制冷劑專利態(tài)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)分析一、制冷劑現(xiàn)狀制冷行業(yè)是家電產(chǎn)品門類中的“大戶”，白色家電中的主要產(chǎn)品冰箱、空調(diào)、冷柜都屬于制冷行業(yè)。眾所周知，壓縮制冷劑，尤其是用于制冷業(yè)的制冷劑是所述設(shè)備制冷效果的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)上最為常用的制冷劑是氟利昂即含氟氯烴。氟里昂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易燃燒，易儲(chǔ)存，價(jià)格低廉，安全無毒，而且在制冷效果，穩(wěn)定性等方面均特別優(yōu)異，曾經(jīng)被制冷行業(yè)視作最理想的制冷介質(zhì)，在空調(diào)、冰箱等制冷行業(yè)一統(tǒng)天下。但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)，氟里昂雖然具有極其重要的作用，但其對(duì)臭氧層有破壞作用。臭氧層存在于地球上方1148公里的大氣平流層中，平流層中的氣體90由臭氧O3組成，它可以有效地吸收對(duì)生物有害的太陽(yáng)紫外線，如果沒有臭氧層這把地球的“保護(hù)傘”，強(qiáng)烈的紫外線輻射不僅會(huì)使人死亡，而且會(huì)消滅地球上絕大多數(shù)物種。因此，臭氧層是人類及地表生態(tài)系統(tǒng)的一道不可或缺的天然屏障，而氟里昂卻是這道天然屏障的“殺手”。為保護(hù)臭氧層，使人類免受太陽(yáng)紫外線的輻射及維護(hù)地球生態(tài)系統(tǒng)的平衡，聯(lián)合國(guó)1985年制定了保護(hù)臭氧層維也納公約，1987年又制定了關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書，對(duì)破壞臭氧層的物質(zhì)提出了禁止使用的時(shí)限和要求。作為全球較大的氟里昂生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)已加入了上述兩個(gè)公約。發(fā)達(dá)國(guó)家已于1996年1月1日，全部停止氟里昂的生產(chǎn)和使用，發(fā)展中國(guó)家的期限可以延遲到2005年。根據(jù)我國(guó)承擔(dān)的國(guó)際義務(wù)，氟里昂氟氯烴類物質(zhì)物質(zhì)替代勢(shì)在必行，1999年7月7日，我國(guó)開始凍結(jié)氟里昂的生產(chǎn)和消費(fèi)。因此。尋找能夠替代上述制冷劑的替代品已成為目前研究的主流。二、制冷劑專利態(tài)勢(shì)分析為提供本報(bào)告的數(shù)據(jù)分析，我們對(duì)1985年以來國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人在中國(guó)專利局提出的有關(guān)制冷劑方面的發(fā)明專利申請(qǐng)進(jìn)行了全面檢索。以下，本報(bào)告將分別從專利申請(qǐng)年度分布、國(guó)家分布、申請(qǐng)人分布和技術(shù)類別分布這四個(gè)角度對(duì)這些數(shù)據(jù)予以分析和說明。1年度分布。從專利申請(qǐng)年度分布來看，自1997年以來。專利申請(qǐng)量維持在每年30件左右，2001年已經(jīng)公開的申請(qǐng)量雖然只有26件，但由于發(fā)明專利申請(qǐng)后需18個(gè)月才公開，應(yīng)該還有相當(dāng)數(shù)據(jù)量的申請(qǐng)尚未公開，因此，2001年的申請(qǐng)量數(shù)字偏小。而我國(guó)的申請(qǐng)量自1997年以來，一直維持在每年15件左右，占總申請(qǐng)量的一半左右，2001年已經(jīng)公開的申請(qǐng)量已經(jīng)有18件，已經(jīng)占總申請(qǐng)量的6923，說明我國(guó)在制冷劑方面的專利申請(qǐng)一直占半壁江山，并有增長(zhǎng)趨勢(shì)。順德在制冷劑方面的專利申請(qǐng)只有1件，說明順德沒有涉足制冷劑的自主開發(fā)，沒有制冷劑方面自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2國(guó)家分布。表72國(guó)家分布表目前在我國(guó)申請(qǐng)制冷劑的國(guó)家有不少，申請(qǐng)量相差較大，從一兩件到幾十件不等，據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，全部309件專利只涉及表72中的13個(gè)國(guó)家，而且除前面3個(gè)國(guó)家外，其余10個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)量一共只有34件，占總申請(qǐng)量的11，由此可見制冷劑技術(shù)比較集中地掌握在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家中，包括傳統(tǒng)的專利強(qiáng)國(guó)美國(guó)、日本，它們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，而中國(guó)以164件申請(qǐng)包括臺(tái)灣2件，香港1件位列第一，申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的5307，說明我國(guó)與其他強(qiáng)國(guó)相比，在制冷劑專利申請(qǐng)方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。3公司分布。表73申請(qǐng)量5件以上的外國(guó)公司專利申請(qǐng)分布表專利申請(qǐng)量在5件以上的外國(guó)申請(qǐng)人涉及到表73中所列的4家公司，這4家公司的申請(qǐng)量之和占國(guó)外在華總申請(qǐng)量的331，占全部申請(qǐng)總量的1553。說明了制冷劑技術(shù)相當(dāng)集中，核心技術(shù)被少數(shù)企業(yè)所掌握。國(guó)外的申請(qǐng)主要集中在美國(guó)和日本，而美國(guó)又集中在納幕爾杜邦公司，它申請(qǐng)了31件專利，占美國(guó)在華申請(qǐng)量的4493，說明該公司是制冷劑行業(yè)的“龍頭”。國(guó)外的申請(qǐng)具有幾個(gè)特點(diǎn)，一是集中在美國(guó)、日本這些專利強(qiáng)國(guó)，而它們的申請(qǐng)人基本上是公司；二是其他一些申請(qǐng)量比較小的國(guó)家，其申請(qǐng)人比較分散，包括一些公司和個(gè)人。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量雖然很大，但非常分散，其中申請(qǐng)量最大的是顧雛軍，他一人申請(qǐng)了16件制冷劑方面的專利，占我國(guó)申請(qǐng)量的975，總申請(qǐng)量的518；而顧雛軍最終靠賣制冷劑發(fā)了財(cái)，成立了格林柯爾制冷劑有限公司，并成功收購(gòu)科龍，成為科龍董事局主席；清華大學(xué)以12件申請(qǐng)居第二位，這12件專利中有7件是與北京井上青華制冷技術(shù)有限公司聯(lián)合申請(qǐng)的；廣州化學(xué)所申請(qǐng)了7件，排第三位，其他的大學(xué)如華南理工大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)等都申請(qǐng)了兩三件專利。還有不少的公司或個(gè)人都是只申請(qǐng)了1件專利。由這些數(shù)據(jù)我們可以看出，我國(guó)與國(guó)外最大的區(qū)別在于，我國(guó)的申請(qǐng)以個(gè)人居多，專利權(quán)人主要是個(gè)人，其次是個(gè)別在制冷劑領(lǐng)域研究很深的高等院校和科研院所，真正擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在市場(chǎng)上表現(xiàn)良好的大型企業(yè)鳳毛麟角，只有清華大學(xué)和北京井上青華制冷技術(shù)有限公司做到了將科研院所的科研成果與企業(yè)結(jié)合在一起，共同擁有核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。4技術(shù)類別分布。經(jīng)分析目前在中國(guó)專利局申請(qǐng)并公開的有關(guān)制冷劑方面的專利申請(qǐng)，所研究的方向主要有以下幾個(gè)方面1提供一種新型的制冷劑以替代上述制冷劑。所述替代品有混合制冷劑，即多種組分組成的制冷劑，例如由丙烷、丁烷等有機(jī)烷烴，以及二氧化碳、氨、氮等無機(jī)物組成的混合制冷劑，這些可在CN1172841A，發(fā)明名稱是含二氟甲烷的三元近共沸混合制冷劑，申請(qǐng)人是上海凱力博電器儀表成套有限公司和CN1210130A，發(fā)明名稱是一種適合于70120開溫區(qū)用的低溫混合工質(zhì)節(jié)流制冷劑，申請(qǐng)人是中國(guó)科學(xué)院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心這些專利文獻(xiàn)中找到。另外，還提出了部分替代含氟氯烴制冷劑的方案，以便在基本保持其制冷性能和效果的情況下，改善對(duì)環(huán)境的影響，其有益之處在于能夠適應(yīng)現(xiàn)有的潤(rùn)滑體系而無需提供新的潤(rùn)滑油，這樣可大大降低成本，其具體的例子可在CN1075739A，發(fā)明名稱是致冷劑及其潤(rùn)滑油體系，申請(qǐng)人是中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、CN1070214A，發(fā)明名稱是不含氯的碳氟化合物冷凍劑，申請(qǐng)人是美國(guó)的納幕爾杜邦公司；CNL090875A，發(fā)明名稱是非共沸混合制冷劑，申請(qǐng)人是輕工業(yè)部北京市家用電器研究所，以及CN1162616A，發(fā)明名稱是一種新的綠色制冷劑，申請(qǐng)人是清華大學(xué)及北京井上青華制冷技術(shù)有限公司這些專利文獻(xiàn)中找到。然而，由于某些替代的不含氯的制冷劑是可燃性物質(zhì)，因此，提出了另一研究方向。（2）提供一種新型的、不燃性的制冷劑。其具體做法是向制冷劑中添加阻燃劑，以便抑制其可燃性。具體的例子有CN1172841A，發(fā)明名稱是含二氟甲烷的三元近共沸混合制冷劑，申請(qǐng)人是上海凱力博電器儀表成套有限公司。（3）另外，由于替代的不含氯的制冷劑，如目前常用的1，1，1，2四氟乙烷等與現(xiàn)有潤(rùn)滑油存在著相容性的問題，因此，提出了與之相容并可提高制冷效果的潤(rùn)滑油。目前，通常使用的潤(rùn)滑油主要有聚醚類或聚酯類潤(rùn)滑油，它們與不含氯的制冷劑特別是上述制冷劑具有很好的相容性，并能提供很好的潤(rùn)滑及制冷效果，具體例子有CN1314419A，發(fā)明名稱是聚乙烯醚化合物，申請(qǐng)人是日本的出光興產(chǎn)株式會(huì)社；CN1205029，發(fā)明名稱是冷凍機(jī)油、冷凍機(jī)工作流體和冷凍系統(tǒng)的潤(rùn)滑方法，申請(qǐng)人是株式會(huì)社日本能源以及CN1080296A，發(fā)明名稱是聚乙烯醚化合物和潤(rùn)滑油，申請(qǐng)人是日本的出光興產(chǎn)株式會(huì)社。但聚醚類或聚酯類潤(rùn)滑油自身存在易吸潮、易水解從而導(dǎo)致機(jī)械腐蝕以及水分在制冷循環(huán)中結(jié)冰影響制冷劑循環(huán)及制冷效果這樣的缺陷，因此，對(duì)于這些潤(rùn)滑油需要解決其吸潮和水解的問題。（4）目前的做法有向制冷循環(huán)中添加干燥劑，從而降低其中的水分含量，達(dá)到不對(duì)制冷劑產(chǎn)生分解的目的，如可參見CNL111669A，發(fā)明名稱是氫氟碳系列冷凍循環(huán)組合物及冷凍裝置，申請(qǐng)人是東芝株式會(huì)社。另?yè)?jù)科技文獻(xiàn)報(bào)道，目前西方發(fā)達(dá)國(guó)家的制冷業(yè)主要實(shí)施以異丁烷R600A作制冷劑、環(huán)戊作發(fā)泡劑和以R134作制冷劑、R141作發(fā)泡劑兩種方案。經(jīng)檢索中國(guó)專利文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)關(guān)于以含異丁烷的組合物作制冷劑的具體例子有CNL125958A，發(fā)明名稱是用于制冷機(jī)械的工質(zhì)，申請(qǐng)人是俄羅斯的伊聶魯泰克；CNL178547A，發(fā)明名稱是二氟甲烷/烴類化合物制冷劑及使用該制冷劑的制冷循環(huán)系統(tǒng)；CNL218821A，發(fā)明名稱是冷凍循環(huán)裝置用工作介質(zhì)及使用了該介質(zhì)的冷凍循環(huán)裝置；以及CNL235184A，發(fā)明名稱是用于制冷劑壓縮式制冷循環(huán)裝置的工作介質(zhì)和使用該介質(zhì)的制冷循環(huán)裝置，后三件專利的都是日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社申請(qǐng)的。而R134即CF3CH2F或L，1，1，2四氟乙烷，但是R134不含氯，含氟量大，與常規(guī)的礦物潤(rùn)滑油相溶性差，會(huì)造成制冷系統(tǒng)故障，要用新的相適應(yīng)的非礦物潤(rùn)滑劑，對(duì)含水量含塵量要求更高，直接注入制冷系統(tǒng)后制冷系統(tǒng)降低，耗電量增加。需要解決與之相適應(yīng)的非礦物潤(rùn)滑油并提高制冷效果。有關(guān)以含R134的組合物作制冷劑的例子CNL243145A，發(fā)明名稱是工作流體。申請(qǐng)人是株式會(huì)社三愛；CNL280166A，發(fā)明名稱是一種制冷劑，申請(qǐng)人是清華大學(xué)和北京井上青華制冷技術(shù)有限公司；以及CNL205734A，發(fā)明名稱是制冷劑組合物。申請(qǐng)人是英國(guó)的帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公同。三、綜述綜上所述，目前用于冰箱和空調(diào)的制冷劑。首先在制冷劑本身進(jìn)行了改變。即將原有的含氯氟烴變成不含氯的氟代烴，或者以其混合物的形式組成的混合制冷劑，另外的方案是利