空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)專利分析

賈麗敏 王恩思

摘要：本文通過CNABS中文檢索數(shù)據(jù)庫以及DWPI檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了該領(lǐng)域的專利技術(shù)現(xiàn)狀，為空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)室外機(jī)；降噪；壓縮機(jī)

中圖分類號(hào)：TB535 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）21-0042-03

Patent Analysis of Reducing Noise of Outdoor Unit for Air Conditioner

JIA Limin 1 WANG Ensi 2

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center，State Intellectual Property Office， Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： By analyzing the domestic and foreign patent applications of reducing noise of outdoor unit for air conditioner through the data of the CNABS Chinese searching database and the DWPI searching database， this paper summarized the status of patent technology in this field， which can provide reference for the further development of reducing noise of outdoor unit for air conditioner.

Key words： air conditioner； noise； compressor

近些年來，隨著人們的生活水平提高，空調(diào)（空氣調(diào)節(jié)器）也逐步進(jìn)入了千家萬戶，并且隨著消費(fèi)觀念的更新，人們對(duì)于空調(diào)的需求也在發(fā)生變化，已不僅僅滿足于最初空調(diào)對(duì)于室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)功能?？照{(diào)在給人們的生活帶來舒適和愉悅的同時(shí)，也帶來了噪聲。而空調(diào)器室外機(jī)放置在室外，其在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪聲不僅影響到室內(nèi)的人，還會(huì)影響到周邊的環(huán)境，給人們的生活和工作造成嚴(yán)重的干擾。因此，開展空調(diào)室外機(jī)主要噪聲源的診斷分析和控制方法的研究，對(duì)于改善人們的生活環(huán)境，提高空調(diào)生產(chǎn)廠家產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，有著積極重要的意義。

空調(diào)室外機(jī)的噪聲主要由風(fēng)道系統(tǒng)噪聲和壓縮機(jī)噪聲組成。風(fēng)道系統(tǒng)噪聲包括軸流風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)噪聲、渦流噪聲以及驅(qū)動(dòng)軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的噪聲。風(fēng)道系統(tǒng)的噪聲的能量主要來自于離散噪聲和寬帶噪聲，電機(jī)的噪聲一般情況下對(duì)室外機(jī)噪聲貢獻(xiàn)不大。而壓縮機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的多聲源裝置，噪聲來源比較復(fù)雜，主要來自4個(gè)方面：壓縮機(jī)殼體振動(dòng)噪聲、氣流脈動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲以及電磁噪聲[1]。

本文以空調(diào)室外機(jī)降噪領(lǐng)域的專利申請(qǐng)作為分析對(duì)象，重點(diǎn)分析全球及中國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的申請(qǐng)量、技術(shù)來源國(guó)等信息，并對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提出建議。

1 空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

本文選擇CNABS（中文專利文摘檢索數(shù)據(jù)庫）以及DWPI（德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫），通過對(duì)檢索所獲得的該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析研究，對(duì)空調(diào)室外機(jī)的降噪技術(shù)所涉及的技術(shù)進(jìn)行分析。本次檢索時(shí)間截至2017年4月，經(jīng)過檢索式檢索與簡(jiǎn)單人工篩選，最終確定了涉及空調(diào)室外機(jī)的降噪的相關(guān)專利文獻(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行了針對(duì)性的技術(shù)分類和總結(jié)。數(shù)據(jù)表明總體發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)增長(zhǎng)狀態(tài)。

2 空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)專利分析

2.1 全球申請(qǐng)量年度分布

圖1表示了關(guān)于空調(diào)室外機(jī)的降噪技術(shù)的申請(qǐng)量年分布情況，圖中上、下兩條曲線分別代表全球范圍內(nèi)申請(qǐng)量和中國(guó)范圍內(nèi)申請(qǐng)量。

從圖1中可以看出，隨著年份，關(guān)于空調(diào)室外機(jī)的降噪技術(shù)的全球年申請(qǐng)量和中國(guó)年申請(qǐng)量總體呈上升趨勢(shì)。而在早期1979年到1993年間的專利申請(qǐng)量很少，從1994年開始，全球范圍內(nèi)的申請(qǐng)量開始逐步上升，但在2010年以前增長(zhǎng)率較低，增長(zhǎng)較為緩慢，在2010年以后，專利申請(qǐng)的增長(zhǎng)速度較快，申請(qǐng)量較大。從早期的用戶主要追求高效制冷、制熱以及除濕等效果，在空調(diào)器室外機(jī)的降噪方面的申請(qǐng)量很少，直到隨著消費(fèi)觀念的更新，人們對(duì)空調(diào)器的要求也在發(fā)生變化，用戶對(duì)空調(diào)的噪聲指標(biāo)也非常關(guān)注。從1994年開始，空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)開始蓬勃發(fā)展，專利申請(qǐng)量也明顯增多。全球?qū)κ彝鈾C(jī)降噪技術(shù)的研究主要集中在日本、韓國(guó)等，國(guó)內(nèi)對(duì)空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的研究發(fā)展開始比較晚，但也在穩(wěn)步發(fā)展。直至2010年以后，全球和中國(guó)的年申請(qǐng)量都增長(zhǎng)較快，其中國(guó)內(nèi)的申請(qǐng)量占很大部分。由于用戶對(duì)空調(diào)的舒適性的要求越來越高，國(guó)內(nèi)對(duì)空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的研究也不斷發(fā)展，并且隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、國(guó)內(nèi)外各大企業(yè)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的積極參與以及中國(guó)科技實(shí)力的提升，都極大地促進(jìn)了中國(guó)專利申請(qǐng)量的增長(zhǎng)。

2.2 申請(qǐng)來源國(guó)分布

專利申請(qǐng)的技術(shù)來源國(guó)分布可以反映出各國(guó)企業(yè)、研究團(tuán)體、個(gè)人在空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平以及研發(fā)能力。截至2017年4月30日，統(tǒng)計(jì)空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)的來源國(guó)分布如圖2所示。

由圖3可以看出，空調(diào)器的室外機(jī)降噪技術(shù)發(fā)展較為迅速的國(guó)家主要是中國(guó)、日本以及韓國(guó)，申請(qǐng)量很高，其中，中國(guó)專利申請(qǐng)量在本領(lǐng)域中最多，占全球申請(qǐng)量的39%，日本次之，占全球申請(qǐng)量的34%，韓國(guó)申請(qǐng)量也占了全球申請(qǐng)量的24%。由此，日本、韓國(guó)在空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展很快，占市場(chǎng)絕大部分，雖然中國(guó)申請(qǐng)起步較晚，但在后期發(fā)展迅速，主要為近幾年中國(guó)逐漸開始重視在各技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，政府的推進(jìn)、企業(yè)的重視及人才的發(fā)展等均推動(dòng)了中國(guó)在空調(diào)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量的發(fā)展與提升。

2.3 重要申請(qǐng)人分布

通過對(duì)全球范圍內(nèi)的以空調(diào)器室外機(jī)降噪技術(shù)申請(qǐng)人的統(tǒng)計(jì)分析，得出了全球范圍內(nèi)以及中國(guó)范圍內(nèi)的重要申請(qǐng)人的申請(qǐng)量分布情況，如圖3所示。

從圖3中可以看出，空調(diào)器降噪技術(shù)研究領(lǐng)域中的重要申請(qǐng)人包括韓國(guó)的LG電子（LG Electric Ltd）、中國(guó)的廣東美的電器股份有限公司、中國(guó)的珠海格力電器股份有限公司、日本的大金工業(yè)株式會(huì)社（Daikin Industrial Ltd）、三菱電機(jī)株式會(huì)社（Matsushita Electric Industrial Co.Ltd）、韓國(guó)的三星電子株式會(huì)社（Samsung Electronics Co.Ltd）等。這些企業(yè)在空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展較為良好，在空調(diào)室外機(jī)降噪方面中的技術(shù)發(fā)展和專利申請(qǐng)量都居世界前列，其中韓國(guó)LG公司的申請(qǐng)量最多，其次為中國(guó)的美的集團(tuán)，而中國(guó)的珠海格力的申請(qǐng)量也緊隨其后，位于第三位，前三位申請(qǐng)人的申請(qǐng)量相比其他企業(yè)高出很多。緊接著是日本的申請(qǐng)人大金工業(yè)和三菱電機(jī)，其申請(qǐng)量相差不大，后面的則為韓國(guó)的三星電子、日本的松下電器、日立家用電器等申請(qǐng)人。從前面的內(nèi)容可以看出，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)雖然發(fā)展緩慢，但在后期發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人美的集團(tuán)、珠海格力等企業(yè)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量后來居上，位于全球范圍前列。

綜上，空調(diào)室外機(jī)的降噪技術(shù)在近些年中發(fā)展比較迅速，結(jié)合時(shí)間軸作為參考，可以看出該技術(shù)在1990年以前該領(lǐng)域?qū)儆谘芯砍跗陔A段，在空調(diào)器室外機(jī)的降噪方面的專利申請(qǐng)較少，在空調(diào)滿足了制冷制熱等性能之后，人們對(duì)空調(diào)器的要求也發(fā)生了變化，用戶對(duì)空調(diào)的噪音也非常關(guān)注，開始對(duì)空調(diào)器的噪聲進(jìn)行研究，包括室外機(jī)的噪音的研究。在1991年至2010年期間，對(duì)室外機(jī)的降噪技術(shù)得到了充分的發(fā)展，每個(gè)分支均有研究涉及，主要是空調(diào)舒適性這一指標(biāo)對(duì)于空調(diào)的市場(chǎng)地位影響越來越大，針對(duì)空調(diào)器室外機(jī)的噪聲的研究也越來越多，不僅針對(duì)室外機(jī)的整體進(jìn)行改進(jìn)，還對(duì)室外機(jī)的組成，壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)以及換熱器等每個(gè)部件都做出了改進(jìn)，以求對(duì)外機(jī)進(jìn)行減振降噪。在2010年以后，對(duì)室外機(jī)的降噪技術(shù)已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，人們對(duì)各個(gè)分支在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更進(jìn)一步的改進(jìn)，對(duì)空調(diào)室外機(jī)的各個(gè)主要部件以及整體結(jié)構(gòu)上繼續(xù)做進(jìn)一步的改進(jìn)，以滿足空調(diào)器在舒適性的要求上，實(shí)現(xiàn)具有緊湊結(jié)構(gòu)的高性能、低噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 建議

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的研究發(fā)展迅速，并且隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技實(shí)力的提升，國(guó)內(nèi)各企業(yè)、高校等對(duì)國(guó)內(nèi)空調(diào)領(lǐng)域的重視、積極創(chuàng)新，推動(dòng)了中國(guó)在空調(diào)領(lǐng)域，以及空調(diào)室外機(jī)降噪技術(shù)的專利申請(qǐng)量的發(fā)展與提升。然而，分析空調(diào)室外機(jī)的減振降噪技術(shù)涉及價(jià)格工程、產(chǎn)品美學(xué)、振動(dòng)工程以及聲學(xué)等多個(gè)方面，并且室外機(jī)的振動(dòng)與噪聲控制的限制因素較多，因此如何在極少增加成本，且不完全改變成熟產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上達(dá)到降噪的效果，還是一個(gè)值得深入研究的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王瑞強(qiáng).空調(diào)器室外機(jī)的降噪研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.