电热水器故障分析与检修.doc

1、第 9 章 电 热 水 器 （ 电 淋 浴 器 ） 故 障 分析 与 检 修电 热 水 器 的 功 能 就 是 烧 水 和 保 温 。 常 见 的 饮 水 机 如 图 9一 l 所 示 。第 1 节 电热水器的基础知识一、电热水器的分类电 热 水 器 有 KCD 和 FCD 两 种 。 KCD 热 水 器 属 于 敞 口 式 热 水器 ， 内 胆 不 受 混 水 阀 控 制 ，直 接 与 出 水 管 、 混 水 阀 、 淋 浴 软 管 、 淋 浴 喷 头 相 通 ， 出 水 口 始 终保持敞开，内胆无压力。FCD热 水 器 属 于 闭 口 式 热 水 器 ， 内 胆 受 混 水 阀 控 制 ，

2、 与 外 界 隔 离 ， 而 自 来 水 与内 胆 保 持常通，这样热水器的内胆至少要承受自来水的压力。二、电热水器的构成电 热 水 器 通 常 由 箱 体 系 统 、 控 制 系 统 、 进 出 水 系 统 、 制 热 系 统 四 部 分构 成，常见电热水器内部构成如图 9-2 所示。1箱体系统箱 体 系 统 主 要 由 内 胆 、 保 温 层 、 外 壳等构成。其中，储水式内胆多采用锰钛钢金属制成，其 表 面 有 搪 瓷 或 环 氧 粉 末 高 温 绝 缘 涂 层 ， 以 免 内 胆 带 电 。 同 时 ， 为 了 防 止内 胆 被 腐蚀，还设置了防腐蚀装置。2控制系统控制系统的功能主要是

3、对进水系统、制热系统进行控制。3进出水系统进 出 水 系 统 的 功 能 就 是 为 内 胆 加 水 和 控 制 喷 头 出 水 。 该 系 统 主 要 由 加水 管、安全阀、混水 阀 、 淋 浴 软 管 、 淋 浴 喷 头 构 成 。4 制 热 系 统制 热 系 统 的 功 能 就 是 为 内 胆 水 加 热 。 它 主 要 由 加 热 管 、 温 控 器 、 漏 电保 护 器 构 成 。三 、 特 殊 器 件 简 介1 安 全 阀(1)安 全 阀 的 作 用安 全 阀 的 作 用 主 要 有 三 个 ： 一 是 反 向 截 止 作 用 ， 也 就 是 冷 水 只 能 进 入 内 胆 ，而

4、不 能 从 内胆 回 流 到 自 来 水 管 路 内 ； 二 是 达 到 一 定 压 力 后 自 动 泄 压 ： 三 是 热 水烧 开 后 排 空 。(2)原 理如 图 9-3 所 示 ， 当 内 胆 的 压 力 小 于 自 来 水 的 压 力 时 ， 反 向 截 止 阀 弹 簧 在 自 来水 水 压 的 作用 下 被 压 缩 ， 反 向 阀 芯 上 移 ， 自 来 水 经 进 水 口 进 入 内 胆 。 当 停 水 等 原 因 使 自 来水 管 路 的 压 力低 于 内 胆 的 压 力 时 ， 截 止 阀 弹 簧 推 动 阀 芯 将 截 止 阀 胶 垫 堵 在 进 水 口 上 ， 于 是 内

5、胆 的 水 就 不 能回 流 到 自 来 水 的 管 路 内 。当 内 胆 压 力 过 高 并 超 过 安 全 阀 的 规 定 压 力 后 ， 则 安 全 阀 弹 簧 被 压 缩 ，使 安 全 阀 胶 垫 右 移 ，过 高 的 压 力 通 过 安 全 阀 进 行 泄 放 ， 以 免 内 胆 被 过 高 的 压 力 损 坏 。提 示 安 全 阀 上 的 压 力 调 节 盘 就 是 调 节 泄 压 值 的 ， 该 值 在 出 厂 时 已 调 好 ，维 修 时 轻 易 不要 对 其 进 行 调 整 ， 以 免 发 生 危 险 。 另 外 ， 通 过 掰 动手 柄 也 可 以 进 行 泄 压 。2 混

6、 水 阀(1)种 类混 水 阀 有 KCD 和 FCD 两 种 。 KCD 混 水 阀 适 用 于 敞 口 式 热 水器 ， FCD 混 水 阀 适 用 于 闭口 式 热 水 器 。(2)工 作 原 理下 面 以 FCD 混 水 阀 为 例 来 介 绍 混 水 阀 的 工 作 原 理 。混 水 阀 内 部 采 用 陶 瓷 阀 芯 进 行 水 温 调 节 ， 混 水 阀 有 两 个 联 动 的 阀 门 ，一 个 控 制 内 胆 流 出的 热 水 量 ； 另 一 个 控 制 自 来 水 冷 水 的 流 出 量 。 通 过 调 节 混 水 阀 的 阀 门 加 大 喷 头流 出 的 热 水 量时 ，

7、就 会 减 小 自 来 水 冷 水 的 通 出 量 ， 水 温 就 会 升 高 ； 而 加 大 自 来 水 冷 水 的 流 出量 ， 减 小 热 水的 流 出 量 时 ， 水 温 就 会 降 低 。3 镁 棒镁 棒 是 镁 阳 极 、 阳 极 镁 块 的 简 称 。 镁 是 一 种 化 学 性 能 较 活 泼的 金 属 ， 能 起 到 磁 化 水 质 的 作 用 。 镁 棒 不 仅 能 够 在 恒 温 器 内 形 成磁 场 ， 提 高 水 的 活 性 ， 可 以 让 洗 澡 水 也 达 到 比 较 好 的 水 质 标 准 ，而 且 可 以 修 复 内 胆 的 陶 瓷 涂 层 裂 痕 。 因 此

8、 ， 镁 棒 需 要 定 期 更 换 。电 热 水 器 常 用 的 镁 棒 如 图 9-4 所 示 。提 示 由 于 镁 棒 的 电 流 效 率 和 利 用 率 较 高 ， 长 时 间 使 用 后 ， 镁 棒 会 变 成“海 绵 棒 ”， 重 量减 轻 。 当 镁 棒 的 重 量 不 足 原 重 量 的 1/3 时 ， 则 需 要 更 换 镁 棒了 。 一 般 情 况 下 ， 镁棒 可 使 用 1 年 左 右 ， 属 于 易 损 件 。第 2 节 典 型 电 热 水 器 故 障 分 析 与 检 修一 、 机 械 控 制 型 电 热 水 器以 澳 柯 玛 机 械 控 制 型 电 热 水 器 为

9、例 ， 其 电 气 系 统 由 温 控 器 、 过 热 保 护 器 、加 热 器 、 加 热指 示 灯 构 成 如 图 9-5 所 示 。1 加 热 控 制插 好 电 源 线 后 ， 220V 市 电 电 压 经 温 控 器 、 过 热 保 护 器 输 入 后 不 仅使 加 热 器 加 热 ， 而 且 使加 热 指 示 灯 发 光 ， 表 明 该 机 处 于 加 热 状 态 。 随 着 加 热 时 间 的 延 长 ， 水 的 温 度 逐 渐升 高 ， 当 温度 达 到 温 控 器 设 置 的 温 度 后 ， 温 控 器 的 触 点 断 开 ， 加 热 器 因 没 有 供 电 停 止 加 热 ，

10、而 且 加热 指 示 灯 也 会 因 没 有 供 电 熄 灭 ， 该 机 进 入 保 温 状 态 。 当 水 温 下 降 到 比 设 置 的温 度 低 5左 右 后 ， 温 控 器 的 触 点 闭 合 ， 再 次 接 通 电 源 ， 如 此 反 复 ， 使 电 热 水 器 的 温 度 控制 在 一 定范 围 内 。2 过 热 保 护当 水 罐 内 无 水 或 温 控 器 异 常 ， 使 加 热 器 的 温 度 过 高 时 ， 过 热 保 护 器 断 开 ， 切 断整 机 供 电 ，以 免 加 热 器 烧 断 或 产 生 其 他 故 障 ， 实 现 过 热 保 护 。3 常 见 故 障 检 修(

11、1)不 加 热不 加 热 说 明 加 热 器 或 其 供 电 系 统 异 常 。 该 故 障 的 检 修 流 程 如 图9-6 所 示 。(2)加热不正常加 热 不 正 常 ， 说 明 温 控 器 、 加 热 器 或 线 路 接 触 不 良 。 该 故 障 的 检 修 流 程 如 图9-7 所示。二、电脑控制型电热水器以 比 德 斯 电 脑 控 制 型 电 热 水 器 为 例 ， 这 是 德 国 产 的 全 自 动 型 电热水器，采用双胆结构，冷热水隔离，提高了热水使用率，电路上采用了电脑控制和液晶显示功能，具有防漏电、过热 、 干 烧 保 护 。 该 机 的 电 源 电 路 如 图 9_8

12、所 示 ， 控 制 电路 如 图 9-9 所 示 。1电源电路如 图 9-8 所 示 ， 该 机 通 上 市 电 电 压 后 ， 220V 市 电 电 压 经 变 压 器 T降 压 ， 产 生 8V、 16V和 10.5V（ 与 市 电 高 低 成 正 比 ） 三 种 电 压 。 其 中 ， 8V 交 流 电 压 通 过D1 D4 组 成 的 桥 式 整 流堆 整 流 ， C1、 E1 滤 波 产 生 12V 直 流 电 压 ， 该 电 压 再 经 SV 稳 压 器U1 (7805)稳 压 输 出 5v电 压 。 5V 电 压 一 路 通 过 隔 离 二 极 管 D9 为 3.6V 电 池 充

13、 电 ： 另 一 路 通 过 连接 器 CN1 为 U51 等电 路 供 电 ； 16V 交 流 电 压 通 过 整 流 堆 B2 桥 式 整 流 产 生 18V 直 流 电 压 ，再 通 过 R5 限 流 ， Z2稳 压 产 生 12V 直 流 电 压 ， 该 电 压 经 C7、 E5 滤 波 后 加 到 芯 片 U2 (M54123)的 脚 ， 为 它 供电 ； 10.5v 交 流 电 压 通 过 整 流 堆 B1 桥 式 整 流 ， E3 滤 波 产 生 14.6V 直 流电 压 ， 该 电 压 为 继 电器 RLYI、RLY2、RLY3 的线圈供电。市 电 输 入 回 路 的 R 压

14、是 压 敏 电 阻 ， 它 的 作 用 是 防 止 市 电 电 压 过 高 损 坏变 压 器 T 等 器 件 。市 电 升 高 时 ， R 压 击 穿 ， 使 用 户 家 的 熔 断 器 熔 断 或 空 气 开 关 跳 闸 ， 切 断 市 电 输入 ， 实 现 市 电过压保护。2微处理器电路如 图 9-9 所 示 ， 该 机 的 微 处 理 器 电 路 主 要 由 微 处 理 器 U51 (GMS81504T)及其外围元件组成。GMS81504T 的 主 要 引 脚 功 能 如 表 9-1 所 示 。(2) U51 工 作 条 件 电 路5V 供 电 ： 插 好 电 热 水 器 的 电 源 线

15、 ， 待 电 源 电 路 工 作 后 ， 由 其 输 出 的5V 电 压 经 D9 降 压产 生 供 电 电 压 VDD， 该 电 压 加 到 U51 的 供 电 端9、 23、 30 脚 ， 为 U51 供 电 。复 位 ： 该 机 的 复 位 电 路 由 微 处 理 器 U51 和 三 极 管 TR50、 电 容E50、 R50 R52 等 元 件 构成 ， 开 机 瞬 间 ， 由 于 5V 电 源 通 过 E50、 R52、 R51 构 成 充 电 回 路 ，充 电 电 流 在 R51 两 端 建 立的 电 压 超 过 0.6V， TR50 导 通 ， 为 U51 的 17 脚 提 供

16、低 电 平 复 位 信 号 ，使 U51 内 的 存 储 器 、 寄存 器 等 电 路 清 零 复 位 。 随 着 E50 两 端 电 压 的 逐 渐 升 高 ， 充 电 电 流逐 渐 消 失 ， TR50 截 止 ， 5V电 压 通 过 R50 为 U51 的 17 脚 提 供 高 电 平 电 压 ， 使 U51 内 部电 路 复 位 结 束 ， 开 始 工 作 。时 钟 ： U51 得 到 供 电 后 ， 它 内 部 的 振 荡 器 与 18、 19 脚 外 接 的 晶 振CRY50 和 移 相 电 容 c50、C51 通 过 振 荡 产 生 4MHz 的 时 钟 信 号 。 该 信 号

17、经 分 频 后 协 调 各 部 位 的 工作 ， 并 作 为 U51 输 出各 种 控 制 信 号 的 基 准 脉 冲 源 。(3)操 作 控 制 电 路微 处 理 器 U51 的 及 11 脚 外 接 操 作 键 sw51 sw55。 其中 ， SW51 是 开 关 键 ， 用 于控 制 电 热 水 器 工 作 和 关 闭 ； SW52 是 定 时 键 用 来 控 制 进 入 退 出 定 时状 态 ， 并 选 择 定 时 时 间 ；SW53 是 设 置 键 ， 用 于 选 择 及 确 认 设 置 参 数 ； SW54 是 数 据 增 加 键 ；SW55 是 数 据 减 小 键 。(4)液 晶

18、 显 示 电 路该 机 采 用 了 LCD 显 示 屏 和 驱 动 芯 片 U50、 微 处 理 器 U51 构 成的 液 晶 显 示 电 路 。 进 行 操作 时 ， U51 从 13、 22、 24 26 脚 输 出 屏 显 驱 动 信 号 。 这 些 信 号 加 到U50 的 18、 9 12 脚 ， 被u50 解 码 、 放 大 后 ， 从 U50 的 21 38 脚 输 出 驱 动 信 号 ， 驱 动LCD 显 示 屏 显 示 时 间 、 温 度 等数 值 。(5)蜂 鸣 器 驱 动 电 路该 机 的 蜂 鸣 器 电 路 由 蜂 鸣 器 BUZZ、 微 处 理 器 U51 等 构 成

19、 。 每 次 进行 操 作 时 ， U51 的 14 脚输 出 蜂 鸣 器 驱 动 信 号 ， 驱 动 蜂 鸣 器 BUZZ 鸣 叫 ， 提 醒 用 户 电 热 水 器 已收 到 操 作 信 号 ， 并 且 此次 控 制 有 效 。3 加 热 控 制 电 路如 图 9-9、 图 9-8 所 示 ， 当 该 机 加 水 并 需 要 加 热 时 ， 微 处 理 器U51， 从 15 脚 输 出 高 电 平 控制 信 号 ， 从 28 脚 输 出 低 电 平 控 制 信 号 ， 从 16 脚 输 出 低 电 平 脉 冲 信 号 。28 脚 输 出 的 低 电 平 控 制信 号 使 红 色 发 光 管 LED51 发 光 ， 表 明 该 机 处 于 加 热 状 态 ； 脚 输 出 的 高电 平 控 制 信 号 经 连 接器 CN2/CNI 的 HTDO 端 子 输 出 到 电 源 电 路 ， 再 经 R6 限 流 使 TR7导 通 ， 为 继 电 器 RLY3 的线 圈 提 供 导 通 电 流 ， 使 RLY3 的 触 点 吸 合 ， 接 通 加 热 管 的 一 根 供 电 线 路 ； 脚 输 出 的 低 电 平