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热水器QF-24B型全自动燃气热水器原理与检修(图)

    一、原理简介 
    随着市场的发展,新品种热水器不断涌现。进入90年代后,出现了多种大流量全自动燃气热水器。所谓自动燃气热水器是指:不需进行手动点燃长明火(也叫小火)的操作,使用时,只要打开水阀,热水器即能自动点燃小火,接着引燃主燃烧器的大火,热水器进入运行状态。只要关闭水阀,气源也立即切断,大、小火同时熄灭,不会发生忘却关小火之事。这种自动化,主要是在电气控制方式上的改进。  

    图1所示虚线部分是手动启动热水器的辅助装置。在打开燃气总阀后,按压点小火操作,热水器进行以下的过程:电点火脉冲对小火点火器发出电火花,电池对电磁阀供电使之打开,燃气送到小火点火器及小火燃烧器,点燃小火点火器,随即引燃小火燃烧器。小火对热电偶加热至600℃时,热电偶产生电动势加在电磁阀使之维持吸合。此时,松开按压之手,虚线部分不再工作,热水器处于待用状态。打开总水阀,冷水一方面流向热交换器,另一方面通过水压差阀推动水气联动装置打开气阀,燃气流向主燃烧器并被小火点燃,产生大火,对流过热交换器的冷水快速加热。 
    这种热水器控制电路较简单,只是一个脉冲高压点火发生器。具有两层安全保护:一是电磁阀受热偶控制,一旦发生意外熄火(如风吹或停气),热水器自动关闭气源;二是主燃烧器受水气联动装置的控制,保证有水才能燃烧。 
    下面介绍采用“气压差阀”的自动燃气热水器。气压差阀的动作由电控器的电信号控制。首先说明气压差阀和电控器的功能。气压差阀的构造示意图见图2,中间是橡胶隔膜,把阀体分成a、b两室,隔膜中心有连杆连着气阀V4,V4由弹簧顶紧关闭。K2、K3是两个微型电磁阀,K2为长闭,作用是控制小火燃烧器的燃气通道,K3为常开,作用是控制a室与b室之间的通或断。K2、K3由电控器提供的电流控制。  
 

    电控器(有些生产厂家把它称为电脑)实际上是一个时序逻辑控制电路以及高压脉冲发生器。电控器是自动热水器工作的控制中心。使用1.5V干电池供电,K1为电源开关。电控器在接通电源后,按程序发出4种信号:①产生12000V连续高压脉冲以点燃小火;②提供K2的控制电流约40mA;③提供K3的控制电流约28mA;④由感应针小火火焰的信号输送到电控器,从电路上控制点火电脉冲的停止或产生,以及K3的闭合或断开。 
    现在根据结构示意图来说明自动热水器的工作过程。图3为各开关及阀门工作关系: 
  

    1、准备工作: 
    ①打开燃气总阀门V1,向热水器供应燃气;②开启燃气调节阀V2,松下热水器维修点,燃气进入气压差阀的a、b两室。 
    2、启动热水器:结合图2、图3说明。 
    ①打开自来水总阀V3,冷水通过V3一路进入水压差阀,另一路流向热交换器,由于橡胶膜两边水压不等,压差膜向左运动,带动水气联动顶杆向左运动,顶杆中部的拨杆随顶杆向左拨动开关K1使电源接通。 
    ②电控器通电后立即产生高压电脉冲火花,同时对K2通电,燃气由K2进入小火燃烧器,电火花点燃小火。 
    ③水气联动顶杆向左运动到位时,把V5顶开,此时由于V4尚未打开,燃气没有进入主燃烧器。 
    ④感应针被小火烧热,感受到小火火焰离子导电的作用,信号馈送到电控器对K3供电,K3闭合。从总气阀来的燃气不再流向a室,燃气不断进入b室,b室的气压大于a室的压力,橡胶膜因两边的压力差被压向a室,橡胶膜上的连杆随着向a室运动,V4被打开,燃气通过c室、d室送到主燃烧器,被小火点燃形成大火,由火焰的高温烟气对流过热交换器的冷水快速加热产生连续的热水。热水器进入正常运行状态。a室中的剩余燃气使小火燃尽自行熄灭。 
    调节气量调节阀的大小,及水阀开度的大小,可以获得适合使用所需温度的热水。 
    感应针感受火焰信号使K3闭合的同时小火点火电脉冲停止放电。 
    停止使用热水器,只需关闭总水阀:水压差阀复原,电源开关K1切断;V5关闭;K2关闭;K3恢复常开;V4被弹簧顶紧关闭;火焰熄灭。为了确保安全,使用完毕一定要关闭总气阀。 
    顺便提一下,有些自动热水器具有熄火复燃功能,在使用中由于某些原因火焰熄灭。此时由于感应针感受不到火焰,电控器触发重新发出点火电脉冲,以便再点燃热水器,若在10秒左右复燃不成(例如停气),热水器自动切断电源、气源,保证热水器的安全。 
    这种自动热水器具有双重安全保护:一是水气联动装置,保证热水器不会发生干烧,只有当水流进热水器,才能打开燃气的一个控制阀,才能接通电源。二是气压差阀系统,包括电控器、小火、感应针及微型电磁阀之间相互制约。感应针只有在感受到火焰的作用下才能打开气压差阀。火焰熄灭气压差阀随之关闭,起熄火保护作用。可见,燃气受到水和电的控制,安全性是比较高的。 
    二、常见故障检修 
    自动热水器的使用寿命,根据用户使用时间及保养程度,一般为5~10年。其中为保证气密和水密所用的橡胶垫,以及压差阀的橡胶膜为易损件,用通用标准紧固件固定,由于经常滑动,使用一定时间后易损坏,需更换。超过保修期,只要具有钳工装配手艺,即可自行修理。 
    至于电控部分,厂家为了保密,对电控器都用树脂固封,无法拆开修理。只能对外电路进行检修。常见故障如下: 
    1、电池接触故障电池两电极由于簧片弹性变差、簧片错位或长时间使用后簧片上带有污垢,都会造成接触不好,导致点火针无电火花,或在热水器使用中发生中途熄火。 
    此外,电池电压太低也可能出现上述故障,或点火针上只发出很弱的火花。 
    若电池无问题,则可能是开关K1接触不好,或电火花发生器电路故障。 
    以上故障现象还与点火针及小火燃烧器之间的距离有关,该距离应为3~5mm。 
    2、电源开关故障电源开关采用小型微动开关,体积小、强度不大,易损坏。一种故障可能是电极不接触,故障现象如前。另一种故障可能因水气联动顶杆有锈蚀不能复位,电极始终接通短路,这种现象可能出现干烧。例如在用毕热水器后,松下热水器维修中心,关闭总水阀,冷水停止流动,但电源开关保持接通,燃气部分维持燃烧。可能发生两种严重情况:①水管中有少量剩水,立即被汽化,蒸气喷出烫伤人体。②水管中无水,热交换器将在很短时间内被烧坏。遇到这种情况,应立即打开总水阀V1,使热水器充满水,再立即关闭总气阀V1,熄火后,关闭总水阀,再进行检修。此故障不修好不得使用。 
    微动开关由水气联动结构通过簧片带动,若拨杆、簧片与开关的相对位置配合不当,也可能引起开关不能闭合或不能断开。 
    3、感应针位置不恰当引起的故障感应针与小火燃烧器之间的距离为3~5mm,感应针针尖对着火焰并被烧红。当感应针的距离或位置发生偏离时,感应针不能感受火焰信号,可能产生以下两种情况:一是不能使脉冲高压发生器停止发出电火花,二是不能对电磁阀K3提供电流。如果调正感应棒位置仍有上述现象,则是电控器有故障。 

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