地漏專利技術綜述

吳娛

摘 要： 隨著人們對生活質量要求的提高，高效防臭的地漏在家庭排水系統中扮演著越來越重要的角色，它直接關系到人們健康和環境衛生。地漏從最初的簡單水封結構到機械封堵式，逐步發展到自動控制，其防臭排水效果逐漸變好。本文通過檢索、統計分析、梳理歸納分析了地漏的技術發展脈絡，重點分析了地漏單一防臭排水技術（包括水封結構和機械結構）、復合防臭排水技術等，并總結了在各主要國家地漏的專利申請情況。經過系統性分析，獲取地漏領域專利申請的大致趨勢以及技術發展的方向，了解地漏領域的研發熱點。

關鍵詞： 地漏；防臭；水封；復合

1、地漏技術概述

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連接的排水器具。地漏的基本功能主要有兩個，一是排出地面積水或兼做其他器具廢水排放的通道；二是經常使用時，能隔絕排水管道系統中有害有毒臟氣逸入室內，污染居室環境。根據這兩個功能，多種多樣的地漏被開發出來。

不少研究者從地漏結構層面出發對地漏蓋體、過濾部件等配件進行改進，同時不少專利申請還涉及到地漏與墻體間的防滲處理、與管道間的連接方式。本文主要通過對地漏領域的專利文獻的收集和統計分析、標引梳理，欲對地漏的技術發展脈絡以及研究熱點進行總結概述。

2、地漏技術脈絡及發展概述

2.1 地漏單一防臭排水技術發展

2.1.1 水封式技術發展路線

地漏除了散水通暢以外，最重要的一點就是防臭。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GB191505129在地漏排水管下部設置S型存水彎，同時在排水口處設置閥門以制造水封，還有很多美國和歐洲的申請人也分別提出不同形式的存水彎來實現地漏的水封防臭；除了在管道中設置不同形狀存水彎的方式，還有申請者在地漏本體內進行設計，設置單一的隔板（如專利申請DE821627，1951）或設置多個隔板（如GB190922867，1909）的方式營造出不同的腔室，使水流在地漏體內先下后上，再平出流經兩個急轉彎形成水封。現在使用較多的水封結構是鐘罩式地漏，鐘罩式地漏又稱扣碗式地漏，在1936年專利申請CH184571A就記載了這種結構，在下水口上方地漏蓋下方設置倒扣形狀的筒體，并在兩側開有進水孔以形成水封。在我國它最早是出現在我國國家標準設計圖集上，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兩個180°急轉彎的流程，導致排水過慢，雜質容易沉積；針對第一點，專利申請DE2329463通過螺接方式將鐘罩與地漏篦子固定，防止人們為了一味追求排水量而拿掉鐘罩或鐘罩的不慎丟失造成的水封失效；針對第二點，CN2058191U，1990里記載了一種地漏，其特點是把舊式地漏中的水封高度加長，同時把舊式帶絲扣的地漏和套扣熟鐵管連接這種安裝方式進行了改進，即把地漏和連接管鑄為一個整體；針對第三點，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形縫隙過于狹窄而且地漏所排出的地面水雜質多水質差，因此有申請人利用洗臉盆等的水頭提高水流速度以達到自清流速，如IT1018138B，中所記載的內容即采用多通道與地漏相連，CN2336016Y要求保護一種在高層供多個衛生器具同時排水的ABS塑料多通道地漏，不會冒水、水封不受破壞且承接排水支管連接方便。

2.1.2 直通式技術發展路線

上述內容已經闡明地漏的水封技術存在一定缺陷，即便針對特定問題進行了相應的改進，但各種改進方式又會引入新的問題，比如水封高度的增加導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常的，因此地漏的水封就可能蒸發而失效。由于水封技術的缺陷，機械封堵技術應運而生，并衍生出多種形式的防臭技術。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成可開閉的閥門，而專利申請CN2122179U則是通過在地漏殼體內設置以銷軸鉸連在殼壁上的翻轉蓋板，其可以是重力偏心式或者彈簧拉回式結構。上述結構的共同點是都靠在地漏排水管出口處設置擋板進行封堵，走水時擋板張開，水停時擋板關閉，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生如下問題，即封板接觸密封不嚴，而且如有雜物夾在封口則關不上密封板，造成失效，且難以維修。針對上述問題，專利申請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現排水口的啟閉。在后續的研究改進中，相繼有人提出彈簧式和磁鐵式地漏，在流水時利用水的重力將蓋子打開，實現排水目的，水流完時利用彈力或磁力將蓋子關上，來防止臭氣進入區內。

這些結構雖然具有一定的創意，但在實際應用中防臭效果不穩定，使用壽命短。此外，還有專利申請涉及彈跳式地漏以及袋封地漏。

2.2 復合防臭排水技術發展

上述內容介紹了在單一技術支撐下防臭地漏的結構，而在長期運用中發現這些結構的地漏依然存在或多或少的問題，防臭效果有待提高。因此，申請者嘗試將多種防臭方式結合起來使用，達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品，FR2530278 A1和KR20110137225等在以前的研究基礎上將水封與浮球封堵相結合，CN2147271Y采用水封+氣封的方式利用儲氣囊密封下水道，此外，還有將水封與其他各種封堵方式相結合以提高防臭效果的專利申請。

3、專利申請概況

本文對1985年-2014年的地漏專利申請情況進行統計，發現30年來中國的地漏專利技術發展迅速。關于地漏的專利申請在中國一直保持穩定增長的趨勢。尤其在進入21世紀后，我國地漏專利申請每年成倍增長，這十幾年是地漏技術發展的黃金時期，究其原因是因為地漏與家庭排水系統及相關排水設施如馬桶、洗衣機等密切相關，也是人們對舒適生活環境追求的表現，該領域的專利申請量與經濟發展水平有著直接的聯系。此外，由全球和中國專利申請量分布趨勢來看，專利申請量在中國與在全球的整體變化趨勢也保持一致，占據的全球專利申請量的份額也逐步提升，僅在2014年中國申請量已占據全球85%左右，說明在地漏領域中國已成為專利申請的主力軍。中國和日本是地漏領域中的申請大國，緊隨其后的是德國、韓國、歐洲及美國。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，日本專利申請多從產品精細化角度進行改進滿足人們基本需求并探索最為合理和科學的設計模式，這一點在衛浴排水行業也得到了充分體現。

4、總結

目前有關于地漏的專利申請熱點依然集中于如何優化其防臭功能，鑒于之前的研究都不能經濟有效地在解決這個問題同時不引入其他新的技術問題，如何在已有技術上進行改進創新是申請人需要考慮的。此外，如何開創新的防臭思路而不局限于現有技術對該行業的研發者而言更是巨大的挑戰。

同時如何將產品落實到實際，應用于日常生活也有許多需要準備的，需要市場的檢驗和認可。■