前言

本发明涉及一种深油炸锅，更具体地说，涉及一种具有改进热交 换深器的油炸锅。

                       背景

在市场上，餐馆、公共食堂和快餐公司采用深油炸锅来烹饪各种 各样的食品，如法国式油炸马铃薯、炸鱼、炸子鸡等等。食品是通过 将其全部浸入装有热油或起酥油的槽或罐内进行烹饪的。可以用热的 流体或气流将油加热，也就是迫使油经过热交换器或是通过热交换器 将油抽出到烹饪槽中，该热交换器具有流道，所述流道设置在蒸煮槽 的内部或外部。设置一个气体燃烧器，以便将在热交换器内循环的气 体加热。

一般说来，在这类油炸锅中，热的流体在排放到大气中之前，经 过流道从一个入口流到一个出口。然而，现有技术中的某些加热系统 可能效率极低，并且排出废气的平均温度仍然极热，约为1200°F。由 于时间间隔比较短，在此期间热流体实际上仍然留在流道内，因而传 热到烹饪用油受到限制，并且有可能因排放到大气中而浪费了有用的 热能。

转让给美国心爱鸡禽公司(AFC)的美国专利No.5,417,202公开了 一种用于深油炸锅的热交换器，该热交换器具有数个传热管，连接到 一对混合加压通风室上。该混合加压通风室增加了湍动，并使传热流 体充分混合，通过管子将传热流体穿过各管子输送进混合加压通风室 中，并在与进入方向成180℃的混合加压通风室流中流出。

本发明的目的是提供一种具有改进热交换器的油炸锅。该改进的 热交换器减少了上述已知装置中所固有的其中某些或全部困难，并增 强了对烹饪用油的传热效果。鉴于下面本发明的公开内容和某些优选 实施例的详细说明，对该领域的技术人员，亦即在该技术领域有知识 或有经验的人员来说，本发明的特别目的和优点是显而易见的。

                       概述

可以用本发明的原理来有利地提供一种热交换器，该热交换器增 强了热流体通过热交换器的传热效果。

按照第一方面，一种用于油炸锅系统的热交换器具有至少一根传 热管道和至少一个涡流室。每个涡流室都具有一个入口和一个出口。 一根传热管道的其中一部分密封式连接到入口上，而该传热管道的其 中不同部分密封式连接到出口上。涡流室的截面积比与其连接的传热 管道截面积要大。加热装置将流入至少一根传热管道中的流体加热。

按照另一方面，一种用于油炸锅系统的热交换器具有至少一根传 热管道，同时每根传热管道都具有一个纵向轴。热交换器具有至少一 个涡流室。每个涡流室都具有一个入口和一个出口。一根传热管道的 其中一部分密封式连接到入口上，而该传热管道的其中不同部分密封 式连接到出口上。在横截传热管道纵向轴的一个方向上，涡流室的尺 寸比与其连接的传热管道尺寸要大。一个加热装置将流入至少一根传 热管道的流体加热。

按照还有另外一方面，一种用于油炸锅系统的热交换器具有至少 一根传热管道，同时每根传热管道都具有一个纵向轴。热交换器具有 至少一个涡流室。每个涡流室都具有数个入口和数个出口。各个传热 管道的一部分分别连接到涡流室各自的入口和出口上。一个加热装置 将流入至少一根传热管道的流体加热。

按照又一方面，一种用于油炸锅系统的热交换器具有数根传热管 道，同时每根传热管道都具有一个入口端和一个出口端。一个加热装 置将流入数根传热管道的气体加热。该热交换器具有至少一个混合加 压通风室，该混合加压通风室具有数个入口和数个出口。热交换器具 有至少一个涡流室，该涡流室具有至少一块设置于其中的挡板、至少 一个入口和至少一个出口。传热管道的至少其中之一的第一部分密封 式连接到至少一个涡流室的入口上，而传热管道的至少其中之一的第 二部分密封式连接到至少一个涡流室的出口上。

还按照再一方面，一种用于油炸锅系统的热交换器具有一个第一 加压通风室间，该第一加压通风室具有至少一个入口和数个出口。一 个混合加压通风室具有数个入口和数个出口。数根传热管道其中每根 都具有一个入口端和一个出口端。一个加热装置将流入传热管道至少 其中之一的流体加热。第一涡流室位于加压通风室和混合加压通风室 之间，并具有数个设置于其中的挡板、数个入口和数个出口。各个传 热管道的第一部分在其第一端处连接到第一加压通风室的各个出口 上，并在其第二端处连接到第一涡流室的各个入口上。各个传热管道 的第二部分在其第一端处连接到第一涡流室的各个出口上，并在其第 二端处连接到混合加压通风室的各个入口上。第二涡流室具有数个设 置于其中的挡板、数个入口和数个出口。各个传热管道的第一部分在 其第一端处连接到混合加压通风室的各个出口上，并在其第二端处连 接到第二涡流室的各个入口上。各个传热管道的第二部分在其第一端 处连接到第二涡流室的各个出口上。

由上述公开内容，对该领域的技术人员，亦即在该技术领域有知 识或有经验的人员来说，很显然，本发明提供了显著的科学技术发展。 用于油炸锅热交换器的涡流室一些优选实施例可以进一步增加湍动和 停留时间，并因此增强了用于热交换器的传热效果。从下面某些优选 实施例的详细说明，将进一步理解此处所揭示的本发明的这些和另一 些特点和优点。

                   对附图的简要说明

下面将参照附图详细说明本发明，其中：

图1是一种含有按照本发明所述热交换器的气体油炸锅示意透视 图；

图2是图1中热交换器涡流室的示意透视图；

图3是图2中涡流室局部剖视的示意透视图，该涡流室具有一设 置于其中的挡板；

图4是图2中涡流室局部剖视的示意透视图，该涡流室具有一设 置于其中的挡板可供选择的实施例；

图5是图1中热交换器涡流室可供选择的实施例的示意透视图；

图6是图3中挡板可供选择实施例的示意透视图；

图7是图3中挡板可供选择实施例的示意正视图；

图8是图1所示热交换器一个实施例的示意透视图，该热交换具 有两个涡流室；和

图9是图1所示热交换器另一实施例的示意透视图，该热交换器 具有三个涡流室。

上述各图不一定是按比例绘出，而应理解为提供本发明的表示方 法、说明所包括的原理。各图中所描述的用于油炸锅热交换器的涡流 室某些部件已经相对于另一些部件放大或变形，以便于说明和理解。 在不同可供选择的实施例中，所示的类似或相同的元件和部件，在各 图中采用同样的标号。正如此处所揭示的，用于油炸锅热交换器的涡 流室将具有某些形状和元件，这些形状和元件部分地由打算采用它们 的应用和环境决定。

              对特定优选实施例的详细说明

参看图1，按照本发明所述的气体油炸锅一般用标号10示出。气 体油炸锅最好是包括：数个槽12，用于盛装起酥油或其它烹饪介质； 一个热交换器14，用于加热每个槽12中的起酥油；一个燃烧器11， 用于加热流经热交换器14的流体，并且该气体油炸锅可以包括一台鼓 风电动机，该鼓风电动机在鼓风机罩13内，用于抽出热的流体穿过热 交换器14。由于考虑效率和经济效益，所以在本发明和现有技术气体 油炸锅中，通常采用的热交换流体是空气，然而，其它的气态流体或 液体当然也可以看作是能对其进行研究。

在一个优选实施例中，热交换器14包括至少一根传热管道或管子 80(在图2中示出)，该传热管80由第一部分81和第二部分82构成。 传热管80最好是长圆形或椭圆形，它具有一扁平圆筒体的横截面形 状，该扁平圆筒体有平行的侧边和弯曲的端部。传热管80的这种形状 形成比普遍圆形管大的表面积。应该意识到，在其它的优选实施例中， 传热管80可以具有圆形，长方形或其它合适的横截面形状。

涡流室83具有一个入口66和一个出口68。第一部分81在其一 端处连接到涡流室83的入口上66，而在其另一端(未示出)处连接到 槽12的一个侧壁上。第二部分82在其一端处连接到涡流室83的出口 68上，而在其另一端(未示出)处连接到槽12的一个侧壁上。因此， 涡流室83与传热管80成一直线。

涡流室83的横截面积大于传热管80的横截面积。在图示的实施 例中，涡流室83在横截纵向轴L的所有方向上都具有比传热管80大 的尺寸。应该意识到，涡流室83在横截纵向轴L的至少一个方向上将 具有比传热管大的尺寸。图2中示意示出热流体的流动方向，以便表 明热流体流过第一部分81，进入涡流室83，在该涡流室83里，热流 体被搅拌，然后流过第二部分82。这种搅拌增加了热流体的湍动，因 而增强了传热效果。因为涡流室83在每个单位长度上都具有比传热管 80大的表面积，所以传热效果也被增强。相信当流体从传热管80流 入涡流室83时，流动路线横截面积增加导致流体的流速降低。这可用 来增加流体在热交换器里的停留时间，它进一步增强了传热效果。涡 流室83最好是沿着传热管80长度的中间设置，以便使传热效果最佳。 在某些优选实施例中，可以沿着传热管80的长度设置数个涡流室83。

在图3示出的另一优选实施例中，将一块挡板设置在涡流室83内 部，该挡板62提供了增加湍动的附加搅拌，因此增强了传热效果。挡 板62最好是直接安放在热流体流过传热管80的蒸汽流中。挡板62可 用来使热流体的流动混乱，进而增加涡流室83内的湍流并增强传热效 果。因此，在这个实施例中，如箭头所示，热流体进入涡流室83，碰 撞挡板62，被充分搅拌，并且流出涡流室83，离开涡流室83，在与 进入方向相同的方向上流动。

在一个优选实施例中，挡板62由一块本质上是平的材料如金属板 构成，将该板弯成L形，同时将其下面的脚如通过焊接固定到涡流室 83的下表面上。挡板62位于入口66和出口68之间，分别在入口66 和出口68处将第一部分81和第二部分82固定。

在图4所示的另一优选实施例中，挡板62′可以具有一个本质上是 V形的外形，同时其V形的顶部在上游伸进热流体流过涡流室的液流 中，以便进一步使热流体混乱。

在图5所示的另一优选实施例中，挡板62″可以成形为一根管道， 在其相应端部处固定到涡流室83的第一和第二表面上，形成一个起酥 油可以经其通过的通路(如箭头A所示)。因此，挡板62″使通过涡流 室83的热流体流动混乱，同时还让起酥油通过由挡板62″形成的通 路，产生用于使热量从热流体传递到槽内的起酥油中的附加表面积。

在图6所示的又一个优选实施例中，挡板62可以设置小薄板63。 小薄板63通过将挡板62切开形成，并且将挡板62的切开部分向外 弯，以便形成一个孔67，热流体将流过该孔67。因此，小薄板63最 好是在热流体流动的方向上(如箭头B所示)从挡板62的表面向外延 伸。热流体其中一部分通过孔67，如箭头C所示，而其余的热流体围 绕挡板62的周边转向。

正如图7中所看到的，可以设置数块小薄板63。在某些优选实施 例中，小薄板63可以与挡板62呈一角度。特别是，每块小薄板63的 纵向轴D都可与挡板62的纵向轴E呈一角度。在图6中，纵向轴D垂 直于纵向轴E，而在图7中，纵向轴D与纵向轴E呈一锐角。因此， 简单地通过使小薄板63改变角度到一所希望的方向，可以使流过孔67 的热流体朝上、朝下、或者在与其原先流动方向成任何所希望的方向 上流动。

在某些优选实施例中，可以将与平行传热管成一直线定位的各分 开的涡流室结合在一起，以便形成一个更大的涡流室。在图8中示出 这种实施例的例图，在该图中热交换器14包括：一根入口传热管道或 管子9；混合传热管22、24；出口传热管28、30；加压通风室32；和 混合加压通风室34。图8中示意示出热流体流经热交换器的方向，以 便显示热流体通过入口传热管9进入槽，在加压通风室32中搅拌，通 过混合传热管22、24，在加压通风室34中混合，然后通过出口传热 管28、30流出槽。因此，当热流体与其原先方向呈180°进入加压通 风室32、34时，它改变方向。传热管9最好是具有圆形横截面。加压 通风室32、34具有通常是矩形的横截面，并且几乎延伸出热交换器14 的整个宽度。因此，传热管9、22、24、28、30、加压通风室32和混 合加压通风室34等大的露出表面积提供增加的热量从通过热交换器 14传递到槽内的起酥油中。在本发明的一个优选实施例中，气体油炸 锅包括一个槽12，该槽12具有内部尺寸为20″×20″、18″×18″或14 ″×14″，不过任何其它理想的尺寸也可以使用。因此热交换器14相 应地定好尺寸，以便设置在槽12内。在序号为5,417,202和5,706,717 的美国专利中，提供了热交换器的进一步说明，这些专利转让给了美 国心爱鸡禽公司(AFC)，其全部内容包含于此，以供参考。

如在图8所看到的，涡流室设置在加压通风室32和混合加压通风 室34之间，它与混合传热管22和24呈一直线。混合传热管22、24 分别由第一部分42、44和第二部分48、50构成。第一部分42、44 在其第一端处连接到加压通风室32的出口上，并且在其第二端处连接 到涡流室40的入口66上。第二部分48、50在其第一端处连接到涡流 室40的出口68上，并在其第二端处连接到混合加压通风室34的入口 上。

另一个涡流室53设置成与出口传热管28、30呈一直线。出口传 热管28、30分别由第一部分54、56和第二部分58、60构成。第一部 分54、56在其第一端处连接到混合加压通风室34的出口上，并在其 第二端处连接到涡流室53的入口66上。第二部分58、60在其第一端 处连接到涡流室53的出口68上，并在其第二端处连接到槽12的一个 侧壁(未示出)上。

如上所述，挡板62最好是设置在涡流室40、53的内部。挡板62 最好是直接安放在热流体从传热管中流动并流过各涡流室的蒸气流 中。挡板62可用来使热流体的流动混合，进而增加涡流室40、53内 部的湍流，该湍流反过来又增强传热效果。因此，在这个实施例中， 热流体进入涡流室40，碰撞挡板62，被充分搅拌，并流出涡流室40， 同时离开涡流室40按与进入该涡流室方向相同的方向流动。通过将涡 流室40安放在加压通风室32和混合加压通风室34之间，并将涡流室 53安放在混合加压通风室34的下游，则沿着热流体流过传热器22、 24、28、30的液流的部分路线产生附加的湍动。涡流室40，53最好 是设置在沿着各自传热管整个长度的中部，以便使传热效果最佳。

涡流室40、53的横截面积最好是大于与其连接的传热管的横截面 积。当加热的流体从传热管流入涡流室40、53中时，该加热流体装入 其内的空间变得更大，使加热流体膨胀，产生了附加的湍动，降低了 加热流体的速度，并增强了传热效果。因此，由挡板62和涡流室40， 53与连接它们的传热管相比增加的横截面积二者提供了附加的湍动和 增强的传热效果。

现在转向图9，图9示出本发明的又一个实施例，图9具有一个 附加的涡流室65。在图9的实施例中，热交换器14包括：数个入口 传热管16、18、20；混合传热管22、24、26；出口传热管28、30； 混合加压通风室32、34；及涡流室40、53和65。涡流室65位于槽 12的侧壁和混合加压通风室32之间，与传热管16、18、20呈一直线。 入口传热管16，18，20分别由第一部分13、15、17和第二部分21、 23、25构成。同样，涡流室40与混合传热管22、24、26呈一直线， 并分别位于其第一部分42、44、46及其第二部分48、50、52之间。 涡流室53具有与上述图2相同的形状。最好是在每个涡流室40、53 和65中都设置挡板62。

按照前述本发明的公开内容和优选实施例的说明，该技术的技术 人员将很容易理解，不脱离本发明的实际范围和精神。可以进行各种 修改和改进。所有这些修改和改进都将由下面的权利要求所覆盖。