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电热水器故障分析与检修

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。

电热水器故障分析与检修

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KC D和F CD两种。K CD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,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

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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

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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.混水阀

(1)种类

混水阀有K C D和F C D两种。K C D混水阀适用于敞口式热水器,F C D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,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,镁棒需要定期更换。

电热水器常用的镁棒如图9-4所示。

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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

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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,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

(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。

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(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所示,控制电路如图9-9所示。

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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S V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电池充电:另一路通过连接器C N1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⑧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。

G M S81504T的主要引脚功能如表9-1所示。

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(2) U51工作条件电路

5V供电:插好电热水器的电源线,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V D D,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T R50、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,T R50导通,为U51的17脚提供低电平复位信号,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,T R50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

C R Y50和移相电容c50、

C51通过振荡产生4M H z的时钟信号。该信号经分频后协调各部

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⑤~⑧及11脚外接操作键s w51~s w55。其中,S W51是开关键,用于

控制电热水器工作和关闭;S W52是定时键.用来控制进入/退出定时状态,并选择定时时间;

S W53是设置键,用于选择及确认设置参数;S W54是数据增加键;S W55是数据减小键。

(4)液晶显示电路

该机采用了L C D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L C D 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B U Z Z、微处理器U51等构成。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B U Z Z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L E D51发光,表明该机处于加热状态;⑩脚输出的高电平控制信号经连接

器C N2/C N I的H T D O端子输出到电源电路,再经R6限流使T R7

导通,为继电器R L Y3的

线圈提供导通电流,使R L Y3的触点吸合,接通加热管的一根供电线路;⑩脚输出的低电平

脉冲信号通过C56、R56耦合,使T R5导通,为继电器R L Y l.R L Y2的线圈提供导通电流,

使它们的触点吸合,接通加热管的另一根供电线路,加热管获得供电开始加热。罐内的水温

随着加热管的不断加热而升高,当水温达到设置的温度后,传感器(负温度系数)RT的阻值

减小,通过连接器C N l/C N2的T E M P端子进入控制电路,使U51

的⑩脚电位下降,当U51

的⑩脚输入的电压值与U51内部存储的某个电压值相同时,U51通过比较就可以算出传感器

感应的实际温度,也就是内胆水的温度,控制⑥、⑤脚输}1 5低电、F控制信号,③脚输出高电

平电压。③脚输出高电平控制信号后,L E D51熄灭;⑤脚输}1 5低电平控制信号,驱动管TR7

截止,继电器R L Y3的线圈无导通电流,它内部的触点释放,加热管停止加热;⑤脚输出

低电T控制信号使保温指示灯L E D50发光,表I刿该机进入保湓状态。随着保温时间的延长,

水的温度逐渐下降,当温度下降到一定值后,R T的阻值增大,使U51

的⑩脚‘电位升高,被

U51识别后,控制该电热水器再次进入加热状态。重复以l-.过程,电热水器就可以为用户

提供热水。

4.漏电保护

如图9-8、图9-9所示,漏电保护电路由电流互感器 B.芯片

U2(M54123).T R9.微处

理器U51等构成。

当该机因加热管破裂等原因发生漏电时,B的初级电流矢量和不再为0,它的次级线圈

中感应出电压,经R12、C4、R7整形后,加到U2的①、②脚,被U2处理后,7脚输出高

电平控制信号。该信号一路通过R11使T R9导通,使T R5截止,继电器R L Y I.R L Y2的线

圈无导通电流,它内部的触点释放,切断加热管的供电回路,加热管停止加热;另一路通过

R14限流,再经连接器C N l/C N1的L K I端子进入控制电路,该信号通过R73限流,加到U51

的21脚,被U51识别后,U51不仅控制15脚、16脚输出停止加热的信号,而且从14脚输出蜂

鸣器驱动信号,使蜂鸣器发出12声的呜叫报警,而且控制显示屏显示故障代码E3,提醒用

户该机进入漏电保护状态。

5.过热、干烧保护

如图9-8、图9-9所示,过热、干烧保护电路由传感器R T、微处理器U51等元件构成。

当该机因内胆内的水不足,导致加热管的加热温度过高时,传感器R T的阻值大幅度减

小,导致R T端电压大幅降低,该电压通过连接器C N I/C N2的T E M P端子进入控制电路,加

到微处理器U51的⑩脚,被U51识别后,不仅控制15脚、16脚输出停止加热的信号,而且从

14脚输出蜂鸣器驱动信号,使蜂鸣器发出12声的鸣叫报警,而且控制显示屏显示E4或E5

的故障代码,提醒用户该机进入干烧或过热保护状态。显示E4说明进入防干烧保护状态,

显示E5说明进入过热保护状态,此时微处理器U51识别出加热温度为91℃。

提示该机为了防止传感器异常导致加热不正常,还设置了传感器异常保护功能,当传

感器R T异常时为微处理器U51的⑩脚提供的电压也异常,U51判断R T异常后,

会控制该机进入传感器异常保护状态,并通过显示屏显示故障代码E2,并通过蜂

鸣器呜叫12声,来提醒用户。

6.常见故障检修

(l)不加热,显示屏不亮

不加热,显示屏不亮说明该机没有市电输入、电源电路或微处理器电路异常。该故障的

检修流程如图9-10所示。

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(2)加热指示灯亮,但不加热

加热指示灯亮,但不加热说明加热管或其供电系统异常。该故障的检修流程如图9-11所示。

电热水器故障分析与检修

(3)显示屏显示E4的故障代码,蜂鸣器鸣叫

显示屏显示E4的故障代码,蜂鸣器鸣叫说明内胆内的水不足或检测电路异常。该故障

的检修流程如图9-12所示。

电热水器故障分析与检修

电热水器故障分析与检修要点
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