JP6567172B2 - 流体の貫流過程を測定するためのフラッシング可能な装置 - Google Patents

Description

本発明は、入口と、出口と、駆動ユニットを介して駆動可能な容積式流量計であって、該容積式流量計の押退け室が供給通路を介して入口に流体接続されていて、かつ排出通路を介して出口に流体接続されている、容積式流量計と、該容積式流量計を迂回することができる迂回管路と、該迂回管路内に配置された圧力差検出器と、駆動可能な容積式流量計を、圧力差検出器に生じている圧力差に関連して調整することができる、評価兼制御ユニットと、を備えた、流体の貫流過程を測定するための装置に関する。

このような装置は、何年も前から公知であり、例えば内燃機関における噴射量測定のために使用される。

貫流測定のためのこのような装置の本来のバージョンは、独国特許出願公告第１７９８０８０号明細書（DE-AS 1798080）に記載されている。この電子制御された貫流測定器は、入口および出口を備えた主管路を有しており、この主管路内には、歯車ポンプとして形成された回転式の容積式流量計が配置されている。主管路に対して並列に、迂回管路が延びており、この迂回管路を介して、回転式の容積式流量計は迂回可能であり、かつ迂回管路には、圧力差検出器として働くピストンが、測定室内に配置されている。貫流量を確定するために、測定室内におけるピストンの変位が、光学式センサを用いて測定される。歯車ポンプの回転数は、この信号に基づいて、評価兼制御ユニットを介して連続的に補正され、つまりピストンは可能な限り常に、その出発位置に戻され、これによって迂回管路内には単に僅かな流れだけが発生するようになっている。エンコーダを介して測定された、歯車ポンプの回転数またはピッチ回転数と、１回転時における歯車ポンプの公知の圧送容積とから、予め設定された時間インターバル内における貫流量が計算される。

このように構成された貫流量測定器は、独国特許発明第１０３３１２２８号明細書（DE 10331228 B3）においても開示されている。正確な噴射量変化を確定するために、歯車ポンプはそれぞれの噴射の開始前にその都度、一定の回転数に調節され、これによって次いでピストンの運動が測定され、かつこの変位が噴射変化を確定するために使用される。測定室内には追加的に、圧力センサおよび温度センサが配置されており、この圧力センサおよび温度センサの測定値が、噴射量変化を計算および修正するために同様に計算ユニットに供給される。

測定精度を高めるためには、特に機器の始動時に、測定過程時に空気の可縮性に基づいて明らかな測定誤差を引き起こす気泡を機器から除去することが必要である。

相応に国際公開第２０１４／１１８０４５号（WO 2014/118045 A1）において提案された貫流測定器では、圧力差検出器の測定室を画定するハウジングに、バイパス通路が形成されており、このバイパス通路を介してピストン前側は、ピストンが測定室の排出側の端部における軸方向のストッパに接触した場合に、ピストン背側に接続される。このようにして、気泡はピストンの排出側の面に達することができるので、容積式流量計による圧送時に空気は出口の方向に搬送される。このバイパス通路内には、追加的にフラップ式逆止弁が配置されており、このフラップ式逆止弁は、排出側から供給側への、つまり逆方向における流れを阻止し、これによって、始動時においてフラッシングの実施後にピストンを簡単に再びその中心位置に戻し移動させることができる。

しかしながら、存在する気泡はこの処置によって完全には貫流測定器から排出され得ず、貫流測定器の様々なデッドスペースにおいて集まり、そしていつかそこから解離し、このことは結果として測定エラーを引き起こすということが判明している。特に、高圧で作動し、かつ間に配置された磁気クラッチを備えた電動機を介して駆動される容積式流量計を有する測定機では、磁気クラッチにおける気泡によって問題が生じる。

ゆえに本発明の課題は、気泡を始動時に可能な限り完全に機器から除去することによって、測定結果を改善する、流体の貫流過程を測定するための装置を提供することである。そのために、可能な限り追加的な部材を使用するまたは接続する必要がないことが、望ましい。相応のフラッシングが、外部からの追加的なフラッシング管路の接続なしに行われることが望ましい。さらに、例えば歯車式流量計の歯車がロックした場合に、液体の非常時排出が可能であることが望ましい。

この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた、流体の貫流過程を測定するための装置によって解決される。

供給通路および排出通路が、流体の流れ方向において上昇するように形成されていることによって、通路内または容積式流量計内に存在する空気は、確実に排出される。そこにおいて空気が集まるデッドスペースは、回避される。その代わりに空気は、供給通路から自動的に搬送室（Foerderkammer）内に上昇し、測定流体と共に出口開口に向かって搬送され、かつ新たにその比較的小さな密度によって排出通路に沿って出口に向かって上昇する。相応に、始動時に、測定結果を劣化させる気泡が確実に除去される。

測定結果をさらに改善するために、圧力差検出器にバイパス通路が形成されており、該バイパス通路は、圧力差検出器の測定室の内部からフラッシング管路内に延びていて、該フラッシング管路は、駆動ユニットのロータ室において開口している。このような構成によって、ピストン前側に存在する空気を、バイパス通路およびフラッシング管路を介して、駆動ユニットのロータ室の方向に排出することができる。

この構成に対して補足的に、好ましくは、ロータ室には、測地学的に下側（重力方向で見て下側）の領域に流入開口が形成されていて、該流入開口にフラッシング管路が接続しており、かつ測地学的に上側（重力方向で見て上側）の領域に流出開口が形成されていて、該流出開口は、出口に流体接続されている。このように構成されていると、フラッシング過程時に、測定室またはロータ室内に存在する全空気が、完全に出口へと搬送され、かつ相応に完全に装置から除去される。

上に述べた構成にさらに続く実施形態では、測定室の内部に、ピストンが軸方向移動可能に配置されていて、該ピストンを介して、測定室からバイパス通路に通じるバイパス開口が、閉鎖可能または開放可能であり、このときバイパス開口は、ピストンが下流側において、ピストン動作を軸方向において制限するストッパに接触している場合に、ピストンによって開放されていて、ひいては測定室に通じる供給開口とバイパス通路との間における流体接続部が生ぜしめられている。このように構成されていると、容積式流量計の停止時に、フラッシングのための液体が系内に導入され、これによってピストンは、バイパス開口が開放され、かつ測定室内に存在する空気がロータ室の方向に排出されるように大きく移動する。

さらに続く好適な実施形態では、測定室は、中空シリンダによって画定されており、該中空シリンダを半径方向において画定する周面の、中空シリンダの互いに反対側に位置している軸方向端部に、供給開口および排出開口が形成されており、供給開口および排出開口は、圧力差検出器の互いに反対側の端部において、迂回管路に開口しており、このとき周面にバイパス開口が形成されていて、バイパス通路内に逆止弁が配置されている。相応に、ピストンの運動によってバイパス開口は開放される。逆止弁は、逆方向における流体および空気の流れを阻止するので、これによって空気はバイパス通路を介して常にロータ室の方向にしか流れることができない。多くの場合フラップとして形成された逆止弁の課題は、フラッシング過程後におけるピストンの、その終端位置からの解離を容易にすることである。

このとき好ましくは、フラッシング管路は、バイパス通路から、内部に圧力差検出器が配置されているピストンハウジングと、内部に容積式流量計が配置されている流量計ハウジングとを通って、ロータ室の流入開口に延びている。このように構成されていると、空気抜きのために、追加的な管路を設けることまたは取り付けることが不要になる。

流量計ハウジングにおける管路部分を特に簡単に製造できる実施形態では、押退け室はブシュ内に形成されていて、該ブシュは、流量計ハウジングの収容開口内に配置されており、このとき流量計ハウジングを貫いて延びているフラッシング管路部分が、ブシュにおける孔によって形成されている。

好ましくは、フラッシング管路は、逆止弁の下流側においてバイパス通路から分岐しており、これによってフラッシング管路からの空気の逆流もまた阻止される。

補足的に、フラッシング管路は、流出開口から、流量計ハウジングおよびピストンハウジングを貫いて出口に延びており、このように構成されていると、これらの管路部分もまた、特別な管路として設ける必要はなく、ハウジング部分の組立て時に追加的な取付けステップなしに、流体接続部が生ぜしめられる。

好ましくは、バイパス開口は、装置の第１の運転位置において、測定室の測地学的に最高位の（重力方向で見て最も高い）位置に形成されており、これによって、気泡がバイパス開口に達しかつ排出され得ることが保証される。

好適な実施形態では、第１のバイパス通路は、もっぱらロータ室を介して、測定室の排出開口に流体接続されている。このように構成されていると、フラッシング管路の貫流が、存在する圧力状態とは無関係に保証され、しかもバイパス通路の機能、つまり流体流の可能な排出が、例えば容積式流量計のロック時においても維持される。

特に簡単なシールおよび組立てを可能にする実施形態では、ロータ室は、半径方向においてキャンによって画定されており、このキャンは、例えばねじを介して流量計ハウジングに固定することができる。

この構成に続く好適な実施形態では、キャンは、内部に位置しているロータを、キャンドモータの、外部に位置しているステータから隔てている。このような構成では、追加的なクラッチは、もはや不要になる。その代わりに、押退け歯車の直接的な駆動を、キャンドモータを介して実施することができ、これによって、組立ておよび追加的な部材によって発生するコストが、大幅に減じられる。

本発明の、これとは択一的な実施形態では、キャンは、内部に位置しているロータを、磁気クラッチの、外部に位置している磁気ロータから隔てている。この構成では、流体との接触部を有しておらず、ひいては簡単に交換可能な標準仕様の電動機を、駆動のために使用することができる。

好ましくは、測定室に、入口および出口に向いている第２のバイパス開口が形成されており、該第２のバイパス開口は、第２のバイパス通路に開口していて、該第２のバイパス通路は、排出側において測定室に開口している。このバイパス通路によって、入口および出口が上方に向けられている第２の取付け位置における測定室の空気抜きが保証される。

そのために、測定室の排出側には、バイパス排出通路が形成されており、該バイパス排出通路は、測定室から排出通路内に延びており、これによってフラッシング時に搬送される空気または容積式流量計のロック時に存在する液体を、出口に搬出することができる。

好ましくは、第２のバイパス開口は、第１のバイパス開口よりも小さい。このように構成されていると、追加的にロータ室の貫流が行われることが保証され、これによってロータ室を第２の取付け位置においても確実に空気抜きすることができる。

追加的に、好ましくは、第１のバイパス通路から非常時管路が分岐しており、該非常時管路は、直接または迂回管路の排出部を介して、排出通路に開口している。非常時管路は、例えば容積式流量計の歯車の引っ掛かりによる急激な高い圧力上昇時に、液体を追加的に排出させるために働き、装置における損傷を阻止する。

好ましくは、非常時管路には、圧力制限弁が配置されており、このように構成されていると、この非常時管路は、確定された極めて高い圧力が機器内に存在している場合にだけ、開放する。

この非常時管路は、好ましくはフラッシング管路の下流側において第１のバイパス通路から分岐しており、このように構成されていると、比較的低い圧力では、非常時管路に、機器から液体が供給されない。

したがって、２つの取付け位置における始動時の迅速かつ完全な空気抜きを保証する、流体の貫流過程を測定するための装置が、提供される。このときロータ室を含めて、装置の貫流されるすべての部分が空気抜きされる。追加的に、急な圧力ピーク時における機器の損傷が確実に回避される。相応にこの装置によって、全耐用寿命にわたって極めて正確な測定結果を得ることができ、その結果長い時間にわたって、時間分解された貫流過程を高い精度で測定することができる。このとき装置は、簡単に製造可能および組立て可能であるので、追加的な機能にもかかわらず、有意の追加コストは掛からない。

次に、本発明に係る、流体の貫流過程を測定するための装置を、図面に示された実施形態を参照しながら説明する。なお本発明は、図示の実施形態に制限されるものではない。

本発明に係る装置の外観を示す斜視図である。 図１に示された本発明に係る装置のピストンハウジングを断面しかつ内部に形成された通路を破線で示す斜視図である。 図２に示されたピストンハウジングの、出口の領域を断面して示す図である。 圧力差検出器の測定室を部分的に断面して流量計ハウジングの外観と共に示す図である。 測定室の外観を示す斜視図である。 流量計ハウジングを、ブシュおよび歯車がまだ取り付けられていない状態において示す斜視図である。 流量計ハウジングに結合可能な駆動ユニットのキャンを示す図である。 流量計ハウジングに固定された駆動ユニットを断面して示す図である。

図１には、時間分解された、つまり時間的に変化する貫流過程若しくは貫流量を測定するための本発明に係る装置の外観が示されている。本発明に係る装置は、ハウジング１０を有していて、このハウジング１０は２部分から製造されており、このとき流量計ハウジング１２として働く第１のハウジング部分内には、容積式流量計１４が配置されており、かつピストンハウジング１６として働く第２のハウジング部分内には、圧力差検出器１８が配置されている。追加的にピストンハウジング１６には、入口２０および出口２２が形成されている。容積式流量計１４の駆動ユニット２４および評価兼制御ユニット２６が、フード２８の内部に配置されており、このフード２８は、ピストンハウジング１６と同様に流量計ハウジング１２に固定されている。

図２には、ピストンハウジング１６が示されている。入口２０を介して燃料が供給通路３０内に流入し、この供給通路３０は、ピストンハウジング１６を貫いて、該ピストンハウジング１６の端面側を画定する壁３２まで延びている。この壁３２には、複数の別の通路がフライス加工されている。供給通路３０は、まず容積式流量計１４の第１の入口開口３４に開口し、この第１の入口開口３４は、腎臓形に形成されていて、容積式流量計１４の、図４および図６において認識することができる押退け室３６に通じている。さらに壁３２には、押退け室３６からの同様に腎臓形の出口開口３８が形成されており、この出口開口３８は、排出通路４０に通じており、この排出通路４０は、ピストンハウジング１６を貫いて延びていて、出口２２において開口している。追加的に供給通路３０の端部からは、迂回管路４２の、供給部４１として働く第１部分が延びており、この第１部分は、圧力差検出器１８の測定室４４に通じている。迂回管路４２の、排出部４５として働く第２部分は、測定室４４内に移動可能に配置されたピストン４６の、迂回管路４２の第１部分との比較において反対側から、測定室４４を起点として延びていて、かつ排出通路４０において開口している。ピストン４６は、測定流体と同じ比重を有しており、かつ測定室４４のように円筒形に成形されている。したがって測定室４４は、ピストン４６の外径にほぼ相当する内径を有している。図３においてピストン４６は、単に測定室４４との差異を良好にするために、より小さく示されている。

追加的に、端面側の壁３２には軸方向溝４８が形成されており、この軸方向溝４８は、ピストンハウジング１６内に形成された複数の通路を取り囲んでいて、かつ図示されていないシール部材を収容するために働き、このシール部材は、組立て後に流量計ハウジング１２に接触しているので、これによって両方のハウジング部分１２，１６の密な結合部が形成される。

図４および図６には、流量計ハウジング１２が、接触面５０の側から見た図で示されており、この接触面５０で流量計ハウジング１２は、ピストンハウジング１６の、押退け室３６を端面側において画定する壁３２に接触している。流量計ハウジング１２内には、収容開口５２が形成されており、この収容開口５２内に、容積式流量計１４の駆動ユニット２４の駆動軸５４が進入する。この収容開口５２内にはブシュ５６が挿入され、このブシュ５６は、押退け室３６を半径方向において画定していて、かつ相応に、容積式流量計１４の、駆動可能な押退け歯車５８として働く内歯車と、内歯列を備えた半径方向外側の外歯車６０とを収容している。ほぼポット形に形成されたブシュ５６は、相応に、背側において押退け室３６を画定するその背壁６２に、開口６４を有しており、この開口６４を通って駆動軸５４は、押退け室３６内に進入する。

ブシュ５６の、半径方向において画定する外壁６６において、外周部には２つの溝６８が形成されていて、かつ背壁６２には、これらの溝６８に接続された孔が形成されており、これらの孔を介して、供給通路３０もしくは排出通路４０は、容積式流量計１４の、第２の腎臓形の入口開口７０もしくは第２の腎臓形の出口開口７２に接続されており、これによって容積式流量計１４には、両方の端面から測定流体が供給される。

貫流過程を測定する装置の運転中に、いまや、測定流体として働く燃料が、高圧ポンプと１つまたは複数の噴射弁とを介して、入口２０に達し、さらに両方の入口開口３４，７０に通じる供給通路３０を介して押退け室３６内に流入し、これによって押退け室３６は端面側からも背面側からも満たされる。駆動される押退け歯車５８の回転による搬送後に、燃料は再び両方の出口開口３８，７２を介して押退け室３６から流出し、かつ排出通路４０を介して出口２２に戻り流れる。

容積式流量計１４を用いた燃料の搬送および入口２０内への燃料の噴射によって、ならびにピストン４６の前側への入口２０の流体接続および迂回管路４２を介したピストン４６の背側への出口２２の流体接続によって、ピストン４６の前側と背側との間における圧力差を発生させることができ、この圧力差によって、ピストン４６はその休止位置から変位する。相応に、ピストン４６の変位は、存在する圧力差の尺度である。したがって測定室４４には距離センサが配置されており、この距離センサは、ピストン４６に作用結合されていて、かつ距離センサにおいては、ピストン４６の変位によって、この変位の大きさに関連した電圧が生ぜしめられる。測定室４４に固定されたこの距離センサは、特に磁気抵抗式センサであり、このセンサを介して、磁石の、このセンサに作用する磁界強度が、電圧に変換される。距離センサとしては、光センサを使用することも可能である。

距離センサは、評価兼制御ユニット２６に接続されており、この評価兼制御ユニット２６は、この距離センサの値を検出して、相応の制御信号を駆動ユニット２４に伝達し、この駆動ユニット２４は、可能な限り、ピストン４６が常に確定された出発位置にあるように駆動制御される。つまり回転式の容積式流量計１４は、この容積式流量計１４が、噴射された流体に基づいてピストン４６において発生する圧力差を、搬送によって常にほぼ均衡させるように駆動される。測定室４４内には、さらに圧力センサおよび温度センサが配置されており、この圧力センサおよび温度センサは、この領域において発生する圧力および温度を連続的に測定し、かつさらに評価兼制御ユニット２６に供給し、これによって密度の変化を計算時に考慮することができる。

測定の順序は、次のように行われる。すなわちこの場合、評価兼制御ユニット２６において算出すべき全貫流量の計算時に、ピストン４６の移動もしくは位置およびこれによって押し退けられる測定室４４内における容積によって生じる、迂回管路４２内における貫流量と、容積式流量計１４の実際の貫流量とが、決定された時間インターバルにおいて考慮され、かつ両方の貫流量が、総貫流量を算出するために、互いに加算される。

ピストン４６における貫流量の算出は、例えば次のように行われる。すなわちこの場合、距離センサに接続されている評価兼制御ユニット２６において、ピストン４６の変位が微分され、次いでピストン４６の底面積と乗算され、これによって、この時間インターバルにおける迂回管路４２における容積流が得られる。

容積式流量計１４を通る貫流量は、算出された制御データから確定することができ、または回転数によって計算することができ、後者の場合、回転数は直接、例えば容積式流量計１４または駆動ユニット２４において、例えば光学式のエンコーダまたは磁気抵抗式センサを介して測定される。

本発明によれば、供給通路３０および排出通路４０は、特に図２および図３において認識できるように、斜めに形成されており、これによって、測定流体の流れ方向において、２つの取付け位置のための勾配が存在している。このとき第１の可能な取付け位置もしくは運転位置は、それぞれ、図面に示された位置に相当しており、これに対して第２の運転位置においては、入口２０および出口２２は上方に向いている。この斜めの構成によって、燃料内における気泡は、常に入口から押退け室３６に、かつこの押退け室３６から出口２２に向かって搬送され、かつデッドスペースにおいて停滞することおよび集まることができなくなる。それというのは、アクティブな搬送作用が存在しない場合でも、空気はその比較的小さな密度に基づいて燃料内において上昇するからである。このことは特に装置の始動時において、つまり、さもないと測定値を誤らせる空気を、装置のすべてのアセンブリおよび管路から確実に除去するために、装置のフラッシングが行われねばならない、装置の始動時において好適である。

そのために追加的に、特に図５において認識できるような、測定室４４の特別な構成が選択される。測定室４４を形成する中空シリンダ７４は、孔およびフライス加工部を、その半径方向において画定する周面７６に、もしくは該周面７６内に有しており、これらの孔およびフライス加工部は、通路として働き、このときフライス加工部は、通路を形成するために、周囲に位置するピストンハウジング１６によって閉鎖される。中空シリンダ７４の、互いに反対側に位置する軸方向端部には、開口が形成されており、これらの開口のうちの１つの開口は供給開口７８として働き、かつ軸方向において反対側に位置する開口は、排出開口８０として働き、このとき供給開口７８は、迂回管路４２の供給部４１に接続されていて、排出開口８０は、迂回管路４２の排出部４５に接続されている。上側において、測定室４４の、半径方向において画定する周面７６には、第１のバイパス開口８２が形成されており、この第１のバイパス開口８２は、中空シリンダ７４の排出側端部において、ピストンの運動を軸方向において制限するストッパ８４に対して、軸方向間隔を有しており、この軸方向間隔は、ピストン４６の軸方向長さにほぼ相当しているので、このバイパス開口８２は、図４に示されているようにピストン４６がストッパ８４に接触している場合に、開放される。バイパス開口８２は、軸方向に延びるバイパス通路８６に通じていて、バイパス開口８２に配置された逆止弁８８を介して閉鎖可能であり、この逆止弁８８を介して、測定流体がもっぱら測定室４４からバイパス通路８６内に流入することができるが、しかしながら逆方向において流れることができないことが保証される。バイパス通路８６からは、フラッシング管路（Spuelleitung）９０が分岐しており、このフラッシング管路９０は、図２において認識できるように、測定室４４からまずピストンハウジング１６を貫いて延びている。フラッシング管路９０は、図４に示されているように、流量計ハウジング１２内において、軸方向の貫通孔９２の形態でブシュ５６内において続いている。貫通孔９２は、流量計ハウジング１２の背壁６２における溝９４において開口している。この背壁６２には開口６４が形成されており、この開口６４には、駆動ユニット２４が当て付けられる。図６において認識できるように、開口６４を半径方向において画定する壁９８には、凹部１００が形成されており、この凹部１００は、溝９４を軸方向において延長している。半径方向において画定する壁９８には、半径方向内側に、駆動ユニット２４の、図７に示されたキャン（Spalttopf）１０４のカラー１０２が接触しており、このカラー１０２には、下側領域に、流入開口１０６が孔の形態で形成されており、この流入開口１０６は、キャン１０４の内部に形成されたロータ室１０８に通じており、このときこの流入開口１０６は、凹部１００に直接隣接して形成されているので、これによってフラッシング管路９０は、ロータ室１０８の下側領域に通じている。

ロータ室１０８内には、キャンドモータ（Spalttopfmotor）１１１として形成された電動機の、永久磁石を保持するロータ１１０が配置されており、このロータ１１０は、駆動軸５４に固定されていて、公知のように、キャン１０４の半径方向外側に配置されたステータ１１２であって、ロータ１１０を取り囲むステータ１１２に対応し、かつステータ１１２への給電に相応して駆動される。このときキャン１０４は、ロータ室１０８を、シール作用をもって外方に向かってステータ１１２の方向において隔てている。相応に、駆動軸５４を支持する両方の軸受１１４もまた、キャン１０４のカラー１０２の内部に配置されている、もしくは軸方向で互いに反対側に位置する側においてキャン１０４の軸受収容部１１６内に配置されている。開口６４内に進入するカラー１０２に直接隣接して半径方向に延びているフランジプレート１１８を介して、キャン１０４と、このキャン１０４と共に、キャンドモータ１１１として形成された電動機とは、流量計ハウジング１２に固定される。

キャン１０４のカラー１０２の上側には、ロータ室１０８から半径方向外側に向かって通じる流出開口１２０が形成されており、この流出開口１２０は、さらに、流量計ハウジング１２の、開口６４を半径方向において画定する壁９８における別の凹部１２２に開口している。部分的に開口６４を取り囲んで延びている溝１２４が、この凹部１２２を、ブシュ５６における軸方向孔１２６の前にまで延長しており、この軸方向孔１２６は、ブシュ５６の溝６８において開口しており、この溝６８は排出通路４０に流体接続されている。相応に、フラッシング管路９０と装置の出口２２との流体接続部が、ロータ室１０８を介して形成されている。排出開口８０へのこのバイパス通路８６の直接的な接続は、存在しない。相応に、第１のバイパス開口８２の開放時におけるロータ室１０８の強制貫流部が形成されている。

相応に、始動時に測定流体は、入口２０を介して、容積式流量計１４の不作動時に供給通路３０内に搬送される。これによって圧力差がピストン４６を介して発生するので、これによりピストン４６は、バイパス開口８２を開放させ、フラッシング流がフラッシング管路９０およびロータ室１０８を介して出口２２に達するように、大きく移動させられる。内部に気泡が集まるおそれのある部材は、下側領域におけるそれぞれの流入開口７８，１０６および上側領域における相応の流出開口８０，１２０を有しているので、系内に存在する空気がこれらの室４４，１０８から完全に除去されることが保証される。次いで容積式流量計１４の投入接続後に、場合によっては押退け室３６内になお存在している空気が、斜めの流出通路４０を介して確実に排出されるので、これにより系からは完全に空気が除去される。

入口２０および出口２２が上方を向いている、装置の第２の運転位置のために、測定室４４を半径方向において画定する周面７６には、入口２０もしくは出口２２に向いている第２のバイパス通路１２８が、第２のバイパス開口１３０を介して測定室４４に接続されている。ピストン４６が流出側の端部においてストッパ８４に接触している場合に、このバイパス開口１３０もまた開放される。バイパス通路１２８は、バイパス開口１３０から軸方向において、測定室４４の、排出側の軸方向端部に延びており、この端部に溝１２９を有しているので、排出開口８０への流体接続部が生じている。さらにこの排出側端部には、別の溝１３１が設けられており、この別の溝１３１は、ピストンハウジング１６に形成されていてバイパス排出通路１３２として働く孔に通じており、この孔を介して、測定室４４の排出側端部は、装置の排出通路４０に直接接続されている。設計時に注意すべきことは、第２のバイパス通路１２８が、フラッシング管路９０よりも大幅に小さく構成されていることであり、このように構成されていると、両方の取付け位置において、ロータ室１０８のフラッシングが行われることが保証される。相応に第２の取付け位置において、空気は測定室４４から、特に第２のバイパス通路１２８を介して出口２２に向かって押し退けられ、つまりバイパス排出通路１３２および迂回管路４２の排出部４５を介して、押し退けられる。

特に容積式流量計のロック時に生じ得るような、フラッシング管路９０における圧力が極めて大幅に上昇した場合のために、第１のバイパス通路８６からは、流れ方向において下流側にフラッシング管路９０に向かって非常時管路１３４が分岐している。この非常時管路１３４には圧力制限弁１３６が配置されており、この圧力制限弁１３６は、例えば約０.４バールの圧力超過時に開放する。この圧力超過時に、測定流体は、ピストンハウジング１６を貫いて迂回管路４２の排出部４５に通じている非常時管路１３４を介して、出口２２に排出されることができ、これによって装置の損傷が阻止される。

これによって、上に述べた貫流過程を測定するための本発明に係る装置は、異なった２つの取付け位置もしくは運転位置において、確実かつ完全に空気を除去することができる。このような空気は、さもないと、気泡が運転中にロータ室、測定室または押退け室から離されるや否や、空気の圧縮性に基づいて測定結果を誤らせるおそれがある。通路内における空気の集まりもまた、通路相互の位置によって確実に回避される。相応に、改善された測定値が得られる。追加的に、特に容積式流量計のロック時またはその他の故障時に発生し得るような、圧力ピーク発生時における機器の損傷が回避される。これらの利点は、フラッシングのために追加的な管路を取り付ける必要なしに、得られる。したがって相応に、本発明に係る装置の構造および取付けは、安価なままである。

明らかにすべく付言すると、本発明は記載された実施形態に制限されるものではなく、独立請求項の保護範囲内において種々様々な変更が可能である。例えば通路およびハウジング部分の配置形態は、例えばダブル歯車ポンプまたはベーンポンプとして構成されていてよい容積式流量計の構成同様に、変更することができる。またブシュの代わりに、容積式流量計は凹部内に直接配置されても、またはブシュが固有の背壁なしに形成されて、相応に通路が流量計ハウジング自体に形成されてもよい。さらにまた、上に記載したキャンドモータの代わりに、インナロータがキャン内に配置されかつ電動機によって駆動されるアウタロータがステータの半径方向外側に配置される、磁気クラッチを、ロータ室内において使用することも可能である。独立請求項の保護範囲内におけるその他の構造上の変更も、同様に可能である。

Claims (20)

1. 入口（２０）と、
   出口（２２）と、
   駆動ユニット（２４）を介して駆動可能な容積式流量計（１４）であって、該容積式流量計（１４）の押退け室（３６）が供給通路（３０）を介して前記入口（２０）に流体接続されていて、かつ排出通路（４０）を介して前記出口（２２）に流体接続されている、容積式流量計（１４）と、
   該容積式流量計（１４）を迂回することができる迂回管路（４２）と、
   該迂回管路（４２）内に配置された圧力差検出器（１８）と、
   駆動可能な前記容積式流量計（１４）を、前記圧力差検出器（１８）に生じている圧力差に関連して調整することができる、評価兼制御ユニット（２６）と、
   を備えた、流体の貫流過程を測定するための装置において、
   前記供給通路（３０）および前記排出通路（４０）は、前記流体の流れ方向において上昇するように形成されていることを特徴とする、流体の貫流過程を測定するための装置。
2. 前記圧力差検出器（１８）に第１のバイパス通路（８６）が形成されており、該第１のバイパス通路（８６）は、前記圧力差検出器（１８）の測定室（４４）の内部からフラッシング管路（９０）内に延びていて、該フラッシング管路（９０）は、前記駆動ユニット（２４）のロータ室（１０８）において開口している、請求項１記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
3. 前記ロータ室（１０８）には、測地学的に下側の領域に流入開口（１０６）が形成されていて、該流入開口（１０６）に前記フラッシング管路（９０）が接続しており、かつ測地学的に上側の領域に流出開口（１２０）が形成されていて、該流出開口（１２０）は、前記出口（２２）に流体接続されている、請求項２記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
4. 前記測定室（４４）の内部に、ピストン（４６）が軸方向移動可能に配置されていて、該ピストン（４６）によって、前記測定室（４４）から前記第１のバイパス通路（８６）に通じる第１のバイパス開口（８２）が、閉鎖可能または開放可能であり、前記第１のバイパス開口（８２）は、前記ピストン（４６）が下流側において、ピストン動作を軸方向において制限する排出側のストッパ（８４）に接触している場合に、前記ピストン（４６）によって開放されていて、ひいては前記測定室（４４）に通じる供給開口（７８）と前記第１のバイパス通路（８６）との間における流体接続が生ぜしめられている、請求項３記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
5. 前記測定室（４４）は、中空シリンダ（７４）によって画定されており、該中空シリンダ（７４）を半径方向において画定する周面（７６）の、前記中空シリンダ（７４）の互いに反対側に位置している軸方向端部に、前記供給開口（７８）および排出開口（８０）が形成されており、前記供給開口（７８）および前記排出開口（８０）は、前記圧力差検出器（１８）の互いに反対側の端部において、前記迂回管路（４２）に開口しており、前記周面（７６）に前記第１のバイパス開口（８２）が形成されていて、前記第１のバイパス通路（８６）内に逆止弁（８８）が配置されている、請求項４記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
6. 前記フラッシング管路（９０）は、前記第１のバイパス通路（８６）から、内部に前記圧力差検出器（１８）が配置されているピストンハウジング（１６）と、内部に前記容積式流量計（１４）が配置されている流量計ハウジング（１２）とを通って、前記ロータ室（１０８）の前記流入開口（１０６）に延びている、請求項５記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
7. 前記押退け室（３６）はブシュ（５６）内に形成されていて、該ブシュ（５６）は、前記流量計ハウジング（１２）の収容開口（５２）内に配置されており、前記フラッシング管路（９０）の、前記流量計ハウジング（１２）を貫いて延びている部分が、前記ブシュ（５６）における孔（９２）によって形成されている、請求項６記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
8. 前記フラッシング管路（９０）は、前記逆止弁（８８）の下流側において前記第１のバイパス通路（８６）から分岐している、請求項６または７記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
9. 前記フラッシング管路（９０）は、前記ロータ室（１０８）の前記流出開口（１２０）から、前記流量計ハウジング（１２）および前記ピストンハウジング（１６）を貫いて前記出口（２２）に延びている、請求項６記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
10. 前記第１のバイパス開口（８２）は、当該装置の第１の運転位置において、前記測定室（４４）の測地学的に最高位の位置に形成されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
11. 前記第１のバイパス通路（８６）は、もっぱら前記ロータ室（１０８）を介して、前記測定室（４４）の前記排出開口（８０）に流体接続されている、請求項６から１０までのいずれか１項記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
12. 前記ロータ室（１０８）は、半径方向においてキャン（１０４）によって画定されている、請求項６から１０までのいずれか１項記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
13. 前記キャン（１０４）は、キャンドモータ（１１１）の内側に位置しているロータ（１１０）を、外側に位置しているステータ（１１２）から隔てている、請求項１２記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
14. 前記キャン（１０４）は、磁気クラッチの内側に位置しているロータを、外側に位置している磁気ロータから隔てている、請求項１２記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
15. 前記測定室（４４）に、前記入口（２０）および前記出口（２２）に向いている第２のバイパス開口（１３０）が形成されており、該第２のバイパス開口（１３０）は、第２のバイパス通路（１２８）に開口していて、該第２のバイパス通路（１２８）は、排出側において前記測定室（４４）に開口している、請求項６から１４までのいずれか１項記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
16. 前記測定室（４４）の排出側に、バイパス排出通路（１３２）が形成されており、該バイパス排出通路（１３２）は、前記測定室（４４）から前記ピストンハウジング（１６）を貫いて前記排出通路（４０）内に延びている、請求項１５記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
17. 前記第２のバイパス開口（１３０）は、前記第１のバイパス開口（８２）よりも小さい、請求項１５または１６記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
18. 前記第１のバイパス通路（８６）から非常時管路（１３４）が分岐しており、該非常時管路（１３４）は、直接または前記迂回管路（４２）の排出部（４５）を介して、前記排出通路（４０）に接続している、請求項２から１６までのいずれか１項記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
19. 前記非常時管路（１３４）には、圧力制限弁（１３６）が配置されている、請求項１８記載の流体の貫流過程を測定するための装置。
20. 前記非常時管路（１３４）は、前記フラッシング管路（９０）の下流側において前記第１のバイパス通路（８６）から分岐している、請求項１８または１９記載の流体の貫流過程を測定するための装置。

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