CN108209587A - 一种节能热罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种节能热罐，包括外圆筒、顶板、底板、电热管和螺旋管；外圆筒的顶端与顶板密封连接，底端与底板密封连接，还包括设置在外圆筒腔体内的内圆筒，内圆筒中心轴线所在直线向外辐射至任一圆筒的内侧壁所包括的空域为内腔，外圆筒与相邻的圆筒的外侧壁所包括的空域为外腔；内圆筒的上端与顶板下表面之间设有水流通道，下端与底板密封连接；电热管固定在顶板或底板上，其发热部分伸入内腔；螺旋管设置在外腔中或者缠绕在与外圆筒相邻的圆筒的外侧壁上；螺旋管的上开口和下开口均穿出外腔；底板上设有连通内腔的进水口，外圆筒或底板上设有连通外腔的出水口。与现有技术比较，本方案具有显著的节能效果，制造成本低。

Description

一种节能热罐

技术领域

本发明涉及饮水设备领域，具体涉及一种用于饮水机的节能热罐。

背景技术

某些商用饮水机，特别是中小学校中供师生饮水的饮水机，需要向师生提 供开水，又由于学生的课间休息时间短暂，这就需要饮水机同时提供即时可饮 用的凉开水。这种能够同时向多人提供饮用水(例如提供开水和凉开水或只提 供凉开水等)的饮水设备，业内也称为饮水平台。目前大多数饮水平台加热系 统及管路设计如图1所示，其中的加热系统分别设置热罐23和换热器24，热罐 23上设有电热管14，用于加热饮用水，换热器24内部无发热元件。换热器24 能够从流出热罐23的热水中回收热量并将其用于预热从水源入口21经进水阀 22流入热罐23的常温饮用水；流入热罐23的水要先从换热器24内部穿过使其 吸收高温水的热量升温后再流入热罐23，流出热罐23的高温水要先穿过换热器 24内部使其放出热量降温后成为凉开水再流向凉开水出水阀19供饮用，取用高 温水可从热罐顶部的热水阀18放出。虽然该系统能够实现同时提供开水和凉开 水的基本功能，但是该系统也存在缺陷：其一，热罐、换热器和连接管路均暴 露在外导致散热面积大能源利用率低；其二，热罐、换热器分开设置以及连接 彼此的管路决定了制造安装成本较高，与此同时也决定了该系统需要一定的空 间才能设置安装，较大(指长、宽、高三个维度)的空间要求限制了该系统的 使用范围，较大的空间也意味着该设备的外壳较大，这又导致该机器的外壳制造成本较高。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术缺陷，提供一种节能热罐，既能够提高能 源利用率，又能降低制造安装成本。

本发明提供一种节能热罐，其包括外圆筒、顶板、底板、电热管和螺旋管； 所述外圆筒的顶端与所述顶板密封连接，底端与所述底板密封连接，其特征在 于，其还包括设置在所述外圆筒腔体内的内圆筒，所述内圆筒中心轴线所在直 线向外辐射至任一圆筒的内侧壁所包括的空域为内腔，所述外圆筒与相邻的圆 筒的外侧壁所包括的空域为外腔；所述内圆筒的上端与所述顶板下表面之间设 有水流通道，下端与所述底板密封连接；所述电热管固定在所述顶板或所述底 板上，其发热部分伸入所述内腔；所述螺旋管设置在外腔中或者缠绕在与外圆 筒相邻的圆筒的外侧壁上；所述螺旋管的上开口和下开口均穿出所述外腔；所 述底板上设有连通所述内腔的进水口，所述外圆筒或底板上设有连通所述外腔 的出水口。

优选的，其还包括设置在所述外圆筒腔体内的中圆筒，所述内圆筒设置在 所述中圆筒的腔体内；所述中圆筒的上端与所述顶板下表面之间设有水流通道， 所述中圆筒下端与所述底板固定连接。

优选的，所述中圆筒的下端或下部设有缺口或水流通道。

优选的，所述底板的中部上凸，所述电热管固定在所述底板的上凸的中部。

优选的，所述螺旋管的上开口从所述外腔的中下部穿出。

优选的，所述螺旋管的上开口从所述外腔的中下部穿出；所述内圆筒上端 距所述顶板的距离显著大于所述中圆筒上端距所述顶板的距离。

优选的，其还包括连通管，所述连通管的一端与所述螺旋管的上开口连通， 另一端与所述进水口连通。

优选的，其还包括进水管和旁通管，所述螺旋管的下开口通过所述进水管 连通水源入口，所述进水管上设有进水阀；所述旁通管一端连通所述水源入口， 另一端连通所述连通管，所述旁通管上设有旁通阀。

优选的，在所述底板上的进水口处设有能防止水流直接上冲的挡板。

优选的，其还包括过热保护器和温度探头，所述顶板上设有热水口，所述 外圆筒外侧和顶板外侧设置保温层。

优选的，所述顶板具有上凸的形状和/或底板具有下凸的形状。

所述螺旋管是采用内外壁光滑的直管在专用设备上(例如弯管机)螺旋弯 曲而成，生产效率很高，也就是制造时工时成本较低；另外，因内壁光滑，水 流阻力就很小，故运行时对水源压力的要求较低，即适应能力好；第三水流在 螺旋管内流动时，自然会不断地改变流动方向，即水流是以不断翻转的方式向 前流动的，管截面中心的水和管壁附近的水不断地交换位置，即产生快速的对 流，这是一种强制对流，而强制对流换热是换热效率最高的方式，故能够极大 地提高换热效率。这就是说，相对于直管换热器(水在直管内流动时不会改变 流动方向，是以层流方式流动的，管中心的水和管壁附近的水是不交换位置的,管内的水相互传播热量是通过传导和自然对流的方式进行的，因水是不良导体 和自然对流的流速较慢，故换热效率较低)，螺旋管换热器的换热效率明显较高， 在相同换热容量前提下，螺旋管换热器的换热面积可以小一些，也就是螺旋管 换热器可以节省材料，降低成本。

与现有技术相比，本发明提供的一种节能热罐有如下优点：

1.本发明的技术方案采用螺旋管和套筒的巧妙设计，实现热罐和换热器有 机地整合在一起，极大减小散热面积节约能源；通过螺旋管内常温水与流入外 腔中的高温水换热作用，获得凉开水的同时提高常温水进入内腔的温度，提高 能量利用效率；降低了热罐外表面的温度，减小了热罐外表面热量向环境的散 失；热罐外表温度降低后，能降低热罐附近的环境温度，故能延长位于热罐附 近的电气元件的使用寿命。

2.本发明的热罐和换热器有机地整合在一起，降低制造安装成本；尺寸紧 凑，占用空间小，降低了对安装使用空间的要求，还能减小设备的外壳尺寸， 降低外壳制造成本。

3.本发明的节能热罐配合适当的外接管路，能够实现用高温热水对热罐的 凉开水出水管路进行彻底的高温消毒，确保凉开水出水微生物指标合格，并且 采用高温热水进行消毒没有任何副作用，既能确保消毒彻底，又令人安全放心。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍。

图1为目前饮水平台加热系统及管路设计的结构示意图；

图2为实施例一提供的节能热罐的结构示意图；

图3为实施例二提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图4为图3中局部放大图；

图5为实施例三提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图6为实施例四提供的节能热罐的结构示意图；

图7为实施例五提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图8为实施例六提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图9为实施例七提供的节能热罐的结构示意图；

图10为实施例八提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图11为实施例九提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图12为实施例十提供的节能热罐的结构示意图；

图13为实施例十一提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图14为实施例十二提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图15为实施例十三提供的节能热罐的结构示意图；

图16为实施例十四提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图17为实施例十五提供的节能热罐及连接管路的结构示意图；

图18为实施例十六提供的节能热罐的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图2所示，为本实施例提供的一种节能热罐的结构示意图。该节能热罐 包括内圆筒1、外圆筒3、螺旋管4、上开口5、顶板8、下开口11、电热管14、 进水口15、出水口16和底板17。

外圆筒3顶端与顶板8密封连接，外圆筒3底端与底板17密封连接；内圆 筒1设置在外圆筒3的腔体内，内圆筒1中心轴线所在直线向外辐射至任一圆 筒的内侧壁所包括的空域为内腔，外圆筒3与相邻的圆筒的外侧壁所包括的空 域为外腔，本实施例中内圆筒1内空间为内腔，内圆筒1和外圆筒3围成环形 腔体为外腔；内圆筒1的上端与顶板8下表面之间设有水流通道，内圆筒1的 下端与底板17密封连接。

电热管14固定在底板17或顶板8上(图中未示出)，其发热部分伸入内腔， 优选的电热管14固定在底板17或顶板8的中部；螺旋管4设置在外腔中或者 缠绕在外圆筒3相邻的圆筒的外侧壁上,本实施例中缠绕在内圆筒1的外侧壁 上，螺旋管4的上开口5和下开口11均穿出外腔，优选的，螺旋管4的上开口 5从外腔的顶部或中部穿出，下开口11从外腔的底部或下部穿出；优选的，螺 旋管4内壁是光滑的，呈流线形，水流阻力很小，稍微提高水源压力就能显著 提高流量；底板17设有连通内腔的进水口15，外圆筒3或底板17上设有连通 外腔的出水口16。本实施例采用螺旋管和套筒的巧妙设计，实现热罐和换热器 有机地整合在一起，极大减小散热面积，节约能源，降低制造安装成本，尺寸 紧凑，占用空间小，降低了对安装使用空间的要求。

实施例二

如图3所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例一的不同之处在于，还包括进水管27、进水阀22、连通管25、凉 开水出水阀19、凉开水出水管、热水口7、热水管28和热水阀18。

顶板8上设有连通内腔顶部的热水口7；热水管28连接热水口7，热水管 28上设置热水阀18；水源入口21通过进水管27连接下开口11，进水阀22安 装在进水管27上；连通管25一端与上开口5连接，另一端与进水口15连接； 凉开水出水管与出水口16连接，凉开水出水阀19安装在凉开水出水管上。

运行时，进水以常温态由水源入口21经进水管27从下开口11流入，经螺 旋管4流到上开口5，再经连通管25和进水口15从热罐的底部流入内腔，内腔 中的电热管14能够对流入的水加热。

用户取用凉开水时，内腔中的高温水从位于内圆筒1顶端和顶板8下表面 之间的水流通道流向外腔，然后从外腔上部向下流动，流向底部的出水口16。 高温水在外腔从螺旋管4外部向下流动时，螺旋管4内的常温态进水在螺旋管4 内以螺旋方式由下向上流动，这样，高温热水在向下的流动过程中其热量逐渐 被螺旋管4内的常温水吸收，于是其温度逐渐下降，在流到出水口16时成为凉 开水；与此同时，常温水在螺旋向上的流动过程中其温度逐渐上升，预热过的 进水从上开口5经连通管25再从热罐底部流入内腔。上述过程中，高温水在变 为凉开水的过程中其所含热量绝大部分被回收用于预热进水，电热管14只需将 饮用水从预热后的温度加热到设定温度，即减少了温度的上升幅度，这一过程 不但有效提高了能量的利用效率，而且能够提升电热管的加热效率，即单位时 间内能够加热更多的热水至设定温度，具有显著的节能效果，在加热功率不增 加时单位时间内能够提供更多的凉开水。

用户取用高温热水时，内腔中的水经电热管14加热后，从热罐顶部的热水 口7经热水管28流出。在此过程中，外腔中螺旋管4外的水，一方面会被内腔 内的高温水逐渐加温，使温度越来越高；另一方面，螺旋管4内的常温水会吸 收螺旋管4外的水的热量，限制其温度上升幅度。这样，外圆筒3的温度就会 维持在较低温度状态，即外圆筒3与环境之间的温差会比较小，使得外圆筒3 向环境散发的热量比较小，也就是提高了热能利用率，增强了节能效果，同时 热罐附近的环境温度升高幅度也减小，故能延长位于热罐附近的电气元件的使 用寿命。

本实施例与实施例一的不同之处还在于：其还包括过热保护器6、温度探头 10、支腿12、支撑板13、挡板29和保温层。

本实施例的节能热罐包括过热保护器6，当热罐内温度达到过热温度时，过 热保护器自动断开电热管14的加热电源，并且电源断开后不能自动复位，防止 热罐温度过热造成危险。

如图4所示，温度探头10和其外的套管9共同伸入内腔，测量内腔的水温； 温度探头10用于加热控制系统按用户要求控制热罐内腔的水温，当水温达到设 定值时，断开电热管14的加热电源停止加热，当内腔水温的降幅达到设定值时， 自动给电热管14通电加热。

支撑板13与底板17固定连接或焊接，支腿12固定连接在支撑板13下， 支腿12和支撑板13共同支撑节能热罐。

进水口15上方设置挡板29，挡板29防止进水流快速上冲，即防止刚流入 内腔的水还没加热到设定温度就冲到顶部，造成流出热罐的水温达不到设定值， 优选的，挡板29为L型挡板。

本实施例提供的节能热罐还包括保温层(图中未示出)。保温层设置在外圆 筒3外侧和顶板8外侧，用于减小热罐向环境散发热量，最大限度地提高节能 效果。热罐外壁的温度降低，能够减弱其对设置在热罐附近的电器元件的温升 效应，使这些电器元件处于较低的温度环境中，从而有利于延长这些电器元件 的使用寿命。

实施例三

如图5所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例二的不同之处在于：还包括旁通管26和旁通阀20。水源入口21 还连接旁通管26,旁通管26另一端连通到连通管25，旁通阀20安装在旁通管 26上。这样设置外部管路的作用是能够对凉开水出水管路进行高温热水消毒。 凉开水管路正常出水时其水温通常控制在40℃左右，这样的水温很容易滋生细 菌，故定期对凉开水出水管路进行杀菌消毒很有必要。

节能热罐在非消毒状态，旁通阀20关闭，旁通管26中没有水流动，相当 于没有旁通管路。节能热罐在消毒时，进水阀22关闭，旁通阀20开启，凉开 水出水阀19也开启，电热管通电加热，这时水源水在压力作用下经旁通阀20 直接流入内腔，经电热管14加热成为高温水后再流向外腔，因这时螺旋管4中 没有水流动，即螺旋管4没有持续的吸热作用，故外腔中的水的温度会逐渐升 高到接近内腔中高温水的温度，这样的高温水直接流向凉开水出水阀并持续一 段时间，就能够对凉开水出水管路进行了全管路高温杀菌，确保凉开水出水微 生物指标合格，并且采用高温热水进行消毒没有任何副作用，既能确保消毒彻 底，又令人安全放心。

实施例四

如图6所示，为本实施例提供的节能热罐的结构示意图。该节能热罐包括 内圆筒1、中圆筒2、外圆筒3、螺旋管4、上开口5、顶板8、下开口11、电热 管14、进水口15、出水口16和底板17。

外圆筒3顶端与顶板8密封连接，外圆筒3底端与底板17密封连接；内圆 筒1和中圆筒2设置在外圆筒3的腔体内，内圆筒1设置在中圆筒2的腔体内， 本实施例中内圆筒1的腔体为内腔，中圆筒2与外圆筒3围成的环形腔体为外 腔；中圆筒2和内圆筒1的上端均与顶板8下表面之间设有水流通道，允许内 腔的水通过该水流通道流入外腔，中圆筒2下端与底板17固定连接，内圆筒1 与底板17密封连接；中圆筒2的下端或下部设有缺口或水流通道(图中未示出)。

电热管14固定在底板17或顶板8上(图中未示出)，其发热部分伸入内腔； 螺旋管4设置在外腔中或者缠绕在与外圆筒3相邻的圆筒的外侧壁上，本实施 例中为中圆筒2的外侧壁上；螺旋管4的上开口和下开口均穿出外腔；底板17 上设有连通内腔的进水口15，外圆筒3或底板17上设有连通外腔的出水口。

本实施例采用螺旋管和三层套筒的巧妙设计，除具有实施例一的有益效果 外，中圆筒的设置有利于减缓内腔的高温水和外腔中的低温水之间的热量传递， 即降低其相互影响；中圆筒的下端或下部设有缺口或水流通道使中圆筒与内圆 筒围成的环形腔体中的水和外腔中的水能够在较小的流量下相互流动，防止中 圆筒与内圆筒围成的环形腔体中的水成为“死水”，并且使中圆筒与内圆筒围成 的环形腔体仍然保持较好的缓冲或隔离作用。

实施例五

如图7所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例四不同之处在于：还包括进水管27、进水阀22、连通管25、凉开 水出水阀19、凉开水出水管、热水口7、热水管28和热水阀18。

顶板8上设有连通内腔顶部的热水口7；热水管28连接热水口7，热水管 28上设置热水阀18；水源入口21通过进水管27连接下开口11，进水阀22安 装在进水管27上；连通管25一端与上开口5连接，另一端与进水口15连接； 凉开水出水管与出水口16连接，凉开水出水阀19安装在凉开水出水管上。

运行时，进水以常温态由水源入口21经进水管27从下开口11流入，经螺 旋管4流到上开口5，再经连通管25和进水口15从热罐的底部流入内腔，内腔 中的电热管14能够对流入的水加热。

用户取用凉开水时，内腔中的高温水从位于内圆筒1和中圆筒2的顶端和 顶板8下表面之间的水流通道流向外腔，然后从外腔上部向下流动，流向底部 的出水口16。高温水在外腔从螺旋管4外部向下流动时，螺旋管4内的常温态 进水在螺旋管4内以螺旋方式由下向上流动，这样，高温热水在向下的流动过 程中其热量逐渐被螺旋管4内的常温水吸收，于是其温度逐渐下降，在流到出 水口16时成为凉开水；与此同时，常温水在螺旋向上的流动过程中其温度逐渐 上升，预热过的进水从上开口5经连通管25再从热罐底部流入内腔。上述过程 中，高温水在变为凉开水的过程中其所含热量绝大部分被回收用于预热进水， 电热管14只需将饮用水从预热后的温度加热到设定温度，即减少了温度的上升 幅度，这一过程不但有效提高了能量的利用效率，而且能够提升电热管的加热 效率，即单位时间内能够加热更多的热水至设定温度，具有显著的节能效果， 在加热功率不增加时单位时间内能够提供更多的凉开水。

用户取用高温热水时，内腔中的水经电热管14加热后，从热罐顶部的热水 口7经热水管28流出。在此过程中，一方面由于中圆筒2与内圆筒1围成的环 形腔体的隔离作用，降低了内腔内的高温水对外腔中螺旋管4外的水加温程度； 另一方面，螺旋管4内的常温水会吸收外腔螺旋管4外的水的热量，限制其温 度上升幅度。这样，外圆筒3的温度就会维持在较低温度状态，即外圆筒3与 环境之间的温差会比较小，使得外圆筒3向环境散发的热量比较小，也就是提 高了热能利用率，增强了节能效果，同时热罐附近的环境温度升高幅度也减小， 故能延长位于热罐附近的电气元件的使用寿命。

本实施例与实施例四的不同之处还在于：其还包括过热保护器6、温度探头 10、支腿12、支撑板13、挡板29和保温层。过热保护器6、温度探头10、支 腿12、支撑板13、挡板29和保温层的设置和作用与实施例二中完全相同。

实施例六

如图8所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例五不同之处在于：还包括旁通管26和旁通阀20。水源入口21还 连接旁通管26,旁通管26另一端连通到连通管25，旁通阀20安装在旁通管26 上。这样设置外部管路的作用是能够对凉开水出水管路进行高温热水消毒。凉 开水管路正常出水时其水温通常控制在40℃左右，这样的水温很容易滋生细菌， 故定期对凉开水出水管路进行杀菌消毒很有必要。

节能热罐在非消毒状态，旁通阀20关闭，旁通管26中没有水流动，相当 于没有旁通管路。节能热罐在消毒时，进水阀22关闭，旁通阀20开启，凉开 水出水阀19也开启，电热管通电加热，这时水源水在压力作用下经旁通阀20 直接流入内腔，经电热管14加热成为高温水后再流向外腔，因这时螺旋管4中 没有水流动，即螺旋管4没有持续的吸热作用，故外腔中的水的温度会逐渐升 高到接近内腔中高温水的温度，这样的高温水直接流向凉开水出水阀并持续一 段时间，就能够对凉开水出水管路进行了全管路高温杀菌，确保凉开水出水微 生物指标合格，并且采用高温热水进行消毒没有任何副作用，既能确保消毒彻 底，又令人安全放心。

实施例七

如图9所示，为本实施例提供的节能热罐的结构示意图。本实施例与实施 例四的不同之处在于：底板17的中部上凸，电热管14固定在底板17上凸的中 部。通过这样的设计减弱螺旋管4在靠近底板的部分管段被内腔内高温水预热 的程度，达到加强螺旋管4靠近底板部分的换热作用，提高内腔中的开水经外 腔到出水口16的温度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想凉开水水温。

实施例八

如图10所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例五的不同之处在于：底板17的中部上凸，电热管14固定在底板 17上凸的中部。通过这样的设计减弱螺旋管4在靠近底板的部分管段被内腔内 高温水预热的程度，达到加强螺旋管4靠近底板部分的换热作用，提高内腔中 的开水经外腔到出水口16的温度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想 凉开水水温。

实施例九

如图11所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例六的不同之处在于：底板17的中部上凸，电热管14固定在底板 17上凸的中部。通过这样的设计减弱螺旋管4在靠近底板的部分管段被内腔内 高温水预热的程度，达到加强螺旋管4靠近底板部分的换热作用，提高内腔中 的开水经外腔到出水口16的温度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想 凉开水水温。

实施例十

如图12所示，为本实施例提供的节能热罐的结构示意图。本实施例与实施 例七的不同之处在于：螺旋管4的上开口5从外腔的中下部穿出，通过增加螺 旋管4靠近底板17的管段的比例，进一步减少螺旋管4被内腔内高温水预热的 程度，加强螺旋管4的换热做作用，提高内腔中的开水经外腔到出水口16的温 度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想凉开水水温。

实施例十一

如图13所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例八的不同之处在于：螺旋管4的上开口5从外腔的中下部穿出， 通过增加螺旋管4靠近底板17的管段的比例，进一步减少螺旋管4被内腔内高 温水预热的程度，加强螺旋管4的换热做作用，提高内腔中的开水经外腔到出 水口16的温度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想凉开水水温。

实施例十二

如图14所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例九的不同之处在于：螺旋管4的上开口5从外腔的中下部穿出， 通过增加螺旋管4靠近底板17的管段的比例，进一步减少螺旋管4被内腔内高 温水预热的程度，加强螺旋管4的换热做作用，提高内腔中的开水经外腔到出 水口16的温度降幅，使出水口16的水的温度能够达到理想凉开水水温。

实施例十三

如图15所示，为本实施例提供的节能热罐的结构示意图。本实施例提供的 节能热罐与实施例十的不同之处在于：所述内圆筒1上端距顶板8的距离显著 大于中圆筒2上端距顶板8的距离，电热管14实现在加热内圆筒1中的水同时 加热中圆筒2高出内圆筒1上端部分腔体内的水，即本实施例中内圆筒1的腔 体和中圆筒2高出内圆筒1上端部分的腔体为内腔。由于电热管14能够加热的 内腔体积才是热罐盛水的有效体积，降低内圆筒1的高度实现了在不影响热罐 加热性能的前提下最大限度地减小内圆筒1和中圆筒2围成的环形腔体的体积 和增大加热内腔体积的目的。

实施例十四

如图16所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例提供的节能热罐与实施例十一的不同之处在于：所述内圆筒1上端距顶板8 的距离显著大于中圆筒2上端距顶板8的距离，电热管14实现在加热内圆筒1 中的水同时加热中圆筒2高出内圆筒1上端部分腔体内的水，即本实施例中内 圆筒1的腔体和中圆筒2高出内圆筒1上端部分的腔体为内腔。由于电热管14 能够加热的内腔体积才是热罐盛水的有效体积，降低内圆筒1的高度实现了在 不影响热罐加热性能的前提下最大限度地减小内圆筒1和中圆筒2围成的环形 腔体的体积和增大加热内腔体积的目的。

实施例十五

如图17所示，为本实施例提供的节能热罐及连接管路的结构示意图。本实 施例与实施例十二的不同之处在于：

所述内圆筒1上端距顶板8的距离显著大于中圆筒2上端距顶板8的距离， 电热管14实现在加热内圆筒1中的水同时加热中圆筒2高出内圆筒1上端部分 腔体内的水，即本实施例中内圆筒1的腔体和中圆筒2高出内圆筒1上端部分 的腔体为内腔。由于电热管14能够加热的内腔体积才是热罐盛水的有效体积， 降低内圆筒1的高度实现了在不影响热罐加热性能的前提下最大限度地减小内 圆筒1和中圆筒2围成的环形腔体的体积和增大加热内腔体积的目的。

实施例十六

如图18所示，为本实施例提供的节能热罐的结构示意图。本实施例提供的 节能热罐与实施例一的不同之处在于：顶板8具有上凸的形状，底板17具有下 凸的形状，向外凸出的形状使热罐外壳具有更好的承压能力。

本发明提供的节能热罐有如下优点：

1.本发明的技术方案采用螺旋管和套筒的巧妙设计，实现热罐和换热器有 机地整合在一起，极大减小散热面积，节约能源；通过螺旋管内常温水与流入 外腔中的高温水换热作用，获得凉开水的同时提高常温水进入内腔的温度，提 高能量利用效率；降低了热罐外表面的温度，减小了热罐外表面热量向环境的 散失；热罐外表温度降低后，能降低热罐附近的环境温度，故能延长位于热罐 附近的电气元件的使用寿命。

2.本发明的热罐和换热器有机地整合在一起，降低制造安装成本；尺寸紧 凑，占用空间小，降低了对安装使用空间的要求，还能减小设备的外壳尺寸， 降低外壳制造成本。

3.本发明的节能热罐配合适当的外接管路，能够实现用高温热水对热罐的 凉开水出水管路进行彻底的高温消毒，确保凉开水出水微生物指标合格，并且 采用高温热水进行消毒没有任何副作用，既能确保消毒彻底，又令人安全放心。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非 限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可 对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种节能热罐，其包括外圆筒、顶板、底板、电热管和螺旋管；所述外圆筒的顶端与所述顶板密封连接，底端与所述底板密封连接，其特征在于，其还包括设置在所述外圆筒腔体内的内圆筒，所述内圆筒中心轴线所在直线向外辐射至任一圆筒的内侧壁所包括的空域为内腔，所述外圆筒与相邻的圆筒的外侧壁所包括的空域为外腔；所述内圆筒的上端与所述顶板下表面之间设有水流通道，下端与所述底板密封连接；所述电热管固定在所述顶板或所述底板上，其发热部分伸入所述内腔；所述螺旋管设置在外腔中或者缠绕在与外圆筒相邻的圆筒的外侧壁上；所述螺旋管的上开口和下开口均穿出所述外腔；所述底板上设有连通所述内腔的进水口，所述外圆筒或底板上设有连通所述外腔的出水口。

2.根据权利要求1所述的节能热罐，其特征在于，其还包括设置在所述外圆筒腔体内的中圆筒，所述内圆筒设置在所述中圆筒的腔体内；所述中圆筒的上端与所述顶板下表面之间设有水流通道，所述中圆筒下端与所述底板固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种节能热罐，其特征在于，所述中圆筒的下端或下部设有缺口或水流通道。

4.根据权利要求1所述的一种节能热罐，其特征在于，所述底板的中部上凸，所述电热管固定在所述底板的上凸的中部。

5.根据权利要求1所述的一种节能热罐，其特征在于，所述螺旋管的上开口从所述外腔的中下部穿出。

6.根据权利要求3所述的一种节能热罐，其特征在于，所述螺旋管的上开口从所述外腔的中下部穿出；所述内圆筒上端距所述顶板的距离显著大于所述中圆筒上端距所述顶板的距离。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种节能热罐，其特征在于，其还包括连通管，所述连通管的一端与所述螺旋管的上开口连通，另一端与所述进水口连通。

8.根据权利要求7所述的一种节能热罐，其特征在于，其还包括进水管和旁通管，所述螺旋管的下开口通过所述进水管连通水源入口，所述进水管上设有进水阀；所述旁通管一端连通所述水源入口，另一端连通所述连通管，所述旁通管上设有旁通阀。

9.根据权利要求8所述的一种节能热罐，其特征在于，在所述底板上的进水口处设有能防止水流直接上冲的挡板。

10.根据权利要求9所述的一种节能热罐，其特征在于，其还包括过热保护器和温度探头，所述顶板上设有热水口，所述外圆筒外侧和顶板外侧设置保温层。

11.根据权利要求1所述的一种节能热罐，其特征在于，所述顶板具有上凸的形状和/或底板具有下凸的形状。