CN115087837A - 电锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有加热元件(10a)的电锅炉(1)，所述加热元件(10a)由导热内容器(5)围绕以限定绕着所述加热元件的内通道，所述内容器(5)具有用于水的流动的入口(13,14)和出口(3)并且布置成使得在所述内容器入口处所接收的水沿着所述内通道靠近加热元件(10a)的表面流动，所述锅炉还包括所述内容器(5)大体位于其中的外容器(6)，所述外容器(6)限定绕着所述内容器(5)的至少一部分的外通道，所述外容器具有至所述内容器中的出口，其中所述外容器(6)布置成引起水沿着所述外通道靠近所述内容器的表面流动，使得所述锅炉中所接收的水至少双回程通过所述锅炉以增加对于所述水的潜在热传递。

Description

电锅炉

技术领域

本发明涉及一种电锅炉，并且特别地但非唯一地涉及一种适合于在住宅或商业场所加热的卫生水或适合用于中央加热系统的电锅炉。

背景技术

一般来说，电锅炉在过去倾向于主要用于单点供应应用，例如电淋浴器、用于单个(或局部)洗手盆的热水供应或类似应用，在这些应用中不需要安装传统中央再生加热器或矿物燃料锅炉。这可能是为了避免与安装较大加热系统相关联的费用和可能的干扰，或期望的是确保可靠的热水瞬时供应。然而，最近，电锅炉也更普遍地用来取代更传统矿物燃料锅炉，其中它们将热水集中地提供至多个卫生出口和/或形成中央加热系统的锅炉。电锅炉的这些新应用需要相比于上述实例中的传统使用的那些锅炉更大功率的锅炉。

发明内容

本发明的目标是提供一种特别紧凑布置的电锅炉，该电锅炉能够提供瞬时热水供应，适合于卫生热水供应或中央加热系统。

根据本发明，提供了一种电锅炉，该电锅炉包括加热元件和导热内容器，该内容器大体围绕加热元件以限定绕着加热元件的内通道，该内容器具有用于水的流动的入口和出口并且布置成使得在内容器入口处所接收的水沿着内通道靠近加热元件的表面流动至内容器出口，该锅炉还包括内容器大体位于其中的外容器，该外容器限定绕着内容器的至少一部分的外通道，该外容器具有用于水的流动的入口和出口，其中外容器出口流体地连接至或形成内容器入口，并且其中外容器布置成使得在外容器入口处所接收的水沿着外通道靠近内容器的表面流动至外容器出口。

通过具有大体围绕加热元件的内容器，内容器可布置成将水流集中于加热元件的表面上，在容器的表面和加热元件的表面之间仅提供小间隙并因此提供迫使水以高流速穿过的低体积空间，提供高加热表面积与体积比率。此类布置的优点在于，由于存储于锅炉内的较低体积的水，锅炉内存在极小惯性，因而锅炉可至少在水离开锅炉的点处作用为瞬时热水加热器。这不仅具有能够快速地提供热水源的益处(无需具有预加热热水的圆柱体)，而且其还使在热水已从锅炉抽取之后存储于锅炉内的残余能量最小化。

外容器(内容器大体地位于其中)的提供允许抽取至锅炉的入口中的水进行预加热，在通过内容器(其中其接触加热元件)进行抽取之前，通过首先穿过外容器并且从内容器吸收热量，特别地如果在内容器和外容器共享了共同导热壁的情况下。因此，根据本发明的锅炉可用于增加较小体积的水所接触的加热表面的面积，这可允许从加热元件提取显著更多能量，而未使得水在任何点沸腾。

优选地，内通道和外通道布置成使得，在使用中，第一内通道中的水在与其中的水沿着第二通道前进的方向相对的方向上沿着第一通道前进。

上述布置可提供一种特别紧凑的锅炉布置，该锅炉可较廉价地构造，但其还可布置成使得进入外腔室的最冷水接触内容器的最热部分，从而使从内容器中的水至外容器中的水的热传递最大化。

在一个实施例中，锅炉可包括位于共同内容器中的多个加热元件。这样，加热元件可以紧凑布置进行布置，同时允许内容器内的水在它们之间自由地流动。这还允许采用多个标准加热元件，例如多个标准的、现成的、两千瓦盒式加热元件可用作加热元件。

在一个可替代地布置中，锅炉可包括多个细长加热元件和多个管状内容器，每个加热元件同心地布置在相关联内容器内。这样，多个加热元件的每一者具有其自己的内容器，从而迫使进入内容器的水在相关联加热元件的表面上流动。通过避免可能以其它方式发生的任何“回水”，这使接触加热元件的表面积的水的体积最大化。利用这种布置，对于锅炉可优选的是包括单个外容器，多个内容器连同其相关联的加热元件一起布置在该单个外容器中。

多个内容器可以圆柱形图案并排布置并且彼此连接以限定锅炉内的中央通道，由此内容器与锅炉的纵向轴线对准；并且其中锅炉布置成使得水在锅炉的第一端部处或朝向该第一端部通过外容器进入，并沿着外通道在第一纵向方向上行进，以在与第一端部相对的锅炉的第二端部处或朝向该第二端部通过外容器出口离开外通道。然后，水可以通过位于锅炉的第二端部处或朝向该第二端部的相应内容器入口进入内容器，然后水沿着相应内通道穿行以经由位于锅炉的第一端部处或朝向该第一端部的内容器的相应出口离开。水可从那里进入中央通道，并且沿着中央通道穿行朝向锅炉的第二端部。这样，内容器可形成外容器的壁，从而限定外通道，可形成内通道，并且还可形成第三中央通道，从而使得水以一个回程(第二回程)直接地流动于加热元件上并且以两个额外回程(第一回程和第三回程)间接地流动于加热元件上。

锅炉的外容器可包括至少两个端部部分和其中多个内容器位于其中的圆柱形部分，该圆柱形部分在至少两个端部部分之间延伸，其中每个加热元件固定于两个端部部分的一者中的适当位置。这种布置提供了特别紧凑布置，并且可仅需要端部部分(或仅一个端部部分)的加工，以允许加热元件进行正确地安装。

外容器入口可布置成将水切向地引导至外通道中，使得随着水沿着通道前进至外容器出口时，水绕着内容器盘旋。这种布置确保了外容器的水绕着内容器的整体循环，从而使内容器的全部表面积冷却，而无需将挡板安装于外容器中或以其它方式引导流量。

如上文所描述的电锅炉还可以包括一个或多个超声换能器，该一个或多个超声换能器布置成分解或去除积聚于锅炉内的表面上的任何结垢。这在锅炉用于加热卫生水并且因此不是密封系统的应用中可能很重要。因此，系统将不能够包括抑制物并且可经受连续新鲜杂质(诸如，水垢)供应。然而，内部或外部过滤器可用于减少进入锅炉的杂质数量。

在一个实施例中，外容器为第一外容器，锅炉还包括第一外容器位于其中的第二外容器，其中第一外容器和第二外容器共享了共同导热壁，第二外容器具有入口和出口并且限定第二外容器通道，该第二外容器通道布置成将靠近于共同导热壁的水从第二外容器的入口输送至出口，其中第二外容器的通道与第一外容器的通道和内容器的通道流体隔离，或与内容器流体隔离。

利用锅炉的上文所描述布置，第一外容器和内容器限定了第一流动路径，并且一个或多个加热元件可用于加热沿着第一流动路径所流动的水。然而，当水未通过该第一流动路径进行抽取时，该第一流动路径中的水仍可进行加热，这将加热在第二外容器中流动的水，从而限定与第一流动路径分离的第二流动路径。这样，两个流体隔离的独立水供应或流动路径可进行加热，而无需转向器阀等。上述布置可用于形成根据本发明的第二方面的中央加热系统的组合锅炉。

根据本发明的第二方面，中央加热系统包括如上文所描述的锅炉，其中待加热的卫生水通过锅炉的第一入口进入，然后由第一外容器的通道和内容器(该卫生水在其中加热)的通道接收并通过，然后通过锅炉的第一出口离开。锅炉额外地具有第二入口，中央加热系统的回流连接至该第二入口，其中进入该第二入口的水穿过第二外容器的通道，以通过锅炉的第二出口离开锅炉来绕着中央加热系统进行再循环。

利用中央加热系统(如上文所描述)，本发明的电锅炉作用为组合锅炉，其中卫生水通过第一外容器和内容器进行抽取并且在其中加热。然后，当卫生水未通过锅炉进行抽取时，锅炉中的水可进行加热以将能量传递至穿过第二外容器的中央加热系统的水。因此，卫生水通过锅炉的流动可用于控制能量从加热元件至中央加热系统的传递而无需使用阀，因为当卫生水进行抽取时，这将吸收由加热元件所生成的热能。然而，当卫生水未进行抽取时，能量可然后传递至中央加热系统。这种布置的主要优点在于，卫生水自动地优先于由加热元件所供应的可用热能。

利用上文所描述的中央加热系统，优先的是，其还包括泵、温度传感器、流量或压力传感器以及控制器；该泵用于使水绕着中央加热系统循环，该温度传感器用于检测通过第二入口返回至锅炉的水的温度，该流量或压力传感器用于检测卫生水通过锅炉的流动，该控制器布置成至少部分地根据从温度传感器和流量或压力传感器所接收的信号而控制泵。然后，控制器可布置成当检测到卫生水通过锅炉进行抽取并且返回至锅炉的中央加热水的温度高于预定温度时激活泵，并且配置成当检测到卫生水进行抽取并且从中央加热系统返回至锅炉的水的温度低于预定温度时关闭泵。

利用上述布置，中央加热泵当卫生水通过锅炉进行抽取时可关闭，使得在锅炉中所生成的所有热量传导至穿过锅炉的卫生水。然而，在从中央加热系统返回的水高于预定温度的情况下，存储于中央加热系统的热量可用于加热卫生水(随着该卫生水以其第一回程穿过第一外容器)，使得卫生水然后通过中央加热回流进行预加热，然后其穿过锅炉的内容器。

附图说明

现在将参考以下附图，仅通过示例的方式描述本发明的两个实施例，其中：

图1为根据本发明的锅炉的侧透视图；

图2为穿过图1的锅炉的竖直剖视图；

图3为穿过图2的线III-III的剖视图；

图4为根据本发明的穿过锅炉的竖直剖视图，类似于图1的锅炉；

图5为沿着图4的线V-V的剖视图；

图6示意性地示出了用于图2或图4的锅炉的控制系统；

图7为表示图6的控制系统的控制逻辑的流程图；

图8为根据本发明的穿过锅炉的竖直剖视图，类似于图2和图4的锅炉，但具有外夹套以用于加热中央加热系统的水；

图9为穿过图8的线IX-IX的剖视图；

图10为根据本发明的穿过锅炉的竖直剖视图，类似于图8的锅炉；

图11为沿着图10的线XI-XI的剖视图；

图12示意性地示出了用于图8或图10的锅炉的控制系统；和

图13为表示图12的控制系统的控制逻辑的流程图。

具体实施方式

参考图1，图1为根据本发明的锅炉的侧视图，该锅炉通常指示为1，具有冷水入口2和热水出口3，如图所示。冷水入口2和热水出口3的位置对应于在图2和图3所示锅炉的实施例中所示出的位置。然而，冷水入口2和热水出口3可处于任何方便位置，其中适当管道提供于锅炉1的外壳体4内。然而，为使整体壳体的尺寸最小化，入口2和出口3可如图所示进行定位，使得它们直接地连接至锅炉1内的主要加热容器，这将在下文参考后续图进行描述。

虽然未示出，但是图1的锅炉还将具有用于接收电能以加热穿过锅炉的水的电气连接，并且其还可以具有适当控制连接，尽管如下文将描述，锅炉1可通过电路进行控制，该电路可容纳于锅炉壳体4内。

现参考图2和图3的剖视图，锅炉1包括内容器5和外容器6，内容器5和外容器6共享了共同第一端板7。内容器5还包括扇形形状的内圆柱体8(其可更清晰地见于图3)和内端板9。内容器5包括七个两千瓦加热元件盒10a-10g(图3所示)，其中仅加热元件盒10a,10g和10d在图2中为可视的。

加热元件盒10a-10g的每一者包括内部电气导体，并且可额外地具有温度感测装置(诸如热敏电阻)以控制并限制加热元件盒的内部温度，但该温度可以多种已知方式的任一者进行控制。

第一端板7具有六个螺纹孔，加热元件盒10a-10f的相应一者拧入这些螺纹孔中并且密封地接合。第一端板7中的另一中央孔11具有从其延伸的螺纹端口12以提供热水出口3。

参考图2，内端板9(在相对于第一端板7的内圆柱体8的端部处)具有形成于其中的六个孔，其仅两者(13和14)可见于图中。这些定位成与相应加热元件盒10a-10f的远侧端部相对，以将传递至内容器5中的流体引导于相应加热元件盒10a-10f上。还存在内端板9中的中央孔，加热元件盒10g穿过该中央孔。

内容器5的外部为外容器6。如先前所述，外容器6与内容器5共享了第一端板7，但额外地包括扇形形状的外圆柱体15和外端板16。外端板16具有用于加热盒10g的螺纹中央孔17。

内圆柱体8和外圆柱体15在其壁之间限定了大约2mm至3mm宽的小间隙，该小间隙限定了绕着内圆柱体8的水夹套18。内端板9和外端板16之间的分离使水夹套18在内端板9上延伸。如从图2可见，外圆柱体15具有孔19(端口20拧入其中)，端口20形成了冷水入口2。

在外圆柱体15的任一侧上，定位了容纳于锅炉1的外壳体4内的两个超声换能器21和22，外壳体4填充有热绝缘材料23。外圆柱体15由铜管形成，该铜管具有1mm至2mm之间的壁厚度。内圆柱体8由类似厚度的铜管形成，并且限定了其间的水夹套18，水夹套18可为大约2mm至3mm宽。当加热元件盒10a-10g位于内圆柱体8内并且锅炉填充水时，其将具有自然谐振频率并且超声换能器21和22进行调谐以大致匹配该频率，来使其防止结垢和其它沉积物在锅炉1内的累积的效率最大化。锅炉额外地包括过温传感器24，当锅炉内侧的温度超出安全工作阈值时，过温传感器24触发。

冷水入口2(螺纹端口20的形式)切向地引导至内圆柱体8和外圆柱体15的壁。因此，在使用中，进入外圆柱体15和内圆柱体8之间的空间中的冷水绕着内圆柱体8周向地引导，从而当它被向下抽取并穿过内端板9中的孔13、14时，它螺旋前进。然后，其行进通过内圆柱体8，在离开螺纹端口12至出口3之前，直接地传导于加热元件盒10a-10g的外表面上。因此，在使用中，当加热元件盒10a-10g通电并且水通过锅炉1从冷水入口2传导至热水出口3时，水首先绕着内容器5的外侧传递，从而通过从内容器5吸收热量将水预加热，然后穿过孔13和14至内容器5中，然后其通过直接地接触加热元件盒10a-10g以第二回程进行加热。

图1至图3所示的锅炉1的双回程布置向锅炉1内所包括的有限体积的水提供了大热传递面积。

现参考图4和图5，在此示出了图1至图3所示的可替代锅炉，并且该可替代锅炉通常指示为25。锅炉25具有多个与图2和图3的锅炉1相同的部件，并且类似标号用于指示类似部件，这些部件在此不再描述。

在图4和图5的实施例中，六个两千瓦加热元件盒26a-26f以圆柱形图案布置于第一端板27中，其中仅加热元件盒26a和26d在图4中为可视的。

在该实施例中，加热元件盒26a-26f的每一者具有相应内圆柱体28a-28f，相应内圆柱体28a-28f在第一端部处结合至第一端板27并且在第二端部处结合至共同内端板29。如在先前实施例中，内端板29具有孔，其仅两者(30和31)可见于图4中，定位成与每个加热元件盒26a-26f的端部相对。

内圆柱体28a-28f的每一者具有孔，其仅两者(33和34)可见于图4中，相邻于第一端板27。这些孔使每个内圆柱体28a-28f的内部连接中央通道32。中央通道32延伸了内圆柱体28a-28f的长度，并且延伸通过内端板29至螺纹端口35，螺纹端口35形成了热水出口3。如从图5可见，六个内圆柱体28a-28f彼此邻接并且焊接在一起，使得它们形成了连续密封表面以限定中央通道32。外圆柱体36位于内圆柱体28a-28f的外部，外圆柱体36限定了空间，该空间当填充水时形成了水夹套37。

在使用中，水通过冷水入口2进入图4和图5的锅炉25并且在水夹套37内向下螺旋，经由孔(诸如图4所示的孔30和31)进入这些内圆柱体28a-28f之前，从内圆柱体28a-28f的面向外的外表面抽取热能。然后，迫使水在加热元件盒26a-26f的表面上流动，然后在孔(诸如，孔33和34)处离开，进入中央导管32中。在此，水沿着中央通道32(接触内圆柱体28a-28f的面向内的外表面)的长度穿行，从而随着其以第三回程穿过锅炉25，从内圆柱体28a-28f的面向内的外表面抽取热能，然后离开热水出口3。

应当理解，相同优点以图4和图5的锅炉25来实现，如同以图2和图3的锅炉1来实现；但利用图4和图5的锅炉25，使水进行额外第三回程，从而导致与加热元件盒26a-26f的甚至更有效的热交换。

现参考图6，在此，示意性地示出了用以控制图2和图3的锅炉1或图4和图5的锅炉25所需的各种部件。这些部件包括处理器(控制电路)38，其被布置成控制电能沿着线缆39至加热元件盒10a-10g或26a-26f的供应。处理器38还通过线材40连接至内加热元件10a-10g或26a-26f的温度传感器。

处理器38还经由线材41连接至过温传感器24，并且经由线材43连接至可选流量传感器42。流量传感器42示出于锅炉1的外部。然而，应当注意，图6仅为示意性的，并且流量传感器42和处理器38可处于锅炉1的外壳体4内。

现参考图7，在使用中，在开始44处，处理器38首先在步骤45根据流量传感器42确定是否存在对于热水的需求。如果未存在对于热水的需求，那么处理器38返回至开始44。然而，在一个可替代地实施例中，在未存在流量传感器的情况下，加热元件可维持于60℃；在这种情况下，步骤45可省略。在所示实施例中，如果存在对于热水的需求，那么处理器38继续进行至步骤46并且确定加热元件盒10a-10g或26a-26f内的温度是否高于60℃。如果超出该温度，那么处理器继续进行至步骤47并且关闭加热元件盒10a-10g或26a-26f，并且返回至开始44。然而，如果在步骤46，加热元件温度未检测为高于60℃，那么处理器38继续进行至步骤48并且确定是否超出过温值。如果超出，那么处理器38继续进行至步骤47并且关闭加热元件盒10a-10g或26a-26f，然后返回至开始44。然而，如果在步骤48处未超出过温值，那么处理器38继续进行至步骤49并且打开加热元件盒10a-10g或26a-26f，然后返回至开始44并且重复该过程。

上文描述了其中处理器38可控制加热元件盒10a-10g或26a-26f的通电的一个过程，但是将显而易见的是，任何数量的其它步骤布置有可能实现相同的整体结果。特别地，应当注意，图6的流量传感器42为非必要的；相反，锅炉1可维持于恒定60℃，而不考虑水是否流动通过锅炉，其中图7所示的步骤通过删除步骤45进行相应地修改。

现参考图8和图9，在此，示出了锅炉(通常指示为50)的一个实施例，锅炉50基本上为双回程锅炉以用于提供热水，类似于先前参考图2和图3所公开和描述的锅炉。与图2和图3共同的部件在此不再描述，因为它们以相同方式起作用。然而，在图8和图9的实施例中，第二外圆柱体51位于前者外圆柱体15(在该实施例中，在下文称为第一外圆柱体15)周围以限定第二外圆柱体51和第一外圆柱体15之间的空间52。第二外圆柱体51在第一端部处结合至第一端板7，第一端板7连同第二外端板53一起形成了绕着外容器6的第二水夹套54。第二水夹套54具有第一端部处的第二入口55和第二端部处的第二出口56。该独立第二水夹套54可用于加热独立水体，并且这可通常形成中央加热系统的锅炉。因此，在图8和图9的实施例中，锅炉1可作用为组合锅炉，从而以随后进行描述的方式分别加热卫生热水和中央加热系统的水。

现参考图10和图11，这些图示出了锅炉57，锅炉57为类似于先前参考图4和图5所描述锅炉的三回程锅炉。类似于先前参考图8和图9所描述的实施例，锅炉57还包括额外第二外圆柱体58和第二外端板59，从而形成第二水夹套60，使得类似于图4和图5的三回程锅炉的锅炉也可用于提供卫生热水并且还形成了用于中央加热系统的锅炉。

现参考图12，在此，示意性地示出了用以控制图8和图9的锅炉50或图10和图11的锅炉57所需的各种部件。这些部件的一些类似于先前参考图6所描述的部件，并且包括处理器65和流量传感器42，以用于确定热水通过锅炉50进行抽取以用于卫生供应的时间。

图12的锅炉50额外地具有出口56，出口56连接至多个散热器62，多个散热器62继而连接至泵63。泵63还通过中央加热回流温度传感器64连接至锅炉50的入口55，以完成中央加热电路的回流。中央加热回流温度传感器64根据水至锅炉50的回流温度而将信号沿着线材66发送至处理器65。处理器65还经由线材67控制泵63的操作，但此外，处理器65和锅炉50之间的连接与图6的处理器38和锅炉1之间的连接相同。

现参考图13，该图示意性地示出了在图8和图9的锅炉50或图10和图11的锅炉57的操作期间由图12的处理器65所执行的步骤。

从开始68，处理器65在步骤69处通过监测流量传感器42的信号而确定了是否存在对于热水的需求。如果未存在对于热水的需求，那么处理器65在步骤70处确定是否存在对于中央加热的需求。这可在处理器65内确定，其中处理器65为中央加热控制器的一部分。可替代地，处理器65可接收独立信号(未示出)，该独立信号指示是否存在对于中央加热的需求。

如果在步骤70处未存在对于中央加热的需求(和未存在对于热水的需求)，那么处理器65在步骤79处关闭了中央加热泵63并且然后在步骤80处关闭了加热元件盒，然后返回至开始68。

然而，如果在步骤70处存在对于中央加热的需求(但未存在对于热水的需求)，那么处理器65在步骤71处打开了中央加热泵63。

然后，处理器65在步骤72处确定加热元件盒10a-10g的温度是否高于60℃。如果适当加热盒的温度高于60℃，那么处理器65继续进行至步骤73并且关闭了加热元件盒10a-10g，然后返回至开始68。

可替代地，如果处理器在步骤72处确定加热元件盒10a-10g的温度低于60℃，那么处理器65继续行进至步骤74并且确定是否超出锅炉的过温阈值，正如由过温传感器24所确定。如果在步骤74处未超出过温阈值，那么处理器继续进行至步骤75并且打开加热元件，然后返回至开始68。如果在步骤74处超出过温，那么处理器65继续进行至步骤73并且关闭加热元件，并且再次继续行进至开始68。

如果处理器在步骤69处确定存在对于热水的需求，那么处理器继续行进至步骤76，以确定中央加热回流是否高于50℃。如果未高于50℃，那么处理器继续行进至步骤77,并且关闭中央加热泵，然后再次继续行进至步骤72。

可替代地，如果处理器63在步骤76处确定中央加热回流高于50℃，那么处理器转而行进至步骤78并且打开中央加热泵，然后继续行进至步骤72。

当存在对于热水的需求时，步骤76(处理器确定中央加热回流是否高于50℃)的目的在于，如果中央加热回流高于50℃，那么中央加热泵63应打开，因为例如参考图8，这将导致温水从中央加热系统提供至第二水夹套54，第二水夹套54将作用于将卫生供应的冷水在冷水入口处进入锅炉时预加热。然而，如果中央加热回流低于50℃，那么处理器65在步骤77处关闭了中央加热泵63，从而确保由加热元件盒(当它们在步骤75处打开时)所生成的所有热量用于加热在冷水入口2和热水出口3之间流动通过锅炉的卫生水。

以上述方式，中央加热回路内的水可用作残余能量存储以当存在对于热水的需求时耗尽，其中中央加热系统中的能量当未存在对于热水的需求时进行补充。这可允许相对低功率的锅炉令人满意地供应对于瞬时热水的需求，同时还向中央加热系统提供能量源。

作为上文参考图12和图13所描述实施例的一个可替代实施例，图12的中央加热回流温度传感器64可省略，据认为，中央加热回流的温度将始终大于冷水入口2处的冷水的温度，并且随着卫生水进入锅炉50，一些热量将始终从中央加热回流传递至卫生水。利用这种布置，流量传感器42也可省略，其中加热元件盒进行控制以将它们永久地维持于60℃。在此，图13的步骤69、76、77、78和80将省略，其中处理器65从步骤78直接地继续行进至步骤72。

以上仅通过示例的方式描述了本发明的各种实施例，并且落入以下权利要求的范围内的许多可替代实施例是可能的。

Claims (13)

1.一种电锅炉，所述电锅炉包括导热内容器中的加热元件，所述内容器大体围绕所述加热元件以限定绕着所述加热元件的内通道，所述内容器具有用于水的流动的入口和出口并且布置成使得在所述内容器入口处所接收的水沿着所述内通道靠近加热元件的表面流动至所述内容器出口，所述锅炉还包括所述内容器大体位于其中的外容器，所述外容器限定外通道，所述外通道绕着所述内容器的至少一部分延伸，所述外容器具有用于水的流动的入口和出口，其中所述外容器出口连接至或形成所述内容器入口，并且其中所述外容器布置成使得在所述外容器入口处所接收的水沿着所述外通道靠近所述内容器的表面流动至所述外容器出口。

2.根据权利要求1所述的电锅炉，其中所述内容器和所述外容器共享了共同导热壁。

3.根据权利要求1或2所述的电锅炉，其中所述内通道和所述外通道布置成使得，在使用中，所述外通道中的水沿着所述外通道前进的方向与水沿着所述内通道前进的方向相反。

4.根据任一项前述权利要求所述的电锅炉，包括位于共同内容器中的多个加热元件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电锅炉，包括多个细长加热元件和多个管状内容器，每个加热元件同心地布置于相关联内容器内。

6.根据权利要求5所述的电锅炉，包括其中布置多个内容器的单个外容器。

7.根据权利要求6所述的电锅炉，其中所述多个内容器以圆柱形图案并排布置并且彼此连接以限定所述锅炉内的中央通道；由此所述内容器与所述锅炉的纵向轴线对准，并且其中所述锅炉布置成使得水在所述锅炉的第一端部处或朝向所述第一端部通过所述外容器进入，并沿着所述外通道在第一纵向方向上行进以在与所述第一端部相对的所述锅炉的第二端部处或朝向所述第二端部通过所述外容器出口离开所述外通道，以通过位于所述锅炉的第二端部或朝向所述第二端部的相应内容器入口进入所述内容器；然后所述水沿着所述相应内通道穿行以经由位于所述锅炉的所述第一端部处或朝向所述第一端部的所述内容器的相应出口离开，以进入所述中央通道并且沿着所述中央通道穿行朝向所述锅炉的所述第二端部。

8.根据权利要求6或7所述的电锅炉，其中所述外容器包括至少两个端部部分和其中所述多个内容器位于其中的圆柱形部分，所述圆柱形部分在所述至少两个端部部分之间延伸，其中每个加热元件固定于所述两个端部部分的一者中的适当位置。

9.根据任一项前述权利要求所述的电锅炉，其中所述外容器入口布置成将水切向地引导至所述外通道中，使得随着所述水沿着所述通道前进至所述外容器出口时，所述水绕着所述内容器盘旋。

10.根据任一项前述权利要求所述的电锅炉，还包括一个或多个超声换能器，所述一个或多个换能器布置成去除或分解所述锅炉内的固体材料的任何结垢或类似累积物。

11.根据任一项前述权利要求所述的电锅炉，其中所述外容器为第一外容器，所述锅炉还包括所述第一外容器位于其中的第二外容器，其中所述第一外容器和所述第二外容器共享了共同导热壁，所述第二外容器具有入口和出口并且限定第二外容器通道，所述第二外容器通道布置成将靠近于所述共同导热壁的水从所述第二外容器的所述入口输送至所述出口，其中所述第二外容器的通道与所述第一外容器的通道和所述内容器的通道两者流体隔离，或与所述内容器的通道流体隔离。

12.一种中央加热和热水系统，所述中央加热和热水系统包括根据权利要求11所述的锅炉，其中待加热的卫生水通过所述锅炉的第一入口进入，然后由所述第一外容器通道和至少一个内容器通道接收并穿过，然后通过所述锅炉的第一出口离开所述锅炉，并且其中中央加热回流连接至所述锅炉的第二入口并且进入所述第二入口的水穿过所述第二外容器的通道，以通过所述锅炉的第二出口离开所述锅炉来绕着所述中央加热系统进行再循环。

13.根据权利要求12所述的中央加热系统，还包括泵、温度传感器、流量或压力传感器和控制器，所述泵用于使水绕着所述中央加热系统循环，所述温度传感器用于检测通过所述第二入口返回至所述锅炉的水的温度，所述流量或压力传感器用于检测卫生水通过所述锅炉的流动，所述控制器布置成至少部分地根据从所述温度传感器和所述流量或压力传感器所接收的信号而控制所述泵，其中所述泵在检测到卫生水通过所述锅炉抽出并且返回至所述锅炉的中央加热水的温度高于预定温度的情况下进行激活，并且其中所述泵在从所述中央加热系统返回至所述锅炉的水的温度低于预定温度的情况下进行停用。

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