地漏專利技術(shù)綜述

吳娛

摘 要： 隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，高效防臭的地漏在家庭排水系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色，它直接關(guān)系到人們健康和環(huán)境衛(wèi)生。地漏從最初的簡(jiǎn)單水封結(jié)構(gòu)到機(jī)械封堵式，逐步發(fā)展到自動(dòng)控制，其防臭排水效果逐漸變好。本文通過檢索、統(tǒng)計(jì)分析、梳理歸納分析了地漏的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，重點(diǎn)分析了地漏單一防臭排水技術(shù)（包括水封結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)）、復(fù)合防臭排水技術(shù)等，并總結(jié)了在各主要國(guó)家地漏的專利申請(qǐng)情況。經(jīng)過系統(tǒng)性分析，獲取地漏領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的大致趨勢(shì)以及技術(shù)發(fā)展的方向，了解地漏領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 地漏；防臭；水封；復(fù)合

1、地漏技術(shù)概述

地漏是房屋建筑中不可缺少的一部分，是地面與排水管道系統(tǒng)連接的排水器具。地漏的基本功能主要有兩個(gè)，一是排出地面積水或兼做其他器具廢水排放的通道；二是經(jīng)常使用時(shí)，能隔絕排水管道系統(tǒng)中有害有毒臟氣逸入室內(nèi)，污染居室環(huán)境。根據(jù)這兩個(gè)功能，多種多樣的地漏被開發(fā)出來。

不少研究者從地漏結(jié)構(gòu)層面出發(fā)對(duì)地漏蓋體、過濾部件等配件進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)不少專利申請(qǐng)還涉及到地漏與墻體間的防滲處理、與管道間的連接方式。本文主要通過對(duì)地漏領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)的收集和統(tǒng)計(jì)分析、標(biāo)引梳理，欲對(duì)地漏的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)以及研究熱點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)概述。

2、地漏技術(shù)脈絡(luò)及發(fā)展概述

2.1 地漏單一防臭排水技術(shù)發(fā)展

2.1.1 水封式技術(shù)發(fā)展路線

地漏除了散水通暢以外，最重要的一點(diǎn)就是防臭。而最早地漏防臭都是采取水封的形式，主要包括帶存水彎的排水管道，1915年，專利申請(qǐng)GB191505129在地漏排水管下部設(shè)置S型存水彎，同時(shí)在排水口處設(shè)置閥門以制造水封，還有很多美國(guó)和歐洲的申請(qǐng)人也分別提出不同形式的存水彎來實(shí)現(xiàn)地漏的水封防臭；除了在管道中設(shè)置不同形狀存水彎的方式，還有申請(qǐng)者在地漏本體內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)置單一的隔板（如專利申請(qǐng)DE821627，1951）或設(shè)置多個(gè)隔板（如GB190922867，1909）的方式營(yíng)造出不同的腔室，使水流在地漏體內(nèi)先下后上，再平出流經(jīng)兩個(gè)急轉(zhuǎn)彎形成水封。現(xiàn)在使用較多的水封結(jié)構(gòu)是鐘罩式地漏，鐘罩式地漏又稱扣碗式地漏，在1936年專利申請(qǐng)CH184571A就記載了這種結(jié)構(gòu)，在下水口上方地漏蓋下方設(shè)置倒扣形狀的筒體，并在兩側(cè)開有進(jìn)水孔以形成水封。在我國(guó)它最早是出現(xiàn)在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集上，有兩種基本類型圓形和方形。然后這種普通鐘罩型地漏一般都存在以下幾個(gè)問題：①鐘罩容易被拿掉或容易遺失；②水封高度小，淺水封高度的地漏無法起到良好的防臭效果；③水力條件差，由于鐘罩水封水流流經(jīng)兩個(gè)180°急轉(zhuǎn)彎的流程，導(dǎo)致排水過慢，雜質(zhì)容易沉積；針對(duì)第一點(diǎn)，專利申請(qǐng)DE2329463通過螺接方式將鐘罩與地漏篦子固定，防止人們?yōu)榱艘晃蹲非笈潘慷玫翮娬只蜱娬值牟簧鱽G失造成的水封失效；針對(duì)第二點(diǎn)，CN2058191U，1990里記載了一種地漏，其特點(diǎn)是把舊式地漏中的水封高度加長(zhǎng)，同時(shí)把舊式帶絲扣的地漏和套扣熟鐵管連接這種安裝方式進(jìn)行了改進(jìn)，即把地漏和連接管鑄為一個(gè)整體；針對(duì)第三點(diǎn)，有人了解到鐘罩式地漏和洗臉盆或浴盆管道中的存水彎形式相同，但地漏卻容易堵塞的原因在于其環(huán)形縫隙過于狹窄而且地漏所排出的地面水雜質(zhì)多水質(zhì)差，因此有申請(qǐng)人利用洗臉盆等的水頭提高水流速度以達(dá)到自清流速，如IT1018138B，中所記載的內(nèi)容即采用多通道與地漏相連，CN2336016Y要求保護(hù)一種在高層供多個(gè)衛(wèi)生器具同時(shí)排水的ABS塑料多通道地漏，不會(huì)冒水、水封不受破壞且承接排水支管連接方便。

2.1.2 直通式技術(shù)發(fā)展路線

上述內(nèi)容已經(jīng)闡明地漏的水封技術(shù)存在一定缺陷，即便針對(duì)特定問題進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，但各種改進(jìn)方式又會(huì)引入新的問題，比如水封高度的增加導(dǎo)致排水量的減少等等。此外，由于地面積水并不是常有，故地漏的排水也不是經(jīng)常的，因此地漏的水封就可能蒸發(fā)而失效。由于水封技術(shù)的缺陷，機(jī)械封堵技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并衍生出多種形式的防臭技術(shù)。CN88210295U也提供了一種可防異臭氣味的活門式地漏，它主要是利用活門和重錘構(gòu)成可開閉的閥門，而專利申請(qǐng)CN2122179U則是通過在地漏殼體內(nèi)設(shè)置以銷軸鉸連在殼壁上的翻轉(zhuǎn)蓋板，其可以是重力偏心式或者彈簧拉回式結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是都靠在地漏排水管出口處設(shè)置擋板進(jìn)行封堵，走水時(shí)擋板張開，水停時(shí)擋板關(guān)閉，以此防臭。擋板的形式主要有擋板、合板、翻板等，但這種擋板閥門式封堵容易產(chǎn)生如下問題，即封板接觸密封不嚴(yán)，而且如有雜物夾在封口則關(guān)不上密封板，造成失效，且難以維修。針對(duì)上述問題，專利申請(qǐng)JPH0711679A提出浮球式地漏，主要是利用浮球重力與在水作用下的浮力平衡實(shí)現(xiàn)排水口的啟閉。在后續(xù)的研究改進(jìn)中，相繼有人提出彈簧式和磁鐵式地漏，在流水時(shí)利用水的重力將蓋子打開，實(shí)現(xiàn)排水目的，水流完時(shí)利用彈力或磁力將蓋子關(guān)上，來防止臭氣進(jìn)入?yún)^(qū)內(nèi)。

這些結(jié)構(gòu)雖然具有一定的創(chuàng)意，但在實(shí)際應(yīng)用中防臭效果不穩(wěn)定，使用壽命短。此外，還有專利申請(qǐng)涉及彈跳式地漏以及袋封地漏。

2.2 復(fù)合防臭排水技術(shù)發(fā)展

上述內(nèi)容介紹了在單一技術(shù)支撐下防臭地漏的結(jié)構(gòu)，而在長(zhǎng)期運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的地漏依然存在或多或少的問題，防臭效果有待提高。因此，申請(qǐng)者嘗試將多種防臭方式結(jié)合起來使用，達(dá)到雙重或多重防臭的作用。DE2341457A1就記載了利用多重水封提高效果的地漏產(chǎn)品，F(xiàn)R2530278 A1和KR20110137225等在以前的研究基礎(chǔ)上將水封與浮球封堵相結(jié)合，CN2147271Y采用水封+氣封的方式利用儲(chǔ)氣囊密封下水道，此外，還有將水封與其他各種封堵方式相結(jié)合以提高防臭效果的專利申請(qǐng)。

3、專利申請(qǐng)概況

本文對(duì)1985年-2014年的地漏專利申請(qǐng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)30年來中國(guó)的地漏專利技術(shù)發(fā)展迅速。關(guān)于地漏的專利申請(qǐng)?jiān)谥袊?guó)一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。尤其在進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)地漏專利申請(qǐng)每年成倍增長(zhǎng)，這十幾年是地漏技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期，究其原因是因?yàn)榈芈┡c家庭排水系統(tǒng)及相關(guān)排水設(shè)施如馬桶、洗衣機(jī)等密切相關(guān)，也是人們對(duì)舒適生活環(huán)境追求的表現(xiàn)，該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有著直接的聯(lián)系。此外，由全球和中國(guó)專利申請(qǐng)量分布趨勢(shì)來看，專利申請(qǐng)量在中國(guó)與在全球的整體變化趨勢(shì)也保持一致，占據(jù)的全球?qū)＠暾?qǐng)量的份額也逐步提升，僅在2014年中國(guó)申請(qǐng)量已占據(jù)全球85%左右，說明在地漏領(lǐng)域中國(guó)已成為專利申請(qǐng)的主力軍。中國(guó)和日本是地漏領(lǐng)域中的申請(qǐng)大國(guó)，緊隨其后的是德國(guó)、韓國(guó)、歐洲及美國(guó)。分析其原因，日本的居住空間狹小，人體舒適度大為降低，為改變這種不利，日本專利申請(qǐng)多從產(chǎn)品精細(xì)化角度進(jìn)行改進(jìn)滿足人們基本需求并探索最為合理和科學(xué)的設(shè)計(jì)模式，這一點(diǎn)在衛(wèi)浴排水行業(yè)也得到了充分體現(xiàn)。

4、總結(jié)

目前有關(guān)于地漏的專利申請(qǐng)熱點(diǎn)依然集中于如何優(yōu)化其防臭功能，鑒于之前的研究都不能經(jīng)濟(jì)有效地在解決這個(gè)問題同時(shí)不引入其他新的技術(shù)問題，如何在已有技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新是申請(qǐng)人需要考慮的。此外，如何開創(chuàng)新的防臭思路而不局限于現(xiàn)有技術(shù)對(duì)該行業(yè)的研發(fā)者而言更是巨大的挑戰(zhàn)。

同時(shí)如何將產(chǎn)品落實(shí)到實(shí)際，應(yīng)用于日常生活也有許多需要準(zhǔn)備的，需要市場(chǎng)的檢驗(yàn)和認(rèn)可。■