Mã số N1069: Sáng chế bồn cầu xả nước của việt nam thỏa mãn các tiêu chí về sáng chế xanh – sản phẩm xanh

Công ty TNHH Sáng Chế Xanh được ủy quyền của nhóm tác giả Nguyễn Văn Nam và Nguyễn Nhật Quang, xin trân trọng gửi tới Ban tổ chức giải thưởng ”Đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp” một giải pháp công nghệ mới liên quan tới lĩnh vực xây dựng và môi trường đó là bồn cầu xả nước thế hệ mới của người Việt Nam. Đây là một giải pháp nó bao gồn 03 sáng chế độc quyền kết hợp với nhau tạo nên một sản phẩm khác biệt so với bồn cầu truyền thống. 

Nội dung trình bày bao gồm các mục chính sau:

- Các giải pháp đã biết. 

- Mục tiêu kinh tế và yêu cầu kỹ thuật. 

- Lĩnh vực áp dụng và cơ sở pháp lý. 

- Tính mới và tính sáng tạo.

I. CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ BIẾT

Bồn cầu xả nước ngày nay chúng ta đang sử dụng là sự kết hợp của 2 sáng chế của tác giả Alexander Cumming (1775) & Tomas Crapper. Trãi qua 248 năm kể từ ngày phát minh tới nay chưa có một sáng chế mới nào thay thế được và nó được bầu chọn là một trong những sáng chế vĩ đại nhất của con người.         

Hạn chế của bồn cầu xả nước thế hệ cũ là tiêu tốn quá nhiều nước cho một lần xả thường từ 6 lít – 9 lít nước, không thể sử dụng trên các phương tiện giao thông, cấu tạo cồng kềnh chiếm dụng nhiều không gian của nhà vệ sinh. Ngày nay khi dân số tăng lên không ngừng và tốc độ đô thị hóa vô cùng mãnh liệt và sự biến đổi khí hậu đã làm cho nguồn tài nguyên nước ngày càng khan hiếm, buộc chúng ta phải làm mới lại bồn cầu.

II. MỤC TIÊU KINH TẾ VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

1/ Mục tiêu 

Sáng tạo ra bồn cầu xả nước mới đáp ứng đầy đủ các tiêu chi sáng chế xanh – sản phẩm xanh, nhằm thay thế cho bồn cầu xả nước cũ, khắc phục triệt để hạn chế của bồn cầu cũ, nâng cao tính năng sử dụng, tự động hóa cao, thân thiện với môi trường.  vậy sáng chế xanh – sản phẩm xanh là gì?                                 

a/ Sản phẩm xanh 

- Định nghĩa: Là sản phẩm được tạo ra bởi con người nhằm giảm thiểu tác động tới môi trường trước, hiện tại và sau vòng đời của sản phẩm. 

- Các tiêu chí:

1/ Sản phẩm được tạo ra từ vật liệu thân thiện với môi trường, ưu tiên cho vật liệu tái chế, hay phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp.

2/ Sản phẩm đem tới giải pháp an toàn cho môi trường, tuân theo hoặc mô phỏng theo nguyên lý tự nhiên.

3/ Sản phẩm giảm tác động tới môi trường trong quá trình sử dụng.

4/ Sản phẩm tạo ra môi trường thân thiện, an toàn đối với sức khỏe con người.

b/ Sáng chế xanh 

- Định nghĩa: Là một sáng chế được sáng tạo bởi con người nếu đưa vào áp dụng thực tế sẽ đem lại hiệu quả kinh tế, lợi ích môi trường cho nhà sản xuất, người tiêu dùng và xã hội.

- Các tiêu chí

1/ Sáng chế áp dụng được trên công nghệ và dây chuyền máy móc có sẵn.  

2/ Sáng chế giúp tiết kiệm nguyên liệu, vật liệu, nhiên liệu, bao bì đóng gói, tăng năng suất lao động, giảm tỷ lệ phế phẩm, giảm chi phí vận chuyển và phí lưu kho lưu bãi.  

3/ Sáng chế là có khả năng tương thích với các giải pháp kỹ thuật tiên tiến có sẵn và có thể nâng cấp bổ sung những tính năng mới của tương lai.

4/ Sáng chế giúp tiết kiệm tài nguyên và năng lượng trong suốt quá trình sử dụng. 

5/ Sáng chế giúp ngăn ngừa lây lan dịch bệnh góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng. 

6/ Sáng chế tạo ra sản phẩm đáp ứng sâu rộng trong xã hội, có tính phổ quát cao, sử dụng đơn giản, phù hợp với thói quen của người sử dụng.

7/ Sáng chế tạo ra sản phẩm hoạt động tin cậy, vòng đời sản phẩm dài, ít sử dụng hóa chất độc hại trong qúa trình sử dụng cũng như bảo trì sản phẩm.

8/ Sáng chế tạo ra sản phẩm thích ứng với mọi môi trường và đáp ứng yêu cầu của mọi tầng lớp trong xã hội, tự nó có khả năng mở rộng thị trường.

9/ Sáng chế tạo ra sản phẩm mới có giá thành sản xuất bằng hoặc rẻ hơn sản phẩm cũ. 

10/ Sáng chế phải đạt ít nhất 1/17 mục tiêu phát triển bền vững LHQ đề ra.

2/ Các yêu cầu kỹ thuật 

   Trong suốt thời gian nghiên cứu và và chế tạo tại phòng thí nghiệm của công ty, chúng tôi áp dụng sơ đồ ma trận SMART và SWOT của các giáo sư và nhà kinh tế lừng danh người Mỹ và đã thiết lập các yêu cầu kỹ thuật mà sáng chế phải đạt được, nhằm đáp ứng các tiêu chí sáng chế xanh – sản phẩm xanh. Bao gồm 18 tiêu chí kỹ thuật sau:

- Vẫn sử dụng nước để vệ sinh bồn cầu và dẫn chất thải xuống hầm cầu.

- Không sử dụng thêm thiết bị phụ trợ như máy hút chân không, máy nén khí, bơm trục vít… vv.

-  Quá trình sử dụng không ảnh hưởng tới hệ thống vệ sinh chung của tòa nhà.

-  Đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sản phẩm sứ vệ sinh TCVN 5436 – 2006

-  Có khả năng làm việc ở môi trường biển, ẩm ướt, ngập lụt.

-  Phù hợp với các vật liệu gốm sứ, Inox, composit.

-  Kiểu dáng phù hợp dễ dàng cho việc thay mới bồn cầu thế hệ cũ.

-  Sử dụng an toàn, đơn giản, tin cậy, chắc chắn.

-  Hệ thống điều khiển cơ – điện tử nhỏ gọn và có giá thành rẻ hơn hệ thống điều khiển xả nước của bồn cầu cũ.

-  Có khả năng điều khiển bằng nút nhấn một chạm, không chạm và tự động hoàn toàn.

-  Có khả năng tương thích với các thiết bị điều khiển bồn cầu thông minh có sẵn trên thị trường.

-  Có hệ thống điều khiển bằng tay khi mất nguồn hoặc hệ thống bị sự cố.

-  Có khả năng sản xuất công nghiệp.

-  Các nhà máy chuyển đổi dễ dàng sang sản xuất thiết bị mới mà không phải đầu tư thêm máy móc, công nghệ. 

-  Nguyên liệu, nhiên liệu dùng để sản xuất bồn phải tiết giảm > 50% so với bồn cầu cũ.

-  Lượng nước dùng cho một lần xả thải không được vượt quá từ 0,3 – 1 lít nước.

-  Lượng nhựa tái chế để sản xuất bồn cầu phải đạt > 10%

-  Có khả năng mở rộng phạm vi ứng dụng lên các phương tiện giao thông.

III. LĨNH VỰC ÁP DỤNG VÀ CƠ SỞ PHÁP LÝ 

1/ Lĩnh vực áp dụng 

Bồn cầu xả nước thế hệ mới được lắp đặt trong khu vực vệ sinh của các công trình xây dựng nhà ở, bệnh viện, trường học, nhà máy, bến xe, bến tàu. Ngoài ra nó còn được trang bị trên các phương tiện giao thông chở khách như máy bay, tàu hỏa, tàu biển, xe khách, nhà vệ sinh di động và xe lăn cho người khuyết tật.     

2/ Cơ sở pháp lý 

Bồn cầu xả nước là một sản phẩm được kết hợp của 3 sáng chế độc quyền của 2 tác giả Nguyễn Văn Nam và Nguyễn Nhật Quang. 

H3: Các văn bằng sáng chế bồn cầu xả nước đã được cấp

IV. TÍNH MỚI VÀ TÍNH SÁNG TẠO 

1/ Tính mới: 

Sáng chế Bồn cầu xả nước đã được các cơ quan nhà nước như Cục Sở hữu Trí tuệ Việt Nam và Cục Sở hữu Trí tuệ Áo (Cơ quan tra cứu do PCT chỉ định) tra cứu và khẳng định sáng chế có tính mới. Mức độ tính mới của sản phẩm được thể hiện qua kiểu dáng công nghiệp, cấu tạo ống xả thải và hệ thống điều khiển xả thải:

- Kiểu dáng công nghiệp: Việc loại bỏ két nước phụ, ống xả hình chữ S và bổ sung các nắp đậy phía trên, phía sau và đáy bồn cầu bằng vật liệu nhựa tái chế tạo nên một bồn cầu có kiểu dáng hoàn toàn mới. Sự thay đổi đó giúp cho nhà sản xuất tiết kiệm hơn 50% nguyên liệu và nhiên liệu sản xuất vỏ bồn cầu, sản phẩm có khả năng kín nước, an toàn, thân thiện với môi trường và nhỏ gọn hơn so với bồn cầu truyền thống.

- Cấu tạo của ống xả thải: Tính mới của sáng chế thể hiện mức độ rất cao bởi mô phỏng có chọn lọc cấu tạo ruột trực tràng mà từ trước tới nay chưa có tiền lệ cụ thể đó là: Thay hệ thống ống xả cứng hình chữ S nằm ngang phía dưới bồn cầu bằng ống thẳng mềm, đàn hồi, dạng ruột gà nằm dọc phía dưới bồn cầu. Việc mô phỏng này giúp tiết kiệm được 83,6% lượng nước cho một lần xả thải.

- Hệ thống điều khiển cơ – điện tử: hệ thống hoạt động như một cặp khóa liên động tương tự như hoạt động của van trên van dưới của ruột trực tràng nó giúp cho ống xả thải luôn luôn kín không để mùi hôi từ hầm cầu bốc lên trong quá trình xả cũng như thời gian chờ cho lần sử dụng tiếp theo. Điều khiển xả thải có thể bằng nút nhấn một chạm, không chạm hoặc hoàn toàn tự động, điều đó giúp giảm lượng nước xả thải và góp phần phòng tránh lây bệnh chéo khi sử dụng chung nhà vệ sinh. 

2/ Tính sáng tạo: 

Để đánh giá mức độ sáng tạo của một sáng chế ta cần phải đánh giá một cách tổng quát từ ý tưởng sáng chế, phương pháp nghiên cứu và tính ưu việt của sáng chế mới so với sáng chế cũ mà ta đã biết.

- Hiện tượng trong tự nhiên: Trong tự nhiên các loài vật có thể bay lộn trên không trung hay lặn sâu dưới nước nhưng chất thải trong cơ thể không bị trào ngược hay bị nước tràn vào ổ bụng. Vậy câu hỏi đặt ra là con người có thể bắt chước hiện tượng tự nhiên này để chế tạo ra bồn cầu không tiêu tốn nhiều năng lượng, không bốc bùi khi bị rung lắc và không trào ngược khi bị ngập lụt? Sau hơn 7 năm nghiên cứu và thử nghiệm, câu trã lời của chúng tôi là được.

H4: Cấu tạo ruột trực tràng   

- Phương pháp nghiên cứu: Chúng tôi tập trung nghiên cứu về tính năng cơ- lý của ruột trực tràng nhằm mô phỏng có sáng tạo cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ruột trực tràng trong việc tạo ra bồn cầu xả nước thế hệ mới. 

- Nguyên lý hoạt động như sau: Quá trình xả thải khoảng 8 – 10 giây, chia làm 3 giai đoạn gian; Giai đoạn đầu, thu gom hỗn hợp chất thải xuống tầng thứ 2 của ống ruột gà; Giai đoạn giữa, vệ sinh bát bồn cầu và hòa tan hỗn hợp nước và chất thải; Giai đoạn cuối, xả thải xuống hầm cầu và vệ sinh bát bồn cầu bằng nước sạch. Nước sạch được cấp liên tục trong suốt quá trình xả thải.

- Kết quả của sự sáng tạo: Sản phẩm mới có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác biệt so với so với bồn cầu truyền thống đã tồn tại hơn 248 năm. Kết quả nhà sản xuất tiết kiệm hơn 50% nguyên liệu chế tạo vỏ bồn cầu và hệ thống điều khiển mới có giá thành rẻ hơn. Người sử dụng tiết kiệm tới 83.6% lượng nước xả thải tức là mỗi lần xả thải chỉ tiêu tốn từ 0,5lít – 1lít nước. Bồn cầu mới có thể lắp trên các phương tiện giao thông điều mà bồn cầu xả nước cũ không làm được. 

H5: Kiểu dáng và cấu tạo bồn cầu xả nước cũ

Hiện nay trên toàn thế giới đang còn hơn 3,2 tỷ người chưa tiếp cận được với nhà vệ sinh đạt chuẩn. Nguyên do thiếu nước sạch sinh hoạt, ngoài lý do khách quan như hạn hán, cơ sở hạ tầng yếu kém còn có lý do chủ quan là chúng ta những người ở đầu nguồn nước sử dụng bồn cầu xả nước lạc hậu có cách đây 248 năm tiêu thụ quá nhiều nước sạch cho một lần xả thải, dẫn tới những người cuối nguồn không có nước tối thiểu để phục vụ sinh hoạt.

Tới năm 2030 nếu thế giới vẫn sử dụng bồn cầu cũ thì hàng năm tiêu tốn 147,7 tỷ m3 nước sạch để xả bồn cầu, nếu sử dụng bồn cầu mới hàng năm nhân loại sẽ tiết kiệm được 124,8 tỷ m3 nước sạch tương đương với 124,8 tỷ USD và giảm phát thải 124,8 triệu tấn khí CO2.

Trong khi các nhà máy chuyển đổi sang sản xuất bồn cầu mới rất dễ dàng, nhanh chóng và không phải thay đổi công nghệ cũng như máy móc thiết bị. Ngoài ra việc chuyển đổi đó còn đem lại nhiều lợi ích khác như giảm hơn 50% nguyên liệu và nhiên liệu sản xuất, sản phẩm nhỏ gọn chi phí vận chuyển và lưu kho lưu bãi rẻ hơn..vv. Ngoài ra nó còn mở ra một phân khúc thị trường mới đó là thay mới các bồn cầu cũ cho hơn 4,8 tỷ người đã và đang sử dụng bồn cầu cũ.

Tiết kiệm tài nguyên nước, góp phần giảm thải khí CO2, chống biến đổi khí hậu và hơn hết làm sao cho mọi người trên thế giới tốt đẹp này ai cũng có cơ hội sử dụng nhà vệ sinh hợp chuẩn. Kêu gọi các đối tác, các nhà máy sản xuất thiết bị vệ sinh trong và ngoài nước hãy cùng hợp tác với chúng tôi áp dụng sáng chế mới vào sản xuất với hình thức hợp tác không độc quyền như: Chuyển nhượng (Li xăng) với hình thức cấp phép sản xuất bồn cầu xả nước bằng vật liệu gốm sứ.  Góp vốn cùng với Công ty Sáng Chế Xanh sản xuất bồn cầu xả nước bằng vật liệu Inox, Composit.