低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利分析

許遠(yuǎn)平

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心，廣東 廣州 510530)

蜂窩過(guò)濾器具有蜂窩結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體內(nèi)具有大量近似平行的、形狀為方形的通道。通道的一端通過(guò)封堵元件堵住，另一端不堵住，且兩端可分別為流入或者流出端。在實(shí)際過(guò)濾過(guò)程中，其壓降和捕集效率呈現(xiàn)此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。本文分析了低壓損蜂窩過(guò)濾器的專(zhuān)利申請(qǐng)情況，有助于研究人員了解該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展情況。

1 低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利申請(qǐng)分析

以2022年5月8日之前公開(kāi)或公告的實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)為對(duì)象進(jìn)行研究分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于incoPat。檢索式為:(蜂窩 AND 過(guò)濾)AND(壓損 OR 壓降 OR(壓力 3d 損失))，得到符合條件的專(zhuān)利申請(qǐng)共計(jì)586件。如圖1所示。

圖1顯示了該領(lǐng)域下2003年至2021年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量的情況。專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量有增有減，2012年數(shù)量最少，2019年數(shù)量最多；近三年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量逐漸下降，但申請(qǐng)數(shù)量仍維持在高位，表明該領(lǐng)域仍處于研究熱點(diǎn)。

圖2示出該領(lǐng)域下的技術(shù)構(gòu)成。

圖2 低壓損蜂窩過(guò)濾器的技術(shù)構(gòu)成

技術(shù)構(gòu)成由分類(lèi)號(hào)表示，各個(gè)分類(lèi)號(hào)含義如下：

1)B01D表示分離(用濕法從固體中分離固體歸入B03B、B03D，用風(fēng)力跳汰機(jī)或搖床歸入B03B，用其他干法歸入B07；固體物料從固體物料或流體中的磁或靜電分離，利用高壓電場(chǎng)的分離歸入B03C；離心機(jī)、渦旋裝置歸入B04B；渦旋裝置歸入B04C；用于從含液物料中擠出液體的壓力機(jī)本身歸入B30B9/02)(〔5〕)。

2)F01N表示一般機(jī)器或發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流消音器或排氣裝置；內(nèi)燃機(jī)的氣流消音器或排氣裝置(與車(chē)輛中的推進(jìn)裝置的排氣相關(guān)的裝置入B60K13/00；燃燒空氣進(jìn)氣消音器，專(zhuān)門(mén)適用于或裝在內(nèi)燃機(jī)中的入F02M35/00；一般的噪聲防止或衰減入G10K11/16)。

3)C04B表示石灰；氧化鎂；礦渣；水泥；其組合物。例如：砂漿、混凝土或類(lèi)似的建筑材料；人造石；陶瓷(微晶玻璃陶瓷入C03C10/00)；耐火材料(難熔金屬的合金入C22C)；天然石的處理〔4〕。

4)B01J表示化學(xué)或物理方法。例如，催化作用或膠體化學(xué)；其有關(guān)設(shè)備[2]。

F24F表示空氣調(diào)節(jié)；空氣增濕；通風(fēng)；空氣流作為屏蔽的應(yīng)用(從塵、煙產(chǎn)生區(qū)消除塵、煙入B08B15/00；從建筑物中排除廢氣的豎向管道入E04F17/02；煙囪或通風(fēng)井頂部，煙道末端入F23L17/02)。

5)B28B表示黏土或其他陶瓷成分的成型；熔渣的成型；含有水泥材料的混合物的成型。例如，灰漿(鑄模入B22C；石頭或類(lèi)似石料的加工入B28D；一般在塑性狀態(tài)中材料的成型入B29C；制造并非完全由這些材料組成的層狀制品入B32B；現(xiàn)場(chǎng)成型見(jiàn)E部有關(guān)的類(lèi))。

6)B03C表示從固體物料或流體中分離固體物料的磁或靜電分離；高壓電場(chǎng)分離(利用電或磁的過(guò)濾器入B01D35/06；分離同位素入B01D59/00；磁或靜電分離法與其他固體分離裝置的結(jié)合入B03B、B07B；從垛堆里選薄板入B65H3/00；磁體或磁性線圈本身入H01F)〔5〕[2006.01]。

7)B32B表示層狀產(chǎn)品，即由扁平的或非扁平的薄層。例如，泡沫狀的、蜂窩狀的薄層構(gòu)成的產(chǎn)品。

8)A61L表示材料或消毒的一般方法或裝置；空氣的滅菌、消毒或除臭；繃帶、敷料、吸收墊或外科用品的化學(xué)方面；繃帶、敷料、吸收墊或外科用品的材料(以所用藥劑為特征的機(jī)體保存與滅菌入A01N；食物或食品的保存，如滅菌入A23；醫(yī)藥、牙科或梳妝用的配制品入A61K)〔4〕。

9)F02D表示燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的控制(僅作用于單一子系統(tǒng)上，用于自動(dòng)控制車(chē)輛速度的車(chē)輛配件入B60K31/00；不同類(lèi)型或不同功能的車(chē)輛的子系統(tǒng)的聯(lián)合控制、不是用于單一子系統(tǒng)的控制的道路車(chē)輛駕駛控制系統(tǒng)入B60W；燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)操作閥入F01L；燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑的控制入F01M；內(nèi)燃機(jī)冷卻入F01P；供給發(fā)動(dòng)機(jī)可燃混合氣體或其組成部件，例如，化油器、噴射泵入F02M；燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)入F02N；點(diǎn)火的控制入F02P；燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣推進(jìn)器或燃燒生成物發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。(參見(jiàn)有關(guān)小類(lèi)〔4，8〕)。

圖2表明，B01D和F01N加一起占58%，即超一半的專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)自氣體凈化以及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化領(lǐng)域，符合應(yīng)用實(shí)際。

圖3示出該領(lǐng)域下的低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利技術(shù)全球分布情況。我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量位居首位，美國(guó)次之；技術(shù)構(gòu)成B01D居多，表明我國(guó)在該領(lǐng)域?qū)Ｗ⒀芯枯^深。

圖3 低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利技術(shù)全球分布

圖4示出了低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利排名前十的全球申請(qǐng)人。其中，并列排在第一的是CORNING INCORPORATED和康寧股份有限公司，而我國(guó)上榜的有WANG JIANGUO、常熟理工學(xué)院、貴州黃帝車(chē)輛凈化器有限公司。

圖4 低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利申請(qǐng)人排名

圖5示出了低壓損蜂窩過(guò)濾器排名前十的全球發(fā)明人。我國(guó)上榜的有wangjianguo、jianguo wang、weiguo miao和李銘迪。

圖5 低壓損蜂窩過(guò)濾器發(fā)明人排名

圖6示出了低壓損蜂窩過(guò)濾器排名前十的發(fā)明人在該領(lǐng)域下的專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)構(gòu)成。從圖6中看出，排在第一位的主要技術(shù)構(gòu)成在B01D，排在第二的主要技術(shù)構(gòu)成在C04B，排在最后的主要技術(shù)構(gòu)成在F01N，表明各個(gè)發(fā)明人的技術(shù)分支著力眼不同，隨著時(shí)代研究熱點(diǎn)變化而變化。

圖6 低壓損蜂窩過(guò)濾器發(fā)明人技術(shù)構(gòu)成

2 低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利申請(qǐng)簡(jiǎn)介

200710186377.0公開(kāi)了一種陶瓷蜂窩式過(guò)濾器[1]，其設(shè)置有多個(gè)蜂窩構(gòu)造體，不同蜂窩構(gòu)造體在流通孔的長(zhǎng)度設(shè)置不同。具體的，將排出氣體流出側(cè)的蜂窩構(gòu)造體設(shè)置為較排氣氣體的流入側(cè)的蜂窩構(gòu)造體的長(zhǎng)，通過(guò)提高排氣路徑的流通面積，在一定程度上實(shí)現(xiàn)壓力損失的減小；200680045590.3公開(kāi)了一種蜂窩結(jié)構(gòu)體及其制造方法[2]，針對(duì)壓力損失的之后性，無(wú)法準(zhǔn)確的檢測(cè)過(guò)濾器中攔截的顆粒多少，提出了能夠合理檢測(cè)顆粒物堆積量的檢測(cè)手段，通過(guò)引入電極用于堆積量的檢測(cè)，并公開(kāi)了此種蜂窩結(jié)構(gòu)體的制備方法，其能顯著實(shí)現(xiàn)蜂窩過(guò)濾器內(nèi)顆粒物堆積量的檢測(cè)；200780024751.5公開(kāi)了一種低微裂紋的多孔陶瓷蜂窩體及其制造方法[3]，具體公開(kāi)了優(yōu)化設(shè)置蜂窩體的某些參數(shù)如相對(duì)彈性模量、熱沖參數(shù)、孔隙率大小、孔連通因子，用于評(píng)價(jià)蜂窩結(jié)構(gòu)體的開(kāi)裂程度，進(jìn)而獲得捕集效率的提高而壓降的減??；201980039861.1公開(kāi)了一種蜂窩結(jié)構(gòu)體、廢氣凈化裝置、排氣系統(tǒng)及蜂窩結(jié)構(gòu)體的制造方法[4]，具體公開(kāi)了降低壓力損失的手段，其利用通常的燒積碳原理將被蜂窩過(guò)濾器攔截下來(lái)的積碳或者其他可燃燒的顆粒通過(guò)加熱升溫的方式除去，其能顯著降低蜂窩過(guò)濾器過(guò)濾兩端的壓降；202110124594.7公開(kāi)了一種柱狀蜂窩結(jié)構(gòu)過(guò)濾器的制造方法[5]，具體公開(kāi)了調(diào)整隔室形狀的設(shè)置，能夠顯著較小壓力損失，隔室尤其為正方形或六邊形時(shí)效果更明顯，另外，調(diào)整隔壁的細(xì)孔孔徑大小，也能保持相對(duì)的壓力損失，不至于顯著降低。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從專(zhuān)利綜述角度出發(fā)，分析了低壓損蜂窩過(guò)濾器專(zhuān)利申請(qǐng)量、技術(shù)構(gòu)成、技術(shù)全球構(gòu)成、申請(qǐng)人排名、發(fā)明人排名、以及發(fā)明人技術(shù)構(gòu)成，并例舉相關(guān)專(zhuān)利，開(kāi)發(fā)低壓損蜂窩過(guò)濾器屬于工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的方向，其具有深遠(yuǎn)的意義。