洗衣機(jī)清潔技術(shù)專(zhuān)利分析

閆淑敏 陳秋

摘要：本文通過(guò)檢索、統(tǒng)計(jì)、分析洗衣機(jī)清潔技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)，獲得了主要技術(shù)和申請(qǐng)人分布，并對(duì)洗衣機(jī)清潔技術(shù)的專(zhuān)利發(fā)展路線(xiàn)進(jìn)行了分析。同時(shí)梳理了各關(guān)鍵技術(shù)的重要專(zhuān)利申請(qǐng)，以及洗衣機(jī)清潔技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以期對(duì)中國(guó)洗衣機(jī)的清潔技術(shù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)；清潔；專(zhuān)利

中圖分類(lèi)號(hào)：TM925.33631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）12-0050-04

Patent Analysis of the Cleaning Technology of Washing Machines

YAN Shumin CHEN Qiu

（State Intellectual Property Office Patent Office Patent Review Cooperation Henan Center， Zhengzhou Henan 450018）

Abstract： Based on the searching， accounting and analyzing of the patent concerning the cleaning technology of the washing machine， we obtained the tendency of the applying quantity，the distribution of technology and main applicants. Meanwhile， we analyzed the technical development of cleaning technology of the washing machine， key technology of the patents was also studied. We expect that， this research would provide some suggestions for the development of cleaning technology of the washing machine.

Key words： washing machine； cleaning； patent analysis

洗衣機(jī)利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來(lái)洗滌衣物，其優(yōu)良的洗滌性能使得人們擺脫了煩瑣的人工洗滌。近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，洗衣機(jī)已經(jīng)成為生活中的重要組成部分。據(jù)《2013—2017年中國(guó)洗衣機(jī)行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》 [1]分析，目前我國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)普及程度已超過(guò)76%，其中城鎮(zhèn)市場(chǎng)已超過(guò)96%，農(nóng)村市場(chǎng)也已超過(guò)53%。

洗衣機(jī)通過(guò)對(duì)衣物摔打、搓洗使其變得清潔。但洗衣機(jī)內(nèi)部極易“藏污納垢”，泡沫、污漬及纖維在洗滌后會(huì)一定程度殘留并黏附在脫水桶和盛水桶的側(cè)壁及底部，形成一層凝結(jié)污垢，長(zhǎng)期積累污垢會(huì)越積越厚。再次洗滌時(shí)，水的浸泡會(huì)使凝結(jié)污垢溶解到水中，降低衣物的洗凈度。此外，洗衣機(jī)的洗滌空間較潮濕，長(zhǎng)時(shí)間不使用，污垢及線(xiàn)屑內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生霉變，甚至滋生細(xì)菌，使洗衣機(jī)形成一個(gè)循環(huán)的污染源。

只有對(duì)洗衣機(jī)內(nèi)部凝結(jié)污垢進(jìn)行有效的清潔才能降低對(duì)衣物的二次污染。目前對(duì)洗衣機(jī)內(nèi)部的清潔，一般是自行決定清潔周期，選擇現(xiàn)有洗衣機(jī)的普通功能作為清潔程序，加入專(zhuān)用清潔劑后進(jìn)行清潔；或者請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行拆解清潔。這兩種清潔方法在一定程度上起到了清潔作用，但在實(shí)際操作中還存在一些不足：專(zhuān)用清潔劑不能使凝結(jié)污垢完全溶解，或脫離對(duì)洗衣機(jī)桶壁的黏附，清潔時(shí)脫水桶旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的水流較柔和，對(duì)污垢的清潔力度不強(qiáng)，使整體清潔效果不佳，此外，清潔劑對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的污染；請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)相關(guān)部件拆解再逐一清潔，雖能有效地將凝結(jié)污垢清洗干凈，但重新組裝后裝配精度會(huì)被影響。

隨著洗衣機(jī)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，除了對(duì)清洗性能的要求外，如何使得洗滌更智能、更節(jié)能、更健康等已經(jīng)成為更多用戶(hù)的新要求。近年來(lái)也涌現(xiàn)出很多關(guān)于洗衣機(jī)清潔的專(zhuān)利申請(qǐng)。本文將對(duì)洗衣機(jī)清潔專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行分析。

1 洗衣機(jī)清潔技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)概況

本文以中文專(zhuān)利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)CNABS（中國(guó)資產(chǎn)證券化分析網(wǎng)）及外文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)DWPI（德國(guó)溫特世界專(zhuān)利數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，通過(guò)檢索、統(tǒng)計(jì)、分析洗衣機(jī)清潔技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)，獲得了主要技術(shù)分布和主要申請(qǐng)人分布、各關(guān)鍵技術(shù)等專(zhuān)利分析結(jié)果。

1.1 洗衣機(jī)清潔技術(shù)全球?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)及分析

1.1.1 申請(qǐng)量年份分析

截至2017年底，全球關(guān)于洗衣機(jī)清潔的專(zhuān)利申請(qǐng)量合計(jì)300余篇，2011至2016年申請(qǐng)量約占1996至2017年全球總申請(qǐng)量的70%。可以看出，2011年以來(lái)，全球范圍內(nèi)對(duì)洗衣機(jī)自身清潔的技術(shù)研究顯著提高，專(zhuān)利申請(qǐng)量增加速度較快。

1.1.2 申請(qǐng)量國(guó)家/地區(qū)分析

由圖2可知，在洗衣機(jī)清潔技術(shù)中，中國(guó)和日本是主要申請(qǐng)國(guó)，其申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的約70%，而中國(guó)申請(qǐng)量占全球總申請(qǐng)量的一半左右。這是由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及廣闊的市場(chǎng)前景，促使各國(guó)紛紛搶占中國(guó)市場(chǎng)，并且，國(guó)內(nèi)以海爾、小天鵝和美的為首的企業(yè)專(zhuān)利意識(shí)增強(qiáng)，開(kāi)始對(duì)專(zhuān)利進(jìn)行戰(zhàn)略布局。

1.1.3 主要申請(qǐng)人

全球范圍內(nèi)截至2017年申請(qǐng)量日立、LG以及海爾位居前三位，占總申請(qǐng)量的30%以上。位居前幾位的申請(qǐng)人中除惠而浦外，均是中國(guó)、日本、韓國(guó)三國(guó)申請(qǐng)人，且位列前幾位的申請(qǐng)人均是企業(yè)，這是由于企業(yè)在技術(shù)和資金上占有顯著優(yōu)勢(shì)，而洗衣機(jī)清潔技術(shù)是一較新的技術(shù)方向，研發(fā)投入較大，個(gè)人和高校申請(qǐng)人對(duì)其關(guān)注較少。

1.2 洗衣機(jī)清潔技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)及分析

1.2.1 申請(qǐng)量的年份分析

由圖4可以看出，1993至2006年，洗衣機(jī)清洗技術(shù)申請(qǐng)量非常少，每年1～2件的申請(qǐng)量，甚至有的年份沒(méi)有相關(guān)申請(qǐng)。這是由于，對(duì)洗衣機(jī)自身的清潔并未引起行業(yè)人員的關(guān)注。2006年起，申請(qǐng)量開(kāi)始逐步增加，在2012年達(dá)到一個(gè)增長(zhǎng)小高峰，并在2016年達(dá)到最高峰，這是由于對(duì)洗衣機(jī)自身結(jié)構(gòu)以及洗衣方法的研究達(dá)到了一定水平，業(yè)內(nèi)人士紛紛另辟蹊徑轉(zhuǎn)而對(duì)洗衣機(jī)的自身清潔技術(shù)進(jìn)行研究。

1.2.2 申請(qǐng)量的國(guó)家/地區(qū)分析

由圖5看出，在華申請(qǐng)主要來(lái)自中國(guó)、日本、韓國(guó)，這是因?yàn)橹袊?guó)、日本、韓國(guó)三國(guó)在洗衣機(jī)行業(yè)具有較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力以及較好的市場(chǎng)需求，中國(guó)海爾、小天鵝，韓國(guó)三星、LG以及日本的松下、日立均是洗衣機(jī)領(lǐng)域研發(fā)能力比較突出的企業(yè)，其在洗衣機(jī)清潔方面的研發(fā)也占有優(yōu)勢(shì)。

1.3 全球申請(qǐng)中研發(fā)方向分析

由圖6看出，對(duì)洗衣機(jī)清潔的研究主要集中在水清潔、顆粒清潔、機(jī)械清潔等方面，其中研究最多的是水清潔。這是因?yàn)?，水清潔?duì)洗衣機(jī)自身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)較少。此外，通過(guò)加入顆粒對(duì)內(nèi)外桶進(jìn)行清潔也占有很大比重，通過(guò)顆粒的吸附和摩擦作用大大提高清潔效果，可循環(huán)利用的顆?？梢员苊鈱?duì)環(huán)境的污染，因此，顆粒清潔技術(shù)已成為熱門(mén)方向。而利用機(jī)械手段，例如設(shè)置毛刷等結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)外桶刷洗，在初期比較盛行，但由于其需要對(duì)內(nèi)外桶結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)且毛刷的刷洗作用效果不好，并可能對(duì)洗滌過(guò)程有影響，業(yè)內(nèi)對(duì)機(jī)械清洗方式的關(guān)注度逐步下降。另外，清潔技術(shù)還涉及對(duì)功能涂層、桶結(jié)構(gòu)、清潔方法、超聲波清潔等方向的研究。

2 洗衣機(jī)清潔技術(shù)熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 洗衣機(jī)清潔技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠种?/p>

通過(guò)檢索、分析，筆者發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)清潔的改進(jìn)點(diǎn)主要為設(shè)置輔助清潔結(jié)構(gòu)及洗衣機(jī)桶體的改進(jìn)。設(shè)置輔助清潔裝置方面的改進(jìn)主要集中在：在內(nèi)外桶間設(shè)置機(jī)械式清洗結(jié)構(gòu)、利用流動(dòng)顆粒等進(jìn)行清潔、設(shè)置噴淋結(jié)構(gòu)等進(jìn)行水清潔及設(shè)置其他輔助清洗結(jié)構(gòu)；洗衣機(jī)桶體的改進(jìn)主要集中在：洗衣機(jī)桶體涂層的改進(jìn)、洗衣機(jī)桶體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。

2.2 洗衣機(jī)清潔技術(shù)路線(xiàn)分析

由圖7看出，2001年以前，洗衣機(jī)清潔技術(shù)處于尚未發(fā)展階段，僅在桶結(jié)構(gòu)、水清潔和機(jī)械清洗方向有極少量專(zhuān)利申請(qǐng)。2001年后，各技術(shù)分支逐漸開(kāi)始發(fā)展，并在2011至2013，申請(qǐng)量得到較大增加。其中水清潔技術(shù)，起步最早且發(fā)展最為蓬勃，也是一種較普遍的清潔手段；清洗顆粒技術(shù)起步雖晚，其研發(fā)呈現(xiàn)較好的發(fā)展勢(shì)頭；桶結(jié)構(gòu)雖然在20世紀(jì)90年代初期就有起步，但發(fā)展緩慢；顆粒清洗技術(shù)發(fā)展較晚，但其發(fā)展較好，是當(dāng)今洗衣機(jī)清洗技術(shù)中的熱門(mén)方向；涂層技術(shù)起步最晚，2006年才有相關(guān)申請(qǐng)，但發(fā)展較為穩(wěn)步。機(jī)械式清洗技術(shù)已日趨成熟。今后，在水清潔技術(shù)、流動(dòng)顆粒、功能涂層等方向的相關(guān)研究將會(huì)繼續(xù)深入。高清潔性、智能化、低成本是消費(fèi)者更深層次的要求，也必將成為洗衣機(jī)清潔技術(shù)的熱點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)和從業(yè)人員的研究重點(diǎn)之一。

2.3 洗衣機(jī)清潔的關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 輔助清洗結(jié)構(gòu)專(zhuān)利技術(shù)熱點(diǎn)

洗衣機(jī)清潔領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量較多的技術(shù)為利用水流進(jìn)行清潔。洗衣機(jī)的清洗方式主要有：通過(guò)噴淋裝置對(duì)內(nèi)外桶夾層等易沉積污垢的部位進(jìn)行清洗（CN206219834U，CN106350962A）；通過(guò)內(nèi)桶的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈水流對(duì)桶壁進(jìn)行沖刷清洗（CN105088636A，KR20070050583A）；通過(guò)桶中高水位浸泡進(jìn)行桶間污垢的清洗（CN201261842U）；通過(guò)高溫水進(jìn)行清潔（CN101168900A，EP1916325A1）。

洗衣機(jī)清潔方面專(zhuān)利申請(qǐng)量較多、發(fā)展較成熟的另一項(xiàng)技術(shù)是利用流動(dòng)顆粒等進(jìn)行清潔（CN106676819A，JP2012110574A1），通過(guò)內(nèi)外桶間的水流帶動(dòng)清洗顆粒游動(dòng)，對(duì)內(nèi)外桶壁進(jìn)行碰撞摩擦清理（如圖8所示）?？梢愿鶕?jù)清洗需求調(diào)整顆粒的數(shù)量及速度，以達(dá)到期望的清潔效果：例如在排水、脫水階段內(nèi)桶轉(zhuǎn)速最高，清洗顆粒碰撞桶底壁的強(qiáng)度和頻率均達(dá)到最大，可以更好地清洗桶壁。用戶(hù)在排水的同時(shí)也能夠利用清洗顆粒進(jìn)行內(nèi)外桶的清潔，不留污垢，干凈放心。

洗衣機(jī)清潔領(lǐng)域中另一項(xiàng)申請(qǐng)較多、發(fā)展較為成熟的技術(shù)為機(jī)械清洗結(jié)構(gòu)，通過(guò)在洗衣機(jī)內(nèi)桶或外桶的至少一個(gè)上設(shè)置機(jī)械清洗結(jié)構(gòu)，如毛刷、清潔塊等（如圖9所示，利用毛刷與內(nèi)外桶的桶壁接觸進(jìn)行清潔），利用洗衣機(jī)運(yùn)行期間內(nèi)外桶之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)使毛刷與內(nèi)外桶的桶壁接觸進(jìn)行內(nèi)外桶至少一個(gè)的刷洗（如專(zhuān)利JP2013099393A，US2012234053A1）。

此外，還可以通過(guò)超聲波清洗裝置對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行清潔（CN204224872U，KR20010065723A），超聲波攜帶著巨大能量，在水中形成“空化”作用，產(chǎn)生大量微小氣泡，利用氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的氣壓沖擊波，使污漬分散、剝離，同時(shí)配合洗衣機(jī)的進(jìn)排水及內(nèi)桶的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)自清洗。還可以設(shè)置其他輔助清洗結(jié)構(gòu)進(jìn)行洗衣機(jī)的清洗，例如可以通過(guò)在洗衣機(jī)內(nèi)安裝光觸媒（CN206328585U，EP2113605A1），通過(guò)激發(fā)光觸媒發(fā)揮作用分解少量黏附的細(xì)菌、污垢等；還可以在洗衣機(jī)容易產(chǎn)生污垢的位置設(shè)置氣泡噴射裝置，利用氣泡產(chǎn)生的氣流沖擊使污漬脫落（CN106521874A，JP2008043651A）。

2.3.2 洗衣機(jī)桶體改進(jìn)專(zhuān)利技術(shù)熱點(diǎn)

洗衣機(jī)桶體涂層的改進(jìn)主要通過(guò)在桶體表面形成功能層，使洗滌水中污物不容易附著在桶壁上，從而達(dá)到自潔或易清潔的目的。可以在洗衣機(jī)桶表面設(shè)置超疏水材料涂層（CN106702669A），使得水漬污垢等難以附著在桶壁表面上；設(shè)置抗菌涂層（CN203080300U，CN206328585U），有效抑制桶壁細(xì)菌的滋生；設(shè)置親水能膜（CN106170589A，JP2015003042A），使水容易浸入親水性能膜的表面與附著在該膜上的污漬之間，從而使附著污漬浮起，分離并被去除。

洗衣機(jī)桶體的結(jié)構(gòu)改進(jìn)主要是通過(guò)降低污染物附著的可能性，或使污物更易清潔，或增強(qiáng)清洗效果來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的清潔。可以通過(guò)改變洗衣機(jī)桶的結(jié)構(gòu)降低污染物附著的可能性，例如專(zhuān)利CN102747591A（圖10）將內(nèi)桶體設(shè)置為由立柱上同軸套裝可轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈珠構(gòu)成，鏈珠在衣物和水流的不斷帶動(dòng)下360度旋轉(zhuǎn)，保證洗滌時(shí)內(nèi)桶所有表面均可以和衣物接觸，污垢無(wú)法附著在內(nèi)桶表面，從而能保持內(nèi)桶內(nèi)外壁的潔凈。

專(zhuān)利CN202202161U通過(guò)光面結(jié)構(gòu)取代現(xiàn)有洗衣機(jī)外筒后部的凹槽，使污垢容易隨水流沖走，同時(shí)進(jìn)行洗衣機(jī)的自清潔；通過(guò)將桶體設(shè)置為可拆卸式，便于進(jìn)行桶間的清潔（CN101967740A，CN203947328U）；將內(nèi)桶設(shè)置為無(wú)孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)降低污垢進(jìn)入內(nèi)外桶之間的概率來(lái)防止污垢的堆積（CN106319812A，CN205934467U）；將洗衣機(jī)設(shè)置為無(wú)夾層結(jié)構(gòu)，從而避免了污垢在內(nèi)外桶夾層中沉積的可能性（CN203128859U）；使洗衣機(jī)內(nèi)外桶夾層之間產(chǎn)生紊流，在紊流的劇烈沖擊、洗刷作用下，使污物無(wú)法附著在桶壁上，即無(wú)法產(chǎn)生污垢和滋生細(xì)菌，從而加強(qiáng)洗衣機(jī)的清洗效果（CN201495417U，US5018372A）。

3 結(jié)論及建議

3.1 創(chuàng)新制勝，技術(shù)發(fā)展方向

洗衣機(jī)市場(chǎng)最大的看點(diǎn)是高端洗衣機(jī)的功能升級(jí)戰(zhàn)。近年來(lái)健康、節(jié)能、智能的洗衣機(jī)逐漸顯露出巨大商機(jī)。從上文中不難看出，LG、日立、海爾、松下等核心廠家已開(kāi)始重視洗衣機(jī)健康清潔。想在激烈的洗衣機(jī)市場(chǎng)上占得一席之位，創(chuàng)新技術(shù)是關(guān)鍵。如何低成本、高效地進(jìn)行洗衣機(jī)清潔會(huì)成為該領(lǐng)域急需解決的難題。

3.2 對(duì)我國(guó)洗衣機(jī)清潔技術(shù)行業(yè)發(fā)展的建議

洗衣機(jī)清潔技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)以企業(yè)為多，但該技術(shù)分散在各大洗衣機(jī)企業(yè)中，沒(méi)有哪一家企業(yè)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)雖然是洗衣機(jī)制造、消費(fèi)大國(guó)，但是在洗衣機(jī)清潔技術(shù)上只有海爾可與外國(guó)公司匹敵。國(guó)內(nèi)相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在發(fā)展相對(duì)成熟的機(jī)械式清洗技術(shù)或者對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)單完善，而對(duì)于新興的水清潔、顆粒清潔、功能涂層技術(shù)申請(qǐng)較少，缺乏大規(guī)模創(chuàng)新性的申請(qǐng)。我國(guó)企業(yè)在洗衣機(jī)清潔技術(shù)上應(yīng)盡早著手創(chuàng)新性研發(fā)，積極進(jìn)行核心技術(shù)的研發(fā)和國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利布局。建議我國(guó)洗衣機(jī)從業(yè)人員在注重洗衣機(jī)桶體結(jié)構(gòu)改進(jìn)的同時(shí)，將研發(fā)精力更多地集中在改進(jìn)清潔手段，例如通過(guò)水流改進(jìn)實(shí)現(xiàn)洗滌的同時(shí)對(duì)桶體進(jìn)行清潔，或者通過(guò)噴淋結(jié)構(gòu)對(duì)桶體進(jìn)行清潔；研發(fā)清潔效果更好的清潔顆粒，如對(duì)顆粒的材質(zhì)、粒徑、形狀進(jìn)行改進(jìn)，提高顆粒的回收和循環(huán)使用效率。在加大洗衣機(jī)自清潔技術(shù)研發(fā)力度的同時(shí)，我國(guó)洗衣機(jī)企業(yè)也應(yīng)考慮通過(guò)實(shí)用新型專(zhuān)利布局申請(qǐng)盡早獲得專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)并將工作重心逐漸轉(zhuǎn)變到商用產(chǎn)品的生產(chǎn)上，盡早占據(jù)有利市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院.2013—2017年中國(guó)洗衣機(jī)行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告[R/OL].https：//bg.qianzhan.com/report/detail/73773c4f5a0b412f.html.