胡騰飛 常杰
摘 要:隨著綠色造船對環境安全與舒適性的要求越來越高,減少船舶搖晃、保證貨物和船員的安全成為現代船舶設計的焦點之一。文章分析了減搖裝置的專利主要申請國和專利申請量,并進一步分析了其技術演進過程及發展方向,以期對我國減搖技術的發展提供一定的指導作用,促進我國船舶減搖技術的發展。
關鍵詞:減搖裝置;船舶;專利分析
1 概述
船舶從古至今都是很重要的水上運輸、作戰、作業的工具。船舶在海上航行時,由于受到海浪、海風及海流等因素的影響,不可避免地會產生各種搖蕩,其中以橫搖最為顯著,影響也最大。劇烈的搖蕩對艦船的適航性、安全性、以及設備的正常工作、貨物的固定和乘員的舒適性都會有很大的影響。一直以來人們都在尋求減小船舶搖蕩的方法,各類減搖裝置雖然在形式、結構上有很大差別,但是原理基本相似:都是產生一個與搖擺方向相反的穩定力矩,使擺幅減小、搖擺周期增大,以達到緩和搖擺的目的。目前使用最為廣泛的減搖裝置有舭龍骨、減搖水艙、減搖鰭等。文章主要從全球專利情況出發,研究減搖裝置的發展情況。
2 國內外專利申請概況
2.1 全球申請趨勢分析
減搖技術的起源很早,圖1為通過CNABS、SIPOABS、DWPI專利數據庫檢索得到的減搖裝置相關專利文獻的數量圖。在1907年就有了相關申請,是德國人佛拉姆的一項關于減搖水艙的申請,公開號為DE227134C;其后相關專利的申請量一直在穩步上升,這一階段屬于技術的萌芽發展期;到1960年的時候,進入了第一次快速的發展期,然后1980年左右進入一個瓶頸期,申請量有所下降;1990年開始,進入了第二個快速發展期,僅僅2000年到2010年的相關專利申請量就達到了1900多件,中國的專利申請量也是此時開始大幅度增加。
2.2 主要申請國家分析
圖2顯示了主要國家的專利申請量。為了便于分析,僅僅提取了全球申請量排名前幾位的國家進行研究,分別是美國、德國、日本、中國、韓國、挪威和荷蘭。從圖中可以看出,美國的申請量占這幾個國家總申請量的38%左右,而其他的傳統造船強國,如挪威、德國和荷蘭,總申請量也達到33%,剩下的中國、日本和韓國分別占有14%、10%和5%,由此可見,中國在該領域的研究較美國、德國而言還需加大研究力度。
下面就美國、德國、日本和中國的申請量趨勢進一步分析,如圖3。
從圖3中可以看到美國和德國的技術發展很早,其次是日本,最后是中國。美國與德國幾乎同時開始相關的減搖技術研究,在德國1907年的減搖水艙的基礎上,美國人提出了一種槽型平面水艙,如專利公開號US3054373A所示;在20世紀60年代美國與德國的申請量快速增長時,日本開始提出相關專利申請,起步發展較快;中國起步較晚,但是2000年左右開始快速發展,申請量逐步趕超上述幾國。
2.3 主要技術路線
對目前公開的減搖裝置的全球專利申請進行分析梳理,將不同的減搖裝置作為一級分支,每一類型的裝置的不同發展作為二級分支,得出該領域的主要技術分支發展路線圖如圖4。
對于減搖裝置的發展路線分析可以看出,減搖水艙與減搖鰭是目前全球研究最多的兩種減搖裝置,其貫穿了整個減搖技術的進程;而在最近幾年,減搖陀螺的研究也逐步增多;而新的船型,如海上大型采油平臺等對減搖裝置具有特殊要求的船舶、海上平臺也促進了新型減搖裝置的研究,如DE10315294B4針對船舶艏搖開發的艏搖減搖裝置、JP特開平5-139374中的噴水舭龍骨減搖裝置、CN1586984A中的磁流體減搖器。
3 結束語
通過對減搖裝置的全球專利申請以及相關減搖裝置的研究分析,可以發現國內的減搖裝置在申請量方面在逐步增加,而隨著我國海上石油、天然氣開采的興起,海上平臺、海上機場等大型浮體以及各種軍艦的研發,對減搖技術也會有新的需求,相關的減搖裝置也將會是今后的重要發展方向。這些新型的減搖裝置有的是新技術在減搖領域的應用,有的是傳統減搖技術的新組合,關于此類減搖裝置我國還有很大的發展和開發空間,需進一步加強自主創新意識,促進我國船舶行業的發展。
參考文獻
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[2]馬維良,蕉儂,賈正余,等.船舶減搖水艙控制技術現狀與展望[J].船舶工程,2011(6):1-5.
作者簡介:胡騰飛(1989,3-),男,碩士,國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心審查員,目前主要從事通用機械發明專利實質審查工作。
常杰(1989,2-),女,碩士,目前從事通用機械發明專利實質審查工作。
常杰對文章的貢獻等同第一作者。