DE2820130A1

DE2820130A1 - Schaltungsanordnung zur temperatursteuerung eines pyrolyseofens

Info

Publication number: DE2820130A1
Application number: DE19782820130
Authority: DE
Inventors: Paul Maitenaz
Original assignee: Compagnie Europeenne pour lEquipement Menager SA
Current assignee: Compagnie Europeenne pour lEquipement Menager SA
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1978-11-30
Also published as: IT1112670B; FR2391425B1; CH620514A5; GB1578178A; US4292501A; NL7805259A; IT7822456A0; BE866167A; ES469891A1; FR2391425A1

Description

SCHÄLTUNGSÄNORDNUNG ZUR TEMPERATUR-STEUERUNG EINES PYROLYSEOPENS

Die Erfindung betrifft Haushaltsbacköfen mit Pyrolysereinlgung.

Derartige Backöfen enthalten einen Katalysator, der für die Nachverbrennung des während des Reinigungsvorgangs entstehenden Rauchs sorgen soll, damit in diesem enthaltene giftige Bestandteile, hauptsächlich Kohlenmonoxyd, entfernt w erden.

Um eine Übersättigung des Katalysators bei zu starker Verschmutzung des Backofens und damit ein Entweichen von giftigem Rauch und von Gerüchen in die Küche zu vermeiden, läßt man das Aufheizen des Ofens während des Reinigungsvorgangs in Abhängigkeit von der Temperatur der aus dem Katalysator austretenden Gase erfolgen, indem eine Temperaturmeßsonde stromabwärts hinter dem Katalysator angeordnet wird.

Die Erfindung gemäß Hauptanspruch löst die Aufgabe, die Heizungsleistung des Backofens während des Reinigungsvorgangs in direkterer Abhängigkeit von der Temperatur des Rauchkatalysators zu steuern.

Diese Lösung läßt sich insbesondere dann leicht anwenden, wenn der Katalysator in Form eines mit zahlreichen Kanälen durchbohrten Blocks vorliegt, die ihn völlig durchqueren und durch die der Rauch unter Ausnutzung einer großen Kontaktfläche strömt, was beispielsweise bei Verwendung von üblicherweise zu diesem Zweck eingesetztem Palladiumoxyd der

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Fall ist. Die Temperaturmeßsonde wird dann in einem dieser Kanäle untergebracht.

Diese Lösung hat den Vorteil, genauer und weniger träge zu sein als die bekannte Lösung mit hinter dem Katalysator liegender Sonde, da die Temperatur genau an dem Ort festgestellt wird, an dem die exotherme Reaktion stattfindet.

Wenn jedoch zur Auslösung der Nachverbrennungsreaktion ein Heizwiderstand für den Katalysator notwendig ist, muß die Temperaturmeßsonde an einer Stelle angeordnet werden, die soweit wie möglich dem direkten Einfluß dieses Widerstands entzogen ist, damit die Temperatur an der Sonde nicht höher als die des Katalysators ist. Aus diesem gleichen Grund und zur Erhöhung der Lebensdauer dieses Widerstands muß er abgeschaltet werden, sobald die Katalysatortemperatur den Wirksamkeitsschwellwert überschreitet; diese Abschaltung kann beispielsweise mit Hilfe der. in der DE-OS 25 47 326 beschriebenen Vorrichtung erfolgen.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben. Dabei wird Bezug genommen auf die fünf beiliegenden Figuren, von denen die Figuren 1, 2 und 3 die Temperaturkurven für den Katalysator und für die Ofenmitte zeigen, anhand deren der Einfluß der Heizungsunterbrechung des Backofens auf die Katalysatortemperatur deutlich wird.

Die Fig. 4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Ofenheizung nach der Katalysatortemperatur .

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Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines bekannten Temperaturreglers für die Steuerung des Schaltkreises aus Fig. 4.

Fig. 1 zeigt die Temperaturkurven CF für die Ofenmitte und C für den Katalysator für einen sauberen Ofen gemäß dem Stand der Technik während der einem Reinigungsvorgang entsprechenden Aufheizung.

Zu Beginn des Reinigungsvorgangs überschreitet die Katalsyatortemperatur wegen des Vorhandenseins eines Heizwiderstands leicht die Temperatur in der Ofenmitte. Danach stabilisiert sie sich auf einen Wert Te, nachdem dieser Widerstand ausgeschaltet wurde, während sich die Temperatur in der Ofenmitte unter dem Einfluß eines Pyrolysethermostats auf einem Wert Tf stabilisiert. Der Temperaturunterschied ergibt sich daraus, daß der nicht wärmeisolierte Katalysator stärker abkühlt als die Ofenmitte.

Fig. 2 zeigt die Temperaturkurven an denselben Stellen für einen Reinigungsvorgang desselben Ofens, der hier jedoch sehr stark verschmutzt ist. Die Katalysatortemperatur nimmt hier wegen des reichlich auftretenden Rauchs, der zunächst durch Destillation der flüchtigsten Bestandteile entsteht, rasch bis zu einer Temperatur T, zu. Anschließend wird durch die zu große Rauchmenge die Katalyse verhindert, und es kommt zu einer Abkühlung, bis die Rauchmenge soweit zurückgegangen ist, daß die Katalyse wieder beginnen kann. Der Katalysator erreicht dann die Temperatur T . Wenn die Reinigung dann fast zu Ende ist, findet man sehr rasch praktisch dieselben Temperaturen Tc und Tf wie für den sauberen Ofen·.·

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Fig. 3 zeigt die Temperaturkurven an denselben Stellen für einen Reinigungsvorgang eines stark verschmutzten Ofens, der mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ausgerüstet ist, d.h., bei dem die Aufheizung von der Katalysatortemperatur bestimmt wird.

Die Katalysatortemperatur beginnt wie im vorhergehenden Fall bis auf T¹, zu steigen : T¹, ist kleiner als T,; anschließend nimmt die Temperatur ab, wenn die Heizung des Ofens und des Katalysators abgeschaltet wird, wobei es jedoch wegen der Trägheit des Ofens zu einer geringen Verzögerung kommt, und die Temperatur schwingt dann mit großer Amplitude, bis die Reinigung fast beendet ist; danach nehmen die Kurven den Verlauf wie in den Figuren 1 und 2 an.

Im Vergleich zum vorhergehenden Fall ist die Reinigungszeit langer; v/enn man jedoch die Heizunterbrechungen berücksichtigt, wird die zur Reinigung verbrauchte Energie nicht gesteigert.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, mit der die Ofenheizung in der Reinigungsstellung von der Katalysatortemperatur abhängig gemacht werden kann. Diese Vorrichtung enthält einen Thermistor Rt, der im Katalysator untergebracht ist, und einen symmetrischen Halbleiterschalter Tr, beispielsweise einen "Triac", der mit den Heizwiderständen S an der Ofensohle und V an der Ofondecke in Reihe geschaltet ist, die ihrerseits parallel geschaltet sind. Der Triac Tr wird durch einen elektronischen Regler Re gesteuert, der an seine Steuerelektrode g angeschaltet ist. Der Regler Re umfaßt

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einen integrierten Schaltkreis CI bekannter Bauart (Fig. 5) zur Auslösung von Thyristoren oder Triacs, der eine elektronische Leistungssteuerung ermöglicht. Beispielsweise kann ein integrierter Schaltkreis verwendet werden, der in bekannter Weise als Temperaturregler geschaltet ist. Der Regler Re weist zwei Speiseklemmen U und W auf, die über einen Einschalter Co an das Versorgungsnetz angeschlossen sind, ferner eine Eingangsklemme R, die mit dem Thermistor Rt verbunden ist, der seinerseits zur Klemme W führt, sowie eine Ausgangsklemme G, die mit der Steuerelektrode g des Triac Tr in Verbindung steht.

Der durch den Thermistor Rt fließende Strom wirkt auf die Steuerelektrode g des Triac Tr über den elektronischen Regler Re ein, der über den Einschalter Co des Ofens, von dem lediglich die für die Reinigung genutzten Kontakte hier dargestellt sind, vom Netz gespeist wird.

Wenn die Temperatur den gewählten Wert überschreitet, dann läßt der Triac den Strom nicht mehr durch den Widerstand V (Deckenwiderstand des Ofens) und auch nicht mehr durch den Widerstand S (Ofensohle), der mit dem Widerstand C des Katalysators in Reihe geschaltet ist, so daß durch Unterbrechen des Katalysatorwiderstands der Sohlenwiderstand nicht mehr heizen kann und somit die Pyrolyse nicht mehr stattfinden kann. Ein Pyrolysethermostat Th, der mit dem Triac Tr in Reihe geschaltet ist, sorgt für die Unterbrechung der Stromversorgung des Ofens, wenn die Temperatur in der Ofenmitte die Temperatur Tf ( etwa 510 C) erreicht-.-

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Der Thermostat, der den Widerstand C kurzschließt, sobald die Temperatur in der Ofenmitte den Schwellwert überschreitet, von dem ab der Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht hat, wurde nicht dargestellt. Wenn der Thermistor Rt nicht zu sehr von diesem Widerstand C beeinflußt wird, ist der letztgenannte Thermostat nicht unbedingt notwendig; wenn er jedoch nicht vorhanden ist, muß die Temperatur des Katalysators, von der an die Ofenheizung abgeschaltet wird, höher sein, so daß die Stabilisierungstemperatur des Katalysators dann über der Temperatur in der Ofenmitte liegen kann; dadurch wird die Lebensdauer des Katalysatorwiderstands, die von der Heizdauor abhängt, verringert.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für einen integrierten Schaltkreis Cl für die Steuerung des Schaltkreises aus Fig. 4. Der gewühlte integrierte Schaltkreis Cl besitzt Klemmen 1 bis Iß. Die Klemmen 13 und 16 sind die Versorgungsklemmen; die Klemme 13 ist an die Klemme U über eine Diode dl und einen Widerstand 1X15, und die Klemme 16 ist direkt an die Klemme U angeschlossen. Die Klemme 5 führt direkt zur Klemme R, die mit dem Thermistor Rt in Verbindung steht, und die Klemme 10 führt über einen Widerstand R6 zur Steuerelektrode g des Triacs. Die übrigen Klemmen nind wie üblich mit Hilfe von Widerständen R2 bis Rl4 und Kondensatoren Cl, C?. miteinander verschaltet. Mit Hilfe liinejj regelbaren Widerstands i;5 kann die Empfindlichkeit des Thermistors Rt eingestellt werden.

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Claims

Fo 10 6.13 D

COMPAGNIE EUROPEENNE POUR L¹EQUIPEfIEHT

MENAGER "CEPEM" S.A. 12, rue de la Baume, 75OO0 PARIS, Prankreich

SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR TEMPERATURSTEUERUNG EINES PYROLYSEOFENS

PATENTANSPRÜCHE

, 1 J- Schaltungsanordnung zur Temperatursteuerung eines Backofens mit pyrolytischer Reinigung, der einen Katalysator zur Entfernung des Rauchs enthält, dadurch gekannzeichnet, daß eine Temperaturmeßsonde (Rt) innerhalb des Katalysators angeordnet ist und auf die Steuerung der Heizung während des Reinigungsvorgangs einwirkt.

2 - Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus einem Block besteht, der von zahlreichen Kanälen völlig durchquert wird, damit der Rauch über eine große Kontaktfläche geführt wird, und daß die Temperaturmeßsonde (Rt) innerhalb eines dieser Kanäle angeordnet ist.

3 - Backofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturmeßsonde (Rt) eine elektronische Steuerung (Re) zugeordnet ist, die einen mit der Stromversorgung der für die

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ORIGINAL INSPECTED

Pyrolyse verwendeten Heizwiderstände (C, $, V) in Reihe
geschalteten Unterbrecher (Tr) steuert.

4 - Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmaßsonde (Rt) an einem Ort untergebracht ist, der dem Einfluß des Katalysatorheizwiderstands entzogen ist, falls ein solcher Widerstand vorhanden ist.

5 — Backofen nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (Tr)
einen symmetrischen Halbleiter, vorzugsweise einen bidirektionalen Thyristor, aufweist, dessen Steuerelektrode (g)
mit der elektronischen Steuerung (Re) verbunden ist.

6 — Backofen nach einem der Ansprüche 3 bin 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerung (Re) aus einem Temperaturregler mit integriertem Auslösekreis (Cl) gebildet wird.

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