国内筛分装置防堵塞技术专利分析

肖红梅 赵灿 梁剧

摘要：筛分装置的筛分效率受限于筛网的有效开孔率，在筛分过程中防止筛分装置的筛网堵塞是避免筛网有效开孔率减小的重要手段;本文从年度分布、地域分布、申请人构成、主要技术领域以及竞争者分析、技术改进方向几个方面分别对国内关于筛分装置防堵塞技术的专利申请进行统计分析，探讨了国内筛分装置防堵塞技术的专利发展态势，以期为我国筛分装置行业的发展提供参考。

关键词：筛分装置;筛网;堵塞

中图分类号：G306文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）12-0124-06

1 筛分装置防堵塞技术概述

筛分是将粒度大小不同的物料按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的方法，筛分一般适用于较粗的物料（粒度大于0.05mm）的分级，在筛分过程中，大于筛孔尺寸的物料颗粒被留在筛面上，称为筛上料;小于筛孔尺寸的物料颗粒通过筛孔筛出，称为筛下料，从而达到物料分级的目的[1]。

筛分装置种类繁多，广泛应用于粮食、煤矿、磨料、有色金属等的筛分，筛分装置的处理量与筛网的有效开孔率是成正相关的，有效开孔率越大，物料的透筛就越好，筛分机的处理量就越大，开孔率是指筛网的固有开孔比率，与何种应用、物料无关，有效开孔率是指物料在筛分过程中筛网有效透筛的开孔比率;在实际应用中，造成筛网的有效开孔率减小（即筛网堵塞）的因素有两种，一种为邻近效应，是指与筛网孔径相近的颗粒嵌入网孔形成的堵塞;还有一种是堆积效应，多为物料有粘性或因静电相互吸附产生堆积、团聚造成的筛网堵塞。所以要保证处理量，必须要保持筛网网孔的清洁度[2]。

本文通过对国内筛分装置防堵塞技术专利申请的年度分布、区域分布、申请人构成、主要技术领域以及竞争者分析，技术改进方向方面进行分析，探讨了国内筛分装置防堵塞技术的专利技术发展态势，分析其专利申请策略，对国内筛分装置防堵塞技术专利保护中可能存在的问题给出对策建议，以期为我国的筛分装置防堵塞技术的发展提供参考。

本文选择CNABS（中国专利文摘数据库）数据库作为专利计量研究的数据来源。在CNABS数据库中，通过分类号（B07B+、B08B+）结合关键词（筛分、筛选、分选、分离、筛网、网孔、堵塞）进行检索，经过筛选和整理，共得到专利文献3 902件，检索时间为2020年2月14日。

2 国内筛分装置的防堵塞技术整体专利态势分析

通过分析采集到的专利数据，统计了1985—2019年間国内筛分装置的防堵塞技术专利申请量的分布情况。其中，以每个专利族中最早的优先权所在的年份进行统计。由于专利申请日和公开日之间具有时间差，专利公开具有滞后性，2019年的数据为不完全数据，仅供参考。

2.1 专利申请年度分布

从图1可知，自1984年中国专利局成立，1985—2019年间国内筛分装置的防堵塞技术专利申请量3 902件，其中发明专利的申请量为1 210件，占专利申请总量的31%;实用新型专利的申请量为2 692件，占专利申请总量的69%;在这期间各年份的发明和实用新型的专利申请量如图2所示，国内就筛分装置的防堵塞技术主题，从1985年申请了第一件发明专利起，到2019年经历了35年的发展历程，其历程大致可分为二个发展阶段。

2.1.1 初期（1985—2009年）。在最初的25年，由于专利意识不足，早期的发明和实用新型的申请量较少;其中，在1985—1999年的这15年内，发明专利的申请总量仅9件，实用新型专利的申请总量为86件，专利申请量一直维持在较低的水平，每年的专利申请量总量均保持在十件左右;随着国内筛分装置技术的发展，专利申请量缓慢增加，在2000—2009这10年内，发明专利的申请总量为53件，实用新型专利的申请总量为262件，发明专利和实用新型专利的申请量均比之前的年份有所增加;总体而言，在1985—2009年这25年的时间内，专利申请量呈缓慢递增趋势，且实用新型的申请量远远多于发明的申请量。

2.1.2 快速增长期（2010—2019年）。从2010—2014年，国内筛分装置的防堵塞技术专利申请量增长开始有所增加，从2015年开始出现迅猛增长，进入了快速增长期;2014年专利申请量首次突破200件，2017年专利申请量为754件，是2016年专利申请量的2倍多，至2018年专利申请仍在增长;在这10年内，实用新型专利的申请量整体大约为发明专利申请量的2倍，实用新型专利的申请量占据优势，这是由于实用新型的审查周期较短，有利于发明创造较快获得授权保护;同时，由于发明专利申请的保护期长于实用新型，使得在这时期发明专利的申请量也有了很大的发展。

图3为国内筛分装置的防堵塞技术专利申请的法律状态;对于发明专利申请，2010—2014年发明专利申请有近50%处于撤回状态，近35%处于有效状态，近10%处于驳回状态，近5%处于失效状态，这反映出，发明专利申请有将近一半的申请人进行了撤回，约10%的发明专利申请因为新颖性或创造性予以驳回，对于获得授权的专利申请，约有12.5%的专利申请因费用或其他原因处于失效状态，证明发明专利申请的授权稳定性和授权后的专利维持状态效果较好;2015—2019年发明专利申请有近75%处于公开状态，近10%处于有效状态，近10%处于撤回状态，近5%处于驳回状态，这表明近几年的发明专利约有3/4的还未完成实质审查，最终获得授权进行保护;对于实用新型专利申请，1985—2009年实用新型专利申请均处于失效状态，这是由于实用新型专利的保护期限为10年，早期的申请已经过了相应的保护期限处于失效状态;2010—2014年实用新型专利申请有67%处于失效状态，33%处于有效状态;2015—2019年实用新型专利申请有80%处于有效状态，20%处于失效状态;由于发明专利保护期限长、创造性高度较高，使得发明专利在授权稳定性和授权后的维持状态方面均具有显著优势。

2.2 专利区域分布

专利申请的地域分布体现了技术输出的地域指向目标，通过对国内筛分装置防堵塞技术专利目标地区的分析，有利于了解其国内市场布局和战略发展方向。

从图4可以看出，国内筛分装置防堵塞技术的发展地区主要为江苏省、河南省、浙江省、安徽省、山东省和广东省，这六个省份的申请量占总申请量52%，也即全国专利申请量的一半多;其中，江苏省的专利申请量具于首位，其专利申请所占比例高达专利申请总量的12%，可见，江苏省是筛分装置防堵塞技术的主要发展力量，这与当地的经济发展和当地政府有力的创新激励政策有很大关系;同时浙江省和广东省这两大经济发达地区在国内筛分装置的防堵塞技术也占据重要地位，河南省和安徽省也占据一定的地位;对于其他部分包含了16个省、市、区的申请量，分别为重庆市、云南省、上海市、贵州省、山西省、黑龙江省、广西壮族自治区、内蒙古自治区、陕西省、甘肃省、吉林省、新疆维吾尔自治区、青海省、宁夏回族自治区、海南省、西藏自治区，这16个省、市、区的总申请量占比17%。

2.3 主要申请人构成分析

国内筛分装置防堵塞技术的申请人众多，仅对前20名的主要申请人进行分析，从图5可以看出，筛分装置的防堵塞的主要申请人，除朱满平之外，其他均为企业和高校，中国烟草在筛分装置的防堵塞技术方面的专利申请量为46件，居于首位，远远超过第二名。而其他企业新乡市振英机械设备、河南威猛振动设备、中国矿业大学、郑州大学也均位列榜单之中，其专利申请均为10多件，但从第10名开始，专利申请量已不足10件，这种情况与申请人众多的情况吻合。

大型企业非常注重技术合作，共同合作发展;在进行专利申请时，往往会出现两个或多个企业作为共同申请人的情况，通过图6专利申请主要申请人的合作关系可以看出，主要申请人中国烟草与郑州轻工业学院、河南农业大学，洪湖市中瑞机械制造、天昌国际烟草等高校和企业均有合作。

特征度是表示权利要求保护范围的特色指标，单篇专利的特征度表示该专利权利要求1的技术特征数量，多篇专利的特征度表示该专利集权利要求1的平均技术特征数量，特征度小的专利权利要求中技术特征越少，则保护范围会更大，相对的专利质量会更好;图中6所示，中国烟草、河南威猛振动设备专利申请的特征度小于20，指示出中国烟草的专利申请的保护范围大，相对专利质量较好;新乡市振英机械设备、中国矿业大学专利申请的特征度在20～30之间，专利申请的保护范圍较小，专利质量有所下降;郑州大学、安徽理工大学的专利申请的特征度在30以上，其专利申请的保护范围最小，没有获得较大的保护范围，但这在一定程度上会提高专利权的稳定性。

2.4 主要技术领域以及竞争者分析

如表1所示，国内筛分装置的防堵塞技术专利申请的IPC（国际专利分类）分类号主要分布在B07B、B02C、B08B、F26B、B03C这几个大类，其对应的技术领域为筛分、破碎、清洁、除液、分离固体等方面;其中筛分领域占比80%，破碎、清洁、除液、分离固体占比15%，这与筛分装置的应用吻合。

对这五个主要的技术领域进一步分析，在B07B领域，其主要申请人为中国烟草、新乡市振英机械设备、河南威猛振动设备、中国矿业大学、中国宝武钢铁;在B02C领域，其主要申请人为中国华电、刘丽华、安吉高纯蒙脱石、常州市鼎亨机电设备、中国建材;且从该图中发现，中国烟草在B07B和B08B两个领域均有涉及，除中国烟草之外，这五个技术领域的主要申请人均不相同，说明不同的企业在不同的技术领域中各有所长，竞争态势一目了然。

2.5 技术改进方向专利申请量分析

图8所示为国内防堵塞技术改进方向专利申请量分布图，总体而言，为了改善筛网堵塞的问题，所采用的技术主要可以分为四个技术大类，按照申请量的占比情况排序，分别为筛网运动、后期处理、筛网结构改进和布料，其占比分别为39%、30%、21%和10%;其中筛网运动为采用驱动机构、振动或敲击设备对筛网进行翻转、旋转、晃动、振动，后期处理主要为采用溶液清洗、气体喷吹和机械清孔，其主要是采用气体、溶液或毛刷、顶针等对堵塞的筛网孔进行清理，因为筛网运动和后期处理的改进方式多，且容易进行改进和实施，因此针对筛网运动和后期处理改进的专利申请数量较多，尤其是其中的筛网振动和机械清孔方面的改进占据很大的比重，二者的占比分布为32%和17%;其次筛网结构改进的专利申请数量紧随其后，筛网结构的改进点主要是筛网分布和筛孔形状的改进，其占比均为8%，二者同步并进，筛网分布为通过多层筛网的配合以及多段筛网不同倾斜程度等，筛孔形状则是根据待筛分物的形态和属性对筛孔的形状进行合理设计;最后是布料的改进，布料的改进点主要在于均匀送料，采用各种搅拌结构使得进料均匀达到防堵塞的目的。

3 结语

当前，国内筛分装置的防堵塞技术的发展主要集中于筛网运动、后期处理、筛网结构改进等，表现为采用机械装置振动筛网或机械清孔，筛分装置的防堵塞技术依赖于传统的机械驱动和工作方式，如何优化筛分装置的布局、精简筛分装置的结构、改进工作方式来提高筛分质量和效率是今后的重点发展方向;同时，企业的发展离不开技术的创新，提高企业的知识产权意识，加强对企业知识产权的保护具有重大意义。然而，我国专利申请量虽然多，但申请人基数较大，主要申请人的专利申请量并不突出，中国企业应加强自身科技创新能力，重视专利申请的数量和质量，合理进行专利布局，加强产学研合作，提高专利转化和利用率。

参考文献：

[1] 中国粉体网.筛分设备的简单介绍[EB/OL].http：//m.cnpowder.com.cn/new44378.html.

[2] 施魏科工业设备（上海）有限公司.提高筛分效率并节约成本[J].流程工业，2016（3）：44-45.