国内室内空气监测技术专利分析

叶显甲 王海伶

摘  要：随着经济的发展人们在室内活动的时间越来越长，室内空气质量逐渐成为人们关注的焦点问题。文章对国内室内空气监测领域的专利情况进行了分析研究，主要包括申请年趋势、申请人情况、技术领域分布情况及主要的5种监测因子等方面的分析，并得出结论。我国室内空气监测专利出现较晚，数量总体上逐年呈现增长趋势，以实用新型和发明专利为主;申请人以企业为主;申请的专利主要集中在室内空气的测量和测试等技术领域，甲醛监测技术是室内空气监测技术领域的研发热点，对氡监测技术研究较少。

关键词：室内空气;监测;甲醛;苯;专利分析

中图分类号：T-18 文献标志码：A         文章编号：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

随着我国经济社会的高度发展，人们对保护环境和自身健康的意识逐渐加强，迫使人们对于经济发展过程中出现的环境问题提出了更高的要求，特别是针对室内空气环境污染，因为目前人们大部分的时间都是在室内活动，所以室内空气环境的优劣直接影响着人们的身体健康[1]。室内环境污染物是指室内存在有害于人体健康的气体或其他物质，包括了室内悬浮颗粒以及气态污染源两种。悬浮颗粒物包括粉尘、纤维、细菌和病毒等，会随着呼吸进入呼吸道和肺泡，造成免疫系统的负担，危害身体的健康;气态污染源包括一氧化碳、二氧化碳、甲醛及有机蒸汽等等[2]。近几年，随着家庭装修模式的多元化和设计风格的个性化，导致市场上出现各种各样的装修建材，而其中大量的装修装饰材料化学物质严重超标，长久使用会产生甲醛、苯、铅化合物等对人体有害的物质[3-4]。装修建材中的有机化合物在不同的室温下挥发为气体，对室内空气造成污染[5]。而关于室内环境质量方面的研究，早在1900年西方一些发达国家就已经提出了室内环境质量监测这一言论，但是在我国还是比较新颖的领域[6]。

我国发布了GB 50325-2010（2013版）《民用建筑工程室內环境污染控制规范》[7]，其中规定对氡、甲醛、氨、苯和总挥发性有机物（以下简称TVOC）5种有害物质进行监测。本文侧重于从专利信息统计分析角度对室内空气监测技术进行剖析，旨在帮助读者系统的了解国内室内空气监测技术发展历程、研发现状和技术空白点，并重点对比了5种有害物质监测的相关专利。

1 数据来源及分析方法

本文借助北京合享智慧科技有限公司Incopat数据库开展专利信息检索分析，该数据库涵盖了全球102个国家、组织和地区超过一亿件的专利文献，数据采购自官方和商业数据提供商，并且将专利著录信息、法律、运营、同族、引证等信息进行了深度加工及整合。涉及的关键词包括室内空气、监测、甲醛、HCHO、苯、TVOC、总挥发性有机物、氨、氡、氭和Rn等，并对检索结果进行去重、筛选、数据清洗、人工标引。文中从历年专利申请量、申请人排名、专利类型等维度对室内空气监测技术专利状况进行了分析。检索数据截止日期为 2019年12月，由于发明专利申请存在18个月的公开滞后期，专利申请数据公布存在滞后期，图中2018、2019年的专利数据并不完整。

2 室内空气监测技术专利现状

2.1 专利申请趋势分析

如图1所示，国内室内空气监测技术相关专利496件，其中实用新型专利271件，发明专利210件，外观设计专利15件;实用新型专利占国内室内空气监测技术相关专利总量的55%，占比过半;可见这一技术领域比较注重产品构造技术方案的改进，在产品的外观方面研究较少，技术研发导向有所增强。三种类型专利申请均出现较晚，首件专利为发明专利出现在2003年，首件外观设计专利则出现在2014年。从申请年趋势看，发明专利和实用新型专利的年变化趋势基本一致，两者2012年之前专利年申请量变化缓慢，低于10件，研发不够活跃;2012年之后，室内空气的质量逐渐得到人们的关注，专利数量开始进入快速增长期，特别是发明专利于2016年达到峰值54件，实用新型专利于2017年达到峰值39件;然而外观设计专利的年申请量均未超过5件，申请量变化趋势缓慢。

2.2 专利申请人类型分析

从图2可知，国内室内空气监测技术专利申请人以企业申请为主，专利数量占比63.00%，可见企业是国内室内空气监测技术的研发主体，体现了专利技术的产业化程度较高;其次是个人和大专院校，两者占比相当。

2.3 专利主要申请人分析

由图3可知，室内空气监测技术专利排名前二十位申请人的专利总量为84件，占室内空气监测技术相关专利申请总量的16.94%，可见国内室内空气监测技术专利申请人较为分散。排名第一位的保护伞环保科技成都有限公司，专利申请量为13件，是专利申请量超过10件唯一申请人;该公司成立于2015年，是国内一家专业从事室内环境有害物监测、监测与控制的高科技公司，总部位于四川省成都市龙潭总部经济城。

2.4 专利主要技术领域分析

从表1可见，室内空气监测专利技术主要集中在测量和测试领域（主要分类号包括G01N和G01D），占专利申请总量的54%;空气调节领域（主要分类号包括F24F），占专利申请总量的33%;气体净化、吸收、吸附领域（主要分类号包括B01D），占专利申请总量的14%。

2.5 申请人省市分析

国内室内空气监测技术相关专利申请人排名前二十的省市如图4所示，从专利数量看，广东和江苏室内空气监测专利申请数量均为65件，领先全国其他省份，两者专利数量约占全国专利总量的26%;四川和浙江专利数量相差不大，分别为41件和37件，两省合计占全国专利总量的16%;另外主要省份还有北京市33件、山东省30件、安徽省28件、陕西省和上海市均为24件，5省合计占全国的28%;而其他省份均较少，专利数量均未超过20件。从申请年看，位列前八名的省市，2015年以后的专利申请量占其总专利数量的六成以上，特别是四川省占比达到了100%，可见国内室内空气监测技术近五年来越来越受关注。这与地区的经济实力有很大的关联，专利数量排名靠前的省市，其近几年的GDP排名均位于中等偏上水平;也进一步说明了，随着经济的发展人们对自身居住的环境问题要求越来越高。

2.6 主要有害物质监测相关专利申请趋势分析

如图5所示，国内室内空气监测技术相关专利496件，其中涉及甲醛监测专利427件，涉及氨监测专利113件，涉及TVOC监测专利74件，涉及氨监测专利62件，涉及氡监测专利19件，一件专利可能涉及几种有害物质的监测技术，在此不累计。可见室内空气监测技术相关专利中，涉及甲醛监测的专利占比最大，占总专利量的八成以上;其次是苯和TVOC监测，占比分别为22%和15%;氨和氡监测占比较小，分别为12%和4%。

从专利起源看，甲醛和氡监测技术与其他物质相比出现较早。2003年开始出现第一件涉及甲醛监测技术的专利，专利权人为中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所，该发明提供了一种监测室内空气中甲醛含量的吸附树脂及其监测方法;涉及氡监测的相关专利数量虽然极少，但其专利技术出现也较早，2003年石家庄核工业航测遥感中心就发明了一种环境氡气测定方法及测定仪;2006年开始出现第一件涉及苯监测技术的专利，专利权人为湖南大学，该实用新型公开了一种汽车室内空气污染报警器能够监测甲醛、苯、甲苯和二甲苯浓度;2009年开始出现第一件涉及TVOC和氨监测技术的专利，专利权人为宇星科技发展（深圳）有限公司，本发明公开了一种室内空气质量监测装置，能够达到同时监测甲醛、氨、苯、氡和TVOC等多种有害气体的功效。

从申请年趋势看，2011年之前这五种有害物质监测相关专利的数量相差不大，且专利数量均在10件以下;2012年开始，涉及甲醛监测相关专利开始出现明显增长，其专利申请量远远超过了其它四种物质监测的相关专利，可见甲醛监测技术是近几年来的一个研发热点。

3 结论与建议

国内室内空气监测技术相关专利起步较晚，2003年才开始出现专利布局，2012年以后该领域的专利数量总体增长趋势明显，表明了室内空气监测技术是目前的研发热点。在这一技术领域中，主要以发明专利与实用新型专利为主，外观设计微乎其微，反映了这一领域整体技术含量较高技术特征较强。

申请人类型以企业为主，大部分为新兴企业，自身专利申请数量不高，技术不集中。中国环境标志认证委员会已对部分室内装饰装修材料进行认证管理，企业申请该认证门槛并不高;随着室內装修行业的迅猛发展，在利益的驱动下，越来越多的环境监测企业应运而生，因此需要建立相关监督机构，对于相关企业在监测过程中出现的违法问题进行查处，以促进室内空气监测行业良性发展。个人申请的专利也占据一定的份量，但个人受资金、研发能力、技术水平等的限制，使得许多专利无法向市场转化;政府可以引导和鼓励企业与个人进行资源整合，将个人手中有价值的专利与有需求的企业对接，促进专利的价值体现。

室内空气监测相关专利省市排名与近几年的省市GDP排名保持了高度一致，说明随着物质生活的提高，人们越来越注重环境的要求。但就专利数量而言，排名第一的省市专利申请量仅有65件，部分省市申请量仅为个位数，可见还需加强环境保护和治理方面的宣传，增强人们的环保和健康意识。

通过专利分类号分析可知，国内室内空气监测技术多集中在测量和测试领域。就监测有害物质而言，室内空气监测相关专利主要以甲醛监测为主，甲醛监测相关专利占总专利量的八成以上;其次是苯、TVOC和氨监测;关于氡监测的相关专利最少;可见甲醛监测技术是国内室内空气技术研发的热点，氡监测技术为技术空白点。

参考文献：

[1]薛娇娆，李文君，魏恩棋.室内空气环境监测技术的现状及问题[J].绿色科技，2016（20）：59-60.

[2]赵海明，赵志刚，边金花.室内环境空气质量监测与污染治理技术现状[J].中国科技信息，2005（19）：181-189.

[3]徐晓华.室内环境空气质量监测与污染治理技术探究[J].资源信息与工程，2017（4）：195-196.

[4]姜俊，李晖.室内空气质量监测发展现状[J].湖北林业科技，2016（4）：76-78.

[5]杨汝婷，李红霞.我国室内空气监测现状研究报告[J].山东化工，2019（19）：234-235.

[6]任凌雲.浅析室内空气监测及防治措施[J].价值工程，2018（31）：182-183.

[7]中国人民共和国住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50325-2010民用建筑工程室内环境污染控制规范（2013年版）[S].北京：中国计划出版社，2013：1-21.