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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität gegenüber der vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 62/552,873 , eingereicht am Donnerstag, 31. August 2017, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Filtrationssystemen für Verbrennungsmotoren.
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HINTERGRUND
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Bei Verbrennungsmotoren, wie beispielsweise Dieselmotoren, können Stickoxid-Verbindungen („NOx“-Verbindungen) im Abgas abgegeben werden. Zur Verringerung von NOx-Emissionen kann ein Prozess der selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction, „SCR“) implementiert werden, um die NOx-Verbindungen mithilfe eines Katalysators und eines Reduktionsmittels in neutralere Verbindungen (wie zweiatomigen Stickstoff, Wasser oder Kohlendioxid) umzuwandeln. Der Katalysator kann in einer Katalysatorkammer eines Abgassystems, wie beispielsweise dem eines Fahrzeugs oder einer Energieerzeugungseinheit, eingeschlossen sein. Ein Reduktionsmittel, beispielsweise Ammoniakanhydrid oder Harnstoff, wird üblicherweise vor der Katalysatorkammer in den Abgasstrom eingebracht. Um das Reduktionsmittel für den SCR-Prozess in den Abgasstrom einzubringen, kann ein SCR-System das Reduktionsmittel durch einen vorgelagerten Dosierer, welcher das Reduktionsmittel vor der Katalysatorkammer in ein Abgasrohr der Abgasanlage zerstäubt oder sprüht, dosieren oder anderweitig einbringen. Das SCR-System kann einen oder mehrere Sensoren einschließen, um die Bedingungen innerhalb des Abgassystems zu überwachen.
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KURZDARSTELLUNG
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Hierin beschriebene Implementierungen beziehen sich auf Inline-Filtrationssysteme mit Ventilen, um einen Spülvorgang zu ermöglichen. Eine Implementierung bezieht sich auf eine Inline-Reduktionsmittelfilterbaugruppe, die ein Filtergehäuse, ein Filtermedium und zumindest ein Ventil einschließt. Das Filtergehäuse ist strömungstechnisch mit einem stromaufwärtigen Abschnitt einer Reduktionsmittelleitung und einem stromabwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung gekoppelt. Das Filtermedium ist innerhalb des Gehäuses angeordnet. Das zumindest eine Ventil ist von einer ersten Position zu einer zweiten Position selektiv bewegbar. In der ersten Position lassen das eine oder die mehreren Ventile das Strömen von Fluid entlang eines ersten Fluidströmungswegs von dem stromaufwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung durch das Filtermedium zu dem stromabwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung zu. In der zweiten Position verhindern das eine oder die mehreren Ventile, dass Fluid entlang des ersten Fluidströmungsweges durch das Filtermedium strömt.
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In einigen Implementierungen lassen das eine oder die mehreren in der zweiten Position angeordneten Ventile das Strömen des Fluids entlang eines zweiten Fluidströmungswegs zu, der das Filtermedium umgeht. Das eine oder die mehreren Ventile können konfiguriert sein, um sich in Reaktion auf einen Spülprozess von der ersten Position zu der zweiten Position zu bewegen. Das eine oder die mehreren Ventile können passive Ventile oder bewegliche Ventile sein, die auf ein Signal von einer Steuerung reagieren. Das Filtergehäuse kann stromaufwärts oder stromabwärts von einer Pumpe vorgesehen sein. Das eine oder die mehreren Ventile können Rückschlagventile sein. Das eine oder die mehreren Ventile können zum Ansaugen in die erste Position bewegt werden. Das eine oder die mehreren Ventile können zwei Ventile mit einem ersten Ventil, das an einem Einlassabschnitt des Filtergehäuses angeordnet ist, und einem zweiten Ventil, das an einem Auslassabschnitt des Filtergehäuses angeordnet ist, sein.
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Eine andere Implementierung betrifft ein Reduktionsmittelzufuhrsystem, das eine Reduktionsmittelpumpe, eine Reduktionsmittelleitung in Fluidverbindung mit der Reduktionsmittelpumpe und einen Dosierer, ein Filtergehäuse, ein Filtermedium und ein oder mehrere Ventile aufweisen. Das Filtergehäuse ist strömungstechnisch mit einem stromaufwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung und einem stromabwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung gekoppelt. Das Filtermedium ist innerhalb des Gehäuses angeordnet. Das eine oder die mehreren Ventile sind von einer ersten Position zu einer zweiten Position selektiv bewegbar. In der ersten Position lassen das eine oder die mehreren Ventile das Strömen von Fluid entlang eines ersten Fluidströmungswegs von dem stromaufwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung durch das Filtermedium zu dem stromabwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung zu. In der zweiten Position lassen das eine oder die mehreren Ventile es zu, dass Fluid von dem stromabwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung zu dem stromaufwärtigen Abschnitt der Reduktionsmittelleitung strömt, ohne durch das Filtermedium zu strömen.
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Figurenliste
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Die Details einer oder mehrerer Implementierungen werden in den begleitenden Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden anhand der Beschreibung, der Zeichnungen und der Ansprüche ersichtlich, für die gilt:
- 1 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften selektiven katalytischen Reduktionssystems mit einem beispielhaften Reduktionsmittelzufuhrsystem für ein Abgassystem;
- 2 ist eine schematische Ansicht einer Inline-Filtrationsbaugruppe mit einem oder mehreren Ventilen zum Spülen;
- 3A ist eine schematische Ansicht der Inline-Filtrationsbaugruppe von 2, die die Ventile in einer ersten Position zum Ansaugen des Filters zeigt;
- 3B ist eine schematische Ansicht der Inline-Filtrationsbaugruppe von 2, die die Ventile in einer ersten Position zum Ansaugen des Filters zeigt; und
- 4 ist eine schematische Ansicht einer Inline-Filtrationsbaugruppe mit einem Ventil zum Spülen zu einer Spülleitung.
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Es ist anzumerken, dass es sich bei manchen oder allen der Figuren um schematische Darstellungen zu Zwecken der Veranschaulichung handelt. Die Figuren werden zum Zweck der Veranschaulichung einer oder mehrerer Implementierungen mit dem expliziten Verständnis bereitgestellt, dass sie nicht verwendet werden, um den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu beschränken.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es folgen detailliertere Beschreibungen verschiedener Konzepte im Zusammenhang mit und Implementierungen von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen für Inline-Filtrationssysteme mit Spülventilen. Die verschiedenen, vorstehend vorgestellten und nachstehend ausführlich beschriebenen Konzepte können auf eine von zahlreichen Weisen implementiert werden, da die beschriebenen Konzepte nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Implementierung beschränkt sind. Beispiele für spezielle Implementierungen und Anwendungen werden hauptsächlich zu Zwecken der Veranschaulichung bereitgestellt.
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Übersicht
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In einigen Abgassystemen können Inline-Reduktionsmittelfilter verwendet werden, um Ablagerungen oder andere Verunreinigungen aus einem Reduktionsmittel, das einem Dosierer zugeführt wird, zu filtern. Das Filtern von Ablagerungen und/oder anderen Verunreinigungen kann die Wahrscheinlichkeit des Verstopfens in einer Fluidzufuhr- oder -rückführleitung und/oder des Verstopfens eines Dosierers und/oder einer Pumpe verringern. Für Dieselabgasfluidsysteme („DEF-Systeme“), die Reduktionsmittel aus Fluidleitungen während eines Abschaltungsereignisses spülen, spült der Spülprozess das Reduktionsmittel in den Filter, wodurch die Zeit zum Ansaugen des Reduktionsmittelzufuhrsystems durch Auffüllen des Inline-Reduktionsmittelfilters mit Reduktionsmittel während des nächsten Start- oder Ansaugzyklus erhöht wird. Der Anstieg in der Ansaugzeit und im Reduktionsmittelvolumen kann reduziert und/oder eliminiert werden durch Umgehen des Inline-Reduktionsmittelfilters während des Spülprozesses. Dies ermöglicht ein schnelleres Ansaugen während eines anschließenden Ansaugzyklus und reduziert auch das Volumen des Reduktionsmittels, das von einer Pumpe gepumpt werden soll.
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Überblick über das Nachbehandlungssystem
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1 stellt ein Nachbehandlungssystem 100 mit einem beispielhaften Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 für eine Abgasanlage 190 dar. Das Nachbehandlungssystem 100 schließt einen Partikelfilter, zum Beispiel einen Dieselpartikelfilter („DPF“) 102, das Reduktionsmittelzufuhrsystem 110, eine Zersetzungskammer oder ein Reaktorrohr 104, einen SCR-Katalysator 106 (z. B. eine Katalysatorkammer, die einen Katalysator enthält) und einen Sensor 150 ein.
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Der DPF 102 ist dazu konfiguriert, Feinstaub, beispielsweise Ruß, aus in dem Abgassystem 190 strömendem Abgas zu entfernen. Der DPF 102 schließt einen Einlass ein, durch den das Abgas eintritt, und einen Auslass, durch den das Abgas austritt, nachdem Feinstaub im Wesentlichen aus dem Abgas gefiltert wurde und/oder Feinstaub in Kohlendioxid umgewandelt wurde.
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Die Zersetzungskammer 104 ist dazu konfiguriert, ein Reduktionsmittel (wie Harnstoff, wässrige Ammoniaklösung oder DEF) in Ammoniak umzuwandeln. Die Zersetzungskammer 104 schließt ein Reduktionsmittelzufuhrsystem 110 mit einem Dosierer 112 ein, der dazu konfiguriert ist, das Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. In einigen Implementierungen wird das Reduktionsmittel dem SCR-Katalysator 106 stromaufwärts eingespritzt. Die Reduktionsmitteltröpfchen durchlaufen dann die Prozesse der Verdampfung, Thermolyse und Hydrolyse, um gasförmiges Ammoniak innerhalb des Abgassystems 190 zu bilden. Die Zersetzungskammer 104 schließt einen Einlass in Fluidverbindung mit dem DPF 102, um das Abgas aufzunehmen, das NOx-Emissionen enthält, sowie einen Auslass für das Abgas, NOx-Emissionen, Ammoniak und/oder verbleibendes Reduktionsmittel für die Strömung zum SCR-Katalysator 106 ein.
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Die Zersetzungskammer 104 schließt den an der Zersetzungskammer 104 angebrachten Dosierer 112 ein, so dass der Dosierer 112 das Reduktionsmittel in die Abgase dosieren kann, die in das Abgassystem 190 strömen. Der Dosierer 112 kann einen Isolator 114 einschließen, der zwischen einem Abschnitt des Dosierers 112 und dem Abschnitt des Zersetzungskammer 104, an dem der Dosierer 112 befestigt ist, eingeschoben ist. Der Dosierer 112 ist fluidisch mit einer oder mehreren Reduktionsmittelquellen 116 gekoppelt. In einigen Implementierungen kann eine Pumpe 118 verwendet werden, um das Reduktionsmittel von der Reduktionsmittelquelle 116 für die Zufuhr zu dem Dosierer 112 unter Druck zu setzen. In einigen Implementierungen kann eine Filterbaugruppe 117 zwischen der Reduktionsmittelquelle 116 und dem Dosierer 112 positioniert sein. Die Filterbaugruppe 117 kann der Pumpe 118 stromaufwärtigen gelagert oder stromabwärtigen gelagert sein. In weiteren Implementierungen kann die Filterbaugruppe 117 in der Pumpe 118 integriert sein. In noch weiteren Implementierungen kann die Filterbaugruppe 117 in dem Dosierer 112 und/oder der Reduktionsmittelquelle 118 integriert sein. Die Filterbaugruppe 117 kann ein Filtergehäuse, ein Filtermedium und ein oder mehrere Ventile einschließen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
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Der Dosierer 112 und die Pumpe 118 sind zudem elektrisch oder kommunikativ mit einer Steuerung 120 gekoppelt. In einigen Implementierungen können das eine oder die mehreren Ventile elektrisch oder kommunikativ mit der Steuerung 120 gekoppelt sein. Die Steuerung 120 ist so konfiguriert, dass sie den Dosierer 112 steuert, um Reduktionsmittel in die Zersetzungskammer 104 zu dosieren. Die Steuerung 120 kann auch zum Steuern der Pumpe 118 und/oder des einen oder der mehreren Ventile der Filterbaugruppe 117 konfiguriert sein. Die Steuerung 120 kann einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application-Specific Integrated Circuit, „ASIC“), ein feldprogrammierbares Gate-Array (Field-Programmable Gate Array, „FPGA“) usw. oder Kombinationen davon einschließen. Die Steuerung 120 kann einen Speicher einschließen, der unter anderem eine elektronische, optische, magnetische oder eine andere Datenspeicher- oder Übermittlungsvorrichtung einschließt, die in der Lage ist, einem Prozessor, einer ASIC, einer FPGA usw. Programmanweisungen bereitzustellen. Der Speicher kann einen Speicherchip, einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, „EEPROM“), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read only memory, „EPROM“), einen Flash-Speicher oder einen anderen geeigneten Speicher einschließen, aus dem die Steuerung 120 Anweisungen lesen kann. Die Anweisungen können einen Code aus einer beliebigen geeigneten Programmiersprache einschließen.
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Der SCR-Katalysator 106 ist konfiguriert, zur Verringerung von NOx-Emissionen beizutragen, indem ein NOx-Reduktionsprozess zwischen dem Ammoniak und dem NOx des Abgases in zweiatomigen Stickstoff, Wasser und/oder Kohlendioxid beschleunigt wird. Der SCR-Katalysator 106 schließt einen Einlass in Fluidverbindung mit der Zersetzungskammer 104 ein, woraus Abgas und Reduktionsmittel aufgenommen wird, sowie einen Auslass in Fluidverbindung mit einem Ende des Abgassystems 190.
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Das Abgassystem 190 kann ferner einen Oxidationskatalysator, z. B. einen Dieseloxidationskatalysator („DOC“), in Fluidverbindung mit dem Abgassystem 190 einschließen (z. B. dem SCR-Katalysator 106 stromabwärtigen oder dem DPF 102 stromaufwärtigen), um Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid im Abgas zu oxidieren.
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In einigen Implementierungen kann der DPF 102 der Zersetzungskammer oder dem Reaktorrohr 104 stromabwärtig positioniert sein. Beispielsweise können der DPF 102 und der SCR-Katalysator 106 in einer einzelnen Einheit, wie einem DPF mit SCR-Beschichtung („SDPF“), kombiniert sein. In einigen Implementierungen kann der Dosierer 112 stattdessen einem Turbolader stromabwärts gelegen oder einem Turbolader stromaufwärts angeordnet sein.
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Der Sensor 150 kann mit dem Abgassystem 190 gekoppelt sein, um einen Zustand des Abgases, das durch das Abgassystem 190 strömt, zu erkennen. In einigen Implementierungen kann der Sensor 150 einen innerhalb des Abgassystems 190 angeordneten Teil aufweisen, wie eine Spitze des Sensors 150, die sich in einen Teil des Abgassystems 190 erstreckt. In weiteren Implementierungen kann der Sensor 150 Abgas durch eine andere Leitung empfangen, wie durch ein Probenrohr, das sich von dem Abgassystem 190 erstreckt. Während der Sensor 150 so dargestellt ist, dass er stromabwärts des SCR-Katalysators 106 positioniert ist, versteht es sich, dass der Sensor 150 an jeder anderen Position des Abgassystems 190, einschließlich stromaufwärts des DPF 102, innerhalb des DPF 102, zwischen dem DPF 102 und der Zersetzungskammer 104, innerhalb der Zersetzungskammer 104, zwischen der Zersetzungskammer 104 und dem SCR-Katalysator 106, innerhalb des SCR-Katalysators 106 oder stromabwärts des SCR-Katalysators 106 positioniert sein kann. Zusätzlich können zwei oder mehr Sensoren 150 verwendet werden, um einen Zustand des Abgases zu erkennen, wie beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs Sensoren 150, wobei jeder Sensor 150 an einer der vorher erwähnten Positionen des Abgassystems 190 angeordnet ist.
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Beispiel-Inline-Filterbaugruppe mit Spülventilen
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In einigen Implementierungen kann ein Nachbehandlungssystem eine einem Dosierer stromaufwärts gelegenen Filterbaugruppe zum Filtern von Reduktionsmittel einschließen. In bestimmten Nachbehandlungssystemen können die Dosierer- und/oder Reduktionsmittelleitungen zu und/oder von dem Dosierer gespült werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Reduktionsmittel expandiert und gefriert, wodurch die Reduktionsmittelleitungen verformt werden und/oder platzen oder der Dosierer beschädigt wird. Somit kann das Nachbehandlungssystem in einigen Implementierungen einen Spülprozess oder -zyklus einschließen, um die Dosierer- und/oder Reduktionsmittelleitungen von Reduktionsmittel zu reinigen. Für Systeme mit einer Filterbaugruppe kann dieser Spülprozess dazu führen, dass die Filterbaugruppe und/oder das Filtermedium ebenfalls von Reduktionsmittel gereinigt werden. Das Reinigen des Filtermediums von Reduktionsmittel kann zu erhöhten Ansaugzeiten für das Dosiersystem führen und kann auch die Arbeitsbelastung der Pumpe des Reduktionsmittelsystems erhöhen, was die Lebensdauer der Pumpe verringern kann. Dementsprechend kann es vorteilhaft sein, Reduktionsmittel in dem Filtermedium beizubehalten, um die Ansaugzeit für das Reduktionsmittelsystem zu verringern und die Arbeitsbelastung der Pumpe zu verringern.
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2 zeigt ein Schema einer Implementierung einer Inline-Filterbaugruppe 200, die in einem Nachbehandlungssystem, wie dem Nachbehandlungssystem 100, verwendet werden kann. Die Inline-Filterbaugruppe 200 schließt ein Filtergehäuse 210, ein Filtermedium 220 und ein oder mehrere Ventile 230 ein. Das Filtergehäuse 210 ist mit einem stromaufwärtigen Abschnitt 292 einer Reduktionsmittelleitung und einem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung verbunden und fluidisch gekoppelt. In der gezeigten Implementierung sind das Filtergehäuse 210 und das Filtermedium 220 linear mit der Reduktionsmittelleitung angeordnet. Das Filtergehäuse 210 schließt einen Einlassabschnitt 212, einen Auslassabschnitt 214, und einen Filtermedienabschnitt 216 ein. Der Einlassabschnitt 212 kann einen Kanal, ein Rohr, oder eine andere Komponente zum Bereitstellen von Reduktionsmittel-Fluid von dem stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittelleitung zu dem Filtermedienabschnitt 216 einschließen. In einigen Implementierungen kann der Einlassabschnitt 212 ein Kanister oder ein anderes Gehäuse sein, das den Filtermedienabschnitt 216 umgibt. Der Auslassabschnitt 214 kann einen Kanal, ein Rohr, oder eine andere Komponente zum Bereitstellen von Reduktionsmittel-Fluid aus dem Filtermedienabschnitt 216 zu dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung einschließen. In einigen Implementierungen kann der Auslassabschnitt 214 eine Innenkammer des Filtermediums 220 und/oder des Filtermedienabschnitts 216 sein. Der Filtermedienabschnitt 216 ist ein Hohlraum oder ein anderer Bereich, der dimensioniert ist, um das Filtermedium 220 aufzunehmen, und in den das Filtermedium 220 eingefügt werden kann. In einigen Fällen kann der Filtermedienabschnitt 216 Befestigungsmerkmale (wie Schrauben, Klemmen, Klammern usw.) einschließen, damit das Filtermedium 220 innerhalb des Filtermedienabschnitts 216 befestigt werden kann.
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Die Filterbaugruppe 200 schließt ein oder mehrere Ventile 230 ein, die so positioniert sind, dass sie einen ersten Fluidströmungsweg 300 und einen zweiten Fluidströmungsweg 350 selektiv öffnen und schließen. Wenn das eine oder die mehreren Ventile 230 geöffnet sind, wie in 3A gezeigt, so lässt der erste Fluidströmungsweg 300 es zu, dass Reduktionsmittel von dem stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittelleitung (von der Reduktionsmittelquelle und/oder der Pumpe) durch den Einlassabschnitt 212 des Filtergehäuses 210, durch den Filtermedienabschnitt 216, der das Filtermedium 220 enthält, durch den Auslassabschnitt 214 des Filtergehäuses 210, und aus dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung (und zu dem Dosierer und/oder der Pumpe) strömt. Somit kann, wenn der erste Fluidströmungsweg 300 über das eine oder die mehreren Ventile 230 geöffnet ist, Reduktionsmittel in das Filtergehäuse 210 und das Filtermedium 220 gepumpt werden, um das Filtergehäuse 210 und das Filtermedium 220 mit Reduktionsmittel vorzufüllen, bevor das Reduktionsmittel mit dem Dosierer dosiert wird.
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Wenn das eine oder die mehreren Ventile 230 geschlossen sind, wie in 3B gezeigt, verhindern das eine oder die mehreren Ventile 230, dass das Fluid entlang des ersten Fluidströmungswegs strömt. Vielmehr lassen es das eine oder die mehreren Ventile 230 zu, dass Reduktionsmittel entlang eines zweiten Fluidströmungswegs 350 strömt, um von dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung (von dem Dosierer und/oder der Pumpe) durch einen Filter-Bypassabschnitt 296 der Reduktionsmittelleitung, und heraus zum stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittelleitung (und zu der Pumpe und/oder der Reduktionsmittelquelle) zu strömen, wenn ein Spülprozess erfolgt. In einigen Implementierungen kann der Spülprozess als Reaktion auf einen Diagnosezustand, der durch eine Steuerung bestimmt wird, als Reaktion auf ein Ausschalt-Ereignis oder als Reaktion auf einen vorbestimmten Temperaturschwellenwert (z. B. unter einer Gefriertemperatur für Reduktionsmittel) erfolgen. Wenn der Spülprozess erfolgt, sind das eine oder die mehreren Ventile 230 geschlossen, um die Fluidströmung in das Fluidgehäuse 210 und/oder das Filtermedium 220 zu verhindern. Somit kann, wenn der erste Fluidströmungsweg 300 wieder geöffnet wird über das eine oder die mehreren Ventile 230, Reduktionsmittel in das Filtergehäuse 210 und das Filtermedium 220 ohne Vorfüllen oder mit minimalem Vorfüllen des Filtergehäuses 210 und des Filtermediums 220 mit Reduktionsmittel vor der Dosierung des Reduktionsmittels mit dem Dosierer gepumpt werden.
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Das eine oder die mehreren Ventile 230 können Rückschlagventile oder ein beliebiges Einwegventil sein. Zum Beispiel können das eine oder die mehreren Ventile 230 Klappen- oder Schwenkrückschlagventile, Anschlagrückschlagventile oder andere Ventile sein, um den ersten und den zweiten Fluidströmungsweg 300, 350 selektiv zu schließen und zu öffnen. In einigen Implementierungen können das eine oder die mehreren Ventile 230 passive Ventile (z. B. federbelastet oder elastisch verformbar) sein, die den ersten Fluidströmungsweg 300 von 3A selektiv öffnen, wenn ein Überdruck des Reduktionsmittels von dem stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittelleitung bereitgestellt wird und den ersten Fluidströmungsweg 300 von 3A selektiv schließen, wenn kein Druck oder Überdruck des Reduktionsmittels von dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung bereitgestellt wird.
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In weiteren Implementierungen können das eine oder die mehreren Ventile 230 elektronisch gesteuert werden, wie beispielsweise durch die Steuerung 120 von 1. Die Steuerung kann ein erstes Datensignal an einen Motor (z. B. einen Servomotor), einen Aktuator oder eine andere Komponente zum Bewegen eines entsprechenden Ventils 230 des einen oder der mehreren Ventile 230 von einer ersten Position in eine zweite Position zum Öffnen des ersten Fluidströmungswegs 300 ausgeben. Wenn ein Spülprozess eingeleitet wird, kann die Steuerung ein zweites Datensignal, als Reaktion auf die Daten, die die Einleitung des Spülprozesses anzeigen, an den Motor (z. B. einen Servomotor), Aktuator, oder eine andere Komponente zum Bewegen eines entsprechenden Ventils 230 des einen oder der mehreren Ventile 230 aus der zweiten Position in die erste Position zum Schließen des ersten Fluidströmungswegs 300 und Öffnen des zweiten Fluidströmungswegs 350 ausgeben.
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Der Spülprozess kann das Zuführen von Luft von einer Luftzufuhr zu einem Dosierer und/oder der der Inline-Filterbaugruppe 200 stromaufwärtigen Reduktionsmittelleitung einschließen. In weiteren Implementierungen kann der Spülprozess eine Pumpe zum Pumpen des Reduktionsmittels von der Reduktionsmittelleitung und/oder dem Dosierer in die Reduktionsmittelquelle einschließen.
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4 stellt ein Schema einer anderen Implementierung einer Inline-Filterbaugruppe 400 dar, die in einem Nachbehandlungssystem, wie dem Nachbehandlungssystem 100, verwendet werden kann. Die Inline-Filterbaugruppe 400 schließt das Filtergehäuse 210, ein Filtermedium 220 und ein Ventil 430 ein. Das Filtergehäuse 210, Filtermedium 220 und die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Abschnitte 292, 294 der Reduktionsmittelleitung können gemäß den in Bezug auf 2 beschriebenen konstruiert sein. In der gezeigten Implementierung ist das Ventil 430 zum selektiven Öffnen und Schließen einer Spülleitung 498 positioniert, um zu ermöglichen, dass Fluid aus dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung zu der Spülleitung 498 strömen kann. Somit strömt in der gezeigten Implementierung, wenn das Ventil 430 selektiv geöffnet ist, Reduktionsmittel entlang eines ersten Fluidströmungswegs von dem stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittellinie (von der Reduktionsmittelquelle und/oder der Pumpe) durch den Einlassabschnitt 212 des Filtergehäuses 210, durch den Filtermedienabschnitt 216, der das Filtermedium 220 enthält, durch den Auslassabschnitt 214 des Filtergehäuses 210 heraus zu dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung (und der Pumpe und/oder dem Dosierer). Wenn das Ventil 430 selektiv geschlossen ist, verhindert das Ventil 430, dass das Fluid entlang des ersten Fluidströmungswegs strömt; stattdessen ermöglicht das Ventil 430, dass Reduktionsmittel entlang eines zweiten Fluidströmungswegs von dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung (von dem Dosierer und/oder der Pumpe) heraus zu der Spülleitung 298 (und zu der Pumpe und/oder der Reduktionsmittelquelle) strömt, wenn ein Spülprozess eintritt.
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Das Ventil 430 kann ein Rückschlagventil oder ein beliebiges Einwegventil sein. Zum Beispiel kann das Ventil 430 kann eine Klappen- oder Schwenkrückschlagventil, Anschlagrückschlagventil oder ein anderes Ventil zum selektiven Öffnen und Schließen des ersten Fluidströmungswegs und des zweiten Fluidströmungswegs sein. In einigen Implementierungen kann das Ventil 430 ein passives Ventil sein, das den ersten Fluidströmungsweg selektiv öffnet, wenn ein Überdruck an Reduktionsmittel von dem stromaufwärtigen Abschnitt 292 der Reduktionsmittelleitung an den Auslassabschnitt 214 des Filtergehäuses 210 bereitgestellt wird, und den ersten Fluidströmungsweg selektiv schließt, wenn kein Druck oder Überdruck an Reduktionsmittel von dem stromabwärtigen Abschnitt 294 der Reduktionsmittelleitung bereitgestellt wird.
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In weiteren Implementierungen kann das Ventil 430 elektronisch gesteuert werden, wie beispielsweise durch die Steuerung 120 von 1. Die Steuerung kann ein erstes Datensignal an einen Motor (z. B. einen Servomotor), einen Aktuator oder eine andere Komponente zum Bewegen des Ventils 430 von einer ersten Position in eine zweite Position zum Öffnen des ersten Fluidströmungswegs ausgeben. Wenn ein Spülprozess eingeleitet wird, kann die Steuerung ein zweites Datensignal, als Reaktion auf die Daten, die die Einleitung des Spülprozesses anzeigen, an den Motor (z. B. einen Servomotor), Aktuator, oder eine andere Komponente zum Bewegen des Ventils 430 aus der zweiten Position in die erste Position zum Schließen des ersten Fluidströmungswegs und Öffnen des zweiten Fluidströmungswegs durch die Spülleitung 498 ausgeben.
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Der Begriff „Steuerung“ schließt alle Arten von Einrichtungen, Vorrichtungen und Maschinen zum Verarbeiten von Daten ein, in beispielhafter Weise einen programmierbaren Prozessor, einen Computer, ein System auf einem Chip (system on a chip) oder mehrere davon, einen Abschnitt eines programmierten Prozessors oder Kombinationen des Vorhergehenden einschließend. Die Vorrichtung kann einen zweckgebundenen Logikschaltkreis (z. B. einen FPGA oder eine ASIC) einschließen. Die Vorrichtung kann zudem, zusätzlich zur Hardware, einen Code einschließen, der eine Ausführungsumgebung für das betreffende Computerprogramm erzeugt, z. B. ein Code, der eine Prozessorfirmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankverwaltungssystem, ein Betriebssystem, eine plattformübergreifende Laufzeitumgebung, eine virtuelle Maschine oder eine Kombination aus einem oder mehreren davon darstellt. Die Vorrichtung und die Ausführungsumgebung können verschiedene unterschiedliche Rechenmodellinfrastrukturen verwirklichen, wie Verteiltes Rechnen und Gitterrecheninfrastrukturen.
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Ein Computerprogramm (auch als Programm, Skript oder Code bekannt) kann in jeder Form von Programmiersprache geschrieben sein, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, deklarativer oder prozeduraler Sprachen, und es kann in jeder Form eingesetzt werden, beispielsweise als eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Subroutine, Objekt oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Rechenumgebung geeignet ist. Ein Computerprogramm kann, muss jedoch nicht, einer Datei in einem Dateisystem entsprechen. Ein Programm kann in einem Abschnitt einer Datei, der weitere Programme oder Daten enthält (z. B. ein oder mehrere in einem Auszeichnungssprachendokument gespeicherte Skripte) in einer einzelnen dedizierten Datei für das fragliche Programm oder in mehreren koordinierten Dateien (z. B. Dateien, in denen ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Teile von Codes gespeichert sind) gespeichert sein.
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Obwohl diese Patentschrift viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs dessen ausgelegt werden, was beansprucht sein kann, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die spezifisch für bestimmte Implementierungen sind. Bestimmte, in dieser Patentschrift im Kontext separater Implementierungen beschriebene Merkmale können auch in Kombination in einer einzigen Implementierung umgesetzt werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene, im Kontext einer einzigen Implementierung beschriebene Merkmale auch in mehreren Implementierungen separat oder in einer beliebigen, geeigneten Unterkombination umgesetzt werden. Obwohl Merkmale vorstehend so beschrieben sein können, dass sie in bestimmten Kombinationen wirksam sind, und auch anfänglich als solche beansprucht sein können, können zudem ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in manchen Fällen aus der Kombination ausgesondert werden, und die beanspruchte Kombination sich auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination beziehen.
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In ähnlicher Weise gilt, dass Vorgänge in den Zeichnungen zwar in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt sind, dies jedoch nicht so auszulegen ist, dass diese Vorgänge in der bestimmten Reihenfolge oder in sequenzieller Reihenfolge durchgeführt werden müssen, oder dass alle veranschaulichten Vorgänge durchgeführt werden, um wünschenswerte Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen kann die Trennung von verschiedenen Systemkomponenten in den vorstehend beschriebenen Implementierungen nicht als eine Erfordernis solcher Trennung in allen Implementierungen verstanden werden, und es sollte klar sein, dass die beschriebenen Komponenten und Systeme allgemein in einem einzigen Produkt integriert oder in mehreren auf greifbaren Medien verkörperten Produkten verpackt sein können.
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Wie hierin verwendet, sollen der Begriff „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine weitreichende Bedeutung haben im Einklang mit der gebräuchlichen und akzeptierten Verwendung durch den Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich der Gegenstand dieser Offenbarung bezieht. Es ist für den Fachmann, der diese Offenbarung liest, offensichtlich, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale zulassen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die bereitgestellten, genauen numerischen Bereiche einzuschränken. Demgemäß sollen diese Begriffe so ausgelegt werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen und beanspruchten Gegenstand als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt, liegend betrachtet werden. Zusätzlich wird festgestellt, dass Einschränkungen der Ansprüche für den Fall, dass der Begriff „Mittel“ darin nicht verwendet wird, nicht als „Mittel plus Funktion“-Einschränkungen unter den Patentgesetzen der USA darstellend zu interpretieren sind.
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Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, bedeuten das direkte oder indirekte Verbinden zweier Komponenten miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. abnehmbar oder lösbar) geschehen. Dieses Verbinden kann dadurch erreicht werden, dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten miteinander integral als ein einziger einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dass die zwei Komponenten oder die zwei Komponenten und beliebige weitere Zwischenkomponenten aneinander befestigt sind.
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Die Begriffe „fluidisch gekoppelt“ oder „in Fluidverbindung“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, bedeuten, dass die zwei Komponenten oder Objekte einen zwischen den zwei Komponenten oder Objekten ausgebildeten Pfad aufweisen, in dem eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Luft, gasförmiges Reduktionsmittel, gasförmiges Ammoniak usw. entweder mit oder ohne dazwischen geschaltete Komponenten oder Objekte strömen kann. Beispiele für Fluidkopplungen oder Konfigurationen zum Ermöglichen einer Fluidverbindung können Rohre, Kanäle oder jegliche anderen geeigneten Komponenten zum Ermöglichen des Strömens eines Fluids von einer Komponente zur anderen einschließen.
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Es ist wichtig, zu beachten, dass Konstruktion und Anordnung des in den vielfältigen beispielhaften Implementierungen gezeigten Systems lediglich veranschaulichender und nicht einschränkender Art sind. Es wird gewünscht, dass sämtliche Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Geistes und/oder Schutzumfangs der beschriebenen Implementierungen fallen, geschützt sind. Es versteht sich, dass manche Merkmale nicht notwendig sind und Implementierungen, denen die verschiedenen Merkmale fehlen, als innerhalb des Umfangs der Anmeldung liegend betrachtet werden, wobei der Umfang durch die folgenden Ansprüche definiert wird. Beim Lesen der Ansprüche ist davon auszugehen, dass bei der Verwendung von Worten wie „ein“, „eine“, „mindestens ein/eine“ oder „mindestens ein Abschnitt“ keine Absicht zur Einschränkung des Anspruchs auf nur einen Gegenstand besteht, soweit in dem Anspruch nichts Anderslautendes spezifisch angegeben ist. Wenn die Begriffe „mindestens ein Abschnitt“ und/oder „ein Abschnitt“ verwendet werden, kann der Gegenstand einen Abschnitt und/oder den gesamten Gegenstand einschließen, sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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