(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2014/09 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. F24C 7/08 ( ) F24C 14/02 ( ) F24C 15/20 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Sposób automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2007/39 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/06 (73) Uprawniony z patentu: Miele & Cie. KG, Gütersloh, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 THOMAS KRÜMPELMANN, Gütersloh, DE ULRICH SILLMEN, Gütersloh, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Grażyna Palka JWP RZECZNICY PATENTOWI DOROTA RZĄŻEWSKA SP. J. ul. Żelazna 28/30 Sienna Center Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 19277/14/P-RO/GP EP Sposób automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku Opis [0001] Wynalazek dotyczy sposobu automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku. [0002] Z US 4,481,404 znany jest sposób automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku, w którym stosuje się czujnik gazu reagujący na spaliny powstające podczas pirolizy. Z chwilą, gdy za pomocą czujnika gazu wykrywa się niskie stężenie spalin, proces czyszczenia pirolitycznego zostaje zakończony automatycznie. Użyty czujnik gazu i analiza jego sygnałów wyjściowych muszą być dostosowane do poszczególnego typu piekarnika. [0003] US 4,954,694 przedstawia również sposób automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku, w którym po włączeniu źródła ciepła mierzy się stężenie tlenu w kanale wentylacyjnym, a na podstawie przebiegu wartości pomiarowych ustala się czas trwania procesu pirolizy. Dla ułatwienia czyszczenia komory gotowania, w znanym sposobie ogrzewanie jest przeprowadzane, przez okres czasu stały lub zależny od czasu pirolizy, dodatkowo po zakończeniu właściwego procesu pirolizy. [0004] Zadaniem wynalazku jest dostarczenie sposobu automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku, w którym jest poprawiona jakość czyszczenia pirolitycznego przy jednoczesnym zmniejszeniu poboru energii podczas procesu pirolizy. [0005] Zadanie to jest rozwiązane według wynalazku za pomocą sposobu o cechach z zastrzeżenia patentowego 1. Korzystne przykłady wykonania i przykłady wykonania wynalazku wynikają z poniższych zastrzeżeń zależnych. [0006] Zalety wynalazku wynikają zwłaszcza z tego, że poprawiona jest jakość czyszczenia pirolitycznego przy jednoczesnym zmniejszeniu poboru energii podczas procesu pirolizy. [0007] Zasadniczo wartość graniczna GW stężenia tlenu może być dobrana w szerokim właściwym zakresie. Korzystnie wartość graniczna GW stężenia tlenu jest zawarta w zakresie od około 20,5% molowych do 21,0% molowych. [0008] Korzystny przykład wykonania przewiduje, że proces czyszczenia pirolitycznego obejmuje trzy fazy, mianowicie fazę ogrzewania aż do osiągnięcia temperatury pirolizy T P komory gotowania, ustalonej wcześniej lub określonej automatycznie podczas fazy ogrzewania, fazę zatrzymania, której czas trwania zależy od zmierzonego stężenia tlenu i podczas której temperatura pirolizy T P jest utrzymywana w zasadzie stała za pomocą regulacji temperatury oraz fazę chłodzenia dla osiągnięcia wcześniej ustalonej temperatury końcowej T E komory gotowania, gdzie T E < T P, przy czym wymienione w zastrzeżeniu 1 etapy sposobu a) do d) są przeprowadzane tylko podczas fazy zatrzymania I. W ten sposób możliwe jest ograniczenie kontroli stężenia tlenu do fazy zatrzymania, tak że dodatkowo zmniejsza się pobór energii.

3 2 [0009] Przykład wykonania wynalazku jest przedstawiony na rysunku tylko schematycznie i jest bliżej opisany poniżej. Przedstawia on: fig. 1 widok od przodu piekarnika, w którym jest zastosowany sposób według wynalazku, fig. 2 przekrój piekarnika z fig. 1 i fig. 3 wykres temperatury komory gotowania i stężenia tlenu w zależności od czasu. [0010] Na fig. 1 jest przedstawiony piekarnik, w którym jest zastosowany sposób według wynalazku. Piekarnik ma panel sterujący 2 z wyświetlaczem 4 i elementami obsługi 6. Komora gotowania 8 jest zamykana za pomocą drzwi 10, przy czym drzwi 10 mają przezroczystą szybę 12. [0011] Fig. 2 przedstawia piekarnik w przekroju bocznym. Piekarnik ma za panelem sterującym 2 elektryczne sterowanie 14. Powstające w komorze gotowania 8 podczas procesu pirolizy spaliny 17, tak zwane opary, mogą uchodzić do otoczenia przez kanał wentylacyjny 16. Drogę spalin 17 symbolizują tutaj strzałki 18. W komorze gotowania 8 jest umieszczone źródło ciepła 20, wykonane jako elektryczne ogrzewanie promiennikowe do ogrzewania komory gotowania 8. Między komorą gotowania 8 a kanałem wentylacyjnym 16 jest umieszczony katalizator utleniania 22, w którym spaliny 17, odprowadzone przez kanał wentylacyjny 16, są przetwarzane w sposób znany specjaliście. Za katalizatorem utleniania 22 w kanale wentylacyjnym 16 jest umieszczony czujnik tlenu 24 do wykrywania stężenia tlenu. Powyższe elementy konstrukcyjne są połączone z elektrycznym sterowaniem 14, przesyłając sygnał w sposób znany specjaliście. [0012] Niezależnie od objaśnionego tutaj przykładu wykonania, czujnik tlenu 24 może być umieszczony również w innym, odpowiednim miejscu w piekarniku. To samo dotyczy katalizatora utleniania 22, który może być umieszczony przykładowo także w kanale wentylacyjnym 16. [0013] Sposób według wynalazku jest objaśniony dokładniej na podstawie fig. 3: Fig. 3 przedstawia przebieg temperatury a komory gotowania i stężenia tlenu b w zależności od czasu, który jest naniesiony na odciętej w minutach, w skrócie min. Na lewej rzędnej jest naniesiona temperatura a komory gotowania w stopniach Celsjusza, w skrócie C. Bezwzględne stężenie tlenu b jest podane w % molowych na prawej rzędnej. [0014] Piekarnik w przykładzie wykonania ma duże zabrudzenia 26. Patrz fig. 2. Użytkownik rozpoczyna proces czyszczenia pirolitycznego za pomocą elementów obsługi 6. Przy tym za pomocą wyświetlacza 4 jest prowadzony i informowany w sposób znany specjaliście. [0015] Temperatura a komory gotowania na początku procesu czyszczenia pirolitycznego, czas 0 min., temperatura pokojowa, wynosi około 20 C. Stężenie tlenu b odpowiada stężeniu tlenu b w atmosferze, około 21% molowych lub 0% molowych odchylenia. [0016] Podczas fazy ogrzewania komora gotowania 8 jest ogrzewana za pomocą źródła ciepła 20 z prędkością wcześniej określoną i zapisaną w pamięci 141 elektrycznego sterowania 14, około 10 C na 1 minutę. Ogrzewanie jest przeprowadzane przy tym za pomocą czujnika

4 3 temperatury 30, umieszczonego w komorze gotowania 8 i połączonego przesyłowo z elektrycznym sterowaniem 14 oraz za pomocą znanej regulacji temperatury przez elektryczne sterowanie 14, które włącza lub wyłącza źródło ciepła 20 zgodnie z objaśnioną powyżej krzywą ogrzewania. [0017] Jeśli powstaje przy tym nadmiar spalin 17, może to być rozpoznane na podstawie stężenia tlenu b. Nadmiar spalin 17 utrudnia przetwarzanie spalin 17 w katalizatorze utleniania 22 tak, że spaliny nie mogą być już całkowicie przetworzone. Z tego powodu ogrzewanie komory gotowania 8 podczas fazy ogrzewania jest przerywane zawsze wtedy, gdy stężenie tlenu b mierzone czujnikiem tlenu 24 nie przekracza wcześniej określonej wartości minimalnej, 18% molowych lub 3% molowych odchylenia. Następuje to w sumie cztery razy w przykładzie przedstawionym na fig. 3. Następnie ogrzewanie jest kontynuowane, jak wspomniano, ponieważ nie zostaje już przekroczona dopuszczalna wartość minimalna dla stężenia tlenu b. [0018] W tym przykładzie wykonania, po objaśnionej powyżej fazie ogrzewania następuje faza zatrzymania, w trakcie której ustalona wcześniej temperatura pirolizy T P jest utrzymywana za pomocą czujnika temperatury 30 i objaśnionej powyżej regulacji temperatury w zasadzie na stałym poziomie w sposób znany specjaliście. [0019] Temperatura pirolizy T P podczas fazy zatrzymania I ma stałą wartość. Temperatura pirolizy T P wynosi tutaj 460 C, patrz fig. 3. Alternatywnie możliwe byłoby w tym przypadku automatyczne określanie temperatury pirolizy T P podczas fazy ogrzewania, przykładowo w zależności od czasowego przebiegu stężenia tlenu b, albo dobieranie w zależności od wprowadzanych danych na panelu sterującym 2. [0020] Czas trwania fazy zatrzymania I jest zależny od zmierzonego stężenia tlenu b. W tym przykładzie wykonania wartość graniczna GW stężenia tlenu b jest ustawiona na 20,5% molowych. [0021] Jak zostało objaśnione powyżej, stężenie tlenu b podczas procesu czyszczenia pirolitycznego spada do wartości poniżej wartości granicznej GW. Tak długo, jak stężenie tlenu b pozostaje poniżej wartości granicznej GW, trwa faza zatrzymania I, a temperatura pirolizy T P jest dalej regulowana do 460 C. [0022] Wraz z postępującym procesem czyszczenia pirolitycznego przetwarzane są zanieczyszczenia 26 i przez to zmniejszają się one. W związku z tym zmniejsza się również ilość spalin 17, a stężenie tlenu b mierzone czujnikiem tlenu 24 ponownie wzrasta. Patrz fig. 3. Około 160 minut po rozpoczęciu procesu czyszczenia pirolitycznego stężenie tlenu b przekracza po raz pierwszy wartość graniczną GW, 20,5% molowych. W wyniku tego równocześnie zostaje uruchomiony pierwszy licznik zintegrowany w układzie wykrywania 142, ustawiony na przedział czasu I dodat_1 = 30 minut i drugi licznik zintegrowany w układzie wykrywania 142, ustawiony na przedział czasu I dodat 2 = 60 minut. [0023] Ponieważ temperatura w komorze gotowania 8 w przedziale czasu I dodat_1 = 30 minut, to znaczy do 190 minut po rozpoczęciu procesu czyszczenia pirolitycznego, nie spada poniżej 445 C i stężenie tlenu b nie spada ponownie w tym przedziale czasu poniżej wartości

5 4 granicznej GW, źródło ciepła 20 zostaje wyłączone po upływie przedziału czasu I dodat_1. Obniża się temperatura a komory gotowania. [0024] Chociaż, jak już objaśniono, temperatura a komory gotowania podczas całej fazy zatrzymania I jest regulowana za pomocą regulacji temperatury do temperatury pirolizy T P wynoszącej 460 C, podczas pirolizy temperatura a komory gotowania zwykle waha się z powodu ciągłego przetwarzania spalin 17 w katalizatorze utleniania 22. Dlatego konieczne jest, żeby wymieniona powyżej minimalna wartość temperatury a komory gotowania w przedziale czasu I dodat_1 była wybrana odpowiednio niższa od temperatury pirolizy T P, tutaj 445 C. [0025] Przez wymienione powyżej warunki przełączania jest zapewnione, że czyszczenie pirolityczne wystarczy do zadowalającego oczyszczenia komory gotowania 8 ewentualnie znajdujących się tam i również zabrudzonych naczyń do gotowania. Ponowny spadek stężenia tlenu b poniżej wartości granicznej GW w przedziale czasu I dodat_1 oznaczałby, że wytwarza się jeszcze za dużo spalin 17. W takim przypadku komora gotowania 8 jest jeszcze zbyt mocno zanieczyszczona, to znaczy zanieczyszczenia nie zostały jeszcze przerobione w sposób zadowalający. To samo dotyczy spadku temperatury a komory gotowania do wartości poniżej 445 C w przedziale czasu I dodat_1, ponieważ przy tak niskiej temperaturze a komory gotowania nie nastąpi skuteczne czyszczenie pirolityczne. [0026] Jeżeli wymienione powyżej warunki przełączania nie zostają spełnione, źródło ciepła 20 jest automatycznie wyłączane po upływie przedziału czasu I dodat_2, więc po 60 minutach od momentu pierwszego przekroczenia wartości granicznej GW stężenia tlenu b. [0027] Do zakończenia procesu czyszczenia pirolitycznego temperatura a komory gotowania w tym przykładzie wykonania jest zmniejszana podczas fazy chłodzenia do temperatury końcowej T E wynoszącej 70 C. Z jednej strony zostaje to osiągnięte przez objaśnione powyżej wyłączenie źródła ciepła 20. Z drugiej strony do przyspieszenia chłodzenia może zostać zwiększone także przepłukanie komory gotowania 8 świeżym powietrzem za pomocą niepokazanej na figurach dmuchawy. Jeśli temperatura a komory gotowania spadła do temperatury końcowej T E, odblokowują się automatycznie drzwi 10 zablokowane podczas startu procesu czyszczenia pirolitycznego, tak że mogą zostać bezpiecznie otwarte przez użytkownika. Faza chłodzenia nie została w pełni przedstawiona na fig. 3. [0028] Podczas gdy temperatura a komory gotowania podczas tej fazy stale spada aż do ustalonej z góry temperatury końcowej wynoszącej 70 C, stężenie tlenu b już się nie zmienia. [0029] Sposób według wynalazku nie ogranicza się do objaśnionego przykładu wykonania. Przykładowo możliwe byłoby również, użycie sposobu tylko podczas fazy zatrzymania. Także przedziały czasu I dodat_1, I dodat_2 i temperatura pirolizy T P i temperatura końcowa T E mogłyby zostać dobrane w większych odpowiednich granicach. Sporządziła i zweryfikowała Grażyna Palka Rzecznik patentowy

6 5 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób automatycznego kończenia procesu czyszczenia pirolitycznego w piekarniku, który obejmuje następujące etapy: a) włączenie źródła ciepła (20) do procesu czyszczenia pirolitycznego; b) pomiar stężenia tlenu (b) w komorze gotowania (8) lub w kanale wentylacyjnym (16) do odprowadzania oparów (17) z komory gotowania (8) za pomocą czujnika tlenu (24); c) porównanie aktualnie zmierzonego stężenia tlenu (b) z określoną wcześniej i zapisaną w pamięci (141) elektrycznego sterowania (14) piekarnika wartością graniczną GW w układzie wykrywania (142) elektrycznego sterowania (14); d) jeśli zmierzone stężenie tlenu (b) uzyskało wartość poniżej wartości granicznej GW podczas procesu czyszczenia pirolitycznego i stężenie tlenu (b) pierwsze znowu osiąga lub przekracza wartość graniczną GW, wyłączenie źródła ciepła (20), d1) po upływie wcześniej określonego przedziału czasu I dodat_1, po osiągnięciu lub przekroczeniu wartości granicznej GW, o ile temperatura (a) komory gotowania, zmierzona za pomocą czujnika temperatury (30), nie spada w przedziale czasu I dodat_1 poniżej 445 C i stężenie tlenu (b) nie przekracza wartości granicznej GW w przedziale czasu I dodat_1, albo d2) po upływie wcześniej określonego przedziału czasu I dodat_2 po osiągnięciu lub przekroczeniu wartości granicznej GW, przy czym I dodat_2 > I dodat_1. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość graniczna GW stężenia tlenu (b) leży w zakresie od około 20,5% molowych do 21,0% molowych. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że proces czyszczenia pirolitycznego obejmuje trzy fazy, mianowicie fazę ogrzewania aż do osiągnięcia temperatury pirolizy T P komory gotowania (8), ustalonej wcześniej lub określonej automatycznie podczas fazy ogrzewania, fazę zatrzymania, której czas trwania zależy od zmierzonego stężenia tlenu (b) i podczas której temperatura pirolizy T P jest utrzymywana w zasadzie stała za pomocą regulacji temperatury oraz fazę chłodzenia dla osiągnięcia wcześniej ustalonej temperatury końcowej T E komory gotowania, gdzie T E < T P, przy czym wymienione w zastrzeżeniu 1 etapy sposobu a) do d) są przeprowadzane tylko podczas fazy zatrzymania. Sporządziła i zweryfikowała Grażyna Palka

7 6 Rzecznik patentowy

8 7

9 8