陳韋態(tài)

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作北京中心，北京 100160)

0 引言

智能衛(wèi)浴指區(qū)別于傳統(tǒng)的五金陶瓷潔具，將電控、數(shù)碼、自動(dòng)化等現(xiàn)代科技運(yùn)用到衛(wèi)浴產(chǎn)品中，使衛(wèi)浴產(chǎn)品功能更加強(qiáng)大、高效，提升了衛(wèi)浴的舒適性和便利性，并有利于節(jié)能環(huán)保事業(yè)建設(shè)，是構(gòu)建智能家居的重要組成部分。目前，水龍頭、馬桶、沐浴花灑、洗漱臺(tái)領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了不同程度的智能化。智能衛(wèi)浴的智能化來(lái)源于創(chuàng)新，然而創(chuàng)新的載體主要在于專(zhuān)利技術(shù)，本文主要集中探討智能衛(wèi)浴中的核心專(zhuān)利技術(shù)。

1 智能衛(wèi)浴整體專(zhuān)利申請(qǐng)情況

如圖1、圖2所示，目前(數(shù)據(jù)截至2020年4月15日)，衛(wèi)浴領(lǐng)域的智能化專(zhuān)利技術(shù)主要集中在馬桶、洗漱用品、水龍頭、花灑和浴霸，智能馬桶仍然是創(chuàng)新主體關(guān)注的熱點(diǎn)，其專(zhuān)利申請(qǐng)量(指發(fā)明和新型)達(dá)4 300余件；從IPC國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)的層面來(lái)看，衛(wèi)浴領(lǐng)域的專(zhuān)利技術(shù)主要涉及馬桶構(gòu)造、智能檢測(cè)、分析和診斷、智能控制和調(diào)節(jié)、污水處理、消毒處理和排污管道等結(jié)構(gòu)和功能改進(jìn)，從這個(gè)層面來(lái)看，馬桶構(gòu)造仍然是創(chuàng)新熱點(diǎn)。

圖1 智能衛(wèi)浴專(zhuān)利申請(qǐng)分布 圖2 智能衛(wèi)浴主要國(guó)際分類(lèi)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)分布

2 衛(wèi)浴智能化專(zhuān)利技術(shù)

2.1 水龍頭

關(guān)于水龍頭智能化專(zhuān)利技術(shù)，目前創(chuàng)新領(lǐng)域主要涉及智能顯示(如顯示水溫、酸堿度、污染物、廣告或新聞等)、智能感應(yīng)(如觸控、聲控和遠(yuǎn)程智控)、智能調(diào)節(jié)(調(diào)流量、溫度、壓力、高度或角度等)和智能出水(增壓式、水簾式、環(huán)形式)技術(shù)主題，還有一些特殊創(chuàng)新，如自發(fā)電、防跑水、測(cè)水質(zhì)、凈水型、恒溫型、防凍型、防燙型、自閉型、分體式、物聯(lián)式等。以下以典型創(chuàng)新加以舉例說(shuō)明，例如基于健康目的改進(jìn)后的水龍頭能對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒殺菌，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行智能檢測(cè)并顯示，檢測(cè)出水的質(zhì)量是否安全標(biāo)準(zhǔn)，此類(lèi)檢測(cè)顯示技術(shù)主要綜合運(yùn)用了檢測(cè)探頭(如檢測(cè)酸堿度、渾濁度等)與檢測(cè)芯片、顯示芯片等技術(shù)，再加上消毒器(如臭氧)、紫外殺菌、濾網(wǎng)等技術(shù)措施改善水質(zhì)；水龍頭的開(kāi)關(guān)方式從傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)逐漸演變?yōu)橹悄苡|控、聲控、感應(yīng)開(kāi)關(guān)，此外，遠(yuǎn)程智控技術(shù)的水龍頭開(kāi)關(guān)已在家用、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域有所應(yīng)用，極大提高了便捷性。

對(duì)于水龍頭智能調(diào)節(jié)技術(shù)，可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量達(dá)到節(jié)約用水的目的，可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力實(shí)現(xiàn)不同沖洗對(duì)象的需求，還可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)高度和角度提升使用的便捷性。

在加熱水龍頭的供電方面，由于電源供電需要增設(shè)變壓器，需要在水龍頭內(nèi)設(shè)置較大的空間，勢(shì)必造成水龍頭的體積龐大，也有發(fā)明人提出采用將充電裝置設(shè)置在水龍頭水管內(nèi)，通過(guò)水管內(nèi)的水流流動(dòng)推動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉輪裝置來(lái)發(fā)電，發(fā)電后通過(guò)整流等常規(guī)的電路對(duì)蓄電池充電，再通過(guò)蓄電池對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電，從而提供了穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

在水龍頭的結(jié)構(gòu)方面，采用軟管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的分體式結(jié)構(gòu)，方便將水龍頭拉出主體實(shí)現(xiàn)洗頭、洗面和其他洗漱操作，此種結(jié)構(gòu)在市場(chǎng)上也比較常見(jiàn)。

2.2 馬桶

在智能衛(wèi)浴專(zhuān)利技術(shù)中，提出智能馬桶專(zhuān)利申請(qǐng)的數(shù)量是最多的，創(chuàng)新主體比較熱衷于此領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)，說(shuō)明馬桶智能化技術(shù)具備較廣闊的市場(chǎng)前景。

從實(shí)現(xiàn)的功能角度來(lái)講，馬桶的智能化方向可歸結(jié)為暖風(fēng)烘干、自動(dòng)除臭、靜音落座、自動(dòng)出紙、尿液檢測(cè)、臀部清潔、下身清凈、移動(dòng)清潔、座圈保溫、自調(diào)高度、自動(dòng)翻圈翻蓋等。例如對(duì)于自動(dòng)翻圈翻蓋型，目前，自動(dòng)翻蓋技術(shù)比較成熟，但是男性小便時(shí)，需要手動(dòng)翻圈，為防止小便淋灑到座圈，手碰座圈難免不衛(wèi)生，尤其小孩小便時(shí)，沒(méi)有翻圈意識(shí)，導(dǎo)致座圈沾滿尿液。在自動(dòng)翻蓋的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻圈，現(xiàn)有專(zhuān)利技術(shù)已能解決了上述手動(dòng)翻圈不方便和不衛(wèi)生的問(wèn)題。

又如馬桶圈蓋大小是固定的，但是使用者的體型卻有大有小，尤其是兒童，不同的用戶使用同一尺寸的馬桶圈蓋難免會(huì)感到不適，已有創(chuàng)新主體提出通過(guò)控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制馬桶圈蓋的開(kāi)口大小，從而使每個(gè)人都擁有一個(gè)合適的馬桶圈蓋，提高了使用舒適度。在自調(diào)高度的發(fā)明中，老人或者身體有殘疾的人身體不好，在使用馬桶時(shí)難以坐下，久坐后又難以站起來(lái)，都需要其他人幫助，很不方便，通過(guò)設(shè)置輔助裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)馬桶高度，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制裝置輔助站立，現(xiàn)有專(zhuān)利技術(shù)已能解決上述問(wèn)題。

在一些除臭專(zhuān)利中，已出現(xiàn)了通過(guò)人體感應(yīng)器檢測(cè)使用者對(duì)座圈產(chǎn)生的壓力，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽臭氣；在座圈保溫方面，目前專(zhuān)利申請(qǐng)中較為常見(jiàn)的是熱水保溫和電加熱保溫；在出紙方面，現(xiàn)有專(zhuān)利實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)出紙，保證了紙張的干燥、衛(wèi)生、方便，有利于公共場(chǎng)所免費(fèi)供紙裝置的有效管理。此外，還出現(xiàn)了掃碼出紙、出紙長(zhǎng)度預(yù)設(shè)等功能；還有人提出設(shè)置指紋識(shí)別，防止兒童如廁時(shí)誤觸控制面板，導(dǎo)致智能馬桶啟動(dòng)一些不該啟動(dòng)的功能，增加了智能馬桶使用的安全性。

2.3 沐浴器

在沐浴器的智能化方面，已出現(xiàn)了沐浴機(jī)器人技術(shù)，能夠輔助體弱人群完成坐著洗、站著洗和轉(zhuǎn)著洗的操作，幫助人洗澡，完成搓背、去污、按摩和擦干等動(dòng)作，具備沐浴攙扶、調(diào)姿、姿態(tài)自適應(yīng)等功能，能有效降低護(hù)理強(qiáng)度和人工成本，同時(shí)也能提升護(hù)理質(zhì)量，使體弱人群能夠在單人協(xié)助的情況下享受到舒適、自由、相對(duì)獨(dú)立的沐浴環(huán)境。

此外，在一些多功能智能沐浴系統(tǒng)中，用戶能夠通過(guò)移動(dòng)終端以無(wú)線通信的方式遠(yuǎn)程控制沐浴系統(tǒng)執(zhí)行命令，實(shí)現(xiàn)水溫、水速、沐浴頭高度和沐浴模式的多功能調(diào)節(jié)，另外還具備音樂(lè)播放、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和設(shè)定沐浴時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱的功能，區(qū)別于以往的機(jī)械式旋鈕按鍵控制以及觸摸式感應(yīng)控制，不但操作方便，而且能夠精準(zhǔn)地控制沐浴的功能參數(shù)，使人們?cè)谑褂眠^(guò)程中的舒適性得到提高。

在沐浴花灑的改進(jìn)方面，集中在智能娛樂(lè)(音樂(lè)、視頻等)、智能數(shù)顯、智能溫度調(diào)節(jié)、智能防滴水等功能改進(jìn)。此外，在部分專(zhuān)利技術(shù)中，采用智能升降旋轉(zhuǎn)裝置，通過(guò)身高探頭，可以探測(cè)淋浴者的身高，從而通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的摩擦輪自動(dòng)調(diào)節(jié)彎管的高度，使蓮蓬頭達(dá)到最佳高度，并且通過(guò)位置探頭，可以探測(cè)淋浴者所站位置，系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)輪調(diào)整彎管的擺動(dòng)角度，使淋浴水花可以準(zhǔn)確噴淋到淋浴者的身上；智能化的定位，讓淋浴體驗(yàn)感更佳；對(duì)于花灑的控制，目前也出現(xiàn)了語(yǔ)音、觸控等智控方式。

2.4 洗漱器具

在智能洗漱器具方面，主要功能集中在自動(dòng)擠出牙膏和提供洗漱水、自動(dòng)排水等；另外，還有自動(dòng)調(diào)節(jié)洗漱面盆高度的專(zhuān)利申請(qǐng)，不再需要使用者手動(dòng)調(diào)整洗漱面盆的高度，而是通過(guò)高度感應(yīng)探頭自動(dòng)識(shí)別使用者的高度，進(jìn)而控制洗漱面盆升降至合適的高度，為使用者提供了極大的方便。

3 展望

相關(guān)創(chuàng)新主體在今后衛(wèi)浴技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)密切關(guān)注以下三個(gè)方向。

1)以“健康主題”為切入點(diǎn)，例如水龍頭的水質(zhì)監(jiān)測(cè)或水質(zhì)改善等、馬桶的尿液檢測(cè)或老弱病殘輔助裝置等。

2)以“追求實(shí)現(xiàn)便捷性的功能”為切入點(diǎn)，例如智能顯示、智能響應(yīng)的優(yōu)化、遠(yuǎn)程物聯(lián)等功能性的升級(jí)。

3)以”追求結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)、功能極佳”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，例如改善電加熱水龍頭龐大主體缺陷，功能不減或性能明顯提升等方面。