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  • 专利推动我国冬季采暖进入"变频"时代
  •       日期:2009-11-02 09:56:18       访问次数:66
  •   如今,我国冬季采暖人口已达7亿多,采暖能耗约占全国能源总消耗的1/4。目前,我国集中采暖已占总采暖面积的90%以上,但家庭、单位的“空采暖”比例却高达45%左右,北方家庭和单位为“空采暖”支付的费用每年更是高达数百亿元。随着南方的建筑采暖需求的扩大,困扰我国北方的冬季采暖污染、能耗问题将蔓延到南方地区。

      另外,我国冬季集中采暖普遍采用“面积计费法”,对“空采暖”没有抑制作用。现有采暖设备也不能对每个家庭实施入户采暖计量,每个家庭也无法控制整户、各房间采暖流量。供暖季开始后,各房间并行加热,用户不能调控各时间段的采暖温度;即使人离开,采暖也不减弱或暂停。这大大降低了采暖效率。

      据测算,如果入户采暖设备能自由设定会议室、办公室、客厅、书房等的温度至防冻的5℃至8℃,能把卧室的温度设定为人离开时的5℃至8℃,睡前的20℃,睡后的16℃,那么入户采暖流量可望降低20%至90%。这种具有“变频”功能的入户采暖设备可使我国冬季集中采暖改用“流量计费法”,不但节约能源,节省开支,还可减少环境污染。

      在北京地方政府的引导下,昌平大学城率先开始使用采暖温控阀产品,将为十多万人的工作、生活场所全面安装这种能“变频”的采暖设备。这一“标杆”项目开启了我国采暖行业的“变频”时代。

      北京迈出我国“变频”采暖第一步

      实际上,实现采暖“变频”的温控阀、恒温阀产品最早出现于1943年。目前,在欧洲、北美、日本等地,温控阀已相当普及,例如,在德国,温控阀的安装率已超过80%。

      有些国家还用法律强行推广温控阀产品。例如,波兰法令规定;从1991年7月1日起,所有新建筑以及集中供暖的旧建筑,对每个散热片都需安装温控阀。

      尽管某些国家强行推广温控阀,但是在技术层面上,产品尚不能解决阀杆与阀体交界处的漏水问题,连续使用寿命较短。例如,欧洲EN215标准规定,温控阀阀芯能连续使用5000次就算合格。为了解决采暖安全问题,西方国家对温控阀实行更换制度,在每一采暖季开始前,对可能出现问题的关键部件全部进行更换。在实际操作中,一般每年更换一次,而每个产品每次更换的成本约9欧元。

      我国推广温控阀的工作也已经从北京开始。例如,对新建住宅,北京市严令每组住宅散热器必须安装温控阀;双管系统散热器应采用高阻力两通温控阀;单管系统应设跨越管,散热器应采用低阻力两通温控阀或三通温控阀;地面辐射采暖系统和风机盘管系统应设置温度自动调控装置。对已有的集中采暖建筑,北京市也将推出限期安装温控阀的强制性命令。目前,北京和浙江的企业已共同研制出新一代温控阀,设计使用寿命高达20年,可连续使用10万次不漏水。

      目前,该专利产品已经开始向国外出口,广泛安装到国外淋浴器、热水器、饮水机等产品上,打造了上百亿美元的庞大市场。

      国外采暖“变频”专利竞赛风起云涌

      在国外,采暖行业的温控阀产品供应商主要有丹佛斯、霍尼韦尔、西门子、甘普尔、欧文托普、海梅尔公司、捷科、卡莱菲等。其中丹佛斯是全球最大的温控阀制造商,已在浙江收购了2家企业,在上海、天津、北京等地建立了强大的管理、研发、制造、销售团队。

      丹佛斯在全球公开的专利申请逾1.1万件,其中对一款温控阀产品公开的专利家族就超过80个,涵盖专利数百件。我国企业一般对一个产品部署1件专利,竞争对手对单个核心技术点的规避性设计很容易使我国企业的专利保护目标落空。相比之下,丹佛斯则对单个产品构建了密集的专利网,使竞争对手无法突破。

      与大多数国内企业仅仅对其研发的现有产品开展专利部署的思路不同,国外很多企业还对任何可能的规避性设计进行了专利挖掘。笔者以为,在专利战略上,中外企业的差别在于:我国企业普遍认为,专利就是已经做出的发明创造,尤其是已设计实现的产品,因此专利的权利要求书用于保护这个设计实例;西方企业则把其能够构思到的,也许永远不会在市场上出现,不会被工业设计付诸实施的技术方案都写入专利,其权利要求书保护从一些假想的实施例抽象出来的发明构思。

      从目前的专利部署格局看,西方温控阀技术创新主要分布在如下领域:

      固体温包创新。例如,WO/2008/028559号文献涉及一种调控大流量管道的温控阀。其中,阀体包含一个热驱动机构,该热驱动机构由形状记忆合金构成,受热后,记忆合金的驱动力可能超过一个储力机构,引导阀体运动,从而控制通过流量。

      温控阀结构创新。例如,EP1950387号文献涉及一种温控阀的结构创新。US7520446号文献涉及一种液体流量温控阀,及其制造方法。WO/2009/019407A1号文献涉及一种带套筒的温控阀,及其制造方法。US7422159号文献涉及一种温控阀单元结构。US7422159号文献涉及一种温控阀单元。

      温控阀组件创新。例如,US20090020168号文献涉及一种温控阀组件。US20080061155号文献涉及一种热水再循环系统及其使用的温控阀组件。它的水龙头包括一个阀体,一个流量温控装置,一个流量人工调解装置。US7597270号文献涉及一种混合温控阀控制组件。

      温控阀产品创新。例如,US20080257969号文献涉及一种控制冷水、热水、混水的温控阀。WO/2008/093027号文献涉及一种流量控制温控阀,及其制造方法。US20090250525号文献涉及一种温控阀。WO/2008/032151号文献涉及一种管路部件的突出单元及其温控阀。US20090000026号文献涉及一种多手柄的温控阀。

      温控阀应用于热水器等下游产品的创新。例如,US20090001178号文献涉及一种温控阀和混水温控龙头,冷热水可被温控阀调制后,以限定的温度释放。US20090218530号文献涉及一种加热器的温控阀部件。US7407113号文献涉及一种防止烫ag外汇|HOME伤的安全阀门技术。WO/2008/115659A1号文献涉及一种热水需求流量传感器系统。US20080223451号文献涉及一种热水供给系统。US7392955号文献涉及一种控制热水给水温度的系统与方法。

      我国逐渐成采暖“变频”专利竞争中心

      北京、浙江企业联合攻关,在温控阀领域取得重大技术突破。为了大规模进入欧美市场,这些企业正继续对专利产品进行改进。目前,相关企业还在开发可远程控制、自动计量的温控阀产品,以及帮助供暖ag外汇|HOME中心自动降火、降温、降流的控制装置。

      自从我国开始推荐散热器温控阀,并宣布准备实施“分户流量计量”的供暖政策以来,国外相关企业在华专利申请急剧增加。某些外国企业在华申请专利数百件,甚至上千件,而且绝大部分为发明专利,我国正逐渐成为全球温控阀企业的专利竞赛中心。从应用看,我国公开的相关专利文献分布在如下领域:

      温控阀配件。例如,200610035196.3号文献涉及一种双柄双功能恒温阀芯。200610033449.3号文献涉及一种温控阀芯。200310115604.2号文献涉及一种恒温阀用直插式滤网。

      温控阀。例如,200710003377.2号文献涉及一种散热器温控阀,包括温控阀主体、指示刻度、指针、固定螺母,以及数字显示组件等。200510002250.X号文献涉及一种自动温控暖气阀。

      采用温控阀的水龙头。例如,200710037369.X号文献涉及一种温控水龙头。

      采用温控阀的热水器。例如,03106254.7号、200310108729.2号、200410090870.9号文献涉及一种热水器。02103002.2号、200710135041.1号文献涉及一种太阳能热水系统。

      采用温控阀的洗浴器。例如,200810026309.2号文献涉及一种卫生配件的恒温阀。02102236.4号文献涉及一种混水恒温防烫洁身器。

      采暖设备与系统。例如,99122558.9号文献涉及一种智能采暖管理机。200710157150.3号文献涉及一种三通电热执行阀和地暖混水装置。01143008.7号文献涉及一种分户分室与单户分室供暖系统。01129246.6号、200810105890.7号、200610025526.0号文献涉及一种采暖系统。(知识产权报 魏衍亮)