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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts,
welches eine Pyrolysefunktion aufweist.
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Backöfen,
welche zur Pyrolyse ausgebildet sind, sind in vielerlei Ausgestaltung
bekannt. Üblicherweise wird beim Pyrolysevorgang eine feste Temperatur-Zeit-Kurve
ausgeführt. Diese ist unabhängig vom Verschmutzungsgrad
des Backofens. Die Pyrolysedauer setzt sich aus der Temperaturanstiegsphase
beziehungsweise der Aufheizphase und der Veraschungsphase zusammen.
Während der Veraschungsphase wird üblicherweise
eine Temperatur zwischen 450°C und 500°C, insbesondere
etwa 485°C, eingestellt. Dabei werden die Verschmutzungen
im Backofen verbrannt beziehungsweise verascht.
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Darüber
hinaus ist bekannt, dass Backöfen Katalysatoren aufweisen,
mittels welchen die Fettdämpfe, die beim Backbetrieb oder
Bratbetrieb des Backofens entstehen, umgesetzt werden können. Dabei
sind Lösungen bekannt, bei denen Temperaturfühler
in der Umgebung eines derartigen Katalysators angeordnet sind und
die Temperatur anzeigen, um dabei auf die Temperatur im Katalysator
reagieren zu können. In diesem ist zur Umsetzung der Fettdämpfe
eine entsprechende Reaktionstemperatur erforderlich beziehungsweise
eine derartige muss eingestellt werden, um eine entsprechende Umsetzung beziehungsweise
Verbrennung erreichen zu können. Derartige Temperatursensoren
in der Umgebung des Katalysators reagieren auf Fettdämpfe,
die während des Pyrolysevorgangs entstehen. Sie berücksichtigen
jedoch unzureichend Mengen an eingetrockneten Fettverschmutzungen,
die während dem Zubereitungsbetrieb des Backofens, dem
Bratbetrieb oder dem Backbetrieb, entstehen.
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Aus
der
DE 197 58 860
B4 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Pyrolysereinigungsvorgangs
in einem Backofen bekannt. Mit dem Beginn des Pyrolysereinigungsvorgangs
werden der Garraum und der Katalysator beheizt und die Gartemperatur
und die Katalysatortemperatur werden separat geregelt. Die momentane
Katalysatorheizleistung wird gemessen und mit einer abgespeicherten
Katalysatorschwellheizleistung, welche einer maximal zulässigen
Rauchmenge entspricht, verglichen. Für den Fall, dass die
momentane Katalysatorheizleistung unter den Katalysatorschwellheizleistungswert
fällt und somit die maximale Rauchmenge überschritten wird,
wird die Rauchmenge durch Ausschalten der Garraumheizung begrenzt,
bis die momentane Katalysatorheizleistung den Katalysatorschwellheizleistungswert
wieder übersteigt.
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Darüber
hinaus ist aus der
DE
196 06 571 C2 ein Backofen mit pyrolytischer Reinigung
sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Backofens bekannt.
Der Backofen umfasst einen Katalysator und einen Verschmutzungssensor,
der eine für den Verschmutzungsgrad des Backofens kennzeichnende Zustandsgröße überwacht
und der in der Abgasleitung angeordnet ist. Der Reinigungsvorgang
wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal dieses Verschmutzungssensors
und eines weiteren Temperatursensors geregelt, wobei auch der Verschmutzungssensor
ein weiterer, die Temperatur des Katalysators mittelbar oder unmittelbar
erfassender und zur Auswertung weiterleitender Temperatursensor
ist.
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Bei
den bekannten Verfahren ist die Betriebsweise des Backofens jedoch
sehr energieintensiv, da der Pyrolysebetrieb nicht ausreichend auf
die situationsspezifischen Gegebenheiten der Verschmutzung eingeht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen,
mit dem der Betrieb eines Hausgeräts betreffend die Pyrolyse
energieeffizienter erfolgen kann. Darüber hinaus soll die
Verbrennung der Medien wie Fettdämpfe und dergleichen hinsichtlich
eines minimalen Energie- und Zeitaufwands sowie für eine
geruchs- und verpuffungsfreie Selbstreinigung verbessert werden.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch
1 aufweist, gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines
Hausgeräts, welches eine Pyrolysefunktion aufweist, wird
dahingehend durchgeführt, dass in einem vom Pyrolysebetrieb
unterschiedlichen Zubereitungsbetrieb des Hausgeräts zubereitungsspezifische
Informationen erfasst werden, und abhängig von diesen Informationen
die Dauer einer Veraschungsphase des Pyrolysebetriebs bestimmt wird. Es
kann somit mit diesem Verfahren eine sehr situationsspezifische
Bestimmung einer den Pyrolysebetrieb kennzeichnenden Phase ermöglicht
werden. Die Pyrolysedauer setzt sich aus der Veraschungsphase und
der vorangehenden Temperaturanstiegsphase beziehungsweise Aufheizphase
zusammen. Da gerade in der Veraschungsphase, bei der insbesondere
Temperaturen um etwa 485°C eingestellt werden, ein relativ
hoher Energiebedarf erforderlich ist, ist es durch die Erfindung
möglich, diesen Energiebedarf zu senken. Indem die Veraschungsphase abhängig
von vorher gesammelten Informationen bestimmt wird, welche in einem
Backbetrieb oder in einem Bratbetrieb generiert werden, kann diese
Zeitdauer sehr situationsspezifisch angepasst bzw. abgestimmt werden.
Es wird somit nicht mehr pauschal und unabhängig von vorhergehenden
Szenarien eine im Wesentlichen immer gleiche Veraschungsphase vorgegeben,
sondern diese kann variiert und angepasst werden.
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Unter
zubereitungsspezifischen Informationen werden derartige Informationen
verstanden, welche spezifisch bei einem Zubereitungsbetrieb generiert
werden oder dort auftreten. Gerade diese sind besonders charakterisierend
für Verschmutzungen, so dass gerade abgestimmt auf diese
Informationen der nachfolgende Pyrolysebetrieb zur Reinigung des Hausgeräts
spezifisch im Hinblick auf eine Zeitdauer angepasst werden kann.
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Neben
einem äußerst energieeffizienten Betreiben kann
dadurch auch die optimale Umsetzung der Verschmutzungen mit minimalem
Energie- und Zeitaufwand erfolgen. Darüber hinaus kann
stets auch eine effektive Umsetzung dieser Medien, insbesondere
Fettdämpfe, ermöglicht werden, so dass auch eine
geruchs- und verpuffungsfreie Selbstreinigung erreicht werden kann.
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Vorzugsweise
werden die zubereitungsspezifischen Informationen in einem Backbetrieb
oder einem Bratbetrieb des Hausgeräts gesammelt. Gerade dort
treten Verschmutzungen auf und gerade dort werden die unerwünschten
Medien, wie Fettdämpfe und dergleichen, erzeugt. Gerade
diese sollen dann im nachfolgenden Pyrolysebetrieb entfernt werden.
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Die
zubereitungsspezifischen Informationen werden vorteilhafterweise
gespeichert, so dass auf sie bedarfsabhängig zurückgegriffen
werden kann. Durch das Speichern der Informationen können
sogar Vergleichsszenarien herangezogen werden, so dass auch dann,
wenn gegebenenfalls bei einem Zubereitungsbetrieb nur unzureichend
oder gegebenenfalls fehlerhafte Informationen gewonnen werden können,
auf einen vorhergehenden vergleichbaren Zubereitungsvorgang und
die dabei erzeugten Informationen zurückgegriffen werden
kann.
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Vorzugsweise
wird als zubereitungsspezifische Information der Grad der Verschmutzung
des Zubereitungsraums des Hausgeräts mit im Betrieb erzeugten
Medien, wie Fettdämpfen und dergleichen, erfasst.
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Vorteilhaft
ist es, wenn als zubereitungsspezifische Information im Zubereitungsbetrieb
die Häufigkeit, wie oft ein Temperaturwert in einem Katalysator
des Hausgeräts über einen Wert einer Reaktionstemperatur,
bei welcher im Zubereitungsbetrieb erzeugte Medien im Katalysator
umgesetzt werden können, ansteigt und dies erfasst wird.
Ist diese Häufigkeit relativ groß, so kann beispielsweise
auf einen relativ starken Verschmutzungsgrad geschlossen werden.
Denn werden bereits im Backbetrieb oder Bratbetrieb viele oder eine
große Menge derartiger Medien, wie Fettdämpfe
oder dergleichen, erzeugt, so können diese über
den Katalysator geleitet werden, indem beispielsweise eine Absaugvorrichtung vorgesehen
ist, welche diese Medien aus dem Zubereitungsraum des Hausgeräts über
den Katalysator absaugt. Da im Katalysator eine entsprechende Umwandlungsreaktion
stattfindet, wird die Temperatur im Katalysator automatisch erhöht,
wenn viele derartige Medien umgewandelt werden müssen.
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Vorzugsweise
wird die Häufigkeit mit einem vorbestimmbaren Faktor zur
Bestimmung der Zeitdauer der Veraschungsphase multipliziert. Dieser Faktor
wird insbesondere abhängig von gerätespezifischen
Parametern und somit im Hinblick auf Auslegungsgrößen
des Hausgeräts bestimmt. Je nach Typ des Hausgeräts
kann somit dieser Faktor individuell vorgegeben werden. Der Faktor
kann sowohl kleiner als Eins als auch größer oder
gleich Eins sein.
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Vorzugsweise
wird als zubereitungsspezifische Information im Zubereitungsbetrieb
der Wert, um wie viel ein Temperaturwert in einem Katalysator des
Hausgeräts über einen Wert einer Reaktionstemperatur,
bei welcher im Zubereitungsbetrieb erzeugte Medien im Katalysator
umgesetzt werden können, ansteigt, erfasst. Auch dies ist
eine sehr geeignete Information im Hinblick auf die spezifische
Bestimmung der Veraschungsphase des Pyrolysebetriebs.
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Darüber
hinaus kann vorgesehen sein, dass als zubereitungsspezifische Information
im Zubereitungsbetrieb die Zeitdauer, wie lange ein Temperaturwert
in einem Katalysator des Hausgeräts einen Wert einer Reaktionstemperatur überschreitet,
erfasst wird. Auch dies liefert eine Information, welche eine sehr
situationsspezifische Bestimmung der Zeitdauer der Veraschungsphase
ermöglicht.
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Selbstverständlich
kann auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der genannten
zubereitungsspezifischen Informationen in Kombination verwendet
werden, um die Zeitdauer der Veraschungsphase bestimmen zu können.
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Vorzugsweise
wird vorgesehen, dass die Zeitdauer, wie lange ein Temperaturwert
in einem Katalysator des Hausgeräts einen Wert einer Reaktionstemperatur
in einem Zubereitungsbetrieb übersteigt, mit einem vorbestimmbaren
Faktor zur Bestimmung der Zeitdauer der Veraschungsphase multipliziert
wird. Auch hier kann dieser Faktor kleiner oder größer
Eins sein und kann beispielsweise von den Gerätespezifika
beziehungsweise Auslegungsgrößen sowie Leistungsdaten
des Hausgeräts abhängig sein.
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Selbstverständlich
können die genannten vorbestimmbaren Faktoren auch zusätzlich
oder anstatt dazu von anderen Parametern oder Größen
abhängig sein.
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Vorzugsweise
wird in dem Zubereitungsbetrieb eine Katalysatorheizung in ihrer
Leistungsaufnahme reduziert oder abgeschaltet, wenn im Katalysator
ein Temperaturwert auftritt, welcher größer einem
Wert der Reaktionstemperatur zum Umsetzen der Medien im Katalysator
ist, und es wird als zubereitungsspezifische Information die Anzahl,
wie oft die Leistungsaufnahme der Katalysatorheizung erfolgt, wieder
erhöht oder die Katalysatorheizung wieder aktiviert wird,
erfasst.
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Vorzugsweise
wird abhängig von dieser Anzahl die Zeitdauer der Veraschungsphase
bestimmt. Auch dies liefert somit eine zubereitungsspezifische Information,
welche allein oder in Kombination mit zumindest einer weiteren,
bereits oben genannten zubereitungsspezifischen Information, zur
Bestimmung der Veraschungsphase beiträgt.
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Vorzugsweise
wird die Aufheizphase im Pyrolysebetrieb abhängig von der
Temperatur im Katalysator während des Pyrolysebetriebs
bestimmt. Es kann somit sehr situationsspezifisch bereits bei beginnendem
Pyrolysebetrieb erkannt werden, inwieweit die Aufheizphase situationsspezifisch
verkürzt werden kann, wobei dies abhängig von
dem Temperaturverlauf im Katalysator erfolgen kann.
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Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass bei einer Temperatur im Katalysator unterhalb
einer Referenz-Temperatur, eine Heizung des Zubereitungsraums mit
maximaler Leistungsaufnahme betrieben wird. Beim Pyrolysevorgang
ermöglichen somit die Messwerte des Temperaturfühlers
zur Bestimmung der Temperatur im Katalysator den Aufheizvorgang dahingehend
zu beeinflussen, dass bei einer niedrigen Katalysatortemperatur,
bei der wenig frische Fettdämpfe im Hausgerät
sind oder erzeugt werden, der Backofen mit einer relativ hohen Heizleistung
angesteuert werden kann, um einen schnelleren Aufheizvorgang und
somit eine kürzere Gesamtdauer des Reinigungsvorgangs beziehungsweise
des Pyrolysebetriebs zu erreichen.
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Vorteilhaft
kann des Weiteren vorgesehen sein, dass bei einem Temperaturwert
im Katalysator oberhalb dieser Referenz-Temperatur, die Leistungsaufnahme
der Heizung des Zubereitungsraums im Vergleich zu einem Normalbetrieb
reduziert wird, insbesondere abhängig von der Temperaturentwicklung im
Katalysator geregelt wird. Auch hier kann somit abhängig
von der Temperatur im Katalysator der Aufheizvorgang im Pyrolysebetrieb
dahingehend beeinflusst werden, dass bei einer zu hohen Katalysatortemperatur,
welche bei relativ viel frischen Fettdämpfen oder dergleichen
auftritt, die Leistung der Heizung zum Heizen des Zubereitungsraums
des Hausgeräts gedrosselt wird, um einerseits eine Geruchsbelästigung
und Verpuffungen zu verhindern und andererseits den Katalysator
vor einer Überhitzung und irreversibler Schäden
zu schützen.
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Vorzugsweise
ist die Referenz-Temperatur die Reaktionstemperatur zum Umsetzen
der Medien im Katalysator.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren kann ermöglicht
werden, dass die Gesamtdauer des Pyrolysebetriebs um mehr als 10%,
vorzugsweise bis zu 25% reduziert werden kann, wodurch eine erhebliche
Energieersparnis auftritt. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang
erreicht werden, dass bei Pyrolysedauern von bis zu 3 Std. eine
Verkürzung dieser Pyrolysedauer um bis zu 1 Std., insbesondere zwischen
einer 1/2 Std. und 1 Std., erreicht werden kann.
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Die
Referenz-Temperatur kann zwischen 320°C und 350°C
liegen.
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Nach
dem Aufheizvorgang beziehungsweise der Temperaturanstiegsphase im
Pyrolysebetrieb bleibt das Hausgerät noch eine gewisse
Zeitdauer auf der für die Veraschungsphase eingestellten
Pyrolysetemperatur, welche beispielsweise bei etwa 485°C
liegt. Diese Zeit wird in Abhängigkeit der während
des normalen Back- und Bratbetriebs gesammelten Verschmutzungsinformationen,
sowie der Anzahl der Leistungsdrosselungen während der
Temperaturanstiegsphase verkürzt oder verlängert,
wobei dies vorzugsweise vorgesehen ist.
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Die
situationsspezifische und variable Einstellmöglichkeit
der Pyrolysedauer, insbesondere der Veraschungsphase, bringt die
Möglichkeit eines vollautomatischen Pyrolysevorgangs, der
keine zusätzlichen Angaben durch einen Benutzer erfordert.
Durch die Speicherung der Verschmutzungsinformationen kann der Benutzer
auf eine notwendige Reinigung des Backofens hingewiesen werden.
Geruchsbelästigungen oder Verpuffungen werden vermieden,
wobei darüber hinaus das Reinigungsergebnis optimiert werden
kann. Die Pyrolysezeit wird auf das notwendige Mindestmaß verkürzt
und somit auch Energie gespart.
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In
einer nachfolgend erläuterten vorteilhaften Ausführung
des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Hausgerät als Backofen
ausgebildet ist und einen Garraum als Zubereitungsraum aufweist.
Der Backofen umfasst darüber hinaus einen Katalysator zur Umsetzung
von im Backbetrieb oder Bratbetrieb, welche Zubereitungsbetriebe
darstellen, erzeugten Fettdämpfen und dergleichen. Der
Katalysator kann einen integrierter Temperaturfühler oder
einen separaten Temperaturfühler außerhalb des
Katalysators aufweisen, mittels welchem die Temperatur im Katalysator
erfasst werden kann.
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Der
Backofen ist darüber hinaus mit einer zu den Zubereitungsbetrieben
unterschiedlichen Pyrolysefunktionalität ausgebildet, wobei
der Pyrolysebetrieb durch eine Aufheizphase und eine Veraschungsphase
charakterisiert ist.
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Der
Katalysator kann separat beheizt werden, und weist dazu eine Katalysatorheizung
auf. Separat zu dieser Katalysatorheizung umfasst der Backofen darüber
hinaus eine Heizung zum Heizen des Garraums.
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Um
einen energieeffizienten Betrieb des Hausgeräts ermöglichen
zu können, wird die Pyrolyse situationsspezifisch in ihrer
Zeitdauer eingestellt, wobei insbesondere die Dauer der Veraschungsphase
im Pyrolysebetrieb abhängig von im Backbetrieb oder Bratbetrieb
spezifisch erzeugten Informationen erfolgt.
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Es
ist dabei vorgesehen, dass diese gesammelten Informationen gespeichert
werden und abhängig davon die Veraschungsphase bestimmt
wird.
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Als
zubereitungsspezifische Informationen werden der Grad der Verschmutzung
des Zubereitungsraums des Hausgeräts mit im Betrieb erzeugten Fettdämpfen
erfasst. Dabei wird die Häufigkeit, wie oft ein Temperaturwert
in dem Katalysator des Backofens über einen Wert einer
Reaktionstemperatur, bei welcher im Garraum erzeugte Fettdämpfe
im Katalysator umgesetzt werden können, ansteigt, erfasst.
Diese Häufigkeit wird mit einem vorbestimmten Faktor zur
Bestimmung der Zeitdauer der Veraschungsphase multipliziert. Darüber
hinaus wird als zubereitungsspezifische Information im Backbetrieb oder
Bratbetrieb des Backofens der Wert, um wie viel ein Temperaturwert
in einem Katalysator des Hausgeräts über einen
Wert der Reaktionstemperatur ansteigt, erfasst. Des Weiteren ist
vorgesehen, dass zusätzlich als zubereitungsspezifische
Information im Backbetrieb oder Bratbetrieb die Zeitdauer, wie lange ein
Temperaturwert in einem Katalysator des Hausgeräts einen
Wert der Reaktionstemperatur überschreitet, erfasst. Auch
hier kann vorgesehen sein, dass diese Zeitdauer mit einem vorbestimmten
Faktor zur Bestimmung der Zeitdauer der Veraschungsphase multipliziert
wird.
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Insbesondere
ist auch vorgesehen, dass in einer Aufheizphase des Pyrolysebetriebs
eine Katalysatorheizung in ihrer Leistungsaufnahme gegebenenfalls
reduziert oder abgeschaltet wird. Dies ist abhängig davon,
wie viel Fettdämpfe in dieser Aufheizphase erzeugt und
durch den Katalysator geleitet werden. Denn abhängig von
dieser Menge stellt sich auch die Temperatur im Katalysator höher
oder niedriger ein. Wenn im Katalysator während dieser
Aufheizphase ein Temperaturwert auftritt, welcher größer einem
Wert der Reaktionstemperatur zum Umsetzen der Fettdämpfe
im Katalysator ist, so wird als zubereitungsspezifische Information
die Anzahl, wie oft die Leistungsaufnahme der Katalysatorheizung wieder
erhöht oder die Katalysatorheizung nach einer Deaktivierung
wieder aktiviert wird, erfasst. Auch diese Anzahl wird als Information
dahingehend berücksichtigt, um die situationsspezifische
Zeitdauer der Veraschungsphase bestimmen zu können.
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Wird
diese Bestimmung der Zeitdauer anhand der gesammelten Informationen
abgeschlossen und nachfolgend ein Pyrolysebetrieb eingeleitet, so
dauert die Veraschungsphase genau solange, wie sie vorab berechnet
wurde. Der Pyrolysevorgang kann darüber hinaus auch des
Weiteren noch zusätzlich dadurch verkürzt werden,
dass die Aufheizphase individuell in ihrer Zeitdauer bestimmt wird.
Dabei können die Informationen dienlich sein, die bereits während
des Pyrolysebetriebs in der Aufheizphase selbst gesammelt werden.
Insbesondere werden dabei die Temperaturwerte im Katalysator berücksichtigt.
Bei einer relativ niedrigen Katalysatortemperatur, die unterhalb
350°C liegt, welcher Wert einen Referenz-Temperaturwert
darstellt, kann der Backofen mit einer relativ hohen Heizleistung
der Garraumheizung angesteuert werden, um einen schnelleren Aufheizvorgang
und somit eine noch größere Gesamtdauer des Pyrolysebetriebs
zu erreichen. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass die maximale
Leistung der Garraumheizung eingestellt wird.
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Bei
einer zu hohen Katalysatortemperatur, welche dann über
350°C liegt, kann die Leistung des Backofens beziehungsweise
der Garraumheizung gedrosselt werden, um einerseits eine Geruchsbelästigung
und Verpuffungen zu verhindern, und andererseits den Katalysator
vor einer Überhitzung und irreversibler Schäden
zu schützen. Durch das Verfahren kann somit die Pyrolysedauer
in ihrer Gesamtheit situationsspezifisch eingestellt werden, wobei
einerseits sowohl die Veraschungsphase situationsspezifisch bestimmt
wird und darüber hinaus auch vorzugsweise die Aufheizphase
zeitoptimiert eingestellt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19758860
B4 [0004]
- - DE 19606571 C2 [0005]