[發(fā)明專利]用于烤箱的熱交換器

有效

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• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103851933B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: J·K·拉加萬;簡·巴爾特利克
• 申請（專利權）人: 阿爾托-沙姆有限公司
• 主分類號: F28D1/047
• 分類號: F28D1/047;F28F1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 田軍鋒,魏金霞

背景技術

本發(fā)明涉及商用烤箱、并且尤其涉及用于氣體操作的組合蒸汽烤箱的熱交換器。

氣體操作的商用烤箱——例如組合烤箱和其他氣體烤箱——通過在燃燒器管中傳送并燃燒氣體來產生熱量。這產生熱的煙氣，該熱的煙氣被引導以流動通過熱交換器管、最終流出烤箱、并且該熱的煙氣通過通風系統(tǒng)被排出。當熱的煙氣流過熱交換器管時，熱量從熱的煙氣傳遞到熱交換器管的材料。風扇吹動空氣通過熱交換器管、加熱該空氣，并將加熱的空氣傳送到烤箱的烹飪空間中以烹飪食物。

典型的熱交換器管由長度較長的圓管制成，該圓管被彎曲成環(huán)形構型，該環(huán)形構型被同心地提供在徑流式風扇的外側。使用圓管為煙氣提供低的流動阻力并且允許熱交換器使用簡單的制造技術和設備制造，該設備例如為通?？梢詫蝹€圓形管件形成整個環(huán)形構型的滾轉機和折彎機。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種烤箱，該烤箱包括具有扁平管段的熱交換器，該扁平管段被設計為改進熱交換器的熱傳遞效率。熱交換器的扁平管段通過減少煙氣與烤箱內部之間通過管壁的平均路徑長度而在熱的煙氣與熱交換器的材料之間熱交換期間提供低熱阻。這即使在管的表面積沒有改變的情況下也是一樣的。低熱阻允許扁平管段更有效率地將熱量從煙氣傳遞到風扇驅動的、將會被傳送到烹飪空間用于烹飪食物的空氣。

特別地，本發(fā)明然后提供一種具有烤箱殼體和風扇的烤箱，該烤箱殼體限定烹飪空間，該風扇與烹飪空間連通，用于引導熱空氣通過烹飪空間。熱交換器提供圍繞風扇延伸的至少一根管，用于加熱由風扇引導通過烹飪空間的熱空氣。熱交換器管包括第一管段和第二管段。該第一管段具有第一通道，該第一通道沿軸線縱向地延伸通過第一管段并且具有橫向地橫穿并通過第一通道的中間部限定的寬度，該第二管段連接到第一管段并且具有與第一通道連通的第二通道，該第二通道沿著該軸線縱向地延伸通過第二管段并且具有橫向地橫穿并通過第二通道的中間部限定的寬度。第二管段的寬度小于第一管段的最小寬度，并且第一管段和第二管段具有沿著軸線大致相同的每單位距離的表面積。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方式的特征是通過使管道扁平而在熱交換器的各段中提供熱傳遞的增加。

根據本發(fā)明的另一方面，第二管段可以限定扁平部，該扁平部可以提供短軸和長于短軸的長軸，該短軸在第一方向上橫穿第二通道的中間部延伸，該長軸在與第一方向不同的第二方向上橫穿第二通道的中間部延伸。第二通道的寬度可以由短軸限定并且第二通道的高度可以由長軸限定，由此限定在扁平部內的第二通道可以窄于它的高度。第二通道的長軸的長度至少是第二通道的短軸的長度的大約兩倍，由此第二通道可以窄至其高度的大約二分之一。這可以在通道中的煙氣與熱量能夠從煙氣傳遞到的管段的窄壁之間提供相對較小的橫向間隔。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方式的特征是實現(xiàn)在增加熱交換效率與限制煙氣流過熱交換器之間折中。

根據本發(fā)明的另一方面，第一管段的第一通道限定環(huán)形或圓形的截面周邊形狀，并且第二管段的第二通道限定非圓形的截面周邊形狀。該非圓形的截面周邊形狀可以是扁平圓形形狀或大體卵形形狀，例如，橢圓形形狀。第一管段和第二管段中的每一者可以由圓形管件制成。第二管段的至少部分可以從相應的圓形管件起變扁平，使得第二管段可以限定沿大體共同方向延伸的一對側壁以及與相應側壁端部彼此互連的一對彎曲端壁。第二管段的寬度、并且因此延伸通過第二管段的通道可以限定在第二管段的側壁之間，并且第一管段的通道和第二管段的通道可以具有共同的截面面積。當允許熱交換器的不同段具有不同的截面形狀同時由單一類型的管材制成時，這可以提供相對較窄且提供較低熱阻和較高導熱性的管段。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方式的特征是提供具有不同段且可以由單一類型或相對較少類型的材料制成的熱交換器，該不同段具有不同截面周邊形狀以降低熱阻并提高導熱性。

根據本發(fā)明的另一方面，熱交換器可以包括直線區(qū)段和彎曲區(qū)段，并且第二管段可以布置在熱交換器的一個直線區(qū)段中。第二管段限定扁平部以及將第一管段連接到第二管段扁平部的過渡部。該過渡部可以在第一方向上從第一管段向第二管段的扁平部向內漸縮，并且可以在第二方向上從第一管段向第二管段的扁平部向外擴大。這可以允許扁平管段通過使直的圓形管件變扁平來形成而無需使管段的端部變扁平，然后將其他扁平的圓形管件的非扁平端焊接或以其他方式連接到圓管的圓形外圍壁以構造成整體熱交換器。

因此，本發(fā)明的至少一個實施方式的特征是提供一種具有模塊化區(qū)段的熱交換器，該模塊化區(qū)段能夠裝配成包括具有扁平部的直線區(qū)段的整體構型。