专利名称：深油炸锅热交换器的扰流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及深油炸锅，更具体地说，本发明涉及改进的深油炸锅热交换器的扰流器。
深油炸锅被餐馆、公共厨房和快餐公司商业使用，以对各种食品进行烹调，如烹调土豆条、鱼、炸鸡等。食品通过完全浸入注满被加热的油或使糕饼松脆的油的箱或槽内进行烹调。油可以通过被加热的气流进行加热，该气流被迫入热交换器或从热交换器中吸出，该热交换器具有气流通道，该气流通道位于烹调箱的内部或外部。气体燃烧器的设置目的是对在热交换器内循环的气体进行加热。熟知的是，诸如螺旋式扰流板和盘式扰流板的扰流器设置在热交换器的气流通道内，以增加气体的紊流和改善热交换。
本发明的目的是提供一种深油炸锅的扰流器，其可以减少或完全克服在现有技术的装置中固有的一部分或所有的缺点。通过下文对本发明的说明和对特定推荐实施例的详细说明，本发明的特定目的和优点对本领域的技术人员，即在本领域中有知识或经验的人，是显而易见的。
本发明的原理可有优点地提供油炸锅装置的热交换器的扰流器，该油炸锅可改善从流经热交换器的热交换管的被加热的气体至容纳在箱内的使糕饼松脆的油的热交换。
根据第一方面，油炸锅装置的热交换器具有至少一个热交换管，该热交换管具有流经其中的加热流体。扰流板设置在至少一个热交换管内，并且限定了一平面。该扰流板具有第一表面、相对的第二表面和纵向轴线，该纵向轴线把扰流板分成第一部分和第二部分。每个翼板都具有一纵向轴线，并且从第一和第二表面其中之一向外延伸。翼板和扰流板的连接处限定了一折线。在扰流板的第一部分至少设置一个翼板，在扰流板的第二部分至少设置一个翼板。设有数个腹板，每个腹板沿在本质上垂直于翼板的纵向轴线的方向把一个翼板与相邻的其它翼板相分离。
根据另外的一方面，热交换器具有至少一个热交换管，该热交换管具有流经其中的加热流体。扰流板设置在至少一个热交换管内，并且限定了一平面。该扰流板具有第一表面、相对的第二表面和纵向轴线，该纵向轴线把扰流板分成第一部分和第二部分。数排翼板中的每个翼板由扰流板的一部分从第一和第二表面其中之一向外侧弯曲而成。每个翼板都具有一纵向轴线，在翼板和扰流板的连接处限定了一折线。在扰流板的第一部分至少设有每排中的一个翼板，在扰流板的第二部分至少设有每排中的一个翼板。每排具有所有翼板的折线，该折线相对于扰流板的纵向边缘一部分和扰流板的纵向边缘另外一部分呈一锐角，所述扰流板的纵向边缘的一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的上游，所述扰流板的纵向边缘的另外一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的下游；与各排相邻的每排都具有所有翼板的折线，该折线相对于扰流板的纵向边缘一部分和扰流板的纵向边缘另外一部分呈一锐角，所述扰流板的纵向边缘的一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的上游，所述扰流板的纵向边缘的另外一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的下游。数个腹板中的每个腹板沿在本质上垂直于翼板的纵向轴线的方向把一个翼板与相邻的其它翼板相分离。至少一个翼板的折线相对于加热流体处于一腹板的正下游，该腹板相对于加热流体的上游处于的两个相邻的其它翼板之间。沿扰流板相对于加热流体方向的下游，单位长度内翼板的数目增加。
通过下文的说明，对本领域的技术人员，即在本领域中有知识或经验的人来说，本发明提供了巨大的技术进步。深油炸锅热交换器的扰流板的推荐实施例可提供增加的紊流，在热交换器的流体通道内可改善热交换。通过下文对特定推荐实施例的详细说明，在这里公开的本发明的这些和附加的特征和优点可更好地被理解。
下面结合附图对本发明的特定推荐实施例进行详细说明，附图包括
图1是包含根据本发明的热交换器的气体油炸锅的示意透视图；图2是如图1所示的热交换器的示意透视图；图3是根据本发明的扰流板的示意透视图；图4是一示意截面图，示出了如图3所示的扰流板置于如图2所示的热交换管的内部；图5是一示意截面平面图，示出了数个扰流板置于如图2所示的热交换管的内部；图6-9是如图3所示的扰流板的各实施例的示意图；图10是如图5所示的扰流板的另外一个实施例的示意平面截面图；和图11是如图10所示的周板的示意透视图。
上述各图没有必要按比例绘制，应该理解为代表了本发明，解释了本发明的原理。图中所示的扰流板的某些特征已经相对于其它特征进行了放大或变形，以便于解释和理解。在附图中采用相同的标记表示各另外的实施例所示的类似或相同的元件和特征。这里公开的扰流板所具有的形状和元件部分由应用和使用环境确定。
如图1所示，根据本发明的气体油炸锅在总体上由标记10表示。特别是，该气体油炸锅包括数个箱12，其用于容纳使糕饼松脆的油、油、或其它烹调介质；热交换器14，其用于对每个箱12中的使糕饼松脆的油加热；燃烧器部分11，其对流经热交换器14的流体进行加热；和可包括在鼓风箱13中的鼓风电机，其用于吸取流经热交换器14的被加热的流体。由于效率和经济上的原因，本发明和现有技术的气体油炸锅通常采用的热交换流体是空气，然而，其它液态流体或液体当然也可被认为是随着发展而允许的。在图2所示的推荐实施例中，热交换器14包括数个热交换管路或管16、18、20、22、24、26、28、30和两个混合充满区32、34。如图2所示，流经热交换器14的被加热的流体的前进方向是，被加热的流体通过入口热交换管16、18、20进入箱，在混合充满区32混合，流经热交换管22、24、26，在混合充满区34混合，然后，通过出口热交换管28、30离开箱。在本发明的一个推荐实施例中，气体油炸锅10包括具有内部尺寸为20”×20”、18”×18”或14”×14”的箱12，尽管也可采用任何其它理想尺寸。因此，热交换器14可具有相应的尺寸，以设置在箱12内。在美国专利No.5,417,202和No.5,706,717中，对热交换器进行了进一步的说明，这两个美国专利转让给了美国心爱鸡离公司(AFC)，其内容也包含于此，以供参考。
如图3所示，扰流板40具有纵向轴线L。该扰流板40具有数个翼板42，各翼板42从扰流板40的第一表面43和第二表面45上向外延伸。特别是，翼板42相对于其延伸出来的表面以锐角向外延伸。更特别是，翼板42相对于其延伸出来的表面以45°角向外延伸。每个翼板42具有纵向轴线A，该纵向轴线A垂直于折线44。在一个推荐的实施例中，每个翼板42是这样形成的，即切割扰流板40，然后使一部分扰流板40向外弯曲，从而在翼板42弯曲离开扰流板40的连接处形成了折线44。翼板42可以由把另外数片材料固定在扰流板40上而形成，例如通过焊接方法固定，在该情况下，折线44沿翼板42与扰流板40的连接线延伸，尽管如此，通过使一部分扰流板40向外弯曲而形成的翼板42消除了作为扰流板40损坏的潜在点的焊缝。腹板46是扰流板的一部分，该腹板46位于两个相邻的翼板42之间，设置方向在本质上垂直于纵向轴线A。在如图3所示的实施例中，在第一表面43和第二表面45处于垂直平面内时，腹板46处于两个垂直相邻的翼板42之间。可以看出，扰流板40可以不同方式定向，腹板46可以介于垂直方向以外的方向上的相邻翼板之间。还可以看出，翼板42的形状可不同于如图2所示的本质上呈矩形的形状，例如，可以是圆形、椭圆形或其它任何适当的形状，通过本说明书的说明，这一点对本领域的技术人员是显而易见的。
如图4所示，扰流板40位于热交换管16内。尽管下文主要说明热交换管16，可以看出，扰流板40也可设置在一部分或所有的其它热交换管18、20、22、24、26、28和30内。扰流板40在热交换管16内如此定向，即纵向轴线L(这里没有示出，因为其延伸至纸内)在本质上平行于热交换管16的纵向轴线和流经热交换管16的被加热空气的流动方向。随着被加热的空气流经热交换管16，其在翼板42的作用下偏离流动方向，增加了在热交换管16内的紊流，如图3中的箭头B所示。因此，热交换管16内增加的紊流改善了被加热空气通过热交换管16至箱中的使糕饼松脆的油的热交换。特别是，扰流板40如此定位在热交换管16内，即面对着热交换管16而固定在其上，例如通过焊接方法固定，以减小作用在热交换管16上的应力。在如图4所示的实施例中，热交换管16具有长圆形或椭圆形的横截面。可以看出，热交换管16可以具有圆形的横截面或其它任何适当形状的横截面。
在如图3所示的实施例中，扰流板40如此定向，每个翼板42的前端，即在流经热交换管16的被加热空气流(在图3中流入纸内)的上游的边缘，是每个翼板42相对于扰流板40的最外侧的边缘。相应地，在该实施例中，每个翼板42的后端，即在流经热交换管16的被加热空气流的下游的边缘，是翼板42与扰流板40相连接的折线44。另外，扰流板40也可如此定向，使前后端部对调，即前端成为折线44，而后端将成为翼板42相对于扰流板40的最外侧的边缘。在两个定向方式中，向外延伸的翼板42的作用都是使流经热交换管16的被加热空气流偏离，以增加紊流和改善热交换。因此，每个翼板42的折线44可以是翼板42的主体的被加热空气流的上游或下游。在特定的推荐实施例中，扰流板40可具有一个或多个前端是折线44的翼板42以及一个或多个后端是折线44的翼板42。
在特定的推荐实施例中，容纳由燃烧气体产生的火焰的火焰箱(未示出)设置在燃烧器部分11内。在另外的推荐实施例中，没有火焰箱，火焰直接延伸至唯一的热交换管16内，特别是，该热交换管16具有圆形的横截面。在没有火焰箱的实施例中，通过使气体和空气在唯一的热交换管16内的更好地混合，扰流板40的翼板42可使得更充分地燃烧。另外，在热交换管16内设有三个或多个扰流板40的情况下，最中间的扰流板可通过对引入混合物的冷空气进行再加热而改善燃烧，该中间的扰流板可达到较高的温度，因为它们来自较低温度的箱中的使糕饼松脆的油。翼板42和扰流板40也可通过辐射改善热交换。这样的实施例示于图5中，其中，热交换管16内设有数个扰流板40。特别是，各扰流板由横向元件48相连。与每个扰流板40相关的翼板42的数量、布局和尺寸都可以根据对特定的热交换管的理想的流动特性进行改变。例如，在如图5所示的实施例中，在被加热的空气由左向右流动的情况下，翼板42以这样的方式定向，即引导被加热的空气从热交换管16的中心向内壁流动，以改善在内壁处的热交换。翼板42的其它形状可产生其它的理想的流动特性，通过本说明书的说明，这一点对本领域的技术人员是显而易见的。
图6-9示出了在翼板42向外弯曲之前的扰流板40的各实施例。因此，在图6-9中，折线44以虚线表示。在一个推荐实施例中，如图6所示，扰流板40具有数排翼板42，每排翼板42中具有一个位于纵向轴线L上方的翼板42和一个位于纵向轴线L下方的翼板42。在该推荐的实施例中，每个翼板42的纵向轴线A都在本质上平行于扰流板40的纵向轴线L。
在如图7所示的另外一个推荐的实施例中，翼板42如此定向，其纵向轴线A相对于扰流板40的纵向轴线L具有一角度。一部分翼板42的纵向轴线A相对于纵向轴线L从前端至后端向上倾斜，而另外一部分翼板42的纵向轴线A相对于纵向轴线L从前端至后端向下倾斜。通过使翼板向上、向下和向外倾斜，被加热的空气流在热交换管内向上下和左右(对于沿垂直或水平方向设置的扰流板)偏离，从而对被加热的空气进行附加的混合。在如图7所示的实施例中，各翼板都向上倾斜的排和各翼板都向下倾斜的排交替地设置。在特定的推荐实施例中，翼板42相对于纵向轴线L向上倾斜或向下倾斜大约20°。因此，每个翼板42的折线44都相对于加热流体的流动方向的上游或下游呈一锐角，即相对于扰流板40的纵向边缘如上边缘呈一锐角。翼板42的角度也可有其它适当的定向，通过本说明书的说明，这一点对本领域的技术人员是显而易见的。
在如图8所示的另外一个实施例中，每排的翼板42与相邻排的翼板42沿垂直方向偏置，这样，除了第一排以外，每排都有翼板42使腹板46相对于上游相邻的排而向下偏置。这可防止任何长的未经扰流的流体沿热交换管16的长度方向产生。在示出的实施例中，具有三个翼板42的排和具有四个翼板42的排交替设置。可以看出，每排可相对于其它的排具有相同或不同数目的翼板42。
如图9所示的另外一个实施例类似于如图8所示的实施例，然而，在如图9所示的实施例的扰流板40中，翼板42的数目在下游端比在上游端多。即，沿扰流板的下游方向，在单位长度内的扰流板40中的翼板42的数目增加，以改善热交换。
图10和图11示出了另外一个实施例。周板50介于扰流板40和热交换管16的内表面之间。即，周板50至少部分地围绕扰流板40，周板50所在的平面在本质上垂直于扰流板40所在的平面。因此，周板50减少了被加热的空气沿热交换管16的内壁前进而不受任何阻碍的趋势。在图11所示的实施例中，周板50具有倒U形的形状。周板50可沿扰流板40滑动，以使周板50定位在热交换管16的内表面和扰流板40的上侧及两侧之间。可以看出，周板50的形状可使其配合在热交换管16的内表面和扰流板40的上侧、下侧及两侧中的任何一侧或各侧之间。在所示的实施例中，热交换管16是圆形的，周板50具有圆形的外周边，以与热交换管16的内表面配合，该周板50通常包括三个圆的弦部。当然，周板50也可具有不同形状的周边，以与容纳周板的热交换管相配合。翼板52的延伸方向在本质上垂直于周板50的平面，并且密贴在热交换管16的内表面上。翼板52有利于减小周板50在热交换管16内扭曲的任何趋势。
根据本发明的上述说明和对推荐实施例的说明，本领域的技术人员容易懂得，本发明可以进行各种修改和调整，这不会超出本发明的真正范围和精神。所有这些修改和调整都包括在所附的权利要求书内。
权利要求
1.一种油炸锅装置的热交换器，包括下列组成至少一个热交换管，该热交换管具有流经其中的加热流体；扰流板，其设置在至少一个热交换管内，并且限定了一平面；该扰流板具有第一表面、相对的第二表面和纵向轴线，该纵向轴线把扰流板分成第一部分和第二部分；数个翼板，每个翼板都具有一纵向轴线，并且从扰流板的第一和第二表面其中之一向外延伸；翼板和扰流板的连接处限定了一折线；在扰流板的第一部分至少设有一个翼板，在扰流板的第二部分至少设有一个翼板；和数个腹板，每个腹板沿在本质上垂直于翼板的纵向轴线的方向把一个翼板与相邻的其它翼板相分离。
2.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板相对于其延伸出来的表面以锐角向外延伸。
3.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板相对于其延伸出来的表面以45°角向外延伸。
4.如权利要求1所述的热交换器，其中，翼板设置在数排内，每排的延伸方向在本质上垂直于扰流板的纵向轴线。
5.如权利要求1所述的热交换器，其中，至少一个翼板的折线相对于扰流板的纵向轴线呈锐角。
6.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板的折线相对于扰流板的纵向轴线呈锐角。
7.如权利要求1所述的热交换器，其中，至少一个翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，各部分位于该至少一个翼板的折线的下游；至少一个其它翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，各部分位于该至少一个其它翼板的折线的上游。
8.如权利要求4所述的热交换器，其中，某一排中的各翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，该部分相对于加热流体位于该排的下游；另外一排中的各翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，该部分相对于加热流体位于该排的上游；所述的两排交替设置。
9.如权利要求4所述的热交换器，其中，至少一排通过一间隔排与至少一其它的排相分离，所述至少一排中的各翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，该部分相对于加热流体位于该排的下游；所述至少一其它的排中的各翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘的一部分呈一锐角，该部分相对于加热流体位于该排的上游；所述的一间隔排中的各翼板的折线相对于扰流板的纵向边缘呈直角。
10.如权利要求1所述的热交换器，其中，至少一个翼板相对于加热流体位于一腹板的正下游，该腹板位于该至少一个翼板的上游的两个相邻的翼板之间。
11.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板的折线相对于加热流体位于各翼板的主体的上游。
12.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板的折线相对于加热流体位于各翼板的主体的下游。
13.如权利要求1所述的热交换器，其中，至少一个翼板的折线相对于加热流体位于该至少一个翼板的主体的下游；而至少一个其它翼板的折线相对于加热流体位于该至少一个其它翼板的主体的上游。
14.如权利要求1所述的热交换器，其中，每个翼板包括扰流板的一部分，由从第一和第二表面其中之一向外向弯曲而成。
15.如权利要求1所述的热交换器，进一步包括至少一个附加的扰流板，该扰流板设置在至少一个热交换管内。
16.如权利要求15所述的热交换器，其中，该至少一个附加的扰流板相对于至少一个其它的扰流板具有不同的翼板的形状。
17.如权利要求15所述的热交换器，其中，该至少一个附加的扰流板相对于至少一个其它的扰流板具有不同的翼板的数目。
18.如权利要求15所述的热交换器，进一步包括一周板，该周板限定了一平面，介于至少一个热交换管的内表面和扰流板之间。
19.如权利要求18所述的热交换器，其中，周板的平面在本质上垂直于扰流板的平面。
20.如权利要求1所述的热交换器，其中，一部分扰流板相对于相同尺寸的另外一部分扰流板具有更多数目的翼板，该另外一部分扰流板相对于加热流体位于扰流板的一部分的上游。
21.如权利要求1所述的热交换器，其中，单位长度内的翼板的数目沿扰流板的相对于加热流体的下游方向增加。
22.如权利要求1所述的热交换器，进一步包括一周板，该周板限定了一平面，介于至少一个热交换管的内表面和扰流板之间。
23.如权利要求22所述的热交换器，其中，周板的平面在本质上垂直于扰流板的平面。
24.如权利要求1所述的热交换器，其中，扰流板的纵向轴线在本质上平行于至少一个热交换管的纵向轴线。
25.深油炸锅的热交换器的扰流器，该热交换器具有至少一个热交换管，该热交换管具有流经其中的加热流体，该扰流器包括下列组成扰流板，设置在至少一个热交换管内，并且限定了一平面；该扰流板具有第一表面、相对的第二表面和纵向轴线，该纵向轴线把扰流板分成第一部分和第二部分；数排翼板，每个翼板包括扰流板的一部分，由从第一和第二表面其中之一向外弯曲而成；每个翼板都具有一纵向轴线，沿翼板和扰流板的连接处限定了一折线；在扰流板的第一部分设置每排中的至少一个翼板，在扰流板的第二部分设置每排中的至少一个翼板；每排具有所有翼板的折线，该折线相对于扰流板的纵向边缘一部分和扰流板的纵向边缘另外一部分呈一锐角，所述扰流板的纵向边缘的一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的上游，所述扰流板的纵向边缘的另外一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的下游；与各排相邻的每排都具有所有翼板的折线，该折线相对于扰流板的纵向边缘一部分和扰流板的纵向边缘另外一部分呈一锐角，所述扰流板的纵向边缘的一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的上游，所述扰流板的纵向边缘的另外一部分相对于加热流体位于各翼板的主体的下游；和数个腹板，每个腹板沿在本质上垂直于翼板的纵向轴线的方向把一个翼板与相邻的另外一个翼板相分离；至少一个翼板的折线相对于加热流体处于一腹板的正下游，该腹板相对于加热流体的上游处于的两个相邻的其它翼板之间；其中，沿扰流板相对于加热流体方向的下游，单位长度内翼板的数目增加。
全文摘要
一种油炸锅装置的热交换器,具有一个热交换管;扰流板设置在热交换管内;该扰流板具有第一表面、相对的第二表面和纵向轴线,该纵向轴线把扰流板分成第一部分和第二部分;数个翼板中的每个翼板都具有一纵向轴线,并且从扰流板的第一和第二表面其中之一向外延伸;翼板和扰流板的连接处限定了一折线;在扰流板的第一部分和第二部分都至少设有一个翼板;数个腹板中的每个腹板沿把一个翼板与相邻的其它翼板相分离。
文档编号F28F1/10GK1253274SQ99123659
公开日2000年5月17日 申请日期1999年11月2日 优先权日1998年11月2日
发明者阿伯特·C·麦克纳马拉 申请人:美国心爱鸡禽公司