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摘要：本文从申请趋势、技术区域分布、重要申请人、重点技术分支等多个维度对洗碗机旋转喷臂技术的全球专利申请进行数据统计和分析。并重点针对提升清洗覆盖面积，以及提升结构稳定性等主要技术分支的技术发展趋势、重要专利技术等方面进行了研究。通过分析判断出中国洗碗机旋转喷臂技术以及中国创新主体的行业地位，同时预期未来洗碗机旋转喷臂技术的发展方向。
关键词：洗碗机、旋转喷臂、专利分析
一、概述
洗碗机一般按洗涤形式的不同进行分类，可分为喷臂式洗碗机、叶轮式洗碗机等，其中喷臂式洗碗机在市场中占据主导地位，其通过内部喷臂的旋转喷淋，对餐具进行喷射，同时结合水的反射、溅洒和流淌等作用，完成对餐具的清洗[1]。喷臂通常安装在机座上，喷臂内部为流水管道，喷臂上有数个互成一定角度的喷水孔，在水被清洗泵加压后从喷水孔中喷出时，水的反冲使喷臂绕空心轴转动[2]。本文主要针对洗碗机中的旋转喷臂相关的专利申请进行分析研究。
二、专利申请总体情况
以实现的技术效果对洗碗机旋转喷臂进行技术分解，将洗碗机旋转喷臂分解为三个主要的一级分支：提升清洗效果、提升结构效果和节约能源三个方面，为了保证所有专利都能够被分类，设置了一个其他的技术分支。在三个一级技术分支下分别设置二级技术分支，提升清洗效果的一级分支下包括提升清洗覆盖面积、提升喷射水流稳定性和提升喷射水流冲击力三个二级技术分支，提升结构效果的一级分支下包括提升结构稳定性、简化结构、方便拆装三个二级技术分支，在节约能源的一级分支下包括省水和省电两个二级技术分支。通过检索，截止2019年7月31日，全球公开的洗碗机旋转喷臂相关专利申请1233项。以下通过对专利数据进行分析得出相关结论。
1、申请趋势
通过分析申请趋势可知，洗碗机旋转喷臂经历了三个阶段：
（1）技术萌芽期（1996年前）：1996年前，洗碗机旋转喷臂的全球申请量单年未超过20项，由于受到生活水平的限制，洗碗机在中国市场发展缓慢，全球主要市场集中于欧美国家，此时专利申请国主要为欧美国家，中国申请量微乎其微。
（2）技术发展期（1996-2015年）：1996年后洗碗机喷臂技术的申请量有一定提升，全球专利申请量突飞猛进，随着生活水平的不断提高以及生活节奏的不断加快，中国逐渐成为洗碗机的重要市场，各国纷纷在中国进行专利布局。
（3）迅速发展期（2015年至今）：2015年后全球洗碗机旋转喷臂专利申请量增长迅速，其中2015年-2019年的总申请量占全部申请量的近40%。随着中国自主品牌洗碗机的大量占有市场，中国洗碗机技术得到了巨大的发展，各大厂商也越来越重视专利布局的重要性。
2、技术区域分布以及技术转移趋势
中国作为洗碗机旋转喷臂技术的创新大国和应用大国，在数量方面优于其他国家（作为技术来源国申请量占比43%，作为目标国申请量占比36%），美国作为洗碗机的发展较早的国家之一也积累了一定的技术积淀。中国的申请量最大说明中国作为洗碗机技术的大国正在崛起，中国作为最大的专利目标国也能够说明，中国洗碗机市场需求正在逐步上升。
3、全球重要申请人
全球洗碗机旋转喷臂申请量前10名中有三家中国企业，全球排名第一的为美的集团。美的作为洗碗机的领导品牌，在行业内具有重要地位。中国企业在洗碗机市场中占据较为重要的地位，且对专利布局和专利运营非常重视，在技术研发和专利布局方面并不输于欧美强企。洗碗机旋转喷臂技术领域中的重要创新主体中并未出现大专院校和科研单位，说明该领域相对于理论研究更加偏重于技术应用，而企业通常是以市场为导向进行研发的，因此从市场目前的需求可以推断出该技术未来发展的方向。
三、专利技术分析
本节针对不同分支的申请量情况进行详细介绍。
1、各分支申请量情况
目前洗碗机旋转喷臂的技术重点在于提升清洗效果（申请量占68%），而提升清洗效果的申请中，以提升清洗覆盖面积的申请为主（占提升清洗效果申请量的78%）。另外，提升结构效果的申请量占总申请量的27%，在提升结构效果中主要以提升以结构稳定为主（占提升结构效果申请量的53%）。
2、重点分支概括及重点专利
（1）提升清洗覆盖面积
喷臂一般包括进水管和两个分别设于进水管两侧的喷臂，喷臂一般只能实现一维旋转运动。因此，旋转喷臂在实现清洗区域中的餐具进行冲洗的过程中，部分区域无法实现冲洗，甚至会导致洗涤死角的现象发生，从而严重影响了洗碗机的洗涤效率和洗涤效果。因此，众多的专利申请都致力于解决如何实现清洗区域的全覆盖冲洗，其中采用较多的方式为：改进洗碗机旋转喷臂结构（例如增加喷臂分支、设置可调节喷臂结构、增加副喷臂等），以使其喷射出的水流覆盖更广的面积；改进洗碗机旋转喷臂喷嘴的结构（例如，喷臂上的喷嘴朝向的方向不同、设置角度可调节的喷嘴等），以使喷嘴在冲洗过程中可以朝向不同的方向；改进洗碗机旋转喷臂的设置位置（例如设置于顶盖上、设置可在多维方向上移动的喷臂、设置多喷臂交叉旋转等），以使喷出的水流尽可能朝向更多方向。
对该技术分支中相对重要的专利申请进行介绍：由松下电器申请的专利（US20030168087A1）公开了一种清洗机，其能够通过分流装置将水流分配至多个旋转喷臂中，多个旋转喷臂能够按顺序地喷射清洗水以提高喷射覆盖面积；美的公司申请的专利（CN104545744A）公开了一种洗碗机的喷射系统和具有其的洗碗机，其设置有主喷臂和设置于主喷臂端部的副喷臂，其副喷臂能够在主喷臂端部进行旋转，从而扩展主喷臂的喷洒范围。
（2）提升结构效果
洗碗机旋转喷臂在工作的过程中持续旋转，为了保证洗碗机工作的安全性，其必须要提升洗碗机结构稳定性，降低其运行过程中的摩擦与抖动。美的公司申请的专利（CN204581195U）公开了自旋转喷臂结构和洗碗机，其通过对洗碗机旋转喷臂的改进，设置其回水轮的内端设有与齿轮座啮合的配合齿轮，齿轮座与喷臂座之间固定连接，喷臂在转动的过程中，齿轮座保持固定不动，保证其与回水轮之间的稳定配合，从而提升了洗碗机工作过程中的稳定性。
3、洗碗机旋转喷臂未来发展方向
通过对各分支专利申请情况的分析，目前研发的重点主要集中在提升清洗覆盖面积以及尽可能的使得洗碗机小型化和方便拆卸，这也是与市场需求所相适应的。可以预见，未来随着人民生活水平的不断提高，洗碗机会应用的更加广泛。未来洗碗机旋转喷臂为了满足人们对于清洗效果的要求，会不断提高其清洗效果；为了适应厨房的小空间，洗碗机旋转喷臂会朝着小型化、快捷拆装和智能化方向发展。
四、结论与建议
通过对专利数据的整理和分析，中国自主品牌已经成为了洗碗机旋转喷臂主要的技术创新主体，其技术成长较快，在市场中具有较高的市场占有率。通过对各技术分支的分析可以看出，目前技术研发的重点在于实现全覆盖式的清洗以及稳定性、小型化、快拆式的旋转喷臂结构，这也与市场需求相契合。未来，洗碗机旋转喷臂的技术会朝着更加智能化、小型化、高效清洗方面不断发展。
参考文献：
[1]黎铭峰.实现长方形高覆盖的洗碗机喷臂探究[J].家电科技，2017（01）：68-70.
[2]刘午平.小家电修理[M].北京：国防工业出版社，2010：84-85.
注：国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心 光电技术发明审查部 韩博
综合审查部 李晓娟（等同第一作者）