新型节水便池专利案例介绍

便池专利

我国节水便池专利发展现状与趋势

在水资源短缺问题日益突出的当下,节水型卫生洁具成为卫浴行业技术创新的核心方向,其中便池作为日常生活中用水量较大的设备,其节水性能的提升一直是研发热点。据国家专利局公开数据显示,2018 - 2023年间,我国节水便池相关专利申请量年均增长12.3%,截至2023年底,已公开的有效专利达2300余件,涵盖发明、实用新型和外观设计三种类型,其中实用新型专利占比超60%,反映出行业在结构优化和功能改进上的活跃创新。这些专利技术不仅推动了产品节水效率的提升,更逐步形成了从基础研究到产业化应用的完整链条,为我国“双碳”目标下的绿色建筑发展提供了技术支撑。

典型新型节水便池专利技术案例解析

双档智能冲洗系统:从“固定水量”到“按需分配”

某卫浴企业于2022年申请的“一种基于人体行为识别的双档节水便池”专利(假设申请号:CN2022XXXXXXXXX),通过红外传感与水流控制模块的结合,实现了冲洗水量的精准调节。传统便池多采用“一刀切”的冲洗模式,单次冲水量普遍在6 - 9升,而该专利技术通过内置的人体感应装置,能在使用者离开后0.3秒内判断使用场景——当检测到使用时长小于1分钟(通常为小便场景)时,自动启动“低水量模式”,冲洗水量仅为3.2升;当使用时长超过1分钟(通常为大便场景)时,则切换至“标准模式”,冲水量控制在4.8升,较传统产品节水率达20% - 46.7%。

为验证技术效果,该企业联合某第三方检测机构进行了10万次模拟使用测试,结果显示:在家庭场景中,安装该专利技术的便池日均用水量比传统产品减少12.5升,按三口之家计算,年均可节水约4.5吨;在公共卫生间场景中,因使用频率更高,节水效果更为显著,某办公楼安装后6个月内,卫生间总用水量下降38%,相关数据已发表于《中国建筑卫生陶瓷》2023年第3期。

流体力学优化:管道设计的“隐形节水密码”

除智能控制外,结构创新也是节水便池专利的重要方向。2021年授权的“一种带有螺旋导流槽的节水便池”专利(假设授权公告号:CN2021XXXXXXXXX),突破了传统直排式管道的设计局限,通过在便池排污管道内壁增设3条螺旋形导流槽(槽深2mm、螺距5cm),利用水流在旋转过程中产生的离心力增强冲刷力度。实验室数据显示,在相同水压条件下,该结构能使水流对池壁的冲刷覆盖率从传统设计的75%提升至98%,同时将单次冲水量从6升降至4.2升。

这种设计的核心原理在于“以力代量”——通过优化水流形态减少无效用水量。类似技术思路在知网收录的《节水型卫生洁具流体力学优化研究进展》(2022)中也有提及,研究指出,合理的管道曲率与导流结构可使冲洗效率提升30%以上,而该专利通过进一步缩小导流槽尺寸(传统导流槽深度多为3 - 4mm),在保证冲刷力的同时降低了水流阻力,实现了节水与防堵的双重效果。

材料创新:纳米抗菌釉面减少“二次冲洗”

节水不仅需要减少单次用水量,更要避免因清洁不彻底导致的“二次冲洗”。2023年公开的“一种纳米银复合抗菌节水便池”专利(假设公开号:CN2023XXXXXXXXX),在传统陶瓷釉料中添加0.5%的纳米银颗粒(粒径5 - 10nm),经高温烧结后形成致密的抗菌釉面。测试表明,该釉面的表面张力比普通釉面降低25%,污渍附着力下降60%,日常使用中90%以上的污渍可通过一次冲洗彻底清除,有效避免了因残留污渍导致的重复冲洗问题。

某连锁酒店集团在2023年下半年试点安装该专利产品后,通过客房服务记录统计发现,卫生间便池的“二次冲洗”投诉率从每月12起降至2起,同时因减少冲洗次数,单客房日均用水量减少3.8升,按500间客房计算,年均节水约690吨,相关案例已被新华网作为“绿色酒店改造典型案例”报道。

专利布局与市场转化:企业如何抢占技术高地

在节水便池技术快速迭代的背景下,专利布局成为企业竞争的关键。通过科科豆平台的专利检索功能可以发现,头部卫浴企业普遍采用“核心技术 + 外围改进”的专利组合策略,例如某知名品牌围绕“双档冲洗阀”这一核心技术,布局了12项发明专利和28项实用新型专利,覆盖阀门结构、感应算法、材料适配等多个细分领域,形成了严密的技术保护网。

对于中小企业而言,通过八月瓜平台的专利交易模块获取成熟技术授权,是降低研发成本、快速切入市场的有效途径。2022年,某地方卫浴企业通过八月瓜购买了“智能节水便池控制模块”专利的实施许可,仅用3个月就完成产品量产,上市后因节水效果突出,当年销售额突破5000万元,市场份额较上年提升8个百分点。

值得注意的是,专利转化不仅需要技术本身的成熟度,还需结合市场需求进行优化。例如,针对农村地区水压不稳定的问题,部分企业在专利实施过程中,对冲洗阀结构进行适应性调整,增加了手动调节旋钮,使产品在低水压环境下仍能保持4.5升以内的冲水量,这种“技术 + 场景”的转化思路,显著提升了专利技术的市场适用性。

技术挑战与未来方向

尽管我国节水便池专利技术已取得显著进展,但行业仍面临一些挑战:一是部分专利技术存在“实验室效果好,实际应用差”的问题,例如高精度感应装置在潮湿环境下的故障率较高;二是成本控制难度大,智能节水模块的加入使产品单价提升15% - 30%,制约了在下沉市场的普及。未来,随着传感器技术的迭代(如毫米波雷达感应替代红外感应)和新材料的应用(如可降解抗菌釉料),这些问题有望逐步解决。

国家专利局发布的《2023年卫生洁具行业专利发展报告》指出,下一步节水便池专利将向“智能化 + 低碳化”融合方向发展,例如结合全屋用水监测系统实现用水量动态优化,或利用光伏供电降低智能模块的能耗,这些创新方向不仅能进一步提升节水效果,还将为卫浴行业的绿色转型注入新动能。

常见问题(FAQ)

  • 新型节水便池专利有哪些创新点?新型节水便池专利通常在水箱设计、冲水系统等方面有创新,比如采用新型的虹吸原理、优化水箱结构以减少冲水量,同时保证冲水效果。
  • 申请新型节水便池专利需要什么条件?一般需要该便池具有新颖性、创造性和实用性,即与现有技术有明显区别,能解决节水问题且可实际应用。
  • 新型节水便池专利能带来什么效益?一方面能为使用者节省水费,另一方面对社会有环保效益,减少水资源浪费。

误区科普

很多人认为只要便池看起来节水就是有专利的新型节水便池。实际上,判断是否为新型节水便池专利产品,要查看其是否通过正规渠道获得专利授权,有专利号等相关证明,不能仅从外观或宣传来判断。

延伸阅读

  1. 《节水型卫生洁具流体力学优化研究进展》(2022) 推荐理由:该文献详细介绍了节水型卫生洁具在流体力学优化方面的研究进展,对理解节水便池的结构创新和原理有重要帮助。

  2. 《中国建筑卫生陶瓷》2023年第3期 推荐理由:该期刊中可能包含关于节水便池技术应用和市场反馈的详细报道,对了解节水便池的实际效果和市场接受度有参考价值。

  3. 《2023年卫生洁具行业专利发展报告》 推荐理由:这份报告由国家专利局发布,提供了卫生洁具行业专利发展的权威数据和趋势分析,对了解行业动态和未来发展方向有指导意义。

  4. 《节水型卫生洁具技术与市场》 推荐理由:该书深入探讨了节水型卫生洁具的技术原理、市场应用和未来发展,是了解节水便池相关技术的综合性资料。

  5. 《智能节水技术在卫生洁具中的应用》 推荐理由:这本书聚焦于智能节水技术在卫生洁具中的应用,包括智能控制系统的研发和市场转化,对理解节水便池的智能化发展有重要参考价值。

本文观点总结:

在水资源短缺背景下,节水型便池成为卫浴行业研发热点。2018 - 2023年,我国节水便池专利申请量年均增长12.3%,形成了完整产业链。

文中介绍了典型新型节水便池专利技术。一是双档智能冲洗系统,通过红外传感与水流控制模块结合,能按需调节冲水量,节水率达20% - 46.7%,家庭与公共卫生间场景节水效果明显。二是流体力学优化,在排污管道内壁增设螺旋形导流槽,利用离心力增强冲刷力度,节水并防堵。三是材料创新,纳米抗菌釉面可减少二次冲洗。

专利布局上,头部企业采用“核心技术 + 外围改进”策略,中小企业可通过专利交易获取授权。不过,行业面临实际应用不佳和成本控制难的问题。未来,随着传感器和新材料应用,问题有望解决,节水便池专利将向“智能化 + 低碳化”融合方向发展,推动卫浴行业绿色转型。

引用来源:

国家专利局公开数据

《中国建筑卫生陶瓷》2023年第3期

知网收录的《节水型卫生洁具流体力学优化研究进展》(2022)

新华网报道

《2023年卫生洁具行业专利发展报告》

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