汽車空調壓縮機的專利技術發展

翟麗娜

摘 要：隨著科技的迅猛發展，各行各業不斷有新技術產生和革新，汽車空調壓縮機領域也不例外。為滿足人民日益增正的物質文化需求，提高生活質量，以人為本，汽車空調壓縮機專利技術從無到有，經歷4個階段，從相對落后，到勵精圖治趕超歐美，凝聚力眾多行業精英的心血，本文全面闡述了該領域的技術發展里程。

關鍵詞：壓縮機；節能；發展；技術革新；專利

中圖分類號：TB652 文獻標志碼：A

0 引言

自從1886年1月29日德國人科爾本茨獲得以汽油為動力源的助力車專利后，第一臺汽車誕生。之后百余年間，汽車逐漸成為大眾日常生活中必不可少的代步工具。 伴隨汽車產業的發展，汽車空調壓縮機也不斷革新，在這期間，大量國內外新產品和新技術層出不窮，下面我們進行詳細介紹。

1 汽車空調壓縮機的發展歷程

相對于汽車行業的發展，空調的發展相對滯后。1902年世界第一臺空調于美國問世，簡稱空氣調節系統。專利發明者威利斯·哈維蘭·卡里爾也被稱為“空調之父”。值得一提的是，第一臺空調并不是服務于人，而是為機器設備進行溫度調節。直到1939年美國卡里爾公司（ 中國譯名開利公司）的相關專利技術才應用于汽車領域，世界第一臺空調汽車誕生。

作為空調設備的核心部件當屬壓縮機。壓縮機的性能和使用壽命直接影響到空調設備的性能和使用壽命。伴隨人們日益增長的物質化需求，在短短百余年間汽車空調壓縮機技術不斷革新，相關專利也層出不窮。

汽車空調壓縮機根據工作原理的不同，可以分為定排量式壓縮機和非定排量式壓縮機；根據工作方式的區別則可以分為往復式和旋轉式兩種類型。 其中往復式壓縮機在工作類型上又可以細分為曲軸連桿工作模式和軸向活塞工作模式，在工作類型上又可以細分為旋轉葉片工作模式和渦旋工作模式。

表1介紹了汽車空調壓縮機的四代產品，優缺點和應用領域。隨著汽車的發展，設計的革新，對于汽車空調壓縮機的要求越來越高。由于空調壓縮機是制冷系統的核心部件，它的體積、重量成為眾多汽車制造公司的首要考慮因素，其次壓縮機所產生的波動、噪聲也是反映舒適度的指標，最后，能否快速起到制冷制熱以及工作效能率也是汽車空調壓縮機的重要指標。

由圖1～圖4可知，前兩代壓縮機的轉速受到自身的設計所限制，在應用中無法實現高速運轉和持續續航；第三代產品雖然解決了轉速問題，但是產生了高額造價和成本；第四代壓縮機雖然解決了上述問題，但是新時代環保要求和效能的需求不斷提升，雖應用廣泛，但技術創新一直在不斷提升。

2 國內外專利技術的發展分析

2.1 專利類型的比例分析

目前國內基于汽車空調壓縮機的專利，可分為外觀設計類、新型實用類、發明類專利3種，根據2005年-2017年10余年間國家專利局的數據統計，發明類專利僅占2%，外觀設計類占70%，新型實用專利約占30%。

國內相關專利在外觀設計上有較大優勢，更加人性化的設計，不僅為汽車廠商節省了空間，而且注重以人為本，提升舒適度。

國外相關專利技術則側重于新產品、新技術的發明，根據統計，國外3類專利的占有量為：發明類專利占15%，新型實用專利占60%，外觀設計占25%。

2.2 專利技術持有者分析

根據國家專利局數據統計，國內相關專利技術的持有者（申請人），90%的企業基本為汽車生產廠商或相關公司，10%為個人或者相關領域的工程師。

同類型專利發明在國外的持有者（申請人）的數據統計，企業占40%，個人占30%，除此之外相關領域的高校和實驗室科研機構占30%。

2.3 專利技術的應用分析

根據權威機構分析，目前國內每年申請汽車空調壓縮機的專利量可達千余件，可以通過審核的相關專利技術寥寥無幾，通過專利復合批準的相關專利能夠迅速投入市場，應用在行業領域內的更是少之又少，多半專利技術通過購買或者引進國外相關技術為多。

而國外相關專利技術從申請，批準到投入市場相對較多，不排除期間存在推廣、宣傳的差異，同時存在研發角度，革新思路的差距。

3 空白填補與環保意識的不斷提高

自1987年9月16日聯合國在加拿大的蒙特利爾通過《關于消耗臭氧層的蒙特利爾議定書》后，為保護地球臭氧層，氟利昂謝幕，新型制冷劑進入市場，相關制冷設備也與之同步革新，并引發地球環境保護的新紀元。

壓縮機作為汽車空系統的核心部件無疑在這場變革中，又一次得到了發展和創新。首先從環保角度來說，太陽能、電能作為無污染的新型能源廣泛應用于汽車行業，電動空調壓縮機的時代到來。國內電動汽車空調壓縮機發明專利首先由重慶工商大學[2016106552300]申請成功，與此同時中能東道集團有限公司[2017302792086]和上海三電貝洱汽車空調有限公司[2007200774296]也填補了電動汽車空調壓縮機的外觀設計專利和實用新型專利。其次，大力提升清潔能源的能效和續航能力也成為目前的重要課題之一，當前再審相關電動汽車空調壓縮機專利申請數量眾多，可見專利技術的發展對國家相關產業的總要性。

結語

行業領域內專利技術的發展代表著科研成果的落地，科技發展的趨勢，更代表著一個國家綜合國力的強弱。通過對汽車空調壓縮機的發展歷程介紹，明晰了國內外該領域內專利分布情況和發展趨勢。面向新時代，特別是基于環保節能和實現中華民族的偉大復興，需要更多科研工作者努力發揚工匠精神，為國家和行業奉獻更多優秀的專利科研成果。

參考文獻

[1]田長青，竇春鵬，楊新江，等.汽車空調用變排量壓縮機的調節特性[J].流體機械，2003（5）：2.

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