DE19606571A1 - Baking oven with pyrolytic cleaning - Google Patents
Baking oven with pyrolytic cleaningInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Backofen mit pyrolytischer Reinigung, bei dem während des Reinigungsvorganges die Temperatur im Back- bzw. Garraum nach dem Ausgangssignal eines in diesem angeordneten Temperaturfühlers bis zu der für den pyrolytischen Reinigungsvorgang ausreichenden Temperatur angehoben wird und bei dem die Abgase aus dem Back- bzw. Garraum über einen wenigstens einstufigen Ka talysator abgezogen werden.The invention relates to an oven with pyrolytic Cleaning, during which the Temperature in the baking or cooking space after the output signal a temperature sensor arranged in this up to the sufficient for the pyrolytic cleaning process Temperature is raised and at which the exhaust gases from the Baking or cooking space over an at least one-level Ka be removed.
Backöfen mit pyrolytischer Reinigung sind in verschie denen Ausführungsformen, z. B. aus der DE-AS 23 29 024, be kannt. Zur pyrolytischen Reinigung der durch den Back- bzw. Garvorgang verschmutzten Innenwandflächen der Back ofenmuffel wird deren Temperatur meist stufenweise bis zu einem Wert von etwa 500°C angehoben, während die Back ofentür gleichzeitig aus Sicherheitsgründen gegen Öffnen verriegelt ist. Bei dieser Temperatur verbrennen die or ganischen Schmutzstoffe und die dabei auftretenden Gase werden aus dem Back- bzw. Garraum über einen wenigstens einstufigen Katalysator abgezogen und können dann nahezu geruchsfrei der Umgebungsluft beigemischt werden. Nach Abkühlen der Backofenmuffel lassen sich die Verbrennungs rückstände als staubfeine weiße Ascheabscheidung in ein facher Weise auskehren. Der pyrolytische Reinigungsvor gang erleichtert daher das Sauberhalten des Backofens und befreit die Benutzer von unangenehmen und zeitaufwendigen Reinigungsarbeiten.Ovens with pyrolytic cleaning are various which embodiments, e.g. B. from DE-AS 23 29 024, be knows. For pyrolytic cleaning of the or cooking process soiled inner wall surfaces of the baking furnace muffle their temperature is usually gradually up to a value of about 500 ° C while the baking oven door at the same time for safety reasons against opening is locked. At this temperature the or ganic contaminants and the resulting gases are from the baking or cooking space at least one single-stage catalyst and can then almost be added to the ambient air without any odors. After The combustion can be cooled down by the oven muffle residues as dust-fine white ash separation in one sweep away The pyrolytic cleaning process gang therefore makes it easier to keep the oven and frees users from uncomfortable and time consuming Cleaning work.
Bei bekannten Steuerverfahren für den pyrolytischen Rei nigungsprozeß wird eine Zeitsteuerung derart durchge führt, daß die Temperatur im Back- bzw. Garraum der Ofen muffel durch ein Zeitschaltwerk in Verbindung mit einem Temperaturfühler stufenweise gesteigert wird. Der Gesamt zeitraum des Reinigungsvorganges muß dabei manuell vorge geben werden. Dabei hängt das Reinigungsergebnis bei kon stanten Zeiteingaben auch von Netzspannungsschwankungen sowie von mechanischen und elektrischen Toleranzen der Bauteile und des Gerätes ab.In known control methods for the pyrolytic Rei cleaning process, a time control is carried out in this way causes the temperature in the baking or cooking space of the oven muffle by a timer in connection with a Temperature sensor is gradually increased. The total Period of the cleaning process must be manually pre-selected will give. The cleaning result depends on con constant time input also of mains voltage fluctuations as well as mechanical and electrical tolerances of the Components and the device.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, einen pyrolytischen Reinigungsvorgang weitgehend selbständig ablaufen zu lassen, wobei jeweils durch eine optimale An passung der Beheizung ein gewünschter Reinigungsgrad er zielt werden soll. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in Verbindung mit dem Katalysator ein Ver schmutzungssensor angeordnet ist, und daß der Reinigungs vorgang in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Verschmut zungssensors und des Temperaturfühlers geregelt wird. Auf diese Weise wird der pyrolytische Reinigungsvorgang di rekt überwacht und optimal geregelt, so daß keine manuel len Zeiteingaben mehr notwendig sind. The invention is based on the task, one pyrolytic cleaning process largely independent to expire, each with an optimal An fit the heating a desired degree of cleaning should be aimed. This is according to the invention achieved that a Ver Dirt sensor is arranged, and that the cleaning process depending on the output signal of the pollution tion sensor and the temperature sensor is regulated. On in this way the pyrolytic cleaning process is di directly monitored and optimally controlled so that no manual len time entries are more necessary.
Der Verschmutzungssensor kann in ganz verschiedener Weise zur Überwachung verschiedener den Verschmutzungsgrad kennzeichnenden Zustandsgrößen ausgebildet sein. Eine zweckmäßige Ausbildung kann vorsehen, daß der Verschmut zungssensor die aus dem Katalysator austretende Abgas strömung hinsichtlich wenigstens einer für den Verschmut zungsgrad kennzeichnenden Zustandsgröße überwacht. Eine solche Zustandsgröße bildet vorzugsweise die Temperatur in der Abgasströmung, wobei der Verschmutzungssensor ebenfalls als Temperatursensor ausgebildet sein kann. Ein solcher Temperatursensor bestimmt die Temperatur der Luft hinter dem Katalysator und dieses Ausgangssignal wird in Verbindung mit dem Ausgangssignal des Temperaturfühlers zur Regelung der Temperatur bzw. der Einschaltdauer für die Backofenheizelemente benutzt.The pollution sensor can be used in many different ways to monitor various levels of pollution characteristic state variables. A Appropriate training can provide that the pollution tion sensor the exhaust gas emerging from the catalytic converter flow regarding at least one for the foulness condition characteristic. A such a state variable preferably forms the temperature in the exhaust gas flow, the pollution sensor can also be designed as a temperature sensor. On such temperature sensor determines the temperature of the air behind the catalyst and this output signal is in Connection to the output signal of the temperature sensor to regulate the temperature or the duty cycle for used the oven heating elements.
Statt einer Überwachung der Abgasströmung aus dem Kataly sator kann der Verschmutzungssensor gegebenenfalls zweck mäßig auch eine Zustandsgröße des Katalysators selbst, beispielsweise dessen Infrarotstrahlung oder Kerntempera tur, überwachen.Instead of monitoring the exhaust gas flow from the Kataly The pollution sensor can possibly be used for this purpose also a state variable of the catalyst itself, for example its infrared radiation or core temperature door, monitor.
Aus Einfachheitsgründen wird jedoch in den meisten Fällen als Verschmutzungssensor ein in der Abgasströmung liegen der Temperatursensor zweckmäßig sein. Ein direkt auf den Katalysator orientierter Verschmutzungssensor kann bei spielsweise ein mit Blickrichtung auf den Katalysator ge richteter optischer Sensor sein, welcher die Infrarot- Strahlung aufnimmt und zu einem Ausgangssignal verarbei tet. Es sind noch verschiedene andere Möglichkeiten für eine vorteilhafte Ausbildung des Verschmutzungssensors, beispielsweise als gasanalytischer Sensor, gegeben.For simplicity, however, in most cases as a pollution sensor in the exhaust gas flow the temperature sensor may be appropriate. One directly on the Catalytic converter-oriented contamination sensor can be used for example, with a view of the catalyst directed optical sensor, which the infrared Absorbs radiation and processes it into an output signal tet. There are various other options for an advantageous embodiment of the contamination sensor, for example as a gas analytical sensor.
Damit der Katalysator auch bei geringem Abgasanfall seine erforderliche Betriebstemperatur erreicht, kann zusätz lich eine Beheizungsvorrichtung vorgesehen sein, welche den Katalysator so lange beheizt, bis durch seine Reak tion mit den Abgasen eine erwünschte Betriebstemperatur erreicht ist. Ein solcher Katalysator kann zweckmäßig ein- oder zweistufig ausgebildet sein.So that the catalytic converter works even with low emissions required operating temperature can be reached Lich a heating device can be provided, which heated the catalyst until it reached its reak tion with the exhaust gases a desired operating temperature is reached. Such a catalyst can be useful be designed in one or two stages.
Da die Abgase aus der Backofenmuffel Kohlenwasserstoffe in verschiedener Zusammensetzung enthalten, kann es zum Ausschluß einer Explosionsgefahr zweckmäßig sein, auf der Einlaßseite des Katalysators bzw. der Zusatzbeheizungs vorrichtung einen Explosionsschutz vorzusehen. Dieser kann vorteilhaft in Form eines engmaschigen Drahtnetzes bzw. einer perforierten Platte gestaltet sein.Because the fumes from the oven muffle hydrocarbons Contained in different compositions, it can be used Exclusion of an explosion may be appropriate on the Inlet side of the catalyst or the additional heating device to provide explosion protection. This can be advantageous in the form of a close-meshed wire mesh or a perforated plate.
Der Verschmutzungssensor wird zweckmäßig oberhalb der Auslaßseite des Katalysators im Abstand angeordnet. Au ßerdem wird die Auslaßseite mit der Kühlluftströmung des Backofens in dessen Gehäuse derart verbunden, daß die Gase aus dem Back- bzw. Garraum über den Katalysator ab gezogen und mit der allgemeinen Abluftströmung der Kühl luft in den Umgebungsraum abgegeben werden. Für eine gute Wirksamkeit des Katalysators darf die Durchlaßgeschwin digkeit nicht allzu hoch sein. Es erscheint daher zweck mäßig, auf der Auslaßseite des Katalysators ein Strö mungsdrosselelement nachzuschalten, welches den Durchlaß des Katalysators beschränkt. Ein derartiges Strömungs drosselelement kann gegebenenfalls vorteilhaft hinsicht lich seines Durchsatzes steuer- bzw. regelbar und damit in den Regelkreis einbezogen sein. Ein solches Strömungs drosselelement kann zweckmäßig ein vor der Auslaßöffnung des Katalysators angebrachter Abdecktopf sein, welcher randseitig Strömungsdurchbrechungen, beispielsweise in Kreisform aufweist. Für den Katalysator bzw. für dessen Stufen werden zweckmäßig perforierte Keramikscheiben verwendet, wobei die Oberfläche und die Durchlaßaus nehmungen jeweils mit einem Edelmetall, Platin, Palladium oder dergleichen, beschichtet sind.The contamination sensor is expediently above the Outlet side of the catalyst spaced apart. Au In addition, the outlet side with the cooling air flow of the Oven connected in its housing so that the Gases from the baking or cooking space through the catalyst drawn and with the general exhaust air flow of the cooling air is released into the surrounding space. For a good The efficiency of the catalyst may be the forward speed not be too high. It therefore seems appropriate moderate, a flow on the outlet side of the catalyst mung throttle element downstream, which the passage of the catalyst limited. Such a flow throttle element can, if appropriate, be advantageous Its throughput can be controlled and regulated and thus be included in the control loop. Such a flow throttle element can be conveniently one in front of the outlet opening the cover pot attached to the catalyst, which Flow breakthroughs at the edge, for example in Has circular shape. For the catalyst or for its Steps are appropriately perforated ceramic disks used, the surface and the Durchlaßaus Each with a precious metal, platinum, palladium or the like are coated.
Eine zweckmäßige Ausbildung kann vorsehen, daß das Aus gangssignal des im Gar- bzw. Backraum angeordneten Tempe ratursensors und das Ausgangssignal des im Bereich des Katalysators angeordneten Verschmutzungssensors einem Mi kroprozessor zugeführt werden, welcher Signale zur Rege lung der Temperatur der Backofenheizkörper liefert. Die Zusatzbeheizungsvorrichtung des Katalysators kann zweck mäßig zusammen mit mindestens einem Katalysator in einem aus dem Gar- bzw. Backraum austretenden Auslaßstutzen der Backofenmuffel angeordnet sein.Appropriate training can provide that the end output signal of the temperature arranged in the cooking or baking chamber ratursensors and the output signal of in the range of Catalytic converter arranged a Mi croprocessor, which signals to the rain the temperature of the oven radiator supplies. The Auxiliary heater of the catalyst can be useful moderately together with at least one catalyst in one outlet connection emerging from the cooking or baking chamber Oven muffle may be arranged.
Ein zweckmäßiges Verfahren zum Betrieb eines Backofens mit pyrolytischer Reinigung kann in der Weise ausgeführt werden, daß nach dem Einschalten des pyrolytischen Reini gungsvorganges zunächst eine vom Temperatursensor im Gar raum gesteuerte Temperaturerhöhung bis auf etwa 300°C durchgeführt wird, wobei der Katalysator durch die Zu satzbeheizungsvorrichtung auf Arbeitstemperatur gebracht wird. Danach wird in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Verschmutzungssensors die Heizleistung der Backofen heizelemente schrittweise bis zur Erreichung der für den vollständigen pyrolytischen Reinigungsvorgang ausreichen den Maximaltemperatur gesteigert. Diese liegt im allge meinen bei etwa 500°C.A convenient method of operating an oven with pyrolytic cleaning can be done in the way be that after turning on the pyrolytic Reini supply process first one from the temperature sensor in the cooking room-controlled temperature increase up to about 300 ° C is carried out, the catalyst through the Zu set heating device brought to working temperature becomes. After that, depending on the output signal the heating sensor of the oven heating elements gradually until reaching for the complete pyrolytic cleaning process is sufficient the maximum temperature increased. This is generally mean at about 500 ° C.
In der Zeichnung ist ein Backofen mit pyrolytischer Rei nigung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an oven with pyrolytic rice slope according to the invention shown schematically.
Man erkennt in der Zeichnung (Querschnitt durch den Back ofen von oben betrachtet) ein Gehäuse 1, eines in Einbau form ausgeführten Elektrobackofens, dessen Backofenmuffel mit 2 bezeichnet ist. Die Backofenmuffel 2 weist eine wärmedämmende Umhüllung aus Steinwolle von beispielsweise 40 mm Stärke auf. Durch die Backofenmuffel 2 wird ein Back- bzw. Garraum 2a gebildet, der an seiner Vorderseite durch eine Backofentür 1a verschlossen ist. In einem rohrförmigen Auslaßstutzen 3, welcher in die Rückwand der Backofenmuffel 2 eingesetzt ist, befindet sich ein zwei stufiger Katalysator 4 dem eine Zusatzbeheizungsvorrich tung 5 in Form eines Rohrheizkörpers vorgeschaltet ist. Die in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Strömungs richtung abgezogenen Gase strömen durch den Rohrheizkör per. Vor dem Rohrheizkörper liegt ein als Explosions schutz dienendes engmaschiges Drahtnetz 6.One can see in the drawing (cross-section through the baking oven viewed from above) a housing 1 , an electric baking oven in the form of installation, the baking oven muffle being designated by 2 . The oven muffle 2 has a heat-insulating coating made of rock wool, for example 40 mm thick. Through the oven muffle 2 , a baking or cooking space 2 a is formed, which is closed at the front by an oven door 1 a. In a tubular outlet nozzle 3 , which is inserted into the rear wall of the oven muffle 2 , there is a two-stage catalyst 4 which is connected to an additional heating device 5 in the form of a tubular heater. The gases drawn off in the flow direction indicated by an arrow flow through the tubular heater. In front of the tubular heater is a close-mesh wire mesh 6 serving as explosion protection.
Die aus dem Katalysator 4 austretende Abgasströmung wird durch einen Verschmutzungssensor 7 hinsichtlich des Tem peraturwertes überwacht. Das Ausgangssignal des Tempera tursensors 7 wird einem Steuergerät 8 zugeführt, welches außerdem das Ausgangssignal des im Back- bzw. Garraum be findlichen Temperaturfühlers 9 verarbeitet.The exhaust gas flow emerging from the catalyst 4 is monitored by a pollution sensor 7 with regard to the temperature value. The output signal of the temperature sensor 7 is fed to a control unit 8 , which also processes the output signal of the temperature sensor 9 in the baking or cooking space.
Zwei Backofenheizelemente 10, 11 werden durch die Regel schaltung im Steuergerät 8 entsprechend der gewünschten Temperatursteigerung beheizt.Two oven heating elements 10 , 11 are heated by the control circuit in the control unit 8 according to the desired temperature increase.
Zur Kühlung des Gehäuses 1 wird in dem Gehäuse durch ein nicht dargestelltes Gebläse ein zwischen einer Gehäu seeinlaß- und Auslaßöffnung strömender Kühlluftstrom er zeugt (vgl. hierzu DE-PS 23 10 290). Dieser Kühlluftstrom ist im Bereich der Rückwand der Backofenmuffel 2 wie an gedeutet abwärts gerichtet. Er saugt gleichzeitig Abluft aus dem Katalysator 4 ab, vermischt sie mit der Kühlluft und stößt das Luftgemisch in den Umgebungsraum aus.To cool the housing 1 , a cooling air stream flowing between a housing inlet and outlet opening is generated in the housing by a fan (not shown) (cf. DE-PS 23 10 290). This cooling air flow is directed in the region of the rear wall of the oven muffle 2 downwards. At the same time, it sucks exhaust air out of the catalyst 4 , mixes it with the cooling air and expels the air mixture into the surrounding space.
Zur Drosselung der Durchströmung des Katalysators ist auf dessen Auslaßseite als Strömungsdrosselelement ein Abdecktopf 12 vorgesehen, welcher randseitig Strömungs durchbrechungen 13 aufweist.For throttling the flow through the catalyst, a cover pot 12 is provided on the outlet side thereof as a flow restrictor element and has flow openings 13 on the edge.
Der Katalysator 4 ist zweistufig aus perforierten edelme tallbeschichteten Keramikscheiben aufgebaut.The catalyst 4 is constructed in two stages from perforated noble metal-coated ceramic disks.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81669 MUEN |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130903 |