纤维过滤器专利技术发展情况

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摘 要：本文综述了纤维过滤器技术的大量国内外专利，分别从专利技术演进路线和国内外专利研究分析两方面对该技术的研究进展进行了总结和概括，并指出了今后纤维过滤器在该技术领域的发展方向。

关键词：纤维过滤器；专利分析

前言

纤维过滤器以其高运行流速、高截污能力和优良的出水水质等目前其他过滤器无法比拟的优势在最近十几年里得以迅猛发展和广泛应用。与粒状过滤材料相比，纤维过滤材料的比表面积较大，有更大的界面吸附并截留悬浮物，同时纤维较柔软，在过滤时能够实现密度调节或沿水流方向过滤孔径逐渐变小的合理过滤方式，极大程度地实现了深层过滤，使设备出水质量、截污能力、运行流速都得到大幅度提高。广泛用于电力、化工、造纸、冶金、印染、城镇供水等行业的，例如：工业给水系统、生活给水系统、热网回水系统、循环冷却水系统、洗浴水循环处理系统以及水资源的深度处理的预处理、中水回用等[1-3]。

1、纤维过滤器的专利技术演进路线

1998年，日本专利JP特开10-258218A使用纤维球作为过滤介质，随着水流从入口到出口的过程，过滤间隙不断缩小，使得直径大的颗粒被截留在上层，直径小的颗粒被截留在下层，实现了较高的过滤效率。紧接着，WO9907458A中公开了将纤维球制作为中空结构，从而实现更加紧密的间隙，得到了较高的过滤效率。并且，其过滤后清洗更加方便。除纤维球过滤器以外，欧洲专利EP9907458A提出了使用纤维束作为过滤介质的新概念，其利用水流的流动作用，将纤维束紧压至过滤器底部。使得水流从纤维束间隙中通过，杂质被截留在纤维束上。此项发明，使得过滤后纤维束反冲洗容易，减少人工操作。然而，纤维束易打结，使得其使用周期不长。为了解决纤维束易打结的问题，后续不断有人提出固定纤维束的两端的方法，以阻止其打结，例如，胶囊挤压式纤维过滤器、压力板式纤维过滤器、自压式纤维过滤器。其中，中国专利CN1548210A提出了将纤维束实现打结后，形成较规则的排列，以防止纤维束打结；CN101249321A提出了将纤维束分别设置在不同管道中，将各纤维束隔开以防止打结，提供了新思路。

2、纤维过滤器的专利研究及分析

对纤维过滤器的主要申请人、国家分析如下：

对纤维过滤器在全球范围内的申请进行统计分析，可以发现国内外相关专利申请量逐渐增多。2003年以前的专利申请主要集中在国外，中国国内的申请量非常少，在2003年以后全球的专利申请量增加明显，我国对其做了主要贡献，明显看出进入21世纪后，我国在纤维过滤器的专利申请量逐年提高，并在全球的申请中占据了很大份额，这和我国的科技发展和国家对基础行业的重视有着密切的关系。同时也是国内越来越重视环境污染，尤其是水污染重要表现。在此背景下，分析该领域的专利非常有必要性。

通过对国内以及国外的申请人分析，可以看出：国内外纤维过滤器领域以公司申请为主。一方面由于纤维过滤器产业化程度高，市场广阔；另一方面，由于高校以理论研究为主，申请量不大。

从国家分析中可以看出，日本、中国、美国以及德国占据大部分申请，体现纤维过滤器在这些国家的领先优势。日本的总体专利申请量较多，份额较大。主要申请人也集中在日本，也反映出日本技术比较先进，其在国外也进行了大量布局，日本为这方面的领军人物，中国、美国次之；但是中国起步较晚，虽然最近几年专利申请量增长很快，但总体技术力量还比较薄弱，基础专利比较少，申请主要集中在国内，在全球的布局意识较差。

3、结论

从目前纤维过滤器专利申请分析中可以看出，日本、中国、美国以及德国占据大部分申请，体现纤维过滤器在这些国家的领先优势。但是中国起步较晚，虽然最近几年专利申请量增长很快，但总体技术力量还比较薄弱，基础专利比较少，申请主要集中在国内，在全球的布局意识较差。国内申请人应当提高全球布局意识，加强知识产权的保护。

参考文献

[1] 王雪松，李振胜等，石油机械，2007，35（12）：38-40.

[2] 纪轩，姚春深，张宏伟，中国给水排水，2002，18（12）：82-84.

[3] 付宏峰，地下水，2006，28（1）：71-72.