专利名称：将热交换管固定在加热容器隔壁上的接头的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及将热交换管连接在加热容器、诸如又深又大的油炸烹调容器的隔壁上的装置。具体地说，本发明涉及将热交换管连接在油炸容器隔壁上的接头，以便不妨碍搁物架和其它食物盛放装置放人油炸锅。此外，本发明特别涉及包括这种接头烹调装置和用来制造这种接头的接头壳体。
开放式的和压力燃烧的油炸锅的商业使用者已逐渐注意到与操作和维护他们的设备有关的费用。不幸的是，现有的装置在热效率和维护保养方面具有显著的缺点。具体地说，将油炸锅加热容器焊接在热交换装置上的传统技术将使维修费用非常昂贵。特别是，为了修理或更换油炸锅的一部分零件可能需要更换油炸锅加热容器和热交换装置，从而使现有的装置需要昂贵的维修费用。
油炸锅加热容器已经常使用包含供加热的燃烧物用的内导管的热交换装置。美国专利第4,751,915号公布了这种内部加热系统的一个例子。一通过容器下部的导管携带着加热的燃烧物从容器的前壁到后壁。这种笔直的热交换管可在低压系统、即燃烧器压力在约0.25”水柱至约0.50”水柱范围内工作。
不幸的是，这种系统不能实现均匀的温度控制。在容器下部区域的烹调介质、诸如烹调油具有较高的温度，因为它们靠近笔直的热交换管。某些内部加热系统还可能只有单方向的燃烧物流动。由于燃烧物在将热量传递给烹调介质后会冷却，这种笔直的热交换管会将更多的热量传递给容器的前部而不是后部。这些因素可能结合在一起而产生不稳定的和不均匀的温度分布。高的和不均匀的温度还可能在容器壁和其中的焊缝上产生过度的热应力。由此发生的容器壁的结构疲劳可能增加必需的容器更换频率。
如美国专利第5,402,713号所述的(其内容在这里被参考引用)，一种又深又大的油炸容器可包括一内部系统，以便让成U形结构的热交换管安装在容器的侧面和后面。参看
图1，热交换管2可置于容器1的内部，而他们的端部通过在容器隔壁外侧的紧固件和在容器隔壁内侧的密封件固定在容器前隔壁上。参看图2和3，隔壁配件3可焊接在两热交换管2的端部上，而热交换管2通过紧固件17固定在容器内部。
各热交换管可使用一种或几种预混合的燃烧组分，它们点燃后直接从热交换管的一端进入热交换管。各热交换管的两端也可均有燃烧器。由燃烧器产生的燃烧气体经过热交换管后排入燃烧通道。可适当地形成和布置管子2，以便在容器1里提供适当的空间供盛放食物的搁物架4插入U形管结构的中间。燃烧通道引导气体退出热交换管，而热交换管环绕着容器并与容器外壁的至少一部分接触，然后气体进入在容器后面的排气烟道。
因此，需要一种将热交换管固定在一加热容器隔壁上的接头，这种接头在经受油炸锅加热容器里的和热交换管里的迅速变化的热传导方面具有足够强度。本发明的一个特征是，它能比焊接连接更好地经受与油炸锅使用有关的热膨胀和收缩。本发明的另一个特征是，它能比焊接或固定连接更好地经受与油炸锅使用有关的振动和压力变化。本发明的优点是，该接头能在容器隔壁内侧和外侧形成两个密封。
还需要一种接头，它能在热交换管和容器隔壁之间形成不透水的密封，但它允许分离和卸下热交换管，以便修理或更换。本发明的一个特征是，通过拧紧一密封螺母可在接头和容器隔壁的内侧和外侧之间形成气密封。虽然该密封螺母可拧松以卸下热交换管，但一锁定螺母可确保牢固的密封并防止热交换管接头不慎松弛。
在本发明的一个实施例里，利用一接头将一热交换管连接在一加热容器隔壁上。该接头包括一接头壳体，一密封螺母和一锁定螺母，以及第一和第二O型圈。该接头壳体可包括具有外表面的第一导管，在外表面上形成有螺纹部分、外围隔壁支持面、以及第一O型圈接纳凹槽，而第一O型圈接纳凹槽位于螺纹部分和外围隔壁支持面之间。该接头壳体还可包括具有第二O型圈接纳凹槽的隔壁密封环；以及横截面与热交换管的横截面对应的第二导管。密封螺母与第一导管的螺纹外表面啮合，而锁定螺母接触和锁定密封螺母，并使密封螺母紧靠隔壁的外表面。第一O型圈位于第一O型圈凹槽里，第二O型圈位于第二O型圈凹槽里，其中，第二O型圈密封靠接隔壁的内表面，而密封螺母使第一O型圈密封靠接隔壁的外表面。密封环具有第一孔和第二孔，且第一孔和第一导管共有第一纵轴线，第一孔与外围隔壁支持面附近的第一导管的第一端邻接。第二孔与第二导管的第一端邻接。
在本发明的另一实施例里，接头可包括一接头壳体，一密封螺母和一锁定螺母，以及第一和第二O型圈。接头壳体包括一导管和一凸缘，所述导管包括具有第一半径和第一纵轴线的第一导管部分及具有第二半径和第二纵轴线的第二导管部分，而所述凸缘自第一导管部分外周延伸。第一导管部分具有第一半径和外表面，在该外表面上形成有螺纹部分，外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽。第一O型圈接纳凹槽位于螺纹部分和外围隔壁支持面之间。第二导管部分具有第二半径，且第二导管部分的横截面与热交换管的横截面对应。所述凸缘包括第二O型圈接纳凹槽。密封螺母旋接在第一导管部分的外螺纹上，而锁定螺母也旋接在第一导管部分的外螺纹上。这样，密封螺母紧贴着隔壁的外表面被锁定。第一O型圈位于第一O型圈凹槽里，而第二O型圈位于第二O型圈凹槽里。第二O型圈密封靠接隔壁的内表面，而密封螺母使第一O型圈密封靠接隔壁的外表面。
在本发明的又一个实施例里，介绍了一种用来连接热交换管和加热容器隔壁的接头壳体。该接头壳体包括第一导管，隔壁密封环，以及第二导管。第一导管具有一外表面，外表面上形成有一螺纹部分，一外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽。第一O型圈接纳凹槽位于螺纹部分和外围隔壁支持面之间。隔壁密封环具有第二O型圈接纳凹槽。密封环具有第一孔和第二孔，第一孔和第一导管共有第一纵轴线，且第一孔与外围隔壁支持面附近的第一导管的第一端邻接。第二导管具有与热交换管横截面对应的横截面。第二孔与第二导管的第一端邻接。
在本发明的还有一个实施例里，一加热装置包括一加热容器，至少一个接头，以及至少一热交换管。加热容器具有至少一加热容器隔壁和形成于至少一加热容器隔壁上的至少一个孔。至少一热交换管具有至少一开口端。至少一接头固定在至少一个孔里。至少一接头包括一接头壳体，一密封螺母和一锁定螺母，以及第一和第二O型圈。接头壳体包括具有外表面的第一导管，在外表面上形成有螺纹部分，外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽。第一O型圈接纳凹槽位于螺纹部分和外围隔壁支持面之间。一隔壁密封环具有第二O型圈接纳凹槽。第二导管具有与至少一热交换管的至少一开口端横截面对应的横截面。密封螺母与第一导管上的外螺纹啮合，而锁定螺母与密封螺母接触并使其紧贴着隔壁外表面被锁定。第一O型圈位于第一O型圈凹槽里，而第二O型圈位于第二O型圈凹槽里。第二O型圈密封靠接在至少一隔壁的内表面上，而密封螺母使第一O型圈密封靠接在至少一隔壁的外表面上。密封环具有第一孔和第二孔，第一孔和第一导管共有第一纵轴线，且第一孔与外围隔壁支持面附近的第一导管的第一端邻接。第二孔与第二导管的第一端邻接。热交换管的至少一开口端固定在第二导管上。
根据下面较佳实施例的详细描述和附图，本技术领域的技术人员将会清楚地了解本发明的其它目的、特征和优点。
为了更加充分地了解本发明、由此而来的令人满意的需求、以及它们的特征和优点，现在结合附图参看下面的说明，其中，图1是已知的加热容器结构的总的示意图；图2是图1中的隔壁配件3的剖视图；图3是图1中的隔壁配件3的前视图；图4是按照本发明的、将热交换管固定在一容器隔壁上的接头的剖视图；图5是一接头壳体的前视立体图；图6是图5中的接头壳体后视立体图；图7是一密封螺母的前视立体图；图8是图7中的密封螺母的后视立体图；以及图9是一锁定螺母的后视立体图。
通过参看图4-9来较好地了解本发明的较佳实施例和它们的优点，其中，所有附图中相同的标号表示相同的零部件。
参看图4，它显示了按照本发明的一接头10的剖视图，接头10将热交换管2固定在一容器隔壁1’上。接头10包括一接头壳体20。接头壳体20包括第一导管40，隔壁密封环44和第二导管46。在第一导管40的外表面上有螺纹部分41和外围隔壁支持面43。当接头壳体20插入容器隔壁1’上的一个孔里时，支持面43紧靠该孔的圆周边。第一O型圈凹槽42位于在第一导管40外表面上的螺纹部分41和支持面43之间。
隔壁密封环44环绕着第一导管40。第二O型圈凹槽45形成于密封环44面向第一导管40的表面上。密封环44还包括两个孔。第一孔44’邻接第一导管40的第一端，且第一孔44’和第一导管40共有一条纵轴线L1。同样的，第二孔44”邻接第二导管46的第一端，且第二孔44”和第二导管46共有一条纵轴线L2。纵轴线L1径向偏离纵轴线L2和图1中的纵轴线L3。这种偏离使加热容器1的中心具有较大的空间，以便放置盛放食物或类似东西的铁丝筐或承载盘(例如图1中的搁物架4)。此外，第二孔44”的半径R2对应于第二导管46的半径。半径R2可小于第一孔44’和第一导管40的半径R1。这个差距可取决于固定在第二导管46上的热交换管2的形状。此外，为了进一步增加加热容器1中心的空间，热交换管2可是椭圆形的，以增加管子2与加热容器1中心之间的距离。
参看图5，它显示了接头壳体20的前视立体图。在该图中，可看到第一导管40具有圆筒形的外表面和基本上是圆筒形的内部。图6显示了图5中的接头壳本20的后视立体图。在该图中，可看到第二导管46具有椭圆形的横截面。从上面的讨论可知道，安装在第二导管46上的椭圆形热交换管2可增加加热容器1中心的空间。此外，由于第一导管40和第二导管46在形状上的差异和在它们的纵轴线L1和L2之间的偏离，在接头壳体20内形成一定位凸缘60。这样，热交换管2可通过邻接定位凸缘60而固定在第二导管46里。
当将接头壳体20插入容器隔壁1’上的孔里时，将第二O型圈145置于第二O形圈凹槽45里。然后，第二O型圈145夹在隔壁密封环44和容器隔壁1’之间。同样的，第一O型圈142置于在第一导管40上的第一O型圈凹槽42里。O型圈可用金属或非金属材料制造。然而，第一O型圈142和第二O型圈145较佳的是用金属制造，以便较好地经受作用在O型圈上的温度和热应力。实际上，这些O型圈较佳的是用无涂层的321不锈钢或镀银的(即有涂层的)321不锈钢制造。镀银会给不锈钢O型圈提供额外的弹性。这种不锈钢O型圈可从美国亚拉巴马州的Helicoflex公司买到。
第一O型圈142通过密封螺母47夹在导管40和容器隔壁1’之间。参看图7，它显示了密封螺母47的前视立体图。密封螺母47具有与第一导管40上的螺纹部分41对应的内螺纹表面141。密封螺母47上还设有许多转动点147，密封螺母47可通过它们旋转固定在第一导管40上并紧靠着容器隔壁1’。参看图8，这是图7中的密封螺母47的后视立体图。从该后视立体图上可看到，密封螺母47具有第一O型圈凹槽罩盖148。第一O型圈凹槽罩盖148有助于第一O型圈142和容器隔壁1’之间的密封，并可安装一密封垫圈48，以便进一步改进该密封。
一旦密封螺母旋接在第一导管40上，将锁定螺母49旋接在第一导管40上并位于密封螺母47的后面，以便使密封螺母47紧贴着容器隔壁1’固定。参看图9，它是锁定螺母49的后视立体图。可以看到锁定螺母49具有与第一导管40上的螺纹部分41对应的内螺纹表面241。与密封螺母47相同，锁定螺母49也设有许多转动点149，通过它们可将锁定螺母49固定旋接在第一导管40上并紧贴着密封螺母47。密封螺母47上的转动点147和锁定螺母49上的转动点149被设计成可供具有许多齿的扳手固定，而扳手上的叉齿可与这些转动点配合。
再参看图4，可看到燃烧器安装架50固定在接头10的外部。虽然是可拆卸的，但接头10被牢牢地固定在加热容器1上，以支承燃烧器接头(未画出)。
虽然结合较佳的实施例描述了本发明，但本技术领域的技术人员将明白，在不脱离本发明范围的情况下上述较佳实施例还可以有许多变化和改进。对于本技术领域的技术人员来说，在考虑了这里公开的本发明的说明书或实际情况后，其它的实施例将是显而易见的。本说明书仅是示范用的，而本发明的真实范围和精神由附后的权利要求书表示。
权利要求
1．一种将一热交换管连接在一加热容器隔壁上的接头，该接头包括一接头壳体，而该接头壳体包括具有外表面的第一导管，在外表面上形成有一螺纹部分、一外围隔壁支持面、以及一第一O型圈接纳凹槽，所述第一O型圈接纳凹槽位于所述螺纹部分和所述外围隔壁支持面之间；具有第二O型圈接纳凹槽的隔壁密封环；以及具有与热交换管的横截面对立的横截面的第二导管；一密封螺母，它与所述第一导管的外螺纹啮合；一锁定螺母，它与与所述密封螺母接触，并使其密封靠接在所述隔壁外表面上；以及位于所述第一O型圈凹槽里的第一O型圈和位于所述第二O型圈凹槽里的第二O型圈，其中，所述第二O型圈密封靠接所述隔壁的内表面，而所述密封螺母使所述第一O型圈密封靠接所述隔壁的外表面；其中，所述密封环具有第一孔和第二孔，且所述第一孔和所述第一导管共有第一纵轴线，所述第一孔与所述外围隔壁支持面附近的所述第一导管的第一端邻接；以及所述第二孔与所述第二导管的第一端邻接。
2．如权利要求1所述的接头，其特征在于，所述第二导管具有第二纵轴线，所述第二纵轴线径向偏离所述第一纵轴线。
3．如权利要求2所述的接头，其特征在于，所述密封环形成有横向经过所述第二孔一部分的热交换管定立凸缘，使安装在所述第二导管里的热交换管紧贴所述定位凸缘。
4．如权利要求1所述的接头，其特征在于，所述密封螺母使一密封垫圈密封靠接在所述第一O型圈上。
5．如权利要求1所述的接头，其持征在于，所述第一和第二O型圈是用金属制造的。
6．如权利要求5所述的接头，其特征在于，所述金属是不锈钢。
7．如权利要求1所述的接头，其特征在于，所述第二导管具有椭圆形横截面。
8．一种将热交换管连接在一加热容器隔壁上的接头，该接头包括一接头壳体，它包括一导管和一凸缘，所述导管包括具有第一半径和第一纵轴线的第一导管部分及具有第二半径和第二纵轴线的第二导管部分，而所述凸缘自所述第一导管部分外周延伸；其中，所述第一导管部分具有第一半径和一外表面，在该外表面上形成有螺纹部分，外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽，所述第一O型圈接纳凹槽位于所述螺纹部分和所述外围隔壁支持面之间；所述第二导管部分具有第二半径，且所述第二导管部分的横截面与所述热交换管的横截面对应；以及所述凸缘包括第二O型圈接纳凹槽；一旋接在所述第一导管部分的所述外螺纹上的密封螺母；一旋接在所述第一导管部分的所述外螺纹上的锁定螺母，由此使所述密封螺母紧贴着所述隔壁的所述外表面被锁定；以及一位于第一O型圈凹槽里的第一O型圈和一位于第二O型圈凹槽里的第二O型圈，其中，所述第二O型圈密封靠接所述隔壁的内表面，而所述密封螺母使所述第一O型圈密封靠接所述隔壁的外表面。
9．一种将热交换管连接在加热容器隔壁上的接头壳体，该接头壳体包括一第一导管，它具有一外表面，外表面上形成有一螺纹部分，一外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽，且所述第一O型圈接纳凹槽位于所述螺纹部分和所述外围隔壁支持面之间；一隔壁密封环，它具有第二O型圈接纳凹槽；一第二导管，它具有与所述热交换管横截面对应的横截面；其中，所述密封环具有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第一导管共有第一纵轴线，且所述第一孔与所述外围隔壁支持面附近的所述第一导管的第一端邻接；以及，所述第二孔与所述第二导管的第一端邻接。
10．如权利要求9所述的接头壳体，其特征在于，所述第二导管具有第二纵轴线，所述第二纵轴线径向偏离所述第一纵轴线。
11．如权利要求9所述的接头，其特征在于，所述第二导管具有椭圆形横截面。
12．如权利要求9所述的接头，其特征在于，所述密封环形成有横向经过所述第二孔一部分的热交换管定位凸缘，使安装在所述第二导管里的热交换管紧贴所述定位凸缘。
13．一种加热装置，包括一加热容器，它具有至少一加热容器隔壁和形成于所述至少一加热容器隔壁上的至少一个孔；至少一热交换管，它具有至少一开口端；以及至少一接头，它固定在所述至少一个孔里，而所述至少一接头包括一接头壳体，它包括具有一外表面的第一导管，在外表面上形成有螺纹部分，外围隔壁支持面，以及第一O型圈接纳凹槽，且所述第一O型圈接纳凹槽位于所述螺纹部分和所述外围隔壁支持面之间；一具有第二O型圈接纳凹槽的隔壁密封环；以及第二导管，它具有与所述至少一热交换管的至少一开口端横截面对应的横截面；一与所述第一导管上的所述外螺纹啮合的密封螺母；一与所述密封螺母接触并使其紧贴着所述隔壁外表面被锁定的锁定螺母；以及一位于第一O型圈凹槽里的第一O型圈和位于第二O型圈凹槽里的第二O型圈；其中，所述第二O型圈密封靠接在所述至少一隔壁的内表面上，而所述密封螺母使所述第一O型圈密封靠接在所述至少一隔壁的外表面上；其中，所述密封环具有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第一导管共有第一纵轴线，且所述所述第一孔与外围隔壁支持面附近的所述第一导管的第一端邻接；所述第二孔与所述第二导管的第一端邻接；以及所述热交换管的至少一开口端固定在所述第二导管上。
14．如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二导管具有第二纵轴线，所述第二纵轴线径向偏离所述第一纵轴线。
15．如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述加热容器具有容器纵轴线，所述第二纵轴线径向偏离所述容器纵轴线。
全文摘要
一种将一热交换管连接在一加热容器隔壁上的接头,该接头包括一接头壳体,一密封和锁定螺母,以及第一和第二O型圈。该接头壳体包括具有外表面的第一导管,在该外表面上形成有螺纹部分、外围隔壁支持面、以及位于螺纹部分和外围隔壁支持面之间的第一O型圈接纳凹槽。一隔壁密封环包括具有第二O型圈接纳凹槽。第二导管具有与热交换管的横截面对应的横截面。密封环具有第一孔和第二孔,且第一孔和第一导管共有第一纵轴线。
文档编号F28F9/10GK1230649SQ9910460
公开日1999年10月6日 申请日期1999年3月25日 优先权日1998年3月25日
发明者詹姆斯·D·金 申请人:汉尼潘尼公司