太陽(yáng)能熱水器防空曬技術(shù)專利分析

姚露 朱麗霞

【摘 要】通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器防空曬技術(shù)的專利文獻(xiàn)進(jìn)行集中收集、閱讀和梳理，審查員在較短時(shí)間內(nèi)掌握了該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)的分布特點(diǎn)和主要申請(qǐng)人的研究方向，了解了關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)，有效提高審查員在對(duì)于專利申請(qǐng)發(fā)明點(diǎn)的把握，并為后續(xù)的審查實(shí)踐中處理實(shí)際案例提供了指導(dǎo)和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能;熱水器;防空曬

一、專利申請(qǐng)國(guó)與申請(qǐng)人的特點(diǎn)

一個(gè)國(guó)家的專利申請(qǐng)量往往能代表這個(gè)國(guó)家在某一領(lǐng)域內(nèi)的研發(fā)和實(shí)踐的發(fā)展?fàn)顩r，圖1示出了太陽(yáng)隔熱膜技術(shù)在全球的專利法分布情況，從申請(qǐng)數(shù)量上看，中國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域仍占有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位，其次分別為日本、美國(guó)、歐洲、韓國(guó)、德國(guó)等。中國(guó)和日本是專利申請(qǐng)量最多的兩個(gè)國(guó)家，兩者總和占總數(shù)的近80%。雖然兩個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)量都很大，但是其關(guān)注點(diǎn)卻不盡相同，通過(guò)對(duì)中國(guó)和日本太陽(yáng)能熱水器防空曬技術(shù)的發(fā)展追蹤，可以得出一些結(jié)論，從而為我國(guó)今后的太陽(yáng)能熱水器的高溫防護(hù)以及太陽(yáng)能的高溫?zé)崂梅较蛱岢鲆恍┱雇?/p>

（一）中國(guó)重點(diǎn)申請(qǐng)人：

中國(guó)重點(diǎn)專利申請(qǐng)人及其專利申請(qǐng)量中位于前兩位的專利申請(qǐng)的發(fā)明人均為曹樹(shù)梁，作為我國(guó)太陽(yáng)能熱水器防曬技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)申請(qǐng)人曹樹(shù)梁（同為山東天虹弧板有限公司的法人代表），畢業(yè)于清華大學(xué)，長(zhǎng)期從事無(wú)機(jī)非金屬材料研究工作，發(fā)明了釩鈦黑瓷的制造方法，陶瓷曲面板的制造方法、微晶玻璃陶瓷復(fù)合曲面板的制造方法、黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板的制造方法，在陶瓷材料的制造和加工工藝方面，開(kāi)創(chuàng)了新領(lǐng)域，是該技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)拓者和奠基人，是黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)接見(jiàn)出席”頒發(fā)首批中華人民共和國(guó)專利證書(shū)大會(huì)”代表之一，早在1995年獲山東省“優(yōu)秀專利發(fā)明家”，2004年被評(píng)為“山東省十大發(fā)明家”。

其他排名靠前的專利申請(qǐng)人均為國(guó)內(nèi)有名的能源科技公司，在新能源材料領(lǐng)域有著一流的生產(chǎn)工藝和先進(jìn)的產(chǎn)品。上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司是專業(yè)從事改性塑料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的民營(yíng)股份制企業(yè)。是中國(guó)改性塑料行業(yè)第一家上市公司——金發(fā)科技股份有限公司為拓展華東、華北以及東北地區(qū)業(yè)務(wù)而成立的控股子公司。江蘇啟能新能源材料有限公司，主要從事相變儲(chǔ)能材料和先進(jìn)即熱式無(wú)水箱太陽(yáng)能熱水器的生產(chǎn)、研發(fā)及銷售及安裝。可見(jiàn)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)對(duì)于太陽(yáng)能熱水器的防曬主要致力于耐高溫防曬材料的研發(fā)與制造。

中國(guó)申請(qǐng)人的地區(qū)存在一定分布規(guī)律，浙江位居申請(qǐng)量的第一位，申請(qǐng)量為47件，占全國(guó)申請(qǐng)總量的18%;第二位是江蘇，申請(qǐng)量為45件，占總量的17%;第三位是山東，申請(qǐng)量為24件，占總量的9%;隨后是北京、安徽、廣西、上海、廣東、云南和河北，以上是排名前十位的省市。排名前十位的省市的申請(qǐng)量之和占全國(guó)申請(qǐng)總量的79%，而其余省、市和地區(qū)的申請(qǐng)總量?jī)H占全國(guó)申請(qǐng)總量的21%，這說(shuō)明我國(guó)各省市申請(qǐng)量差距較大，專利申請(qǐng)相對(duì)集中，主要集中在北上廣及江浙一帶。這些省市經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，對(duì)科技創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)事業(yè)重視程度較高。

（二）日本重點(diǎn)申請(qǐng)人：

由于日本的建筑多為木質(zhì)二層小樓，屋頂不能承受局部太大的壓力，日本人習(xí)慣泡澡使用水量遠(yuǎn)超過(guò)淋浴，所以需要很大的水罐，這樣放在屋頂太重，無(wú)法承受負(fù)重。因此日本一般沒(méi)有像中國(guó)那種直接放在屋頂加熱的水罐式太陽(yáng)能熱水器，基本都是用電的節(jié)能熱水裝置，有單獨(dú)通電直接使用的也有通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電后加熱的。其中著名品牌有日立、松下等。

日本的主要申請(qǐng)人均為大型企業(yè)，其中松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社（Matsushita Electric Ind Co Ltd）、日立（HITACHI）公司作為兩個(gè)重點(diǎn)申請(qǐng)人，對(duì)太陽(yáng)能熱水器及其防高溫措施也有不少專利申請(qǐng)，早在20世紀(jì)80年代，就出現(xiàn)了多種形式的對(duì)太陽(yáng)能集熱管進(jìn)行遮擋的反光板裝置（JPS58190653 A，JPS5886351A，JPS57182051A，JPS58115260A），21世紀(jì)初，隨著智能控制系統(tǒng)的發(fā)展，其用于太陽(yáng)能熱水器防高溫技術(shù)也逐漸開(kāi)始發(fā)展（JP3162446U，JP2016520786A）。

二、太陽(yáng)能熱水器防空曬專利申請(qǐng)的類型

太陽(yáng)能熱水器防空曬的各主要技術(shù)分支中，居于首位的是耐高溫涂層的研究，申請(qǐng)量占所有專利的37%，由于近年來(lái)新材料的飛速發(fā)展，對(duì)耐高溫涂層的中元素的種類及含量的研究具有巨大的空間和前景，也是今后對(duì)太陽(yáng)能熱水器耐高溫研究的主要方向;其次，是對(duì)太陽(yáng)能集熱器加裝防護(hù)裝置進(jìn)行防曬，申請(qǐng)量占所有專利的29%，其包含多種形式：集熱管移位、集熱管翻轉(zhuǎn)，遮光板翻轉(zhuǎn)，遮光板折疊，遮光板滑動(dòng)等，通過(guò)結(jié)合不同的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)遮光裝置對(duì)集熱管不同程度的遮光，從而防止超溫;接著，是對(duì)太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，申請(qǐng)量占所有專利的16%，包括對(duì)集熱循環(huán)的內(nèi)冷卻循環(huán)、外冷卻循環(huán)、集熱裝置的通風(fēng)裝置、中間集箱、可調(diào)角度吸熱元件、擋水環(huán)等，雖然通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，從而改善其耐高溫效果的專利申請(qǐng)的比例較少，但其改進(jìn)的形式多種多樣，集結(jié)了不同申請(qǐng)人的智慧;此外，關(guān)于其他耐高溫附件材質(zhì)的選擇，如采用耐高溫管道、蓋板及基板，申請(qǐng)量較少，僅占所有專利的14%。

三、結(jié)語(yǔ)

（1）隨著新時(shí)代材料領(lǐng)域和智能控制領(lǐng)域的飛速發(fā)展，太陽(yáng)能熱水器防高溫措施由傳統(tǒng)的遮陽(yáng)板、遮陽(yáng)簾，設(shè)置集熱器內(nèi)外冷卻循環(huán)，逐步轉(zhuǎn)向耐高溫吸熱涂層、耐高溫集熱器附件及對(duì)集熱系統(tǒng)的高溫智能控制上。

（2）考慮中國(guó)自身國(guó)情，中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能熱水器防空曬技術(shù)的研究專利申請(qǐng)量處于世界首位，以國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)和新型能源公司為主，主要致力于對(duì)耐高溫集熱板的涂層和材質(zhì)的研究。

（3）日本作為第二大申請(qǐng)國(guó)，其太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品投產(chǎn)并不多，其專利申請(qǐng)研究主要體現(xiàn)在早期的采用具有遮光防護(hù)裝置對(duì)太陽(yáng)能熱水器的集熱管進(jìn)行防曬。

（4）太陽(yáng)能熱水器防空曬技術(shù)發(fā)展至今，需要新的理念和方向，將“新材料”、“智能化”引入太陽(yáng)能熱水器的集熱系統(tǒng)中，是目前較為前沿的發(fā)展方向，依照強(qiáng)國(guó)智造的理念，我國(guó)需要根據(jù)前人的研究成果進(jìn)行創(chuàng)造和創(chuàng)新，研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品，并不斷開(kāi)發(fā)適用于我國(guó)耐高溫要求的太陽(yáng)能集熱管、集熱板，以適應(yīng)當(dāng)前快速發(fā)展的能源行業(yè)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張昕宇.空曬對(duì)太陽(yáng)能集熱器工作效率影響的測(cè)試研究[A].中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)分會(huì)、中國(guó)制冷學(xué)會(huì)空調(diào)熱泵專業(yè)委員會(huì).全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)資料集[C].中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)分會(huì)、中國(guó)制冷學(xué)會(huì)空調(diào)熱泵專業(yè)委員會(huì)：，2010：1

[2] 文明芬，郭忠誠(chéng)，余霄，楊顯萬(wàn).太陽(yáng)能吸收涂層簡(jiǎn)介[J].太陽(yáng)能.1998（04）

[3] 孟繁晉，戎衛(wèi)國(guó)，涂慶童，祖文超，李顯英.基于供暖系統(tǒng)玻璃真空管式太陽(yáng)能集熱器的熱力學(xué)分析[A].中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力分會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C].2009

（作者單位：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心）