國內室內空氣監(jiān)測技術專利分析

葉顯甲 王海伶

摘 ?要：隨著經濟的發(fā)展人們在室內活動的時間越來越長，室內空氣質量逐漸成為人們關注的焦點問題。文章對國內室內空氣監(jiān)測領域的專利情況進行了分析研究，主要包括申請年趨勢、申請人情況、技術領域分布情況及主要的5種監(jiān)測因子等方面的分析，并得出結論。我國室內空氣監(jiān)測專利出現較晚，數量總體上逐年呈現增長趨勢，以實用新型和發(fā)明專利為主;申請人以企業(yè)為主;申請的專利主要集中在室內空氣的測量和測試等技術領域，甲醛監(jiān)測技術是室內空氣監(jiān)測技術領域的研發(fā)熱點，對氡監(jiān)測技術研究較少。

關鍵詞：室內空氣;監(jiān)測;甲醛;苯;專利分析

中圖分類號：T-18 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）24-0016-04

Abstract： With the development of economy， people spend more and more time indoors. Therefore， indoor air quality has gradually become the focus of public concern. This paper analyzes and studies the patents in the field of domestic indoor air testing， including the analyses of application trends， applicant status， technical fields， as well as the main five detection factors. The conclusions are as follows： China's patent of indoor air testing technology appeared relatively late， with the number showing an increasing trend year by year; mainly utility model patents and invention patents; patent applicants are mainly companies; and the patents applied for are mainly in technical areas such as indoor air measuring and testing， with formaldehyde detection technology as a research hotspot， while radon detection technology is less studied.

Keywords： indoor air; testing; formaldehyde; benzene; patent analysis

前言

隨著我國經濟社會的高度發(fā)展，人們對保護環(huán)境和自身健康的意識逐漸加強，迫使人們對于經濟發(fā)展過程中出現的環(huán)境問題提出了更高的要求，特別是針對室內空氣環(huán)境污染，因為目前人們大部分的時間都是在室內活動，所以室內空氣環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著人們的身體健康[1]。室內環(huán)境污染物是指室內存在有害于人體健康的氣體或其他物質，包括了室內懸浮顆粒以及氣態(tài)污染源兩種。懸浮顆粒物包括粉塵、纖維、細菌和病毒等，會隨著呼吸進入呼吸道和肺泡，造成免疫系統(tǒng)的負擔，危害身體的健康;氣態(tài)污染源包括一氧化碳、二氧化碳、甲醛及有機蒸汽等等[2]。近幾年，隨著家庭裝修模式的多元化和設計風格的個性化，導致市場上出現各種各樣的裝修建材，而其中大量的裝修裝飾材料化學物質嚴重超標，長久使用會產生甲醛、苯、鉛化合物等對人體有害的物質[3-4]。裝修建材中的有機化合物在不同的室溫下?lián)]發(fā)為氣體，對室內空氣造成污染[5]。而關于室內環(huán)境質量方面的研究，早在1900年西方一些發(fā)達國家就已經提出了室內環(huán)境質量監(jiān)測這一言論，但是在我國還是比較新穎的領域[6]。

我國發(fā)布了GB 50325-2010（2013版）《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》[7]，其中規(guī)定對氡、甲醛、氨、苯和總揮發(fā)性有機物（以下簡稱TVOC）5種有害物質進行監(jiān)測。本文側重于從專利信息統(tǒng)計分析角度對室內空氣監(jiān)測技術進行剖析，旨在幫助讀者系統(tǒng)的了解國內室內空氣監(jiān)測技術發(fā)展歷程、研發(fā)現狀和技術空白點，并重點對比了5種有害物質監(jiān)測的相關專利。

1 數據來源及分析方法

本文借助北京合享智慧科技有限公司Incopat數據庫開展專利信息檢索分析，該數據庫涵蓋了全球102個國家、組織和地區(qū)超過一億件的專利文獻，數據采購自官方和商業(yè)數據提供商，并且將專利著錄信息、法律、運營、同族、引證等信息進行了深度加工及整合。涉及的關鍵詞包括室內空氣、監(jiān)測、甲醛、HCHO、苯、TVOC、總揮發(fā)性有機物、氨、氡、氭和Rn等，并對檢索結果進行去重、篩選、數據清洗、人工標引。文中從歷年專利申請量、申請人排名、專利類型等維度對室內空氣監(jiān)測技術專利狀況進行了分析。檢索數據截止日期為 2019年12月，由于發(fā)明專利申請存在18個月的公開滯后期，專利申請數據公布存在滯后期，圖中2018、2019年的專利數據并不完整。

2 室內空氣監(jiān)測技術專利現狀

2.1 專利申請趨勢分析

如圖1所示，國內室內空氣監(jiān)測技術相關專利496件，其中實用新型專利271件，發(fā)明專利210件，外觀設計專利15件;實用新型專利占國內室內空氣監(jiān)測技術相關專利總量的55%，占比過半;可見這一技術領域比較注重產品構造技術方案的改進，在產品的外觀方面研究較少，技術研發(fā)導向有所增強。三種類型專利申請均出現較晚，首件專利為發(fā)明專利出現在2003年，首件外觀設計專利則出現在2014年。從申請年趨勢看，發(fā)明專利和實用新型專利的年變化趨勢基本一致，兩者2012年之前專利年申請量變化緩慢，低于10件，研發(fā)不夠活躍;2012年之后，室內空氣的質量逐漸得到人們的關注，專利數量開始進入快速增長期，特別是發(fā)明專利于2016年達到峰值54件，實用新型專利于2017年達到峰值39件;然而外觀設計專利的年申請量均未超過5件，申請量變化趨勢緩慢。

2.2 專利申請人類型分析

從圖2可知，國內室內空氣監(jiān)測技術專利申請人以企業(yè)申請為主，專利數量占比63.00%，可見企業(yè)是國內室內空氣監(jiān)測技術的研發(fā)主體，體現了專利技術的產業(yè)化程度較高;其次是個人和大專院校，兩者占比相當。

2.3 專利主要申請人分析

由圖3可知，室內空氣監(jiān)測技術專利排名前二十位申請人的專利總量為84件，占室內空氣監(jiān)測技術相關專利申請總量的16.94%，可見國內室內空氣監(jiān)測技術專利申請人較為分散。排名第一位的保護傘環(huán)?？萍汲啥加邢薰?，專利申請量為13件，是專利申請量超過10件唯一申請人;該公司成立于2015年，是國內一家專業(yè)從事室內環(huán)境有害物監(jiān)測、監(jiān)測與控制的高科技公司，總部位于四川省成都市龍?zhí)犊偛拷洕恰?/p>

2.4 專利主要技術領域分析

從表1可見，室內空氣監(jiān)測專利技術主要集中在測量和測試領域（主要分類號包括G01N和G01D），占專利申請總量的54%;空氣調節(jié)領域（主要分類號包括F24F），占專利申請總量的33%;氣體凈化、吸收、吸附領域（主要分類號包括B01D），占專利申請總量的14%。

2.5 申請人省市分析

國內室內空氣監(jiān)測技術相關專利申請人排名前二十的省市如圖4所示，從專利數量看，廣東和江蘇室內空氣監(jiān)測專利申請數量均為65件，領先全國其他省份，兩者專利數量約占全國專利總量的26%;四川和浙江專利數量相差不大，分別為41件和37件，兩省合計占全國專利總量的16%;另外主要省份還有北京市33件、山東省30件、安徽省28件、陜西省和上海市均為24件，5省合計占全國的28%;而其他省份均較少，專利數量均未超過20件。從申請年看，位列前八名的省市，2015年以后的專利申請量占其總專利數量的六成以上，特別是四川省占比達到了100%，可見國內室內空氣監(jiān)測技術近五年來越來越受關注。這與地區(qū)的經濟實力有很大的關聯(lián)，專利數量排名靠前的省市，其近幾年的GDP排名均位于中等偏上水平;也進一步說明了，隨著經濟的發(fā)展人們對自身居住的環(huán)境問題要求越來越高。

2.6 主要有害物質監(jiān)測相關專利申請趨勢分析

如圖5所示，國內室內空氣監(jiān)測技術相關專利496件，其中涉及甲醛監(jiān)測專利427件，涉及氨監(jiān)測專利113件，涉及TVOC監(jiān)測專利74件，涉及氨監(jiān)測專利62件，涉及氡監(jiān)測專利19件，一件專利可能涉及幾種有害物質的監(jiān)測技術，在此不累計。可見室內空氣監(jiān)測技術相關專利中，涉及甲醛監(jiān)測的專利占比最大，占總專利量的八成以上;其次是苯和TVOC監(jiān)測，占比分別為22%和15%;氨和氡監(jiān)測占比較小，分別為12%和4%。

從專利起源看，甲醛和氡監(jiān)測技術與其他物質相比出現較早。2003年開始出現第一件涉及甲醛監(jiān)測技術的專利，專利權人為中國疾病預防控制中心職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所，該發(fā)明提供了一種監(jiān)測室內空氣中甲醛含量的吸附樹脂及其監(jiān)測方法;涉及氡監(jiān)測的相關專利數量雖然極少，但其專利技術出現也較早，2003年石家莊核工業(yè)航測遙感中心就發(fā)明了一種環(huán)境氡氣測定方法及測定儀;2006年開始出現第一件涉及苯監(jiān)測技術的專利，專利權人為湖南大學，該實用新型公開了一種汽車室內空氣污染報警器能夠監(jiān)測甲醛、苯、甲苯和二甲苯濃度;2009年開始出現第一件涉及TVOC和氨監(jiān)測技術的專利，專利權人為宇星科技發(fā)展（深圳）有限公司，本發(fā)明公開了一種室內空氣質量監(jiān)測裝置，能夠達到同時監(jiān)測甲醛、氨、苯、氡和TVOC等多種有害氣體的功效。

從申請年趨勢看，2011年之前這五種有害物質監(jiān)測相關專利的數量相差不大，且專利數量均在10件以下;2012年開始，涉及甲醛監(jiān)測相關專利開始出現明顯增長，其專利申請量遠遠超過了其它四種物質監(jiān)測的相關專利，可見甲醛監(jiān)測技術是近幾年來的一個研發(fā)熱點。

3 結論與建議

國內室內空氣監(jiān)測技術相關專利起步較晚，2003年才開始出現專利布局，2012年以后該領域的專利數量總體增長趨勢明顯，表明了室內空氣監(jiān)測技術是目前的研發(fā)熱點。在這一技術領域中，主要以發(fā)明專利與實用新型專利為主，外觀設計微乎其微，反映了這一領域整體技術含量較高技術特征較強。

申請人類型以企業(yè)為主，大部分為新興企業(yè)，自身專利申請數量不高，技術不集中。中國環(huán)境標志認證委員會已對部分室內裝飾裝修材料進行認證管理，企業(yè)申請該認證門檻并不高;隨著室內裝修行業(yè)的迅猛發(fā)展，在利益的驅動下，越來越多的環(huán)境監(jiān)測企業(yè)應運而生，因此需要建立相關監(jiān)督機構，對于相關企業(yè)在監(jiān)測過程中出現的違法問題進行查處，以促進室內空氣監(jiān)測行業(yè)良性發(fā)展。個人申請的專利也占據一定的份量，但個人受資金、研發(fā)能力、技術水平等的限制，使得許多專利無法向市場轉化;政府可以引導和鼓勵企業(yè)與個人進行資源整合，將個人手中有價值的專利與有需求的企業(yè)對接，促進專利的價值體現。

室內空氣監(jiān)測相關專利省市排名與近幾年的省市GDP排名保持了高度一致，說明隨著物質生活的提高，人們越來越注重環(huán)境的要求。但就專利數量而言，排名第一的省市專利申請量僅有65件，部分省市申請量僅為個位數，可見還需加強環(huán)境保護和治理方面的宣傳，增強人們的環(huán)保和健康意識。

通過專利分類號分析可知，國內室內空氣監(jiān)測技術多集中在測量和測試領域。就監(jiān)測有害物質而言，室內空氣監(jiān)測相關專利主要以甲醛監(jiān)測為主，甲醛監(jiān)測相關專利占總專利量的八成以上;其次是苯、TVOC和氨監(jiān)測;關于氡監(jiān)測的相關專利最少;可見甲醛監(jiān)測技術是國內室內空氣技術研發(fā)的熱點，氡監(jiān)測技術為技術空白點。

參考文獻：

[1]薛嬌嬈，李文君，魏恩棋.室內空氣環(huán)境監(jiān)測技術的現狀及問題[J].綠色科技，2016（20）：59-60.

[2]趙海明，趙志剛，邊金花.室內環(huán)境空氣質量監(jiān)測與污染治理技術現狀[J].中國科技信息，2005（19）：181-189.

[3]徐曉華.室內環(huán)境空氣質量監(jiān)測與污染治理技術探究[J].資源信息與工程，2017（4）：195-196.

[4]姜俊，李暉.室內空氣質量監(jiān)測發(fā)展現狀[J].湖北林業(yè)科技，2016（4）：76-78.

[5]楊汝婷，李紅霞.我國室內空氣監(jiān)測現狀研究報告[J].山東化工，2019（19）：234-235.

[6]任凌雲.淺析室內空氣監(jiān)測及防治措施[J].價值工程，2018（31）：182-183.

[7]中國人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50325-2010民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范（2013年版）[S].北京：中國計劃出版社，2013：1-21.