螺桿壓縮機專利現狀及趨勢分析

翟麗娜

摘 要：螺桿式壓縮機通過使用陰陽轉子互相嚙合，高速選裝使機組內部容積發生變化，進而獲取壓縮空氣，螺桿式壓縮機相比于傳統活塞壓縮機具有結構緊湊、壓縮比大、輸氣量調節良好等優點，是大型壓縮機中使用最廣的壓縮機。螺桿壓縮機由于具有體積小、損件小、耐焦油等優點被廣泛應用，該文主要借助數據收集與整理對螺桿壓縮機專利現狀及螺桿壓縮機未來發展趨勢進行探討，以期為我國螺桿壓縮機的發展提供參考。

關鍵詞：螺桿壓縮機；專利申請人；活塞式壓縮機

中圖分類號：TH455 文獻標志碼：A

0 引言

螺桿式壓縮機通過使用陰陽轉子互相嚙合，高速選裝使機組內部容積發生變化，進而獲取壓縮空氣，螺桿式壓縮機相比于傳統活塞壓縮機具有結構緊湊、壓縮比大以及輸氣量調節良好等優點，是大型壓縮機中使用最廣的壓縮機。此外，由于螺桿式壓縮機的運動部件較少（只有陰陽轉子在做旋轉）所以其運行可靠性較高，螺桿式壓縮機還具有易維修的特點，由于需要對機組進行保養的構件主要包括：空氣過濾器、油氣分離器等，而這類構件重量都較輕且容易拆卸，配合精度要求極低，這就使螺桿式壓縮機的保養周期較長。另外，從控制系統上來看，螺桿式壓縮機采用的是無人值守設計，運行過程高度自動化。綜上所述可知：螺桿式壓縮機具有活塞式壓縮機不可比擬的優點，尤其是近些年來，隨著轉子齒型以及結構類型的不斷改進與發展，螺桿式壓縮機各方面的性能都有顯著提升，在不久的將來螺桿式壓縮機必將替代活塞式壓縮機。因此，該文就重點從螺桿壓縮機專利現狀出發，結合螺桿壓縮機專利統計分析，探討螺桿壓縮機未來發展趨勢，以期為我國螺桿壓縮機的發展提供參考。

1 螺桿壓縮機專利統計分析

該文所使用的數據主要來源于國家知識產權局的中國專利庫，截止到2016年6月，在中國專利文獻檢索系統CPRS中總共檢索到螺桿式大型壓縮技術專利申請為585項，經過筆者的收集整理，最終保留其中的460件專利數據作為該次的分析樣本，此外，由于專利從申請直至公開需要花費的時間較長，因此，該文將以上述460件分析樣本為基礎，重點從專利申請整體趨勢、專利申請國別、申請人主體類型以及專利技術核心研發企業方面出發對螺桿式壓縮機的專利技術進行探討。

1.1 整體趨勢分析

為了解我國螺桿式壓縮機專利申請情況，該文收集了1990年至2016年螺桿式壓縮機專利申請統計。根據公開的資料顯示可以得知我國螺桿式壓縮機自1990年以來總體是呈現增長趨勢的，特別是在2008年以后，我國螺桿式壓縮機專利的申請量以及公開量都呈現大幅度增加趨勢。根據螺桿式專利的申請變化情況可從宏觀上將我國螺桿式壓縮機的發展劃分為2個階段：1990年-2006年，其中，這16年來螺桿式壓縮機專利共有53件，平均每年為3～4件，這個階段我國的螺桿式壓縮機技術發展較為緩慢，而從2008年開始，我國螺桿式壓縮機專利申請量呈現出井噴式的增加，2008年-2016年我國螺桿式壓縮機專利申請量共為342件，占總申請量的74%，因此，這一階段是我國螺桿式壓縮機技術的快速發展階段。

1.2 專利申請人國別分析

該文收集的460件分析樣本中，申請人為中國國籍的共有300件，占比65.2%，外國人申請數是160件，占總申請量的34.8%，具體申請情況分布見表1。

從表1中可以看出申請人為美國、日本的占比較大，美國籍申請人占比13%，日本籍申請人占比11%，緊隨其后的分別為德國16件、瑞士7件，這與外國人在華情況基本一致，此外，外國在華總申請量占比已經超過1/3，這應引起我們注意。

2 主要專利申請人綜合分析

2.1 申請人主體類型分析

在對申請人主體類型進行分析時，該文只對中國申請人的300件申請樣本進行分析，從表2中可以看出企業申請專利件數最多，為233件，占總申請專利數量的77.7%，之后依次為：個人（46件）、大專院校（9件）、科研院所（8件）、其他（4件）。從數據統計中我們可以認為：我國螺桿式壓縮機的研發主要借助于企業。這種情況雖然與各國情況一致（企業專利申請占比較大）但我國科研機構以及院校的申請專利占比只有4.4%，與企業申請量差別懸殊大，這也從側面表明我國高校以及科研機構在螺桿式技術研發方面還存在較大潛力亟待開發。

2.2 專利技術核心研發企業

從上文中我們可以得知：我國螺桿式壓縮機的研究力量主要在企業，因此，下面將針對在華申請專利的核心研發企業做主要分析。表3為螺桿式壓縮機專利技術核心研發企業分布表。

從表3中可以看出國內螺桿式壓縮機的專利申請數量最多的企業為沈鼓集團（29件），緊隨其后的為、中意機電（湖北）鼓風機制造有限公司（15件）、珠海格力電器股份有限公司（13件）、湖北雙劍鼓風機制造有限公司（10件）；而國外企業螺桿式壓縮機專利申請數量最多的為日本三菱重工業株式會社（15件）、美國納幕爾杜邦公司（10件）。其中，國內企業申請專利數量占總申請專利樣本數的40%，少于國外企業專利申請數，這說明我國企業螺桿式壓縮機技術的發展還未與國外企業發展持平，需繼續加大研發力度。

3 螺桿壓縮機未來發展趨勢展望

我們知道，螺桿式壓縮機的冷卻技術對壓縮機的消耗功率起著決定性作用，運用可靠的冷卻方式可以顯著提升螺桿式壓縮機的運行效率，現今，常使用的冷卻方式為噴射式，該方式是目前發展最為成熟的冷卻技術，但在實際應用中由于該種冷卻方式會引起壓縮機壓縮腔內制冷劑流量增大，進而造成機組排氣性能變差，另外，綠色、節能、環保理念的提出也使各企業開始嘗試使用其他冷卻方式，象管道冷卻或配合使用熱交換器、風扇和冷卻套等，在未來，只有通過更多的技術融合與交叉使用才能更加有效地突破現有的技術壁壘。

而對于國內的螺桿式壓縮機生產企業來說，雖然專利的申請數量不足國外企業，但可以借助“數量布局、質量取勝”，此外，我國科研機構以及高校的研發潛力還亟待開發，只有借助高質量的專利孕育搖籃才能不斷提升我國螺桿壓縮機發展，提升我國企業競爭力。

4 結論

螺桿式壓縮機具有體積小、損件小、耐焦油等優點被廣泛應用于工業領域，經過上述分析可以得出我國現今的螺桿式壓縮機發展技術還存在不足，面對激烈的競爭，我國企業尤其是高校和科研機構應增加對壓縮機的研發力度，擴展我國螺桿式壓縮機的深度。

參考文獻

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