Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder einer Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist und ein Verfahren zur Ent- gasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder einer Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf , wie es im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 6 definiert ist.

Es ist unvermeidlich, dass z.B. in Heizungsnetzen, in Folge von Undichtheiten oder dergleichen, neben dem eigentlichen Wärmeträger, z.B. dem Heizungswasser, auch Luft (Sauerstoff und Stickstoff) oder andere Gase auftreten, welche zu Zir- kulationsStörungen oder gar zu Korrosionsschäden sowie zu unerwünschter Geräuschbildung im Heizungs- oder Kühlsystem und im Heisswassererzeuger führen können.

Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung von Flüssigkeiten durch Unterdruckentgasung werden in erster Linie dazu ver- wendet, die in der Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder Wassergemische, gelösten Gase, insbesondere Stickstoff, in die Aussenumgebung auszuscheiden, unter anderem um Zirkula- tionsstörungen, sowie eine Korrosion der Leitungen des Sys- tems zu verhindern. Solche Entgasungsvorrichtungen werden z.B. in Heizungs- oder Kühlsystemen eingesetzt.

Die Unterdrückern;gasung beruht auf dem Prinzip, dass sich die Löslichkeitsfähigkeit von Gasen in einer Flüssigkeit mit steigendem Druck erhöht und durch Absenken des Druckes daher in der Flüssigkeit gelöstes Gas in Form von unter- schiedlich grossen Blasen aus der Flüssigkeit wiederrum desorbiert wird. In der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 652 406 AI sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitszirkulationssystem be- schrieben. Bei diesem Verfahren wird dem Zirkulationssystem eine gewisse Menge an Flüssigkeit entnommen und über eine Speiseleitung, welche ein abwechslungsweise offenes und ge- schlossenes Absperrventil enthält, einem geschlossenen Ent- lüftungsbehälter zugeführt. Mittels einer kontinuierlich laufenden Umwälzpumpe wird im Entlüftungsbehälter bei ge- schlossenem Absperrventil ein Unterdrück erzeugt, so dass in der Flüssigkeit gelöste Luft freigesetzt wird und in den oberen Teil des Entlüftungsbehälters aufsteigt. Anschlies- send wird durch Öffnen des Absperrventils der Druck im Ent- lüftungsbehälter erhöht, die freigesetzte Luft über eine Behälterentlüftungsventileinheit in die Aussenluft ausge- schieden und die Flüssigkeit abgesaugt und dem Zirkulati- onssystem wieder zugeführt.

Dieser Entgasungsvorgang weist jedoch eine geringe Entga- sungseffizienz auf. Bei der Durchführung dieses Entgasungs- vorgangs müssen daher zudem grosse Entgasungseinrichtungen verwendet werden um eine ausreichende Entgasung zu errei- chen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor- richtung zum Entgasen einer gashaltigen Flüssigkeit, insbe- sondere für flüssigkeitsführende Heizungs- oder Kühlkreis- laufe, so auszugestalten, dass eine Entgasung von Flüssig- keiten in einem Kreislauf möglichst effizient erfolgt und die Verwendung vergleichsweise kleiner Konstruktionsmitteln sichergestellt werden kann. Ein Hei2ungskreislauf im Sinne dieser Erfindung umfasst nicht nur im klassischen Sinne ei- nen Kreislauf mit einem Heizkessel, sondern ebenfalls einen Solarkreislauf oder auch andere Heizkreisläufe.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Vorrichtung gelost, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist, sowie durch das Verfahren, welches im unabhängigen Pa- tentanspruch 6 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsvari- anten der erfindungsgemässen Vorrichtung und des erfin- dungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen . Das Wesen der Erfindung besteht im Folgenden: Eine Vorrich- tung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssig- keitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder einer Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf umfasst eine Entgasungseinrichtung zur Entfernung von Gas aus einer Flüssigkeit durch abwechselnde Unterdruck- und Überdrucker- zeugung. Die Entgasungseinrichtung umfasst einen Entga- sungsbehälter, eine Zuleitung zum Zuführen der Flüssigkeit zum Entgasungsbehälter, eine Ablaufleitung zum Abführen der Flüssigkeit vom Entgasungsbehälter, welche Ablaufleitung eine Pumpe aufweist und mit dem Heizungs- oder Kühlkreis- lauf verbindbar ist, und eine Entgasungsventileinheit. Die Entgasungsventileinheit an der Entgasungseinheit ermöglicht das Ausscheiden von Gas aus dem Entgasungsbehälter, verhin- dert jedoch das Hindurchströmen der Flüssigkeit aus dem Entgasungsbehälter sowie den Rückfluss von Gas bei Unter- druck im Entgasungsbehälter. Die Vorrichtung umfasst zudem einen Hydrozyklon zur Erzeugung einer WirbelStrömung der Flüssigkeit, welche entgast werden soll, wobei der Hydro- zyklon einerseits mit der Entgasungseinrichtung und ande- rerseits mit einer Speiseleitung zum Zuführen der Flüssig- keit verbunden ist- Die Speiseleitung ist mit dem Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung verbindbar. Die Entgasungsventileinheit ermöglicht insbesondere ein Ausscheiden von Gas zur Umgebungsluft hin.

Der Unterdrück wird durch die medienführende Pumpe gene- riert. Dies passiert dadurch, dass der Abführvolumenstrom der Pumpe grösser ist als der Zuführvolumenstrom zur Vor- richtung. Durch die Differenz in diesen Volumenströmen ent- steht ein Unterdruck.

Die Pumpe ist insbesondere dazu geeignet, im Einlass Unter- druck und im Auslass Überdruck zu erzeugen. Die Pumpe kann insbesondere eine Hochdruckkreiselpumpe sein, welche für Flüssigkeiten geeignet ist.

Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet zur Entgasung von Wasser oder von Wassergemischen, bevorzugt Gemische aus Wasser und Frostschutzmittel, insbesondere auf Glykol- basierend, insbesondere Propylenglykol und/oder Ethylengly- kol . Dabei können ebenfalls bereits vorhandene gasförmige Anteile (Blasen) in der Flüssigkeit (z.B. bei einem gesät- tigten System) effizient abgetrennt werden.

Der Hydrozyklon wird durch eine zylinderförmige Kammer, welche einen Zyklonmantel aufweist, gebildet, bei der ein tangentialer Einlass zu einem zylindrischen Raum führt. Dieser tangentialer Einlass kann am gleichen Ende wie der Ablass des Hydrozyklons angeordnet sein, oder aber am ent- gegengesetzten Ende des Hydrozyklons, bevorzugt aber am gleichen Ende wie der Ablass des Hydrozyklons. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass eine ver- besserte Entgasung von gashaltigen Flüssigkeiten erreicht werden kann, indem eine Kombination aus einem Hydrozyklon mit einer Entgasungseinrichtung verwendet wird. Zu diesem Zweck weist der Hydrozyklon eine solche Form auf, dass die zu entgasende Flüssigkeit aufgrund der Strömungsumlenkung im Einlaufbereich und der damit verbundenen UmlaufStrömung fliehkraftbedingt als Wirbel den Zyklonmantel entlang schraubenförmig - im Falle wo der tangentiale Eintritt und der Austritt sich am gleichen Ende des Hydrozyklons befin- den - zum oberen Deckel des Hydrozyklons oder - im Falle wo der tangentiale Eintritt und der Austritt sich an entgegen- gesetzten Enden des Hydrozyklons befinden - zur Ableitung strömt .

Der verwendete Hydrozyklon bündelt die in der Flüssigkeit enthaltenen Gasblasen aufgrund ihrer Dichtedifferenz im Vergleich zur Flüssigkeit im Zentrifugalfeld. Die Blasen werden bei der Bündelung durch Verschmelzen vergrössert, das heisst, die Blasen wachsen, und erleichtern dadurch die Ausscheidung in der anschliessenden Entgasungseinrichtung. In einer weiteren Ausführungsvariante befindet sich in der Ablaufleitung vor oder nach der Pumpe, bevorzugt nach der Pumpe, ein steuerbares Absprerrorgan. Dieses Absperrorgan ermöglicht eine Steuerung der Flüssigkeitsabfuhr aus dem Entgasungsbehälter . In einer anderen Ausführungsvariante befindet sich vor der Speiseleitung 21 zudem ein Druckminderer und/oder ein Durchflussregler. Diese Ausführungsvariante ermöglicht es, mit einem höheren Druck im flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf zu arbeiten.

In einer vorteilhaften AusführungsVariante ist in der Spei- seleitung eine Druckreduzierungseinrichtung zur Gasblasen- erzeugung angeordnet. Bevorzugt ist diese Druckreduzie- rungseinrichtung eine Querschnittsreduzierung, besonders bevorzugt eine Blende oder eine Düse.

Diese Druckreduzierungseinrichtung ist eine Einrichtung, welche eine turbulente Strömung erzeugen kann. Beispiels- weise kann eine Querschnittsreduzierung verwendet werden, welche eine effiziente Entgasung der Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung und daher eine Verwendung kleinerer Kon- struktionsmittel ermöglicht. Diese effiziente Entgasung im System erfolgt durch eine zusätzliche, gezielte Gasblasen- bildung und Beschleunigung der Desorption des Gases aus der Flüssigkeit, bedingt durch die Druckreduzierungseinrichtung vor Eintritt in den Hydrozyklon. Diese Druckreduzierungs- einrichtung beschleunigt ebenfalls die Gasblasenvergrösse- rung. Die Erzeugung einer turbulenten Strömung in der Flüs- sigkeit führt zu Unterdruckpunkten innerhalb der Flüssig- keit, an denen die Gasblasenbildung besonders gefördert wird. Die Verwendung einer Blende oder einer Düse zeigt be- sonders gute Eigenschaften bei der Gasblasenbildung und Gasblasenvergrösserung .

Vorzugsweise weist die Speiseleitung zwischen der Reduzie- rung, bevorzugt zwischen der Blende oder der Düse und dem Hydrozyklon einen Winkel von wenigstens 60° auf. Bevorzugt beträgt der Winkel 70° bis 120°.

Dieser Winkel in der Speiseleitung nach der Querschnittsre- duzierung, der Blende oder der Düse ermöglicht überra- schenderweise eine Verringerung der Lautstärke der Vorrich- tung im Betrieb, insbesondere die Verringerung eines im Be- trieb auftretendes Prasselgeräusch.

In einer anderen Variante weist die Vorrichtung wenigstens ein Ausdehnungsgefäss zum Druckausgleich, durch Aufnahme des Expansionsvolumens der Flüssigkeit bei thermischer Aus- dehnung, auf. Das Ausdehnungsgefäss umfasst einen Balg zur Aufnahme der Flüssigkeit. Das Ausdehnungsgefäss ist über eine Druckausgleichsleitung, welche ein steuerbares Absper- rorgan umfasst, mit dem Entgasungsbehälter oder mit der Ab- laufleitung verbunden.

Diese Variante zeigt sich vorteilhaft bei der Druckkompen- sation der Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Hei- zungs- oder Kühlkreislauf. Veränderungen der Temperatur im flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf führen zu Volumenverändrungen der Kreislaufflüssigkeit und damit zu Druckänderungen im Kreislauf. Zu hohe Drücke können Un- dichtheiten sowie zum Ansprechen der Sicherheitsventile bis hin zu Schäden im System und zu niedrige Drücke Ausdampfer- scheinungen, Lufteinzug und Kavitation, hervorrufen. Durch den Lufteinzug kann der Stickstoffanteil wiederrum zu Fehl- funktionen des Systems sowie Geräuschbildung und der Sauer- stoffanteil zu Korrosion führen. Diese Nachteile werden durch das Ausdehnungsgefäss, die bei Volumenzunähme der Kreislaufflüssigkeit dem Kreislauf das Überschussvolumen entnehmen und dieses über das Druckausgleichsventil dem Ausdehnungsgefäss zuleiten, wo die Flüssigkeit unter Luft- abschluss und atmosphärischem Druck gelagert wird, und bei Volumenabnahme der Kreislaufflüssigkeit dem Kreislauf das fehlende Volumen aus dem Ausdehnungsgefäss zuführen, wobei in diesem Fall die Einspeisung der Flüssigkeit aus dem Aus- dehnungsgefäss vor der Pumpe erfolgt. Beim Zuführen des fehlenden Volumens aus dem Ausdehnungsgefäss tritt ein wei- terer synergistischer Effekt der erfindungsgemässen Vor- richtung ein, bei dem die Pumpe verwendet wird um die Flüs- sigkeit aus dem Ausdehnungsgefäss, welche gegen atmosphäri- schem Druck gelagert wird, wieder in den flüssigkeitsfüh- renden Heizungs- oder Kühlkreislauf, welcher einen erhöhten Druck aufweist, einzuspeisen.

Vorzugsweise ist mit der Druckausgleichsleitung oder mit dem Entgasungsbehälter eine Niedertemperaturleitung verbun- den, die mit dem Kreislauf über ein steuerbares Absperror- gan und einen Wärmeübertrager oder ein Temperaturschichtge- fäss verbunden.

Diese Variante der Vorrichtung ermöglicht es, das Ausdeh- nungsgefäss mit einer Flüssigkeit zu beaufschlagen, dessen Temperatur geringer ist als die Temperatur des flüssig- keitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislaufs. Diese Ausfüh- rungsform erlaubt die zuverlässige Verwendung eines Materi- als für den Balg im Ausdehnungsgefäss, das nur für Tempera- turen geeignet ist, welche geringer sind, als die Tempera- tur, die im flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreis- laufs herrscht. Der Erfindung liegt ebenfalls ein Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf zugrunde, während dem in einem Entga- sungszyklus dem Heizungs- oder Kühlkreislauf Flüssigkeit entnommen wird, durch einen Hydrozyklon in einen Entga- sungsbehälter gesogen und vom Entgasungsbehälter dem Hei- zungs- oder Kühlkreislauf wieder zugeleitet wird. Der Druck im Entgasungsbehälter oder in der Vorrichtung wird durch Steuerung der Flüssigkeitszufuhr oder der Flüssigkeitsab- fuhr derart reduziert, dass in der Flüssigkeit gelöstes Gas frei wird und in den oberen Teil des Entgasungsbehälters aufsteigt. Durch anschliessende Steuerung der Flüssigkeits- zufuhr und/oder der Flüssigkeitsabfuhr wird der Druck im Entgasungsbehälter wieder erhöht. Dadurch wird sich im obe- ren Teil des Entgasungsbehälters befindliches Gas über eine Entgasungsventileinheit aus dem Entgasungsbehälter ausge- schieden.

Das Verfahren ist insbesondere geeignet zur Entgasung von Wasser oder von Wassergemischen, bevorzugt Geraische aus Wasser und Frostschutzmittel, insbesondere auf Glykol- basierend, insbesondere Propylenglykol und/oder Ethylengly- kol. Der Druck innerhalb des flüssigkeitsführenden Hei- zungs- oder Kühlkreislaufs beträgt 0.2 - 32bar, bevorzugt 1 - 25 bar, insbesondere 1 - 10 bar. Diese Verfahrensführung ermöglicht eine verbesserte Entga- sung der Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsführenden Hei- zungs- oder Kühlkreislauf oder aus der Nachspeiseleitung.

Vorzugsweise erfolgt die Regelung der Flüssigkeitszufuhr oder der Flüssigkeitsabfuhr durch wenigstens eine Pumpe und/oder wenigstens ein steuerbares Absperrorgan. Bevorzugt befindet sich das Absperrorgan in der Ablaufleitung, insbe- sondere vor oder nach der Pumpe, bevorzugt nach der Pumpe.

Die Steuerung der Flüssigkeitszufuhr oder der Flüssigkeits- abfuhr durch die Pumpe erfolgt bevorzugt durch Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses der Pumpe, insbesondere durch Steuerung der Drehzahl der Pumpe.

Weiterhin bevorzugt wird zur Erzeugung von Gasblasen vor dem Hydrozyklon eine Blende oder eine Düse verwendet. Diese Ausführungsvariante zeigt sich besonders effizient in der Entgasung der Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung.

Vorzugsweise wird mithilfe einer Steuereinheit die Gaskon- zentration in der Flüssigkeit durch Erfassen des Druckes zwischen einem Rückschlagventil und einer Blende oder einem Überströmventil in der Entgasungsventileinheit und Auswer- tung des Druckverlaufs während der Entgasungszyklen durch die Steuereinheit ermittelt.

In einer anderen Ausführungsvariante wird mithilfe einer Steuereinheit die Gaskonzentration in der Flüssigkeit durch Erfassen der Menge an ausgeschiedenem Gas mittels eines Gasdurchflussmessers in jedem Entgasungszyklus durch die Steuereinheit ermittelt.

Die hier genannten Varianten können ebenfalls in Kombinati- on untereinander durchgeführt werden. Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen: Fig. l: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei- spiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf; Fig. 2: eine schematische Darstellung eines weiteren Aus- führungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf mit einem Ausdehnungsgefäss zum Druckausgleich;

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausfüh- rungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf mit einem Ausdehnungsgefäss zum Druckausgleich;

Fig. 4: eine Querschnittsansicht eines Hydrozyklons mit ei- nem Entgasungsbehälter gemäss einem erfindungsgemässen Aus- führungsbeispiel ; Fig. 5: eine Querschnittsansicht eines Hydrozyklons mit ei- nem Entgasungsbehälter im Betrieb gemäss einem erfindungs- gemässen Ausführungsbeispiel; Fig. 6: eine perspektivische Ansicht einer kompakten Bau- weise eines Ausführungsbeispiels;

Fig. 7: eine Querschnittsansicht einer Blende in der Zulei- tung welche mit einem 90° Winkel versehen ist gemäss dem Ausschnitt A in Fig. 6;

Fig. 8: eine perspektivische Ansicht einer weiteren kompak- ten Bauweise eines Ausführungsbeispiels mit Anschlüsse für ein Ausdehnungsgefäss;

Fig. 9: eine weitere perspektivische Ansicht der kompakte Bauweise aus Fig. 8;

Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festle- gung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeu- tigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im unmittelbar zuge- hörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf de- ren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen .

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit aus einem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung zum Heizungs- oder Kühlkreislauf weist eine Entgasungseinrichtung 1 auf, wel- che einen im wesentlichen zylinderförmigen, geschlossenen Entgasungsbehälter 11 umfasst. Am Entgasungsbehälterboden 14 ist ein Flüseigkeitseinlass 15 angebracht. Der Flüssig- keitseinlass 15 ist über eine Zuleitung 12 mit einem Hydro- zyklon 2 verbunden. Der Hydrozyklon 2 ist mittels der Speiseleitung 21 mit dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf verbun- den, das z.B. ein Heizungs- oder Kühlsystem sein kann oder mit der Nachspeiseleitung. Der Hydrozyklon dient dazu, ei- nen Wirbel mit der zu entgasenden Flüssigkeit zu erzeugen um so die Gasblasen zu bündeln und ggf. zu vergrössern.

Die Speiseleitung 21 ist mit einer Blende 3 versehen, wel- che dazu dient, die Flüssigkeitszufuhr zum Hydrozyklon 2 derart zu reduzieren, dass eine erhöhte Druckminderung und eine turbulente Strömung an der Blende entsteht und so eine Blasenbildung und Blasenvergrösserung verbessert. Die Blen- de ist nicht zwingend, wie abgebildet, ausserhalb des Hyd- rozyklons anzuordnen, sondern kann Teil des Hydrozyklons sein und beispielsweise direkt tangential in den Hydrozyk- lon einmünden. Weiterhin weist die Speiseleitung zwischen der Blende und dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf oder der Nachspeiseleitung 8 einen Durchflussbegrenzer 22, der den Durchfluss trotz schwankenden Druckdifferenzen weitest- gehend konstant hält. Das Ausführungsbeispiel weist zudem ein weiteres steuerbares Absperrorgan 23, einen Druckminde- rer 24, einen Filter (Schmutzfänger) 25, einen Drucksensor 26 und ein weiteres Absperrorgan 27 auf. Der Druckminderer 24 ermöglicht es, das Verfahren zur Entgasung mit einem hö- heren Druck oberhalb von 3 bar absolut, bevorzugt bis zu 25 bar absolut, im flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühl- kreislauf zuverlässig durchzuführen.

Der Entgasungsbehälterboden 14 oder die Seitenwand 18 des Entgasungsbehälters 11 ist ausserdem mit einem Flüssig- keitsauslass versehen, durch den die Flüssigkeit in eine Ablaufleitung 4 strömt. An der Ablaufleitung 4 ist eine Pumpe 41 angeordnet, mittels der dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf zu entgasende Flüssigkeit ent- nommen, durch die Blende und den Hydrozyklon in den Entga- sungsbehälter 11 gesogen und von dort aus dem flüssigkeits- führenden Heizungs- oder Kühlkreislauf wieder zugeleitet wird. Die Ablaufleitung 4 ist zwischen der Pumpe 1 und dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf mit ei- nem Rückschlagventil 42 versehen, das verhindert, dass Flüssigkeit vom flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühl- kreislauf bei einer Unterbrechung oder Reduzierung der ge- förderten Flüssigkeit zur Pumpe 41 zurückfliesst . Weiter eingezeichnet sind ein steuerbares Absperrorgan 43, ein weiteres Absperrorgan 44 und ein steuerbares Regelventil 45.

Die Entgasungseinrichtung 1 weist eine Entgasungsventilein- heit 13 auf. Diese Entgasungsventileinheit 13 kann bei- spielsweise ein Schwimmerventil und ein Rückschlagventil und gegebenenfalls eine Blende aufweisen und ist bevorzugt am oberen Abschluss 16 des Entgasungsbehälters 11 ange- bracht. Ebenfalls am oberen Abschluss 16 des Entgasungsbe- hälters 11 oder alternativ am Hydrozyklon 2 ist ein Druck- sensor 17 angebracht, welcher den Druck ira Entgasungsbehäl- ter 11 bzw. Hydrozyklon 2 misst. Die Entgasung, z.B. von Kühl- oder Heizungswasser o- der -wassergemisch, erfolgt in nacheinander ausgeführten Entgasungszyklen. In einem Entgasungszyklus wird mittels der Pumpe 41 dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühl- kreislauf Flüssigkeit entnommen, durch die Blende und durch den Hydrozyklon 2 in den Entgasungsbehälter 11 gesogen und von dort aus dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühl- kreislauf wieder zugeleitet. Alternativ wird Flüssigkeit von der Nachspeiseleitung 8 mithilfe der Pumpe 41 durch die Blende und durch den Hydrozyklon 2 in den Entgasungsbehäl- ter 11 gesogen und von dort aus dem flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf wieder zugeleitet

In einem ersten Schritt wird der Druck in der Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit reduziert, so dass in der Flüssigkeit gelöstes Gas frei wird. Die Freisetzung des in der Flüssigkeit gelösten Gases in Form von Gasblasen wird durch die Verwendung einer Blende verstärkt. Im Hydrozyklon werden die freigewordenen Gasblasen gebündelt und vergrös- sert, bevor die Gasblasen-enthaltende Flüssigkeit der Ent- gasungseinrichtung zugeführt wird. Sobald die Gasblasen- enthaltende Flüssigkeit in die Entgasungseinrichtung ge- langt, steigen die Gasblasen in den oberen Teil des Entga- sungsbehälters 11 auf und sammeln sich dort an. Der Druck des ausgewichenen Gases reicht nicht aus, um durch die Ent- gasungsventileinheit 13 entweichen zu können, da im Entga- sungsbehälter 11 zu diesem Zeitpunkt Unterdrück herrscht. Die Reduzierung des Druckes erfolgt durch Steuerung der Flüssigkeitszufuhr und oder der Flüssigkeitsabfuhr, bei- spielsweise durch Öffnen des Absperrorgans 43 bei gleich- zeitig laufender Pumpe 1 oder durch Erhöhung der Fördermen- ge der Pumpe 41, beispielsweise durch Regelung der Drehzahl der Pumpe 41. Die Blende erzeugt eine verstärkte Gasblasen- bildung in der Vorrichtung, wodurch die Entgasung gefördert wird und daher in der erfindungsgemässen Vorrichtung eine verbesserte Entgasung stattfindet. In einem zweiten Schritt wird der Druck im Entgasungsbehäl- ter 11 wieder erhöht, so dass im oberen Teil des Entga- sungsbehälters 11 sich befindliches Gas über die Entga- sungsventileinheit 13 aus dem Entgasungsbehälter 11 ausge- schieden wird. Die Erhöhung des Druckes erfolgt erneut durch Steuerung der Flüssigkeitszufuhr und/oder -abfuhr, beispielsweise durch (ggf. partiales) Schliessen des Ab- sperrorgans 43 wobei die Pumpe 41 gleichzeitig weiterlaufen kann, oder durch Reduzierung der Fördermenge der Pumpe 41, beispielsweise durch Regelung der Drehzahl der Pumpe 41 bis hin zum Abschalten der Pumpe 41.

Ein beim plötzlichen Erhöhen des Druckes im Entgasungsbe- hälter 11 z. B. durch stoppen der Flüssigkeitsabfuhr kann ein Nach-oben-Schwappen der Flüssigkeit im Entgasungsbehäl- ter 11 erfolgen, mit der Folge, dass die Flüssigkeit sich in die Entgasungsventileinheit 13 begeben kann und durch

Ablagerung von in der Flüssigkeit gelösten Stoffen das Ven- til rasch undicht werden lassen. Um dies zu vermeiden kön- nen beispielsweise Schikanen oder andere Elemente in den Entgasungsbehälter 11 oder die Entgasungsventileinrichtung 13 eingebaut werden. Unter normalen Umständen ist es nicht notwendig, permanent zu entgasen, d.h. praktisch ohne Unterbruch EntgasungsZyk- lus auf Entgasungszyklus folgen zu lassen. Wenn sich nur noch wenig oder nahezu kein Gas mehr in der Flüssigkeit be- findet, d.h. wenn die Gaskonzentration in der Flüssigkeit unkritisch ist, kann die Pumpe 41 für einige Zeit abge- schaltet werden, um Energie zu sparen und einen unnötigen Verschleiss der Pumpe zu vermeiden. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit weist daher in einer bevorzugten Variante eine Umschaltung zwischen Dau- erentgasung und temporärer Entgasung auf, wobei bei der temporären Entgasung die Pumpe 41 nur von Zeit zu Zeit läuft. Vorteilhafterweise erfolgt die Umschaltung automa- tisch in Abhängigkeit der Gaskonzentration in der Flüssig- keit. Zur Ermittlung, ob eine Umschaltung erfolgen soll o- der nicht, kann die Gaskonzentration in der Flüssigkeit in direkter oder indirekter Weise bestimmt werden. Die Gaskon- zentration in der Flüssigkeit kann über eine Sonde, welche auf Flüssigkeitskontakt reagiert und am Entgasungsbehälter 11 angebracht ist, die ermittelt, ob der Flüssigkeitsstand im Entgasungsbehälter 11 bei Unterdruck die Höhe der Sonde erreicht oder nicht. Die Sonde liefert ihre Messwerte an eine Steuereinheit, die einen Rückschluss auf die Restkon- zentration vom Gas in der Flüssigkeit ermöglicht. Um eine Umschaltung in Abhängigkeit der Gaskonzentration in der Flüssigkeit vorzunehmen, ist die Sonde in einer Höhe am Entgasungsbehälter 11 angebracht, die einer Gaskonzentrati- on in der Flüssigkeit entspricht, bei der eine Umschaltung vorgenommen wird. Sinkt der Flüssigkeitsstand im Entga- sungsbehälter 11 unter Unterdruck so weit ab, dass die Son- de nicht mehr mit Flüssigkeit in Kontakt ist, erfasst dies die Steuereinheit 40 und gibt den Befehl, dass das in der Flüssigkeit noch reichlich vorhandene Gas weiterhin im Dau- erbetrieb ausgeschieden werden soll. Wenn jedoch wenig Gas in der Flüssigkeit gelöst ist, kann sich der Flüssigkeits- spiegel im Entgasungsbehälter 2 nicht mehr oder nur noch sehr wenig absenken, was dazu führt, dass unter Unterdrück die Sonde mit Flüssigkeit umgeben ist. Die Steuereinheit gibt dann den Befehl, dass die Entgasung für eine bestimmte Zeit unterbrochen werden kann.

In einer zweiten Variante wird mittels einer Druckmessein- heit ein erhöhter Druck zwischen dem Rückschlagventil und einer Blende oder einem Überströmventil der Entgasungsven- tileinheit 13 und die Zeitdauer, während der dieser Druck anhält, gemessen. Die Zeitwerte werden an die Steuereinheit geliefert. Wenn viel Gas im Entgasungsbehälter 11 vorhanden ist und über die Behälterentgasungsventileinheit 13 ausge- schieden wird, d.h. wenn die zu entgasende Flüssigkeit eine hohe Gaskonzentration aufweist, wird der Druck an der Mess- stelle um ein gewisses Mass ansteigen und eine gewisse Zeit lang vorhanden sein. Bei wenig Gas im Entgasungsbehälter 11 wird der Druck nur sehr wenig oder überhaupt nicht anstei- gen. Die Steuereinheit wertet die Messungen dann aus und nimmt entsprechend ümschaltungen zwischen Dauerentgasung und temporärer Entgasung vor.

In einer dritten Variante kann die Druckmesseinheit ein Drucksensor sein, welcher den Druckverlauf zwischen dem Rückschlagventil und der Blende oder dem Überströmventil speichert und in einer Steuereinheit ausgewertet.

In einer vierten Variante wird mittels eines Gasdurchfluss- messers die Menge an ausgeschiedenem Gas in jedem Entga- sungszyklus gemessen. Die Messwerte werden an die Steuer- einheit weitergegeben.

In einer fünften Variante wird mittels eines Drucksensors 17 am Entgasungsbehälter der Druck des Gases oberhalb der Flüssigkeit im Entgasungsbehälter 11 gemessen und ebenfalls an die Steuereinheit weitergegeben.

In jedem Fall kann zudem eine genaue Messung der Gaskon- zentrationen in der Flüssigkeit vorgenommen werden, indem verschiedene Parameter in der Steuereinheit verarbeitet werden.

Durch das Ausscheiden von Gas oder anderen Ausscheidungen verliert die ira flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühl- kreislauf enthaltene Flüssigkeit an Volumen. Dieser Volu- menverlust kann durch Zufügung von Flüssigkeit von aussen über eine Nachspeiseleitung 8 kompensiert werden. Die Nach- speiseleitung 8 mündet bei der dargestellten Vorrichtung in die Speiseleitung 21, so dass die frisch zugefügte Flüssig- keit noch vor dem Einführen in den flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf entgast wird. Sie kann aber auch auf viele andere Arten angeordnet werden und bei- spielsweise in den Entgasungsbehälter 11, die Ablaufleitung 4 oder direkt in den flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf münden. Die Nachspeiseleitung 8 ißt mit einem Durchflusszähler 81 und einem Absperrorgan 82 versehen, das vorzugsweise ein steuerbares Magnetventil ist.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen zwei Varianten einer druckkompen- sierten Entgasungsvorrichtung. Zu diesem Zwecke umfasst die Vorrichtung zusätzlich ein Ausdehnungsgefäss 5 mit einem Balg 51 zur Aufnahme von Flüssigkeit. In den Figuren 2 und 3 ist ein Ausdehnungsgefäss 5 zum Druckausgleich mit einem Balg 51 zur Aufnahme von Flüssigkeit mit dem flüssigkeits- führenden Heizungs- oder Kühlkreislauf über eine Druckaus- gleichsleitung 6, welche ein Druckausgleichsventil 61 um- fasst, verbunden. Bei Volumenzunahme der Kreislaufflüssig- keit wird dem Kreislauf über die Niedertemperaturleitung 7, welche ein steuerbares Absperrorgan 71, einen Schmutzfilter 72, ein weiteres Absperrorgan 73 und einen Wärmeübertrager oder ein Temperaturschichtgefäss 74 aufweist, das Über- schussvolumen entnommen. Die Flüssigkeit, die über die Nie- dertemperaturleitung 7 entnommen wird kann entweder direkt über die Druckausgleichsleitung 6 dem Ausdehnungsgefäss 5 zugeführt werden, oder über die Ablaufleitung 4 durch die Entgasungseinrichtung 1 und anschliessend der Druckaus- gleichsleitung 6 in das Ausdehnungsgefäss gelangen. Somit kann das Ausdehnungsgefäss 5 mit abgekühlter Flüssigkeit mit einer Temperatur von beispielsweise weniger als 70°C beaufschlagt werden. Diese Ausführungsform erlaubt die zu- verlässige Verwendung eines Materials für den Balg im Aus- dehnungsgefäss, das bei höheren Temperaturen beispielsweise oberhalb von 70°C eine höhere Permeabilität gegenüber Gase, insbesondere Sauerstoff oder Stickstoff aufweisen. Geeignet ist, zum Beispiel, auch Butylkautschuk (HR), welche bei geringerer Temperatur von beispielsweise weniger als 70°C ausreichend geringe Permeabilität gegenüber Gase wie Sauer- stoff und Stickstoff aufweisen. Die Nachteile einer Diffu- sion dieser Gase in die Flüssigkeit wurden bereits erwähnt. Die überschüssige Flüssigkeit wird über ein Druckaus- gleichsventil dem Ausdehnungsgefäss 5 zugeleitet, wo die Flüssigkeit unter Luftabschluss und atmosphärischem Druck gelagert wird. Bei Volumenabnahme der Kreislaufflüssigkeit kann die Flüs- sigkeit dem Kreislauf wieder zugeführt werden, um das feh- lende Volumen zu kompensieren. Dies erfolgt entweder über die Ablaufleitung 4 (Fig. 2) oder durch einleiten in die Entgasungseinrichtung 1 (Fig. 3) . In beiden Fällen ist die Druckausgleichsleitung zum Zwecke der Zuleitung von Flüs- sigkeit aus dem Ausdehnungsgefäss vor der Pumpe mit der Vorrichtung verbunden. In diesem Fall wird die Pumpe ge- nutzt um die Flüssigkeit aus dem Ausdehnungsgefäss, welche gegen atmosphärischem Druck gelagert wird, wieder in den flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf, welcher einen erhöhten Druck aufweist, einzuspeisen.

An der Druckausgleichsleitung 6 ist zudem ein Sicherheits- ventil 62 angeordnet. Weiter eingezeichnet ist ein Absperr- organ 63 zum Ablassen von Flüssigkeit aus dem Ausdehnungs- gefäss.

Insbesondere wenn die Temperatur der Flüssigkeit im Hei- zungs- oder Kühlkreislauf oberhalb einer bestimmten Soll- temperatur ist, beispielsweise oberhalb von 70°C, und der gewünschte Betriebsdruck im Heizungs- oder Kühlkreislauf um einen bestimmten Toleranzwert überschritten wird, schliesst sich das steuerbare Ventil 23. Das steuerbare Ventil 71 in der Niedertemperaturleitung 7 und das Druckausgleichsventil 61 öffnen sich, so dass abgekühlte Kreislaufflüssigkeitaus dem Wärmeübertrager oder dem Temperaturschichtgefäss 74 in das Ausdehnungsgefäss 5 fliesst. Der Wärmeübertrager ist in einer besonderen Ausführungsform ein Behälter, der in ther- mischem Kontakt mit der kühleren Umgebung ist. Sobald sich der Druck ausreichend gesenkt hat, schliessen das steuerba- re Ventil 71 in der Niedertemperaturleitung 7 und das Druckausgleichsventil 61 wieder. Anschliessend kann das Ventil 23 wieder geöffnet werden und der Entgasungsvorgang kann wieder fortgeführt werden. Wenn anderseits der Be- triebsdruck um einen bestimmten Toleranzwert unterschritten wird, wird solange das Ventil 23 geschlossen und das Druck- ausgleichsventil 61 geöffnet und damit Flüssigkeit vom Aus- dehnungsgefäss über die Pumpe 41 in den Heizungs- oder Kühlkreislauf gefördert, bis der Druck im flüssigkeitsfüh- renden Heizungs- oder Kühlkreislauf genügend erhöht ist. Anschliessend kann der Entgasungsvorgang erneut fortgeführt werden. Diese Sequenz an Ventilsteuerung ermöglicht eine integrierte Lösung bei welcher beide Vorgänge abwechselnd in einer Vorrichtung durchgeführt werden können.

Die vorliegende Vorrichtung ermöglicht zudem eine weitere Verfahrensvariante zum Druckausgleich im Heizungs- oder Kühlkreislauf durch Aufnahme des Expansionsvoluraens der Flüssigkeit wenn die Temperatur der Flüssigkeit im Hei- zungs- oder Kühlkreislauf unterhalb einer bestimmten Soll- temperatur ist, beispielsweise unterhalb von 70°C und der gewünschte Betriebsdruck im Heizungs- oder Kühlkreislauf um einen bestimmten Toleranzwert überschritten wird. In diesem Fall bleibt das steuerbare Ventil 23 offen und das steuer- bare Ventil 71 in der Niedertemperaturleitung 7 kann zu- sätzlich geöffnet werden. Das Druckausgleichsventil 61 öff- net sich, so dass Kreislaufflüssigkeitaus direkt aus dem Heizungs- oder Kühlkreislauf in das Ausdehnungsgefäss 5 fliesst. Sobald sich der Druck ausreichend gesenkt hat, schliesst das Druckausgleichsventil 61 sowie das steuerbare Ventil 71 wieder und der Entgasungsvorgang kann wieder fortgeführt werden. Wenn anderseits der Betriebsdruck in dieser Verfahrensvariante um einen bestimmten Toleranzwert unterschritten wird, wird solange das Ventil 23 und falls vorhanden das Ventil 71 geschlossen und das Druckaus- gleichsventil 61 geöffnet und damit Flüssigkeit vom Ausdeh- nungsgefäße über die Pumpe 41 in den Heizungs- oder Kühl- kreislauf gefordert, bis der Druck im flüssigkeitsführenden Heizungs- oder Kühlkreislauf genügend erhöht ist. An- schliessend kann auch hier der Entgasungsvorgang erneut fortgeführt werden.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Einheit welche durch den Entgasungsbehälter und den Hydrozyklon gebildet wird. Die dargestellte Vorrichtung weist eine im Wesentli- chen zylinderförmigen Entgasungsbehälter 11 auf. Am Behäl- terboden 14 ist ein Flüssigkeitseinlass 15 angebracht, der in das Innere des Entgasungsbehälters 11 hineinragt, so dass einströmende Flüssigkeit gut verteilt wird. Der Flüs- sigkeitseinlass 15 ist über eine Zuleitung 12 mit dem Hyd- rozyklon 2 verbunden. Der Hydrozyklon 2 wird ebenfalls durch einen im Wesentlichen zylinderförmigen Behälter ge- bildet. An seinem Unteren Ende ist der Hydrozyklon seitlich tangential mit der Speiseleitung 21 verbunden. Ebenfalls am unteren Ende ist mittig der Abfluss angeordnet, der mit der Zuleitung 12 mit dem Entgasungsbehälter 11 verbunden ist.

Figur 5 illustriert die Funktionsweise der Einheit, die durch den Hydrozyklon und den Entgasungsbehälter gebildet wird.

Die zu entgasende Flüssigkeit strömt im unteren Teil tan- gential in den Hydrozyklon 2 ein, bewegt sich in einer ro- tierenden Bewegung an der Wand nach oben und wird dort nach unten umgeleitet. Am unteren Ende des Hydrozyklons 2 wird dann die Flüssigkeit über die Ableitung 29 abgeleitet. Die Kammer des Hydrozyklons 2 kann hierbei einen gleichen

Durchmesser über deren gesamten Länge aufweisen oder aber eine konische Form aufzeigen. Auch wenn sich die Beschrei- bung auf einen senkrecht relativ zur Lotrichtung angeordne- ten Hydrozyklon bezieht, und somit die Richtungen oben und unten zu Verständniszwecken definiert, ist das Betreiben des Verfahrens von der relativen Position des Hydrozyklons zur Lotrichtung weitestgehend unabhängig und das Hydrozyk- Ion kann jegliche Position einnehmen, beispielsweise auch horizontal .

Je größer die Dichtedifferenz zwischen der Gasblase und dem umgebenden Medium und je größer der Partikeldurchmesser sind, desto schneller bewegen sich die Partikel in radialer Richtung, in welche die Zentrifugalkraft wirkt. Gase haben eine spezifische Dichte welche deutlich kleiner ist als die Dichte der Flüssigkeit beträgt. Das führt dazu, dass sich gasarme Flüssigkeit an der Innenwand des Hydrozyklons an- sammelt und der von der Mitte abgezogene Volumenstrom reich an gebündelten Gasblasen ist, welche Gasblasen sich auch durch das Verweilen sowie durch die agierenden Kräfte im Hydrozyklon vergrössern.

Durch den tangentialen Eintritt in das zylindrische Segment wird die Flüssigkeit auf eine Kreisbahn gezwungen und strömt in einem aufwärtsgerichteten Wirbel nach oben. Durch die obere Abdeckung 28 des Hydrozyklons 2 wird der Wirbel, welcher Flüssigkeit und Gasblasen umfasst, umgeleitet und durch die Mitte des Hydrozyklons 2 wieder nach unten gelei- tet. Diese Flüssig-/Gasmischung verlässt dann den Hydrozyk- Ion 2 bei Erreichen dessen unteren Endes über die Ableitung 29.

Die Flüssigkeit inklusive gebündelter Gasblasen als Flüs- sig-/Gasgemisch, welche durch die Ableitung 29 austritt wird anschliessend über diese Zuleitung 12 der Entgasungs- einrichtung 1 zugeführt.

Durch die Erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungs- gemässe Verfahren wird eine deutlich erhöhte Entgasungsef- fizienz erzielt, welche beispielsweise dazu führt, dass das Volumen des Entgasungsbehälters beispielsweise um das Fünf- fache verringert werden kann. Das Verfahren kann ohne sepa- rater Vakuumpumpe zuverlässig betrieben werden.