浅谈卫浴家电的密封设计与防水技术

浅谈卫浴家电的密封设计与防水技术

戴华章

身份证号码：44018119900915XXXX

摘要：在家庭中卫浴是一个很特殊的场所，随着人们生活水平的提高，卫生间与浴室家电渐渐增多，为人们的生活带来便利与享受，但卫浴的家电安全性比起屋里其他场所的家电要求更高，长期处在高温高湿的环境，卫浴家电的密封设计与防水技术的设计显得尤为重要，本文围绕卫浴家电的密封设计与防水技术以及卫浴产品的安全性设计进行了简单的探讨。

关键词：卫浴家电；密封设计；防水技术

引言：目前，我国家电行业发展飞快，在电灯电视到满屋家电转变，随着科技的发展，人们对家电的安全性也是非常关注的，在普通的家庭里，使用场景最恶劣的应该就是卫生间和浴室了，最恶劣的地方最应讲求安全性，因此卫浴家电的安全性将是卫浴产品的关键，也是未来卫浴家电竞争的重要武器，所以需要提升对卫浴产品的密封性设计以及防水技术。

1、卫浴家电的潜在威胁与失效模式

1.1卫浴中家电的危险源

讲到威胁，那么很自然地会联想到危险源，对此我总结了一些卫浴中的危险源：水、蒸汽、化妆品沐浴露等含化学物质的用品、氨气等

水：卫浴中大家首先想到的当然是水咯，浴室中用水是理所当然的，但是当水使用不当的时候，比如直接喷洒到家电上，会引起电器的短路、漏电，更严重的可能引起电器起火，因此把非卫浴的家电带到浴室使用是很危险的一件事，比如落地式的暖风机、小太阳、风扇等都有可能因为不注意而出现上述危险，卫浴家电的设计中，最基本就是对水的防护，国家标准里面也是对家电的防水等级进行了明确的划分，例如设计天花安装卫浴暖风等产品必须符合IPX2防水要求，一般商家很少会以高防水等级作为卖点，毕竟需要的成本较高。

蒸汽：除了水，第二大的威胁就是水的另外一种形态--水蒸汽，在浴室洗澡时，会产生大量的水蒸汽，大家对此并不在意，但从家电设计的角度来看，水蒸气绝对是不亚于直接喷水的一种威胁，在一些天花式安装的产品和窗式安装的产品中，蒸汽威胁非常大，例如一些天埋扇、浴霸、窗用换气扇等，因为蒸汽是往上升的，因此处于高位安装的产品会因此受到威胁，蒸汽通过电器的间隙等进入电器带电部分，在冷热空气碰撞时会产生结露，导致带电部分短路，会引起漏电、损坏电器、冒烟起火等危险。

化妆品沐浴露等含化学物质的用品：通常情况下，大家很难把化妆品、沐浴露等物品与电器的失效或者危险联系在一起，毕竟这是一个漫长的积累过程，并不会马上发生，这就有点像我们常说的温水煮青蛙，在家电的失效中，灰尘等小物质的积累都会引起电器最终的失效与短路起火等严重威胁，在浴室里，灰尘相对较少，但化妆品沐浴露等含化学物质的用品却每天出现，这些物品伴随水蒸气或者本身的挥发以及带风的产品的吸取，而进入到产品，这些化学物质会对产品金属部分进行腐蚀，化学物质的积累产生的爬电通路，这些都是直接影响电器的威胁。

氨气：这个威胁相信普通人很难理解，首先氨气作为一种气体，它不容易被看到，也没有引起大家的注意，它的气味浓烈，但在卫浴场所出现也就很正常不过了，马桶、下水道等，它正在的威胁是对于产品的腐蚀，例如氨气会腐蚀LED灯珠里面的金线，导致LED灯的寿命大大降低，当然现在灯具设计中，大家也通过灯珠的密封封装，避免了灯珠的被腐蚀，另外就是氨气溶于水，通过化学反应产生硝酸等腐蚀性物质，从而对电器进行腐蚀和破环。

1.2卫浴家电的失效模式

从以上卫浴中的危险源分析中，不难看出卫浴家电的常规失效模式，首先是短路，无论是水的直接喷洒、蒸汽的入侵结露、化学物质的堆积爬电等都有可能引起产品的短路，当然短路会引发其他各种各样的危险情况，最有可能的就是电器损坏，严重一些的是电器起火和漏电，然后接下来的失效模式是腐蚀，化学物品、氨气等都有可能引起带电部分、金属部分的腐蚀，腐蚀是一个长期的过程，但往往也是人们所忽略的部分，腐蚀也会造成如电器跌落伤人、电器损坏、电器短路漏洞等等，可以看出，卫浴家电的这两个重要的失效模式都与电器的密封设计与防水有关，为此卫浴家电的安全性将等到很大的提升，也是奠定卫浴产品安全性的关键。

2、卫浴家电的密封设计

2.1电器密封概念

密封的基本概念是阻止介质的进入，而家电产品的密封性包括气密、水密、尘密；气密性是指产品的间隙不允许气体分子的进入，一般在防止电器气体泄漏的情况下会采用气密性的结构，而普通家电包括卫浴家电中很少用到气密性的结构；尘密性也就能简单理解为阻挡灰尘进入的设计，这就要求电器产品有较为密封的结构，部件间的配合间隙也是不能进尘的一个设计，当然，在卫浴的电器当中，涉及到换气、给气等情况，就难免会出现积尘的情况，这也有可能导致电器的危险，因此考虑尘密性是很有必要的，除了单纯的密闭设计以为，防尘的设计还与风路和风速有关，当风速小于一定值时，尘埃是不会堆积的，这也是防尘设计里很重要的设计要点。在卫浴电器中，所讲到的密封性，比较主要的就是气密和尘密，如LED灯等就需要气密性设计确保灯具的安全性与寿命，换气扇、浴霸等电器就更多地讲尘密性，热水器等就需要水密性设计，以上种种关于密封的设计最终也是为了家电在卫浴场所的安全性。

2.2电器密封方法

家电中所运用到的密封方法有很多，密封所要解决的问题在于防止和减少泄漏，我这里总结了三大要点；

1）尽量减少设置密封部位

在卫浴家电中，一体成型或者做成一体的概念是对产品密封的很重要手段，因为产品部件的偏差，密封结构的材质与设计偏差都会导致密封结构的失效，从而达不到密封的效果，因此减少密封部位是很有效的方法，比如在整一台换气扇里，我们对带电部件与控制部分进行隔离，连通的区域只有一处，那么我们只要加强对该处的密封设计，那么也就能保证该电器的密封性与安全性。

2）堵塞与隔离

在密封的概念里，堵塞是最为直观的做法，在卫浴家电中，需要对重要的部件进行密封时，往往会采取灌胶或橡胶堵塞或海绵堵塞等方法，虽然这些方法的密封效果并不相同，但是理念是一样的，直接通过堵塞的方法，隔离重要带电部件或运动部件与外界的接触，从而保护电器产品；通过堵塞等手段将产品的重要区域与一般区域分开，在卫浴产品中还有一个重要的隔离思想，就是“干湿分区”，在直接与浴室空间连通，会有水或者水蒸气连通的区间称为湿区，不与水蒸气连通部分为干区，一般电器的电路控制部分都会想办法设置在干区，由于像浴霸、换气扇等，必须大部分机体处于湿区，这时就更应该考虑干湿分区的设计。

3、卫浴家电的防水设计

下面简单介绍一些有效的防水手段以及技术，首先是防水透气膜的运用，这是很成熟的一种透气但同时能防水的贴膜，能运用在一些需要空气与湿度进入的情况，类似的部品还有防水透气塞等衍生产品，接下来就是大家所熟悉的密封圈，密封圈是通过挤压变形形成阻挡壁，防止水的进入，是家电以及其他领域运用最多的密封及防水手段之一；接着是焊接技术，在塑料部件较多的家电产品中，所用到的焊接技术就是超声波焊接了，通过超声波的高频震动使塑料部件相融，以达到密封与防水效果，也是业界用得较多的重要防水手段之一，防止家电中重要的部件受损而失效或带来危险。

结束语

希望可以通过对卫浴家电的密封与防水相关的论述，提高设计人员在卫浴家电的设计的安全性设计的考虑，一个好的安全的设计才是作为产品开发人员值得骄傲的作品，这也是设计人员对顾客的应有的责任，以保证我们的顾客用得安心。

参考文献：

[1]彭善富.光电照明产品密封与防水技术.华南理工大学，2014.

[2]霍泽华，裴笑阅.一种结构创新型防水LED照明系统的设计研究[J].科技创新与应用，2016.