壓縮機(jī)防液擊技術(shù)專利分析

張姝婷

國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東 廣州 510000

一、引言

壓縮機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備被廣泛運(yùn)用于制冷、鋼鐵、電力、冶金、電子、機(jī)械制造、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。尤其在制冷領(lǐng)域，壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的“心臟”，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力。壓縮機(jī)具有排氣壓力高、輸送量大的優(yōu)勢，但在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，比如過熱、喘振、液擊、缺油、潤滑不足、電機(jī)損壞等。其中，壓縮機(jī)液擊現(xiàn)象是指壓縮機(jī)氣缸內(nèi)吸入液體，造成壓縮機(jī)帶液運(yùn)行，造成敲缸從而損壞吸氣閥片。液擊是制冷系統(tǒng)運(yùn)行過程中危害最大的一種故障，輕者可以將壓縮機(jī)閥片擊碎，重者可以將連桿、曲軸、活塞等撞擊至扭曲變形乃至擊裂氣缸蓋。因此，為了保證壓縮機(jī)的正常工作，并在異常條件下得到保護(hù)，通常需要對(duì)壓縮機(jī)采取防液擊或抗液擊的保護(hù)措施[1-2]。因此，本文通過對(duì)相關(guān)專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析，系統(tǒng)梳理壓縮機(jī)防液擊技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

二、壓縮機(jī)防液擊技術(shù)專利申請(qǐng)狀況

(一)申請(qǐng)趨勢分析

根據(jù)圖1的申請(qǐng)量趨勢來看，大致可以將全球防液擊技術(shù)的專利申請(qǐng)趨勢分為4個(gè)主要階段。1981年以前：這一階段的專利申請(qǐng)一直維持在較低水平，此時(shí)該領(lǐng)域處于技術(shù)摸索階段，最早以法國和英國為主，直到20世紀(jì)70年代申請(qǐng)量才開始逐年上升。1982-1990年：這一階段每年的專利申請(qǐng)量開始逐年有所增加，呈現(xiàn)出緩慢增長趨勢。1991-2007年：這一階段每年的專利申請(qǐng)量有了明顯的提高，呈穩(wěn)定增長的趨勢。2008年-至今：該時(shí)期全球?qū)＠畈l(fā)展，專利增長速度呈現(xiàn)井噴之勢，進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期?？傮w看來，全球關(guān)于壓縮機(jī)防液擊技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代末期，并在90年代得到穩(wěn)定發(fā)展，最終在21世紀(jì)10年代末迎來井噴期，經(jīng)過近80年的發(fā)展，目前仍然處于一個(gè)高速發(fā)展的階段。

而中國國內(nèi)的專利申請(qǐng)，直到1986年才開始萌芽，但2005年后開始逐步增長，與全球?qū)＠l(fā)展趨勢相似，到2008年以后，呈現(xiàn)出井噴之勢，中國企業(yè)的專利保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，中國的專利申請(qǐng)人和申請(qǐng)量開始占據(jù)全球絕對(duì)優(yōu)勢地位，同時(shí)也說明國內(nèi)的公司和學(xué)者仍然對(duì)該項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)出了極大的研究熱情。

(二)主要申請(qǐng)人分析

從圖2可以看出，按照申請(qǐng)量對(duì)全球重點(diǎn)的申請(qǐng)人進(jìn)行排名后，中國企業(yè)的申請(qǐng)量遙遙領(lǐng)先，尤其以美的、格力較為突出。另外，日本的許多大型企業(yè)也在防液擊技術(shù)上具有較強(qiáng)的實(shí)力，進(jìn)行了一定規(guī)模的專利布局，這與日本擁有許多技術(shù)先進(jìn)的壓縮機(jī)制造公司以及日本重視該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展有關(guān)。

(三)技術(shù)分布

防液擊技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)主要包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)和控制，按照系統(tǒng)中不同位置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，又可以分為氣液分離器、壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、過熱/冷裝置、加熱器、旁通管、閥門、蒸發(fā)器以及防液擊管等二級(jí)分支。

從圖3中可以看出，排名前5的申請(qǐng)人對(duì)防液擊技術(shù)的結(jié)構(gòu)研究主要集中在氣液分離器上，其次是對(duì)閥門和加熱器的研究。由于利用在系統(tǒng)的回氣管路中增設(shè)氣液分離器以及對(duì)氣液分離器的結(jié)構(gòu)和腔體做出改進(jìn)，從而確保進(jìn)入壓縮機(jī)的完全是制冷劑蒸汽，其達(dá)到的防液擊效果非常好，因而是申請(qǐng)人研究壓縮機(jī)防液擊技術(shù)所關(guān)注的焦點(diǎn)。美的雖然申請(qǐng)量較多，但大多圍繞上述三個(gè)研究的焦點(diǎn)在進(jìn)行改進(jìn)，甚至在某些方面的研究上如壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)出現(xiàn)了空白，而該技術(shù)分支則是樂金公司的研究重點(diǎn)，至于大家都熱衷于研究的加熱器方面，樂金公司則出現(xiàn)了空白。

從圖4中可以看出，排名前5的申請(qǐng)人對(duì)防液擊技術(shù)的控制研究主要集中在溫度上，其次是對(duì)過冷/過熱度的研究。而林勇則主要把研究重點(diǎn)放在如何通過對(duì)液位的控制來防止液擊現(xiàn)象。對(duì)于兩家日本企業(yè)而言，其重點(diǎn)研究的對(duì)象相同，主要集中在溫度、溫度以及電源的控制上，其余方面則未曾涉及。

三、小結(jié)

本文通過對(duì)壓縮機(jī)防液擊技術(shù)專利申請(qǐng)分別在全球和國內(nèi)的申請(qǐng)趨勢進(jìn)行分析，得出影響發(fā)展趨勢的原因，同時(shí)得出大致的研究重點(diǎn)和研究分支，并有針對(duì)性地分析了重點(diǎn)的技術(shù)分支。進(jìn)一步地，通過對(duì)全球重點(diǎn)申請(qǐng)人的分析，得出各個(gè)國家在防液擊技術(shù)上的研究焦點(diǎn)以及專利布局情況。

總體來看，我國目前的防液擊技術(shù)專利申請(qǐng)?jiān)跀?shù)量上領(lǐng)先，但其技術(shù)水平與世界上先進(jìn)水平還有很大差距，中國申請(qǐng)人在借鑒國外技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)多研究該領(lǐng)域的前沿技術(shù)，增強(qiáng)綜合技術(shù)的競爭力，來縮小與國外水平的差距。