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断电复位温控器专利申请分布及技术发展趋势

发布者: 芭乐视频成人    时间:2021-3-30 9:03:50

佛山市芭乐视频成人股份有限公司

摘要:本文尝试从专利的角度分析断电复位温控器近年来的相关技术热点和趋势,希望能对行业领域相关企业带来启发。

关键词:断电复位;温控器;电阻;人工;

一、前言

温控器作为电自动控制器的一种温度敏感控制器,在20世纪50年代进入工业应用后广泛用于日用电器领域,在国内外关于《家用和类似用途电器的安全通用要求》标准中要求必须安装温控器和不可复位的限温保护元件,在家电领域属于安全配件。

SUL148056中公开有关1个温控器加1个熔断器的组合方式,因为熔断器属于一次熔断式保护元件,需要更换后才能使用带有不便利性,而自动复位温控器反复的接通、断开影响到电器产品的寿命和能源消耗。

1个温控器加1个手动复位温控器的组合方式中,因为手动复位可通过人工操作实现多次使用,得到广泛应用。更好的,为了实现这个功能,中山大学张进修教授在1986年申请的CN86103184相关专利中提出了可同时用作控温器和非自复位限温器的复合式(组合式)温控器的概念,其采用特定的机械结构,使双金属片在速动之后,无法回到常态的位置,从而不能自动复位导通电路。但这两种方案也都需要专业检修人员进行人工复位。

在1994年公开的CN2289295专利中,通过增加一个PTC元件的旁路热保持电阻,在双金属片速动后导通旁路电阻,使之发热,将双金属片的温度保持在速动临界点以上,从而使双金属片保持速动后的切断电路的状态,仅需切断电源后即可简单的实现复位。这种组合方式既能改进一次性熔断器实现多次使用,又可改进需要专业检修人员进行人工复位的手动复位温控器的电源切断即可复位的人性化操作。

二、断电复位温控器专利申请分布

对断电复位温控器领域的技术发展趋势做整体分析,首先检索本领域全部相关的中国发明和实用新型专利。检索数据库为CNIPR,检索关键词为:

((断电 or 切断 or 断路 or 手动 or 手工 or 人工) and 复位 and (温控 or 限温 or 控温 or 温度控制 or 温度敏感 or 热保护 or 热传感 or 热控制 or 热感应))/AB and (H01H% or H02H% or G23D% or G05D%)/SIC经过人工筛选后,符合要求的检索结果总计为102件发明和实用新型专利。

对检索结构进行详细分析如下。


2000年以前每年关于断电复位温控器的发明和实用新型专利申请数量均不超过4件,此后逐年增多,自2004年起关于断电复位温控器的专利申请增长较大,2012年发明和实用新型专利申请均达到最高,但最多也仅在10件上下。


断电复位控温器技术领域的发明专利占22%,实用新型占78%,体现了本领域的创新层次不高,发明专利数量相对较少。


从各省份(地区或国家)的专利申请数量来看,广东省在该领域的研究最为活跃,拥有全国近一半的专利申请,达44件。这说明广东省在该领域具有全国领先的地位。


佛山市总共有26件关于断电复位控温器的专利申请,占据了该领域内广东省的绝大部分申请,甚至比整个江苏省在该领域内申请的专利更多。这体现了该技术领域的主要行业参与者均位于佛山。


从各省份(地区或国家)的专利权人的数量来看,全国总计有70个单位或者个人申请了关于断电复位控温器领域的专利,其中29个专利权人来自广东省,同样体现了广东省在该领域内全国领先的地位。


上表是全国专利申请数量最多的前21名申请人,是该行业的市场积极参与者,由上表可以看出该领域内专利申请并不集中,每个申请人的专利数量均不多。


如上图所示,该领域内绝大部分专利已经失效,目前仍然保持有效的专利为49件。


有效专利中广东省占22件,在各省中占有绝对优势地位,远远超过第二名江苏省的8件,并超过江苏、浙江和山东的总和。

三、技术热点和发展趋势
在技术进步的方面,近年来试图改变原中山大学张进修教授两种双金属片复合式机械结构,通过采用PTC(正温度系数)元件作为发热维持双金属片温度的专利数量增多,很明显得到了众多厂家的追捧,这与加热元件制造技术的改进具有很大关系。

综合分析最近的专利文件可以得到如下启示:

1、在1996年公开用PTC元件进行热保持实现断电复位温控器技术的CN2289295专利后,欧一在200420046361.1中进行了改进,最近又有天朋温控器201120536514.0和华诺温控器201220120835.7等系列专利的公开;

2、PTC元件以往多采用PTC片,基于现阶段已成熟发展的厚膜电路技术,自2007年有公开200720043280.X基于陶瓷基板(导向架)的玻璃釉膜电阻,彭建华在201220420573.6对电连接方式进行了改进,最近又有森萨特电子201320037223.6和新东南电器201320314601.0等专利的公开;

3、这种PTC元件热保持技术在热保护器领域已得到了广泛的应用,上述两种方案在温控器的应用都改进了热保持导热和电连接的技术问题;

4、PTC膜电阻方式相较于PTC片的方案,更能有效的实现温控器的体积微型化、轻量化和薄型化;

近年来,基于陶瓷基体的膜电阻浆料、丝印技术、烧结工艺的技术发展,厚膜电路成为全球公认的经济的电热电路方法,在产品的功能集成化和微型化上发挥着越来越大的作用。

但在断电复位温控器领域,厚膜电路的使用必然对氧化铝基材成分、工艺(表面粗糙度)及成型后的调阻设备和工艺提出更高的要求,更进一步,芭乐app下载安装免费认为膜电阻断电复位温控器的应用推广,能推动其他技术领域的行业进步,具有很强的关联效应。

总的来说,在这种PTC元件的断电复位温控器中, PTC片只能取决于本身的技术提升,而PTC膜电阻这种方式能促进浆料、丝印、烧结和调阻等技术的提升,也可能因为这些技术本身的进步得到提升。但目前在产品性能保障的前提下,PTC膜电阻方案对于断电复位温控器产品结构的微型化是已经取得了实质性改进的。

而终究,断电复位温控器未来发展趋势会以佛山温控器产业基地[1]为主的PTC片方案为主流?还是以分散在各地的以PTC膜电阻方案为走向?

进而可以讨论的是,随着家电行业组合式产品日益得到市场的认可,并有部分系列产品标准获批列入相关国家标准的制修订计划,掌握组合式断电复位温控器行业发展趋势和技术先机,通过持续推广产品在电热器具领域的广泛应用,势必将加快组合式断电温控器的标准研制,以规范行业技术要求,避免无序竞争。

本文尝试从已公开的专利技术方案的角度分析断电复位温控器近年来的相关技术热点,一点浅见,希望能对行业领域相关人员带来小小的启发,鉴于作者在本行业资历尚浅,还请同行和前辈们多多指教,谢谢大家!


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