创新方法研究是实现自主创新的核心内容。当前,产品的更新速度加快、市场竞争日趋激烈,迫切需要高效实用的产品创新方法。专利是十分丰富的技术信息库,分析和利用专利信息已成为企业在竞争中争取优势的重要途径之一；进一步地,根据海量专利总结出来的TRIZ理论,为产品设计中存在的技术问题提供了非常实用的解决方法。因此,将TRIZ和专利结合并应用到产品开发设计中,对企业吸收先进成果、加快创新速度、节约资源成本具有重要意义。本文在研究TRIZ理论和专利内容的基础上,首先运用结构方程模型证明了二者的耦合影响关系,其次借鉴现有成熟的创新设计流程,提出一种专利与TRIZ理论相结合的P-TRIZ产品创新模式,最后将所提方法应用于超大矿用潜水电机(功率3200kW)冷却系统的开发之中。本文主要研究内容及创新点如下：(1)分析了TRIZ理论和专利的内容,在构建TRIZ和专利的耦合关系概念模型的基础上,从已有企业专利水平和TRIZ水平的评价指标研究文献中搜集到大量第一手资料,并通过专家打分的方法确定了120家企业的专利和TRIZ指标得分情况,而后利用结构方程模型对TRIZ和专利耦合关系进行拟合分析和修正,从统计学角度验证了TRIZ和专利之间的相互作用与影响。(2)根据TRIZ和专利的影响对比关系,提出了一种P-TRIZ产品创新模式,并阐明了P-TRIZ形成的基本思想,该模式是一种面向跨领域设计人员、基于专利和TRIZ结合、多方位多角度、快速高效的系统化产品创新模式,具体分析了P-TRIZ模式的产品创新步骤,包括产品需求分析、专利检索、TRIZ和专利的对比借鉴分析、设计方案、专利申请、市场开发等。(3)分析了矿山水灾害抢险救灾技术及其装备开发现状,基于矿井采深超过千米迫切需要开发大功率潜水电泵的事实,利用P-TRIZ模式,提出了四种潜水电机冷却结构设计方案,包括潜水电机冷却方式外水循环和内水循环的组合方案、电机定转子“换位”旋转方案、潜水电机外部一维散热变为内外部二维散热方案、潜水泵出水加快潜水电机散热的自服务方案。理论与实证研究表明,首先,结构方程的统计分析结果显示,TRIZ和专利具有较强的耦合关系,具体来说,专利应用与创新管理水平、技术生命周期与研发能力的提升、创新的经济效益与企业对专利的感知之间存在共变关系,表明企业对TRIZ的重视所带来的创新效益强于专利；其次,所提出的P-TRIZ产品创新模式清晰合理,适合企业的产品研发设计,对企业产品开发以及专利扩展均具有较强的理论指导意义；该模式应用于矿山抢险救援装备的创新设计,可以有效地解决超深矿井运行条件下潜水电机的冷却问题,并实现产品的商业化和专利保护与围堵,具备较高的应用价值。