空调冷凝水回收专利技术分析

陈若男 唐恺

摘要：本文根据国内外空调冷凝水回收利用领域的专利技术，对本领域的专利申请进行统计分析，着重介绍了本领域国内外的专利申请年度分布趋势、主要技术来源国及本领域的重要申请人，为空调冷凝水回收利用的进一步研究提供思路。

关键词：空调;冷凝水;回收;专利

中图分类号：TB535 文献标识码：A 文章编号：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

近几年，空调器在全球范围内的研究、发展及普及非常迅速，空调器在制冷运行的时候会产生冷凝水，由于冷凝水是由空气与低温蒸发器换热而形成的，因此冷凝水的温度较低，大约等于空气的露点温度。空调器产生的冷凝水无论是水量还是冷量都很多，如果将这部分蕴含巨大冷量的水资源直接排放，不仅会造成环境的破坏，还损失了能源，因此，对空调冷凝水回收利用的研究具有重大意义[1-2]。随着人们节能减排意识的逐渐增强，空调冷凝水的利用研究和应用越来越受到人们的关注和重视，并有了不少的成果，回收利用空调冷凝水，无论从环保方面，还是从经济效益方面，或者从资源利用方面都是利国利民的，而且回收空调冷凝水技术上是完全可行的。

本文以空调冷凝水回收利用的专利技术作为研究对象，基于CNABS、SIPOABS和DWPI数据库，通过检索、筛选、统计和分析全球范围内有关空调冷凝水回收利用的专利技术，梳理了空调冷凝水回收利用的技术发展脉络，并重点分析了该技术领域的专利申请量、技术来源及重要申请人等信息。

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将冷凝水收集后，对其他部件进行降温等，利用冷凝水的水量是将冷凝水净化后，作为水资源使用。对冷凝水冷量的利用主要是基于采用低温的冷凝水增强空调系统各部件散热的思路，空调系统中风扇电机、压缩机排气管、冷凝器都是需要散热的结构，采用冷凝水为上述部件散热能够提高空调系统的制冷效率。对冷凝水水量的利用包括为室内加湿、制作饮用水等，空调在制冷运行时，空气中的水蒸气在低温蒸发器表面凝结形成冷凝水，导致空气中水蒸气含量减小，室内湿度下降，将冷凝水再次补充到室内为室内加湿能够避免室内湿度过低造成的不适。而对于中央空调等大型的空调机组，由于其具有较多的室内机，在室内机同时运行时就会产生大量的冷凝水，同时这些冷凝水中具有很大的冷量，可以采用空调系统所产生的冷凝水同时冷却多个空调部件，还可以采用这些冷凝水为冷却塔补水，作为冷却水使用。

3 空调冷凝水回收的技术发展状况

本次研究主要针对公开日/公告日在2019年1月1日之前的国内外发明专利文献和实用新型专利申请，经过检索与人工筛选，最终确定了涉及空调冷凝水回收的相关专利文献，总体发展趋势呈现增长状态。

3.1 国内外申请量年度分布

图1显示了国内外的空调冷凝水回收利用技术的专利年申请量分布情况，其中，实线代表的是中国范围内空调冷凝水回收利用技术的年申请量的分布，虚线代表的是国外年申请量的分布。

由图1可看出，在全球范围内，空调冷凝水回收利用的专利申请量总体呈上升趋势。2007年以前国外年申请量呈稳定增长趋势，之后有一定下降，而国内空调冷凝水回收利用技术起步较晚，在2009年以前，全球年申请量主要是国外申请，形成这种趋势的内因是如松下、LG、三菱电机、三洋电机、日立等公司，历史较国内空调行业久远且技术成熟，因此在早期阶段，对于空调冷凝水回收利用技术国外较国内成熟很多，也即专利申请量也较多，此外，除了国外空调技术的发展较早之外，国外在节能减排、能源回收利用等方面的認识较早，也使得空调冷凝水回收利用的技术国外较国内发展成熟。

由中国年申请量曲线可知，对于空调冷凝水回收利用技术国内呈现了明显的三个阶段，也即1993年前后的萌芽阶段，1994—2002年的稳定探索阶段，2003年至今的迅速发展阶段，且在2009年，中国年申请量飞速发展超过国外年申请量，2014年之后中国年申请量远超国外，这意味着中国的年申请量逐渐占领了全球年申请量的大部分份额，这也代表着国内如美的、格力等企业的迅速壮大，也就形成了在全球范围内，空调冷凝水回收利用的专利申请量从20世纪90年代的稳定上升过渡到2010年后申请量的急剧上升的局面。此外，由于近几年国人对能源的回收利用、节能减排的意识逐渐增强，也使得回收冷凝水的冷量及水量相关的专利飞速增长。

3.2 申请来源国分布

专利申请的技术来源国分布可以反映出各国的研发水平以及研发能力，本文通过PR字段对本文研究的专利申请数据库中申请来源国进行分析，在多个同族中，只统计一次，根据分析，得到空调冷凝水回收利用技术的全球专利申请的来源国分布，如图2所示。

从图2可以看出，中国、日本、韩国、美国是该技术领域的主要技术来源国，上述4个国家的申请量总和约占全球申请量的97%，其中，中国专利申请量在本领域中最多，占了全球专利申请的将近一半，日本的专利申请量仅次于中国，占了31%，远远超出了排在第三位的韩国（13%）和第四位的美国（4%）。分析原因，一方面，在中国空调市场中，国内市场对空调的需求量越来越大，因此对空调研究的投入也越来越多;另一方面，政府、企业、高校等逐渐意识到知识产权对于经济发展及企业发展的重要性，这也推动了中国在空调领域的专利申请量的提升。因此，虽然中国在空调冷凝水回收利用方面的研究发展起步比较晚，但在近几年飞速发展，专利申请量也大幅增长。对于日本和韩国，日本、韩国在空调领域市场份额大，松下、大金、日立、三菱、乐金等企业，对空调的研究起步较早，且技术相对成熟，在全球都处于领先地位。

3.3 重要申请人

本文还对1982年以来全球范围内的空调冷凝水回收利用方面的专利的申请人进行统计分析，得出了全球范围内以及中国范围内的重要申请人的申请量分布情况，如图3所示。

从图3可以得知，中国申请量排名在前5位的申请人分别是美的、格力、海信、海尔、志高，国外申请量排名在前9位的申請人分别是乐金、松下、大金、三星、日立、三菱电机、夏普、富士通、东芝，尤其是乐金，申请量远远超过其他申请人，美的的申请量仅次于乐金，其次，松下、大金、格力及三星的申请量也较多。这些企业在空调领域的发展较为良好，在空调冷凝水回收利用方面的专利申请量也较多。国内对空调的研究虽然起步较晚，但后期迅速发展，国内的申请人美的、格力等企业在该领域的专利申请量后来居上，位于全球范围的前列。

4 结语

空调系统产生的冷凝水无论是水量还是冷量都是巨大的，将冷凝水直接排放不仅会造成环境的破坏，还浪费了能源，因此对冷凝水回收利用的研究至关重要。本文对空调冷凝水回收利用技术进行了分析、统计和整理，重点关注了本领域的技术发展趋势、专利申请情况以及重点申请人等信息。国内对本领域的研究起步较晚，但近几年空调冷凝水回收利用技术发展较为迅速，所占市场份额逐渐增多，随着我国经济的快速发展和科技、经济实力的提升，各大企业、高校对知识产权的重视逐渐增强，促进了空调领域专利申请量的提升。然而，在回收利用冷凝水时，由于结构部件及动力装置的增设、水质的杀菌净化等，这给冷凝水回收利用技术在实际应用中带来了挑战。

参考文献：

[1] 陈楠，申江，邹同华.房间空调器冷凝水的利用与节能[J].暖通空调，2003（2）：117-118.

[2] 姬利明，祁影霞，欧阳新萍.家用空调冷凝水节能利用探讨[J].制冷技术，2011（5）：53-56，68.