CN112793941A - 一种真空罐 - Google Patents

Abstract

本申请涉及本申请涉及一种真空罐，其包括：外壳，设于所述外壳内的内壳，形成于所述内壳内部的罐腔，形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔；所述外壳与所述内壳在所述真空罐的底部和顶部均固定连接，并且所述内壳的壳壁上一体设置有环绕于所述罐腔外围的环形的变形褶皱。该真空罐能够大容量盛放液体，且具有很强的温变适应能力。

Description

一种真空罐

技术领域

本申请涉及一种罐，尤其是一种真空罐。

背景技术

真空罐主要由外壳、内壳，以及形成于外壳和内壳之间的真空隔热腔构成，其具有优秀的隔热保温性能，可长时间存放高温或低温液体，尤其是水。

一般来说，真空罐的保温薄弱部位在于其灌口，在灌口的大小一定时，真空罐的容积越大，其热量散失速度越小。相较于满载热水(或冷水)的小容积真空罐，同样满载热水(或冷水)的大容积真空罐在保温性上优势明显。

然而，传统真空罐的容积普遍较小，这是因为传统罐的内壳悬吊固定在外壳中，而大容积真空罐的外壳和内壳尺寸很大，当罐腔中满载液体后，在罐内大量液体的重力作用下，外壳顶部(悬吊连接处)容易下塌变形，从而使得外壳与内壳贴靠接触，降低罐的保温性能。

以3m直径的真空罐为例，若高度为1m，则储水量为7t，若高度提高到10m，则真空储水量为70t。传统结构的真空罐若为小吨位储水，内壳可通过其顶部悬吊连接在外壳内，而在大吨位储水时，内壳与外壳顶部悬吊连接处的强度不足以支撑内壳和水的重量。

虽然将内壳和外壳在罐底部固定连接可以解决上述问题，但随之又带来了这样的问题：当内壳或外壳之一的温度发生明显改变时，热胀冷缩，胀大或缩小的内壳(或外壳)会对温度和尺寸未明显变化的外壳施加很大的作用力，该作用力使得真空罐发生变形，这种变形又易导致真空隔热腔漏气，失去保温能力。

发明内容

本申请要解决的技术问题是：提出一种能够大容量盛放液体、且温变适应能力强的真空罐。

本申请的技术方案是：

一种真空罐，包括：

外壳，

设于所述外壳内的内壳，

形成于所述内壳内部的罐腔，以及

形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔；

所述外壳与所述内壳在所述真空罐的底部和顶部均固定连接，并且所述内壳的壳壁上一体设置有环绕于所述罐腔外围的环形的变形褶皱。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案的一个或多个：

所述内壳是轴线竖直延伸的回转体，所述变形褶皱是与所述内壳同轴线布置的圆环结构。

所述变形褶皱设置至少两个，沿着所述内壳的高度方向间隔排布。

所述变形褶皱是径向外凸或径向内凸的挤压环筋。

所述外壳与所述内壳在所述真空罐的底部通过支环固定连接，所述真空罐的底部设置有竖向贯穿所述外壳、所述内壳和所述支环的下罐口。

所述支环分别与所述内壳和所述外壳焊接或/和粘接固定。

所述支环包括一体形成于所述内壳上的上环体和一体形成于所述外壳上的下环体，所述上环体与所述下环体焊接固定。

所述上环体是一体形成于所述内壳上的向下的翻边孔，所述下环体是一体形成于所述外壳上的向上的翻边孔。

所述外壳与所述内壳在所述真空罐的顶部通过环套固定连接，并且所述真空罐的顶部设置有竖向贯通所述外壳、所述内壳和所述环套的上罐口。

所述外壳和所述内壳的顶部分别制有向上翻边的翻边孔，所述环套贴靠套设于所述外壳和所述内壳的所述翻边孔中、并与所述翻边孔的翻边焊接固定。

所述外壳的底部一体形成有向下伸出的外管，所述内壳的底部一体形成有向下伸出且处于所述外管内的内管，所述内管的伸出端与所述外管的伸出端固定连接封板，并且所述真空隔热腔的一部分处于所述内管和所述外管之间，所述封板上制有与所述罐腔相通的走液孔。

所述外壳的顶部一体形成有向上伸出的外管，所述内壳的顶部一体形成有向上伸出且处于所述外管内的内管，所述内管的伸出端与所述外管的伸出端固定连接封板，并且所述真空隔热腔的一部分处于所述内管和所述外管之间，所述封板上制有与所述罐腔相通的走液孔。

所述封板为法兰板。

所述走液孔设有连接螺纹。

所述封板由：

与所述内管的伸出端及所述外管的伸出端焊接固定的第一板体，以及

与所述第一板体可拆装连接、且处于该第一板体外侧的第二板体构成；

所述走液孔贯通所述第一板体和所述第二板体，所述连接螺纹设于所述第二板体的走液孔上。

所述第一板体和所述第二板体均为法兰板，二者通过相互配合的螺栓和螺母紧固连接。

所述第二板体上焊接有向下穿过所述第一板体、伸入所述罐腔中的导液管。

所述封板由：

与所述内管的伸出端及所述外管的伸出端焊接固定的第一板体，以及

与所述第一板体可拆装连接、且处于该第一板体外侧的第二板体和第三板体构成；

所述第二板体夹设于所述第一板体和所述第二板体之间，所述走液孔贯通所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体，所述连接螺纹设于所述第三板体的走液孔上，所述第二板体上焊接有向下穿过所述第一板体、伸入所述罐腔中的导液管。

所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体均为法兰板，三者通过相互配合的螺栓和螺母紧固连接。

所述封板的所述走液孔处固定连接向下伸入至所述罐腔中的导液管。

所述导液管设置少两根，并且这两根导液管下端管口的高度不同。

所述外壳的壳壁上一体设置有环绕在所述内壳外围的环形的变形褶皱。

为了解决上述技术问题，本申请还提出了如下的第二种方案：

一种真空罐，包括：

外壳，

设于所述外壳内的内壳，以及

形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔；

所述外壳与所述内壳在所述真空储液罐的底部固定连接，并且所述外壳的壳壁上一体设置有环绕在所述内壳外围的环形的变形褶皱。

该第二种方案在上述技术方案的基础上，还可以包括如下优选方案中的一种或多种：

所述变形褶皱是径向外凸或径向内凸的挤压环筋，所述挤压环筋的内周或外周形成有挤压环槽。

所述外壳与所述内壳在所述真空储液罐的底部通过支环固定连接，所述真空储液罐的底部设置有竖向贯穿所述外壳、所述内壳和所述支环的下罐口。

所述支环分别与所述内壳和所述外壳焊接或/和粘接固定。

所述支环包括一体形成于所述内壳上的上环体和一体形成于所述外壳上的下环体，所述上环体与所述下环体焊接固定。

所述外壳与所述内壳在所述真空储液罐的顶部通过环套固定连接，且所述真空储液罐的顶部设置有竖向贯穿所述外壳、所述内壳和所述环套的上罐口。

所述外壳和所述内壳的顶部分别制有向上翻边的翻边孔，所述环套贴靠套设于所述翻边孔中、并与所述翻边孔的翻边焊接固定。

所述外壳的底部一体形成有向下伸出的外管，所述内壳的底部一体形成有向下伸出且处于所述外管内的内管，所述内管和所述外管的伸出端焊接法兰板，并且所述真空隔热腔的一部分处于所述内管和所述外管之间，所述法兰板上制有与所述内管相通的走液孔。

所述外壳的顶部一体形成有向上伸出的外管，所述内壳的顶部一体形成有向上伸出且处于所述外管内的内管，所述内管和所述外管的伸出端焊接法兰板，并且所述真空隔热腔的一部分处于所述内管和所述外管之间，所述法兰板上制有与所述内腔相通的走液孔。

法兰板的走液孔处固接向下伸入至所述罐腔中的、长度不同的两根导液管。

本申请的有益效果：

1、外壳与内壳在真空罐的底部和顶部均固定连接。一方面，外壳的顶部对装水的内壳提供向上的提拉力，另一方面，外壳的底部还对内壳提供向上的支撑力，即便内壳中的储液量达上百吨，也不易出现内壳下坠与外壳大面积接触导热的问题。与此同时，在内壳的壳壁上一体设置了环绕于罐腔外围的环形的变形褶皱，当内壳或外壳因温度变化而发生尺寸变形时，借助变形褶皱的伸/缩，吸收前述尺寸变形，防止真空罐整体变形漏气而失去保温能力。

2、内壳和外壳的壳壁上都设置了变形褶皱，在真空罐的上下两端被固定住、内壳和外壳的高度均被限制固定时，内壳上变形褶皱能够吸收内壳的热胀冷缩，外壳上变形褶皱够吸收内壳的热胀冷缩。

3、内壳与外壳在顶部和底部的固定连接部位都设置了罐口，不仅方便了内、外壳的固定连接，而且使得该真空罐就有两个灌口，扩展了应用场景。

4、在罐体的真空隔热腔中布置了支撑于外壳内周的撑环，以在外壳径向内凹时撑住外壳，提升了外壳的抗变形能力，使得外壳和内胆始终保持一定间隔，避免二者相互接触而快速导热，进而使得真空罐具有长久稳定的保温性能，而且外壳的厚度无需较大。

5、在罐体的真空隔热腔中布置了套在内胆的箍环，以在内胆径向扩张时箍住内胆，提升了内胆的内部抗压能力，使得内胆与外壳始终保持一定间隔，避免二者相互接触而快速导热，进而使得真空罐具有长久稳定的保温性能，而且内胆的厚度无需较大。

6、罐口处设置带螺纹走液孔的封板，方便了外部管道的连接。

7、封板的走液孔部位固定设置伸入罐腔中的长短不等的两根导液管，从而能够根据需求向外引出所需温度的液体。而且当该罐用于暂存并加热其内的水时，可将长导液管作为补充常温水的进水管，短导液管用作引出高温水的出水管。而当该罐用于暂存并制冷其内的水时，可将短导液管作为补充常温水的进水管，长导液管用作引出低温水的出水管。

8、封板包括与罐体焊接固定的第一板体以及与第一板体可拆装连接的第二板体，走液孔的连接螺纹具体设置在第二板体上，当导液孔的连接螺纹损坏时，更换新的上板体即可。进一步地，第一板体和第二板体还设置可拆装的第三板体，导液管焊接固定于第三板体上，当导液管损坏后，也可快速换新。

9、外壳壳壁上的变形褶皱采用挤压环筋，这种结构的变形褶皱兼具在径向方向的抗压能力，可有效防止外壳在真空吸力或者外部力作用下向内塌陷变形而与内壳贴靠导热。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制。

图1是本申请实施例一中真空罐的纵向剖视图；

图2是图1的X1部放大图；

图3是图1的X2部放大图；

图4是图1的X3部放大图；

图5是本申请实施例一中撑环的结构示意图；

图6是本申请实施例一中箍环的结构示意图；

图7是本申请实施例二中真空罐的纵向剖视图；

图8是图7的X4部放大图；

图9是图7的X5部放大图；

图10是图7的X6部放大图；

图11是本申请实施例三中真空罐的纵向剖视图；

图12是图11的X7部放大图；

图13是图11的X8部放大图；

图14是图11的X9部放大图；

图15是本申请实施例四中真空罐的纵向剖视图；

图16是图15的X10部放大图；

图17是图15的X11部放大图；

图18是图15的X12部放大图；

图19是本申请实施例四中真空罐的使用方法演示图；

图20是本申请实施例五中真空罐顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图21是图20的X13部放大图；

图22是图20的立体示意图；

图23是本申请实施例五中封板与导液管的配合结构示意图；

图24是本申请实施例五中的第二种真空罐在顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图25是图24在外部管路移除后的结构示意图；

图26是本申请实施例六中真空罐顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图27是图26的X14部放大图；

图28是图26的立体示意图；

图29是本申请实施例六中封板与导液管的配合结构示意图；

图30是本申请实施例六中的第二种真空罐在顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图31是图30在外部管路移除后的结构示意图；

图32是本申请实施例七中真空罐顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图33是图32的X15部放大图；

图34是图32的立体示意图；

图35是本申请实施例七中封板与导液管的配合结构示意图；

图36是本申请实施例八中真空罐顶侧连接外部管路时的纵向剖视图；

图37是图36的X16部放大图；

图38是图36的立体示意图；

图39是本申请实施例八中封板与导液管的配合结构示意图；

其中：1-外壳，101-外管，1a-外壳变形褶皱，2-内壳，201-内管，2a-变形褶皱，3-真空隔热腔，4-罐腔，5-支环，6-下罐口，7-环套，8-上罐口，9-封板，901-上板体，902-下板体，903-中板体，9a-走液孔，9b-安装孔，10-导液管，11-撑环，11a-撑环加强筋，12-箍环，12a-箍环加强筋，13-外接管；14-螺栓，15-螺母，16-排空阀，17-密封圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

本申请说明书和权利要求书中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。且本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。申请所说“多个”表示不少于两个。

在本申请说明书和权利要求书的描述中，术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。

现在，参照附图描述本申请的实施例。

实施例一：

图1至图6示出了本申请这种真空罐的一个具体实施例，该真空罐是用于储水的水罐，其包括一些传统真空罐所具有的：外壳1，设于外壳内的内壳2，形成于内壳内部的罐腔4、形成于外壳和内壳之间的真空隔热腔3。外壳1和内壳2均为不锈钢材质。

如果同传统方案那样，将真空罐的内壳2悬吊在外壳1中，当罐腔容积较大，储存数十吨甚至上百吨水时，在水重力作用下，内壳2容易下坠变形，与外壳1大面积贴靠接触，使得热量在内壳和外壳之间快速传递，降低罐的保温性。并且，内壳2的下坠变形很可能导致真空隔热腔的密封被破坏而漏气，失去真空隔热能力。

鉴于此，本实施例的真空罐做了这样的改进：外壳1与内壳2在真空罐的顶部固定连接，外壳1与内壳2在真空罐的底部也固定连接。一方面，外壳1的顶部对装水的内壳2提供向上的提拉力；另一方面，外壳1的底部还对内壳2提供向上的支撑力。即便内壳2储存上百吨的水，也不用担忧内壳2的下坠变形问题。

然而，当内壳2与外壳1的顶部和顶部均固定连接，且内壳2的尺寸很大、容积达到几十甚至几百立方时，这样的问题将会非常突显：与罐腔中的热水(或冷水)直接接触的内壳2，温度较高(或较低)。当罐内存放热水时，处于内壳2外围、且隔有真空隔热腔3的外壳1则不会感受到内部热水的温度，外壳1的温度非常显著地低于内壳2，且接近环境温度。而当罐腔中热水温度大值下降或者在罐腔中改存冷水后，内壳2的温度显著较低，外壳1的温度并不会受到内部水温的影响而发生十分明显的变化。内壳2的温度变化范围甚至能够达到上百摄氏度。根据热胀冷缩，内壳2在高温和低温时的尺寸具有明显的差别。处于内壳外围的外壳则不受水温影响，其温度基本维持在较小的范围内。内壳的大尺寸变形，特别是其高度尺寸的变形，会导致内壳和外壳在二者连接处产生非常大的相互作用力，该作用力使得真空罐发生变形，这种变形又易导致真空隔热腔3漏气，失去保温能力。

还有一种情况：罐腔中的储水温度常年维持在一固定值，而一年中环境温度的变化范围可达数十摄氏度。内壳的尺寸不会发生明显的改变，外壳1的尺寸却在不同时期发生明显的改变，这同样使得真空罐发生变形，导致真空隔热腔3漏气，失去保温能力。

基于上述原因，本申请在该真空罐内壳2的壳壁上一体设置了环绕于罐腔4外围的环形的变形褶皱2a。变形褶皱2a为内壳2壳壁的一部分。

内壳2温度升高时，其壳壁上的变形褶皱2a收缩以吸收内壳的膨胀变形，从而防止内壳的膨胀应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。内壳2温度降低时，其壳壁上的变形褶皱2a伸展以补偿内壳的收缩变形，同样避免内壳的收缩应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。

外壳温度升高，其尺寸尤其是高度增大时，具有变形褶皱2a的内壳2能够非常轻松地跟随外壳1一同增大。外壳温度降低，其尺寸尤其是高度减小时，具有变形褶皱2a的内壳2又能够非常轻松地跟随外壳1一同减小。避免外壳的伸展或收缩应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。

当该真空罐高度较大时，如十米甚至数十米，仅在内壳2上设置一个变形褶皱2a将难以全部吸收/释放内壳的伸缩变形，故而本实施例在内壳2的壳壁上一共设置了多个变形褶皱2a，并且这些变形褶皱2a沿着内壳2的高度方向等距排布。

本实施例中，内壳2是轴线竖直延伸的回转体，变形褶皱2a是与内壳2同轴线布置的圆环结构。

进一步地，变形褶皱2a是一圈径向外凸的挤压环筋，挤压环筋的内周形成有挤压环槽。不难理解，在内壳2壳壁上一体加工出的环形的挤压环筋为弯折结构，相比于金属内壳2平滑的主体部分，弯折结构的挤压环筋具有更优的轴向伸/缩变形能力。

显然，上述变形褶皱2a是也可以是径向内凸的挤压环筋。

前已述及，为了提升真空罐的储水能力，防止该真空罐大量储水后整体变形甚至漏气丢温，而将外壳1和内壳2在真空罐底部和顶部均固定连接。进一步地，该真空罐具有两个罐口，而且这两个罐口分别布置在内、外壳的顶部连接处和底部连接处，具体如下：

外壳1与内壳2在真空罐的底部具体是通过一支环5固定连接的，设置在真空罐底部的那个罐口——下罐口6，竖向贯穿外壳1、内壳2和支环5。外壳1与内壳2在真空罐的顶部具体是通过一环套7固定连接的，设置在真空罐顶部的那个罐口——上罐口8，竖向贯穿外壳1、内壳2和环套7。

在本实施例中，上述支环5分别与内壳2和外壳1焊接固定，上述环套7也分别于内壳2和外壳1焊接固定。为了提升内、外壳在下方支环5和上方环套7连接处的密封性，可在它们的连接处设置粘合剂。当然，如果粘合剂的粘合强度够大，甚至可以直接将支环5分别与内壳2和外壳1粘接固定，直接将环套7分别与内壳2和外壳1粘接固定。

为方便环套7与内、外壳的焊接，并提升焊接强度，外壳1和内壳2的顶部分别制有向上翻边的翻边孔，环套7贴靠套设于翻边孔中、并与翻边孔的翻边焊接固定。

由上可知，在本实施例中，支环5、环套7都是与内壳2、外壳1分体并连接的第三部件。除此之外，我们还可以采用这种形式的支环5和环套7：

支环5包括一体形成于内壳2上的上环体和一体形成于外壳1上的下环体，上环体与下环体焊接固定。即支环5的一部分与内壳2为一体，另一部分与外壳1为一体，两部分相互焊接形成支环5。进一步地，上环体可以是一体形成于内壳2上的向下的翻边孔，下环体可以是一体形成于外壳1上的向上的翻边孔。上方的环套7包括一体形成于内壳2上的上环体和一体形成于外壳1上的下环体，套环的上环体与下环体焊接固定。即环套7的一部分与内壳2为一体，另一部分与外壳1为一体，两部分相互焊接形成环套7。

此外，该真空罐的外壳1尺寸较大时，外壳1在外力作用下(更何况外壳内侧为负压环境)极易向内凹陷变形，进而导致外壳1与内壳2大面积贴靠接触，使得热量在内壳和外壳之间快速传递，降低罐的保温性能。虽然增加外壳1的厚度可以很好地解决前述问题，但随之带来诸如用料多、制作成本高、罐体笨重难以移动等各种问题。而且制作大尺寸外壳时，若对其进行热处理以提升结构强度，一定会导致外壳的圆度变差，进而导致最终成型的外壳1的承压能力变弱。

鉴于此，本实施例舍弃了增加外壳1厚度的方案，而是在真空隔热腔3中布置了支撑于外壳1内周的撑环11，以在外壳1径向内凹时撑住外壳，提升外壳的抗变形能力。

为方便外壳1和撑环11的制作和安装，并保证外壳1及撑环11各个部位承受的压力尽可能均匀一致，外壳1采用近似圆筒的回转体结构，撑环8采用与前述回转体同轴布置的圆环结构。

如果撑环11仅设置一个，那么远离该撑环11的外壳部分仍存在承压能力较差的问题。基于此，本实施例在外壳1内周一共套设了众多撑环11，并且这些撑环11沿着外壳1的高度方向自外壳的内底部向外壳的内顶部依次紧挨排布。这些相互紧挨布置的撑环11由外壳1包裹定位，外围的外壳1主要起密封以及定位撑环的作用，内侧的撑环11才是主要的承压件，从而使得外壳1可以做的很薄，便于加工成型。

撑环11是高强度钢材质的圆环，其具有极强的承压抗变形能力。

撑环11上一体设置有位于撑环内周、且与撑环同轴布置的撑环加强筋11a，如图2和图5。内周带有撑环加强筋11a的撑环8具有更高的承压能力。本实施例中，前述撑环加强筋11a是通过对撑环11挤压加工而形成的挤压凸起。

当内壳2温度较高或者内壳内部压力较大时，会产生向外扩张的径向变形，更何况内壳2外围为低压的真空环境。如果这种扩张变形过大，将导致内壳2与外壳1大面积贴靠，使得热量在内壳和外壳之间快速传递，降低该真空罐的保温性能。此外，如果内壳2长期承受内部高压，内壳2还存在因疲劳变形而破损的风险。

基于此因，本实施例在内壳2的外围固定套设有位于真空隔热腔3中的箍环12，以在内壳2径向外扩时箍住内壳，提升内壳2的抗压能力，减小内壳2的外扩变形量。

前已述及，内壳2是轴线竖直延伸的回转体，所以在使用时其内壁各个部位承受的外扩压力基本均匀一致，抗变形能力佳。为了让箍环12各个部位承受的外扩压力也均匀一致，从而更好地提升内壳的抗变形，箍环12采用了与内壳2同轴布置的圆环结构。

如果箍环12仅设置一个，那么远离该箍环12的内壳2部分仍存在承压能力较差、易疲劳变形的问题。鉴于此，本实施例在内壳12外围套设了多个箍环4，并将这些箍环4且沿着内壳2的高度方向均匀间隔排布。

上述箍环12也是高强度钢材质、具有极强抗压抗变形能力的圆环。制作时，可对高强度钢材质的箍环12和撑环11做热处理，以提升箍环12和撑环11的结构强度。

箍环12上一体设置有位于箍环外周、且与箍环同轴布置的箍环加强筋12a，如图2和图6。外周带有箍环加强筋12a的箍环12具有更大的强度。本实施例中，箍环加强筋12a是通过对箍环12挤压加工而形成的挤压凸起。

为防止箍环12从内壳2上脱离，可将箍环12与内壳2粘结固定。

实施例二：

图7至图10示出了本申请这种真空罐的第二个具体实施例，该真空罐的结构与实施例一中真空罐结构相似，主要不同在于：在本实施例中，内壳2的壳壁上并未设置吸收/释放形变的变形褶皱，而是在外壳1的壳壁上一体设置了环绕在内壳2外围的环形的变形褶皱。为方面说明技术方案，现将外壳1上的变形褶皱称为外壳变形褶皱1a。

外壳1温度升高时，其壳壁上的外壳变形褶皱1a收缩以吸收外壳的膨胀变形，从而防止外壳的膨胀应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。外壳1温度降低时，其壳壁上的外壳变形褶皱1a伸展以补偿外壳的收缩变形，同样避免外壳的收缩应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。

内壳温度升高，其尺寸尤其是高度增大时，具有外壳变形褶皱1a的外壳1能够非常轻松地跟随内壳2一同增大。内壳温度降低，其尺寸尤其是高度减小时，具有外壳变形褶皱1a的外壳1又能够非常轻松地跟随内壳2一同减小。避免外壳的伸展或收缩应力集中在内壳和外壳的连接处导致真空罐变形甚至真空隔热腔漏气。

若该真空罐高度较大，仅在外壳1上设置一个外壳变形褶皱1a将难以全部吸收/释放内壳的伸缩变形，故而本实施例在外壳1的壳壁上一共设置了多个外壳变形褶皱1a，并且这些外壳变形褶皱1a沿着外壳1的高度方向等距排布。

外壳1是轴线竖直延伸的近似圆筒的回转体，变形褶皱2a是与外壳1同轴线布置的圆环结构。

与实施例一内壳上变形褶皱的结构形式相同，上述外壳变形褶皱1a也是一圈径向外凸的挤压环筋，挤压环筋的内周形成有挤压环槽。当然，该外壳变形褶皱是也可以采用径向内凸的挤压环筋。

本实施在真空隔热腔3中也布置了箍于内壳2外围的箍环12，不过并未设置支撑外壳1的撑环。这是因为挤压环筋结构的外壳变形褶皱1a本身就具有很好的径向承压强度，即便不在外壳1内设置撑环，单单利用挤压环筋支撑外壳1外壳，也能够有效防止外壳在真空吸力或者外部力作用下向内塌陷变形而与内壳贴靠导热。

与实施例一相同，外壳1与内壳2在真空罐的底部具体是通过一支环5固定连接的，设置在真空罐底部的那个罐口——下罐口6，竖向贯穿外壳1、内壳2和支环5。外壳1与内壳2在真空罐的顶部具体是通过一环套7固定连接的，设置在真空罐顶部的那个罐口——上罐口8，竖向贯穿外壳1、内壳2和环套7。

同样地，支环5和环套7也可以采用这种结构：支环5的一部分与内壳2为一体，另一部分与外壳1为一体，两部分相互焊接形成支环5。环套7的一部分与内壳2为一体，另一部分与外壳1为一体，两部分相互焊接形成环套7。

与实施例一相同，本实施在真空隔热腔3中也布置了支撑于外壳1内周的撑环11，同时在真空隔热腔3中也布置了箍于内壳2外围的箍环12。

实施例三：

图11至图14示出了本申请这种真空罐的第三个具体实施例，该真空罐的结构与实施例一和实施例二中真空罐结构相似，主要不同在于：不仅内壳2的壳壁上一体设置了环绕于罐腔4外围的环形的变形褶皱2a，同时外壳1的壳壁上一体设置了环绕于内壳1外围的环形的外壳变形褶皱1a。即内壳2的壳壁和外壳1的壳壁上都设置了变形褶皱。

本实施例的真空罐非常适用于这样的情形：真空罐的两端被固定，其内壳和外壳的高度均被限制固定。比如真空罐的两端被紧固在外部的支撑架上。

实施例四：

图15至图18示出了本申请这种真空罐的第四个具体实施例，该真空罐的结构与实施例一结构相似，主要不同在于罐口的结构，以及内、外壳在罐口处的固定连接方式，具体如下：

外壳1的底部一体形成有向下伸出的外管101，内壳2的底部一体形成有向下伸出且处于所述外管101内的内管201。内管201和外管101的伸出端焊接封板9，并且真空隔热腔3的一部分处于内管201和外管101之间，封板9上开设了与罐腔4相通的走液孔9a。封板9上的走液孔9a相当于该真空罐的下罐口。

外壳1的顶部一体形成有向上伸出的外管101，内壳2的顶部一体形成有向上伸出且处于顶部外管101内的内管201。顶部内管201和顶部外管101的伸出端也焊接一封板9，并且真空隔热腔3的一部分处于顶部内管201和顶部外管101之间，顶部的封板9上也制有与罐腔4相通的走液孔9a。顶部封板9上的走液孔9a相当于该真空罐的上罐口。

本实施例中，上述的两块封板9均为法兰板。因为真空罐的上罐口和下罐口都带有法兰结构，所以其在实际使用时，能够非常方便地借助螺栓14和螺母15将端部带有另一法兰板的外接管13与该真空罐罐口位置的法兰式封板9紧固连接，从而将外部的外接管13与上述导液管10连通，而且连接处密封不易丢温，如图19所示。

此外，本实施例在真空罐顶部的封板9上焊接有向下穿过顶部内管201、伸入罐腔中的导液管10，导液管10与封板上的走液孔9a相同，以在一些应用场景下，使用者能够借助前述导液管10非常方便地从真空罐的上罐口引出罐内储水。

图19中的外接管13为真空管。

实施例五：

因为在有些情况下，真空罐内各个部位的水温(或其他液体温度)并非均匀一致，通常上层水温大于下层水温，比如：从底部外接管13向罐内供应常温水的同时，还借助加热设备对罐内的水加热升温。有时候，我们希望向上抽取罐内的高温水；另一些时候，我们希望向上抽取罐内的低温水。

基于此，图20至图23示出了第五种真空罐，其在真空罐顶部的封板9上一共开设了两个走液孔9a，并于真空罐顶部封板9上一共焊接了长度不等的两根导液管10，这两根导液管10都自法兰9处向下穿过顶部内管201、伸入罐腔中，而且这两根导液管10分别设于前述两个走液孔9a位置、并分别与这两个走液孔9a相通。短的那根导液管10仅伸至罐腔的顶段，长的那根导液管10一直伸至罐腔的底段。当该罐用于暂存并加热其储存的水时，可将长导液管作为补充常温水的进水管，短导液管用作引出高温水的出水管。当然，也可以将长导液管和短导液管都作为出水管，长导液管用于引出温度较高的水，短导液管用于引出温度相对较低的水。

前述“罐腔的顶段”、“罐腔的底段”具有这样的含义：若将罐腔的高度h等分为三份，那么上方h/3的高度都属于罐腔的顶段，下方h/3的高度都属于罐腔的底段。其余h/3的高度属于罐腔的中段。

本实施例中，封板9不再是法兰板结构，使用时不再同实施例四那样采用相互紧固的两块法兰板将该真空罐与外接管连接。取而代之的是：封板9上的两个走液孔9a均为螺纹孔——走液孔9a的孔壁上制有内螺纹，使用时，可将端部带螺纹的外接管13旋入螺纹走液孔9a，实现外接管13与该真空罐的连接。

此外，我们也可以采用图24所示的这种方式快速连接罐和外接管13，在图24中，走液孔9a的上孔段向上凸出于封板9上表面，且其凸出部制有外螺纹。使用时，可将端部带有螺套的外接管13与走液孔的外螺纹段快速锁紧对接，实现外接管13与该真空罐的连接。

另外，本实施例在封板9上还开有一个带内螺纹的装配孔9b，并于该装配孔9b处安装了一个排空阀16，以便在非补水状态下向罐外引出水，或者在非出水状态下向罐内补水。

实施例六：

图26至图29示出了本申请真空罐的第六个具体实施例，其结构与实施例五相似，主要不同在于：

封板9由上板体901和下板体902构成，且上板体901和下板体902均为法兰板，二者通过相互配合的螺栓14和螺母15可拆卸紧固连接。下板体902与罐的内壳(具体为内壳顶部的内管部分)和外壳(具体为外壳顶部的外管部分)焊接固定，一长一短两根导液管10与下板体902焊接固定。

封板9上导液孔9a竖向贯通前述上板体901和下板体902，仅上板体901的导液孔9a孔段设有内螺纹。使用时，可将端部带螺纹的外接管13旋入上板体901的螺纹走液孔9a，实现外接管13与该真空罐的连接。

相似地，封板9上安装孔9b也同时贯通上板体901和下板体902，而且仅上板体901的安装孔9b孔段制有内螺纹。排空阀16螺纹旋接于上板体901的安装孔9b中。

当然，我们也可以采用图30所示的这种方式快速连接罐和外接管13，在图30中，上板体901的走液孔9a具有一段向上延伸的外螺纹——走液孔9a向上凸出于封板9上表面，且其凸出部制有外螺纹。使用时，可将端部带有螺套的外接管13与走液孔的外螺纹段快速锁紧对接，实现外接管13与该真空罐的连接。

相比于实施例五，如此设计的优势在于：上板体901为可拆装结构，当导液孔的连接螺纹(内螺纹或外螺纹)损坏后，更换新的上板体901即可。

为避免上板体901和下板体902对接处漏液，本实施例在下板体902的安装孔9b和两个走液孔9a的外围均布置了夹在上、下板体之间密封圈17。

为便于上述密封圈17的定位，在下板体902的顶面设置了环绕在走液孔9a外围的环槽。装配完成后，密封圈17嵌于前述环槽中、且夹在上板体和下板体之间。

可见，下板体902的主要作用于在于连接导液管10，以及连接可拆装的上板体902。上板体902的主要作用在于便于连接外接管13，而且当其内的螺纹孔损坏后，可快速换新。

实施例七：

图32至图35示出了本申请真空罐的第七个具体实施例，其结构与实施例六相似，主要不同在于：

封板9上两个导液孔9a，在下板体902上的下孔段为同一孔段。相当于将实施例六中下板体902上的两导液孔孔段孔合为一个大孔径孔段，不过在整体上，封板9仍具有两个导液孔9a。一长一短两根导液管10(的上端)伸入下板体901中的导液孔下孔段，与上板体901焊接固定。

可见，下板体902的主要作用于在于方便可拆装的上板体902。上板体902的作用在于连接导液管10，以及便于连接外接管13。当导液管10或者上板体内的螺纹孔损坏后，可快速换新。

实施例八：

图36至图39示出了本申请真空罐的第八个具体实施例，其结构与实施例七相似，主要不同在于：

封板9还包括夹于上板体901和下板体902之间的中板体903，该中板体903也是法兰板。

一长一短两根导液管10(的上端)伸入下板体901中的导液孔下孔段，与中板体903焊接固定。

下板体902的主要作用于在于方便连接可拆装的中板体903和上板体902。中板体903的主要用于在于连接导液管10，当导液管10损坏后，可快速换新。上板体902的主要作用在于便于连接外接管13，当上板体内的螺纹孔损坏后，可快速换新。

需要说明的是，虽然在图20至图39所示出的实施例五至实施例八中，真空罐底部并没有设置向下延伸的内管、外管以及与内管、外管固定的封板，但本领域技术人员在实施例四的启发下，显然能够轻易地知晓：如何在实施例五至实施例八中，于真空罐底部设置与真空罐顶部类似的内管、外管和封板结构。

以上仅是本申请的示范性实施方式，而非用于限制本申请的保护范围，本申请的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (32)

1.一种真空罐，包括：

外壳(1)，

设于所述外壳内的内壳(2)，

形成于所述内壳内部的罐腔(4)，以及

形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔(3)；

其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的底部和顶部均固定连接，并且所述内壳(2)的壳壁上一体设置有环绕于所述罐腔(4)外围的环形的变形褶皱(2a)。

2.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述内壳(2)是轴线竖直延伸的回转体，所述变形褶皱(2a)是与所述内壳(2)同轴线布置的圆环结构。

3.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述变形褶皱(2a)设置至少两个，沿着所述内壳(2)的高度方向间隔排布。

4.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述变形褶皱(2a)是径向外凸或径向内凸的挤压环筋。

5.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的底部通过支环(5)固定连接，所述真空罐的底部设置有竖向贯穿所述外壳(1)、所述内壳(2)和所述支环(5)的下罐口(6)。

6.根据权利要求5所述的真空罐，其特征在于，所述支环(5)分别与所述内壳(2)和所述外壳(1)焊接或/和粘接固定。

7.根据权利要求5所述的真空罐，其特征在于，所述支环(5)包括一体形成于所述内壳(2)上的上环体和一体形成于所述外壳(1)上的下环体，所述上环体与所述下环体焊接固定。

8.根据权利要求7所述的真空罐，其特征在于，所述上环体是一体形成于所述内壳(2)上的向下的翻边孔，所述下环体是一体形成于所述外壳(1)上的向上的翻边孔。

9.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的顶部通过环套(7)固定连接，并且所述真空罐的顶部设置有竖向贯通所述外壳(1)、所述内壳(2)和所述环套(7)的上罐口(8)。

10.根据权利要求9所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)和所述内壳(2)的顶部分别制有向上翻边的翻边孔，所述环套(7)贴靠套设于所述外壳和所述内壳的所述翻边孔中、并与所述翻边孔的翻边焊接固定。

11.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)的底部一体形成有向下伸出的外管(101)，所述内壳(2)的底部一体形成有向下伸出且处于所述外管(101)内的内管(201)，所述内管(201)的伸出端与所述外管(101)的伸出端固定连接封板(9)，并且所述真空隔热腔(3)的一部分处于所述内管(201)和所述外管(101)之间，所述封板(9)上制有与所述罐腔(4)相通的走液孔(9a)。

12.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)的顶部一体形成有向上伸出的外管(101)，所述内壳(2)的顶部一体形成有向上伸出且处于所述外管(101)内的内管(201)，所述内管(201)的伸出端与所述外管(101)的伸出端固定连接封板(9)，并且所述真空隔热腔(3)的一部分处于所述内管(201)和所述外管(101)之间，所述封板(9)上制有与所述罐腔(4)相通的走液孔。

13.根据权利要求11或12所述的真空罐，其特征在于，所述封板(9)为法兰板。

14.根据权利要求11或12所述的真空罐，其特征在于，所述走液孔(9a)设有连接螺纹。

15.根据权利要求14所述的真空罐，其特征在于，所述封板(9)由：

与所述内管(201)的伸出端及所述外管(101)的伸出端焊接固定的第一板体，以及

与所述第一板体可拆装连接、且处于该第一板体外侧的第二板体构成；

所述走液孔(9a)贯通所述第一板体和所述第二板体，所述连接螺纹设于所述第二板体的走液孔上。

16.根据权利要求15所述的真空罐，其特征在于，所述第一板体和所述第二板体均为法兰板，二者通过相互配合的螺栓(14)和螺母(15)紧固连接。

17.根据权利要求15所述的真空罐，其特征在于，当权利要求14引用权利要求12时，所述第二板体上焊接有向下穿过所述第一板体、伸入所述罐腔(4)中的导液管(10)。

18.根据权利要求14所述的真空罐，其特征在于，当权利要求14引用权利要求12时，所述封板(9)由：

与所述内管(201)的伸出端及所述外管(101)的伸出端焊接固定的第一板体，以及

与所述第一板体可拆装连接、且处于该第一板体外侧的第二板体和第三板体构成；

所述第二板体夹设于所述第一板体和所述第二板体之间，所述走液孔(9a)贯通所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体，所述连接螺纹设于所述第三板体的走液孔上，所述第二板体上焊接有向下穿过所述第一板体、伸入所述罐腔(4)中的导液管(10)。

19.根据权利要求18所述的真空罐，其特征在于，所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体均为法兰板，三者通过相互配合的螺栓(14)和螺母(15)紧固连接。

20.根据权利要求12所述的真空罐，其特征在于，所述封板(9)的所述走液孔(9a)处固定连接向下伸入至所述罐腔(4)中的导液管(10)。

21.根据权利要求20所述的真空罐，其特征在于，所述导液管(10)设置少两根，并且这两根导液管(10)下端管口的高度不同。

22.根据权利要求1所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)的壳壁上一体设置有环绕在所述内壳(2)外围的环形的变形褶皱。

23.一种真空罐，包括：

外壳(1)，

设于所述外壳内的内壳(2)，以及

形成于所述外壳和所述内壳之间的真空隔热腔(3)；

其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的底部固定连接，并且所述外壳(1)的壳壁上一体设置有环绕在所述内壳(2)外围的环形的变形褶皱。

24.根据权利要求23所述的真空罐，其特征在于，所述变形褶皱是径向外凸或径向内凸的挤压环筋。

25.根据权利要求23所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的底部通过支环(5)固定连接，所述真空罐的底部设置有竖向贯穿所述外壳(1)、所述内壳(2)和所述支环(5)的下罐口(6)。

26.根据权利要求25所述的真空罐，其特征在于，所述支环(5)分别与所述内壳(2)和所述外壳(1)焊接或/和粘接固定。

27.根据权利要求26所述的真空罐，其特征在于，所述支环(5)包括一体形成于所述内壳(2)上的上环体和一体形成于所述外壳(1)上的下环体，所述上环体与所述下环体焊接固定。

28.根据权利要求23所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)与所述内壳(2)在所述真空罐的顶部通过环套(7)固定连接，且所述真空罐的顶部设置有竖向贯穿所述外壳(1)、所述内壳(2)和所述环套(7)的上罐口(8)。

29.根据权利要求27所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)和所述内壳(2)的顶部分别制有向上翻边的翻边孔，所述环套(7)贴靠套设于所述翻边孔中、并与所述翻边孔的翻边焊接固定。

30.根据权利要求23所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)的底部一体形成有向下伸出的外管(101)，所述内壳(2)的底部一体形成有向下伸出且处于所述外管(101)内的内管(201)，所述内管(201)和所述外管(101)的伸出端焊接法兰板，并且所述真空隔热腔(3)的一部分处于所述内管(201)和所述外管(101)之间，所述法兰板上制有与所述内管(201)相通的走液孔(9a)。

31.根据权利要求23所述的真空罐，其特征在于，所述外壳(1)的顶部一体形成有向上伸出的外管(101)，所述内壳(2)的顶部一体形成有向上伸出且处于所述外管(101)内的内管(201)，所述内管(201)和所述外管(101)的伸出端焊接法兰板，并且所述真空隔热腔(3)的一部分处于所述内管(201)和所述外管(101)之间，所述法兰板上制有与所述内腔相通的走液孔(9a)。

32.根据权利要求31所述的真空罐，其特征在于，所述法兰板的所述走液孔处固定连接有向下伸入至所述罐腔(4)中的、长度不同的两根导液管(10)。

Images