苗芳　宋帥　王舒妍

摘 要：近年來膨脹閥一直是制冷系統(tǒng)中的研究熱點，該文通過對國內(nèi)制冷系統(tǒng)中膨脹閥專利申請數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，對涉及該領(lǐng)域的國內(nèi)外主要申請人及其相關(guān)專利研究展開分析，研究了國內(nèi)制冷系統(tǒng)中膨脹閥的發(fā)展現(xiàn)狀，梳理了制冷系統(tǒng)中膨脹閥的技術(shù)發(fā)展路線，希望對該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：制冷 膨脹閥 專利

中圖分類號：TB657 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0106-02

作為制冷循環(huán)的四大部件之一，節(jié)流裝置在系統(tǒng)中起著非常關(guān)鍵的作用，通過選擇合適的節(jié)流機構(gòu)與制冷系統(tǒng)匹配是整個制冷設(shè)備降低能耗的重要環(huán)節(jié)。膨脹閥是制冷系統(tǒng)中的重要部件，中溫高壓的液體制冷劑通過其節(jié)流成為低溫低壓的濕蒸汽，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量達到制冷效果，節(jié)流機構(gòu)與制冷系統(tǒng)的匹配度決定著制冷系統(tǒng)中的節(jié)能環(huán)保效果，膨脹閥作為主要的節(jié)流機構(gòu)，研究其在制冷系統(tǒng)中的應用，對于節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有廣泛和深遠的影響[1-2]。

1 膨脹閥專利申請現(xiàn)狀

圖1中，國外申請人率先進入中國市場，很大程度上壟斷了該行業(yè)，但自2002年后，國內(nèi)膨脹閥逐漸發(fā)展起來，突破了技術(shù)瓶頸，2005—2007年，國內(nèi)研究進入白熾化。隨著技術(shù)逐步成熟，該領(lǐng)域逐漸開始回落，但每隔4年會有一個小的峰值，也就意味著該項技術(shù)又有了新的發(fā)展方向；而國外申請人在華申請總體上呈現(xiàn)出緩慢增長，國內(nèi)研究成熟之后，開始逐漸退出中國市場。

在制冷系統(tǒng)膨脹閥的技術(shù)發(fā)展中，國內(nèi)申請占據(jù)申請總量的75%，日本在華申請量達到20%以上，遠遠領(lǐng)先歐美等國家；日本是國內(nèi)制冷行業(yè)的強勁對手，其中，日本的株式會社不二工機制作所占有絕對的優(yōu)勢，其在蘇州設(shè)有在華獨資企業(yè)，主要涉及空調(diào)和膨脹閥的研究。

分析國內(nèi)的專利申請地域分布情況，浙江省在制冷技術(shù)領(lǐng)域中膨脹閥的技術(shù)投入遠超過其他省份，大部分沿海省份在該制冷系統(tǒng)中的整體發(fā)展趨勢遠遠領(lǐng)先內(nèi)陸省份，內(nèi)陸省份中僅僅北京的發(fā)展相對較突出。主要原因是沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，科技進步快，加之政府已經(jīng)開始重視節(jié)能減排問題，無論是國家出臺的節(jié)能減排政策最先在沿海發(fā)達城市實施，還是政府對節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)的扶持，都促進了當?shù)刂评浼夹g(shù)的發(fā)展，帶動了該技術(shù)領(lǐng)域中膨脹閥的發(fā)展。

2 膨脹閥在制冷領(lǐng)域中的技術(shù)發(fā)展

膨脹閥在制冷系統(tǒng)中應用發(fā)展的20多年里，主要有兩大分支：熱力膨脹閥和電子膨脹閥，兩者具有各自的優(yōu)勢，發(fā)展相對比較均衡。由圖2可知，熱力膨脹閥和電子膨脹閥在發(fā)展初期，起步都差不多，但發(fā)展的進程不太一致；相比，熱力膨脹閥的研究熱度集中在2004—2010年，人們逐漸將研究的熱點轉(zhuǎn)向電子膨脹閥。

兩大分支的研究熱度相對均衡，其中熱力膨脹閥中的外平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)具有絕對優(yōu)勢，這與熱力膨脹閥可隨時調(diào)節(jié)、靈活性強的優(yōu)勢相關(guān)；相比，內(nèi)平衡式膨脹閥申請量略顯單薄，分析可能與內(nèi)平衡式膨脹閥只能在空調(diào)系統(tǒng)安裝之前進行這一制約因素有關(guān)。

2010年后電子膨脹閥研究火熱，分析可能原因，其由原來的機械式控制向電腦式控制發(fā)展，在家用空調(diào)領(lǐng)域，電子膨脹閥和變頻壓縮機組成的系統(tǒng)逐漸取得好的效果，帶動了該技術(shù)的蓬勃發(fā)展。由步進電機旋轉(zhuǎn)直接驅(qū)動閥針實現(xiàn)流量控制的電動式膨脹閥中，直動式電磁膨脹閥最傳統(tǒng)，應用也最廣，其申請量占據(jù)25%左右；相比之下，減速式則是在閥體內(nèi)增加了減速裝置，使得流量調(diào)節(jié)更加精確，但同時增加了成本。電磁式膨脹閥則是在電動式膨脹閥發(fā)展的基礎(chǔ)上，由電磁線圈直接替代電動機實現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)簡單，對信號變化動作響應快，其申請量占據(jù)18%左右。

3 結(jié)語

我國制冷系統(tǒng)中的膨脹閥得到了快速發(fā)展，取得了一些成果，但是，國外申請人尤其是日本對中國制冷系統(tǒng)的市場發(fā)展具有很大的競爭力。為了更好地發(fā)展國內(nèi)制冷系統(tǒng)，政府應鼓勵行業(yè)發(fā)展，加大對制冷行業(yè)支柱企業(yè)的投入和要求；企業(yè)內(nèi)部需統(tǒng)籌規(guī)劃本企業(yè)在膨脹閥方面的發(fā)展和專利布局，加強國內(nèi)市場占有率的同時，逐漸進入海外市場，逐步形成參與國際競爭的優(yōu)勢。

參考文獻

[1] Dr.F. BILLIARD.制冷與可持續(xù)發(fā)展[J].制冷學報， 2003，24（2）：22-26.

[2] 田懷璋，朱瑞琪，劉星.電子膨脹閥技術(shù)綜述[J].流體工程，1992（7）：55-60.