DE60108562T2

DE60108562T2 - System zur Steuerung der Selbstreinigungszykluszeit in einem Ofen

Info

Publication number: DE60108562T2
Application number: DE60108562T
Authority: DE
Inventors: Andrea Corda; Steven T. Baas; Anthony T. Jenkins
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: US20020014480A1; DE60108562D1; US6392204B2; EP1172613B1; EP1172613A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft sich selbst reinigende Öfen und insbesondere ein System zum Steuern des Betriebs eines sich selbst reinigenden Ofens.
Während der Verwendung eines Elektro- oder Gasofens werden sich als Ergebnis von einem Überlaufen, einem Überkochen und einem anderen unbeabsichtigten Freigeben von Nahrungsmitteln aus ihren Kochbehältern bzw. Kochtöpfen allgemein Ablagerungen ansammeln. Zum Vereinfachen des Reinigens des Überlaufens ist in einigen Bereichen, die als "selbst reinigende" Bereiche bekannt sind, vorgesehen, die Temperatur der Kochmulde gut über diejenige zu erhöhen, die beim Kochen verwendet werden würde, um die Reste zu karbonisieren oder auszubrennen. Allgemein wird dies durch die Auswahl über die Bereichssteuerungen eines Selbstreinigungszyklus erreicht. Eine Initiierung dieses Zyklus stellt typischerweise eine hohe Steuertemperatur für den Bereich ein, verriegelt die Ofentür zu irgendeiner vorbestimmten Zeit oder bei irgendeiner vorbestimmten Temperatur und fährt damit fort, die Mulde für eine vorbestimmte Zeit vor einem Beenden des Zyklus auf eine relativ hohe Temperatur zu erhitzen, was zulässt, dass ein Kühlen auftritt, und ein darauf folgendes Lösen der Türverriegelung als Ende von dem Zyklus.
Typischerweise wird die für diesen Selbstreinigungszyklus eingestellte Zeitperiode durch die Annahme eines Zyklus im schlimmsten Fall bestimmt. Während des Zyklus können Düfte oder auch Rauch in die Bereichsumgebung freigelassen werden, und eine signifikante Energie wird zum Halten der Kochmulde auf einer hohen Temperatur verwendet. Aufgrund des Freilassen von Duft und Rauch wird Anwendern geraten, Fenster zu öffnen, und sie werden den Küchenbereich häufig für eine ausgedehnte Zeitperiode verlassen, während eine Selbstreinigung durchgeführt wird.
Wenn ein Verfahren ausgedacht werden kann, das die Zeit einer Selbstreinigung auf diejenige einstellt, die für das existierende Ausmaß an Schmutzanhäufung nötig ist, dann können Zykluszeiten und ihr negativer Einfluss auf die Küchenumgebung und die Energieverwendung minimiert werden.
US-Patent Nr. 4,954,694 offenbart einen sich selbst reinigenden Ofen, der eine hitzegesteuerte Einheit enthält, die auf ein Gassignal von einem Gassensor reagiert, der in dem Auslassdurchgang angeordnet ist. Der Gassensor misst Feuchtigkeits- oder Carbondioxidpegel. Die Hitzesteuerung tastet das Gassignal bei einem gegebenen Zeitintervall ab, um eine Veränderung eines Ausmaßes der Gaskomponente zu erfassen und einen ersten Wendepunkt von einem Erniedrigen zu einem Erhöhen oder umgekehrt zu einer Gaskomponentenvariation und einen zweiten Wendepunkt von einem Erniedrigen zu einem Erhöhen oder umgekehrt bezüglich der Gaskomponentenvariation nach einer Erfassung des ersten Wendepunkts zu erfassen. Die Hitzesteuereinrichtung bestimmt die Heizzeitperiode zum Reinigen entsprechend dem zweiten Wendepunkt. Ein oxidierender Katalysator ist in dem Auslassdurchgang stromauf von dem Gassensor vorgesehen.
US-A-5 286 943 offenbart einen sich selbst reinigenden Ofen gleich dem in US 4 954 694 offenbarten, wobei eine Auswerteeinheit ein logisches System hat, das für eine Analyseoperation zum Analysieren der Sensorsignale geeignet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ofen, der gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist und der in einem selbst reinigenden Zyklus betrieben werden kann, wobei die Zeitperiode des Selbstreinigungszyklus auf das Ausmaß an Schmutzanhäufung im Ofen reagiert. Dieser Ofen wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs erreicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern der Selbstreinigung einer Kochofenmulde mit einem Abgas-Rauchfang bzw. -Zugkanal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Schritte des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 10 verbessern die Nachteile von vorherigen Verfahren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ofens, der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert.
2 ist eine schematische Seitenansicht eines Ofens, der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthält.
3 ist eine grafische Darstellung zum Beschreiben von Kurven für einen Gaskonzentrationspegel über der Zeit, welche während eines Reinigungszyklus für unterschiedliche Schmutzbelastungen im Ofen auftreten.
4 ist ein Diagramm, das den Gaskonzentrationsbereich für unterschiedliche Schmutzbelastungsmasse darstellt.
5 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben der Ofenmulden-Reinigungszeitlogik, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 ist eine grafische Darstellung zum Beschreiben von Kurven für einen Gaskonzentrationspegel über der Zeit, welche während eines Reinigungszyklus für unterschiedliche Schmutzbelastungen im Ofen auftreten, und zum Identifizieren der Spitzenkonzentrationsstellen für die unterschiedlichen Kurven.
7 ist ein Diagramm, das die Spitzenkonzentrationswerte für unterschiedliche Schmutzbelastungsmasse darstellt.
8 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Ofenmulden-Reinigungszeitlogik, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
9 ist eine grafische Darstellung zum Beschreiben von Kurven für einen Gaskonzentrationspegel über der Zeit, die während eines Reinigungszyklus für unterschiedliche Schmutzbelastungen im Ofen auftreten, und zum Identifizieren von Neigungswerten für die unterschiedlichen Kurven bei einer vorbestimmten Zeitperiode, bevor der Spitzenpegel erreicht worden ist.
10 ist ein Diagramm, das die Neigungswerte für unterschiedliche Schmutzbelastungsmasse darstellt.
11 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben der Ofenmulden-Reinigungszeitlogik, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die 1 und 2 stellen einen elektrischen Bereich 10 bei einem selbst reinigenden Ofen 12 dar, der dazu geeignet ist, durch einen Mikroprozessor gesteuert zu werden, und zwar basierend auf einem Steuersystem und einem Verfahren gemäß den Prinzipien gemäß der vorliegenden Erfindung. Obwohl der elektrische Bereich 10 dargestellt ist, sollte es verstanden werden, dass der Gasbereich die Merkmale der vorliegenden Erfindung implementieren kann.
Der Bereich 10 enthält eine Vielzahl von Steuerknöpfen 16 zum Steuern einer jeweiligen Vielzahl von herkömmlichen elektrischen (oder Gas-)Brennern 18. Zusätzlich enthält der Bereich 10 einen Steuerknopf 20 zum Steuern eines Betriebsmodes des Ofens 12. Beispielsweise können ein AUS-Mode, ein Back-Mode, ein Koch-Mode und ein Reinigungs-Mode eines Betriebs durch den Steuerknopf 20 ausgewählt werden. Ein Druckknopf 26 kann auch vorgesehen sein, um den Selbstreinigungszyklus zu initiieren. Zusätzlich ist herkömmlich ein Steuerknopf 22 vorgesehen, um eine erwünschte Ofentemperatur innerhalb des Ofens 12 auszuwählen. Innerhalb eines Hohlraums bzw. einer Mulde 24 des Ofens 12 ist wenigstens ein herkömmliches Heizelement 28 angeordnet. Weiterhin ist innerhalb des Hohlraums 24 des Ofens 12 ein herkömmlicher Temperatursensor 30 positioniert, wie beispielsweise eine standardmäßige Ofentemperatur-Erfassungssonde.
Das auf einem Mikroprozessor basierende Steuersystem enthält einen elektrischen Schaltkreis oder einen Mikroprozessor 32, der geeignet programmiert ist, um die erwünschte Steuerung des Bereichs 10 zu bewirken. Der Mikroprozessor 32 kann einen Analog-zu-Digital-(a/d)-Wandler zum Empfangen von analogen Spannungs-Eingangssignalen von beispielsweise dem Temperatursensor 30 und zum Liefern von digitalen Ausgangspulsen oder -signalen zu einem Steuerabschnitt innerhalb des Mikroprozessors 32 enthalten. Ebenso enthält der Mikroprozessor 32 herkömmlich einen Speicher zum Halten von programmierten Anweisungen zum Betreiben des Steuersystems, einschließlich eines erwünschten Ofentemperatur-Steueralgorithmus zum Steuern der Temperatur des Ofens 12, und zwar insbesondere während des Reinigungs-Betriebsmodes.
Das Steuersystem kann auch ein Energieschaltrelais (nicht gezeigt) mit einem Paar von Relais-Kontakten zum Schalten von Energie zu dem Heizelement 28 von einer Konstantspannungs-(z.B. 240 Volt)-Quelle einer elektrischen Wechselstromleistung unter der Steuerung der Steuerung 32 enthalten. Der Vereinfachung halber ist in 2 nur ein einziges Element 28 dargestellt worden. Bei einem tatsächlichen kommerziellen Ausführungsbeispiel könnte jedoch natürlich ein Kochelement ein Teil des Steuersystems zusammen mit seinem Energieschaltrelais zum Verbinden des Kochelements mit der Energieversorgung sein.
Oben ist der Ofenhohlraum 24 ein Auslassdurchgang oder Rauchfangdurchgang 50, durch welchen Atmosphäre innerhalb des Ofenhohlraums 24 zu der Umgebungsatmosphäre abgegeben werden kann. Bei einer bevorzugten, obwohl nicht nötigen, Anordnung ist ein Auslassrohr 54 vorgesehen, das bei einem ersten Einlassende 56 in Kommunikationsverbindung mit dem Rauchfangdurchgang 50 ist und ein zweites Ende 58 hat, das vorzugsweise in oder nahe einer Konsole 59 des Ofens bzw. Herds angeordnet ist, an welcher die verschiedenen Steuerknöpfe 16, 20, 22 montiert sind. Ein Gassensor 60 ist mit dem zweiten Ende 58 des Auslassrohrs 54 verbunden. Mit dem in oder nahe der Konsole 59 angeordneten Sensor wird der Sensor von den hohen Temperaturen des Ofenhohlraums 24 isoliert sein.
Ein Filter 61 kann in Reihe zu dem Auslassrohr 54 vorgesehen sein, um zu verhindern, dass unerwünschte Produkte, wie beispielsweise aus Partikeln bestehende Stoffe oder Feuchtigkeit, in den Gassensor 60 eintreten. Ein aktiviertes Kohlenstofffilter ist bevorzugt. Aktivierter Kohlenstoff ist ein sehr poröses Material, das Wasserdampf adsorbieren kann. Wenn der Abtast-Gasfluss durch die Aktivkohlenkörner in dem Filter 61 läuft, wird er gezwungen, die Richtung viele Male zu ändern, was dazu führt, dass sich Wasser separiert bzw. abtrennt. Diese Umlenkung fängt auch die Schmiere und die aus Partikeln bestehenden Stoffe, bevor sie den Gassensor 60 erreichen.
Der Sensor 60 kann ein Gassensor vom Infrarot-(IR-)Typ sein, bei welchem Infrarotlicht von einer Infrarotquelle ausgesendet und durch eine Abtastkammer zu einem Infrarotdetektor geführt wird. Der Sensor 60 ist mit einer Sensorsteuerung 62 zum Bereitstellen eines Lesens von ausgewählten Gaskonzentrationspegeln verbunden. Die Sensorsteuerung 62 kann zusammen mit den anderen Steuerkomponenten auch innerhalb der Konsole 59 angeordnet sein. Es kann von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden, dass der Sensor direkt an einer Leiterplatte angebracht sein kann, die auch die Sensorsteuerung 62 stützt.
Obwohl die Form und die Anordnung des Auslassrohrs 54 variiert werden kann, enthält das Auslassrohr 54 bei einer bevorzugten Anordnung einen Teil, der von seinem Einlassende 56 zu seinem Auslassende 58 eine kontinuierliche Aufwärtsneigung hat, so dass jede Kondensation von Gasen, die darin fließen, zurück in den Rauchfang- bzw. Essendurchgang 50 zurücktropfen wird und sich nicht in dem Auslassrohr 54 sammeln wird, was sonst das Rohr 54 blockieren könnte.
Als alternative Montageanordnung kann ein Gassensor 60 direkt in dem Rauchfangdurchgang 50 angebracht sein. Jedoch wird der Sensor bei dieser Positionierung höheren Temperaturen und anderen Produkten einer Verbrennung ausgesetzt sein, was eine Filterung oder eine Abschirmung erfordern kann, um einige der Funktionen des Rohrs 54 bereitzustellen.
Bei einer bevorzugten Anordnung gibt es einen Hauptsteuerabschnitt 32 und einen separate Sensorsteuerung 54 – wobei jede eine separat montierte Leiterplatte ist. Jedoch können die Hauptsteuerung 32 und die Steuersteuerung 62 auch in eine einzige Steuerung kombiniert sein. Das Steuersystem für den Bereich 12 kann allgemein Steuersystem 70 genannt werden – was als Kombination aus der Steuerung 32 und der Sensorsteuerung 62 gezeigt ist.
Wie es oben diskutiert ist, betrifft die vorliegende Erfindung ein System, bei welchem die Länge des Selbstreinigungszyklus auf die Länge eingestellt wird, die für das existierende Ausmaß an Verschmutzungsanhäufung nötig ist, so dass die gesamte Reinigungszykluszeit minimiert wird und der negative Einfluss auf eine Küchenumgebung und eine Energieverwendung, die durch die Reinigungszykluszeit verursacht wird, minimiert werden kann. Allgemein bezieht sich die nötige Reinigungszeit auf das Ausmaß an Nahrungsmittelverschmutzungen, die sich in dem Ofenhohlraum 24 angehäuft haben, so dass das erforderliche Ausmaß an Reinigungszeit um so größer ist, je größer die Menge an Verschmutzung ist.
3 stellt grafisch eine Gaskonzentration für Gase dar, die durch eine Nahrungsmittel-Verschmutzungsverbrennung erzeugt ist, gegenüber einer Zeit, und zwar für unterschiedliche Ausmaße an Schmutzbelastung. Wie es gesehen werden kann, erhöht sich die Gaskonzentration für eine leichte Schmutzbelastung, wie es durch die Kurve A dargestellt ist, etwas zu einer maximalen Stelle A_max und erniedrigt sich dann, um einen schließlichen oder Endwert nahe Null zu erreichen. (Für Referenzzwecke kann die durch die Kurve A dargestellte Schmutzbelastung derart angesehen werden, dass sie 10 % einer standardisierten Verschmutzungsbelastung ist, wie sie beispielsweise durch eine Testorganisation, wie beispielsweise eine Verbrauchervereinigung, verwendet werden kann.) Wenn das Ausmaß an Verschmutzung bzw. Schmutz im Ofenhohlraum 24 größer wird, wie es durch Kurven B und C gezeigt ist, die größer werdende Schmutzbelastungen (jeweils 25 % und 50 Schmutzbelastungen) darstellen, wird die Gaskonzentration auf einen maximalen Wert von jeweils B_max und C_max größer und wird dann kleiner, um einen schließlichen oder Endwert nahe Null zu erreichen. Eine Kurve D stellt eine starke Belastung (100 % Schmutzbelastungen) dar, wobei die Gaskonzentration bis zu einer maximalen Stelle D_max etwas größer wird und dann kleiner wird, um einen schließlichen oder Endwert nahe null zu erreichen.
Es kann verstanden werden, dass die Gaskonzentrationskurven eine Art von Signatur entsprechend dem Ausmaß bzw. der Quantität von Verschmutzung darstellen, die in dem Ofenhohlraum vor der Initiierung des Selbstreinigungszyklus sind. Durch Messen und Auswerten von verschiedenen Kennlinien bzw. Charakteristiken dieser Signatur kann Information in Bezug auf die Schmutzbelastungen und die geeignete Selbstreinigungszyklusdauer gesammelt werden.
Ein Merkmal der Gaskonzentrationssignatur, das zum Steuern der Dauer eines Selbstreinigungszyklus verwendet werden kann, ist der Bereich unter der Gaskonzentrationskurve – der Gaskonzentrationsbereich. Wie es 3 darstellt, ist die Gaskonzentrationskurve für jeden Verschmutzungspegel anders. Insbesondere unterscheidet sich der Gaskonzentrationsbereich in einem optimierten Zeitbereich, wie beispielsweise zwischen der Zeit T₁ und der Zeit T₂ in Abhängigkeit von dem Verschmutzungspegel. 4 stellt den Gaskonzentrationsbereich für unterschiedliche Schmutzbelastungen dar. Für das durch die Kurve A dargestellten Schmutzbelastungsmaß ist der Bereichswert relativ klein. Für die durch die Kurven B und C dargestellten Schmutzbelastungen erhöhen sich die Bereichswerte bezüglich des Werts entsprechend der erhöhten Schmutzbelastung. Schließlich ist der Bereichswert für eine starke Schmutzbelastung, wie sie beispielsweise durch die Kurve D dargestellt ist, relativ groß.
Es kann daher gesehen werden, dass der Gaskonzentrationsbereich ein relativ gutes Maß für das Ausmaß an Nahrungsmittelverschmutzungen ist, die sich in dem Ofenhohlraum angesammelt bzw. angehäuft haben. Demgemäß kann diese Information zum Steuern der Länge des Reinigungszyklus verwendet werden. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steueroperationen der vorliegenden Erfindung darstellt. Nachdem ein Reinigungszyklus ausgewählt ist, und zwar durch einen geeigneten Modenselektor, wie beispielsweise einen Knopf oder einen Druckknopf, wird das Heizelement 28 mit Energie versorgt, um den Ofenhohlraum 24 auf eine geeignete Reinigungstemperatur zu heizen. Der Gaskonzentrationsbereich wird dann, wie es in den Schritten 100 und 102 gezeigt ist, für eine optimierten Zeitperiode – wie beispielsweise zwischen der Zeit T₁ und der Zeit T₂ – bestimmt. Wenn die Bestimmung des Gaskonzentrationsbereichs einmal beendet ist, wird die Reinigungszeit bestimmt, wie es in einem Schritt 104 gezeigt ist. Die Reinigungszeit wird gemäß der folgenden mathematischen Funktion bestimmt: Reinigungszeit = ψ(Gaskonzentrationsbereich)wobei ψ eine mathematische Funktion ist, die über Experimente empirisch definiert wird.
Der Ofen wird dann in einem Reinigungsmode für den im Schritt 104 berechneten Reinigungszeitwert betrieben, wie es in Schritten 106 und 108 gezeigt ist. Der Reinigungszyklus wird in einem Schritt 109 beendet, nachdem die bestimmte Reinigungszeit abgelaufen ist.
Eine weitere Charakteristik der Gaskonzentrationskurve, die zum Messen des Ausmaßes an Verschmutzung in einem Ofen verwendet werden kann, ist der maximale Konzentrationswert. 6 stellt die unterschiedlichen maximalen oder Spitzenkonzentrationen A_Spitze, B_Spitze, C_Spitze, D_Spitze jeweils für die Kurven A, B, C und D dar. 7 stellt die Beziehung zwischen den Spitzenkonzentrationswerten und den Schmutzbelastungsmaßen dar. Die größeren Spitzenkonzentrationswerte entsprechen den größeren Schmutzbelastungen.
Es kann daher gesehen werden, dass die Spitzenkonzentrationswerte ein relativ gutes Maß für das Ausmaß an Nahrungsmittelverschmutzungen sind, die sich in dem Ofenhohlraum angehäuft haben. Je größer die Spitzenkonzentrationswerte sind, um so größer ist die Verschmutzungslast und um so länger muss der Selbstreinigungszyklus sein, um den Ofen adäquat zu reinigen. Demgemäß kann diese Information zum Steuern der Länge des Reinigungszyklus verwendet werden. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das darstellt, wie diese Information zum Steuern der Dauer eines Selbstreinigungszyklus verwendet werden kann. Nachdem ein Reinigungszyklus ausgewählt ist, und zwar durch einen geeigneten Modenselektor, wie beispielsweise einen Kopf oder einen Druckknopf, wird das Heizelement 28 mit Energie versorgt, um den Ofenhohlraum 24 auf die geeignete Reinigungstemperatur zu heizen. Der Spitzen-Gaskonzentrationswert wird dann bestimmt, wie es in Schritten 110 und 112 gezeigt ist. Wenn der Spitzenkonzentrationswert einmal gemessen worden ist, kann die Reinigungszeit bestimmt werden, wie es in einem Schritt 114 gezeigt ist. Die Reinigungszeit wird gemäß der folgenden mathematischen Funktion bestimmt: Reinigungszeit = ψ(Spitzen-Gaskonzentrationswert)wobei ψ eine mathematische Funktion ist, die über Experimente empirisch definiert ist.
Der Ofen wird dann in einem Reinigungsmode für den Reinigungszeitwert betrieben, der im Schritt 114 bestimmt ist, wie es in Schritten 116 und 118 gezeigt ist. Der Reinigungszyklus wird in einem Schritt 119 beendet, nachdem die berechnete Reinigungszeit verstrichen ist.
Eine weitere Charakteristik der Gaskonzentrationskurve, die zum Messen des Ausmaßes an Verschmutzung in einem Ofen verwendet werden kann, ist die Änderungsrate oder Neigungsrate bzw. Steigungsrate in der Gaskonzentrationskurve während einer vorbestimmten Zeitperiode. 9 stellt unterschiedliche Gaskonzentrationsneigungswerte S_A, S_B, S_C und S_D während einer Zeitperiode dar, und zwar jeweils bei der Gaskonzentrationsneigung für die Kurven A, B, C und D. 10 stellt die Beziehung zwischen diesen Gaskonzentrationsneigungswerten und den Schmutzbelastungsausmaßen dar. Die größeren Gaskonzentrationsneigungswerte entsprechen den größeren Schmutzbelastungen.
Es kann daher gesehen werden, dass die Gaskonzentrationsneigungswerte ein relativ gutes Maß für das Ausmaß an Nahrungsmittelverschmutzungen sind, die sich in dem Ofenhohlraum angehäuft haben. Je größer die Gaskonzentrationsneigungswerte sind, um so größer ist die Schmutzbelastung und um so länger muss der Selbstreinigungszyklus sein, um den Ofen adäquat zu reinigen. Demgemäß kann diese Information zum Steuern der Länge des Reinigungszyklus verwendet werden. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das darstellt, wie diese Information zum Steuern der Dauer eines Selbstreinigungszyklus verwendet werden kann. Nachdem ein Reinigungszyklus durch einen geeigneten Modenselektor, wie beispielsweise einen Knopf oder einen Druckknopf, ausgewählt ist, wird das Heizelement 28 mit Energie versorgt, um den Ofenhohlraum 24 auf die geeignete Reinigungstemperatur zu heizen. Der Spitzen-Gaskonzentrationswert wird dann bestimmt, wie es in Schritten 120 und 122 gezeigt ist. Wenn der Spitzenkonzentrationswert einmal gemessen worden ist, kann ein Reinigungszeit bestimmt werden, wie es in einem Schritt 124 gezeigt ist. Die Reinigungszeit wird gemäß der folgenden mathematischen Funktion bestimmt: Reinigungszeit = ψ(Gaskonzentrationsneigungswert) wobei ψ eine mathematische Funktion ist, die über Experimente empirisch definiert ist.
Der Ofen wird dann für den im Schritt 124 bestimmten Reinigungszeitwert in einem Reinigungsmode betrieben, wie es in Schritten 126 und 128 gezeigt ist. Der Reinigungszyklus wird in einem Schritt 130 beendet, nachdem die bestimmte Reinigungszeit verstrichen ist.
Die Dauer eines Selbstreinigungszyklus kann daher durch eine Auswertung der Gaskonzentrationskurve oder -signatur, die während eines Reinigungszyklus erzeugt wird, auf eine minimale Zeit gesteuert werden. Der Bereich unter der Gaskonzentrationskurve in einem optimierten Zeitbereich ist ein guter Indikator für die Menge an Verschmutzungslast in dem Ofenhohlraum und kann unabhängig zum Einstellen der geeigneten Dauer für einen Selbstreinigungszyklus verwendet werden. Darüber hinaus kann der Spitzenkonzentrationswert oder die Änderungsrate der Gaskonzentrationskurve in Kombination mit dem Gaskonzentrationsbereichswert verwendet werden, um die Schmutzbelastung noch genauer zu definieren, so dass die Dauer des Selbstreinigungszyklus optimiert werden kann.
Beim Berechnen der Reinigungszeit kann es von Vorteil sein, eine Basislinienkorrektur zur Verfügung zu stellen, die eine Korrektur für die Basislinienabweichung aufgrund von Temperaturschwankungen während der Zeit enthält. Ein Beispiel für einen Korrekturparameter, der berechnet werden kann, ist: Reinigungszeit = ψ(korrigierte durchschnittliche Gaskonzentration)wobei korrigierte durchschnittliche Gaskonzentration = SUM(C(ti))N – (C(T1) – C(T2))C(ti) ist die Abtastung einer zu dem Zeitmoment t_i berechneten Gaskonzentration; T1 ist der Beginn der Bereichsmessungen; T2 ist das Ende der Messungen; SUM(C(t_i)) ist die Summe der zwischen T1 und T2 berechneten Konzentrationsabtastungen; und N ist die Anzahl von Abtastungen zwischen T1 und T2. Die Basislinienkorrektur wird durch (C(T1) – C(T2)) dargestellt. Die Korrektur für eine Basislinienabweichung hat die nicht die Bedeutung, dass sie ein Teil der vorliegenden Erfindung ist.

Claims

Ofen, der in einem Selbstreinigungszyklus betrieben werden kann und der folgendes aufweist: eine Kochkammer; eine Heizvorrichtung zum Zuführen von Hitze in die Kochkammer; einen Dunstabzug, der sich von der Kochkammer erstreckend zur Atmosphäre führt; eine Heizsteuervorrichtung zum Steuern des Betriebs der Heizvorrichtung; eine Eingabevorrichtung zum Signalisieren, dass die Heizsteuervorrichtung den Selbstreinigungszyklus initiiert; einen Gassensor, der in dem Dunstabzug vorgesehen ist, zum Messen einer Konzentration einer Gaskomponente, die aus einer Verbrennung von Nahrungsmittelverschmutzungen erzeugt wird, und zwar innerhalb der Kochkammer, und der eine Signalausgabe hat, die die gemessene Konzentration der Gaskomponente während des Selbstreinigungszyklus anzeigt; und wobei die Heizsteuervorrichtung betreibbar ist, um aufeinander folgende Gaskonzentrationssignale zu empfangen, die von dem Gassensor ausgegeben werden, um eine Kurve für eine Gaskonzentration über der Zeit zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizsteuervorrichtung den Bereich unter der Gaskonzentrationskurve bestimmt, um zu entscheiden, den Selbstreinigungszyklus entsprechend dem Gaskonzentrationsbereich zu beenden.
Ofen nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung ein elektrisches Heizelement ist.
Ofen nach Anspruch 1, wobei der Gaskonzentrationsbereich für einen vorbestimmten Zeitbereich berechnet wird.
Ofen nach Anspruch 1, der weiterhin folgendes aufweist: ein Auslassrohr mit einem Einlassende, das mit dem Dunstabzug verbunden ist, und mit einem Auslassende; und einen Gassensor, der am Auslassende des Auslassrohrs zum Messen von Gaskonzentrationspegeln während des Selbstreinigungszyklus angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 5, wobei das Auslassrohr ein Rohr aufweist, das unter einem nach oben gerichteten Winkel von dem Einlassende zu dem Auslassende angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 5, wobei der Auslassrohrauslass in einer Konsole des Ofens entfernt von der Kochkammer angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung weiterhin betreibbar ist, um die Spitzenkonzentrationswertausgabe von dem Sensor zu bestimmen und den Selbstreinigungszyklus entsprechend sowohl dem Gaskonzentrationsbereich als auch dem Spitzenkonzentrationswert zu beenden.
Ofen nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung weiterhin betreibbar ist, um aufeinander folgende vom Gassensor ausgegebene Gaskonzentrationssignale zu empfangen, um eine Kurve für eine Gaskonzentration über der Zeit zu bestimmen, um einen Gaskonzentrationsneigungswert für die Gaskonzentrationskurve während einer vorbestimmten Zeit zu bestimmen und um den Selbstreinigungszyklus entsprechend dem Gaskonzentrationsbereich und dem Gaskonzentrationsneigungswert zu beenden.
Ofen nach Anspruch 1, wobei die Heizvorrichtung weiterhin betreibbar ist, um aufeinander folgende von dem Gassensor ausgegebene Gaskonzentrationssignale zu empfangen, um eine Kurve für eine Gaskonzentration über der Zeit zu bestimmen, um einen Gaskonzentrationsneigungswert für die Gaskonzentrationskurve während einer vorbestimmten Zeit zu bestimmen und um den Selbstreinigungszyklus entsprechend dem Gaskonzentrationsbereich, dem Spitzenkonzentrationswert und dem Gaskonzentrationsneigungswert zu beenden.
Verfahren zum Steuern der Selbstreinigung eines Kochofenhohlraums mit einem Dunstabzug, das die folgenden Schritte aufweist: Heizen des Inneren des Ofenhohlraums auf eine pyrolisierende bzw. durch Hitze zersetzende Temperatur; Messen der Konzentration einer Gaskomponente, die von einer Verbrennung von Nahrungsmittelverschmutzungen erzeugt ist, innerhalb des Ofenhohlraums durch Empfangen von aufeinander folgenden Gaskonzentrationssignalen von einem Gassensor, der mit dem Dunstabzug kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer Kurve für eine Gaskonzentration über der Zeit und darauf folgendes Bestimmen eines Gaskonzentrationsbereichs, der den Bereich unter der Gaskonzentrationskurve darstellt; und Beenden des Heizens des Ofenhohlraums nach einer bestimmten Zeit, die mit dem Gaskonzentrationsbereich korreliert ist.
Verfahren zum Steuern der Selbstreinigung eines Kochofenhohlraums gemäß Anspruch 11, das weiterhin den folgenden Schritte aufweist: Bestimmen des Gaskonzentrationsbereichs für einen vorbestimmten Zeitbereich.
Verfahren zum Steuern des Selbstreinigungszyklus eines Kochofenhohlraums nach Anspruch 11, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen eines von dem Gassensor ausgegebenen Spitzenkonzentrationswerts; und Beenden des Selbstreinigungszyklus entsprechend sowohl dem Gaskonzentrationsbereich als auch dem Spitzenkonzentrationswert.
Verfahren zum Steuern des Selbstreinigungszyklus eines Kochofenhohlraums nach Anspruch 11, das weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen eines Gaskonzentrationsneigungswerts für die Gaskonzentrationskurve während einer vorbestimmten Zeit; und Beenden des Selbstreinigungszyklus entsprechend dem Gaskonzentrationsbereich und dem Gaskonzentrationsneigungswert.