奇思妙想小发明：发明方法之组合发明法

发布时间： 2018-09-29 9632

橡皮和铅笔是两项不同的技术成果。一位贫穷的画家威廉把它们组合在一起，发明了把橡皮包在铅笔头上的铅笔。他获得了专利。他把这个专利和专利权卖给了拉巴地布铅笔公司，使该公司每年仅专利费一项收入，达50万美元。有一家音乐工业公司的技术员豪斯菲尔德，把超声检查仪与计算机图像识别两项技术组合起来，发明了能够进行人体内探测的CT扫描仪器，因而获得了诺贝尔医学奖。

这项发明技法叫组合法。它是在创造发明中，把多种技术成果综合在一起，构思出新颖的设计和独特的功能的方法。

组合法是详细构思设想的有效途径。有人对1900年以来的480项重大成果进行了分析，发现从1950年以后，组合型的成果的数量远远超过了突破型发明的数量，成为占主导地位的技术。组合型的技术发明使技术更加完善、成熟。

组合法也有一定的规律可循。在有了某个创造性设想，或者谋求某种特殊功能的时候，我们可以从原理的组合、内插式组合、辐集式组合等三种形式，从不同的角度进行发明设计。

（1）原理的组合

所谓原理的组合，是指己有的技术原理为基础通过巧妙的组合，创造出新的功能或新颖的事物的方法。例如，人体内长结石的病人很多，结石病人多有剧烈疼痛等痛苦。一般治疗中采取外科手术的方法，摘除结石。但有许多结石病在手术后仍容易复发。若用药物治疗，可以排除小的体内的结石，而较大块的结石却难以通过服药来化解或排除。医生们一直在寻求着不做手术而排除人体内结石的方法。英国一家医疗研究中心提出了一项不需外科手术而粉碎结石的发明。这种发明是把两个原理巧妙地结合而得到的。一个原理是超声波可以破碎岩石，当然也可以破碎人体内的结石。但如果是把超声波加强到能够破碎人体内的结石时，人体也损坏了。用什么方法，既能破碎结石，又不损坏人体呢？他们想到了椭球内，一个焦点发出的光线或波会在另一个焦点聚焦的原理。根据这两个原理，他们建一个水槽，让结石病人躺在其中，使体内结石处于椭球内的一个焦点上，在另一焦点发射超声波。经过约1分钟的超声波冲击，体内结石就会化成小碎块，然后通过服用药物可以排除。磁半导体的发明也是霍尔效应与磁阻效应的结合。

（2）内插式组合

内插式组合，是以一项技术措施、方法为主，再插入其他的技术措施、方法达到新功能的组合设计方法。有人说当今的技术有两个特点，一是结构变得越来越复杂，二是操作变得越来越简单。在现代技术中被认为最重要的技术——电子计算机技术是一个复合的技术产品。计算机最早出现于1890年，由霍勒斯里发明。这台机械的计算机能识别穿了孔的卡片，能计算，后来还能用于数据贮存和检索。但是这台庞大的机器的真正普及应用是在电子学发展，特别是晶体管的出现以后才实现的。计算机专家们把晶体管技术插到霍勒里斯的计算机技术中，使计算机更快速化、更多功能和小型化，才使计算机技术变为影响到现代人生活中每个方面的技术。

这种组合可应用于很多小的技术产品。比如，用于锻炼身体的计步鞋，就是将计步器插入到鞋底中实现的。将电炉插到水壶中，便产生了电水壶的新产品。将喷水的环节插入电熨斗中，出现了喷雾式电熨斗，等等。

（3）辐集式组合

辐集式组合，是选取一项通用的技术或通用的技术产品，列出它所有可能应用的方面或所有可以与之结合的技术产品，以产生新的发现或发明的方法。

比如超声波技术，是一个通用的技术手段，它现在己发现的用途有：超声波熔化，用于熔化密度不同的金属，能够明显地将密度不同的金属分层熔出。超声波焊接，利用超声波装置放出的波，引起铝板表面发生小爆炸，除掉铝板表面的氧化膜，然后进行焊接。超声波烧结，通过在烧结物上加超声波，缩短烧结时间。超声波切削，利用超声波加到切削刀具上，以防止切削刀具与被切割物件之间熔化、粘着。还有我们比较熟悉的超声波搅拌，用在混凝土构件制造中。超声波探伤，可用于机器的整机检查。

超声波的这些应用是从一种应用技术和原理辐射出去，产生新的发明设想。你能利用这种辐集式组合，再创造，发明新产品吗？

运用组合发明法要注意些什么问题呢？有哪些要领？

（１）组合要有选择性

世界上的事物千千万万，把它一样一样不加选择地加以组合是不可能的，应该选择适当的物品进行组合，不能勉强凑合。如国外一家公司曾大力推销一种收音、照相两用机，即将收音机、照相机组装在一个外壳里。虽然广告宣传如何便利、实用。但实际上，拍照时，收音机毫无用处；而听收音机时，照相机又成了累赘，并且没有节省材料。这样的组合是不可取的。

（２）组合要有实用性

通过组合提高效益、增加功能，使事物相互补充，取长补短，和谐一致。例如，将普通卷笔刀、盛屑盒、橡皮、毛刷、小镜子组合起来的多功能卷笔刀，不仅能卷铅笔，还可以盛废屑、擦掉铅笔写错的字、可作镜子照，大大增加了卷笔刀的功能，很有实用性。

（３）组合应具创造性

通过组合要使产品内部协调，互相补充，相互适应，更加先进。山东青岛市合江路小学五年级刘筱锴同学发明保健电热烘鞋器。当鞋子湿了，将烘鞋器插入鞋里，可以把鞋烘干。这个烘鞋器用电熨斗芯作热源，用铜管、铜片当散热器，把除臭味的药粉填撒在散热片之间，用尼龙袜套起来。这样的组合确是有创造性的。

 请你发明设计

观察与思考

１、举出５种是组合发明的物品，并指出它们是什么物品组合的？

２、判断小发明的标准是：新颖性、创造性和实用性。请以这“三性”判断下列两件发明能否成功，并说明理由。

（１）多功能旅行筷。筷子是空心的，顶上加个帽盖，空筷里可以放些调味器、牙签。

（２）厨房多用刀。旋下刀柄（内装电动旋转盘、插头等），在刀柄上装上附件，可以打蛋、洗碗。刀装上刀柄，可以切菜、刨丝、开瓶盖、开罐头、刨皮等。

为了节省空间，增加灵活性和功能，人们发明了不少组合用具，如组合螺丝刀、组合玩具、组合家具等。请你也来发明一种组合用具。可画图说明，也可制成模型或实物。

同学们，发挥你的奇思妙想，开始发明创造吧！

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