DE68904305T2

DE68904305T2 - COOKER WITH A DEVICE FOR THE AUTOMATIC REMOVAL OF POLLUTION THAT HAS BEEN DEPOSED ON ITS INTERIOR.

Info

Publication number: DE68904305T2
Application number: DE1989604305
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukuda; Masahiko Itoh; Takeshi Nagai; Takao Shitaya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2009-02-04
Also published as: DE68904305D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft selbstreinigende Backöfen, die fähig sind, von Nahrungsmitteln stammende, sich an ihren Wänden angesammelt habende Verunreinigungen durch einen pyrolytischen Vorgang bei hoher Temperatur zu beseitigen.The present invention relates to self-cleaning ovens capable of eliminating food-derived contaminants accumulated on their walls by means of a pyrolytic process at high temperature.

Es sind allgemein Küchenherde bekannt, wie sie in den US-PSn 3 428 434, 3 536 457 und 4 292 501 beschrieben sind als Elektroherde, Gasherde und Konvektions-Mikrowellenherde, die nicht nur für normale Nahrungsmittelzubereitung durch Erhitzen verwendet werden können, sondern auch, um an ihren Wänden während der normalen Kochvorgänge angesammelte Nahrungsmittel-Verunreinigungen pyrolytisch zu beseitigen. Die pyrolytische Beseitigung kann mit zwei Vorgängen bewirkt werden: ein Verfahren ist, Nahrungsmittel-Verunreinigungen pyrolytisch in einer Bratröhre zu zersetzen, die bei einer hohen Reinigungstemperatur von mehr als 440ºC während einer Stunde bis vier Stunden gehalten wird, um so Rauch, Gerüche und Gase zu erzeugen, während das andere Verfahren darin besteht, den Rauch, die Gerüche und die Gase durch einen oxidierenden Katalysator zu oxidieren, der in einem Auslaß angeordnet ist, wenn die den Rauch, die Gerüche und Gase enthaltende Bratröhrenatmosphäre durch den Auslaß an die Umgebung abgelassen wird. Normalerweise ist die Reinigungszeit bestimmt als der Zeitabstand von dem Zeitpunkt, bei dem die Beheizung beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, bei die Bratröhrentemperatur auf etwa 300ºC abgekühlt ist infolge des Einstellens der Heizung, nachdem die Bratröhrentemperatur während einer vorbestimmten Zeitlänge auf einer Reinigungstemperatur, die allgemein auf etwa 470ºC festgesetzt ist, gehalten wurde, und, wie in US-PS 3 121 158 beschrieben wurde, aufgrund einer, unter Benutzung eines Zeitgebers ausgeführten Zeitsteuerung. Die Reinigungszeit hängt von der Reinigungstemperatur und dem Grad der Verunreinigung ab und kann aus diesem Grund gekürzt werden in Reaktion auf eine Erhöhung der Reinigungstemperatur und verändert werden entsprechend dem Verschmutzungsgrad. Die festgesetzte Reinigungstemperatur wird in der Praxis allgemein um etwa ± 30ºC, d.h. in einem Bereich von 470 ± 30ºC verändert, und die bei der minimalen Reinigungstemperatur von 440ºC notwendige Reinigungszeit wird etwa um das 1,5-fache länger als die bei der maximalen Reinigungstemperatur von 500ºC notwendige Zeit. Das zeigt die Tatsache, daß es schwierig ist, die Reinigungszeit für die Beseitigung von Nahrungsmittel-Verunreinigungen genau zu bestimmen.There are generally known cooking ranges such as those described in US Pat. Nos. 3,428,434, 3,536,457 and 4,292,501 as electric ranges, gas ranges and convection microwave ovens which can be used not only for normal food preparation by heating but also to pyrolytically eliminate food contaminants accumulated on their walls during normal cooking processes. The pyrolytic removal can be effected by two processes: one method is to pyrolytically decompose food contaminants in a roasting oven which is maintained at a high cleaning temperature of more than 440ºC for one hour to four hours to generate smoke, odors and gases, while the other method is to oxidize the smoke, odors and gases by an oxidizing catalyst arranged in an outlet when the roasting oven atmosphere containing the smoke, odors and gases is discharged to the atmosphere through the outlet. Normally, the cleaning time is determined as the time interval from the time when heating is started to a time when the roasting oven temperature has cooled to about 300ºC as a result of stopping the heating after the roasting oven temperature has been a predetermined length of time at a cleaning temperature generally set at about 470°C, and, as described in U.S. Patent No. 3,121,158, due to timing control carried out using a timer. The cleaning time depends on the cleaning temperature and the degree of contamination and, for this reason, can be shortened in response to an increase in the cleaning temperature and can be changed according to the degree of contamination. The set cleaning temperature is generally changed by about ± 30°C in practice, that is, within a range of 470 ± 30°C, and the cleaning time required at the minimum cleaning temperature of 440°C becomes about 1.5 times longer than the time required at the maximum cleaning temperature of 500°C. This shows the fact that it is difficult to accurately determine the cleaning time for removing food contamination.

Zusätzlicih hängt, wie vorstehend beschrieben, die Reinigungszeit im praktischen Gebrauch in hohem Maße von der Menge der Nahrungsmittel-Verunreinigung ab. Im Falle leichter Nahrungsmittel-Verunreinigung wird die Verunreinigungsbeseitigung ausreichend mit dem Verfahren bewirkt, bei dem die Bratröhrentemperatur unmittelbar abgekühlt wird durch Aufhören mit der Wärmezufuhr zu der Bratröhre, nachdem sie die Reinigungstemperatur erreicht hat. In diesem Falle soll die Reinigungszeit etwa 1 h (etwa ½ h für das Aufheizen und etwa für das Abkühlen) betragen. Andererseits wird im Falle starker Nahrungsmittel-Verunreinigungen die Bratröhrentemperatur während etwa 3 h auf der Reinigungstemperatur gehalten. Hier beträgt die Reinigungszeit dann etwa 4 h (etwa ½ h für Aufheizen, etwa 3 h, um die Reinigungstemperatur zu halten, und etwa ½ h für das Abkühlen). Bei der praktischen Verwendung ist jedoch die Nahrungsmittel-Verunreinigung in der Bratröhre häufig in einem mittleren Zustand, und in diesem Fall ist es schwierig, die Reinigungszeit genau zu bestimmen. Diese Schwierigkeit bringt es mit sich, daß eine außerordentlich starke Reinigung eingeleitet wird, um zu verhindern, daß die Verunreinigungen unzureichend beseitigt werden, wodurch unnütz Energie verbraucht wird.In addition, as described above, the cleaning time in practical use largely depends on the amount of food contamination. In the case of light food contamination, the contamination removal is sufficiently effected by the method in which the oven temperature is immediately cooled by stopping the heat supply to the oven after it has reached the cleaning temperature. In this case, the cleaning time should be about 1 hour (about ½ hour for heating and about ½ hour for cooling). On the other hand, in the case of heavy food contamination, the oven temperature is kept at the cleaning temperature for about 3 hours. Here, the cleaning time is then about 4 hours (about ½ hour for heating, about 3 hours for maintaining the cleaning temperature, and about ½ hour for cooling). In practical use, however, the food contamination in the oven is often in an intermediate state, and in this case, it is difficult to accurately determine the cleaning time. This difficulty means that an extremely strong cleaning is initiated to prevent that the contaminants are not adequately removed, resulting in unnecessary energy consumption.

Schließlich lehrt US-A-4 481 404 einen selbstreinigenden Backofen nach dem Oberbegriff den Anspruchs 1, bei dem das Heizungssteuermittel die Heizzeit als Funktion des Absolutwertes eines Gasfühlersignals bestimmt.Finally, US-A-4 481 404 teaches a self-cleaning oven according to the preamble of claim 1, in which the heating control means determines the heating time as a function of the absolute value of a gas sensor signal.

SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Backofen mit einer Selbstreinigungsfunktion zu schaffen, der fähig ist, automatisch und angemessen die Reinigungszeit unabhängig von einer Veränderung der Reinigungstemperatur und dem Verschmutzungsgrad in der Bratröhre zu bestimmen.It is therefore an object of the present invention to provide an oven with a self-cleaning function capable of automatically and appropriately determining the cleaning time independent of a change in the cleaning temperature and the degree of soiling in the oven cavity.

Nach der vorliegenden Erfindung enthält ein Backofen vom Selbstreinigungstyp eine Heizeinrichtung zum Zuführen von Wärme in eine Bratröhre, um so eine pyrolytische Zersetzung von an den Wänden der Bratröhre angesammelte Nahrungsmittel- Verunreinigungen zuzulassen und einen mit der Bratröhre gekoppelten Auslaß zum Auslassen von bei der pyrolytischen Zersetzung erzeugten Gasen an die Umgebung. In dem Auslaß ist ein oxidierender Katalysator vorgesehen, der die dort zum Auslassen eingeführten Gase oxidiert, und weiter ist ein Gasfühler vorgesehen, um eine um ihn befindliche Gaskomponente zu erfassen. Ebenfalls ist in der Bratröhre enthalten eine Wärmesteuereinheit, die elektrisch mit der Heizeinrichtung verbunden ist, um die Wärmezufuhr in die Bratröhre zu steuern. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Wärmesteuereinheit auf ein Gassignal von dort reagiert, um eine Heizzeitlänge zur Reinigung der Bratröhre zu bestimmen, und, während die Temperatur der Bratröhre bei einer vorbestimten Reinigungstemperatur gehalten wird, die Heizungssteuereinheit das Gassignal mit bestimmten Zeitabständen abtastet, um eine Veränderung der Menge der Gaskomponente zu erfassen und einen Wende- oder Änderungspunkt zu erfassen von Abnahme zu Zunahme der Gaskomponentenänderung oder umgekehrt, um die Heizzeitlänge in Verbindung mit dem Änderungspunkt zu bestimmen, so daß die Nahrungsmittel-Verunreinigungen während der Heizzeitlänge im wesentlichen durch Heizung zersetzt sind.According to the present invention, a self-cleaning type oven includes a heating device for supplying heat to a cooking chamber so as to permit pyrolytic decomposition of food contaminants accumulated on the walls of the cooking chamber, and an outlet coupled to the cooking chamber for discharging gases generated during the pyrolytic decomposition to the atmosphere. An oxidizing catalyst is provided in the outlet for oxidizing the gases introduced therein for discharging, and a gas sensor is further provided for detecting a gas component around it. Also included in the cooking chamber is a heat control unit electrically connected to the heating device for controlling the supply of heat to the cooking chamber. A feature of the present invention is that the heat control unit responds to a gas signal therefrom to determine a heating time length for cleaning the oven, and while maintaining the temperature of the oven at a predetermined cleaning temperature, the heat control unit samples the gas signal at certain time intervals to detect a change in the amount of the gas component and to detect a turning point or change point from decrease to increase in the gas component change. or conversely, to determine the heating time length in connection with the change point so that the food contaminants are substantially decomposed by heating during the heating time length.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf die folgende Tatsache. In einem Anfangszustand beginnen die an den Wänden der Bratröhre angesammelten Nahrungsmittel-Verunreinigungen sich zu zersetzen und erhöhen die Menge der Zersetzungsprodukte, der oxidierten Produkte und des verbrauchten Sauerstoffs mit fortschreitender Heizzeit. In einem Zwischenstadium nimmt dann die Menge der zersetzten Produkte, oxidierten Produkte und des verbrauchten Sauerstoffs umgekehrt ab, da die Menge der Nahrungsmittel-Verunreinigungen mit anwachsender Heizzeit abnimmt infolge des Fortschreitens der pyrolytischen Zersetzung, und im Endzustand sind die Nahrungsmittel-Verunreinigungen bei einem geringen verbliebenen Rest fast vollständig zersetzt, und damit werden keine zersetzten Produkte und oxidierten Produkte mehr erzeugt und wird kein Sauerstoff mehr verbraucht. So ist es möglich, eine bevorzugte Heizzeitlänge dadurch zu bestimmen, daß die zeitliche Änderung der Zersetzungsprodukte oder des verbrauchten Sauerstoffs erfaßt wird.The present invention is based on the following fact. In an initial state, the food contaminants accumulated on the walls of the oven start to decompose and the amount of decomposition products, oxidized products and consumed oxygen increases as the heating time progresses. Then, in an intermediate stage, the amount of decomposed products, oxidized products and consumed oxygen decreases inversely as the amount of food contaminants decreases as the heating time increases due to the progress of pyrolytic decomposition, and in the final state, the food contaminants are almost completely decomposed with a small residue remaining, and thus no more decomposed products and oxidized products are produced and no more oxygen is consumed. Thus, it is possible to determine a preferred heating time length by detecting the change in the decomposition products or consumed oxygen over time.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Heizungssteuereinrichtung: erstes Mittel, das auf das Gassignal mit einem vorbestimmten Zeitabstand so reagiert, daß es ein für die Veränderung der Menge der Gaskomponente bezeichnendes Signal erzeugt;According to another aspect of the present invention, the heater control device includes: first means responsive to the gas signal at a predetermined time interval to generate a signal indicative of the change in the amount of the gas component;

zweites Mittel zum Erfassen eines Änderungspunktes vom Zunehmen zum Abnehmen oder umgekehrt bei der Veränderung der Menge der Gaskomponente aufgrund des Veränderungssignals von dem ersten Mittel; undsecond means for detecting a change point from increase to decrease or vice versa in the change of the amount of the gas component based on the change signal from the first means; and

drittes Mittel zum Erfassen eines zweiten Änderungspunktes vom Abnehmen zum Zunehmen oder umgekehrt bei der Änderung der Gaskomponente nach dem Erfassen des zuerst erwähnten Änderungspunktes,third means for detecting a second change point from decreasing to increasing or vice versa in the change of the gas component after detecting the first-mentioned change point,

und wobei das Heizungssteuermittel die Heizzeitdauer aufgrund des durch das dritte Mittel erfaßten Änderungspunktes bestimmt.and wherein the heating control means determines the heating time duration based on of the change point detected by the third means.

SHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die vorliegende Erfindung wird in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher:The present invention will be described in further detail with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung ist, die eine Back- und Bratröhre nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;Fig. 1 is a cross-sectional view showing a baking and roasting oven according to an embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Beschreibung eines Verlaufs der absoluten Feuchtigkeit und der Bratröhrentemperatur im Verlauf der Heizzeit während eines Selbstreinigungsvorganges ist;Fig. 2 is a graphical representation describing a course of the absolute humidity and the oven temperature over the course of the heating time during a self-cleaning process;

Fig. 3 eine graphische Darstellung zum Beschreiben der Sauerstoffkonzentration und der Bratröhrentemperatur aufgrund der Heizzeit während eines Selbstreinigungsvorganges ist;Fig. 3 is a graph for describing oxygen concentration and oven temperature due to heating time during a self-cleaning process;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Back- und Bratröhre nach einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;Fig. 4 is a cross-sectional view of a baking and roasting oven according to another embodiment of the present invention;

Fig. 5 die Beziehung zwischen der absoluten Feuchtigkeit und der Heizzeit zeigt, um das Prinzip und die Vorgänge zum Bestimmen eines Änderungspunktes zeigt;Fig. 5 shows the relationship between the absolute humidity and the heating time to show the principle and operations for determining a change point;

Fig. 6 ein Blockschaltbild ist, das eine elektrische Schaltung zum Steuern der Reinigungszeit darstellt; undFig. 6 is a block diagram illustrating an electrical circuit for controlling the cleaning time; and

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Beschreiben eines Ausführungsbeispiels des Reinigungs zeit-Steuervorgangs ist.Fig. 7 is a flow chart for describing an embodiment of the cleaning time control process is.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

In Fig. 1 ist ein Back- und Bratröhre nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt, die wie gezeigt, eine Bratröhrenkammer 1 umfaßt, die von Wänden 2 und einer Fronttüre 3 umgeben ist und eine Heizeinrichtung aus oberen und unteren elektrischen Heizelementen 4, 5, die jeweils in der Bratröhrenkammer 1 so angeordnet sind, daß sie von einer Wand 2 im wesentlichen parallel zueinander abstehen, und einen Auslaß 6, der mit der Bratröhrenkammer 1 zum Ablassen der darin enthaltenen Atmosphäre an die Umgebung gekoppelt ist. In dem Auslaß 6 ist ein Oxidationskatalysator 7 mit mikroskopischen Teilchen von Platin, Palladium, Rhodium und dergleichen vorgesehen. Ebenfalls in der Back- und Bratröhre enthalten ist ein Steuermittel, das eine durch Leitungen 12, 13 mit dem oberen bzw. unteren elektrischen Heizelement 4, 5 verbundene elektrische Schaltung 10 umfaßt, wobei die Heizelemente wiederum der Bratkammer 1 unter Beeinflussung durch die elektrische Schaltung 10 Wärme zuführen. Die elektrische Schaltung 10 ist auch elektrisch über Leitungen 11, 14 mit verschiedenen Fühlern, wie einem Gasfühler 8 und einem Bratröhrentemperaturfühler 9 verbunden, um so Information für die Brat- und Heizsteuerung einzugeben. Der Gasfühler 8 ist abstromseitig von dem Oxidationskatalysator in dem Auslaß 6 vorgesehen, und der Bratröhrentemperaturfühler 9 ist in der Bratröhre 1 eingebaut, um die darin herrschende Temperatur zu erfassen.In Fig. 1 there is shown a baking and roasting oven according to an embodiment of the present invention, which as shown comprises a roasting chamber 1 surrounded by walls 2 and a front door 3 and a heating device consisting of upper and lower electric heating elements 4, 5 each arranged in the roasting chamber 1 so as to protrude from a wall 2 substantially parallel to each other, and an outlet 6 coupled to the roasting chamber 1 for discharging the atmosphere contained therein to the environment. In the outlet 6 there is provided an oxidation catalyst 7 comprising microscopic particles of platinum, palladium, rhodium and the like. Also included in the baking and roasting chamber is a control means comprising an electrical circuit 10 connected by lines 12, 13 to the upper and lower electrical heating elements 4, 5, respectively, the heating elements in turn supplying heat to the roasting chamber 1 under the influence of the electrical circuit 10. The electrical circuit 10 is also electrically connected via lines 11, 14 to various sensors, such as a gas sensor 8 and a roasting chamber temperature sensor 9, in order to input information for the roasting and heating control. The gas sensor 8 is provided downstream of the oxidation catalyst in the outlet 6, and the roasting chamber temperature sensor 9 is installed in the roasting chamber 1 in order to detect the temperature prevailing therein.

Wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 sich an den Wänden 2 und der Innenfläche der Vordertür 3 während normaler Koch-, Brat- und Backvorgänge ansammeln, wird zu ihrer Beseitigung die Temperatur in der Bratröhre von Raumtemperatur bis zur Reinigungstemperatur von z.B. 470ºC angehoben. Wenn beispielsweise verkoktes Salatöl mit etwa 1g oder etwa 20 g willkürlich auf die Wände 2 als leichte Nahrungsmittel-Verunreinigung 15 bzw. starke Nahrungsmittel-Verunreinigung 15 aufgebracht wird, beginnen die Nahrungsmittel-Verunreinigungen sich zu zersetzen, sobald die Kammertemperatur wesentlich mehr als 400ºC erreicht, und erzeugen Zersetzungsprodukte 16, die Rauch, Gerüche und Gase wie Methan, Ethan, Wasserdampf, Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Kohlenwasserstoffe usw. enthalten. Die Atmosphäre in der Bratröhre, welche die Zersetzungsprodukte 16 enthält, wird durch den Ablaß 6 an die Umgebung abgelassen. Dabei werden in Reaktion auf den Anfangskontakt der Atmosphäre in der Bratröhre mit dem Oxidationskatalysator 7 die Zersetzungsprodukte 16 oxidiert und dabei in Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid gewandelt. Als Ergebnis wird eine gereinigte Atmosphäre 17, die nicht mehr die verschmutzten Zersetzungsprodukte 16 enthält, an die Umgebung entlassen. Der Gasfühler 8, der abstromseitig vom Oxidationskatalysator 7 angeordnet ist, erfaßt eine Gaskomponente in der gereinigten Atmosphäre 17. Hier wird bevorzugt, daß als Gasfühler 8 ein Feuchtigkeitsfühler, ein Kohlenstoffdioxidfühler oder ein Sauerstoffühler Verwendung findet, da Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid bei der Oxidierung der Zersetzungsprodukte 16 erzeugt werden und in der gereinigten Atmosphäre 17 enthalten sind, und die Sauerstoffkonzentration der gereinigten Atmosphäre 17 durch Sauerstoffverbrauch infolge der Oxidation reduziert wirstd.When, as shown in Fig. 1, food contaminants 15 accumulate on the walls 2 and the inner surface of the front door 3 during normal cooking, frying and baking processes, the temperature in the frying oven is raised from room temperature to the cleaning temperature of e.g. 470ºC to remove them. If, for example, coked salad oil of about 1g or about 20g is randomly deposited on the walls 2 as light food contaminant 15 or heavy food contaminant 15 is applied, the food contaminants begin to decompose as soon as the chamber temperature reaches substantially more than 400ºC, producing decomposition products 16 containing smoke, odors and gases such as methane, ethane, water vapor, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrocarbons, etc. The atmosphere in the oven containing the decomposition products 16 is vented to the environment through the vent 6. In response to the initial contact of the atmosphere in the oven with the oxidation catalyst 7, the decomposition products 16 are oxidized and thereby converted into water vapor and carbon dioxide. As a result, a purified atmosphere 17, which no longer contains the contaminated decomposition products 16, is released to the environment. The gas sensor 8, which is arranged downstream of the oxidation catalyst 7, detects a gas component in the purified atmosphere 17. Here, it is preferable that a humidity sensor, a carbon dioxide sensor or an oxygen sensor is used as the gas sensor 8, because water vapor and carbon dioxide are generated during the oxidation of the decomposition products 16 and are contained in the purified atmosphere 17, and the oxygen concentration of the purified atmosphere 17 is reduced by oxygen consumption due to the oxidation.

Der Gasfühler 8 wird vorzugsweise an einer Stelle in dem Ablaß 6 angeordnet, an der die Atmosphärentemperatur unter 300ºC liegt. Allgemein liegt die Atmosphärentemperatur im Ablaß 6 in einem Bereich von einer maximalen Temperatur von bis zu etwa 600ºC in der Nähe des Oxidationskatalysators, wie es sich aus der Verbrennungswärme der Zersetzungsprodukte 16 ergibt, bis zu einer minimalen Temperatur bis zu etwa 200ºC in der Nähe des Ausgangs des Ablasses 6. Wenn der Gasfühler bei hoher Temperatur arbeiten muß, entstehen verschiedene Nachteile, z.B. nimmt die Zuverlässigkeit ab, es entstehen Schwierigkeiten beim Anschluß der Leitungsdrähte, es tritt thermische Oxidation und anderes auf. Dadurch ist man bestrebt, die Umgebungstemperatur um den Gasfühler vorzugsweise so niedrig wie möglich zu halten. In der Praxis wird, wenn man noch die normale Auslegung von Back- und Bratröhren berücksichtigt, der Gasfühler an eine Stelle gesetzt, an der er weniger als 300ºC aushalten muß.The gas sensor 8 is preferably arranged at a location in the vent 6 where the atmospheric temperature is below 300°C. Generally, the atmospheric temperature in the vent 6 is in a range from a maximum temperature of up to about 600°C near the oxidation catalyst, as a result of the heat of combustion of the decomposition products 16, to a minimum temperature of up to about 200°C near the outlet of the vent 6. If the gas sensor is required to operate at a high temperature, various disadvantages arise, such as a decrease in reliability, difficulty in connecting the lead wires, thermal oxidation and others. Therefore, it is desirable to preferably keep the ambient temperature around the gas sensor as low as possible. In practice, if the normal design of ovens and roasting ovens is taken into account, the gas sensor is placed in a position where it must withstand less than 300ºC.

Ein bevorzugter Gasfühler ist ein Feuchtigkeitsfühler, und noch mehr bevorzugt ein Fühler für absolute Feuchtigkeit, da die relative Feuchtigkeit im Ablaß 6 sehr gering ist wegen der hohen Atmosphärentemperatur von 200 bis 300º in der Umgebung des Feuchtigkeitssensors, so daß die Erfassung der relativen Feuchtigkeit schwierig wird. Zusätzlich wird der Fühler für absolute Feuchtigkeit vorzugsweise auch unter der Bedingung einer hohen Temperatur von mehr als 300ºC arbeiten, wenn er auch an eine Stelle mit weniger als 300ºC gesetzt wird. Als typischer Fühler für absolute Feuchtigkeit wird ein Fühler für absolute Feuchtigkeit des Typs verwendet, der eine ZrO&sub2;-MgO-Keramikplatte umfaßt mit ersten und zweiten einander gegenüberliegenden Flächen, auf denen RuO&sub2;-Elektrodenfilme gebildet sind, und ein solcher ZrO&sub2;- MgO-Fühler für absolute Feuchtigkeit kann bei hohen Temperaturen von 500 bis 600ºC arbeiten.A preferred gas sensor is a humidity sensor, and more preferably an absolute humidity sensor, because the relative humidity in the vent 6 is very low due to the high atmospheric temperature of 200 to 300º in the vicinity of the humidity sensor, so that the detection of the relative humidity becomes difficult. In addition, the absolute humidity sensor will preferably also work under the condition of a high temperature of more than 300ºC, even if it is placed in a place of less than 300ºC. As a typical absolute humidity sensor, an absolute humidity sensor of the type comprising a ZrO2-MgO ceramic plate having first and second opposing surfaces on which RuO2 electrode films are formed is used, and such a ZrO2-MgO absolute humidity sensor can operate at high temperatures of 500 to 600°C.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung von typischen absoluten Feuchtigkeitswerten über der Heizzeit und es sind weiter auch die Bratröhrentemperaturen als Funktion der Heizzeit aufgetragen, wobei ein ZrO&sub2;-MgO-Fühler für absolute Feuchtigkeit benutzt wurde. Hier ist die Heizzeitdauer definiert als die Länge der Heizzeit nach dem Zeitpunkt, bei dem die Heizenergie durch die Heizeinrichtung der Bratröhre 1 zugeführt wird. In Fig. 2 steigt während einer Heizzeit von ca. ½ h die Bratröhrentemperatur bis zur Reinigungstemperatur von etwa 470ºC an und wird bei dieser Reinigungstemperatur gehalten, wie durch die Kurve A gezeigt. Bei diesem Temperatursteuer-Vorgang wird der Bratröhrentemperaturfühler 9 in der Bratröhre 1 benutzt.Fig. 2 is a graphical representation of typical absolute humidity values versus heating time and also plots the oven temperatures as a function of heating time using a ZrO2-MgO absolute humidity sensor. Here, the heating time duration is defined as the length of the heating time after the time when the heating energy is supplied by the heating device to the oven 1. In Fig. 2, during a heating time of about ½ hour, the oven temperature rises to the cleaning temperature of about 470°C and is maintained at this cleaning temperature as shown by curve A. In this temperature control process, the oven temperature sensor 9 in the oven 1 is used.

Veränderungen der absoluten Feuchtigkeitswerte über der Heizzeit sind, jeweils bezogen auf die leichten Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 und die schweren Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15, mit den Kurven B bzw. C bezeichnet. Das bedeutet, die absolute Feuchtigkeitswerte, bezogen auf leichte und starke Nahrungsmittel-Verunreinigungen, steigen anfangs so an, daß sie jeweils nach Heizzeiten von etwa 40 bzw. 80 min bei maximalen Konzentrationen von etwa 15g/m³ bzw. etwa 60g/m³ ankommen, die durch Punkte B' bzw. C' bezeichnet sind. Danach beginnen die absoluten Feuchtigkeitswerte wieder abzufallen und erreichen nach Heizzeiten von 1 h bzw. 2,5 h einen vorbestimmten Ausgangswert der absoluten Feuchtigkeit von etwa 10g/m³, was durch die Punkte B" bzw. C" bezeichnet ist. Das bedeutet, daß in Reaktion auf den Beginn des Anstieges der Bratröhrentemperatur die Zersetzungsrate der Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 zu Beginn der Heizzeit mit ansteigender Bratröhrentemperatur ansteigt, und wegen der Erzeugung von Wasserdampf bei der katalytischen Oxidation der sich zersetzenden Produkte 16 die absolute Feuchtigkeit gleichfalls mit dem Anwachsen der Zersetzungsrate der Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 ansteigt. Andererseits fällt in dem Zwischenstadium des Heizvorgangs während einer bestimmten Zeitlänge bei der Reinigungstemperatur die Zersetzungsrate wieder ab, und damit fällt auch die absolute Feuchtigkeit ab, da die Menge der noch vorhandenen Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 mit zunehmender Heizzeit geringer wird, entsprechend dem Fortschritt der pyrolytischen Zersetzung. Beim Abschlußheizzustand wird die Dampferzeugung beendet, sobald die Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 vollständig bis auf geringe Reste zersetzt sind, so daß dadurch die absolute Feuchtigkeit wieder bei dem niedrigen Andangswert ankommt.Changes in the absolute humidity values over the heating time are, in each case related to the light food contamination 15 and the heavy food contamination 15, designated by curves B and C respectively. This means that the absolute humidity values, related to light and heavy food contamination, initially increase so that after heating times of about 40 and 80 minutes respectively they reach maximum concentrations of about 15g/m³ and about 60g/m³ respectively, which are designated by points B' and C' respectively. After that, the absolute humidity values begin to fall again and after heating times of 1 hour and 2.5 hours respectively they reach a predetermined initial value of the absolute humidity of about 10g/m³, which is designated by points B" and C". This means that in response to the start of the increase in the oven temperature, the decomposition rate of the food contaminants 15 at the beginning of the heating time increases with increasing oven temperature, and because of the generation of water vapor during the catalytic oxidation of the decomposing products 16, the absolute humidity also increases with the increase in the decomposition rate of the food contaminants 15. On the other hand, in the intermediate stage of the heating process, during a certain length of time at the cleaning temperature, the decomposition rate drops again, and thus the absolute humidity also drops, since the amount of the food contaminants 15 still present decreases with increasing heating time, in accordance with the progress of the pyrolytic decomposition. In the final heating state, the steam generation is stopped as soon as the food contaminants 15 have been completely decomposed except for small residues, so that the absolute humidity returns to the low initial value.

Aus dem vorstehenden ist es klar, daß die Anfangsheizzeiten tb entsprechend den Änderungspunkten B" bzw. C" aufgrund der Signale von einem Fühler für absolute Feuchtigkeit bestimmt werden können. Wenn die Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 auch zum größten Teil nach Verstreichen Anfangsheizzeiten tb von etwa 1 h bei den leichten Nahrungsmittel-Verunreinigungen und 2,5 h bei starken Nahrungsmittel-Verunreinigungen zum größten Teil entfernt sind, bleibt etwas Nahrungsmittel- Verunreinigung 15 an den Wänden 2 zurück, so daß ein Reinigen durch Auswischen nach dem Abkühlen schwierig wird. Jedoch hat es sich gezeigt, daß wenn eine Heizzeit ta von etwa ½ h sowohl bei den leichten wie bei den starken Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 nach dem Ablauf der Anfangsheizdauer tb anschließend hinzugefügt wird, die dann übrig bleibende Nahrungsmittel-Verunreinigung 15 vollständig durch leichtes Wischen nach dem Abkühlen beseitigt werden kann. So wird die vollständige Beseitigung der Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 bewirkt durch Heizen während einer Zeitlänge, die die Summe der Anfangsheizzeit tb und der Zusatzheizzeit ta ist.From the above it is clear that the initial heating times tb corresponding to the change points B" and C" can be determined on the basis of the signals from an absolute humidity sensor. Even if the food contamination 15 is largely removed after the initial heating times tb of about 1 hour for the light food contamination and 2.5 hours for the heavy food contamination are largely removed, some food contamination 15 remains on the walls 2, making cleaning by wiping after cooling difficult. However, it has been found that if a heating time ta of about ½ hour is subsequently added for both light and heavy food contamination 15 after the initial heating time tb has elapsed, the food contamination 15 then remaining can be completely removed by light wiping after cooling. Thus, complete removal of the food contamination 15 is achieved by heating for a length of time which is the sum of the initial heating time tb and the additional heating time ta.

Wie vorstehend beschrieben, ist es auch im Falle leichter Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 angemessen, das Zuführen von Heizenergie zu der Bratröhre 1 nach dem Verstreichen der Anfangsheizzeit tb von etwa 1 h einzustellen, obwohl ein wenig Nahrungsmittel-Verunreinigung 15 immer noch an den Wänden 2 vorhanden und nur schwer durch Abwischen nach dem Abkühlen zu beseitigen ist, da dieser kleine Rest Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 für die normale Koch- und Brattätigkeit unschädlich ist. Bei diesem Selbstreinigungsvorgang wird, da eine Abkühlzeit von ½ h erforderlich ist, die Gesamtreinigungszeit mindestens 1,5 h betragen und steigt auf etwa 2,0 h durch Hinzufügen der zusätzlichen Aufheizzeit von ½ h, und dann können die geringen übriggebliebenen Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 durch abwischen nach dem Abkühlen beseitigt werden. Auch bei den starken Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 kann die Reinigungszeit in der entsprechenden Weise bestimmt werden, wie sie im Falle der leichten Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 beschrieben wurde.As described above, even in the case of slight food contamination 15, it is appropriate to stop supplying heating energy to the frying chamber 1 after the elapse of the initial heating time tb of about 1 hour, although a little food contamination 15 still remains on the walls 2 and is difficult to remove by wiping after cooling, since this small residual food contamination 15 is harmless to the normal cooking and frying operation. In this self-cleaning process, since a cooling time of ½ hour is required, the total cleaning time will be at least 1.5 hours and increases to about 2.0 hours by adding the additional heating time of ½ hour, and then the small remaining food contamination 15 can be removed by wiping after cooling. Even in the case of severe food contamination 15, the cleaning time can be determined in the same way as described in the case of mild food contamination 15.

Als andere typische Gasfühler werden bekannte Sauerstoffühler eingesetzt, wie ein Sauerstoffühler vom Typ Voltazelle und ein Sauerstoffühler vom Strombegrenzungstyp, der in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von über 200ºC arbeiten kann. Der erstgenannte Sauerstoffühler ist für diese Vorrichtung nicht geeignet, da er ein Referenzgas erfordert, das eine bestimmte Sauerstoffmenge enthält, während der zweitgenannte Sauerstoffühler für diese Vorrichtung geeignet ist, da er kein Referenzgas erfordert und zudem eine ausgezeichnete Linearität besitzt. Da der Sauerstoffühler an der gleichen Stelle wie der Fühler für absolute Feuchtigkeit im Ablaß 6 angeordnet ist, wird bevorzugt ein Sauerstoffühler verwendet, der bei einer hohen Temperatur von mehr als 300ºC arbeitet.Other typical gas sensors used are known oxygen sensors such as a voltaic cell type oxygen sensor and a current limiting type oxygen sensor which can operate in an atmosphere with a temperature of over 200ºC. The former oxygen sensor is suitable for this device. is not suitable because it requires a reference gas containing a certain amount of oxygen, while the second oxygen sensor is suitable for this device because it does not require a reference gas and also has excellent linearity. Since the oxygen sensor is located at the same location as the absolute humidity sensor in the drain 6, it is preferable to use an oxygen sensor which operates at a high temperature of more than 300ºC.

Durch Benutzung des Sauerstoffühlers vom Strombegrenzungstyp als Gasfühler 8 werden typische Sauerstoffkonzentrationen über der Heizzeit während des Selbstreinigungsvorgangs gemessen, und die Ergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt, die auch die Beziehung zwischen der Bratröhrentemperatur und der Heizzeit zeigt. Hier ist die durch eine Kurve D bezeichnete Bratröhrentemperatur so gesteuert, daß sie im wesentlichen der durch die Kurve A in Fig. 2 bezeichneten Bratröhrentemperatur gleicht.By using the current limiting type oxygen sensor as the gas sensor 8, typical oxygen concentrations are measured over the heating time during the self-cleaning process, and the results are shown in Fig. 3, which also shows the relationship between the oven temperature and the heating time. Here, the oven temperature indicated by a curve D is controlled to be substantially equal to the oven temperature indicated by the curve A in Fig. 2.

Bei den leichten Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 und den starken Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 ändern sich die Sauerstoffkonzentrationswerte während der Heizzeit so, wie es durch die Kurven E bzw. F bezeichnet ist. Die Sauerstoffkonzentration nimmt jeweils von einer Anfangskonzentration von etwa 21% aus ab und kommt dann zu minimalen Konzentrationswerten von etwa 20% bzw. etwa 11% (durch die Punkte E' bzw. F' bezeichnet) nach Heizzeiten von etwa 40 bzw. 80 min. Danach wenden die Sauerstoffkonzentrationen wieder und beginnen anzusteigen, bis sie wieder nach Heizzeiten von etwa 1 h bzw. 2,5 h (mit tb bezeichnet) bei der Anfangskonzentration (durch die Wendepunkte E" und F" bezeichnet) angelangt sind. Dieser Verlauf der durch die Kurven E bzw. F bezeichneten Sauerstoffkonzentration ist ähnlich dem Verlauf der in Fig. 2 aufgezeichneten absoluten Feuchtigkeit. Mit anderen Worten, der Verbrauch von Sauerstoff und die Erzeugung von Feuchtigkeit sind der gleichen katalytischen Oxidierung des sich zersetzenden Produkts 16 zuzuordnen. Demzufolge sind die Kurven E und F in Fig. 3 in ihrer Gestaltung symmetrisch zu den Kurven B bzw. C in Fig. 2. Diese Tatsache zeigt an, daß die Reinigungszeit auch durch den Sauerstoffühler in der gleichen Weise gesteuert werden kann, wie es vorher in Verbindung mit dem Fühler für absolute Feuchtigkeit beschrieben wurde.For the light food contaminants 15 and the heavy food contaminants 15, the oxygen concentration values change during the heating time as indicated by curves E and F, respectively. The oxygen concentration decreases from an initial concentration of about 21% and then reaches minimum concentration values of about 20% and about 11% (indicated by points E' and F', respectively) after heating times of about 40 and 80 minutes, respectively. Thereafter, the oxygen concentrations turn again and begin to increase until they reach the initial concentration (indicated by turning points E" and F") again after heating times of about 1 hour and 2.5 hours (indicated by tb, respectively). This course of the oxygen concentration indicated by curves E and F, respectively, is similar to the course of the absolute humidity recorded in Fig. 2. In other words, the consumption of oxygen and the production of moisture are attributable to the same catalytic oxidation of the decomposing product 16. Consequently, Curves E and F in Fig. 3 are symmetrical in their configuration to curves B and C in Fig. 2, respectively. This fact indicates that the cleaning time can also be controlled by the oxygen sensor in the same manner as previously described in connection with the absolute humidity sensor.

Hier ist es, da tatsächlich die zersetzten Produkte 16 in dem Oxidationskatalysator 7 oxidiert werden, auch angemessen, den Gasfühler 7, wie in Fig. 4 gezeigt, in den Oxidationskatalysator 7 zu setzen. In diesem Falle werden Kurven der absoluten Feuchtigkeit oder der Sauerstoffkonzentration über der Heizzeit erhalten, die gleichartig den in Fig. 2 bzw. 3 gezeigten sind. Da die Temperatur im Oxidationskatalysator 7 auf 600ºC oder mehr ansteigt, muß der Gasfühler 8 auch bei einer hohen Temperatur von 600ºC oder mehr arbeiten, und die Fühler für absolute Feuchtigkeit auf Basis von ZrO&sub2;-MgO und die Sauerstoffühler vom Strombegrenzungstyp können bei 500 bis 600ºC bzw. 400 bis 1000ºC arbeiten und deshalb in dieser Anordnung eingesetzt werden.Here, since the decomposed products 16 are actually oxidized in the oxidation catalyst 7, it is also appropriate to set the gas sensor 7 in the oxidation catalyst 7 as shown in Fig. 4. In this case, curves of the absolute humidity or the oxygen concentration versus heating time similar to those shown in Fig. 2 and 3, respectively, are obtained. Since the temperature in the oxidation catalyst 7 rises to 600°C or more, the gas sensor 8 must also operate at a high temperature of 600°C or more, and the ZrO₂-MgO-based absolute humidity sensors and the current limiting type oxygen sensors can operate at 500 to 600°C and 400 to 1000°C, respectively, and therefore can be used in this arrangement.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zur Beschreibung eines Verfahrens zum Erfassen des erhaltenen Änderungspunktes, wenn der Fühler für absolute Feuchtigkeit als Gasfühler 8 benutzt wird, und die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für eine Ausbildung der elektrischen Schaltung 10. Bei diesem Verfahren wird die absolute Feuchtigkeit H an Zeitpunkten mit einem bestimmten Zeitabstand Δt mittels eines Gaskonzentrations-Gradientensignal-Generators 91 der elektrischen Schaltung 10 abgetastet. Ein Gradientensignal ΔH der absoluten Feuchtigkeit ergibt sich nach einer Gleichung ΔH = Hm - Hm-1, wobei Hm eine m-te abgetastete absolute Feuchtigkeit ist. Wenn ΔH = Hm - Hm-1 < 0, wird durch einen Vorzeichendetektor 92 festgestellt, daß sich der Verlauf der absoluten Feuchtigkeit vom Ansteigen zum Abnehmen ändert, bei einem absoluten Feuchtigkeitswert, wie er durch den Punkt B' in Fig. 5 angezeigt ist. Mit der darauffolgenden Erfassung des negativen Gradientensignals ΔH, wird, wenn ΔH größer als ein vorbestimmter negativer Referenzwert ΔH&sub0; wird nach der folgenden Gleichung:Fig. 5 is a graph for describing a method of detecting the obtained change point when the absolute humidity sensor is used as the gas sensor 8, and Fig. 6 is a block diagram for a configuration of the electric circuit 10. In this method, the absolute humidity H is sampled at times with a certain time interval Δt by a gas concentration gradient signal generator 91 of the electric circuit 10. A gradient signal ΔH of the absolute humidity is obtained by an equation ΔH = Hm - Hm-1, where Hm is an m-th sampled absolute humidity. When ΔH = Hm - Hm-1 < 0, it is detected by a sign detector 92 that the absolute humidity changes from increasing to decreasing at an absolute humidity value as indicated by the point B' in Fig. 5. With the subsequent acquisition of the negative gradient signal ΔH, if ΔH is greater than a predetermined negative reference value ΔH�0 is determined according to the following equation:

ΔH = Hn - Hn-1, wobei Hn der n-te abgetastete absolute Feuchtigkeitswert und n » m ist,ΔH = Hn - Hn-1, where Hn is the n-th sampled absolute humidity value and n » m,

der entsprechende Punkt durch einen Wendepunkt-Detektor 93 als der Wendepunkt B" bestimmt.the corresponding point is determined by an inflection point detector 93 as the inflection point B".

Wenn es nötig ist, eine geringe Menge restliche Nahrungsmittel-Verunreinigungen 15 durch leichtes Wischen nach dem Abkühlen zu beseitigen, wird die zusätzliche Heizzeit ta so durch einen Zeitgeber 24 festgesetzt, daß sie allgemein etwa ½ h dauert. Es ist auch angemessen, die zusätzliche Heizzeit ta in Verbindung mit der anfänglichen Heizzeit tb zu bestimmen, die zum Erfassen des Wendepunktes B" in Fig. 5 nach Beginn des Heizens notwendig ist. Beispielsweise kann die zusätzliche Heizzeit ta als ta = ktb bestimmt werden, wobei k eine Konstante ist. In Reaktion auf den Ablauf der zusätzlichen Heizzeit ta beendet eine Heiz-Steuerschaltung 95 die Zufuhr von Heizenergie zu den elektrischen Heizelementen 4 und 5.When it is necessary to remove a small amount of residual food contaminants 15 by lightly wiping after cooling, the additional heating time ta is set by a timer 24 to generally last about ½ hour. It is also appropriate to determine the additional heating time ta in conjunction with the initial heating time tb necessary for detecting the inflection point B" in Fig. 5 after heating has started. For example, the additional heating time ta can be determined as ta = ktb, where k is a constant. In response to the elapse of the additional heating time ta, a heating control circuit 95 stops the supply of heating energy to the electric heating elements 4 and 5.

Hier wird die Bratröhrentemperatur während des Selbstreinigungsvorgangs wie folgt gesteuert. Anfangs wird den Heizelementen 4, 5 Heizenergie zugeführt, so daß die Bratröhrentemperatur langsam ansteigt. Die Bratröhrentemperatur wird durch den Bratröhren-Temperaturfühler 9 mittels eines Bratröhrentemperatur-Detektors 96 gemessen und die gemessene Bratröhrentemperatur durch einen Komparator 97 mit einer vorbestimmten Reinigungstemperatur verglichen. Gemäß dem Ausgangssignal des Komparators 97 steuert die Heizsteuerschaltung 95 die Zuführung von Heizenergie zu den elektrischen Heizgeräten 4, 5. Die Heizsteuerschaltung 95 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß der Heizstrom aufeinanderfolgend durch den Zündwinkel eines Thyristors eingestellt wird, damit auch eine extrem kleine Leistung zugelassen werden kann. Es ist auch möglich, das Nachstellen einfach mit Benutzung einer Ein/Aus-Relaisschaltung durchzuführen. Die Bratröhrentemperatur wird bei der Reinigungstemperatur gehalten, bis die Heizenergiezufuhr nach Verstreichen der zusätzlichen Heizzeit ta abgebrochen wird.Here, the oven temperature during the self-cleaning process is controlled as follows. Initially, heating energy is supplied to the heating elements 4, 5 so that the oven temperature rises slowly. The oven temperature is measured by the oven temperature sensor 9 by means of an oven temperature detector 96 and the measured oven temperature is compared with a predetermined cleaning temperature by a comparator 97. According to the output signal of the comparator 97, the heating control circuit 95 controls the supply of heating energy to the electric heaters 4, 5. The heating control circuit 95 is preferably designed so that the heating current is successively adjusted by the firing angle of a thyristor so that even an extremely small power can be permitted. It is also possible to carry out the adjustment simply by using a On/off relay switching. The oven temperature is maintained at the cleaning temperature until the heating energy supply is stopped after the additional heating time ta has elapsed.

Die elektrische Schaltung 10 kann mittels eines bekannten Mikrocomputers aufgebaut werden, der eine zentrale Bearbeitungseinheit CPU, Speicher ROM, RAM und die zugeordneten Einheiten enthält, um die erwähnten Betriebsvorgänge zu realisieren. Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das den durch den Mikrocomputer auszuführenden Betrieb darstellt, unter der Bedingung, daß der Fühler für absolute Feuchtigkeit als Gasfühler 8 benutzt wird.The electric circuit 10 can be constructed by means of a known microcomputer which includes a central processing unit CPU, memory ROM, RAM and the associated units to realize the operations mentioned. Fig. 7 is a flow chart showing the operation to be carried out by the microcomputer under the condition that the absolute humidity sensor is used as the gas sensor 8.

In dem Flußdiagramm nach Fig. 7 bezeichnet der Block "Sub I" eine Subroutine für einen normalen Koch-, Back- oder Bratvorgang, und ein Block "Sub II" stellt eine Subroutine dar zum Bestimmen des Gradientensignals ΔH für absolute Feuchtigkeit, das durch die Gleichung ΔH = Hm - Hm-1 (oder ΔH/Δt = (Hm - Hm-1)/Δt definiert ist, wobei Δt die Abtastzeitlänge ist) definiert ist. In Reaktion auf der Anforderung des Selbstreinigungsvorgangs wird ein Druckknopf für den Vorgang wahlweise zum Beginn von Hand betätigt (Schritt 101), um dadaurch die Zufuhr von Heizenergie zu den elektrischen Heizelementen 4 und 5 einzuleiten (Schritt 102). Die Bratröhrentemperatur Tc wird durch den Bratröhrentemperaturfühler 9 erfaßt und in die elektrische Schaltung 10 eingegeben (Schritt 103). Die Bratröhrentemperatur Tc wird wird wiederholt erfaßt, bis sie eine Referenztemperatur To überschreitet (Schritt 104). Das geschieht, um Fehlfunktionen zu verhindern, die durch Dämpfe ohne Zusammenhang mit der katalytischen Oxidierung der zersetzten Produkte 16 hervorgerufen werden können. Es kann sich hier um Dämpfe handeln, die bei der Verdampfung von Kondenswasser oder zufällig an die Wände 2 aus der Küche eingeführtem Wasser handeln, und wenn man berücksichtigt, daß derartiges Wasser vollständig verdampft ist, wenn die Bratröhrentemperatur Tc zu einer Temperatur bis zu 200ºC angestiegen ist, wird die Referenztemperatur To vorzugsweise auf etwa 200ºC festgesetzt.In the flow chart of Fig. 7, a block "Sub I" represents a subroutine for a normal cooking, baking or frying operation, and a block "Sub II" represents a subroutine for determining the absolute humidity gradient signal ΔH defined by the equation ΔH = Hm - Hm-1 (or ΔH/Δt = (Hm - Hm-1)/Δt, where Δt is the sampling time length). In response to the request for the self-cleaning operation, a push button for the operation is optionally manually operated to start (step 101) to thereby initiate the supply of heating energy to the electric heating elements 4 and 5 (step 102). The frying chamber temperature Tc is detected by the frying chamber temperature sensor 9 and input to the electric circuit 10 (step 103). The oven temperature Tc is repeatedly measured until it exceeds a reference temperature To (step 104). This is done to prevent malfunctions that may be caused by fumes unrelated to the catalytic oxidation of the decomposed products 16. These may be fumes resulting from the evaporation of condensate or water accidentally introduced onto the walls 2 from the kitchen, and considering that such water has completely evaporated when the oven temperature Tc has risen to a temperature of up to 200ºC, the reference temperature To is preferably set at about 200ºC.

Wenn die Bedingung Tc ≥ To erfüllt ist, geht die Steuerung zu einem folgenden Schritt weiter und überprüft, ob die Bratröhrentemperatur Tc die Reinigungstemperatur Ts erreicht hat (Schritt 105). Solange Tc < Ts, wird den elektrischen Heizelementen 4, 5 weiter Heizenergie zugeführt (Schritt 106), und sobald Tc ≥ Ts wird die Zuführung von Heizenergie unterbrochen (Schritt 107). Danach geht die Steuerung zu dem Block SUB II weiter, um das Gradientensignal ΔH des Gradienten des Verlaufs der absoluten Feuchtigkeit zu erfassen. Wie vorher mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben, wird die absolute Feuchtigkeit H zu den Abtastzeitpunkten mit dem Zeitabstand Δt gemessen und das durch die Gleichung ΔH = Hm - Hm-1 definierte Gradientensignal ΔH wird von dem Gaskonzentrations- Gradientensignalgenerator 91 ausgegeben. Das Vorzeichen des Gradientensignals ΔH wird durch den Vorzeichendetektor 92 im Schritt 108 erfaßt. Falls ΔH > 0, kehrt der Betriebsablauf nach Ablauf des Zeitintervalls Δt zum Schritt 103 zurück. Falls ΔH ≤ 0, wird durch den Wendepunktdetektor 93 im nächsten Vorgang entschieden, ob das negative Gradientensignal ΔH größer als der negative Referenz-Gradient ΔHo ist (109). Falls ΔH ≤ ΔHo, kehrt der Betätigungsablauf nach Ablauf des Zeitintervalls Δt wieder zum Schritt 103 zurück. Falls ΔH > ΔHo zum ersten Mal erfüllt ist, wodurch der Wendepunkt B" bezeichnet wird, wird ein Zeitgeber gestartet, um die zusätzliche Heizzeit ta abzuzählen (Schritt 110). Nach Ablauf der zusätzlichen Heizzeit ta (Schritt 111) unterbricht die Heizsteuerschaltung 95 die Zufuhr von Heizenergie zu den elektrischen Heizelementen 4, 5 (Schritt 112).If the condition Tc ≥ To is satisfied, the control proceeds to a following step and checks whether the oven temperature Tc has reached the cleaning temperature Ts (step 105). As long as Tc < Ts, heating energy is continued to be supplied to the electric heating elements 4, 5 (step 106), and as soon as Tc ≥ Ts, the supply of heating energy is stopped (step 107). Thereafter, the control proceeds to the block SUB II to detect the gradient signal ΔH of the gradient of the absolute humidity course. As previously described with reference to Fig. 5, the absolute humidity H is measured at the sampling times with the time interval Δt and the gradient signal ΔH defined by the equation ΔH = Hm - Hm-1 is output from the gas concentration gradient signal generator 91. The sign of the gradient signal ΔH is detected by the sign detector 92 in step 108. If ΔH > 0, the operation sequence returns to step 103 after the time interval Δt has elapsed. If ΔH ≤ 0, the inflection point detector 93 decides in the next process whether the negative gradient signal ΔH is greater than the negative reference gradient ΔHo (109). If ΔH ≤ ΔHo, the operation sequence returns to step 103 after the time interval Δt has elapsed. If ΔH > ΔHo is satisfied for the first time, thereby designating the inflection point B", a timer is started to count the additional heating time ta (step 110). After the additional heating time ta has elapsed (step 111), the heating control circuit 95 stops supplying heating energy to the electric heating elements 4, 5 (step 112).

Wenn auch die vorangehende Beschreibung des Reinigungsvorgangs auf den Wendepunkt B" nach Fig. 5, 6, 7 gegründet ist, ist es auch angemessen, den Reinigungsbetrieb durchzuführen aufgrund des Punktes der maximalen absoluten Feuchtigkeit B' in Fig. 5. Beispielsweise kann die zusätzliche Heizzeit ta entsprechend einer Gleichung ta = k'tm bestimmt werden, in der k' eine Konstante und tm die Heizzeitdauer vom Beginn des Heizens bis zum Erreichen der maximalen absoluten Feuchtigkeit ist.Although the foregoing description of the cleaning operation is based on the turning point B" of Fig. 5, 6, 7, it is also appropriate to carry out the cleaning operation based on the point of maximum absolute humidity B' in Fig. 5. For example, the additional heating time ta can be determined according to an equation ta = k'tm, in which k' is a constant and tm is the heating time period from the beginning of heating until the maximum absolute humidity is reached.

Andererseits wird, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben, vorzugsweise der Sauerstoffühler als Gasfühler 8 eingesetzt. Da die Sauerstoffkonzentration als Funktion der Heizzeit symmetrisch zu dem Verlauf der absoluten Feuchtigkeit als Funktion der Heizzeit verläuft, ist der gleiche Vorgang, wie er in Fig. 5, 6 und 7 beschrieben ist, im wesentlichen erzielbar. Bei diesem Ablauf ist der Vergleich der Bratröhrentemperatur Tc mit der Temperatur To nicht notwendig, da der Sauerstoffverbrauch nur in Verbindung mit der katalytischen Oxidation der zersetzten Produkte 16 auftritt, so daß sich ein einfacherer Vorgang als bei dem den absoluten Feuchtigkeitsfühler benutzenden Verfahren ergibt.On the other hand, as described above with reference to Fig. 3, the oxygen sensor is preferably used as the gas sensor 8. Since the oxygen concentration as a function of the heating time is symmetrical to the course of the absolute humidity as a function of the heating time, the same process as described in Figs. 5, 6 and 7 can be achieved in essence. In this process, the comparison of the oven temperature Tc with the temperature To is not necessary, since the oxygen consumption only occurs in connection with the catalytic oxidation of the decomposed products 16, so that a simpler process is obtained than in the method using the absolute humidity sensor.

Claims

1. Self-cleaning oven with a function for the pyrolytic removal of food contaminants (15) accumulated therein, the oven comprising:

a roasting oven (1);

Heating means (4, 5) for supplying heat to the oven (1) to allow the pyrolytic decomposition of the food contaminants (15) accumulated on the walls (2) of the oven;

a drain (6) coupled to the roasting chamber (1) for discharging gases generated by the pyrolytic decomposition in the roasting chamber (1) to the environment;

an oxidation catalyst (7) provided in the outlet (6) for oxidizing the gases passing through;

gas sensor means (8) provided in the outlet (6) for detecting a gas component in this area and arranged to generate a gas signal indicative of the amount of the gas component;

Temperature sensing means (9) provided in the oven (1) so as to generate a temperature signal indicative of the temperature (T) of the oven (1); and heating control means (10) electrically connected to the heating means (4, 5) for controlling the supply of heat to the oven (1), the heating control means (10) being responsive to the gas signal from the gas sensing means (8) and the temperature signal from the temperature sensing means (9) to maintain the temperature of the oven (1) up to a predetermined cleaning temperature and to provide a heating time length of the roasting chamber (1) for cleaning, characterized in that the heating control means (10) comprises means for sampling the gas signal at a predetermined time interval (Δt) to detect a change in the amount of the gas component and to detect a turning point (B',C',E',F',B",C",E",F") from decreasing to increasing or vice versa in the gas component change to detect the heating time length (tb) (B',C',E',F',B",C",E",F") corresponding to the turning point.

2. A self-cleaning type cooker according to claim 1, wherein the gas sensing means (8) is provided downstream of the oxidation catalyst (7) in the drain (6) so that the gas in the cooking chamber (1) first comes into contact with the oxidation catalyst (7) and then comes into contact with the gas sensing means (8) when it is discharged through the drain (6).

3. A self-cleaning type stove according to claim 1, wherein the gas sensing means (8) is placed in the oxidation catalyst (7).

4. A self-cleaning type oven according to claim 2, wherein the gas sensing means (8) is an absolute humidity sensor.

5. A self-cleaning type cooker according to claim 2, wherein the gas sensing means (8) is an oxygen sensor.

6. A self-cleaning type oven according to claim 5, wherein the gas sensing means (8) is a current limiting type sensor.

7. A self-cleaning type oven according to claim 1, wherein the heating control means (10) additionally and sequentially supplies heating energy to the heating means (4, 5) during a predetermined length of time (ta) after expiration of the heating period (tb).

8. A self-cleaning type oven according to any one of claims 1 to 7, wherein the heating control means includes:

first means (91) which reacts to the gas signal at a predetermined time interval (Δt) so as to generate a signal (ΔH) indicative of the change in the amount of the gas component;

second means (92) for detecting a change point (B') from increasing to decreasing or vice versa in the change of the amount of the gas component based on the change signal (ΔH) from the first means (91); and

third means (93) for detecting a second change point (B") from decreasing to increasing or vice versa in the change of the gas component after detecting the first-mentioned change point (B'),

and wherein the heating control means (10) determines the heating period (tb) based on the change point (B") detected by the third means (93).