ES2407558B1 - Método de auto-limpieza para un horno. - Google Patents

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Abstract

Método de auto-limpieza para un horno, que comprende una etapa de inicio (Es) en la que se aumenta la temperatura en una cavidad del horno hasta aproximadamente una primera temperatura (T1) predeterminada como máximo, y una etapa de ajuste (Ea), posterior a la etapa de inicio (Es), en donde se aumenta la temperatura de la cavidad hasta aproximadamente una segunda temperatura (T2) predeterminada como máximo, siendo dicha segunda temperatura (T2) superior a la primera temperatura (T1). La segunda temperatura (T2) es una temperatura suficientemente elevada como para que se produzca la pirólisis, comprendiendo el método, además, una etapa de mantenimiento (Em), posterior a la etapa de ajuste (Ea), en la que se mantiene la segunda temperatura (T2) en la cavidad sustancialmente constante.

Description

"Método de auto-limpieza para un horno"
5
SECTOR DE LA TÉCNICA
1O
La presente invención se relaciona con métodos de auto-limpieza para hornos, y más concretamente con métodos de auto-limpieza para hornos que emplean un proceso de pirólisis.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
15 20
Se conocen del estado de la técnica hornos que comprenden una función de auto-limpieza, que se realiza mediante un proceso de pirólisis. Durante este proceso se genera una temperatura elevada en una cavidad del horno para eliminar la grasa o cuerpos sólidos depositados en unas paredes que delimitan la cavidad. La temperatura elevada tiene que estar, como mínimo, en torno de los 500°C, y hay que mantenerla durante un intervalo de tiempo predeterminado para que la auto-limpieza se realice correctamente, que suele estipularse en aproximadamente 45 minutos.
25 30 35
Se conocen del estado de la técnica numerosos procedimientos de pirólisis. Durante estos procesos se genera humo a medida que se van quemando los residuos presentes en la cavidad del horno, y estos procesos o métodos, generalmente, comienzan con una etapa de inicio con la que pretende disminuir la generación de humos. Uno de estos métodos se describe en el documento US 6417 493 B 1. En el método o proceso de pirólisis descrito en este documento, en la etapa de inicio se aumenta la temperatura de la cavidad del horno hasta una primera temperatura predeterminada, inferior a la temperatura necesaria para realizar el proceso de auto-limpieza. Posteriormente, se aumenta la temperatura hasta una segunda temperatura y que se corresponde con una temperatura suficiente para realizar la auto-limpieza mediante pirólisis. A continuación, dicho método comprende una pluralidad de etapas posteriores que provocan la disminución y aumento repetitivamente de la temperatura en la cavidad siguiendo unos criterios predeterminados.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
5 1 O
El objeto de la invención es el de proporcionar un método de auto-limpieza para hornos, mediante pirólisis, tal y como se describe en las reivindicaciones. El método de auto-limpieza para un horno de la invención comprende una etapa de inicio en la que se aumenta la temperatura en una cavidad del horno hasta aproximadamente una primera temperatura predeterminada como máximo, y una etapa de ajuste, posterior a la etapa de inicio, en donde se aumenta la temperatura en la cavidad hasta aproximadamente una segunda temperatura predeterminada como máximo.
15
La segunda temperatura se corresponde con una temperatura apropiada para realizar el proceso pirolítico, que es la que permite la auto-limpieza del horno, y la primera temperatura es inferior a dicha segunda temperatura, pero es lo suficientemente alta como para quemar los restos presentes en la cavidad del horno.
20
El método comprende además una etapa de mantenimiento, posterior a la etapa de ajuste, en donde se mantiene la segunda temperatura interior del horno durante un intervalo de tiempo determinado, con el propósito de que en la cavidad del horno se mantenga dicha segunda temperatura el tiempo suficiente y necesario para que se realice correctamente la auto-limpieza.
25
De esta manera, se consigue generar la menor cantidad de humo posible (con la etapa de inicio), y se consigue una temperatura elevada (la segunda temperatura) en la cavidad del horno, suficiente para realizar el proceso de auto-limpieza, que se mantiene sustancialmente constante, realizándose la limpieza correctamente.
30
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
35
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva de una realización de un horno donde se lleva a cabo el método de la invención.
La FIG. 2 muestra una realización de un primer elemento calefactor y un segundo
elemento calefactor del horno de la FIG. 1.
La FIG. 3 muestra la evolución de la temperatura en la cavidad del horno de la FIG. 1, en una primera realización del método de la invención.
La FIG. 4 muestra la evolución de la temperatura en la cavidad del horno de la FIG. 1, en una segunda realización del método de la invención.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El método de auto-limpieza de la invención está diseñado para su empleo en hornos 100, preferentemente domésticos, que comprenden una cavidad 101, donde se disponen los alimentos a cocinar y/o calentar, y al menos tres elementos calefactores 1, 2 y 3. Tal y como se muestra en la figura 1, un primer elemento calefactor 1 y un segundo elemento calefactor 2 están dispuestos en la parte superior de dicha cavidad 101, y un tercer elemento calefactor 3 está dispuesto bajo dicha cavidad 1 O1. El primer elemento calefactor 1 se corresponde con el elemento calefactor de un horno que se conoce comúnmente como "bóveda", y el segundo calefactor se corresponde con el elemento calefactor de un horno que se conoce comúnmente como "gri/1", como las mostradas a modo de ejemplo en la figura 2, correspondiéndose el tercer elemento 3 con el elemento calefactor de un horno que se conoce comúnmente como "solera". De los tres elementos calefactores 1, 2 y 3, generalmente, el que más potencia tiene es el segundo elemento calefactor 2 debido a que se necesita una potencia elevada para realizar la función principal para la que está diseñado ("gri/1") principalmente. Como ejemplo, el primer calefactor 1 comprende una potencia de 1400W, el segundo calefactor 2 comprende una potencia de 1600W, y el tercer calefactor 3 comprende una potencia de 1300W. Es evidente que el método de la invención no está limitado al uso de elementos calefactores de estas potencias, pudiendo emplearse en un horno que comprenda elementos calefactores con potencias diferentes a las definidas como ejemplo.

El método comprende una etapa de inicio Es en la que se aumenta la temperatura en la cavidad 101 del horno 100 hasta aproximadamente una primera temperatura T1 predeterminada como máximo, que se corresponde preferentemente con aproximadamente 435°C, activándose para ello únicamente los elementos calefactores 1 y 2. La mayor suciedad, normalmente, está depositada en la parte inferior de la cavidad 101, de tal manera que si se activa desde el principio el tercer elemento calefactor 3 se podría generar mucho humo lo cual no es lo más
aconsejable, puesto que podría ser percibido en exceso por un usuario y resulta
incómodo. Al no activarlo, se genera menos humo debido a dicha suciedad
depositada en a parte inferior del horno 100 puesto que dicha suciedad se quema a
menor velocidad. Para determinar la temperatura en la cavidad 101, el horno 100
5
comprende un sensor de temperatura no mostrado en las figuras, que
preferentemente se dispone en el centro de dicha cavidad 101, fijado a una pared
trasera 101a de dicha cavidad.
El método comprende, posterior a la etapa de inicio ES, una etapa de ajuste Ea en
1 O
la que se aumenta la temperatura en la cavidad 101 del horno 100 hasta
aproximadamente una segunda temperatura T2 predeterminada como máximo.
Dicha segunda temperatura T2 se corresponde con una temperatura necesaria para
que la pirólisis se produzca, que es suficiente sí está en torno a los 500°C.
Preferentemente, dicha segunda temperatura T2 está comprendida dentro de un
15
rango delimitado entre aproximadamente 500°C y aproximadamente 550°C. Las
paredes 101 a que delimitan la cavidad 101, salvo generalmente una puerta 102 del
horno que permite el acceso a dicha cavidad 101, están recubiertas de esmalte, por
lo que para evitar dañar el esmalte es recomendable no superar los 550°C en dichas
paredes 101 a.
20
Preferentemente, en la etapa de inicio Es los elementos calefactores 1 y 2 se
activan al 100% de su potencia. Cuando la temperatura en la cavidad 101 iguala a la
primera temperatura T1 se pasa a la etapa de ajuste Ea, aunque preferentemente
se establece un intervalo de tiempo máximo de duración de la etapa de inicio Es, de
25
tal manera que se pasa a dicha etapa de ajuste Ea si transcurrido dicho intervalo de
tiempo en la cavidad 101 la temperatura no ha alcanzado dicha primera temperatura
T1. Preferentemente dicho intervalo de tiempo es de aproximadamente 35 minutos.
En la figura 3 se muestra una primera realización del método de la invención,
30
representándose la temperatura T (°C) en la cavidad 101 en el eje de ordenada, y
representándose la evolución del método en el tiempo t en el eje de abcisa. La
duración de la primera realización del método es de aproximadamente 120 minutos.
La duración de la etapa de ajuste Ea es fija, siendo se aproximadamente 35
minutos. Así, la duración de la etapa de mantenimiento Em depende del tiempo que
35
se tarda en la etapa de inicio Es en alcanzar la primera temperatura T1, siendo su
duración mínima de 50 minutos (caso en el que transcurridos 35 minutos de la etapa
de inicio la temperatura en la cavidad 101 no ha alcanzado la primera temperatura
T1 ), que es tiempo suficiente para que se realice la pirólisis correctamente. En
general, se necesitan 45 minutos con la temperatura necesaria (mínimo en el
entorno de los 500°C) para que se realice la pirólisis correctamente.
Con los elementos calefactores 1 y 2 es posible aumentar la temperatura en la
cavidad 101 hasta la temperatura necesaria para generarse la pirólisis, sin embargo
5
hay zonas de dicha cavidad 101 que se calientan menos que la media. Para ayudar
a calentarse a esas zonas, en la etapa de ajuste Ea de la primera realización se
activa el tercer elemento calefactor 3. Además, como la cavidad 101 ya se ha
calentado previamente en la etapa de inicio Es, dicha activación no provoca una
generación excesiva de humos (pudiera darse el caso incluso la no generación de
1 O
humos). Como con los elementos calefactores 1 y 2 ya se ha calentado en la etapa
de inicio Es la cavidad 101, y como dichos elementos calefactores 1 y 2 se
mantienen activos en dicha etapa de ajuste Ea, se limita la potencia del tercer
elemento calefactor 3 de tal manera que dicho tercer elemento calefactor 3 aporta
únicamente el calor necesario para calentar dichas zonas, evitándose que pueda
15
dañar el esmalte de las paredes 101 a más cercanas por exceso de temperatura.
Así, dicho tercer elemento calefactor 3 se delimita entre aproximadamente el 30% y
aproximadamente el 40% de su potencia máxima, preferentemente al 35%. A pesar
de estar muy limitado en potencia, dicho tercer elemento calefactor 3 no emana
calor únicamente a dichas zonas puesto que no se disponen de medios de
20
direccionamiento del calor, por ejemplo, de esta manera, como hay un aumento de
fuentes de calor en la cavidad 101, para compensar dicho aumento se limita
también la potencia de los elementos calefactores 1 y 2. Preferentemente, el primer
elemento calefactor 1 se delimita entre aproximadamente el 65% y
aproximadamente el 75% de su potencia máxima, preferentemente al 70%, y el
25
segundo elemento calefactor 2 se delimita entre aproximadamente el 85% y
aproximadamente el 95% de su potencia máxima, preferentemente al 90%. Así, se
evita el sobrecalentamiento de las paredes 101a de la cavidad 101 y se evita el
riesgo de dañar el esmalte de las mismas.
30
En la primera realización, en la etapa de mantenimiento Em se activa un ventilador 4
dispuesto en la cavidad 101 a la misma vez que se mantienen activos los tres
elementos calefactores 1, 2 y 3, de tal manera que se genera un flujo de aire que
distribuye el calor generado por los elementos calefactores 1, 2 y 3 por toda la
cavidad 101. Preferente, tal y como se muestra en la figura 1, el ventilador 4 está
35
unido a una pared trasera 101 a de la cavidad 101. De esta manera se calientan,
para su limpieza por pirólisis, zonas de dicha cavidad 1 O 1 alejadas de los elementos
calefactores 1, 2 y 3 como puede ser la puerta 1 02 de dicho horno 1 00 con la que se
permite el acceso a la cavidad 101 por ejemplo, que comprende una superficie que
se corresponde con una de las paredes 101 a que delimitan dicha cavidad 101. Para
evitar alcanzar temperaturas demasiado elevadas en dicha cavidad 101, al estar
presente un flujo de aire que distribuye el calor, se delimita la potencia del primer
elemento calefactor 1 entre aproximadamente el 45% y aproximadamente el 55% de
su potencia máxima, preferentemente al 50%, y se delimita la potencia del tercer
5
elemento calefactor 3 entre aproximadamente el 43% y aproximadamente el 53% de
su potencia máxima, preferentemente al 48%. Se ha descubierto que si se limita la
potencia del primer elemento calefactor 1 no e necesario limitar la potencia del
segundo calentador 2, puesto que con el flujo de aire y dicha limitación se evita que
la pared 101 a más próxima a los elementos calefactores 1 y 2 sufra temperaturas
1 O
demasiado elevadas. Además, es ventajoso poder disponer de toda la potencia del
segundo elemento calefactor 2, que es mayor que la potencia del primer elemento
calefactor 1, para poder mantener la temperatura en la cavidad 101 sustancialmente
igual a la segunda temperatura T2.
15
En cualquiera de las etapas de la primera realización del método de la invención, la
limitación de un elemento calefactor 1, 2, 3 no significa que dicho elemento
calefactor 1, 2, 3 opere a dicha potencia, significa que como máximo opera a esa
potencia. El horno 100 comprende unos medios de control (no representados en las
figuras) que son los encargados de limitar las potencias, y son también los
20
encargados de provocar el paso de una etapa a otra del método, y que la
temperatura en la cavidad 101 sea sustancialmente igual a la segunda temperatura
T2 cuando se requiera. Para mantener dicha segunda temperatura T2
sustancialmente constante dichos medios de control están adaptados para ajustar la
potencia empleada en cada momento por cada elemento calefactor 1, 2 y 3, sin que
25
excedan de la potencia máxima a la han sido limitados, y, preferentemente,
provocan cambios proporcionales en las potencias a las que operan dichos
elementos calefactores 1, 2 y 3, aumentándose y/o disminuyéndose todas ellas un
mismo porcentaje. Los medios de control se corresponden con un microcontrolador,
un microprocesador, una placa (circuito impreso) de control o con un dispositivo
30
equivalente.
En la figura 4 se muestra una segunda realización del método de la invención,
representándose la temperatura T (°C) en la cavidad 101 en el eje de ordenada, y
representándose la evolución del método en el tiempo t en el eje de abcisa. La
35
duración de la segunda realización del método es de aproximadamente 90 minutos.
La duración de la etapa de ajuste Ea y la etapa de mantenimiento Em depende del
tiempo que se tarda en la etapa de inicio Es en alcanzar la primera temperatura T1,
siendo su duración mínima de 50 minutos (caso en el que transcurridos 35 minutos
de la etapa de inicio la temperatura en la cavidad 101 no ha alcanzado la primera
temperatura T1 ), que es tiempo suficiente para que se realice la pirólisis
correctamente. En general, se necesitan 45 minutos con la temperatura necesaria
(mínimo en el entorno de los 500°C) para que se realice la pirólisis correctamente.
5
En la segunda realización del método de la invención, en la etapa de ajuste Ea se
activan el tercer elemento calefactor 3 y el ventilador 4, y se mantienen activos el
primer elemento calefactor 1 y el segundo elemento calefactor 2. En la etapa de
mantenimiento Em se mantienen activos tanto el ventilador 4 como los tres
elementos calefactores. En la etapa de ajuste Ea se delimita el primer elemento
1 O
calefactor 1, como máximo, entre aproximadamente el 45% y el 55% de su potencia
máxima, preferentemente al 50%, el segundo elemento calefactor 2 está sin
limitaciones de potencia, y el tercer elemento calefactor 3 entre aproximadamente el
43% y aproximadamente el 53% de su potencia máxima, como máximo,
preferentemente al 48%. En la etapa de mantenimiento Em se mantienen las
15
mismas limitaciones que en la etapa de ajuste Ea, de tal manera que en la segunda
realización es solamente se realiza una limitación de potencias (al comenzar la
etapa de ajuste Ea). En dicha segunda realización se obtienen las ventajas
comentadas para la primera realización, pero el riesgo de que se generen humos
que incomoden a un usuario en la etapa de ajuste Ea es mayor, puesto que se
20
activa el ventilador 4 desde el principio. Por contra, el método de auto-limpieza es
más corto que el de la primera realización.
Al igual que ocurre en la primera realización del método de la invención, en
cualquiera de las etapas de la segunda realización la limitación de un elemento
25
calefactor no significa que dicho elemento calefactor opere a dicha potencia,
significa que como máximo opera a esa potencia. El horno 100 comprende unos
medios de control (no representados en las figuras) que son los encargados de
limitar las potencias, y son también los encargados de provocar el paso de una
etapa a otra del método, y que la temperatura en la cavidad 101 sea
30
sustancialmente igual a la segunda temperatura T2 cuando se requiera. Para
mantener dicha segunda temperatura T2 sustancialmente constante dichos medios
de control están adaptados para ajustar la potencia empleada en cada momento por
cada elemento calefactor 1, 2 y 3, sin que excedan de la potencia máxima a la han
sido limitados, y, preferentemente, provocan cambios proporcionales en las
35
potencias a las que operan dichos elementos calefactores 1, 2 y 3, aumentándose
y/o disminuyéndose todas ellas un mismo porcentaje.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Método de auto-limpieza para un horno, que comprende una etapa de inicio (Es) en la que se aumenta la temperatura en una cavidad 5 (101) del horno (100) hasta aproximadamente una primera temperatura (T1) predeterminada como máximo, y
    una etapa de ajuste (Ea), posterior a la etapa de inicio (Es), en la que se aumenta la temperatura de la cavidad (1 01) hasta aproximadamente una segunda temperatura (T2) predeterminada como máximo,
    1 O caracterizado porque
    la segunda temperatura (T2) es una temperatura suficientemente elevada como para que se produzca la pirólisis, comprendiendo el método, además, una etapa de mantenimiento (Em), posterior a la etapa de ajuste (Ea), en la que se mantiene la segunda temperatura 15 (T2) en la cavidad (1 01) sustancialmente constante.
  2. 2.-Método según la reivindicación 1, en donde,
    en la etapa de inicio (Es), se activan un primer elemento calefactor (1) del horno (1 00) y un segundo elemento calefactor (2) de dicho horno (1 00), que están 20 dispuestos en la parte superior de la cavidad (1 01) de dicho horno (1 00), al 100% de
    su potencia.
  3. 3.-Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de ajuste (Ea) comienza cuando la temperatura en la cavidad (1 01) del horno (1 00)
    25 alcanza la primera temperatura (T1) o cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo predeterminado desde el comienzo de la etapa de inicio (Es), si transcurrido dicho intervalo de tiempo la temperatura en dicha cavidad (1 01) es inferior a la primera temperatura (T1 ).
    30 4.-Método según la reivindicación 3, en donde el intervalo de tiempo predeterminado es aproximadamente 35 minutos.
  4. 5.-Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera temperatura (T1) es aproximadamente 435°C.
    35 6.-Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda temperatura (T2) está dentro de un rango delimitado entre aproximadamente 500°C y aproximadamente 550°C.
  5. 7.-Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    en la etapa de ajuste (Ea) se activa un tercer elemento calefactor (3) de dicho horno (1 00), que está dispuesto bajo la cavidad (1 01) de dicho horno (1 00), y se mantienen activos el primer elemento calefactor (1) y el segundo elemento calefactor (2), y
    en la etapa de mantenimiento (Em), se activa un ventilador (4) dispuesto en la idad (1 01) del horno (1 00) y se mantienen activos los tres elementos calefactores (1, 2, 3).
    odo según la reivindicación 7, en donde, en la etapa de ajuste (Ea), el tercer elemento calefactor (3) se activa limitándose su potencia hasta un máximo delimitado entre aproximadamente 30% y aproximadamente 40%, preferentemente 35%, el primer elemento calefactor (1) se mantiene activo limitándose su potencia hasta un máximo delimitado entre aproximadamente 65% y aproximadamente 75%, preferentemente 70%, y el segundo elemento calefactor (2) se mantiene activo limitándose su potencia hasta un máximo delimitado entre aproximadamente 85% y aproximadamente 95%, preferentemente 90%.
  6. 9.-Método según la reivindicación 8, en donde en la etapa de mantenimiento (Em) se mantiene activo el primer elemento calefactor (1) limitándose su potencia hasta un máximo delimitado entre aproximadamente 45% y aproximadamente 55%, preferentemente 50%, se mantiene activo el segundo elemento calefactor (2) sin limitaciones de potencia, y se mantiene activo el tercer elemento calefactor (3) limitándose su potencia hasta un máximo delimitado entre aproximadamente 43% y aproximadamente 53%, preferentemente 48%.
  7. 10.-Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde la etapa de ajuste (Ea) comprende una duración de aproximadamente 35 minutos.
  8. 11.-Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 1 O, que comprende una duración de aproximadamente 120 minutos.
  9. 12.-Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde
    en la etapa de ajuste (Ea) se activan un tercer elemento calefactor (3) de dicho horno (1 00), que está dispuesto bajo la cavidad (1 01) de dicho horno (1 00), y un ventilador (4) dispuesto en dicha cavidad (101), y se mantienen activos el primer elemento calefactor (1) y el segundo elemento calefactor (2), y
    en la etapa de mantenimiento (Em) se mantienen activos el ventilador (4) y los tres elementos calefactores (1, 2, 3).
  10. 13.-Método según la reivindicación 12, en donde en la etapa de ajuste (Ea) y en la
    et
    e mantenimiento (Em) el primer elemento calefactor (1) está limitado entre
    aproximadamente
    el 45% y aproximadamente el 55% de su potencia máxima,
    5
    preferentemente al 50%, el segundo elemento calefactor (2) está sin limitaciones de
    potencia, y el tercer elemento calefactor (3) está limitado entre aproximadamente el
    43% y aproximadamente el 53% de su potencia máxima, preferentemente al 48%.
  11. 14.-Método según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, que comprende una
    1 O
    duración de aproximadamente 90 minutos.
  12. 15.-Horno pirolítico que comprende
    una cavidad (101),
    una pluralidad de elementos calefactores (1, 2, 3) adaptados para aumentar
    15
    y/o mantener la temperatura de la cavidad (1 01 ), y
    unos medios de control,
    caracterizado porque
    los medios de control están adaptados para llevar a cabo un método según
    cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
    20
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