Отчет о патентных исследованиях

Пригодность упомянутых рабочих колес для области техники перекачки сточных вод проверяют, в частности, по прохождению шариков. Прохождение шариков описывает способность рабочих колес также перекачивать большие твердые тела, соответствующие шарику.

В публикации заявки на патент Германии DE 8800074 U1 описано рабочее колесо насоса для центробежного насоса, в котором угол лопасти рабочего колеса насоса на входе составляет от 0° до 40°. Здесь лопасти рабочего колеса сконструированы таким образом, что уменьшена вероятность возникновения кавитации и тем не менее обеспечена удовлетворительная способность всасывания в зоне перегрузки. Для этого линии обтекания лопастей рабочего колеса имеют участок, в котором угол лопасти увеличен на величину до 25°.

В технологии перекачки сточных вод все более часто используются центробежные насосы с высокими приведенными скоростями вращения. В обычных рабочих колесах это приводит к перемещению точки застоя на лопасти, на которую набегает поток, на нагнетательную сторону лопастей, в частности, при работе с неполной нагрузкой. Обтекание входных кромок лопастей происходит с нагнетательной стороны к засасывающей стороне. Точка застоя, которая находится на нагнетательной стороне, плотно прижимает волокна, имеющиеся в сточных водах, к поверхности лопастей.

При обтекании входных кромок лопастей существует область высоких скоростей. В рабочих колесах, входная кромка которых имеет малый радиус кривизны, скорости в упомянутой области являются особенно высокими. Если статическое давление падает ниже давления пара вследствие высокой скорости потока, то образуются пузырьки пара, которые приводят к кавитационному разрушению.

К области высоких скоростей примыкает область более низких скоростей. В ней образуются завихрения воды. Волокна, прилипшие к входной кромке, стремятся заполнить упомянутые завихрения воды. Обтекание прижимает волокна к контуру лопасти, вследствие чего возможно очень сильное увеличение площади покрытия волокнами.

На предотвращение кавитации в центробежных насосах направлено техническое решение описанное в патенте RU №2492362, которое характеризуется тем, что рабочее колесо для центробежного насоса содержит радиально внутреннюю втулку и лопасти, проходящие прямо и в направлении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса. Лопасти имеют радиально наружный конец и радиально внутренний конец и в целом определяют объем, имеющий форму усеченного конуса. Компонент управления потоком образован между радиально внутренним концом лопастей и втулкой. Компонент управления потоком имеет изогнутую верхнюю поверхность.

В качестве прототипа выбрано рабочее колесо насоса, описанное в патенте США №6276899 В1, МПК F 01 D 5/22, 21.08.2001, которое состоит из основного диска со ступицей, покрывного диска, выполненного с центральным кольцевым каналом для поступления жидкости, и лопастей, размещенных между основным и покрывным дисками. Недостаток данной конструкции рабочего колеса заключается в том, что для получения венца лопастей приходится выбирать металл, заполняющий межлопастные каналы, а учитывая сложную геометрию проточной части рабочего колеса, эта операция значительно усложняет технологию изготовления и не обеспечивает выполнение лопастей с тонким профилем.

Низкими эксплуатационными характеристиками обладает рабочее колесо погружного центробежного насоса (Патент RU №2234001), содержащее ступицу, основной и покрывной диски с размещенными между ними лопастями, причем основной диск закреплен на ступице колеса, а покрывной диск выполнен с центральным кольцевым каналом для поступления жидкости в проточную часть рабочего колеса, согласно изобретению между основным и покрывным дисками размещен профильный диск, выполненный с чередующимися передними и задними выступающими поверхностями, передние выступающие поверхности жестко соединены с покрывным диском, задние выступающие поверхности жестко соединены с основным диском, лопасти рабочего колеса образованы боковыми поверхностями профильного диска, а проточная часть образована выступающими поверхностями профильного диска и чередующимися секторами внутренних поверхностей основного и покрывного дисков.

Заключение

Патентные исследования проводились в соответствии с условиями, указанными в Задании №1 и Регламенте поиска №1. Задачи, поставленные перед патентными исследованиями, выполнены.

В рамках настоящего патентного исследования произведен поиск аналогов с целью установления возможности патентования в области запорной арматуры, а именно шиберных задвижек.

Таким образом, в качестве итога данного аналитического обзора охранных документов можно сделать следующий вывод о том, что существует большое количество технических решений, относящихся к шиберным задвижкам. Все они в основном направлены на повышение эксплуатационные характеристики центробежного насоса, за счет

- улучшения антикавитационных качеств рабочего колеса;

- снижения гидродинамических потерь;

- повышения КПД центробежного насоса;

- снижения вероятности разрушения шнека центробежного насоса;

- увеличения всасывающей способности.

Выбор стран, входящих в систему Договора о Патентной Кооперации (PCT), указанный в Регламенте поиска, обусловлен тем, что данная система предусматривает возможность подачи одной международной заявки. Но т.к. патентование предполагаемых технических решений в РФ является приоритетным, в отчет о патентных исследованиях вошли патентные источники информации, зарегистрированные Федеральной службой по интеллектуальной собственности РФ.

Согласно заданию, в результате проведения патентных исследований были выявлены аналог предполагаемого объекта интеллектуальной собственности, относящегося к рабочему колесу центробежных насосов, и установлена возможность его патентования.

В результате произведенного тематического поиска в соответствии с Регламентом поиска №1 (Приложение Б) за период с 1991 по 2017 года отобрано для дальнейшего анализа 21 документ (Таблица В.6.1 и Таблица В.6.2)12 источников научно-технической литературы. В результате анализа, отобранных документов (таблица Д.2.2), выявлены аналог – патент № 2355917 и прототип- патент №2352823, предполагаемого объекта интеллектуальной собственности «Рабочее колесо центробежного насоса».

Основной характеристикой предполагаемого объекта интеллектуальной собственности является Рабочее колесо центробежного насоса с многослойным покрытием, характеризующееся тем, что содержит покрывной диск, основной диск с рабочими лопатками, а также размещенный и жестко закрепленный между ними металлический диск, с выполненным на них покрытием, при этом покрытие выполнено с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере многослойным, и представляет собой композит, состоящий из первого слоя на основе Ti-Ni и второго коррозионно-износостойкого слоя на основе cBN-Cr-Si-C-Zr-Y.

Данное техническое решение позволит повысить прочностные характеристики покрытия, в частности повысить коррозионную стойкость и изностостойкость.

Таким образом, патентование технического решения в РФ «Рабочее колесо центробежного насоса» целесообразно, а дальнейшие исследования в данной области являются перспективным направлением.

Приложение А

ЗАДАНИЕ № 1_

на проведение патентных исследований

Наименование работы (темы): «Рабочее колесо центробежного насоса»

Задачи патентных исследований: Поиск аналогов и прототипа с целью установления возможности патентования в области, относящейся к запорной арматуре

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Виды патентных исследований	Подразделения-исполнители (соисполнители)	Ответственные исполнители (Ф.И.О.)	Сроки выполнения патентных исследований. Начало. Окончание	Отчетные документы
Составление отчета	ИНГЭ, ЭТиЭМ	Иванов И.И.	Начало: 21.08.2017 г. Окончание: 01.09.2017 г.	Отчет о патентных исследованиях

Ведущий преподаватель ______________ Л.Е. Копелевич __________

личная подпись расшифровка подписи дата

Приложение Б Регламент поиска № 1_ « 13 » июня____2017 г. Наименование работы (темы): « Рабочее колесо центробежного насоса» Начало поиска 12.06.2017 Окончание поиска 01.09.2017 г
Предмет поиска (объект исследования, его составные части, товар)	Страна поиска	Источники информации, по которым будет проводиться поиск				Ретрос- пектив- ность	Наименование информационной базы (фонда)
		патентные		Другие
		Наименование	Класификацион- ные требования (МПК)	Наименование	Классификационные рубрики
1	2	3	4	5	6	7	8
Конструктивные элементы, узлы и вспомогательные устройства для центробежных насосов	Россия	Электронный ресурс – http://www1.fips.ru/ Российский сегмент Интернет-сервиса esp@cenet	F04D 29/22 F04D 7/06	Отчеты о НИР		20 лет	База данных РОСПАТЕНТа; Интернет-сервис esp@cenet

Ведущий преподаватель ______________ __ Л.Е. Копелевич_ __________

личная подпись расшифровка подписи дата

Приложение В

ОТЧЕТ О ПОИСКЕ

В.1. Поиск проведен в соответствии с Заданием №1 и Регламентом поиска №1

В.2. Начало поиска 12.06.2017 г. Окончание поиска 01.09.2017 г.

В.3. Сведения о выполнении регламента поиска (указывают степень выполнения регламента поиска, отступления от требований регламента, причины этих отступлений): Регламент выполнен в полном объеме.

Таблица В.1 - Патентная документация

Предмет поиска (объект исследования, его составные части)	Страна выдачи, вид и номер охранного документа. МПК	Заявитель (патентообладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации	Название изобретения (полной модели, образца)	Сведения о действии охранного документа или причина его аннулирования
1	2	3	4	5
Конструктивные элементы, узлы и вспомогательные устройства для центробежных насосов	RU U1 128680 F04D29/22	Открытое акционерное общество "ГМС Насосы" (ОАО "ГМС Насосы") (RU) 2012127719/06 от 04.07.2012 Опубл. Бюл.№15 от 27.05.2013 г.	Рабочее колесо центробежного насоса	Действует
	RU C2 2392499 F04D 29/041 F04D 1/00 F04D 29/22	ЗУЛЬЦЕР ПУМПЕН АГ (CH) 2006114649 от 28.04.2006 г. Опубл. Бюл. №17 от 20.06.2010 г.	Центробежный насос и его рабочее колесо	Действует
	RU C1 2628681 F04D 29/22 F04D 29/041	Яблочко Сергей Викторович (RU) 2016146625 от 29.11.2016 г. Опубл. Бюл.№34 от 21.08.2017 г.	Рабочее колесо центробежного насоса	Действует
	RU U1 139036 F04D29/22	Общество с ограниченной ответственностью "Петрозаводскмаш Горно-Металлургический комплекс" (RU) 2013129714/06 от 27.06.2013 г. Опубл. Бюл.№10 от 10.04.2014 г.	Рабочее колесо центробежного насоса	Действует
	US A 005224821	Aisin Seiki Kabushiki Kaisha, Kariya, Japan 841,512 от 26.02.1992	Water pump	Не действует
1	2	3	4	5
	F01D5/14	Опубл. 06.07.1993 г.
	US A 005628616 F04D29/22	Camco International Inc., Houston, TeX. 528,836 от 02.01.1996 г. Опубл. 13.05.1997 г.	Downhole pum.png system for recovering liquids and gas	Не действует
	RU C2 2491448 F04D29/24	Публичное акционерное общество "Сумский завод насосного и энергетического машиностроения "Насосэнергомаш" (АО "Сумский завод "Насосэнергомаш") (UA) 2011149564/06 от 07.12.2011 г. Опубл. Бюл. №24 от 27.08.2013 г.	Рабочее колесо центробежного насоса	Действует
	RU C2 2427726 F04D29/22 F04D29/041 B23P15/02	Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU) 2009141032/06 от 05.11.2009 г. Опубл. Бюл.№13 от 10.05.2011 г.	Центробежное рабочее колесо и способ его изготовления	Действует
	RU C2 2618372 F04D29/22	Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU) 2015139310 от 15.09.2015 г. Опубл. Бюл.№13 от 03.05.2017 г.	Центробежное рабочее колесо	Действует
	RU C1 2522134 F04D29/22	Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU) 2012153564/06 от 11.12.2012 г. Опубл. Бюл.№19 от 10.07.2014 г.	Центробежное рабочее колесо	Прекратил действие, но может быть восстановлен
	RU C2	Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация	Центробежное рабочее колесо	Действует
1	2	3	4	5
	2533605 F04D29/22 B23H15/04	"Энергия" имени С.П. Королева" (RU) 2013111086/12 от 12.03.2013 г. Опубл. Бюл.№32 от 20.11.2014 г.
	RU C2 2352823 F04D29/22	Мирсаетов Олег Марсимович (RU), Повышев Константин Игоревич (RU) 2006127731/06 от 31.07.2006 г. Опубл. Бюл.№11 от 20.04.2009 г.	Рабочее колесо погружного центробежного насоса	Не действует
	RU U1 156941 F04D29/22	Анохин Владимир Дмитриевич (RU) 2015135626/06 от 24.08.2015 г. Опубл. Бюл.№32 от 20.11.2015 г.	Рабочее колесо промежуточной ступени центробежного насоса	Действует
	RU C1 2450167 F04D29/22	Закрытое акционерное общество "ОПТИМА" (RU) 2010119293/06 от 14.05.2010 г. Опубл. Бюл.№13 от 10.05.2012 г.	Рабочее колесо центробежного насоса	Не действует
	RU U1 160402 F04D29/22 F04D29-16	Открытое акционерное общество (ОАО) "Турбонасос" (RU) 2015113842/06 от 14.04.2015 г. Опубл. Бюл.№8 от 20.03.2016 г.	Рабочее колесо лопастного насоса	Действует
	RU C2 2605487 F04D 29/22 F04D 29/02 F04D 29/62	ГРУНДФОС ХОЛДИНГ А/С (DK) 2012155630/06 от 20.12.2012 г. Опубл. бюл.№18 от 27.06.2014 г.	Рабочее колесо	Действует
	RU C2 2492362 F04D29/22	Сандайн Корпорэйшн (US) 2011145890/06 от 14.11.2011 г. Опубл.Бюл.№25 от 10.09.2013 г.	Рабочее колесо для центробежного насоса (варианты)	Действует
1	2	3	4	5
	F04D29/66
	RU C1 2234001 F04D29/22 F04D13/10	Общество с ограниченной ответственностью "Борец" (RU) 2002134732/06 от 24.12.2002 г. Опубл. Бюл.№22 от 10.08.2004 г.	Рабочее колесо погружного центробежного насоса	Действует
	RU C1 2355917 F04D29/22 F04D13/10	ЦЕНТР РАЗРАБОТКИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ (ЦРНО) (SC) 2007130611/06 от 10.08.2007 г. Опубл. Бюл.№14 от 20.05.2009 г.	Рабочее колесо скважинного многоступенчатого центробежного насоса для добычи нефти и способ его изготовления	Действует
	DE A1 4015331 F04D29/22	KLEIN SCHANZLIN AND BECKER AGKSB AG 19904015331 от 12.05.1990 г. Опубл. 14.11.1991 г.	Single-impeller for centrifugal pumps	Не действует
	US B1 6276899 F01D5/22	Flowserve Management Company, Irving, TX (US) 09/435,012 от 05.11.1999 г. Опубл. 21.08.2001 г.	Impeller manufacturing process	Не действует

Таблица В.2 – Номера опубликованных охранных документов по годам (изобретательская активность)

Объект техники и его составные части	Страна подачи заявки	Номера патентов, опубликованных заявок по годам подачи заявки (исключая патенты-аналоги)
		2017	2016	2015	2014	2013	2012	2011	2010	2009	2004	2001	1997	1993	1991
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Задвижки или шиберные затворы	Россия	2628681 2618372	160402 2605487	156941	139036 2522134 2533605	128680 2491448 2492362	2452167	2427726	2392499	2352823 2355917	2234001
	USA											6276899	5628616	5224821
	DE														4015331

2