PTC加熱電纜的專利技術簡述

丁萍

【摘 要】本文對國內外涉及PTC加熱電纜的專利申請量和重要申請人進行了統計分析，然后從三類PTC材料的技術分支出發，對國內外專利的發展狀況進行了分類評述。

【關鍵詞】專利；加熱電纜；PTC

0 前言

加熱電纜是一種特殊形式的加熱器具，可結合工業、農業和建筑業等各方面的特殊需要而制造成為最佳的供熱裝置[1-2]。由于其廣泛用途，對其進行系統化的歸類整理分析很有必要。

從其發熱元件來看，加熱電纜可以分為線性和非線性兩類元件。線性發熱元件通常用金屬材料制成；非線性發熱元件則是采用具有PTC（Positive Temperature Coefficient）效應的材料制成的元件[3-6]。PTC材料是指材料的電阻率隨溫度的升高，而在很窄的溫度范圍內急劇增加幾個甚至十幾個數量級的一種熱敏材料。PTC效應能限制電流通過，具有自動控溫、節約能源等諸多優點。

本文對PTC加熱電纜的歷年來相關專利申請進行了統計分析。通過標準檢索方式，使用國際專利分類號結合關鍵詞，在中外專利數據庫中得到相關發明專利的申請量，并對上述數據進行細致篩選和深入分析，以期概括國內外PTC加熱電纜發明專利申請的發展狀況。

1 國內外專利申請概括

1.1 申請量分析

PTC加熱電纜的研究國外自1960年代起步，而國內發展起步較晚（從1980年代開始），但隨后全球專利申請量和國內專利申請量整體都呈現出一種增長的趨勢。2008年起相關申請量急劇增加（2014年達到了40件），這與社會對能源節約的關注度趨高有著密不可分的關系。當然政府對專利產業的重視、對企業專利申請的扶持，以及中小企業對知識產權的重視都是重要助推原因。

圖1為專利申請全球份額。由圖1可以看出，全球范圍內關于PTC加熱電纜的專利申請主要集中于中國、美國和日本，對應的比例分別為54%，16%和16%。這充分反映了國內對于PTC加熱電纜的研究重視程度。

1.2 國內外重要申請人分析

圖2給出了主要的國外申請人分類。圖2表明申請量最大的申請人為日本的MATSUSHITA ELEC IND CO. LTD.和美國的RAYCHEM CORP，這兩家公司的專利布局和發展動向值得國內的相關企業高度關注。類似的圖3給出了主要的國內申請人分類。國內在該領域中申請量最大的來源是安徽安邦，此外還包括安徽榮玖光纖通信等公司以及趙放等個人。日本和美國在PTC加熱電纜的專利申請量遠高于其他國家，是我國業的主要競爭對手。

3 PTC加熱電纜的技術分支發展狀況

PTC材料分為有機和無機兩大類，包括金屬合金PTC材料、陶瓷PTC材料以及高分子基PTC材料。

金屬合金PTC材料主要是指鎳基鐵/銅/鈷等金屬；陶瓷PTC材料主要集中于鈦酸鋇材料；高分子基PTC復合材料是以有機聚合物為基體，摻入碳黑、石墨或金屬粉、金屬氧化物等導電填料而成的一種復合材料。圖4給出了全球范圍內各種PTC材料在專利申請所占份額，由此可見，高分子PTC材料占據絕對優勢，是加熱電纜領域中的研究熱點。

目前涉及高分子基PTC材料的專利申請，呈現出數量多、增長穩的特點，是技術創新的密集地帶。而有關金屬合金PTC材料和陶瓷PTC材料的專利申請的數量不多，可能原因有以下幾項：（1）金屬合金PTC和陶瓷PTC研究歷史較早，技術成熟度高；（2）高分子基PTC導電填料種類和形態類型多；（3）高分子基PTC作為研究熱門，與專利申請逐漸受重視的趨勢一致。

【參考文獻】

[1]Kohler F.Resistance Element，US Patent Office，3，3243，753，1966.

[2]莊猛，劉冠軍. 加熱電纜的種類及應用. 電線電纜，2002，5，14-16.

[3]羅延齡，黃新武，殷茜，楊柳.防凍保溫用自控溫加熱電纜.蘭化科技，1996，14，2，103-107.

[4]周東祥， 龔樹萍.PTC 材料及應用.武漢：華中理工大學出版社， 1989， 455-60.

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[責任編輯：朱麗娜]endprint