空調(diào)冷凝水回收專利技術(shù)分析

陳若男 唐愷

摘要：本文根據(jù)國內(nèi)外空調(diào)冷凝水回收利用領(lǐng)域的專利技術(shù)，對本領(lǐng)域的專利申請進行統(tǒng)計分析，著重介紹了本領(lǐng)域國內(nèi)外的專利申請年度分布趨勢、主要技術(shù)來源國及本領(lǐng)域的重要申請人，為空調(diào)冷凝水回收利用的進一步研究提供思路。

關(guān)鍵詞：空調(diào);冷凝水;回收;專利

中圖分類號：TB535 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）06-0059-03

Abstract： Based on the patent technology in the field of recycling of condensate water from air conditioner at home and abroad， this paper analyzed the patent applications in this field， and introduced the annual distribution trends of patent applications at home and abroad， the main source countries and important applicants in this field， provides ideas for further research on the recycling of condensate water from air conditioner.

Key words： air conditioner; condensate water; recovery; patent

1 引言

近幾年，空調(diào)器在全球范圍內(nèi)的研究、發(fā)展及普及非常迅速，空調(diào)器在制冷運行的時候會產(chǎn)生冷凝水，由于冷凝水是由空氣與低溫蒸發(fā)器換熱而形成的，因此冷凝水的溫度較低，大約等于空氣的露點溫度。空調(diào)器產(chǎn)生的冷凝水無論是水量還是冷量都很多，如果將這部分蘊含巨大冷量的水資源直接排放，不僅會造成環(huán)境的破壞，還損失了能源，因此，對空調(diào)冷凝水回收利用的研究具有重大意義[1-2]。隨著人們節(jié)能減排意識的逐漸增強，空調(diào)冷凝水的利用研究和應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注和重視，并有了不少的成果，回收利用空調(diào)冷凝水，無論從環(huán)保方面，還是從經(jīng)濟效益方面，或者從資源利用方面都是利國利民的，而且回收空調(diào)冷凝水技術(shù)上是完全可行的。

本文以空調(diào)冷凝水回收利用的專利技術(shù)作為研究對象，基于CNABS、SIPOABS和DWPI數(shù)據(jù)庫，通過檢索、篩選、統(tǒng)計和分析全球范圍內(nèi)有關(guān)空調(diào)冷凝水回收利用的專利技術(shù)，梳理了空調(diào)冷凝水回收利用的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，并重點分析了該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請量、技術(shù)來源及重要申請人等信息。

2 冷凝水的回收方式

冷凝水的回收利用包括利用冷凝水的冷量和水量，利用冷凝水的冷量是將冷凝水收集后，對其他部件進行降溫等，利用冷凝水的水量是將冷凝水凈化后，作為水資源使用。對冷凝水冷量的利用主要是基于采用低溫的冷凝水增強空調(diào)系統(tǒng)各部件散熱的思路，空調(diào)系統(tǒng)中風扇電機、壓縮機排氣管、冷凝器都是需要散熱的結(jié)構(gòu)，采用冷凝水為上述部件散熱能夠提高空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率。對冷凝水水量的利用包括為室內(nèi)加濕、制作飲用水等，空調(diào)在制冷運行時，空氣中的水蒸氣在低溫蒸發(fā)器表面凝結(jié)形成冷凝水，導致空氣中水蒸氣含量減小，室內(nèi)濕度下降，將冷凝水再次補充到室內(nèi)為室內(nèi)加濕能夠避免室內(nèi)濕度過低造成的不適。而對于中央空調(diào)等大型的空調(diào)機組，由于其具有較多的室內(nèi)機，在室內(nèi)機同時運行時就會產(chǎn)生大量的冷凝水，同時這些冷凝水中具有很大的冷量，可以采用空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的冷凝水同時冷卻多個空調(diào)部件，還可以采用這些冷凝水為冷卻塔補水，作為冷卻水使用。

3 空調(diào)冷凝水回收的技術(shù)發(fā)展狀況

本次研究主要針對公開日/公告日在2019年1月1日之前的國內(nèi)外發(fā)明專利文獻和實用新型專利申請，經(jīng)過檢索與人工篩選，最終確定了涉及空調(diào)冷凝水回收的相關(guān)專利文獻，總體發(fā)展趨勢呈現(xiàn)增長狀態(tài)。

3.1 國內(nèi)外申請量年度分布

圖1顯示了國內(nèi)外的空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)的專利年申請量分布情況，其中，實線代表的是中國范圍內(nèi)空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)的年申請量的分布，虛線代表的是國外年申請量的分布。

由圖1可看出，在全球范圍內(nèi)，空調(diào)冷凝水回收利用的專利申請量總體呈上升趨勢。2007年以前國外年申請量呈穩(wěn)定增長趨勢，之后有一定下降，而國內(nèi)空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)起步較晚，在2009年以前，全球年申請量主要是國外申請，形成這種趨勢的內(nèi)因是如松下、LG、三菱電機、三洋電機、日立等公司，歷史較國內(nèi)空調(diào)行業(yè)久遠且技術(shù)成熟，因此在早期階段，對于空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)國外較國內(nèi)成熟很多，也即專利申請量也較多，此外，除了國外空調(diào)技術(shù)的發(fā)展較早之外，國外在節(jié)能減排、能源回收利用等方面的認識較早，也使得空調(diào)冷凝水回收利用的技術(shù)國外較國內(nèi)發(fā)展成熟。

由中國年申請量曲線可知，對于空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)國內(nèi)呈現(xiàn)了明顯的三個階段，也即1993年前后的萌芽階段，1994—2002年的穩(wěn)定探索階段，2003年至今的迅速發(fā)展階段，且在2009年，中國年申請量飛速發(fā)展超過國外年申請量，2014年之后中國年申請量遠超國外，這意味著中國的年申請量逐漸占領(lǐng)了全球年申請量的大部分份額，這也代表著國內(nèi)如美的、格力等企業(yè)的迅速壯大，也就形成了在全球范圍內(nèi)，空調(diào)冷凝水回收利用的專利申請量從20世紀90年代的穩(wěn)定上升過渡到2010年后申請量的急劇上升的局面。此外，由于近幾年國人對能源的回收利用、節(jié)能減排的意識逐漸增強，也使得回收冷凝水的冷量及水量相關(guān)的專利飛速增長。

3.2 申請來源國分布

專利申請的技術(shù)來源國分布可以反映出各國的研發(fā)水平以及研發(fā)能力，本文通過PR字段對本文研究的專利申請數(shù)據(jù)庫中申請來源國進行分析，在多個同族中，只統(tǒng)計一次，根據(jù)分析，得到空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)的全球?qū)＠暾埖膩碓磭植?，如圖2所示。

從圖2可以看出，中國、日本、韓國、美國是該技術(shù)領(lǐng)域的主要技術(shù)來源國，上述4個國家的申請量總和約占全球申請量的97%，其中，中國專利申請量在本領(lǐng)域中最多，占了全球?qū)＠暾埖膶⒔话?，日本的專利申請量僅次于中國，占了31%，遠遠超出了排在第三位的韓國（13%）和第四位的美國（4%）。分析原因，一方面，在中國空調(diào)市場中，國內(nèi)市場對空調(diào)的需求量越來越大，因此對空調(diào)研究的投入也越來越多;另一方面，政府、企業(yè)、高校等逐漸意識到知識產(chǎn)權(quán)對于經(jīng)濟發(fā)展及企業(yè)發(fā)展的重要性，這也推動了中國在空調(diào)領(lǐng)域的專利申請量的提升。因此，雖然中國在空調(diào)冷凝水回收利用方面的研究發(fā)展起步比較晚，但在近幾年飛速發(fā)展，專利申請量也大幅增長。對于日本和韓國，日本、韓國在空調(diào)領(lǐng)域市場份額大，松下、大金、日立、三菱、樂金等企業(yè)，對空調(diào)的研究起步較早，且技術(shù)相對成熟，在全球都處于領(lǐng)先地位。

3.3 重要申請人

本文還對1982年以來全球范圍內(nèi)的空調(diào)冷凝水回收利用方面的專利的申請人進行統(tǒng)計分析，得出了全球范圍內(nèi)以及中國范圍內(nèi)的重要申請人的申請量分布情況，如圖3所示。

從圖3可以得知，中國申請量排名在前5位的申請人分別是美的、格力、海信、海爾、志高，國外申請量排名在前9位的申請人分別是樂金、松下、大金、三星、日立、三菱電機、夏普、富士通、東芝，尤其是樂金，申請量遠遠超過其他申請人，美的的申請量僅次于樂金，其次，松下、大金、格力及三星的申請量也較多。這些企業(yè)在空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展較為良好，在空調(diào)冷凝水回收利用方面的專利申請量也較多。國內(nèi)對空調(diào)的研究雖然起步較晚，但后期迅速發(fā)展，國內(nèi)的申請人美的、格力等企業(yè)在該領(lǐng)域的專利申請量后來居上，位于全球范圍的前列。

4 結(jié)語

空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水無論是水量還是冷量都是巨大的，將冷凝水直接排放不僅會造成環(huán)境的破壞，還浪費了能源，因此對冷凝水回收利用的研究至關(guān)重要。本文對空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)進行了分析、統(tǒng)計和整理，重點關(guān)注了本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢、專利申請情況以及重點申請人等信息。國內(nèi)對本領(lǐng)域的研究起步較晚，但近幾年空調(diào)冷凝水回收利用技術(shù)發(fā)展較為迅速，所占市場份額逐漸增多，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技、經(jīng)濟實力的提升，各大企業(yè)、高校對知識產(chǎn)權(quán)的重視逐漸增強，促進了空調(diào)領(lǐng)域?qū)＠暾埩康奶嵘?。然而，在回收利用冷凝水時，由于結(jié)構(gòu)部件及動力裝置的增設(shè)、水質(zhì)的殺菌凈化等，這給冷凝水回收利用技術(shù)在實際應(yīng)用中帶來了挑戰(zhàn)。

參考文獻：

[1] 陳楠，申江，鄒同華.房間空調(diào)器冷凝水的利用與節(jié)能[J].暖通空調(diào)，2003（2）：117-118.

[2] 姬利明，祁影霞，歐陽新萍.家用空調(diào)冷凝水節(jié)能利用探討[J].制冷技術(shù)，2011（5）：53-56，68.