許遠平

(國家知識產(chǎn)權局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東 廣州 510530)

蜂窩過濾器具有蜂窩結構體，結構體內具有大量近似平行的、形狀為方形的通道。通道的一端通過封堵元件堵住，另一端不堵住，且兩端可分別為流入或者流出端。在實際過濾過程中，其壓降和捕集效率呈現(xiàn)此消彼長的關系。本文分析了低壓損蜂窩過濾器的專利申請情況，有助于研究人員了解該領域的技術發(fā)展情況。

1 低壓損蜂窩過濾器專利申請分析

以2022年5月8日之前公開或公告的實用新型和發(fā)明專利申請為對象進行研究分析，數(shù)據(jù)來源于incoPat。檢索式為:(蜂窩 AND 過濾)AND(壓損 OR 壓降 OR(壓力 3d 損失))，得到符合條件的專利申請共計586件。如圖1所示。

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

圖2示出該領域下的技術構成。

圖2 低壓損蜂窩過濾器的技術構成

技術構成由分類號表示，各個分類號含義如下：

1)B01D表示分離(用濕法從固體中分離固體歸入B03B、B03D，用風力跳汰機或搖床歸入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，利用高壓電場的分離歸入B03C；離心機、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本身歸入B30B9/02)(〔5〕)。

2)F01N表示一般機器或發(fā)動機的氣流消音器或排氣裝置；內燃機的氣流消音器或排氣裝置(與車輛中的推進裝置的排氣相關的裝置入B60K13/00；燃燒空氣進氣消音器，專門適用于或裝在內燃機中的入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表示化學或物理方法。例如，催化作用或膠體化學；其有關設備[2]。

F24F表示空氣調節(jié)；空氣增濕；通風；空氣流作為屏蔽的應用(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)場成型見E部有關的類)。

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；高壓電場分離(利用電或磁的過濾器入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)動機的控制(僅作用于單一子系統(tǒng)上，用于自動控制車輛速度的車輛配件入B60K31/00；不同類型或不同功能的車輛的子系統(tǒng)的聯(lián)合控制、不是用于單一子系統(tǒng)的控制的道路車輛駕駛控制系統(tǒng)入B60W；燃燒發(fā)動機的循環(huán)操作閥入F01L；燃燒發(fā)動機潤滑的控制入F01M；內燃機冷卻入F01P；供給發(fā)動機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)動機的啟動入F02N；點火的控制入F02P；燃氣輪機、噴氣推進器或燃燒生成物發(fā)動機的控制。(參見有關小類〔4，8〕)。

圖2表明，B01D和F01N加一起占58%，即超一半的專利申請來自氣體凈化以及發(fā)動機尾氣凈化領域，符合應用實際。

圖3示出該領域下的低壓損蜂窩過濾器專利技術全球分布情況。我國專利申請數(shù)量位居首位，美國次之；技術構成B01D居多，表明我國在該領域專注研究較深。

圖3 低壓損蜂窩過濾器專利技術全球分布

圖4示出了低壓損蜂窩過濾器專利排名前十的全球申請人。其中，并列排在第一的是CORNING INCORPORATED和康寧股份有限公司，而我國上榜的有WANG JIANGUO、常熟理工學院、貴州黃帝車輛凈化器有限公司。

圖4 低壓損蜂窩過濾器專利申請人排名

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

圖5 低壓損蜂窩過濾器發(fā)明人排名

圖6示出了低壓損蜂窩過濾器排名前十的發(fā)明人在該領域下的專利申請技術構成。從圖6中看出，排在第一位的主要技術構成在B01D，排在第二的主要技術構成在C04B，排在最后的主要技術構成在F01N，表明各個發(fā)明人的技術分支著力眼不同，隨著時代研究熱點變化而變化。

圖6 低壓損蜂窩過濾器發(fā)明人技術構成

2 低壓損蜂窩過濾器專利申請簡介

200710186377.0公開了一種陶瓷蜂窩式過濾器[1]，其設置有多個蜂窩構造體，不同蜂窩構造體在流通孔的長度設置不同。具體的，將排出氣體流出側的蜂窩構造體設置為較排氣氣體的流入側的蜂窩構造體的長，通過提高排氣路徑的流通面積，在一定程度上實現(xiàn)壓力損失的減小；200680045590.3公開了一種蜂窩結構體及其制造方法[2]，針對壓力損失的之后性，無法準確的檢測過濾器中攔截的顆粒多少，提出了能夠合理檢測顆粒物堆積量的檢測手段，通過引入電極用于堆積量的檢測，并公開了此種蜂窩結構體的制備方法，其能顯著實現(xiàn)蜂窩過濾器內顆粒物堆積量的檢測；200780024751.5公開了一種低微裂紋的多孔陶瓷蜂窩體及其制造方法[3]，具體公開了優(yōu)化設置蜂窩體的某些參數(shù)如相對彈性模量、熱沖參數(shù)、孔隙率大小、孔連通因子，用于評價蜂窩結構體的開裂程度，進而獲得捕集效率的提高而壓降的減?。?01980039861.1公開了一種蜂窩結構體、廢氣凈化裝置、排氣系統(tǒng)及蜂窩結構體的制造方法[4]，具體公開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濾器攔截下來的積碳或者其他可燃燒的顆粒通過加熱升溫的方式除去，其能顯著降低蜂窩過濾器過濾兩端的壓降；202110124594.7公開了一種柱狀蜂窩結構過濾器的制造方法[5]，具體公開了調整隔室形狀的設置，能夠顯著較小壓力損失，隔室尤其為正方形或六邊形時效果更明顯，另外，調整隔壁的細孔孔徑大小，也能保持相對的壓力損失，不至于顯著降低。

3 結語

本文從專利綜述角度出發(fā)，分析了低壓損蜂窩過濾器專利申請量、技術構成、技術全球構成、申請人排名、發(fā)明人排名、以及發(fā)明人技術構成，并例舉相關專利，開發(fā)低壓損蜂窩過濾器屬于工業(yè)領域發(fā)展的方向，其具有深遠的意義。