朱多彪 杨娜娜【等同第一作者】
国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心,湖北武汉 430000
摘要:
本文依托一段长达30年间的专利申请数据,首先研究了夹管阀技术的国内外发展情况,然后从径向压缩方式和扭曲压缩方式两个方面对夹管阀的技术发展路线进行了梳理,并分析了径向压缩方式中采用机械/电力和采用液体压力手段的发展,然后研究了夹管阀领域的重要申请人,最后针对国内夹管阀领域的发展给出了相应的建议。
关键词:夹管阀 径向 扭曲 压缩
1引言
夹管阀(Pinch Valve),在国内又称为管夹阀。套管是任何夹管阀最重要的零件,是夹管阀的核心,提供抗腐蚀、抗磨损和承压能力。用气动、电动、手动或者液动等驱动方式挤压套管,达到开关/调节的作用。在当代工业中,常有一些含有颗粒、粉末、纤维、粘浆等磨损性物质的固体或液体产品经由管道输送,或者一些化学过程中带有腐蚀性的介质时,夹管阀就是最佳选择。1953年,美国红阀公司发明制造了夹管阀,采用杜邦等供应商提供的材料,开始推广这种高耐磨的阀门产品。夹管阀进入中国较晚,目前这种可以承受恶劣环境的阀门已经在国内有比较广泛的应用。国内也有很多厂家推出了夹管阀,凭借超低的价格迅速占领了一些市场。本文截取了1986-2014年间的专利申请数据,对国内的夹管阀专利申请进行了梳理。
2 国内夹管阀专利申请总体分析
2.1专利发展趋势
国内申请人在该领域的研究发展在2001年之前都比较缓慢,从2002年开始发展加快。国外在华申请人在该领域的研究从2001年开始就迅速发展,至2004年发展至高峰,随后还是回落进入平稳发展期。与国外在华申请人在国内的申请趋势不同,2000年以后整个中国国内在夹管阀领域的发展形势是越来越好的,而国内申请在大部分时间内的发展都明显强于国外在华申请。值得一提的是,2009年国内申请和国外在华申请都大幅下跌,可能与当年的金融危机有关,1997-2000年间的金融危机也在一定程度上影响了专利申请量。
2.2 申请人区域分布
在夹管阀领域,中国国内申请量占据了该领域超过一半的数量,远超外国申请人在华申请的专利;同时,美国以24件在华申请位列外国申请的首位,日本以13件申请次之。数据反映出国内在夹管阀领域的发展情况总体上十分强大,处于世界领先水平,而我国与之相对应的制造业发达也是造成申请量巨大的原因。在国内,安徽省在夹管阀领域的发展超过了其它所有省份的发展,以37件的专利申请量位居首位,江苏省以34件申请位居次席甚至是第二名河南省专利申请量的2倍。包括以安徽、江苏、辽宁、广东为代表的大部分东部省份在该领域的整体发展是领先于中西部省份的。专利申请量一定程度上反映了该省份的科技研发水平与制造业水平,一直以来,我国的改革开放都是从东部开始的,相应地产品的研发方面,东部处于领先水平就不难理解了。
3 夹管阀技术发展路线
夹管阀按照对橡胶管的压缩方式不同,可以分为径向压缩方式和扭曲压缩方式,其中径向压缩方式又可以分为采用机械/电力压缩手段和采用流体压力压缩手段。随着现有技术的发展,夹管阀的径向压缩方式中的两种压缩手段和经常不是孤立应用在橡胶管上,而是机械、电力、液压、气动中的几种共同作用一起压形成径向压缩力,但是出于研究的方便,还是可以从两种压缩方式和两大压缩手段出发来研究各自技术的发展情况。
3.1主要技术分支的发展
夹管阀在国内发展的30年中,径向压缩一直都是主流的压缩方式,其发展一直都占据了强势主导地位,1986-1997年间一直处于平稳发展态势,2001年之后开始加速发展,2010-2012年间发展速度达到顶峰。
图2.主要技术分支的发展
在夹管阀领域没有申请量十分庞大的申请人,申请分布十分零散,但日本的旭有机材工业株式会社,我国的铜陵祥云消防科技有限责任公司和李济群申请量相对较多,是本领域的重要申请人。三位重要申请人的分布都集中在径向压缩方式,日本的旭有机材工业株式会社,我国的铜陵祥云消防科技有限责任公司分布相同,都分别有2件申请涉及采用机械/电力手段,3件申请涉及采用流体压力手段,而李济群的专利明显偏向机械/电力手段,其所有的6件专利申请中有多达5件都涉及采用机械/电力手段。国外申请人中除旭有机材工业株式会社外,美国的美国石膏公司也申请了3件专利。
3.2径向压缩分支的发展
径向压缩方式的发展始于1986年前后,与整个夹管阀的兴起时间大致相当。尽管从整个夹管阀的发展历程来看,径向压缩方式的发展一直占据主要地位,其发展轨迹也左右着夹管阀的整体发展轨迹。采用机械/电力手段和采用流体压力手段是夹管阀径向压缩方式的两大分支,采用机械/电力手段在2000年以前平稳发展,此时采用流体压力手段的发展明显落后。2000年以后采用流体压力手段发展速度加快,然而从30年的整体来看,采用机械/电力手段仍处于主要地位。
3.3扭曲压缩分支的发展
扭曲压缩方式出现较晚,直到2001年才有第一例专利申请,与径向压缩方式相比,扭曲压缩方式的申请量极小,分布年份十分零散,反映了该方式技术发展缓慢,市场占有量小的特点,这与扭曲压缩方式对橡胶品质要求高,密封工艺困难等因素有关。
4 结论
夹管阀的发展主要集中在国内,特别是东部身份,这与该地区制造业发达关系较大。对于夹管阀的申请的绝大部分为企业申请和个人申请,高校以及研究所占的比例不大。径向压缩方式占有绝对优势,扭曲压缩技术发展缓慢,这与该方式对橡胶品质要求较高有关。对于径向压缩方式中两种不同的压缩手段,采用机械/电力手段略多于采用流体压力手段。夹管阀技术改进可以考虑:(1)充分利用产业互动优势,大力发展对夹管阀需求较大的领域,可以促进技术的更新;(2)在橡胶品质发展缓慢的情况下,为了提升夹管阀的品质,夹管阀结构可以作为今后研究的重点对象。