳体80。
[0084]在该实施例中，流体泵42被定位在壳体106下方或者至少部分地设置在壳体内的电机44加以操作或驱动，壳体106形成在法兰48中。电机44可以因而被定位在罐容积24的外侧，在法兰48的外侧78上，当模块20被安装在存储罐18内时。电机44可以经由相邻的耦合部件而磁力地联接到流体泵42，在这种情况下一个耦合部件(未示出)被附接到电机44，且另一个耦合部件(图5中的部件108)被附接到流体泵42。耦合部件之一可以包含磁性材料，且另一个可以包含磁体或铁磁体，从而使得耦合部件绕纵向轴线而一致旋转，由此将电机的旋转运动传递给合适的泵部件以导致所述泵运行。
[0085]将会明白的是，图5和6中所描述的物理布置仅仅是本文中所图示和描述的模块20的物理布置，本发明并非意在限于这样一种物理布置。相反，允许模块20及其部件以之前所述的方式发挥作用的其它物理布置可以被使用，因此其它物理布置仍然在本发明的精神和范围内。
[0086]虽然本文中所公开的本发明的方案由之前的优选实施例构成，但是还有很多其它的可能。在本文中并没有涉及到本发明的所有可能的等同方案或分支。应当明白，本文中所用的术语仅仅是描述性的，而不是限制性的，在不脱离本发明精神和范围的前提下可以进行各种变化。
【权利要求】
1.一种流体分配模块,包括: 泵组件，其包括具有泵入口和泵出口的流体泵，泵入口配置为用以接收来自内侧罐容积的液体，且泵出口流体连接到一种模块出口端口；以及 流体连接到泵出口的流体排出喷射器，它可操作以从泵出口排出液体且然后进入罐容积。
2.如权利要求1的流体分配模块，还包括设置在泵出口和流体排出喷射器之间的阀，它能操作以有选择地当一个或多个预定条件满足时允许液态流体从泵出口流到流体排出喷射器。
3.如权利要求2的流体分配模块，还包括电联接到泵组件的控制器，控制器可操作以确定一个或多个条件是否满足，并且然后控制阀的运行。
4.如权利要求2的流体分配模块，其中阀包括压力驱动阀和电子机械阀之一，压力驱动阀配置为当由于一个或多个预定条件满足则所述泵出口处的流体压力达到或或超过打开所述阀所需要的最小流体压力水平时而打开，电子机械阀配置为当一个或多个条件满足时打开。
5.如权利要求2的流体分配模块，还包括配置为用以探测罐容积内预定参数的值的传感器，预定参数对应于预定条件。
6.如权利要求5的流体分配模块，其中阀包括压力驱动阀，泵组件还包括能操作以对所述泵组件的泵进行驱动的电机，且流体分配模块还包括电连接到传感器和电机的控制器，控制器可操作，从而: 获取由传感器所探测到的参数值；` 评估所获取的参数值以确定一个或多个预定条件是否满足；以及通过调节所述电机的速度将泵出口处的流体压力调整到达到或超过打开压力驱动阀所需要的最小流体压力水平的水平，且因而所述泵响应于一个或多个预定条件得到满足的确定。
7.如权利要求5的流体分配模块，其中一个或多个预定条件包括罐容积内的温度低于预定温度阈值，所获取的参数值包括所探测到的罐容积内温度，流体分配模块还包括电连接到传感器的控制器，其中: 传感器包括能操作以探测罐容积内温度的温度传感器；以及 控制器能操作以将所探测到的温度与预定温度阈值进行比较，当罐内温度降到低于预定温度阈值时确定一个或多个预定条件满足。
8.如权利要求5的流体分配模块，其中一个或多个预定条件包括罐容积内的液位超过预定液位阈值，所获取的参数包括罐容积内的液位，且流体分配模块还包括电连接到传感器的控制器，其中: 传感器包括能操作以探测罐容积内液位的液位传感器；以及 控制器能操作以确定罐内是否存在着液位阈值，且然后当罐内至少存在着液位阈值时确定一个或多个预定条件满足。
9.如权利要求1的流体分配模块，其中流体排出喷射器定向为使得它能操作以沿着基本竖直的方向朝罐容积的上部排出液体。
10.如权利要求1的流体分配模块，其中流体排出喷射器是第一流体排出喷射器，且流体分配模块还包括第二流体排出喷射器，第二流体排出喷射器与泵出口流体连接、并可操作以从泵出口排出液体且然后进入罐容积。
11.如权利要求10的流体分配模块，其中第一和第二流体排出喷射器之一定向为使得其能操作以沿第一方向排出液体，而第一和第二流体排出喷射器的另一个则定向为使得其能操作以沿不同于第一方向的第二方向排出液体。
12.—种流体分配模块,包括: 泵组件，其包括具有泵入口和泵出口的流体泵，泵入口配置为用以接收来自内侧罐容积的液体，且泵出口流体连接到一种模块出口端口；以及 具有入口侧、出口侧和过滤器元件的流体过滤器，入口侧流体连接到泵出口，出口侧包含用于从过滤器将液体排出且然后进入罐容积的出口端口，过滤器元件设置在流体过滤器的入口侧与出口侧之间，能从流过所述过滤器元件的液体中除去杂质；以及 流体连接到泵出口的流体排出喷射器，它可操作以从泵出口排出液体且然后进入罐容积。
13.如权利要求12的流体分配模块，其中还包括设置在泵出口和流体过滤器入口侧与流体排出喷射器二者之间的阀，它能操作以有选择地在一个或多个预定条件满足时允许液态流体从泵出口流到流体过滤器与流体排出喷射器。
14.如权利要求13的流体分配模块，还包括电连接到泵组件的控制器，控制器可操作以确定一个或多个条件是否满足，且然后控制阀的运行。
15.如权利要求13的流体分配模块，其中阀包括压力驱动阀和电子机械阀之一，压力驱动阀配置为当由于一个 或多个预定条件满足则所述泵出口处的流体压力达到或超过打开所述阀所需要的最小流体压力水平时而打开，电子机械阀配置为当一个或多个条件满足时打开。
16.如权利要求13的流体分配模块，还包括配置为用以探测罐容积内预定参数的值的传感器，预定参数对应于预定条件。
17.如权利要求16的流体分配模块，其中阀包括压力驱动阀，泵组件还包括能操作以对所述泵组件的泵进行驱动的电机，且流体分配模块还包括电连接到传感器和电机的控制器，控制器可操作，从而: 获取由传感器所探测到的参数值； 评估所获取的参数值以确定一个或多个预定条件是否满足；以及通过诃节所述电机的速度将泵出口处的流体压力调整到达到或超过打开压力驱动阀所需要的最小流体压力水平的水平，且因而所述泵响应于一个或多个预定条件得到满足的确定。
18.如权利要求12的流体分配模块，其中流体排出喷射器定向为使得它能操作以沿着基本竖直的方向朝罐容积的上部排出液体。
19.一种用于选择催化还原(SCR)系统中的流体分配系统，包括: 具有容纳着液体的内侧容积的罐，内侧容积包含顶部和底部；以及 设置在罐内侧容积中的流体分配模块，其中流体分配模块包括: 泵组件，其包括具有泵入口和泵出口的流体泵，泵入口配置为接收来自罐内侧容积的下部的液体，泵出口流体连接到模块出口端口；流体连接到泵出口的流体排出喷射器，它可操作以从泵出口排出液体且然后沿着基本竖直的方向朝着罐内侧容积的顶部进入罐内侧容积；以及 设置在泵出口和流体过滤器入口侧与流体排出喷射器二者之间的阀，它能操作以有选择地在一个或多个预定条件满足时允许液态流体从泵出口流到流体过滤器与流体排出喷射器，阀配置为当一个或多个预定条件满足时打开。
20.如权利要求19的流体分配系统，还包括: 设置在罐内侧容积中并且可操作以探测罐内侧容积内预定参数的值的传感器，预定参数对应于一个或多个预定条件；以及 电连接到传感器的控制器，其中控制器可操作，从而: 获取由传感器所探测到的参数值； 评估所获取的参数值以确定一个或多个预定条件是否满足；以及响应于一一个或多个预定条件是否满足 的决定而控制所述阀的运行。
【文档编号】F01N3/28GK103883378SQ201310669481
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】L·F·克拉里 申请人:Ti集团自动推进系统有限责任公司