專利名稱：一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦隔爆及本質(zhì)安全裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種為礦
井一線人員提供飲用開水的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機。
技術(shù)背景長期以來，由于受煤礦井下特殊環(huán)境條件的限制，礦煤井下一線工
作人員的飲水問題一直未得到很好的解決?，F(xiàn)在常用的開水機、開水器、飲水機、直飲機、電 開水爐不能直接用于煤礦井下，這是由于這些裝置沒有防爆結(jié)構(gòu)，不符合煤礦井下隔爆及 本質(zhì)安全裝備的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，直接用于煤礦井下，會引發(fā)煤礦井下爆炸事故。目前， 煤礦井下人員的飲水問題已被引起廣泛的關(guān)注。專利號200420052408. 5《防爆型多功能飲 水裝置》提供了一種防爆型多功能飲水裝置。有的廠家也開始生產(chǎn)防爆飲水機。而這類防 爆飲水機是在現(xiàn)有飲水機基礎(chǔ)上進(jìn)行改造而成的，僅使用110V、50HZ的電源，功率在1500W 以內(nèi)，出水量小，存在著水不開、反復(fù)加熱、生水和熟水混和的現(xiàn)象。這類防爆飲水機接水水 龍頭安置在機體外，沒有防塵措，使使用場所受到較大限制。因此，這類防爆飲水機只能在 煤礦井下人員較少、用水量較小、環(huán)境較好的場所使用。滿足不了煤礦井下一線人員飲用開 水的需求，尤其是不能滿足井下人員在就餐時集中飲用開水的需求。另外，這類防爆飲水機 只限于使用桶裝飲用水，不能利用井下可飲用自來水資源。經(jīng)查詢，國外一些先進(jìn)的國家的 煤礦生產(chǎn)自動化程度高，人員少，工作條件好，不存在飲水問題，而我國煤礦生產(chǎn)自動化水 平相對較低，井下人員較多，飲水問題相當(dāng)突出，至今為止還未發(fā)現(xiàn)我國關(guān)于很好解決煤礦 井下人員的飲水問題的報道。本發(fā)明可以有效的解決以上問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是采用可靠的防爆技術(shù)、熱交換技術(shù)、單板機控制技術(shù)、水微 濾技術(shù)、水磁化防垢技術(shù)以及水受熱沸騰時產(chǎn)生氣壓和密度變小的原理，為煤礦井下一線 人員提供一種開水供應(yīng)裝置。本發(fā)明的供電可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的 電源，首選電源為660V、50HZ。電器組件采用隔爆結(jié)構(gòu)，控制采用本安電路。本發(fā)明隔爆、防 塵、防干燒、阻燃、節(jié)能，無反復(fù)加熱，無生水和熟水混合現(xiàn)象，出水100%為開水，水質(zhì)新鮮， 熱效高，結(jié)垢輕，使用方便，能隨時供應(yīng)熱開水和溫開水。本發(fā)明既可使用煤礦井下可飲用 自來水，也可使用桶裝飲用水。本發(fā)明可適用于煤礦井下任何有人員的場所。
為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案 本發(fā)明在機體內(nèi)安裝隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源、自來水微濾和磁 化防垢裝置，水箱、隔爆電加熱器、電氣自動控制器等。在機體的前側(cè)中部設(shè)置防塵接水室。 隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源安裝在機體內(nèi)后下端。自來水微濾和磁化防垢裝
置安置在機體內(nèi)前下端。水箱安置在機體內(nèi)后上端。電氣自動控制器安裝在機體前上端位 置，采用本安電路，單板機控制，內(nèi)置有蜂鳴器。在電氣自動控制器的前面板上安裝面板控 制開關(guān)、電源指示燈、工作指示燈、警示燈、LCD顯示屏。接水室安置在機體內(nèi)自來水微濾和 磁化防垢裝置上方和電氣自動控制器的下方位置。接水室內(nèi)安裝有溫開水水龍頭、熱開水 水龍頭。接水室設(shè)有室門。在接水室內(nèi)安置可控制隔爆電加熱器的磁力接近開關(guān)，磁感應(yīng)器 位于熱水龍頭的上方，感應(yīng)磁鐵置于熱開水水龍頭的旋轉(zhuǎn)把手的后端。隔板安裝在機體內(nèi)。 隔板將隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源和自來水微濾和磁化防垢裝置、水箱、電氣 自動控制器、接水室等隔離成兩部分。水箱內(nèi)裝置有源水加熱腔、熱開水箱、溫開水箱、源水箱、熱交換器、磁浮水位計、供水電磁閥、保溫材料。箱體一側(cè)安裝供水電磁閥；熱開水箱和
溫開水箱在水箱內(nèi)分立設(shè)置；熱開水箱和溫開水箱的下方分別設(shè)出水口和排污口。出水口
的位置高于排污口高度。源水加熱腔置于熱開水箱內(nèi)，在源水加熱腔的頂端安置一增壓蓋，
增壓蓋與源水加熱腔上沿留有一定的間隙為沸水出口，優(yōu)選的在增壓蓋上安裝防干燒溫度
傳感器。源水加熱腔下部設(shè)有進(jìn)水口和排污口。源水箱安置于溫開水箱內(nèi)，在源水箱一側(cè)
開一源水進(jìn)口和出水口 ，進(jìn)水口和供水電磁閥相連，出水口同熱交換器進(jìn)水口相連。 在源水箱內(nèi)設(shè)置進(jìn)水水位控制線、停止進(jìn)水水位控制線、防干燒報警水位控制線。
停止進(jìn)水水位控制線的高度低于源水加熱腔的沸水出水口，防干燒報警水位控制線的高度
高于電加熱管頂端的高度。進(jìn)水水位控制線位于停止進(jìn)水水位控制線和防干燒報警水位控
制線中間位置。 在熱開水箱和溫開水箱相鄰側(cè)安置導(dǎo)水管，引導(dǎo)熱開水箱內(nèi)的開水流入溫開水 箱。導(dǎo)水管位置稍低于源水加熱腔的沸水出口的高度。 在溫開水箱內(nèi)設(shè)隔爆電加熱器停止工作水位控制線和隔爆電加熱器開始工作水 位控制線。溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制線的高度高于熱開水箱和溫開水箱 相鄰側(cè)的導(dǎo)水管底邊且低于源水加熱腔的沸水出口的高度。 在溫開水箱和熱開水箱上端相鄰側(cè)設(shè)有熱開水箱排汽冷凝導(dǎo)管，將熱開水箱內(nèi)的 蒸汽導(dǎo)入溫開水箱內(nèi)冷凝。排汽冷凝導(dǎo)管位置高于源水加熱腔的沸水出口的高度。在溫開 水箱的一側(cè)的上端設(shè)有排汽溢水口，位置高于溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制 線。 隔爆電加熱器由電加熱管、防爆接線腔和防爆進(jìn)線裝置組成，安置于源水加熱腔 的底部，電加熱管置于源水加熱腔內(nèi)。 熱交換器安置在溫開水箱內(nèi)，熱交換器的進(jìn)水口同源水箱的出水口連通，出水口 與源水加熱腔進(jìn)水口連通。 熱開水箱和溫開水箱之間的間隙和水箱外殼之間的間隙用保溫材料充填。
箱蓋為雙層結(jié)構(gòu)，中間充填保溫材料。在箱蓋對應(yīng)于源水箱位置安裝放置水桶的 聰明座。聰明座的數(shù)量為一個或數(shù)個。聰明座的出水口略低于源水箱內(nèi)的停止進(jìn)水水位控 制線。 在溫開水箱和源水箱內(nèi)分別設(shè)置磁浮水位計，優(yōu)先的熱開水箱上方設(shè)置防干燒溫 度傳感器。 本發(fā)明的工作程序是接通外部電源，電源指示燈亮。將面板控制開關(guān)置開位，系 統(tǒng)開始工作，工作指示燈亮。當(dāng)源水箱內(nèi)內(nèi)無水或水位低于防干燒報警水位控制線時，隔爆 電加熱器不工作，警示燈亮，蜂鳴器響。如使用的是井下可飲用自來水時，供水電磁閥自動 打開，源水經(jīng)微濾和磁化后進(jìn)入源水箱內(nèi)。如使用桶裝飲用水時，將帶飲用水的水桶倒置在 源水箱上面的聰明座上。源水箱內(nèi)開始進(jìn)水并通過熱交換器進(jìn)入源水加熱腔。當(dāng)源水箱內(nèi) 水位升到源水箱內(nèi)防干燒報警水位控制線以上時，警示燈滅，蜂鳴器響聲停止。當(dāng)源水箱內(nèi) 水位升到源水箱內(nèi)進(jìn)水水位控制線以上時，隔爆電加熱器開始工作，源水加熱腔的源水開 始被加熱。當(dāng)源水箱內(nèi)水位升到源水箱內(nèi)停止進(jìn)水水位控制線時，如使用的是煤礦井下可 飲自來水，則供水電磁閥關(guān)閉，源水箱內(nèi)停止進(jìn)水。如使用的桶裝飲用水，則源水箱內(nèi)的水 面將聰明座的出水口封住，無空氣進(jìn)入水桶內(nèi)，水桶內(nèi)的水不向源水箱內(nèi)流入。源水加熱腔內(nèi)的水被加熱而沸騰時，發(fā)生相變，體積膨脹，密度下降，沸水從沸水出口噴出。源水加熱腔
和源水箱內(nèi)的水密度差加大，導(dǎo)致源水箱內(nèi)的水自動向源水加熱腔內(nèi)補充，源水加熱腔內(nèi)
水溫度隨源水的補進(jìn)而降低，沸騰停止，源水箱內(nèi)水位下降。如使用的是煤礦井下可飲自來
水，當(dāng)水位下降至進(jìn)水水位控制線時，供水電磁閥打開，源水箱內(nèi)的水得到補充。如使用的
是桶裝飲用水，由于源水箱內(nèi)水位下降，源水箱內(nèi)水面不能對聰明座起密封作用，空氣進(jìn)入
水桶，水桶中的水自動流入源水箱內(nèi)，源水箱內(nèi)的水得到補充其水位而上升，當(dāng)水位上升到
源水箱停止進(jìn)水水位控制線時，供水電磁閥關(guān)閉，源水箱內(nèi)停止進(jìn)水，或源水箱內(nèi)的水面將
聰明座的出水口封住，無空氣進(jìn)入水桶內(nèi)，水桶內(nèi)的水不向源水箱內(nèi)流入。 本發(fā)明設(shè)置雙重防干燒系統(tǒng)。當(dāng)煤礦井下可飲自來水系統(tǒng)斷水或水桶無水而使源
水箱內(nèi)得不到源水補充時，源水箱內(nèi)的水位下降，當(dāng)下降至源水箱內(nèi)防干燒報警水位控制
線以下時，隔爆電加熱器停止工作，系統(tǒng)報警，警示燈亮，蜂鳴器響，工作指示燈滅。當(dāng)源水
箱內(nèi)水位下降至防干燒報警水位控制線以下而水位監(jiān)控失靈而導(dǎo)致系統(tǒng)未報警時，源水加
熱腔內(nèi)水量減少，溫度增高，源水加熱腔增壓蓋溫度升至ll(TC時，系統(tǒng)報警，警示燈亮，蜂
鳴器響，工作指示燈滅。 熱開水箱內(nèi)的熱開水通過連通熱開水箱和溫開水箱的導(dǎo)水管流入溫開水箱內(nèi)儲 存，當(dāng)溫開水箱內(nèi)的水位到達(dá)溫開水箱內(nèi)防爆電加熱器停止工作水位控制線時，隔爆電加 熱器停止工作，工作指示燈滅。 源水箱內(nèi)的水在通過熱交換器流向源水加熱腔的過程中，通過熱交換器吸收開水 的熱量而使其溫度升高，可提高源水加熱腔內(nèi)水的沸騰速度，溫開水箱內(nèi)的開水溫度隨之 降低。 當(dāng)打開接水室內(nèi)的溫開水水龍頭放溫開水時，溫開水箱內(nèi)的水位隨之下降，當(dāng)溫 開水箱內(nèi)的水位下降至溫開水箱內(nèi)防爆電加熱器開始工作水位控制線時，隔爆電加熱器開 始工作，工作指示燈亮。 當(dāng)打開接水室內(nèi)的熱開水水龍頭放熱開水時，置于熱開水水龍頭的旋轉(zhuǎn)把手后端 的感應(yīng)磁鐵轉(zhuǎn)向磁接近開關(guān)感應(yīng)器，隔爆電加熱器開始工作，當(dāng)關(guān)閉熱開水水龍頭時，如溫 開水箱內(nèi)水位低于溫開水箱內(nèi)防爆電加熱器停止工作水位控制線，隔爆電加熱器繼續(xù)工 作，直到溫開水箱內(nèi)水位到達(dá)溫開水箱內(nèi)防爆電加熱器停止工作水位控制線為止。如溫開 水箱內(nèi)水位位于溫開水箱內(nèi)防爆電加熱器停止工作水位控制線，隔爆電加熱器停止工作。
磁浮水位計、防干燒溫度傳感器、熱水磁感應(yīng)接近開關(guān)、電氣自動控制器、面板控 制開關(guān)、電源指示燈、工作指示燈、故障指示燈、LCD顯示屏采用防爆兼本安電源裝置提供的 D12V本質(zhì)安全電源，導(dǎo)線采用阻燃防水導(dǎo)線，電氣自動控制器為密封防爆結(jié)構(gòu)，磁浮水位 計、防干燒溫度傳感器、熱水磁感應(yīng)接近開關(guān)、熱水磁感應(yīng)接近開關(guān)、面板控制開關(guān)、電源指 示燈、工作指示燈、故障指示燈、LCD顯示屏的安裝進(jìn)行密封防水處理。
LCD顯示屏顯示供水電磁閥、隔爆電加熱器工作狀態(tài)以及時間和水位信息。
水箱內(nèi)的剩水和水箱內(nèi)清理產(chǎn)生的污水可隨時經(jīng)剩水和污水排放導(dǎo)管排至機體 外。 本發(fā)明的供電可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源，首選電源為 660V、50HZ。隔爆電加熱器的電源線通過防爆接線腔和防爆接線裝置與隔爆兼本安電磁啟 動器連接。隔爆兼本質(zhì)安全電源裝置與外部電源連接，為控制電路和控制元器件提供12V本質(zhì)安全電源。電氣自動控制器將磁浮水位計采集的源水箱和溫開水箱內(nèi)的控制水位信 號、防干燒溫度傳感器采集的源水加熱腔的溫度信號以及磁力接近開關(guān)采集的熱水龍頭開 關(guān)信號經(jīng)單片機處理后控制電磁閥和隔爆兼本安電磁啟動器。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點； 1、防爆、阻燃、防塵、防水、防潮、節(jié)能，可以安裝在井下人車場、采煤工作面、掘進(jìn) 頭等地方。 2、可使用煤礦井下可飲自來水，也可使用飲用桶裝飲用水，兩者可單獨使用，也可 同時使用。 3、在源水加熱腔通過沸水口進(jìn)入熱水箱的水均為沸水，本發(fā)明能隨時提供無反復(fù) 加熱、無生水和熟水混合的新鮮的熱開水和溫開水。 4、水箱內(nèi)和電加熱管表面結(jié)垢輕，水箱內(nèi)剩水和水箱清洗產(chǎn)生的污容易清理和排 放。 5、可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源，首選電源為660V、50HZ。
6、結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝。


圖1總體主結(jié)構(gòu)示意2總體結(jié)構(gòu)側(cè)面示意3水箱結(jié)構(gòu)示意4開水箱示意5前面板示意圖附圖標(biāo)記列表10機體101接水室102接水室門103隔板201隔爆電加熱器2011隔爆電加熱器防爆進(jìn)線裝置2012隔爆電加熱器電加熱管2013隔爆電加熱器防爆接線腔202水箱20201源水箱202011源水箱內(nèi)防干燒報警水位控制線、202012源水箱內(nèi)進(jìn)水水位控制線、202013源水箱內(nèi)停止進(jìn)水水位控制線 20202源水箱進(jìn)水口20203溫開水箱排汽溢水口20204聰明座202041聰明座出水口
20205熱開水箱排汽冷凝導(dǎo)管20206源水加熱腔沸水出水口20207源水加熱腔增壓蓋20208水箱箱蓋20209保溫材料20210源水加熱腔20211熱開水箱20212熱開水箱排污口20213源水加熱腔排污口20214熱開水箱出水口20215熱交換器20216溫開水箱出水口20217溫開水箱排污口20218溫開水箱202181溫開水箱防爆電加熱器開始工作水位控制線202182溫開水箱防爆電加熱器停止工作水位控制線20219熱開水箱和溫開水箱相鄰側(cè)的導(dǎo)水管203飲用水水桶204自來水微濾和磁化防垢裝置205剩水、污水排放導(dǎo)管206蒸汽排放導(dǎo)管207熱開水水龍頭208溫開水水龍頭301隔爆兼本安電磁啟動器302隔爆兼本安電源303電氣自動控制器3031面板控制開關(guān)3032電源指示燈3033工作指示燈3034警示燈3035LCD顯示屏304供水電磁閥305磁力接近開關(guān)3051磁力接近開關(guān)感應(yīng)磁鐵306溫開水箱磁浮水位計307源水箱磁浮水位計308防干燒溫度傳感器具體實施方式
附圖為本發(fā)明一實施例示意圖，現(xiàn)說明如下本發(fā)明是在機體10內(nèi)安裝隔爆兼本安電磁啟動器301、隔爆兼本安電源302、自來水微濾和磁化防垢裝置204、水箱202、隔爆電加熱器201、電氣自動控制器303。隔爆兼本 安電磁啟動器301 、隔爆兼本安電源302安裝在機體內(nèi)后下端。自來水微濾和磁化防垢裝置 204安置在機體10內(nèi)前下端。水箱202安置在機體10內(nèi)后端。電氣自動控制器303安裝在 機體10的前上端。接電氣自動控制器303采用單板機(圖中未標(biāo))控制，電氣自動控制器 303內(nèi)置有蜂鳴器(圖中未標(biāo))，在電氣自動控制器303前面板上安裝面板控制開關(guān)3031、 電源指示燈3032、工作指示燈3033、警示燈3034、LCD顯示屏3035。接水室101安置在機體 10的前側(cè)中部、電氣自動控制器303的下方。接水室設(shè)有室門102。接水室內(nèi)101內(nèi)安裝 有溫開水水龍頭208、熱開水水龍頭207、可控制隔爆電加熱器的磁力接近開關(guān)305。磁力接 近開關(guān)305的感應(yīng)磁鐵3051置于熱開水水龍頭207的旋轉(zhuǎn)把手的后端。在機體內(nèi)前側(cè)設(shè) 剩水排放導(dǎo)管205和蒸汽排放導(dǎo)管206。隔板103安裝在機體10內(nèi)，將隔爆兼本安電磁啟 動器301、隔爆兼本安電源302和自來水微濾和磁化防垢裝置204、水箱202、電氣自動控制 器303、接水室101隔離成兩部分。水箱202內(nèi)分立設(shè)置熱開水箱20211和溫開水箱20218。 在熱開水箱20211內(nèi)設(shè)有源水加熱腔20210。在熱開水箱20211和溫開水箱20218相鄰側(cè) 安置導(dǎo)水管20219，引導(dǎo)熱開水內(nèi)20211的開水流入溫開水箱20218內(nèi)。導(dǎo)水管20219位 置稍低于沸水出口 20206的高度。在溫開水箱20218內(nèi)設(shè)源水箱20201、熱交換器20215。 水箱202 —側(cè)安裝供水電磁閥304 ;熱開水箱20211下方設(shè)出水口 20214和排污口 20212。 溫開水箱20218的下方分別設(shè)出水口 20216和排污口 20217。在源水加熱腔20210的頂端 安置一增壓蓋20207，增壓蓋20207與源水加熱腔20210上沿留有一定的間隙為沸水出口 20206，優(yōu)先的在增壓蓋20207上安裝防干燒溫度傳感器308。源水加熱腔20210下部設(shè)排 污口 20213。在源水箱20201 —側(cè)開一源水進(jìn)口 20202，進(jìn)水口 20202和供水電磁閥304。 熱交換器20215安置在溫開水箱20218內(nèi)，分別同源水箱20201和源水加熱腔20210連通。 在源水箱20201內(nèi)設(shè)置防干燒報警水位控制線202011、進(jìn)水水位控制線202012、停止進(jìn)水 水位控制線202013，安裝磁浮水位計307。停止進(jìn)水水位控制線202013的高度低于沸水出 水口 20206，防干燒報警水位控制線202011的高度高于電加熱管2012頂端的高度，進(jìn)水水 位控制線202012的高度位于停止進(jìn)水水位控制線202013和防干燒報警水位控制線202011 的中間位置。在溫開水箱20218內(nèi)設(shè)隔爆電加熱器開始工作水位控制線202181和隔爆電 加熱器停止工作水位控制線202182。溫開水箱20218內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制線 202182的高度高于熱開水箱20211和溫開水箱20218相鄰側(cè)的導(dǎo)水管20219底邊且低于源 水加熱腔沸水出口 20206的高度。防爆電加熱器開始工作水位控制線202181的高度在溫 開水箱20218內(nèi)下部適當(dāng)位置。在溫開水箱20218和熱開水箱20211的上端設(shè)有熱開水內(nèi) 排汽冷凝導(dǎo)管20205，將熱開水箱20211內(nèi)的蒸汽導(dǎo)入溫開水箱20218內(nèi)冷凝。排汽冷凝導(dǎo) 管20205位置高于源水加熱腔沸水出口 20206的高度。在溫開水箱20218的一側(cè)的上端設(shè) 有排汽溢水口 20203，位置高于溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制線202182，以 便將溫開水箱內(nèi)的蒸汽通過蒸汽排放導(dǎo)管206排至機體外。隔爆電加熱器201由電加熱管 2012、防爆接線腔2013和防爆進(jìn)線裝置2011組成，安置于源水加熱腔20210的底部，使電 加熱管20212置于源水加熱腔20210內(nèi)，電源線通過防爆接線腔2013和防爆接線裝置2011 同隔爆兼本安電磁啟動器301相接。熱開水箱20211、溫開水箱20218和水箱箱蓋20208均 采用保溫材料20209保溫。在水箱箱蓋20208對應(yīng)于源水箱20201位置安裝放置水桶203 的聰明座20204。聰明座20204出水口 202041略低于源水箱內(nèi)20201的停止進(jìn)水水位控制線202013。在溫開水箱20218內(nèi)設(shè)置磁浮水位計306，在源水箱20201內(nèi)設(shè)置磁浮水位計 307，優(yōu)先的在源水加熱腔20210上方的增壓蓋20207安置防干燒溫度傳感器308。磁浮水 位計306、磁浮水位計307、溫度傳感器308、磁力接近開關(guān)305、面板控制開關(guān)3031同分別 將信息傳遞至電氣自動控制器301進(jìn)行處理，并對供水電磁閥304、電源指示燈3032、工作 指示燈3033、警示燈3034、 LCD顯示屏3035控制和蜂鳴器的工作狀態(tài)實施控制，通過隔爆 兼本安電磁啟動器301對隔爆電加熱器201的工作狀態(tài)實施控制。 本發(fā)明的工作程序是接通外部電源，電源指示燈3032亮。將面板控制開關(guān)3031 置開位，系統(tǒng)開始工作，工作指示燈3033亮。當(dāng)源水箱20201內(nèi)無水或水位低于防干燒報 警水位控制線202011時，隔爆電加熱器201不工作，警示3034燈亮，電氣自動控制器303 上的蜂鳴器響。如使用井下可飲用自來水時，供水電磁閥304自動打開，源水經(jīng)微濾和磁化 裝置204后進(jìn)入源水箱20201內(nèi)。當(dāng)使用桶裝飲用水時，將有水的水桶倒置安放在源水箱 20201上面的聰明座20203上，源水箱20201內(nèi)開始進(jìn)水并通過熱交換器20215進(jìn)入源水加 熱腔20210。當(dāng)源水箱內(nèi)20201水位升到源水箱內(nèi)防干燒報警水位控制線以上202011時， 警示指示燈3034滅，蜂鳴器響聲停止。當(dāng)源水箱20201內(nèi)水位升到源水箱內(nèi)進(jìn)水水位控制 線20212以上時，隔爆電加熱器201開始工作，源水加熱腔20210的源水開始被加熱。當(dāng)源 水箱20201內(nèi)水位升到源水箱內(nèi)停止進(jìn)水水位控制線20213時，如使用的是煤礦井下可飲 自來水，則供水電磁閥304關(guān)閉，源水箱20201內(nèi)停止進(jìn)水。如使用的桶裝飲用水，則源水 箱20201內(nèi)的水面將聰明座20204的出水口 202041封住，無空氣進(jìn)入水桶203內(nèi)，水桶203 內(nèi)的水不向源水箱20201內(nèi)流入。源水加熱腔20201內(nèi)的上端的水被加熱而沸騰時，發(fā)生 相變，體積膨脹，密度變小，沸水從沸水出口 20206噴出，源水加熱腔20210和源水箱20201 內(nèi)的水密度差增大，導(dǎo)致源水箱20201內(nèi)的水自動向源水加熱腔20210內(nèi)補充，源水加熱腔 20210內(nèi)水溫度降低，沸騰停止，源水箱20201內(nèi)水位下降。如使用的是煤礦井下可飲自來 水，當(dāng)水位下降至進(jìn)水水位控制線202012時，供水電磁閥303打開，源水箱20201內(nèi)的水得 到補充。如使用的是桶裝飲用水，由于源水箱20201內(nèi)水位下降，源水箱內(nèi)20201水面不能 對聰明座出水口 202041起密封作用，空氣進(jìn)入水桶203，水桶203中的水自動流入源水箱 20201內(nèi)，源水箱20201內(nèi)的水得到補充，當(dāng)水位上升到源水箱內(nèi)進(jìn)水水位控制線202013 時，供水電磁閥303關(guān)閉，源水箱20201內(nèi)停止進(jìn)水或源水箱20201內(nèi)的水面將聰明座的出 水口 202041封住，無空氣進(jìn)入水桶203內(nèi)，水桶203內(nèi)的水不向源水箱20201內(nèi)流入。當(dāng) 煤礦井下可飲自來水系統(tǒng)或水桶203不能給向源水箱20201內(nèi)供水時，源水箱內(nèi)20201的 水位下降，當(dāng)下降至源水箱內(nèi)防干燒報警水位控制線202011以下時，隔爆電加熱器201停 止工作，系統(tǒng)報警，警示燈3034亮，蜂鳴器響，工作指示3033燈滅。當(dāng)源水箱20201內(nèi)水位 下降至下水位控制線202011以下而水位監(jiān)控失靈而導(dǎo)致系統(tǒng)未報警時，源水加熱腔20210 內(nèi)水量減少，溫度增高，當(dāng)源水加熱腔增壓蓋20207溫度升至1 l(TC時，隔爆電加熱器201停 止工作，系統(tǒng)報警，警示燈3034亮，蜂鳴器響，工作指示燈3033滅，防止隔爆電加熱器201 干燒。 熱開水箱20211內(nèi)的熱開水通過連通熱開水箱20211和溫開水箱20218的導(dǎo)水管 20219流入溫開水箱20218內(nèi)儲存，當(dāng)溫開水箱20218內(nèi)的水位到達(dá)隔爆電加熱器停止工作 水位控制線202182時，隔爆電加熱器201停止工作，工作指示燈3033滅。
源水箱20201內(nèi)的水溫度相對較低，在通過溫開水箱20218內(nèi)的熱交換器20215流向源水加熱腔20210的過程中，吸收開水的熱量而使其溫度升高，提高源水加熱腔20210 內(nèi)源水的沸騰速度，溫開水箱20218內(nèi)的開水溫度隨之降低。 當(dāng)打開接水室101內(nèi)的溫開水水龍頭208放溫開水時，溫開水箱20218內(nèi)的水位 隨之下降，當(dāng)溫開水箱20218內(nèi)的水位隨之下降至溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器開始工作水位 控制線202181時，隔爆電加熱器201開始工作。當(dāng)關(guān)閉接水室101內(nèi)的溫開水水龍頭208 后，隔爆電加熱器201繼續(xù)工作，溫開水箱20218內(nèi)的開水水位回升，直到溫開水箱內(nèi)水位 到達(dá)隔爆電加熱器停止工作水位控制線202182為止。 當(dāng)打開接水室101內(nèi)的熱開水水龍頭207時，熱開水流出，置于熱開水水龍頭207 的旋轉(zhuǎn)把手后端的感應(yīng)磁鐵3051轉(zhuǎn)向磁接近開關(guān)感應(yīng)器305，隔爆電加熱器201開始工 作，當(dāng)熱開水水龍頭207的熱開水放出量大于源水加熱腔20210產(chǎn)生的沸水量且溫開水箱 20218內(nèi)水位位于隔爆電加熱器停止工作水位控制線202182時，溫開水箱20218內(nèi)頂部的 少量開水通過導(dǎo)水管20219倒流至熱開水箱20211內(nèi)，溫開水箱20218內(nèi)的水位隨之下降。 當(dāng)關(guān)閉熱開水水龍頭207時，如溫開水箱20218內(nèi)水位低于隔爆電加熱器停止工作水位控 制線202182，隔爆電加熱器207繼續(xù)工作，直到溫開水箱20218內(nèi)水位到達(dá)隔爆電加熱器停 止工作水位控制線202182為止，如溫開水箱20218內(nèi)水位位于隔爆電加熱器停止工作水位 控制線202182，隔爆電加熱器207停止工作。 磁浮水位計307、磁浮水位計306、防干燒溫度傳感器308、熱水磁感應(yīng)接近開關(guān)
305、 電氣自動控制器303、面板控制開關(guān)3034、電源指示燈3032、工作指示燈3033、故障指 示燈3034、 LCD顯示屏3035采用防爆兼本安電源裝置302提供的D12V本質(zhì)安全電源。導(dǎo) 線采用阻燃防水導(dǎo)線。電氣自動控制器303為密封防爆結(jié)構(gòu)。磁浮水位計306、磁浮水位 計307、防干燒溫度傳感器308、熱水磁感應(yīng)接近開關(guān)305、面板控制開關(guān)3031、電源指示燈 3032、工作指示燈3033、警示燈3034、 LCD顯示屏3035的安裝進(jìn)行密封防水處理。 LCD顯示屏3035顯示供水電磁閥304、隔爆電加熱器201工作狀態(tài)以及時間和水 位信息。 本發(fā)明的供電可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源，首選電源為 660V、50HZ。隔爆電加熱器201由隔爆兼本安電磁啟動器301控制。隔爆兼本質(zhì)安全電源 裝置為控制電路和控制元器件提供12V本質(zhì)安全電源。電氣自動控制器303將磁浮水位計
306、 307采集的溫開水箱20218和源水箱20201內(nèi)的控制水位信號、防干燒溫度傳感器308 采集的源水加熱腔20210的溫度信號以及磁力接近開關(guān)305的開關(guān)信號經(jīng)單片機處理后來 控制電磁閥304和隔爆兼本安電磁啟動器301。 本發(fā)明實施的有益效果功率為6000W供電電源660V、50HZ，的一種隔爆兼本質(zhì)安 全型開水機，經(jīng)煤炭工業(yè)上海電氣防爆檢測站檢測，各項指標(biāo)符合煤礦井下隔爆及本質(zhì)安 全裝備的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求。經(jīng)上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院檢測，整機符合GB 9684 《不銹鋼食具容器衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。沸水出口 20206處出水溫度高于98t:，熱開水水龍頭207正 常出水溫度高于92t:，溫開水水龍頭208正常出水溫度高于5(rC。熱開水(高于92tO出 水量大于72L/h(12L/kwh)，比目前市場銷售的節(jié)能開水器高出20%至33%，目前市場銷售 的節(jié)能型開水器的開水量為9至10L/kwh。 本發(fā)明隔爆、防塵、防干燒、阻燃、節(jié)能，無反復(fù)加熱，無生水和熟水混合現(xiàn)象，出水 100%為開水，水質(zhì)新鮮，熱效高，結(jié)垢輕，使用方便，能隨時供應(yīng)熱開水和溫開水。本發(fā)明既可使用煤礦井下可飲用自來水，也可使用桶裝飲用水，使用時這兩種源水可任選其一，也可 同時使用。 本發(fā)明可適用于煤礦井下任何有人員的場所。能使煤礦井下一線人員飲用健康開 水的夢想成為現(xiàn)實。
權(quán)利要求
一種隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，包括機體、接水室、接水室門、隔板、隔爆電加熱器、水箱、源水箱、聰明座、源水加熱腔、增壓蓋、沸水出口，水箱箱蓋、熱開水箱、熱交換器、溫開水箱、熱開水箱和溫開水箱相鄰側(cè)的導(dǎo)水管、排汽冷凝導(dǎo)管、排汽溢水口、飲用水水桶、自來水微濾和磁化防垢裝置、隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源、電氣自動控制器、供水電磁閥、磁力接近開關(guān)、溫開水箱磁浮水位計、源水箱磁浮水位計、防干燒溫度傳感器。其特征在于接水室設(shè)在機體的前側(cè)中部，接水室內(nèi)安裝有熱開水水龍頭和溫開水水龍頭，在熱開水水龍頭的上方設(shè)磁力接近開關(guān)，磁力接近開關(guān)的感應(yīng)磁鐵安置在熱水水龍頭旋轉(zhuǎn)把手的后端，接水室設(shè)有接水室門；隔爆兼本安隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源安裝在機體內(nèi)后下端；自來水微濾和磁化防垢裝置安裝在機體內(nèi)前下端、接水室的下方；水箱安置在機體內(nèi)后上端，熱開水箱和溫開水箱在水箱內(nèi)分立設(shè)置，源水箱位于溫開水箱內(nèi)，源水加熱腔位于熱開水箱內(nèi)，在源水箱內(nèi)設(shè)置進(jìn)水、停止進(jìn)水、防干燒報警水位控制線，供水電磁閥位于水箱一側(cè)同源水箱和自來水微濾和磁化防垢裝置相連接，在溫開水箱內(nèi)設(shè)防爆電加熱器工作與停止水位控制線，在溫開水箱和源水箱內(nèi)分別安裝磁浮水位計對水位信號進(jìn)行檢測；增壓蓋位于源水加熱腔的頂端，沸水出口位于增壓蓋和源水加熱腔之間，優(yōu)選在增壓蓋上安裝防干燒溫度傳感器；在熱開水箱和溫開水箱相鄰側(cè)安置導(dǎo)水管，導(dǎo)水管位置稍低于源水加熱腔的沸水出口的高度；在溫開水箱和熱開水箱上端相鄰側(cè)設(shè)有熱開水箱排汽冷凝導(dǎo)管，排汽冷凝導(dǎo)管位置高于源水加熱腔的沸水出口的高度；在溫開水箱的一側(cè)的上端設(shè)有排汽溢水口，位置高于溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制線；熱開水箱和溫開水箱之間的間隙、水箱外殼之間的間隙用保溫材料充填；箱蓋為雙層結(jié)構(gòu)，中間充填保溫材料；隔爆電加熱器安位于源水加熱腔的底部，隔爆電加熱器的電加熱管位于源水加熱腔內(nèi)，隔爆電加熱器的電源線同隔爆兼本安電磁啟動器連接；隔爆兼本質(zhì)安全電源為控制電路和控制元器件提供12V本質(zhì)安全電源；電氣自動控制器安裝在機體前上端位置；熱交換器位于溫開水箱內(nèi)；隔板安裝在機體內(nèi)，將隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源與自來水微濾和磁化防垢裝置、水箱、電氣自動控制器、接水室隔離；源水箱的源水為煤礦井下可飲自來水和桶裝飲用水，煤礦井下可飲自來水經(jīng)微濾和磁化防垢裝置由電磁閥控制進(jìn)入源水箱，桶裝飲用水通過源水箱上方的聰明座進(jìn)入源水箱，聰明座的出水口略低于源水箱停止進(jìn)水控制線；可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源，首選電源為660V、50HZ。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是源水箱內(nèi)的停止進(jìn) 水控制線的高度低于源水加熱腔的沸水出口 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是源水箱內(nèi)的干燒水 位控制線的高度高于源水加熱腔內(nèi)的電加熱管頂端高度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是源水箱內(nèi)的進(jìn)水水 位控制線的高度位于干燒水位控制線和停止進(jìn)水控制線之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是熱開水箱和溫開水 箱相鄰側(cè)的導(dǎo)水管位置的高度低于源水加熱腔的沸水出口的高度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是溫開水箱內(nèi)隔爆電 加熱器停止工作水位控制線的高度熱開水箱和溫開水箱相鄰側(cè)的導(dǎo)水管底邊低于源水加 熱腔的沸水出口的高度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是溫開水箱內(nèi)隔爆電 加熱器開始工作水位控制線的高度低于溫開水箱內(nèi)隔爆電加熱器停止工作水位控制線的 高度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是防干燒溫度傳感器 的控制溫度優(yōu)選11(TC。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是源水箱上方的安裝 飲用水水桶的聰明座固定在水箱蓋上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，其特征是固定在水箱蓋上 聰明座的數(shù)量為1個或數(shù)個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開水機，包括隔爆兼本安電磁啟動器、隔爆兼本安電源、自來水微濾和磁化防垢裝置、水箱、隔爆電加熱器、電氣自動控制器、接水室等。其特征在于首選電源為660V、50Hz，電氣組件采用隔爆結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)采用本安電路，隔爆、防塵、防干燒、阻燃、節(jié)能，無反復(fù)加熱，無生水和熟水混合現(xiàn)象，出水100％為開水，水質(zhì)新鮮，熱效高，結(jié)垢輕，使用方便，能隨時供應(yīng)熱開水和溫開水。本發(fā)明既可使用煤礦井下可飲用自來水，也可使用桶裝飲用水。本發(fā)明可較好的解決煤礦井下人員的飲水問題。
文檔編號F24H9/20GK101701744SQ200910131340
公開日2010年5月5日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者初明強, 周凱升 申請人:濟(jì)南科一力軟件工程有限公司