專利名稱：將熱交換管固定在加熱容器隔壁上的接頭的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般涉及將熱交換管連接在加熱容器、諸如又深又大的油炸烹調(diào)容器的隔壁上的裝置。具體地說，本發(fā)明涉及將熱交換管連接在油炸容器隔壁上的接頭，以便不妨礙擱物架和其它食物盛放裝置放人油炸鍋。此外，本發(fā)明特別涉及包括這種接頭烹調(diào)裝置和用來制造這種接頭的接頭殼體。
開放式的和壓力燃燒的油炸鍋的商業(yè)使用者已逐漸注意到與操作和維護他們的設備有關的費用。不幸的是，現(xiàn)有的裝置在熱效率和維護保養(yǎng)方面具有顯著的缺點。具體地說，將油炸鍋加熱容器焊接在熱交換裝置上的傳統(tǒng)技術(shù)將使維修費用非常昂貴。特別是，為了修理或更換油炸鍋的一部分零件可能需要更換油炸鍋加熱容器和熱交換裝置，從而使現(xiàn)有的裝置需要昂貴的維修費用。
油炸鍋加熱容器已經(jīng)常使用包含供加熱的燃燒物用的內(nèi)導管的熱交換裝置。美國專利第4,751,915號公布了這種內(nèi)部加熱系統(tǒng)的一個例子。一通過容器下部的導管攜帶著加熱的燃燒物從容器的前壁到后壁。這種筆直的熱交換管可在低壓系統(tǒng)、即燃燒器壓力在約0.25”水柱至約0.50”水柱范圍內(nèi)工作。
不幸的是，這種系統(tǒng)不能實現(xiàn)均勻的溫度控制。在容器下部區(qū)域的烹調(diào)介質(zhì)、諸如烹調(diào)油具有較高的溫度，因為它們靠近筆直的熱交換管。某些內(nèi)部加熱系統(tǒng)還可能只有單方向的燃燒物流動。由于燃燒物在將熱量傳遞給烹調(diào)介質(zhì)后會冷卻，這種筆直的熱交換管會將更多的熱量傳遞給容器的前部而不是后部。這些因素可能結(jié)合在一起而產(chǎn)生不穩(wěn)定的和不均勻的溫度分布。高的和不均勻的溫度還可能在容器壁和其中的焊縫上產(chǎn)生過度的熱應力。由此發(fā)生的容器壁的結(jié)構(gòu)疲勞可能增加必需的容器更換頻率。
如美國專利第5,402,713號所述的(其內(nèi)容在這里被參考引用)，一種又深又大的油炸容器可包括一內(nèi)部系統(tǒng)，以便讓成U形結(jié)構(gòu)的熱交換管安裝在容器的側(cè)面和后面。參看

圖1，熱交換管2可置于容器1的內(nèi)部，而他們的端部通過在容器隔壁外側(cè)的緊固件和在容器隔壁內(nèi)側(cè)的密封件固定在容器前隔壁上。參看圖2和3，隔壁配件3可焊接在兩熱交換管2的端部上，而熱交換管2通過緊固件17固定在容器內(nèi)部。
各熱交換管可使用一種或幾種預混合的燃燒組分，它們點燃后直接從熱交換管的一端進入熱交換管。各熱交換管的兩端也可均有燃燒器。由燃燒器產(chǎn)生的燃燒氣體經(jīng)過熱交換管后排入燃燒通道。可適當?shù)匦纬珊筒贾霉茏?，以便在容器1里提供適當?shù)目臻g供盛放食物的擱物架4插入U形管結(jié)構(gòu)的中間。燃燒通道引導氣體退出熱交換管，而熱交換管環(huán)繞著容器并與容器外壁的至少一部分接觸，然后氣體進入在容器后面的排氣煙道。
因此，需要一種將熱交換管固定在一加熱容器隔壁上的接頭，這種接頭在經(jīng)受油炸鍋加熱容器里的和熱交換管里的迅速變化的熱傳導方面具有足夠強度。本發(fā)明的一個特征是，它能比焊接連接更好地經(jīng)受與油炸鍋使用有關的熱膨脹和收縮。本發(fā)明的另一個特征是，它能比焊接或固定連接更好地經(jīng)受與油炸鍋使用有關的振動和壓力變化。本發(fā)明的優(yōu)點是，該接頭能在容器隔壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)形成兩個密封。
還需要一種接頭，它能在熱交換管和容器隔壁之間形成不透水的密封，但它允許分離和卸下熱交換管，以便修理或更換。本發(fā)明的一個特征是，通過擰緊一密封螺母可在接頭和容器隔壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間形成氣密封。雖然該密封螺母可擰松以卸下熱交換管，但一鎖定螺母可確保牢固的密封并防止熱交換管接頭不慎松弛。
在本發(fā)明的一個實施例里，利用一接頭將一熱交換管連接在一加熱容器隔壁上。該接頭包括一接頭殼體，一密封螺母和一鎖定螺母，以及第一和第二O型圈。該接頭殼體可包括具有外表面的第一導管，在外表面上形成有螺紋部分、外圍隔壁支持面、以及第一O型圈接納凹槽，而第一O型圈接納凹槽位于螺紋部分和外圍隔壁支持面之間。該接頭殼體還可包括具有第二O型圈接納凹槽的隔壁密封環(huán)；以及橫截面與熱交換管的橫截面對應的第二導管。密封螺母與第一導管的螺紋外表面嚙合，而鎖定螺母接觸和鎖定密封螺母，并使密封螺母緊靠隔壁的外表面。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內(nèi)表面，而密封螺母使第一O型圈密封靠接隔壁的外表面。密封環(huán)具有第一孔和第二孔，且第一孔和第一導管共有第一縱軸線，第一孔與外圍隔壁支持面附近的第一導管的第一端鄰接。第二孔與第二導管的第一端鄰接。
在本發(fā)明的另一實施例里，接頭可包括一接頭殼體，一密封螺母和一鎖定螺母，以及第一和第二O型圈。接頭殼體包括一導管和一凸緣，所述導管包括具有第一半徑和第一縱軸線的第一導管部分及具有第二半徑和第二縱軸線的第二導管部分，而所述凸緣自第一導管部分外周延伸。第一導管部分具有第一半徑和外表面，在該外表面上形成有螺紋部分，外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽。第一O型圈接納凹槽位于螺紋部分和外圍隔壁支持面之間。第二導管部分具有第二半徑，且第二導管部分的橫截面與熱交換管的橫截面對應。所述凸緣包括第二O型圈接納凹槽。密封螺母旋接在第一導管部分的外螺紋上，而鎖定螺母也旋接在第一導管部分的外螺紋上。這樣，密封螺母緊貼著隔壁的外表面被鎖定。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內(nèi)表面，而密封螺母使第一O型圈密封靠接隔壁的外表面。
在本發(fā)明的又一個實施例里，介紹了一種用來連接熱交換管和加熱容器隔壁的接頭殼體。該接頭殼體包括第一導管，隔壁密封環(huán)，以及第二導管。第一導管具有一外表面，外表面上形成有一螺紋部分，一外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽。第一O型圈接納凹槽位于螺紋部分和外圍隔壁支持面之間。隔壁密封環(huán)具有第二O型圈接納凹槽。密封環(huán)具有第一孔和第二孔，第一孔和第一導管共有第一縱軸線，且第一孔與外圍隔壁支持面附近的第一導管的第一端鄰接。第二導管具有與熱交換管橫截面對應的橫截面。第二孔與第二導管的第一端鄰接。
在本發(fā)明的還有一個實施例里，一加熱裝置包括一加熱容器，至少一個接頭，以及至少一熱交換管。加熱容器具有至少一加熱容器隔壁和形成于至少一加熱容器隔壁上的至少一個孔。至少一熱交換管具有至少一開口端。至少一接頭固定在至少一個孔里。至少一接頭包括一接頭殼體，一密封螺母和一鎖定螺母，以及第一和第二O型圈。接頭殼體包括具有外表面的第一導管，在外表面上形成有螺紋部分，外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽。第一O型圈接納凹槽位于螺紋部分和外圍隔壁支持面之間。一隔壁密封環(huán)具有第二O型圈接納凹槽。第二導管具有與至少一熱交換管的至少一開口端橫截面對應的橫截面。密封螺母與第一導管上的外螺紋嚙合，而鎖定螺母與密封螺母接觸并使其緊貼著隔壁外表面被鎖定。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內(nèi)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。密封環(huán)具有第一孔和第二孔，第一孔和第一導管共有第一縱軸線，且第一孔與外圍隔壁支持面附近的第一導管的第一端鄰接。第二孔與第二導管的第一端鄰接。熱交換管的至少一開口端固定在第二導管上。
根據(jù)下面較佳實施例的詳細描述和附圖，本技術(shù)領域的技術(shù)人員將會清楚地了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點。
為了更加充分地了解本發(fā)明、由此而來的令人滿意的需求、以及它們的特征和優(yōu)點，現(xiàn)在結(jié)合附圖參看下面的說明，其中，圖1是已知的加熱容器結(jié)構(gòu)的總的示意圖；圖2是圖1中的隔壁配件3的剖視圖；圖3是圖1中的隔壁配件3的前視圖；圖4是按照本發(fā)明的、將熱交換管固定在一容器隔壁上的接頭的剖視圖；圖5是一接頭殼體的前視立體圖；圖6是圖5中的接頭殼體后視立體圖；圖7是一密封螺母的前視立體圖；圖8是圖7中的密封螺母的后視立體圖；以及圖9是一鎖定螺母的后視立體圖。
通過參看圖4-9來較好地了解本發(fā)明的較佳實施例和它們的優(yōu)點，其中，所有附圖中相同的標號表示相同的零部件。
參看圖4，它顯示了按照本發(fā)明的一接頭10的剖視圖，接頭10將熱交換管2固定在一容器隔壁1’上。接頭10包括一接頭殼體20。接頭殼體20包括第一導管40，隔壁密封環(huán)44和第二導管46。在第一導管40的外表面上有螺紋部分41和外圍隔壁支持面43。當接頭殼體20插入容器隔壁1’上的一個孔里時，支持面43緊靠該孔的圓周邊。第一O型圈凹槽42位于在第一導管40外表面上的螺紋部分41和支持面43之間。
隔壁密封環(huán)44環(huán)繞著第一導管40。第二O型圈凹槽45形成于密封環(huán)44面向第一導管40的表面上。密封環(huán)44還包括兩個孔。第一孔44’鄰接第一導管40的第一端，且第一孔44’和第一導管40共有一條縱軸線L1。同樣的，第二孔44”鄰接第二導管46的第一端，且第二孔44”和第二導管46共有一條縱軸線L2。縱軸線L1徑向偏離縱軸線L2和圖1中的縱軸線L3。這種偏離使加熱容器1的中心具有較大的空間，以便放置盛放食物或類似東西的鐵絲筐或承載盤(例如圖1中的擱物架4)。此外，第二孔44”的半徑R2對應于第二導管46的半徑。半徑R2可小于第一孔44’和第一導管40的半徑R1。這個差距可取決于固定在第二導管46上的熱交換管2的形狀。此外，為了進一步增加加熱容器1中心的空間，熱交換管2可是橢圓形的，以增加管子2與加熱容器1中心之間的距離。
參看圖5，它顯示了接頭殼體20的前視立體圖。在該圖中，可看到第一導管40具有圓筒形的外表面和基本上是圓筒形的內(nèi)部。圖6顯示了圖5中的接頭殼本20的后視立體圖。在該圖中，可看到第二導管46具有橢圓形的橫截面。從上面的討論可知道，安裝在第二導管46上的橢圓形熱交換管2可增加加熱容器1中心的空間。此外，由于第一導管40和第二導管46在形狀上的差異和在它們的縱軸線L1和L2之間的偏離，在接頭殼體20內(nèi)形成一定位凸緣60。這樣，熱交換管2可通過鄰接定位凸緣60而固定在第二導管46里。
當將接頭殼體20插入容器隔壁1’上的孔里時，將第二O型圈145置于第二O形圈凹槽45里。然后，第二O型圈145夾在隔壁密封環(huán)44和容器隔壁1’之間。同樣的，第一O型圈142置于在第一導管40上的第一O型圈凹槽42里。O型圈可用金屬或非金屬材料制造。然而，第一O型圈142和第二O型圈145較佳的是用金屬制造，以便較好地經(jīng)受作用在O型圈上的溫度和熱應力。實際上，這些O型圈較佳的是用無涂層的321不銹鋼或鍍銀的(即有涂層的)321不銹鋼制造。鍍銀會給不銹鋼O型圈提供額外的彈性。這種不銹鋼O型圈可從美國亞拉巴馬州的Helicoflex公司買到。
第一O型圈142通過密封螺母47夾在導管40和容器隔壁1’之間。參看圖7，它顯示了密封螺母47的前視立體圖。密封螺母47具有與第一導管40上的螺紋部分41對應的內(nèi)螺紋表面141。密封螺母47上還設有許多轉(zhuǎn)動點147，密封螺母47可通過它們旋轉(zhuǎn)固定在第一導管40上并緊靠著容器隔壁1’。參看圖8，這是圖7中的密封螺母47的后視立體圖。從該后視立體圖上可看到，密封螺母47具有第一O型圈凹槽罩蓋148。第一O型圈凹槽罩蓋148有助于第一O型圈142和容器隔壁1’之間的密封，并可安裝一密封墊圈48，以便進一步改進該密封。
一旦密封螺母旋接在第一導管40上，將鎖定螺母49旋接在第一導管40上并位于密封螺母47的后面，以便使密封螺母47緊貼著容器隔壁1’固定。參看圖9，它是鎖定螺母49的后視立體圖?？梢钥吹芥i定螺母49具有與第一導管40上的螺紋部分41對應的內(nèi)螺紋表面241。與密封螺母47相同，鎖定螺母49也設有許多轉(zhuǎn)動點149，通過它們可將鎖定螺母49固定旋接在第一導管40上并緊貼著密封螺母47。密封螺母47上的轉(zhuǎn)動點147和鎖定螺母49上的轉(zhuǎn)動點149被設計成可供具有許多齒的扳手固定，而扳手上的叉齒可與這些轉(zhuǎn)動點配合。
再參看圖4，可看到燃燒器安裝架50固定在接頭10的外部。雖然是可拆卸的，但接頭10被牢牢地固定在加熱容器1上，以支承燃燒器接頭(未畫出)。
雖然結(jié)合較佳的實施例描述了本發(fā)明，但本技術(shù)領域的技術(shù)人員將明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下上述較佳實施例還可以有許多變化和改進。對于本技術(shù)領域的技術(shù)人員來說，在考慮了這里公開的本發(fā)明的說明書或?qū)嶋H情況后，其它的實施例將是顯而易見的。本說明書僅是示范用的，而本發(fā)明的真實范圍和精神由附后的權(quán)利要求書表示。
權(quán)利要求
1．一種將一熱交換管連接在一加熱容器隔壁上的接頭，該接頭包括一接頭殼體，而該接頭殼體包括具有外表面的第一導管，在外表面上形成有一螺紋部分、一外圍隔壁支持面、以及一第一O型圈接納凹槽，所述第一O型圈接納凹槽位于所述螺紋部分和所述外圍隔壁支持面之間；具有第二O型圈接納凹槽的隔壁密封環(huán)；以及具有與熱交換管的橫截面對立的橫截面的第二導管；一密封螺母，它與所述第一導管的外螺紋嚙合；一鎖定螺母，它與與所述密封螺母接觸，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內(nèi)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，所述密封環(huán)具有第一孔和第二孔，且所述第一孔和所述第一導管共有第一縱軸線，所述第一孔與所述外圍隔壁支持面附近的所述第一導管的第一端鄰接；以及所述第二孔與所述第二導管的第一端鄰接。
2．如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，所述第二導管具有第二縱軸線，所述第二縱軸線徑向偏離所述第一縱軸線。
3．如權(quán)利要求2所述的接頭，其特征在于，所述密封環(huán)形成有橫向經(jīng)過所述第二孔一部分的熱交換管定立凸緣，使安裝在所述第二導管里的熱交換管緊貼所述定位凸緣。
4．如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，所述密封螺母使一密封墊圈密封靠接在所述第一O型圈上。
5．如權(quán)利要求1所述的接頭，其持征在于，所述第一和第二O型圈是用金屬制造的。
6．如權(quán)利要求5所述的接頭，其特征在于，所述金屬是不銹鋼。
7．如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，所述第二導管具有橢圓形橫截面。
8．一種將熱交換管連接在一加熱容器隔壁上的接頭，該接頭包括一接頭殼體，它包括一導管和一凸緣，所述導管包括具有第一半徑和第一縱軸線的第一導管部分及具有第二半徑和第二縱軸線的第二導管部分，而所述凸緣自所述第一導管部分外周延伸；其中，所述第一導管部分具有第一半徑和一外表面，在該外表面上形成有螺紋部分，外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽，所述第一O型圈接納凹槽位于所述螺紋部分和所述外圍隔壁支持面之間；所述第二導管部分具有第二半徑，且所述第二導管部分的橫截面與所述熱交換管的橫截面對應；以及所述凸緣包括第二O型圈接納凹槽；一旋接在所述第一導管部分的所述外螺紋上的密封螺母；一旋接在所述第一導管部分的所述外螺紋上的鎖定螺母，由此使所述密封螺母緊貼著所述隔壁的所述外表面被鎖定；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內(nèi)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。
9．一種將熱交換管連接在加熱容器隔壁上的接頭殼體，該接頭殼體包括一第一導管，它具有一外表面，外表面上形成有一螺紋部分，一外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽，且所述第一O型圈接納凹槽位于所述螺紋部分和所述外圍隔壁支持面之間；一隔壁密封環(huán)，它具有第二O型圈接納凹槽；一第二導管，它具有與所述熱交換管橫截面對應的橫截面；其中，所述密封環(huán)具有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第一導管共有第一縱軸線，且所述第一孔與所述外圍隔壁支持面附近的所述第一導管的第一端鄰接；以及，所述第二孔與所述第二導管的第一端鄰接。
10．如權(quán)利要求9所述的接頭殼體，其特征在于，所述第二導管具有第二縱軸線，所述第二縱軸線徑向偏離所述第一縱軸線。
11．如權(quán)利要求9所述的接頭，其特征在于，所述第二導管具有橢圓形橫截面。
12．如權(quán)利要求9所述的接頭，其特征在于，所述密封環(huán)形成有橫向經(jīng)過所述第二孔一部分的熱交換管定位凸緣，使安裝在所述第二導管里的熱交換管緊貼所述定位凸緣。
13．一種加熱裝置，包括一加熱容器，它具有至少一加熱容器隔壁和形成于所述至少一加熱容器隔壁上的至少一個孔；至少一熱交換管，它具有至少一開口端；以及至少一接頭，它固定在所述至少一個孔里，而所述至少一接頭包括一接頭殼體，它包括具有一外表面的第一導管，在外表面上形成有螺紋部分，外圍隔壁支持面，以及第一O型圈接納凹槽，且所述第一O型圈接納凹槽位于所述螺紋部分和所述外圍隔壁支持面之間；一具有第二O型圈接納凹槽的隔壁密封環(huán)；以及第二導管，它具有與所述至少一熱交換管的至少一開口端橫截面對應的橫截面；一與所述第一導管上的所述外螺紋嚙合的密封螺母；一與所述密封螺母接觸并使其緊貼著所述隔壁外表面被鎖定的鎖定螺母；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內(nèi)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，所述密封環(huán)具有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第一導管共有第一縱軸線，且所述所述第一孔與外圍隔壁支持面附近的所述第一導管的第一端鄰接；所述第二孔與所述第二導管的第一端鄰接；以及所述熱交換管的至少一開口端固定在所述第二導管上。
14．如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述第二導管具有第二縱軸線，所述第二縱軸線徑向偏離所述第一縱軸線。
15．如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述加熱容器具有容器縱軸線，所述第二縱軸線徑向偏離所述容器縱軸線。
全文摘要
一種將一熱交換管連接在一加熱容器隔壁上的接頭,該接頭包括一接頭殼體,一密封和鎖定螺母,以及第一和第二O型圈。該接頭殼體包括具有外表面的第一導管,在該外表面上形成有螺紋部分、外圍隔壁支持面、以及位于螺紋部分和外圍隔壁支持面之間的第一O型圈接納凹槽。一隔壁密封環(huán)包括具有第二O型圈接納凹槽。第二導管具有與熱交換管的橫截面對應的橫截面。密封環(huán)具有第一孔和第二孔,且第一孔和第一導管共有第一縱軸線。
文檔編號F28F9/10GK1230649SQ9910460
公開日1999年10月6日 申請日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月25日
發(fā)明者詹姆斯·D·金 申請人:漢尼潘尼公司