國內篩分裝置防堵塞技術專利分析

肖紅梅 趙燦 梁劇

摘要：篩分裝置的篩分效率受限于篩網的有效開孔率，在篩分過程中防止篩分裝置的篩網堵塞是避免篩網有效開孔率減小的重要手段;本文從年度分布、地域分布、申請人構成、主要技術領域以及競爭者分析、技術改進方向幾個方面分別對國內關于篩分裝置防堵塞技術的專利申請進行統計分析，探討了國內篩分裝置防堵塞技術的專利發展態勢，以期為我國篩分裝置行業的發展提供參考。

關鍵詞：篩分裝置;篩網;堵塞

中圖分類號：G306文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）12-0124-06

1 篩分裝置防堵塞技術概述

篩分是將粒度大小不同的物料按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等粉體學性質進行分離的方法，篩分一般適用于較粗的物料（粒度大于0.05mm）的分級，在篩分過程中，大于篩孔尺寸的物料顆粒被留在篩面上，稱為篩上料;小于篩孔尺寸的物料顆粒通過篩孔篩出，稱為篩下料，從而達到物料分級的目的[1]。

篩分裝置種類繁多，廣泛應用于糧食、煤礦、磨料、有色金屬等的篩分，篩分裝置的處理量與篩網的有效開孔率是成正相關的，有效開孔率越大，物料的透篩就越好，篩分機的處理量就越大，開孔率是指篩網的固有開孔比率，與何種應用、物料無關，有效開孔率是指物料在篩分過程中篩網有效透篩的開孔比率;在實際應用中，造成篩網的有效開孔率減小（即篩網堵塞）的因素有兩種，一種為鄰近效應，是指與篩網孔徑相近的顆粒嵌入網孔形成的堵塞;還有一種是堆積效應，多為物料有粘性或因靜電相互吸附產生堆積、團聚造成的篩網堵塞。所以要保證處理量，必須要保持篩網網孔的清潔度[2]。

本文通過對國內篩分裝置防堵塞技術專利申請的年度分布、區域分布、申請人構成、主要技術領域以及競爭者分析，技術改進方向方面進行分析，探討了國內篩分裝置防堵塞技術的專利技術發展態勢，分析其專利申請策略，對國內篩分裝置防堵塞技術專利保護中可能存在的問題給出對策建議，以期為我國的篩分裝置防堵塞技術的發展提供參考。

本文選擇CNABS（中國專利文摘數據庫）數據庫作為專利計量研究的數據來源。在CNABS數據庫中，通過分類號（B07B+、B08B+）結合關鍵詞（篩分、篩選、分選、分離、篩網、網孔、堵塞）進行檢索，經過篩選和整理，共得到專利文獻3 902件，檢索時間為2020年2月14日。

2 國內篩分裝置的防堵塞技術整體專利態勢分析

通過分析采集到的專利數據，統計了1985—2019年間國內篩分裝置的防堵塞技術專利申請量的分布情況。其中，以每個專利族中最早的優先權所在的年份進行統計。由于專利申請日和公開日之間具有時間差，專利公開具有滯后性，2019年的數據為不完全數據，僅供參考。

2.1 專利申請年度分布

從圖1可知，自1984年中國專利局成立，1985—2019年間國內篩分裝置的防堵塞技術專利申請量3 902件，其中發明專利的申請量為1 210件，占專利申請總量的31%;實用新型專利的申請量為2 692件，占專利申請總量的69%;在這期間各年份的發明和實用新型的專利申請量如圖2所示，國內就篩分裝置的防堵塞技術主題，從1985年申請了第一件發明專利起，到2019年經歷了35年的發展歷程，其歷程大致可分為二個發展階段。

2.1.1 初期（1985—2009年）。在最初的25年，由于專利意識不足，早期的發明和實用新型的申請量較少;其中，在1985—1999年的這15年內，發明專利的申請總量僅9件，實用新型專利的申請總量為86件，專利申請量一直維持在較低的水平，每年的專利申請量總量均保持在十件左右;隨著國內篩分裝置技術的發展，專利申請量緩慢增加，在2000—2009這10年內，發明專利的申請總量為53件，實用新型專利的申請總量為262件，發明專利和實用新型專利的申請量均比之前的年份有所增加;總體而言，在1985—2009年這25年的時間內，專利申請量呈緩慢遞增趨勢，且實用新型的申請量遠遠多于發明的申請量。

2.1.2 快速增長期（2010—2019年）。從2010—2014年，國內篩分裝置的防堵塞技術專利申請量增長開始有所增加，從2015年開始出現迅猛增長，進入了快速增長期;2014年專利申請量首次突破200件，2017年專利申請量為754件，是2016年專利申請量的2倍多，至2018年專利申請仍在增長;在這10年內，實用新型專利的申請量整體大約為發明專利申請量的2倍，實用新型專利的申請量占據優勢，這是由于實用新型的審查周期較短，有利于發明創造較快獲得授權保護;同時，由于發明專利申請的保護期長于實用新型，使得在這時期發明專利的申請量也有了很大的發展。

圖3為國內篩分裝置的防堵塞技術專利申請的法律狀態;對于發明專利申請，2010—2014年發明專利申請有近50%處于撤回狀態，近35%處于有效狀態，近10%處于駁回狀態，近5%處于失效狀態，這反映出，發明專利申請有將近一半的申請人進行了撤回，約10%的發明專利申請因為新穎性或創造性予以駁回，對于獲得授權的專利申請，約有12.5%的專利申請因費用或其他原因處于失效狀態，證明發明專利申請的授權穩定性和授權后的專利維持狀態效果較好;2015—2019年發明專利申請有近75%處于公開狀態，近10%處于有效狀態，近10%處于撤回狀態，近5%處于駁回狀態，這表明近幾年的發明專利約有3/4的還未完成實質審查，最終獲得授權進行保護;對于實用新型專利申請，1985—2009年實用新型專利申請均處于失效狀態，這是由于實用新型專利的保護期限為10年，早期的申請已經過了相應的保護期限處于失效狀態;2010—2014年實用新型專利申請有67%處于失效狀態，33%處于有效狀態;2015—2019年實用新型專利申請有80%處于有效狀態，20%處于失效狀態;由于發明專利保護期限長、創造性高度較高，使得發明專利在授權穩定性和授權后的維持狀態方面均具有顯著優勢。

2.2 專利區域分布

專利申請的地域分布體現了技術輸出的地域指向目標，通過對國內篩分裝置防堵塞技術專利目標地區的分析，有利于了解其國內市場布局和戰略發展方向。

從圖4可以看出，國內篩分裝置防堵塞技術的發展地區主要為江蘇省、河南省、浙江省、安徽省、山東省和廣東省，這六個省份的申請量占總申請量52%，也即全國專利申請量的一半多;其中，江蘇省的專利申請量具于首位，其專利申請所占比例高達專利申請總量的12%，可見，江蘇省是篩分裝置防堵塞技術的主要發展力量，這與當地的經濟發展和當地政府有力的創新激勵政策有很大關系;同時浙江省和廣東省這兩大經濟發達地區在國內篩分裝置的防堵塞技術也占據重要地位，河南省和安徽省也占據一定的地位;對于其他部分包含了16個省、市、區的申請量，分別為重慶市、云南省、上海市、貴州省、山西省、黑龍江省、廣西壯族自治區、內蒙古自治區、陜西省、甘肅省、吉林省、新疆維吾爾自治區、青海省、寧夏回族自治區、海南省、西藏自治區，這16個省、市、區的總申請量占比17%。

2.3 主要申請人構成分析

國內篩分裝置防堵塞技術的申請人眾多，僅對前20名的主要申請人進行分析，從圖5可以看出，篩分裝置的防堵塞的主要申請人，除朱滿平之外，其他均為企業和高校，中國煙草在篩分裝置的防堵塞技術方面的專利申請量為46件，居于首位，遠遠超過第二名。而其他企業新鄉市振英機械設備、河南威猛振動設備、中國礦業大學、鄭州大學也均位列榜單之中，其專利申請均為10多件，但從第10名開始，專利申請量已不足10件，這種情況與申請人眾多的情況吻合。

大型企業非常注重技術合作，共同合作發展;在進行專利申請時，往往會出現兩個或多個企業作為共同申請人的情況，通過圖6專利申請主要申請人的合作關系可以看出，主要申請人中國煙草與鄭州輕工業學院、河南農業大學，洪湖市中瑞機械制造、天昌國際煙草等高校和企業均有合作。

特征度是表示權利要求保護范圍的特色指標，單篇專利的特征度表示該專利權利要求1的技術特征數量，多篇專利的特征度表示該專利集權利要求1的平均技術特征數量，特征度小的專利權利要求中技術特征越少，則保護范圍會更大，相對的專利質量會更好;圖中6所示，中國煙草、河南威猛振動設備專利申請的特征度小于20，指示出中國煙草的專利申請的保護范圍大，相對專利質量較好;新鄉市振英機械設備、中國礦業大學專利申請的特征度在20～30之間，專利申請的保護范圍較小，專利質量有所下降;鄭州大學、安徽理工大學的專利申請的特征度在30以上，其專利申請的保護范圍最小，沒有獲得較大的保護范圍，但這在一定程度上會提高專利權的穩定性。

2.4 主要技術領域以及競爭者分析

如表1所示，國內篩分裝置的防堵塞技術專利申請的IPC（國際專利分類）分類號主要分布在B07B、B02C、B08B、F26B、B03C這幾個大類，其對應的技術領域為篩分、破碎、清潔、除液、分離固體等方面;其中篩分領域占比80%，破碎、清潔、除液、分離固體占比15%，這與篩分裝置的應用吻合。

對這五個主要的技術領域進一步分析，在B07B領域，其主要申請人為中國煙草、新鄉市振英機械設備、河南威猛振動設備、中國礦業大學、中國寶武鋼鐵;在B02C領域，其主要申請人為中國華電、劉麗華、安吉高純蒙脫石、常州市鼎亨機電設備、中國建材;且從該圖中發現，中國煙草在B07B和B08B兩個領域均有涉及，除中國煙草之外，這五個技術領域的主要申請人均不相同，說明不同的企業在不同的技術領域中各有所長，競爭態勢一目了然。

2.5 技術改進方向專利申請量分析

圖8所示為國內防堵塞技術改進方向專利申請量分布圖，總體而言，為了改善篩網堵塞的問題，所采用的技術主要可以分為四個技術大類，按照申請量的占比情況排序，分別為篩網運動、后期處理、篩網結構改進和布料，其占比分別為39%、30%、21%和10%;其中篩網運動為采用驅動機構、振動或敲擊設備對篩網進行翻轉、旋轉、晃動、振動，后期處理主要為采用溶液清洗、氣體噴吹和機械清孔，其主要是采用氣體、溶液或毛刷、頂針等對堵塞的篩網孔進行清理，因為篩網運動和后期處理的改進方式多，且容易進行改進和實施，因此針對篩網運動和后期處理改進的專利申請數量較多，尤其是其中的篩網振動和機械清孔方面的改進占據很大的比重，二者的占比分布為32%和17%;其次篩網結構改進的專利申請數量緊隨其后，篩網結構的改進點主要是篩網分布和篩孔形狀的改進，其占比均為8%，二者同步并進，篩網分布為通過多層篩網的配合以及多段篩網不同傾斜程度等，篩孔形狀則是根據待篩分物的形態和屬性對篩孔的形狀進行合理設計;最后是布料的改進，布料的改進點主要在于均勻送料，采用各種攪拌結構使得進料均勻達到防堵塞的目的。

3 結語

當前，國內篩分裝置的防堵塞技術的發展主要集中于篩網運動、后期處理、篩網結構改進等，表現為采用機械裝置振動篩網或機械清孔，篩分裝置的防堵塞技術依賴于傳統的機械驅動和工作方式，如何優化篩分裝置的布局、精簡篩分裝置的結構、改進工作方式來提高篩分質量和效率是今后的重點發展方向;同時，企業的發展離不開技術的創新，提高企業的知識產權意識，加強對企業知識產權的保護具有重大意義。然而，我國專利申請量雖然多，但申請人基數較大，主要申請人的專利申請量并不突出，中國企業應加強自身科技創新能力，重視專利申請的數量和質量，合理進行專利布局，加強產學研合作，提高專利轉化和利用率。

參考文獻：

[1] 中國粉體網.篩分設備的簡單介紹[EB/OL].http：//m.cnpowder.com.cn/new44378.html.

[2] 施魏科工業設備（上海）有限公司.提高篩分效率并節約成本[J].流程工業，2016（3）：44-45.