复叠式制冷循环技术专利分析

任靓

摘 要：随着人们对环保和制冷效率的要求越来越高，复叠式制冷越来越受到人们的关注。本文从专利文献的视角对复叠式制冷的发展进行了全面的统计分析，总结了与复叠式制冷相关的专利申请趋势、主要申请人分布，并绘制了复叠式制冷技术发展路线图，以期对相关人员研究复叠式制冷提供帮助。

关键词：复叠式；制冷；专利

1 复叠式制冷循环技术简介

在传统的热力学循环系统（COP）表现提高的方式当中，有回热循环、再热循环、部分再热循环、改变冷凝温度、调节回路载荷等等方式。这些方式在实际的应用当中都带来了较好的效果。但是在热力循环当中由于用户温度需求范围的日益加大，在一些特殊的领域如何进一步探索系统设计和循环效率提升，成为了新的研究课题。

复叠式制冷循环系统，在较低温度利用区间实现高效的冷热转换和利用。系统分为高温部分和低温部分2个循环，在两个循环之间实现热量的转移和利用。即是说低温部分循环的冷却器部分和高温部分循环的蒸发器部分实现热量交换和藕合，从而实现两级复叠式循环。两级循环分别为相应温度范围内的用户提供冷热的供应，从而达到综合高效的目的。

2 复叠式制冷循环专利申请数据分析

复叠式制冷循环领域的主要分类号为F25B7/00（带有级联工作的压缩机、装置或系统，即用两个或多个环路，从一个环路中的冷凝器得到的热量由另一个环路的蒸发器吸收）。为了研究复叠式制冷循环领域专利技术的发展情况，本文使用上述分类号，在CNABS数据库和VEN数据库中进行检索、统计、分析的国内外的专利申请。在此基础上，本章主要对全球和国内专利申请状况的趋势以及全球和国内专利重要申请人进行分析，从中得到相关的单点登录技术发展趋势，以及重要申请人的历年专利申请状况。

2.1 国内历年专利申请量分布

示出了复叠式制冷循环领域在国内历年专利申请量的分布情况，由图1中可见，复叠式制冷循环领域的专利申请在国内最早出现在1986年，随后处于平稳的趋势，在1999年达到一个小高峰，随后又有所减少，自2003年后增长迅速，虽然有些年份会有跌落，但是总体呈上升趋势，而2016年的申请量只有1，是由于还有大量的申请没有被公开，因此无法统计。根据图1中的数据显示，由于人们对环境保护重视和节能的要求，制冷效率较高的复叠式制冷循环技术受到人们越来越多的关注，而制冷技术主要用于冰箱、空调及工业，因此制冷技术的发展也会受到经济的影响，个别年份会有所下落，可能就是与那些年份国内的经济有关。

2.2 国内主要申请人申请量分布

中给出了国内专利申请量前13的申请人，从中可以看出在该领域申请量最大的LG公司的申请量也只占到6%，说明该领域的申请人较分散，但是前13名申请人有10个均是来自国外，而以日本、韩国为主，说明国外更重视在该领域的研究，国内的企业只有格力电器榜上有名，国内在该领域还有待发展，而且前13名中还有两个高校，说明高校在该领域也有关注，但是由于该领域更偏向应用，所以企业的投入大于高校。

3 复叠式制冷循环专利国内发展路线

根据之前对国内主要申请人的梳理，可以看出国内研究人员近几年在该领域的专利申请量逐渐增加，呈上升趋势。其中专利申请数量名列前茅的申请人是天津商业大学和西安交通大学，下面主要针对这两个申请人的专利进行分析。

西安交通大学在该领域申请的专利数量虽然少于天津商业大学，但是西安交通大学的起步在，在2006年就申请了该领域的专利，天津商业大学在2008年开始申请该领域的专利，在2008年至2012年间，天津商业大学主要关注不同制冷剂应用在复叠式制冷系统中，而从2012年开始研究调节阀门或温度来控制复叠式系统，自2015年开始则向新能源领域和跨临界领域进行延伸。而西安交通大学则是另辟蹊径，自2006年至2016年均以研究自复叠压缩式制冷系统为主，在自复叠的基础上对喷射器、工质及其他进行改进。

4 结语

本文基于对专利申请和本领域相关技术的分析对复叠式制冷技术进行了国内专利申请趋势，以及主要申请人分析，并进一步分析了技术发展路线，对于以后复叠制冷技术的发展具有指导意义。

参考文献

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[2]李敏霞，赵国伟.R290/CO2复叠式低温制冷系统冷凝蒸发器的设计研究[A].中国制冷学会2007学術年会·创新与发展[C].2007：542-545.

[3]Zia J H.A Commercial Pulse Tube Cryocooler with 200WRefrigeration at 80K[J].Cryocoolers，2004，（13）：165-171.

（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心）