從專利技術(shù)方面談波紋板的輥軋技術(shù)的發(fā)展

易明軍

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇 蘇州 215000）

從專利技術(shù)方面談波紋板的輥軋技術(shù)的發(fā)展

易明軍

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心,江蘇 蘇州 215000）

本文通過對輥軋成型波紋板的專利申請從年度分布、申請國分布、中國申請的省市分布進行了分析，并列出國外和國內(nèi)的主要申請人，分析了軋輥結(jié)構(gòu)的演進過程和調(diào)整波紋節(jié)距和高度的方法的改進以及主要申請人的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，為初步熟悉波紋板的輥軋成型提供一些參考。

波紋板；輥軋；熱交換器；翅片

0 引言

波紋板是一種寬幅冷彎型鋼，比平板有較好的結(jié)構(gòu)剛性和實用性，廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、日常生活的各領(lǐng)域之中，包括瓦壟板、夾層板、高剛性波紋板、孔眼板和周期性壓花板等，波紋的形狀有圓弧形、矩形、梯形以及尖角形，波紋之間有連續(xù)的、間隔的以及周期的。

波紋板的成型主要有沖壓和輥軋兩種方式。而輥軋成型縱向波紋有三種方式，主要有：由中間向兩邊逐波成型；波紋同時成型，由淺到深；波紋同時成型，由彎曲半徑大的圓弧到成品要求形狀；橫向波紋板的軋制一般要一對成型輥，輥面帶有輥齒，輥齒沿著輥的軸向分布，通過上、下輥的配合連續(xù)在板材上形成橫向波紋，附加板帶輸送、節(jié)距調(diào)整、剪切等裝置。

1 波紋板的輥軋專利技術(shù)的整體情況

從輥軋波紋板的專利技術(shù)統(tǒng)計分析可以看出，輥軋波紋板的成型方法始于1960年，其后數(shù)十年間申請數(shù)量逐步增加，參見圖1，且已公開的2010-2013年的申請數(shù)量分布為33，54，51和47，逐年的申請量趨于平穩(wěn)，可以預(yù)見2020年代的總申請量較上一個十年依然保持一定幅度的增長。輥軋波紋板主要的技術(shù)原創(chuàng)國為日本、中國、美國和德國，來自四國的申請占據(jù)總申請量的接近六成（見圖2）。源于美國的申請自從70年代之后的每個10年間數(shù)量一直比較穩(wěn)定，進入21世紀之后開始有所下滑。源于日本的申請數(shù)量從80年代之后開始上升，一直到2010年代穩(wěn)步增長，并確保日本在申請總量上排名第一。源自中國的申請數(shù)量在2000年代開始出現(xiàn)大幅提升，直逼日本申請數(shù)量，同時考慮現(xiàn)在已經(jīng)公開的2010-2013年間的申請量，中國、日本、美國分別為139、15和8，中國申請大幅超越日本和美國，中國在該領(lǐng)域的總申請量超過日本已成定局。

圖1 波紋板輥軋專利申請數(shù)量的年代統(tǒng)計

圖2 主要的技術(shù)原創(chuàng)國

圖3 主要國家的專利公開數(shù)量

通過統(tǒng)計專利申請在各國的投放情況，結(jié)果如圖3所示，日本、中國、美國和德國依然是公開數(shù)量最多的國家，可見該四國是波紋板的主要市場。

本領(lǐng)域的申請中涉及的幾個主要應(yīng)用方向為熱交換器、集裝箱和車輛等交通工具、屋頂和墻壁的建筑構(gòu)件以及催化器等，涉及上述四個應(yīng)用方向的總申請數(shù)量大約分別為：190、85、105和37。

圖4 中國省市的申請量

通過統(tǒng)計中國申請的地區(qū)分布，結(jié)果見圖4，江蘇和浙江是中國國內(nèi)申請的主要來源地，排名前七的省市的申請量占總申請量的接近六成，且集中于長三角地區(qū)，與該地區(qū)的制造業(yè)發(fā)展水平較高相符。

世界范圍內(nèi)主要申請人有：日本的康奈可（Calsonic），主營汽車模塊及散熱器產(chǎn)品，其申請日期都在1996年之后，一共申請了41件相關(guān)專利，申請主要涉及散熱器鰭片產(chǎn)品。日本的電裝（Denso），主要生產(chǎn)汽車零部件，申請主要涉及熱交換產(chǎn)品，申請時間跨度大，從1982年開始申請，整個90年代和2000年代幾乎每年都有1-2件申請，一共申請了26件相關(guān)專利。澳大利亞的博虜思格（BlueScpoe）鋼鐵公司，一共有15件申請，主要涉及建筑用復(fù)合波紋板等產(chǎn)品。

中國的申請量較大的申請人有吉林大學(xué)和西安交通大學(xué)，但二者的申請量都不超過十篇。可見，雖然中國在今年的總申請量大增，但是申請人都比較分散，且申請量較大的申請人均為院校，沒有出現(xiàn)技術(shù)實力強大、可以引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的企業(yè)。

2 技術(shù)發(fā)展情況

2.1 技術(shù)改進方向

通過對輥軋成型波紋板的專利進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，較早使用輥軋制造波紋板的專利文獻為1973年公開的NL7215096A，其中公開了兩種波紋板的輥軋，（1）波紋沿板帶長度方向，使用軋輥的輥齒沿軋輥圓周方向分布；（2）波紋沿板帶的橫向分布，使用軋輥的輥齒沿軋輥的軸向分布。1973年公開的美國專利US3859832A即公開了三種常用輥軋方法中的第3種，1976年公開的美國專利US3940965A公開了上述方法中的第1種。

軋輥結(jié)構(gòu)的改進是技術(shù)演進的方向之一，表1列出了軋輥結(jié)構(gòu)的一些改進方式，從這些改進中可以看出軋輥結(jié)構(gòu)的技術(shù)演變。

2.2 主要申請人的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

康奈可是一家綜合生產(chǎn)和經(jīng)營汽車零部件的跨國公司，公司的主要產(chǎn)品有汽車模塊和散熱器、車用空調(diào)等，康奈可是本領(lǐng)域申請量最大的申請人，從其經(jīng)營范圍可以看出其生產(chǎn)的波紋制品主要用于散熱器和空調(diào)。表格2列出了其主要申請的改進點。

表1 軋輥結(jié)構(gòu)

表2 康奈可的主要申請

3 結(jié)語

經(jīng)過四十多年的發(fā)展，金屬波紋板的輥軋成型技術(shù)已經(jīng)較為成熟，世界范圍內(nèi)專利申請量趨于平穩(wěn)，中國申請數(shù)量還在迅速增加，但是重復(fù)現(xiàn)有技術(shù)的申請較多，而日本、美國等的申請量已經(jīng)出現(xiàn)下降趨勢。軋輥結(jié)構(gòu)、波紋高度和節(jié)距的控制手段是本領(lǐng)域主要的改進和發(fā)展方向。