我国地源热泵相关技术专利综合分析-能源研究与信息

1 国内地源热泵专利统计
通过对国家专利数据库内所列举的地源热泵相关专利进行检索、统计分析，了解了近几年 国内有关地源热泵专利的申请趋势及申请热点。地源热泵专利数据来源主要是 2001~2011 年 国家知识产权局公开/公告及授权的中国专利。
收稿日期：2011-09-23
作者简介：焦文静(1988-)，女(汉)，硕士研究生，apple335840@163.com
关键词: 地源热泵; 专利; 分析
中图分类号: TK521
文献标识码: A
地源热泵空调系统是一种利用地下浅层土壤或含水层实现建筑物供热或供冷的的高效节 能设备，与传统的空气源热泵空调系统相比具有易于启动、运行稳定、性能高等节能优势；另 外，由于无需抽取地下水，与传统的抽取地热水供热模式相比，保护了地下环境。在地热能利 用的统计数据中，最新装机容量的一大部分来自地源热泵的利用。据不完全统计，我国应用浅 层地热能进行供暖和制冷的地源热泵项目已经超过 2 000 个，应用建筑面积超过 1.2 亿 m2[1]。 资料显示，2005 年我国地源热泵应用面积为 3 000 万 m2，2007 年达到 7 000 万 m2，而地源热 泵系统在城市示范工程中的单体规模已达 80 万 m2[2]。
第1期
焦文静, 等: 我国地源热泵相关技术专利综合分析
3
公司(19 项)、山东海利丰地源热泵有限责任公司(7 项)和埃美圣龙(宁波)机械有限公司(7 项)， 高校申请较多的有东南大学(7 项)）和天津大学(6 项)。
企业 个人 高校
图 2 我国地源热泵相关专利申请人分类 Fig. 2 Categories of applicant for ground source heat pump relevant patent in China
从单位统计还可以看出，持有地源热泵相关专利的申请人很分散。这表明在我国地源热 泵领域中，技术研发相对分散，这种状况不利于产业的整体发展。值得注意的是相关企业正积 极投入到该领域的技术创新。北京依科瑞德地源科技有限责任公司在地源热泵系统方面，研发 了一种具有相变蓄能地板的新型地源热泵系统[3]，使得单一的地源热泵技术和单一的相变蓄能 技术结合，以提高地源热泵的效率，降低功耗，增加了人体舒适度。2011 年公开的实用新型 专利是地源热泵中央空调能效比实时测量软件以及地源热泵系统优化控制软件，企业研发的方 向在改进、优化地源热泵系统及设备的同时，也将目光更多投向相关软件的设计与开发上。山 东海利丰地源热泵有限责任公司在该领域的主要研发方向是地源热泵相关管件和换热机组，比 如：针对竖直地埋管换热器的小口径深孔设计，提出了一种深度、层温测量仪[4]，可准确、快 捷地测量竖直 U 型换热器管的深度及地层温度，解决了现有技术的不足。埃美圣龙(宁波)机 械有限公司研发设计了一种新型地源热泵机组，提出了一种自带冷媒切换装置的螺杆式地源热 泵机组[5]，以减轻螺杆式地源热泵机组占用空间大、调节易出错的技术问题；并针对现有螺杆 式地源热泵机组需经常人工操作切换水路系统阀门，提出了一种不需要频繁切换水路系统就能 全年方便地提供生活热水的双系统螺杆式全热回收地源热泵机组[6]。
1.2 我国地源热泵专利区域分布
对 270 项专利发明的申请地进行分析统计，按照省份分布，主要来自北京、江苏、上海、 山东、浙江等，见表 1。其中，北京显示出较大的研发优势。从表中可以看出，地源热泵的相 关专利的研究优势的聚集度较高。从申请人的性质统计分析来看，有 145 项发明是企业，占一 半以上，其次是个人 67 项，约占四分之一，而高校有 58 项仅占 21%左右，如图 2 所示。
发明 实用新型 外观
图 1 在我国公开的地源热泵相关专利类型分布 Fig. 1 Distribution of different categories of ground source heat pump relevant patent approved in China
实用新型专利的创造性和技术水平较发明专利低，但实用价值大，能更快地适应经济发 展的需要；发明专利代表技术研发形成的核心自主知识产权，是国家科研方面自主创新能力的 重要体现；而体现具体产品外形和特征的外观设计专利则很少，说明我国在地源热泵领域逐渐 拥有更多的核心创新技术并注重实用性、经济性。
10
陕西
2
上海
33
河南
7
黑龙江
2
山东
28
四川
7
福建
1
浙江
24
江西
5
山西
1
广东
16
新疆
5
内蒙古
1
辽宁
16
广西
3
安徽
1
天津
15
湖北
3
-
-
合计
270
企业为申请人的比重较大，说明我国地源热泵产业的相关企业越发重视该领域的科技创 新、技术创新与管理创新。但个人申请人也占较大比重，从另一个角度体现了研究力量在一定 程度上还是较为分散。在相关企业中，申报专利较多的企业有北京依科瑞德地源科技有限责任
第 28 卷 第 1 期
能源研究与信息 Energy Research and Information
文章编号: 1008-8857(2012)01-0001-06
Vol. 28 No. 1 Βιβλιοθήκη Baidu012
我国地源热泵相关技术专利综合分析
焦文静, 戴传山
（天津大学 机械学院，天津 300072）
摘 要: 地源热泵是一种利用浅层土壤或含水层实现供热和空调制冷的高效节能设备。随着 我国政府和社会对节能环保越发重视，地源热泵技术的优势将更加突出。最近几年我国地源 热泵发展较迅速，在设计、制造、运行、管理等方面都取得了一些研究成果。对国内最近地 源热泵的相关专利进行了检索，并进行了定性与定量分析，为该领域的研究者和企业提供专 利信息参考，并归纳总结了一些研究热点，以期为我国地源热泵行业的研究开发与市场发展 提供决策参考和技术依据。
基金项目：国家自然科学基金(40972160)，天津市塘沽科技发展资金(2010STHB09-09)
2
能源研究与信息
2012 年 第 28 卷
1.1 我国地源热泵专利类型概况
为了对地源热泵的技术趋势进行分析，作者在国家知识产权网站上，搜索了以“地源热 泵”为关键词的相关专利情况。其结果是与“地源热泵”相关的专利有 270 项，其中发明专利 83 项、实用新型专利 186 项和外观设计专利 1 项，如图 1 所示。实用新型专利占总专利数的 68.89%，而技术含量高的发明专利占 30.74%，外观设计方面的专利仅 0.37%。
专利是衡量技术创新能力和水平的重要标志，利用专利统计信息促进技术创新和进步具 有重要意义。本文通过对国内地源热泵的相关专利进行专利数据库检索，从专利的申请趋势、 专利要点方向、申请人范围等进行了定性和定量分析，为准确把握地源热泵的研究方向、重点 领域和热点，为我国地源热泵的研究开发与市场发展提供决策参考和技术依据。
表 1 我国地源热泵相关专利的主要省份分布 Table 1 Distribution of ground source heat pump relevant patents in main provinces in China
省份
专利发表数
省份
专利发表数
省份
专利发表数
北京
41
河北
11
重庆
3
江苏
35
湖南