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1 引言 随着社会整体生活水平的提高，热水器的 消费量也在稳步的增长，据中怡康统计在13年燃 气热水器、电热水器的销量分别超过1100万台、 1600万台。这些热水器有用于商用的，但绝大多 数的是家庭使用，就使用场景来看主要分为两 类：一类是洗浴时大水量低频次场景；一类是洗 菜、洗碗、洗手等少量多频次场景。在实现少量 多频次场景目前的方式有安装燃气热水器、小厨宝热水器、电热水龙头。在此场景下燃气热水器 面临的问题是，高频次的点火、关闭、点火，会加 速点火、燃烧系统关键部件的老化速度，而且温 升会有一个过程，等水热起来后可能马上又要 关闭了；电热水龙头面临的问题则主要是温升问 题，还有供电及本身的安全可靠性问题；而小厨 宝自身带有一个内胆，即有一定的储热水功能， 对于少量多频的场景，在出温水速度上会有优 势，而且还可以出一定量的高温水。因此用户选择小厨宝热水器作为家庭第二热水中心的比例 较高，从市场来看小厨宝的销量约占电热水器总 销量的8%，而且最近几年呈增长趋势。
2 小厨宝设计主要的考虑因素
2.1 小厨宝的工作原理及方式 小厨宝本质上就是一台缩小版的竖式安装 电热水器，和电热水龙头一样，工作原理是将电 能转化为热能。加热过程遵循CLΔt/60=PT（C为水的比热取4200J/K*kg，L为流量升/分钟， 加热效率暂取100%，P为功率，Δt为温升）。根 据Δt=60*P/4200L，要保证合适的水温，加热 功率需要尽可能的大，流量需要尽可能的小，以春、冬季进水温度10℃来计算，要达到40℃左 右合适的水温，洗手、洗碗流量在3L/min，那 么功率需要6300W；即使按照2L/min，功率也 需要4200W，工作电流快达到20A；但如果采用 2000W，流量在3L/min，温升将只会有9.5℃。显 然如果采用电热水龙头方案，考虑到厨房中还有 电饭煲、油烟机、冰箱、电磁炉等用电设备，那么 只有将功率降下来，但会导致温升不够。如果是 电加热的厨宝，在一个合适的功率下平时将水加 热到一定的温度后存储在内胆中，通过一定的保 温措施保证在用水的时候有合适水温的水可以 排出，则可以满足第二热水中心的用水需求，也 不会对线路要求太高。
2.2 出温水量及保温性能 小厨宝出温水量与自身的容积及产品热水 输出率指标、加热温度、进水温度、出水温度、流 量有较大关系。目前市场主流厨宝的容积一般在 5到10L。以6L左右，热水输出率为70%小厨宝为 例，根据热力学定律，额定功率1500W，加热6L 水，温升50℃，所需时间约14分钟，加热完毕后在 不同的进水温度情况下的出水量如表1，可以看 到在出水温度、进水温度相同的情况下，对于小厨宝，开启的出水流量越大，出温水量会越小。 保温性能的好坏取决于保温层材料的选 择，保温层的厚度及装配结构设计。受小厨宝 外形尺寸及生产工艺、成本的综合考虑目前采 用聚苯乙烯泡沫预发泡，然后拼接保温方案较 多。如表2所示，以6L上出水式小厨宝为例，1 级、3级能效的小厨宝在额定工况下能效系数分 别为0.6、0.8，其对应的24小时固有能耗分别为 0.534、0.712kW·h，因此选择1、2级能效的小厨 宝和3、4级能效的小厨宝在能耗上相差20%到 30%。
2.3 用电安全和用水安全 小厨宝的体积虽然小，但其安装环境和使 用过程甚至比浴室用的热水器严酷，橱柜虽然是密闭的空间，但其所处的位置决定了环境湿度一 定也挺高，甚至洗手盆漏水的现象也必须防护， 因此在电气安全上，必须保证达到IPX4防溅型。 在部件寿命上必须考虑到凝露，还有底部的水滴 造成的部件生锈等影响，如图1，上出水厨宝基本 结构简图在上出水的产品设计上，特别是调温旋 钮在顶部时的结构设计一般必须达到GB 4706.1 中22.11的要求，以保证旋钮的防水结构设计能 够确保在恶劣情况下整机的安全性能。另外安全 阀的安装也要保证在排水管的连续导通，并且牵 引到洗手盆的排水管路中，不至于在泄压时出现 水漏到橱柜中的问题，以免造成财产损失。
图4 厨宝
图5 净水机和厨宝
图6 下出水安装方式
图7 上出水安装方式
2.4 寿命及可靠性 现有小厨宝的寿命及可靠性主要体现在电 器件，比如加热管、温控器等；机械结构件，比 如内胆、水管、阀等部件上。因此寿命及可靠性 最终影响的主要是用电安全和用水安全。现有的 《民用建筑给排水规范》中对厨房的排水设计并 没有强制有地漏及配套管路的要求，因此开发商 在厨房位置的施工上也不会预留。在厨房的排水 管路一般都是高出地面的，用来插接水盆软管的 设计，如图6、图7所示。在图6中我们可以看到， 上出水的小厨宝安装起来方便节省空间，但其 温控器，线束处于高温区，因此对应的耐温等级 需重点考虑，需保证能耐105℃及以上，同时需增 加相应的护套，避免导线等直接和电器件接触； 另外水管，胆口密封胶垫都长期浸泡在在高温 水中，甚至是蒸汽环境中，其老化速度会加快， 对应的密封胶垫的用料一般选择硅胶也需保证 耐温在120摄氏度以上。考虑到对内胆搪瓷，及 其他电器件、结构件的保护，同时减少水垢的堆 积，调温温控器温度不要设置太高，建议设置不 超过60℃即可。
即便采用如上的种种措施也只是延长电器 件、结构件的使用寿命，无法避免部件的老化， 特别是内胆、水管还有密封胶垫的老化，一旦这 些部件出现老化或其他异常，最终的结果就是漏 水。封闭式的热水器的进水端是和自来水管路相 连的，一旦出现漏水那么相当于自来水的压力作 用在漏水点上，在没有关闭进水阀并且在无人的情况下，将直接导致用户家厨房、客厅等位置出 现淹水事故，造成较大的财产损失。因此在此类 厨房用厨宝上，我们必须考虑增加一重保护，在 漏水的情况下关闭进水阀，从而避免进一步的损 失，这将极大地提高此类厨宝的可靠性。
图一上出水厨宝基结构简图
如图2带漏水检测装置
图3控制逻辑图
如图2带漏水检测装置的上出水厨宝结构简 图及图3控制逻辑图，在厨宝的底座低点增加漏 水检测装置，无论是内胆腐蚀漏水还是管路老化 漏水，水在重力作用下会自然落下，漏水检测装 置将检测型号传到控制单元，切断进水管路上的 电磁阀，避免自来水管路直接通过内胆漏水造成 大面积的财产损失。
3 用户选择小厨宝基本的考虑因素
3.1 安装方式及外形尺寸 目前用户在选择小厨宝时，从厨房空间上来 看，安装的位置基本上已经确定，洗手盆上面或 者下面，但多数是橱柜洗手盆下面，而且还会受 到洗手盆排水管路的影响，因此在安全保证的前 提下决定因素是空间。橱柜、洗手盆的尺寸目前 标准化做的还比较好，最后在洗手盆下能留给厨 宝的空间厚度在240mm左右，高度在350mm左 右，宽度能够比厚度适当大些，但宽度的选择上 可变的余地也不大应该也在300mm以内，因为 它直接受制于内部内胆的尺寸，如图4、图5。
另外厨宝在安装上有上出水式、下出水式 （如图6，图7），但是从空间的需求上，下出水式 安装所需空间会大于上出水式，而且还需要在橱 柜上打孔以保证将可以将厨宝挂起；另外的随着 目前净水机的市场应用，用户家在洗手盆附近还会安装一个净水机如图5，因此空间的利用要求 会越来越高。
3.2 容积及控制方式 在容积的选择上用户的出发点还是以是否 能够满足安装条件为前提的，因此在相同的容积 下，会关注出温水量，出温水量越高代表机器本 身系统匹配的越好，在节能方面会更加明显，综 合到热水量，在8L左右比较合适；控制方式最好 是带线控开关的，因为小厨宝一般安装在橱柜内 部，因此通电开关会相对麻烦，需要频繁的弯腰 开启橱柜门。但如果不断电，小厨宝会处于反复 加热保温状态，耗电的同时也加速了厨宝本身电 器件及密封件的老化速度，埋下隐患。如果没有 线控开关，那么就需要对小厨宝的温度设定适当 降低，建议在55℃左右，同时在不用水时需关掉 电源开关。
3.3 能效等级及质量水平的判断 小厨宝虽然体积比较小，但是由于其使用场 景是满足厨房洗碗，洗菜、洗手等需要，因此其 实际的加热通断的切换会比大容积的洗浴用的 热水器频繁得多，同时对内胆容器质量水平、密 封设计等要求严格得多，而且一旦漏水造成的损 失会比安装在浴室的热水器高得多，轻则淹了自 家厨房和客厅，重则殃及邻居。因此选择能效水 平高一些，质量有保障一些的大品牌制造商生产 的产品。相同容积的厨宝，能效在2级以上其出 温水量，耗电水平会低一些，节能效果会比较明 显。更重要的是大品牌的产品设计、质量体系、 图6 下出水安装方式 图7 上出水安装方式 生产工艺保证相对成熟，因此漏水的概率比较 低，造成财产损失的风险也会降低，且整个售后 体系保证了即使出现问题也能给予及时解决。
4 用户选购及使用习惯的引导
通过如上分析可以发现，为了在保证产品在 安全、使用便利性，及节能、使用寿命及可靠性 等层面上达到最佳状态，需要在行业、企业及用 户三个主体间加以规范和引导。
行业层面需要尽快对热水器的安全使用寿 命进行规范，由此促进企业对产品的安全使用寿 命按照一定要求进行设计、制造。同时也可以让 用户对所购买产品的寿命有一个了解，达到安全 使用年限后及时进行更换或者保养维修，类似于 汽车行业目前的策略，避免一直使用到漏水漏电 等影响人身财产安全的事故出现。
企业层面在对市场保有产品上可以推广以 旧换新活动，售后主动跟踪回访，对达到承诺使 用年限的产品进行提醒保养等都可以降低相关 风险。另外企业在进行产品设计更新换代时可以 推广带有主动提醒，比如寿命提醒、漏水提醒的 产品也是一个不错的方向。目前在新产品上有的 产品甚至也关注到了目前用户对净水的需求，开发出了带净水和漏水提醒的功能的厨宝，这样既 满足了热水、净水的需求，节省了空间，也更进一 步的提高了产品的可靠性。虽然目前类似的模块 成本还较高，但这确实是一个对用户有好处的、 比较可行的方向。
在用户层面来看，在购买时应尽量选择能效 等级高的比如1级、2级的产品；同时在可以负担 的基础上尽量选择配备报警装置的机器；使用 过程中也需关注使用年限，不能一直用到漏水才 考虑更换或者保养；另外在使用时平时小厨宝尽 量处于关机断电状态，在使用前再开启通电；如 果长期开机则建议设置温度不要太高，避免小厨 宝处于高压状态；小厨宝使用时的开启流量不要 太大；家中长时间没人时关闭厨宝进水阀；用户 的使用习惯对延长厨宝的使用寿命、节能、使用 便利性及降低使用过程中出现的风险都有较重 要的影响。
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