机械滤网式空气净化器设备滤网技术专利分析.doc

机械滤网式空气净化器设备滤网技术专利分析 王如想，赵景焕，李保安 （国家知识产权局专利局审查协作河南中心，郑州，450001） 摘要：本文选择中国专利文摘数据库中的机械滤网式空气净化器相关专利为研究对象,分别从专利申请量、专利申请地分布、技术构成、技术需求与技术功效等几个方面，分析了机械滤网式空气净化器设备滤网技术在国内外发展态势，希望能为我国相关领域的研究机构和企业提供一些参考信息。 【关键词】空气净化器 滤网 专利分析 中图分类号:TP24 文献标识码:A 一、引言 工业革命以后，全球工业化进程快速推进，导致空气质量直线下降，对人类的健康造成严重威胁[1]。由于严重超标的PM2.5，除了出台长期的空气治理政策外，空气净化器成为了应对雾霾的最好办法[2]。而空气净化器的原理就是将污染的空气吸进来，通过过滤网一层层将污染物滤掉，最后释放清新的空气。发达国家在空气净化器领域起步早，研发投入大，已经拥有了很成熟的技术，而且申请了大量的技术专利。相对而言，我国起步较晚，虽说近几年来也取得了很多研究成果，但还是有诸多需要学习和改进的地方。本文针对机械滤网式空气净化器滤网技术专利进行分析，以了解国内外的研究方向及热点，希望能为相关技术领域的科研机构和企业提供帮助。 二、机械滤网式空气净化设备的主要组成模块及工作原理 从空气净化器的工作原理来看，主要分为三种：被动式（滤网净化）、主动式、主被动混合式[3]。机械滤网式空气净化器是目前市场上使用最为广泛的一种，如图1所示，其主要构成包括：机箱外壳、过滤网、进风口、出风口、电机、电源、显示屏、控制面板等。 图 1 机械滤网式空气净化器的主要构成 主要原理是：用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。滤网又分：集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网等。其中成本比较高的就是HEPA滤网，它能起到分解有毒气体和杀菌作用，特别是抑制二次污染。 滤网是空气净化器的核心部件，其发挥着极为重要的作用，“净化”的基础功能即由其来实现，因而在本领域中涉及滤网的技术创新和发明也很多，单纯涉及滤网的专利就占到了空气净化器相关专利申请总量的29%。在本文中，我们将从滤网技术专利的角度进行细致的分析。 三、滤网技术专利分析 1、滤网技术国内外专利申请量及主要申请国分析 图2是对1965年到2013年间全球空气净化器滤网专利申请量进行统计，由于未申请提前公开的专利申请到公开需要很长时间，2014年以后专利申请量与实际存在偏差，不作为参考依据。 图2 空气净化器滤网专利申请总量发展态势 1991年以前，空气净化设备多用于专业场所，例如精密仪器制造，很少涉及到民用行业，这从滤网相关技术的申请量上也可以看出。随着人们生活水平的提升，人们开始追求高品质的生活，另外工业发展所带来的环境变化压力也逐步加剧，对人们的日常生活的影响逐步显现。从1991年开始申请量逐年增加，可以看出在2009-2011年间出现了指数型增长的态势，在2011-2013年申请量达到了顶峰，这3年也是雾霾等环境问题开始变得极为突出的3年。 图3所示是涉及滤网方面申请的主要国家申请量曲线图，从图中可以看出，国内专利申请量一枝独秀，其增长速度远远高于其他主要申请国，显然申请量的分布受环境因素影响很大。在国内环境问题日益突出的背景下，国内厂商对于关于滤网技术的改进突飞猛进，而美、日、韩虽有增长但相对平稳。 图3 涉及滤网方面申请的主要国家申请量曲线图 2、技术构成分析 我们将滤网技术的改进分为三类：涉及结构的、涉及可清洁的和涉及材质的。前述三类在总申请量中所占比例参见图4。从图4中可以看出，出于净化效果目的的结构和材质方面的改进占到了绝大多数，也就是说人们重点关注的还是净化的效果，以易用性为目的的可清洁方面的改进排在其次。 图4 滤网二级分类构成 接下来对三个分类分别进行分析。首先看涉及结构方面改进，我们按照滤网的结构将其分为平板式、折褶式、筒式、卷绕式、蜂窝式、袋式以及无法归入前述类别的其他式样。各种结构的滤网实际上有不同的作用，例如平板式体积小、结构简单，折褶式接触面积大，筒式能够360度吸附等等。平板式滤网结构是最常见的一种，从图5可以看出，平板式相关的申请占到了总数的51%，其他结构形式的所占比例多在10%以下。值得注意的是筒式的滤网所占比例达到了15％，这与目前人们希望的360度方向吸气净化的的需求相对应。综上可知，技术改进的主要方向还是放在已有结构的性能提升上。 图5 滤网二级分类构成-结构 图6示出了另一分类--涉及可清洁的方面的滤网改进技术构成。随着使用时间的增加，滤网上附着的有害物质增加，如果不及时更换或清理，那么滤网本身将变成一个二次污染源。从图6中