水流调节式节水型水嘴(产业化项目)
广州科御节能环保科技有限公司
一、国家节水行动的现实意义
水是工农业生产的重要原料,也是人类赖以生存的宝贵自然资源,没有水就没有生命,就没有良好的自然环境,也就无法实现社会经济的可持续发展。当今世界已经进入一个水资源紧张的年代,出现了全球范围的水危机。我国未来对水资源的需求量还将进一步增加。如何解决水资源供给不足而需求不断增加的矛盾已成为一个亟待研究和解决的重大课题。
水资源可持续利用的核心是提高用水效率,把节水放在突出位置,大力推行节约用水措施,大力发展和推广应用节水科技也是一个十分重要的环节。2020 年 8 月,水利部办公厅与国家机关事务管理局办公室联合发出关于征集国家成熟适用节水技术的通知,号召为节水献“技”,要求各技术单位提出各种节水方案,以解决现有水资源可持续使用的问题,节省自然资源,改善并提升人民群众生产、生活质量。
二、产品技术背景
在现实的生产和生活中,绝大多数的浪费用水,都与水龙头的不当使用功能和使用方式密切相关。通观现有用水场景,现有水龙头用水技术,长期停留在开关放水的低效被动用水层面,大多数使用者都存在没有节水意识的不当用水方式,不能自主把握、节制使用水量,普遍造成了无意识浪费用水和高耗用水。终端用水人群汇集起来的过量无效耗水总量是相当巨大的。
三、为节水行动献“技”
广州科御节能环保科技有限公司成立于 2011 年,是一家以研发节能减排型用水节水装备为基础,以各项新型节能减排技术为导向,以专利技术应用达到节能减排目的的创新型企业。在历经十年钻研,坚持深度技术创新的研发努力下,成功研制出水流调节式节水型水嘴等系列节水产品,获得专利授权;得到北京相关科技成果评价委员会的一致认可:“在结构设计与控流技术方面达到国际先进水平,建议推广使用”;已被水利部纳入“国家成熟适用节水技术拟推广目录(2020 年)”中的“公示产品”;该系列产品完全由我国自有企业自主研制、生产,以中国创造的水龙头动态节水用水技术模式,为水龙头行业发展提供了全新“技术节水”解决方案,指明了“科学用水”新方向。
公司的技术理念是:提倡高效用水,其表现为不产生过量无效耗水。其系列产品在设计初期就融入了多场景下人群无意识耗水行为时的规避方案,让用水人群在满足用水需求时,降低使用水量。倡导节约用水,不应以简单限制用水量、降低生活用水品质作为代价,而应在满足用水人群所需适用水量的前提下,以有效减少过量耗水的方式实现高效节水。以动态控水、节水、用水,实现可供水量总量控制内的定额管理用水,是可控、可调、可自主把握的用水模式。真正从产品功能设计上确立节约用水就是高效率合理用水的理念。
四、产品创新功能
水流调节式节水型水嘴用水技术模式为水龙头行业发展提供了全新“技术节水”解决方案。
⒈真正从产品功能设计上,系统性改变原水龙头用水技术配置的用水方式
更为合理地将水龙头的用水方式转变为,将开关调节流量及三档快速换挡调节出流水形的功能集为一体,等同得到三种不同规格的水龙头与花洒、水枪、节水嘴的整体使用功能,按用水场景不同,可调节转换用水。
用户能利用三档水形与流量、流速的不同匹配组合,随机把握、自适应调节,提高水流利用率。当用户只需用到某种流速的洗涤冲洗力而无须使用过大水流量时,通过快速换挡减少流水形面积,相应减少出水流量的方式控制用水量的大小;或可将同等流量流速低、冲洗力小的出水效果,转变为流速高、冲击力大的出水效果,实现无须增加水压、增加流量就能以同等水量提高洗涤冲洗效率,达到满足冲洗力的同时,相对减少使用水量,更为合理便捷地有效提高用水效率、提升水流使用价值,使之达到最佳使用效果。
2. 形成科学用水的“技术节水”
(1)用户的节水意识能与调控技术完美结合,把节水减排降耗的主动权掌握在手中,实现对水形、流量、流速精准把握,快速做到需用多少水就调取多少水,避免无效耗水,发挥最大用水效率。
(2)产品具有从柔和轻柔漂洗到急速喷射、强烈冲刷等不同的使用功能,从用户开始用水,就能针对不同用水场景需求,把握水流量与水形的实时调控转换,提高用水效率,保证工农业生产用水、居民生活用水。
(3)实现可供水总量控制内的定额管理用水的节水率,是可控、可调、可自主把握的用水模式,实现每分钟用水人均节水率超过 40%,局部节水率可超过 70% 的显著节水效果。
(4)拓展了现有供水标准用水范围。在 0.1~0.45 MPa,流量在≤1~9 升范围内,使小流量能被有效利用的范围由 3 升扩展至 1 升,利用率扩大 22.22%,获得能避免超压过流的节省水量(静态比较)≥30%。达到用水总量控制性能先进、定额管理节水效果显著的国际先进水平新高度,成为中国创造的具有世界先进水平的产品。
(5)超压限流功能规避了水龙头过量供水的浪费,可按需设定供水量配置。
(6)实现合理便捷的组合配置创新功能。用户能通过多功能组合调节用水的集成配置技术,方便自主选择使用各类最新功能的出水嘴,形成集不同洗涤功能于一体的用水体系,掌握了选择优化配置的主导权,达到个性化、自适应的最佳使用功能效果,适用于各种整体式卫浴、感应开关洁具、厨房用水环境,高压冲洗用水作业环境,妇幼洁卫用水环境,高密集人群用水环境等。
五、专利技术成果
2009 年,公司首次提出“射流管嘴水龙头”(ZI200920263501.3)实用新型专利申请。
2010 年,公司提出“水龙头”(ZL201010605587.0)发明专利申请。
2016 年,公司提出“水嘴”(ZL201610736491.5)发明专利申请。
2019 年,公司提出“出水调节器及出水调节装置”(ZL201922226208.6)实用新型专利申请。
其中,水龙头发明专利 2016 年共获得 PCT:“美国,英国,法国,德国”专利授权。
上述专利包含真空射流技术、无级调节流量技术、导流调节水形技术和出水调节器及出水调节装置技术等四大核心技术,相应获得了四大创新功能,各具有独特实用效果如下:
①射流管嘴水龙头专利技术在使用中获得瀑汽增氧、促进氯消毒物质的快速挥发,进而达到改善水质的目的。
②水龙头专利技术集真空射流与无极调节流量及导流调节水形技术为一体,获得瀑汽增氧、无极调节锁定使用流量,实现水形、流量冲力可调,随心所欲转换多种用水方式,达到提高相同流量利用效率提升用水效能至满足个性化自适的最佳效果。
③水嘴专利技术获得以导流调节水形的专利技术与无极调节流量动态匹配的最佳效果。
上述四个专利技术迭代运用,集合成为水流调节式节水型水嘴用水模式。
六、所获奖励
2014 年 4 月,经中国质量认证中心华南实验室依据 GB 25501—2010 标准检测判定所检项目均合格,特别是水嘴用水效率达到一级,“用水效率”高于国标。
2014 年 10 月,在第八届国际发明展览会获得“发明创业奖·项目奖金奖”,同期还获得“吉必盛优秀发明项目专项奖”。
2015 年,在第十二届中国科学家论坛上,《水龙头颠覆性技术创新(用水模式)的专利技术》被评为优秀论文一等奖,并由中国未来研究会、中国高科技产业化研究会、发现杂志社授予“2015 年度中国优秀科技创新发明成果”。
2016 年,在首届广州市创新方法大赛·2016 启迪之星·创客大赛总决赛获得优秀奖。
2017 年,在中国科协第二届全国企业创新方法大赛(广东)广州分赛区比赛中获得三等奖。
2018 年 8 月 22 日,北京中科高技术企业发展评价中心在北京组织有关专家,对“具有新型调节阀的节水龙头”项目进行科技成果评价。评价委员会—致认为,该项目在水流控制方式和结构设计上达到国际先进水平,同意通过科技成果评价,建议进—歩加大推广力度,满足市场需求。科技成果证书登记号:6012018Y0287。
2018 年 9 月,在第十五届中国科学家论坛上,《具有新型调节阀的动态节水龙头》
被评为优秀论文二等奖。
2018 年 10 月,在首届中国创新方法大赛(广东)广州区域赛中获得三等奖。
2020 年 9 月 11 日,相关节水技术被水利部、国家机关事务管理局在“关于2020 年征集国家成熟适用节水技术”的公示中列入《国家成熟适用节水技术拟推广目录(2020)》。