一種礦用隔爆兼本質安全型開水機的製作方法

2023-09-13 09:13:20

專利名稱：一種礦用隔爆兼本質安全型開水機的製作方法
技術領域：
技術領域 本發明涉及煤礦隔爆及本質安全裝備技術領域，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安全型開水機。技術背景 長期以來，由於受煤礦井下特殊環境條件的限制，煤礦井下一線工 作人員的飲水問題一直未得到很好的的解決。現在常用的開水機、開水器、飲水機、直飲機、 電開水爐不能直接用於煤礦井下，這是由於這些裝置沒有防爆結構，不符合煤礦井下隔爆 及本質安全裝備的相關技術指標要求，直接用於煤礦井下，會引發煤礦井下爆炸事故。目 前，煤礦井下人員的飲水問題已被引起廣泛的關注。專利號200420052408《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防爆飲水機。而這類防 爆飲水機是在現有飲水機基礎上進行改造而成的，僅使用110V、50HZ的電源，功率在1500W 以內，出水量小，存在著水不開、反覆加熱、生水和熟水混合的現象。這類防爆飲水機接水水 龍頭安置在機體外，沒有防塵措施，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、用水量較少、環境較好的場所使用。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 只限於使用桶裝飲用水，不能利用井下可飲用自來水資源。經查詢，國外一些先進的國家的 煤礦生產自動化程度高，人員少，工作條件好，不存在飲水問題，而我國煤礦生產自動化水 平相對較低，井下人員較多，飲水問題相當突出，至今為止還未發現我國關於很好解決煤礦 井下人員的飲水問題的報導。本發明可以有效的解決以上問題。
發明內容本發明是採用可靠的防爆技術、熱交換技術、單板機控制技術、水微 濾技術、水磁化防垢技術以及水受熱沸騰時產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裝置。本發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.電器組件採用防爆結構，控制採用本安電路。本發明隔爆、防 塵、防幹燒、阻燃、節能，無反覆加熱，無生水和熟水混合現象，出水100%為開水，水質新鮮， 熱效高，結垢輕，使用方便，能隨時供應熱開水和溫開水。本發明既可使用煤礦井下可飲用 自來水，也可使用桶裝飲用水。本發明可適用於煤礦井下任何有人員的場所。為實現上述目的，採用如下技術方案本發明包括機體、接水室、接水室門、隔板、防爆電加熱器、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 水箱相鄰側的導水管、排汽冷凝導管、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、溫開水箱磁浮水位計、源水箱磁浮水位計、防幹燒溫度傳感器，其特徵在於接水室設在 機體的前側中部，接水室內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 設磁力接近開關，磁力接近開關的感應磁鐵安置在熱水水龍頭旋轉把手的後端，接水室設 有接水室門；防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後下端； 自來水微濾和磁化防垢裝置安裝在機體內前下端、接水室的下方；水箱安置在機體內後上 端，熱開水箱和溫開水箱在水箱內分立設置，源水箱位於溫開水箱內，源水加熱腔位於熱開水箱內，在源水箱內設置進水、停止進水、防幹燒報警水位控制線，供水電磁閥位於水箱一 側痛源水箱和自來水微濾和磁化防垢裝置相連接，在溫開水箱內設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分別安裝磁浮水位計對水位信號進行檢測；增壓蓋 位於源水加熱腔的頂端，沸水出口位於增壓蓋和源水加熱腔之間，在增壓蓋上安裝防幹燒 溫度傳感器；在熱開水箱和溫開水箱相鄰側安置導水管，導水管位置稍低於源水加熱腔的 沸水出口的高度；在溫開水箱和熱開水箱上端相鄰側設有熱開水箱排汽冷凝導管，排汽冷 凝導管位置高於源水加熱腔的沸水出口高度；在溫開水箱的一側的上端設有排汽溢水口， 位置高於溫開水箱內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；箱蓋為雙層結構，中間充填保溫材料；隔爆電加 熱器位於源水加熱腔的底部，隔爆電加熱器的電加熱管位於源水加熱腔內，防爆電加熱器 的電源線同隔爆兼本安電磁啟動器連接；隔爆兼本質安全電源為控制電路和控制元器件提 供12V本質安全電源；電氣自動控制器安裝在機體前上端位置；熱交換器位於溫開水箱內； 隔板安裝在機體內，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，煤礦井下可自來水經微濾和磁化防垢裝置由電磁閥控制進入源水箱，桶裝飲用水通 過源水箱上方的聰明座進入源水箱，聰明座的出水口略低於源水箱停止進水控制線；可使 用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源。在源水箱內設置進水水位控制線、停止進水水位控制線、防幹燒報警水位控制線。 停止進水水位控制線的高度低於源水加熱腔的沸水出水口，防幹燒報警水位控制線的高度 高於電加熱管頂端的高度，進水水位控制線位於停止進水水位控制線和防幹燒報警水位控 制線中間的位置。在熱開水箱和溫開水箱相鄰側安置導水管，引導熱開水箱內的開水流入溫開水 箱。導水管位置稍低於源水加熱腔的沸水出口的高度。增壓蓋上安裝的防幹燒溫度傳感器的控制溫度優選110°C。在溫開水箱內設隔爆電加熱器停止工作水位控制線盒隔爆電加熱器開始工作水 位控制線。溫開水箱內隔爆電加熱器停止工作水位控制線的高度高於熱開水箱和溫開水箱 相鄰側的導水管底邊且低於源水加熱腔的沸水出口高度。溫開水箱內隔爆電加熱器開始工 作水位控制線的高度低於溫開水箱內隔爆電加熱器停止工作水位控制線的高度。在溫開水箱和熱開水箱上端相鄰側設有熱開水箱排汽冷凝導管，將熱開水箱內的 蒸汽導入溫開水箱內冷凝。排汽冷凝導管位置高於源水加熱腔的沸水出口高度。在溫開 水箱的一側的上端設有排汽溢水口，位置高於溫開水箱內隔爆電加熱器停止工作水位控制 線。防爆電加熱器由電加熱管、防爆接線腔和防爆進線裝置組成，安置於源水加熱腔 的底部，電加熱管置於源水加熱腔內。熱交換器安置在溫開水箱內，熱交換器的進水口同源水箱的出水口連通，出水口 與源水加熱腔進水口連通。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。箱蓋為雙層結構，中間充填保溫材料。在箱蓋對應於源水箱位置安裝放置水桶的 聰明座。聰明座的數量為一個或數個。聰明座的出水口略低於源水箱內的停止進水水位控制線。在溫開水箱和源水箱內分別設置磁浮水位計，優先的熱開水箱上方設置防幹燒溫 度傳感器。本實用新型的工作程序是接通外部電源，電源指示燈亮。將面板控制開關置開 位，系統開始工作，工作指示燈亮。當源水箱內內無水或水位低於防幹燒報警水位控制線 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，源水經微濾和磁化後進入源水箱內。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。源水箱內開始進水並通過熱交換器進入源水加熱腔。當源 水箱內水位升到源水箱內防幹燒報警水位控制線以上時，警示燈滅，蜂鳴器響聲停止。當源 水箱內水位升到源水箱內進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。當源水箱內水位升到源水箱內停止進水水位控制線時，如使用的是煤礦 井下可飲自來水，則供水電磁閥關閉，源水箱內停止進水。如使用的桶裝飲用水，則源水箱 內的水面將聰明座的出水口封住，無空氣進入水桶內，水桶內的水不向源水箱內流入。源水 加熱腔內的水被加熱而沸騰時，發生相變，體積膨脹，密度下降，沸水從沸水出口噴出。源水 加熱腔和源水箱內的水密度差加大，導致源水箱內的水自動向源水加熱腔內補充，源水加 熱腔內水溫度隨源水的補進而降低，沸騰停止，源水箱內水位下降。如使用的是煤礦井下可 飲自來水，當水位下降至進水水位控制線時，供水電磁閥打開，源水箱內的水得到補充。如 使用的是桶裝飲用水，由於源水箱內水位下降，源水箱內水面不能對聰明座起密封作用，空 氣進入水桶，水桶中的水自動流入源水箱內，源水箱內的水得到補充其水位而上升，當水位 上升到源水箱停止進水水位控制線時，供水電磁閥關閉，源水箱內停止進水，或源水箱內的 水面將聰明座的出水口封住，無空氣進入水桶內，水桶內的水不向源水箱內流入。本實用新型設置雙重防幹燒系統。當煤礦井下可飲自來水系統斷水或水桶無水而 使源水箱內得不到源水補充時，源水箱內的水位下降，當下降至源水箱內防幹燒報警水位 控制線以下時，隔爆電加熱器停止工作，系統報警，警示燈亮，蜂鳴器響，工作指示燈滅。當 源水箱內水位下降至防幹燒報警水位控制線以下而水位監控失靈而導致系統未報警時，源 水加熱腔內水量減少，溫度增高，源水加熱腔增壓蓋溫度升至110°c時，系統報警，警示燈 亮，蜂鳴器響，工作指示燈滅。熱開水箱內的熱開水通過連通熱開水箱和溫開水箱的導水管流入溫開水箱內儲 存，當溫開水箱內的水位到達溫開水箱內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水的沸騰速度，溫開水箱內的開水溫度隨之 降低。當打開接水室內的溫開水水龍頭放溫開水時，溫開水箱內的水位隨之下降，當溫 開水箱內的水位下降至溫開水箱內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。當打開接水室內的熱開水水龍頭放熱開水時，置於熱開水水龍頭的旋轉把手後端 的感應磁鐵轉向磁接近開關感應器，隔爆電加熱器開始工作，當關閉熱開水水龍頭時，如溫 開水箱內水位低於溫開水箱內防爆電加熱器停止工作水位控制線，隔爆電加熱器繼續工作，直到溫開水箱內水位到達溫開水箱內防爆電加熱器停止工作水位控制線為止。如溫開 水箱內水位位於溫開水箱內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、防幹燒溫度傳感器、熱水磁感應接近開關、電氣自動控制器、面板控 制開關、電源指示燈、工作指示燈、故障指示燈、LCD顯示屏採用防爆兼本安電源裝置提供的 D12V本質安全電源，導線採用阻燃防水導線，電氣自動控制器為密封防爆結構，磁浮水位 計、防幹燒溫度傳感器、熱水磁感應接近開關、熱水磁感應接近開關、面板控制開關、電源指 示燈、工作指示燈、故障指示燈、LCD顯示屏的安裝進行密封防水處理。IXD顯示屏顯示供水電磁閥、隔爆電加熱器工作狀態以及時間和水位信息。水箱內的剩水和水箱內清理產生的汙水可隨時經剩水和汙水排放導管排至機體 外。本實用新型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 本質安全電源。電氣自動控制器將磁浮水位計採集的源水箱和溫開水箱內的控制水位信 號、防幹燒溫度傳感器採集的源水加熱腔的溫度信號以及磁力接近開關採集的熱水龍頭開 關信號經單片機處理後控制電磁閥和隔爆兼本安電磁啟動器。本實用新型具有以下優點；1、防爆、阻燃、防塵、防水、防潮、節能，可以安裝在井下人車場、採煤工作面、掘進 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入熱水箱的水均為沸水，本實用新型能隨時提供無 反覆加熱、無生水和熟水混合的新鮮的熱開水和溫開水。4、水箱內和電加熱管表面結垢輕，水箱內剩水和水箱清洗產生的汙容易清理和排 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、結構緊湊，便於安裝。

圖1總體主結構示意圖圖2總體結構側面示意圖圖3水箱結構示意圖圖4開水箱示意圖圖5前面板示意圖附圖標記列表10 機體101接水室102接水室門103 隔板
7[0043]201隔爆電加熱器2011隔爆電加熱器防爆進線裝置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源水箱內防幹燒報警水位控制線、202012源水箱內進水水位控制線、202013源水箱內停止進水水位控制線20202源水箱進水口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熱開水箱排汙口20213源水加熱腔排汙口20214熱開水箱出水口20215熱交換器20216溫開水箱出水口20217溫開水箱排汙口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的導水管203飲用水水桶204自來水微濾和磁化防垢裝置205剩水、汙水排放導管206蒸汽排放導管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[0082]3031面板控制開關[0083]3032電源指示燈[0084]3033工作指示燈[0085]3034警示燈[0086]3035LCD顯示屏[0087]304供水電磁閥[0088]305磁力接近開關[0089]3051磁力接近開關感應磁鐵[0090]306溫開水箱磁浮水位計[0091]307源水箱磁浮水位計[0092]308防幹燒溫度傳感器
具體實施方式
附圖為本實用新型一實施例示意圖，現說明如下本實用新型是在機體10內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安裝在機體內後下端。自來水微濾和磁化防垢 裝置204安置在機體10內前下端。水箱202安置在機體10內後端。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採用單板機(圖中未標)控制，電氣自 動控制器303內置有蜂鳴器(圖中未標)，在電氣自動控制器303前面板上安裝面板控制 開關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的前側中部、電氣自動控制器303的下方。接水室設有室門102。接水室內 101內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 305。磁力接近開關305的感應磁鐵3051置於熱開水水龍頭207的旋轉把手的後端。在機 體內前側設剩水排放導管205和蒸汽排放導管206。隔板103安裝在機體10內，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內分立設置熱開水箱20211和溫 開水箱20218。在熱開水箱20211內設有源水加熱腔20210。在熱開水箱20211和溫開水 箱20218相鄰側安置導水管20219，引導熱開水內20211的開水流入溫開水箱20218內。導 水管20219位置稍低於沸水出口 20206的高度。在溫開水箱20218內設源水箱20201、熱 交換器20215。水箱202 —側安裝供水電磁閥304 ；熱開水箱20211下方設出水口 20214和 排汙口 20212。溫開水箱20218的下方分別設出水口 20216和排汙口 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，優先的在增壓蓋20207上安裝防幹燒溫度傳感器308。源水加熱腔 20210下部設排汙口 20213。在源水箱20201 —側開一源水進口 20202，進水口 20202和供 水電磁閥304。熱交換器20215安置在溫開水箱20218內，分別同源水箱20201和源水加 熱腔20210連通。在源水箱20201內設置防幹燒報警水位控制線202011、進水水位控制線 202012、停止進水水位控制線202013，安裝磁浮水位計307。停止進水水位控制線202013 的高度低於沸水出水口 20206，防幹燒報警水位控制線202011的高度高於電加熱管2012
9頂端的高度，進水水位控制線202012的高度位於停止進水水位控制線202013和防幹燒報 警水位控制線202011的中間位置。在溫開水箱20218內設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內隔爆電加熱 器停止工作水位控制線202182的高度高於熱開水箱20211和溫開水箱20218相鄰側的導 水管20219底邊且低於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內下部適當位置。在溫開水箱20218和熱開水箱 20211的上端設有熱開水內排汽冷凝導管20205，將熱開水箱20211內的蒸汽導入溫開水箱 20218內冷凝。排汽冷凝導管20205位置高於源水加熱腔沸水出口 20206的高度。在溫開 水箱20218的一側的上端設有排汽溢水口 20203，位置高於溫開水箱內隔爆電加熱器停止 工作水位控制線202182，以便將溫開水箱內的蒸汽通過蒸汽排放導管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和防爆進線裝置2011組成，安置於源 水加熱腔20210的底部，使電加熱管20212置於源水加熱腔20210內，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均採用保溫材料20209保溫。在水箱箱蓋20208對應於源水箱 20201位置安裝放置水桶203的聰明座20204。聰明座20204出水口 202041略低於源水箱 內20201的停止進水水位控制線202013。在溫開水箱20218內設置磁浮水位計306，在源 水箱20201內設置磁浮水位計307，優先的在源水加熱腔20210上方的增壓蓋20207安置 防幹燒溫度傳感器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 305、面板控制開關3031同分別將信息傳遞至電氣自動控制器301進行處理，並對供水電磁 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的工作狀態實施 控制。 本實用新型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 3031置開位，系統開始工作，工作指示燈3033亮。當源水箱20201內無水或水位低於防幹燒 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，源水經微濾和磁化 裝置204後進入源水箱20201內。當使用桶裝飲用水時，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內開始進水並通過熱交換器20215進入源水加 熱腔20210。當源水箱內20201水位升到源水箱內防幹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。當源水箱20201內水位升到源水箱內進水水位控制 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。當源 水箱20201內水位升到源水箱內停止進水水位控制線20213時，如使用的是煤礦井下可飲 自來水，則供水電磁閥304關閉，源水箱20201內停止進水。如使用的桶裝飲用水，則源水 箱20201內的水面將聰明座20204的出水口 202041封住，無空氣進入水桶203內，水桶203 內的水不向源水箱20201內流入。源水加熱腔20201內的上端的水被加熱而沸騰時，發生 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 內的水密度差增大，導致源水箱20201內的水自動向源水加熱腔20210內補充，源水加熱腔 20210內水溫度降低，沸騰停止，源水箱20201內水位下降。如使用的是煤礦井下可飲自來 水，當水位下降至進水水位控制線202012時，供水電磁閥303打開，源水箱20201內的水得到補充。如使用的是桶裝飲用水，由於源水箱20201內水位下降，源水箱內20201水面不能 對聰明座出水口 202041起密封作用，空氣進入水桶203，水桶203中的水自動流入源水箱 20201內，源水箱20201內的水得到補充，當水位上升到源水箱內進水水位控制線202013 時，供水電磁閥303關閉，源水箱20201內停止進水或源水箱20201內的水面將聰明座的出 水口 202041封住，無空氣進入水桶203內，水桶203內的水不向源水箱20201內流入。當 煤礦井下可飲自來水系統或水桶203不能給向源水箱20201內供水時，源水箱內20201的 水位下降，當下降至源水箱內防幹燒報警水位控制線202011以下時，隔爆電加熱器201停 止工作，系統報警，警示燈3034亮，蜂鳴器響，工作指示3033燈滅。當源水箱20201內水位 下降至下水位控制線202011以下而水位監控失靈而導致系統未報警時，源水加熱腔20210 內水量減少，溫度增高，當源水加熱腔增壓蓋20207溫度升至110°C時，隔爆電加熱器201停 止工作，系統報警，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 幹燒。熱開水箱20211內的熱開水通過連通熱開水箱20211和溫開水箱20218的導水管 20219流入溫開水箱20218內儲存，當溫開水箱20218內的水位到達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內的水溫度相對較低，在通過溫開水箱20218內的熱交換器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 內源水的沸騰速度，溫開水箱20218內的開水溫度隨之降低。當打開接水室101內的溫開水水龍頭208放溫開水時，溫開水箱20218內的水位 隨之下降，當溫開水箱20218內的水位隨之下降至溫開水箱內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。當關閉接水室101內的溫開水水龍頭208 後，隔爆電加熱器201繼續工作，溫開水箱20218內的開水水位回升，直到溫開水箱內水位 到達隔爆電加熱器停止工作水位控制線202182為止。當打開接水室101內的熱開水水龍頭207時，熱開水流出，置於熱開水水龍頭207 的旋轉把手後端的感應磁鐵3051轉向磁接近開關感應器305，隔爆電加熱器201開始工 作，當熱開水水龍頭207的熱開水放出量大於源水加熱腔20210產生的沸水量且溫開水箱 20218內水位位於隔爆電加熱器停止工作水位控制線202182時，溫開水箱20218內頂部的 少量開水通過導水管20219倒流至熱開水箱20211內，溫開水箱20218內的水位隨之下降。 當關閉熱開水水龍頭207時，如溫開水箱20218內水位低於隔爆電加熱器停止工作水位控 制線202182，隔爆電加熱器207繼續工作，直到溫開水箱20218內水位到達隔爆電加熱器停 止工作水位控制線202182為止，如溫開水箱20218內水位位於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、防幹燒溫度傳感器308、熱水磁感應接近開關 305、電氣自動控制器303、面板控制開關3034、電源指示燈3032、工作指示燈3033、故障指 示燈3034、IXD顯示屏3035採用防爆兼本安電源裝置302提供的D12V本質安全電源。導 線採用阻燃防水導線。電氣自動控制器303為密封防爆結構。磁浮水位計306、磁浮水位 計307、防幹燒溫度傳感器308、熱水磁感應接近開關305、面板控制開關3031、電源指示燈 3032、工作指示燈3033、警示燈3034、LCD顯示屏3035的安裝進行密封防水處理。IXD顯示屏3035顯示供水電磁閥304、隔爆電加熱器201工作狀態以及時間和水位信息。本實用新型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。隔爆兼本質安全電 源裝置為控制電路和控制元器件提供12V本質安全電源。電氣自動控制器303將磁浮水位 計306、307採集的溫開水箱20218和源水箱20201內的控制水位信號、防幹燒溫度傳感器 308採集的源水加熱腔20210的溫度信號以及磁力接近開關305的開關信號經單片機處理 後來控制電磁閥304和隔爆兼本安電磁啟動器301。本實用新型實施的有益效果功率為6000W供電電源660V、50HZ，的一種隔爆兼 本質安全型開水機，經煤炭工業上海電氣防爆檢測站檢測，各項指標符合煤礦井下隔爆及 本質安全裝備的相關技術指標要求。經上海市質量監督檢驗技術研究院檢測，整機符合GB 9684《不鏽鋼食具容器衛生標準》。沸水出口 20206處出水溫度高於98°C，熱開水水龍頭207 正常出水溫度高於92°C，溫開水水龍頭208正常出水溫度高於50°C。熱開水(高於92°C ) 出水量大於72L/h(12L/kwh)，比目前市場銷售的節能開水器高出20%至33%，目前市場銷 售的節能型開水器的開水量為9至lOL/kwh。本實用新型隔爆、防塵、防幹燒、阻燃、節能，無反覆加熱，無生水和熟水混合現象， 出水100%為開水，水質新鮮，熱效高，結垢輕，使用方便，能隨時供應熱開水和溫開水。本實 用新型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。本實用新型可適用於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實。
權利要求一種礦用隔爆兼本質安全型開水機，包括機體、接水室、接水室門、隔板、防爆電加熱器、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的導水管、排汽冷凝導管、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、溫開水箱磁浮水位計、源水箱磁浮水位計、防幹燒溫度傳感器，其特徵在於接水室設在機體的前側中部，接水室內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磁力接近開關，磁力接近開關的感應磁鐵安置在熱水水龍頭旋轉把手的後端，接水室設有接水室門；防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後下端；自來水微濾和磁化防垢裝置安裝在機體內前下端、接水室的下方；水箱安置在機體內後上端，熱開水箱和溫開水箱在水箱內分立設置，源水箱位於溫開水箱內，源水加熱腔位於熱開水箱內，在源水箱內設置進水、停止進水、防幹燒報警水位控制線，供水電磁閥位於水箱一側同源水箱和自來水微濾和磁化防垢裝置相連接，在溫開水箱內設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分別安裝磁浮水位計對水位信號進行檢測；增壓蓋位於源水加熱腔的頂端，沸水出口位於增壓蓋和源水加熱腔之間，在增壓蓋上安裝防幹燒溫度傳感器；在熱開水箱和溫開水箱相鄰側安置導水管，導水管位置稍低於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設有熱開水箱排汽冷凝導管，排汽冷凝導管位置高於源水加熱腔的沸水出口高度；在溫開水箱的一側的上端設有排汽溢水口，位置高於溫開水箱內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；箱蓋為雙層結構，中間充填保溫材料；隔爆電加熱器位於源水加熱腔的底部，隔爆電加熱器的電加熱管位於源水加熱腔內，防爆電加熱器的電源線同隔爆兼本安電磁啟動器連接；隔爆兼本質安全電源為控制電路和控制元器件提供12V本質安全電源；電氣自動控制器安裝在機體前上端位置；熱交換器位於溫開水箱內；隔板安裝在機體內，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微濾和磁化防垢裝置由電磁閥控制進入源水箱，桶裝飲用水通過源水箱上方的聰明座進入源水箱，聰明座的出水口略低於源水箱停止進水控制線；可使用煤礦井下供電線路提供的各電壓等級的電源。
2.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是源水箱內的停止進 水控制線的高度低於源水加熱腔的沸水出口。
3.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是源水箱內的幹燒水 位控制線的高度高於源水加熱腔內的電加熱管頂端高度。
4.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是原水箱內的進水水 位控制線的高度位於幹燒水位控制線和停止進水控制線之間。
5.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是開水箱和溫開水箱 相鄰側的導水管位置的高度低於源水加熱腔的沸水出口溫度。
6.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是溫開水箱內隔爆電 加熱器停止工作水位控制線的高度高於熱開水箱和溫開水箱相鄰側的導水管底邊且低於 源水加熱腔的沸水出口的高度。
7.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是溫開水箱內隔爆電2加熱器開始工作水位控制線的高度低於溫開水箱內隔爆電加熱器停止工作水位控制線的尚度。
8.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是防幹燒溫度傳感器 的控制溫度優選110°C。
9.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵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.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型開水機，其特徵是固定在水箱蓋上 聰明座的數量為1個或數個。
專利摘要本實用新型涉及一種礦用隔爆兼本質安全型開水機，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。其特徵在於首選電源為660V、50Hz，電氣組件採用隔爆結構，控制系統採用本安電路，隔爆、防塵、防幹燒、阻燃、節能，無反覆加熱，無生水和熟水混合現象，出水100％為開水，水質新鮮，熱效高，結垢輕，使用方便，能隨時供應熱開水和溫開水。本實用新型既可使用煤礦井下可飲用自來水，也可使用桶裝飲用水。本實用新型可較好的解決煤礦井下人員的飲水問題。
文檔編號C02F9/12GK201641609SQ20092015130
公開日2010年11月24日 申請日期2009年4月15日 優先權日2009年4月15日
發明者初明強, 周凱升, 杜善朋 申請人:濟南科一力軟體工程有限公司