自動扶梯或自動人行道扶手清潔消毒專利技術綜述

章華　 龍銀萍

摘? 要：扶手是自動扶梯或自動人行道的主要部件，其能影響到乘客的安全性。扶手的清潔度會影響到扶手的使用壽命和疾病的傳播，需要對扶手進行清潔消毒，從而避免乘客在乘坐自動扶梯或自動人行道過程中被感染細菌、病毒。本文主要介紹了扶手的清潔消毒技術，通過分析自動扶梯或自動人行道清潔消毒技術領域的全球專利布局現狀、在華專利申請現狀以及各分支技術發展狀況，從知識產權的角度揭示我國自動扶梯或自動人行道清潔消毒技術發展的機遇與挑戰。

關鍵詞：扶手;清潔;消毒;技術分支;專利申請;發展脈絡

扶手是自動扶梯或自動人行道的重要配件，隨著自動扶梯或自動人行道的滾動而動作，它是邊緣向內彎曲的封閉型橡膠帶制品，外層是橡膠層，中間層是多股鋼絲或薄鋼帶，里層是帆布或錦輪絲制品。這種扶手既有一定的抗拉強度，又能承受上萬次的彎曲。扶手的主要功能是供乘客在自動扶梯或自動人行道運動過程中用于扶靠以免摔倒。

目前，大型商場以及一些人流量較大的公共場合一般都安裝有自動扶梯或自動人行道，而扶手可以在扶梯或人行道運行過程中保持平穩站立，但是由于扶手每天需要輸送大量的乘客，導致扶手表面攜帶大量細菌和灰塵，影響扶手的使用壽命，以及乘客的使用心情。

1扶手消毒簡介

自動扶梯或自動人行道通常應用在公眾場合，不同的人扶著扶手，很容易造成臟污及滿布的細菌，臟污會影響扶手的使用壽命，有些臟污容易導致扶手脫落，從而容易導致安全事故發生，同時臟污和細菌使得乘客的手握持扶梯的扶手時，造成對手部的污染。為了避免臟污影響扶手的使用壽命以及預防病菌和、病毒的傳播，需要對自動扶梯和自動人行道扶手進行清潔消毒。

扶手的清潔消毒按消毒方式分類，主要分為消毒液方式、紫外線方式兩大類。

（1）消毒液方式。這種方式通過消毒液對扶手進行清潔消毒，從而達到清潔、消毒的目的，減少了感染病菌的機會。

（2）紫外線方式。這種方式通常先對扶手進行清潔，再利用紫外線照射扶手，從而達到清潔、殺菌的目的，可以避免細菌的交叉感染。

2. 全球專利申請概況

全球最早扶手的清潔裝置的專利申請出現在1974年，直到1989年后，專利申請數量開始出現增長，自動扶梯比較先進的國家開始對扶手清潔技術進行專利申請，美國最先對扶手的清潔技術進行專利申請。目前，扶手清潔消毒技術處于成熟期。

從總體來看，全球的專利申請量和中國的專利申請量都呈階梯式上升發展;但是相對于國外技術發展，中國最早的專利申請從1994年開始，比國外晚20年，從2003年后得到較大幅度增長，2015年專利申請量達到高峰期。

從技術發展歷程來看，具有自動扶梯或自動人行道扶手的清潔消毒技術共經歷三大階段：

第一階段（1974年-1989年）簡單清潔：扶手的清潔技術的第一件專利申請是美國（HISH-I） HISHITANI K公司在1974年進行了申請，這件專利申請的發明名稱為扶手的清潔裝置，此專利申請提出了在扶手進出口的位置上設置有清潔裝置，將清潔裝置安裝在欄桿上，清潔裝置的里面設置有厚布或海綿的殼體，扶手的外表面被海綿、厚布之類的包圍，通過扶手與厚布或海綿之類的接觸以達到清潔目的。

第二階段（1990年-1999年）多樣化的清潔方式：考慮到海綿、厚布的清潔部件不徹底清潔粘在扶手上的臟污，于是與扶手接觸的清潔部件從海綿、厚布發展到清潔刷、清潔墊等。考慮到清潔干凈度，早期的半濕狀態不能徹底清潔臟污，于是從半濕的清潔方式發展到噴灑清潔液方式等。另外，清潔部件的驅動方式也發生很大變化，由摩擦清潔驅動方式逐漸變成了電動清潔的驅動方式;清潔裝置的安裝位置從扶手出入口發展到扶手的中部、底部等。在這一時期，主要以提高清潔力度、清潔自動化等為特點。

第三階段（2000年-至今）清潔消毒模式：考慮乘客的手扶在扶手上，在扶手帶上表面的細菌、病菌可能會導致乘客之間的交叉感染，僅靠清潔不能解決殺菌，于是出現了消毒裝置，其中消毒方式主要有以下幾種：消毒液、紫外線等，為了提高清洗后的手握舒適度，有些還設置了擦干裝置;考慮到乘客的乘坐自動扶梯、自動人行道的需求，扶手的清潔消毒技術從基本清潔需求發展到人性化、舒適化。

通過對自動扶梯或自動人行道的扶手清潔消毒領域的大量專利文獻進行閱讀，發現該技術的專利申請主要從以下方面進行完善：

（1）對扶手的清潔方式

清潔方式根據干濕程度來分，可以分為干燥式、半濕式、濕潤式三種方式，干燥式的清潔方式又可以分為刷、真空吸塵、清潔帶等方式;半濕式的清潔方式又可以分為：布、海綿等方式;濕潤式又可以分為：浸液式、噴液式等;顯然，不同的清潔方式影響著扶手的清潔效果。隨著經濟發展，人對生活的品質追求提高，對公共場合的扶手進行清潔要求也會大大提高。

（2）對扶手的消毒方式

扶手的消毒方式主要分為消毒液、紫外線、臭氧等，通過對扶手的消毒，可以減少細菌的交叉感染。

（3）對扶手的干燥方式

由于半濕式、濕潤式的清潔方式容易造成扶手上殘留液體，人手扶上扶手帶很容易弄臟，因此，需要對扶手進行干燥，由此產生不同的干燥方式，干燥方式主要分為吹風干燥、擦干方式等[1]。

3.中國專利申請概況

根據申請量的變化趨勢，可以將中國自動扶梯或自動人行道的扶手的清潔消毒技術的發展分為三個階段，各階段的劃分以申請量增占率的變化為標準。分析可知，國外在華申請量很少，還是國內的申請量占一大部分，這也說明我國在自動扶梯或自動人行道的扶手清潔消毒技術上快速發展。

根據申請量的變化趨勢，可以將中國自動扶梯或自動人行道的扶手的清潔消毒技術的發展分為三個階段，各階段的劃分以申請量增占率的變化為標準。

第一階段——萌芽期（2000年之前）：雖然自動扶梯或自動人行道扶手的清潔消毒技術早在1974年就已經出現，但由于中國在1985年專利法開始實施后，中國才開始有專利申請，雖然在此階段，全球的專利申請量在逐漸增加，但自動扶梯或自動人行道技術在中國也是萌芽階段，因此，對于扶手的清潔消毒技術領域的專利申請極少，僅在1994年出現過一例個人的實用新型申請。

第二階段——平穩增長期（2000年-2008年）：2000年后，隨著中國的經濟發展，各種大型商場、地鐵、醫院等需要自動扶梯或自動人行道來輸送乘客，促進了自動扶梯、自動人行道的技術發展，在國內出現了許多電梯企業，技術競爭也越來越激烈，使得中國申請人意識到保護知識產權的重要性，因此，本國申請人在該技術的專利申請量逐漸增加。

第三階段——快速增長期（2008年-至今）：這個階段專利申請量有著明顯增幅，這與中國經濟發展的大環境有著密切關系，并且，此時的中國的個人申請量、公司申請量和國外來華申請量都有明顯提升，個人和公司申請量的增加尤其明顯，這說明公司和個人已具備一定的研發實力和知識產權保護意識。

中國的各類型的申請人的申請量，其中個人申請人申請排第一、公司申請人排第二，在華申請排第三、學校申請最少;這里說明在國內個人也比較注重知識產權的保護，公司申請人也重視技術的研發和保護。

國外在華申請的申請人主要公司申請人和個人申請人，其中公司申請人有三菱電機株式會社、因溫特奧股份公司、奧的斯有限公司、I&K 國際株式會社、EHC加拿大股份公司等;個人申請人有雪本利博、理查德·霍洛韋、喬納森·P·高茨施、金賢廣等，國外在華申請的個人申請人主要來自日本、美國、韓國的，這反映出國家的技術發展影響到專利的申請量。

國內申請人主要分公司申請人、個人申請人和學校申請人，其中公司申請人主要有康力電梯股份有限公司、北京安達利自動扶梯有限責任公司、蘇州市克萊斯電梯有限公司、杭州斯沃德電梯有限公司、德森克電梯（中國）有限公司、蘇州臺菱電梯有限公司等，可以看出，國內申請人主要是一些電梯公司。國內個人申請人主要有殷翠萍、李建聿、蔡陽等。

4.自動扶梯或自動人行道的扶手帶清潔消毒技術專利技術各分支發展路線

4.1各分支申請對比

根據專利申請在國內和國外的申請量對比，其中申請量最多的清潔方面，申請量最少的為對扶手帶的干燥方面。國外的清清潔比消毒的申請量多，這也符合國外的技術發展狀況，先出現扶手的清潔技術，后來開始發展對扶手消毒技術，隨著清潔、消毒之后，對扶手的干燥根據實際的需要來設置。隨著技術的發展，扶手的清潔、消毒、干燥各個分支會交叉出現在一起，以滿足不同的需求。

4.2扶手清潔技術發展脈絡

1974年，美國最先申請了有關扶手的清潔裝置專利，主要采用厚布包裹在扶手帶的外表面。1977年左右，日本開始申請了有關扶手的清潔技術的專利，日本專利JP4315777A中介紹了擦凈布貼在扶手帶表面，采用電機驅動摩擦輪組運動，使摩擦輪抵壓在擦凈布上，從而實現擦凈功能;美國還出現了采用真空吸塵裝置，將其放置在扶手帶的內表面，吸取扶手帶表面的灰塵（例如參見US19910792836A），另外，日本還出現了，通過電機驅動絲桿來實現清潔裝置的升降，根據實際清潔度需要來決定清潔裝置是否工作。1995年-2004年，日本的清潔技術發展很快，出現各種清潔裝置，例如在扶手帶的上表面設置真空吸塵器并且與扶手表面接觸處設置清掃刷（參見JP27296595A）;在輥上設置清潔布，通過電機驅動輥的轉動來實現擦掃動作（參見JP25071399A），有些還通過在扶手桿上方設置清潔主體以及安裝裝置，在清潔安裝裝置上設置與扶手帶接觸的清潔布（參見JP2000229359A），可以看出來，日本在這個階段對清潔裝置的研究比較多。然后到2005年后，中國和韓國對扶手的清潔技術快速進入發展時期，例如韓國出現了噴灑液清潔方式（參見WO2005KR03058A）出現了噴灑清潔方式、通過水箱的水噴灑到摩擦輪上，通過摩擦輪與扶手帶摩擦接觸，達到清潔目的（例如參見CN201220646713A）等。

4.3扶手清潔技術重要申請人的技術發展路線

日本在扶手清結技術方面專利申請很多，其中相關專利申請量也是日本企業申請最多的，因此，下面著重介紹一下三菱電機株式會社關于扶手清潔方面的技術發展路線。

三菱電機株式會社從1993年開始申請有關扶手清潔方面的專利申請，剛開始，采用油缸支撐清潔工具，以使清潔工具清掃扶手帶的外表面（例如參見JP29866393A），在扶手桿上方設置清潔主體以及安裝裝置，在清潔安裝裝置上設置與扶手帶接觸的清潔布（參見JP2000229359A）;從2001-2010年，清潔方式發生變化，例如采用海綿、毛刷、輥等組合的清潔方式（參見JP2001343603A），例如將真空吸塵器放置在扶手帶的內表面以及在吸盤表面還設置有起清掃作用的毛刷（參見JP2009204845A ）;從2010年至今，清潔方式的驅動也發生變化了，例如在扶手帶的上方設置清潔裝置，清潔裝置主要由電機驅動齒輪、與齒輪同軸設置有清潔輥等組成，清潔輥與扶手的表面接觸，從而達到清潔目的（參見JP2011040321A ），另外，采用開關檢測清潔單元是否壓在扶手帶上，并控制裝置來驅動控制清潔單元（參見JP2009204845A）。

4.4扶手消毒技術發展脈絡

根據扶手消毒技術發展脈絡看出，大約1990年代開始出現扶手消毒技術，其中日本對消毒技術的專利申請最多，其次主要是韓國和中國。最初的消毒方式采用消毒液進行消毒，對扶手進行涂覆消毒液（參見JP12928596A），隨后出現一些紫外線燈殺毒，主要在消毒裝置里設置紫外線燈，通過紫外線燈照射扶手帶的表面來殺菌消毒（參見TW96141454A），以及臭氧殺菌，可能考慮到安全問題，目前臭氧殺菌方式的專利申請不多。為了更好地實現消毒殺菌的效果，還出現一些混合的消毒方式，例如采用消毒液與紫外線兩種組合消毒方式（參見KR20-2003-0026803A）。為了實現自動化控制清潔消毒裝置，于是出現了一些檢測病菌，通過檢測結果來控制消毒的力度，避免造成過度的消毒殺菌和增加不必要的成本（參見CN201310654241A）。

4.5扶手干燥技術發展脈絡

扶手的干燥技術發展較晚，專利申請量很少。為了提高扶握的舒適度大概到2000年左右才發展起來的，主要對于扶手噴灑式的消毒液方式進行干燥，目前出現的干燥裝置主要采用風機等進行干燥[2]。

5.結語

本文主要對中文專利數據庫和外文專利數據庫進行數據分析，對自動扶梯或自動人行道扶手清潔消毒的申請狀況進行了統計和分析，并對清潔技術的發展路線進行梳理分析。通過分析可知，扶手清潔消毒的技術成熟度已經較高，日本在該領域具有較為先進的技術優勢，且專利申請量占較大優勢。雖然今年來中國對自動扶梯或自動人行道扶手清潔消毒技術研發多些，但是發現國內的專利申請都是在細節上作出一些小改變，并沒有突破性技術發展，而國外開始向扶手帶自身具有殺菌功能研究。除此之外，通過對各重要技術分支的發展路線進行梳理分析，不僅了解了清潔消毒技術領域的發展趨勢，同時也對該領域的技術發展歷程有了更多的了解。

參考文獻：

[1] 羅朝均，劉章旭，陳俊卓. 自動扶梯及自動人行道扶手帶轉向端入口殘余安全風險探析[J].? 中國電梯. 2020（08）：89-90.

[2] 朱歷平，林曉明，梁敏健. 自動扶梯扶手帶和出入口處間隙距離測量[J].? 中國特種設備安全. 2017（09）：78-79.

作者簡介：

章華（1985.08-），女，安徽銅陵人，漢族，助理研究員，碩士研究生，研究方向：專利審查