Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse mit einem Gehäuse und einem auf einer Motorwelle angeordneten Gebläserad, das über einen Motor angetrieben werden kann. Das erfindungsgemäße Gebläse ist ferner speziell als Mischgebläse zur Förderung und Mischung von brennbaren Medien mit Luft ausge- bildet, mit dem üblicherweise das brennbare bzw. explosive Gemisch zu einem Brenner gefördert wird.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines isolierend ausgebildeten Gebläserads in einem Mischgebläse zur Förderung und Mischung eines brennbaren Mediums mit Luft, wobei als brennbares Medium vorzugsweise Gas ver- wendet wird. Die Gebläse gemäß der Erfindung werden vorzugsweise in der Heiztechnik eingesetzt. In diesem Zusammenhang wird dem Durchschnittsfachmann im vorliegenden Gebiet seit jeher gelehrt, dass während des Einsatzes derartiger Gebläse und der Förderung von explosivem Gas-Luft-Gemischen elektrostatische Aufladungen der Gebläsebauteile, insbesondere des Gehäuses und des Gebläserades, die Gefahr einer Funkenbildung und einer sich daraus gegebenenfalls ergebenden Zündung des Gemischs innerhalb des Gebläses besteht, die sicher zu vermeiden ist. Die dafür im Stand der Technik vorgesehenen Vorkehrungen sind jedoch kostenintensiv, konstruktiv aufwendig und teilweise schwer zu recy- celn.

Beispielsweise wird im Stand der Technik vorgeschlagen, zur Ableitung von Aufladungen des Gebläserads eine Erdung über die Motorwelle, über das Wellenlager und die Wellendichtung bis zu dem selbstgeerdeten Gehäuse vorzusehen. Eine derartige Ableitung ist zum Beispiel in der DE 102 04 037 A1 offen- bart.

Aus der DE 102 004 045 251 A1 wird dem Fachmann gelehrt, das Gebläsegehäuse bzw. das Gebläserad mit einer antistatischen, ableitfähigen oder leitfähigen Oberflächenbeschichtung zu versehen, um somit eine Erdung aller leitfähigen Gebläsebauteile zu gewährleisten. Das Aufbringen einer derartigen Be- Schichtung ist jedoch als zusätzlicher Herstellungsschritt (beispielsweise durch Lackieren) kostenintensiv und wird in der Praxis in der Regel nicht durchgeführt.

Ferner ist bekannt, bei Mischgebläsen sogenannte Compound-Werkstoffe für das Gebläserad oder das Gehäuse vorzusehen, d.h. Kunststoffe, die mit leitfähigen Materialien wie Ruß oder Carbon compoundiert wurden, um somit ein leitfähiges Bauteil zu erzielen. Derartige Compound-Werkstoffe sind jedoch teurer und schwieriger herstellbar. Ferner können sie schlecht recycelt werden, da die beigemischten leitenden Werkstoffe nicht mehr sortenrein zerlegt werden können. Die im Stand der Technik verwendeten Gebläseräder aus Compound- Werkstoffen sind ableitfähig, Bauteile mit aufgebrachter antistatischer Oberflä- chenbeschichtung sind ableitfähig oder leitfähig. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstigeres Gebläse bereitzustellen, das besser recycelbar ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein als Mischgebläse zur Förderung und Mischung eines brennbaren Mediums mit Luft ausgebildetes Gebläse ein Gebläserad umfasst, das isolierend ausgebildet ist.

Gemäß der Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie in Deutschland sind Stoffe oder Materialien„isolierend", wenn sie weder leitfähig noch ableitfähig sind. Leitfähig ist demnach ein Stoff oder Material mit spezifischem Widerstand von p .= 10 ⁴ Ohmmeter ( m). Leitfähig ist ein Stoff oder Material ferner, wenn sein Oberflächenwiderstand R ₀ ^ 10 ⁴ Ω beträgt.„Ableitfähig" sind Stoffe oder Materialien mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10 ⁴ Qm und weniger als 10 ⁹ Qm bzw. ein Gegenstand oder eine Einrichtung mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10 ⁴ Ω und 10 ⁹ Ω gemessen bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte oder mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10 ⁴ Ω und 10 ¹¹ Ω gemessen bei 23°C und 30% relativer Luftfeuchte.„Isolierend" gemäß Anspruch 1 bedeutet, dass das Gebläserad aus isolierendem Material gebildet ist.

Günstig ist, dass das Gebläserad erdungsfrei montierbar und im Betrieb auch ohne zusätzlich vorgesehene Erdung betreibbar sein kann. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn das Gebläserad erdungsfrei auf der Motorwelle angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführung ist das Gebläserad aus sortenreinem

Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, gebildet, wobei vorliegend unter„sortenrein" ein Kunststoff ohne Compoundierung verstanden wird. Es ist jedoch möglich, den Kunststoff einzufärben, ohne den Schutzbereich des Begriffs„sorten- rein" zu verlassen.

Zur Gewährleistung der isolierenden Eigenschaften des Gebläserads weist dieses vorzugsweise einen Oberflächenwiderstand Ro von mindestens 10 ⁹ Ω auf. Ebenfalls geschützt sind demnach Materialien mit einem Oberflächenwiderstand R ₀ von 10 ¹⁰ , 10 ¹¹ , 10 ¹² Ω mit allen Zwischenwerten. Die Messung des Oberflächenwiderstands kann dabei beispielsweise durch ein Tera-Ohmmeter LEM Unilab 5 kV durchgeführt werden, jedoch sind auch Prüfverfahren nach DIN IEC 6093 möglich.

Das erfindungsgemäße Gebläse kann in einer Ausführung eine Gesamtoberfläche des Gebläserads, gebildet aus Gebläseradoberfläche und Gebläseradun- terf lache im Bereich zwischen 25 cm ² und 500 cm ² aufweisen, vorzugsweise zwischen 25 und 400 cm ² , weiter bevorzugt zwischen 25 und 300 cm ² , weiter bevorzugt zwischen 25 und 200 cm ² , weiter bevorzugt zwischen 25 und 150 cm ² , wobei eine Aufladung bis zu Spannungswerten, die eine Zündung innerhalb des Gebläses verursachen könnten, nicht erreicht werden. Die Gesamt- Oberfläche des Gehäuses kann im Bereich zwischen 25 cm ² und 1000 cm ² liegen.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine Wellenlagerung und/oder die Motorwelle und/oder die Wellendichtung ebenfalls isoliert ausgebildet sein kann/können, um Ableitungen von Aufladungen über die Wellenlagerung zu minimieren. Insbesondere die Verwendung einer isolierenden Wellendichtung ermöglicht es, eine einfachere und sortenreine Dichtung zu verwenden.

Bei dem erfindungsgemäßen als Mischgebläse ausgebildeten Gebläse ist ferner vorteilhaft, dass der die Gaszufuhr im Ansaugbereich erfolgt. Durch die Zumischung des Gases im Ansaugbereich können höhere Heizleistungen erzielt werden, da aufgrund des Unterdrucks im Gebläse mehr Gas beigemischt werden kann. Ferner ist dabei günstig, dass die Mischung durch das Laufrad erfolgt und somit per se ein höherer Mischungsgrad und damit einhergehender höherer Modulationsgrad des Gebläses ermöglicht wird.

Die oben stehenden, für das Laufrad angeführten vorteilhaften Merkmale gelten mutatis mutandis auch für das Gehäuse des Gebläses, das isolierend ausgebildet, erdungsfrei betreibbar und aus sortenreinem Kunststoff gebildet sein kann.

Sowohl das Gehäuse als auch das Laufrad können im Spritzgussverfahren gefertigt werden. Auch möglich ist, ein herkömmliches metallenes Gehäuse aus Druckguss, z.B. aus Aluminium, zu verwenden und ein erfindungsgemäßes Gebläserad einzusetzen. Die Erfindung umfasst deshalb gerade auch die Verwendung eines isolierenden Gebläserads in einem beliebigen Mischgebläse.

Bei gemäß dem Stand der Technik verwendeten Mischgebläsen wurden stets leitfähige Bauteile eingesetzt, um das Gerät selbst als Zündquelle des explosi- ven Brennstoff-Luft-Gemisches auszuschließen. Bei der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff genügt bei einer optimierten Elektrode bei optimalen Zündfunken bereits eine Zündspannung von 1000-2000V, um die Zündung zu realisieren. Bei der Verwendung von in Europa üblicherweise verwendeten Gasen müssen jedoch bereits über 3000V Zündspannung vorliegen, um eine Zün- dung zu ermöglichen. Das gemäß der Erfindung verwendete isolierend ausgebildete Gebläseras und/oder Gebläsegehäuse können sich zwar aufgrund der Strömung innerhalb des Gebläses und gegebenenfalls in der Ansaugluft befindlichen Staubpartikeln (im Extremfall bis zu 800 pg/m ³ ) bei hoher Drehzahl von über 6500 U/min ebenfalls aufladen, die erreichten Werte liegen jedoch deutlich unterhalb der kritischen Zündwerte, so dass eine Erdung verzichtbar und eine ungewollte Zündung aufgrund statischer Elektrizität innerhalb des Gebläses dennoch ausgeschlossen ist. Die gegebenenfalls auftretenden minimalen Aufladungen entladen sich selbständig ohne weiteres Zutun innerhalb kürzester Zeit. Zur Messung der Ladungen bzw. zur Ermittlung des Oberflächenpotenzials kann dabei beispielsweise ein Elektrofeldmeter PFM-711A eingesetzt werden.

In einer vorteilhaften Ausführung ist dem Gebläse ein Brenner nachgeschaltet, der als Flammensicherung wirkt. Das explosionsfähige Atmosphärenvolumen innerhalb des Gebläses ist kleiner als 10 Liter und größer als 0,05 Liter.

In der nachfolgenden Figur ist beispielhaft schematisch der frühere Zustand der Erdung des Laufrads und die Ableitung der Aufladung anhand eines Gebläses im Querschnitt dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gebläse gemäß dem Stand der Technik

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Gebläses mit einem Gehäuse 1 , einem darin angeordneten Gebläserad 2, das auf einer Motorwelle 3 angeordnet ist, wo- bei die Motorwelle mittels eines Lagersystems 5 gelagert ist. Ferner ist eine Wellendichtung 4 vorgesehen, in die das Lager 5 eingesetzt ist. Sämtliche Bauteile sind ableitfähig oder leitfähig ausgebildet, so dass Aufladungen vom Gebläserad 2 bis zu dem Gehäuse 1 geleitet und über eine Erdung (nicht gezeigt) abgeleitet werden. Die aufwendige Ableitung der Aufladung ist mittels Pfeilen dargestellt. Die Aufladungen am Gebläserad 2 werden auf die Motorwelle 3 geleitet und von dieser durch das Lager 5 über die Wellendichtung 4 zu dem Gehäuse 1 weiterleitet.

Das erfindungsgemäße Gebläse überwindet die Nachteile des Stands der Technik und ermöglicht durch die isolierende Ausbildung zumindest des Gebläserades eine kostengünstige Lösung einer seit jeher bestehender Anforderungen.

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