国内外空调行业的专利竞争与诉讼发展

第一篇：国内外空调行业的专利竞争与诉讼发展

国内外空调行业的专利竞争与诉讼发展

魏衍亮

【学科分类】科技法 【出处】本网首发

【摘要】专利战队应当是所向披靡的先头部队。专利团队应当把市场触角伸展到未来10年。研发部门则仅仅伸展到未来3、5年。对某些公司，其专利团队现在的工作目标就应当是歼灭微软、IBM这样的大公司，研发团队的目标则仅仅是歼灭目前一些产值几个亿的小公司。【写作年份】2009年

【正文】

一、我国空调行业急需加强专利保护

空调是我国电器领域支柱行业之一。例如，我国家用空调产量占全球70%多，商用空调产量也居世界第一位。随着浙江、山东、广东等地上百家企业陆续投产，我国汽车空调产量将很快跃居世界第一位。此外，北京华资新智环境能源技术研究院、济南亚特尔地源空调公司、淄博一村空调厂、苏州格莱斯电器有限公司等企业大力推广地源热泵产品，推出了利用地热的中央空调、家用空调、热水器、冬季采暖一体机，是我国“节能减排，绿色环保”产品的优秀代表，可望在全球掀起一场“家电革命”。

除了巨大的市场成就，我国企业还在前瞻性技术研发方面积累了大量成果。例如，在空调环保、气体净化加湿、变频、压缩机、蓄冷、控制、互联网等领域，我国空调企业有技术竞争优势，还出现了一些影响全球市场的技术联盟；在太阳能制冷、磁制冷、热声制冷、脉管制冷、半导体制冷、气体制冷、固体吸附/吸收制冷等领域，我国大量科研机构也取得了前瞻性技术突破。

但是，我国企业的专利保护能力较弱，竞争对手实施技术抄袭的速度较快，这导致空调行业的市场门槛过低，大部分企业依靠价格竞争，而不是产品、服务、技术竞争，尤其专利竞争开拓国际市场。这使得我国空调行业抗拒国际专利风险的能力较弱。例如，受国际专利诉讼影响，我国2009年前6个月出口居室空调器同比下降了33.80%。遭遇更多国际专利纠纷的彩电行业面临更大的出口危机：2009年前6个月，我国出口彩电同比下降58.57%。

在国内，企业间价格竞争、侵权仿冒也导致骨干空调企业生存维艰，相当多的大型空调企业靠房地产板块收入补贴家电板块。这极大地削弱了我国空调企业的技术创新、专利保护能力。某些空调骨干企业本来计划发起规模宏大的专利维权行动，但是，由于担心取证困难、侵权禁令难以执行等问题，纷纷放弃了诉讼，有的骨干企业甚至退出了空调行业。从可持续发展的角度看，我国空调行业急需加强专利保护，限制创新技术的自由扩散，减少恶性价格竞争。

二、空调行业的国际专利竞争形势

（一）诉讼形势

强有力的专利保护是企业创新、发展的基石。

在印度，为了保护核心专利，杜邦公司曾在德里高等法院，对R-407C、R-410A制冷剂的分销商提起专利侵权诉讼。上述制冷剂主要用于空调器，该诉讼对调整印度空调行业的专利秩序发挥了重要作用。

在韩国，空调巨头们不但部署了大量国际专利，而且建立了一些战略联盟。例如，为了抱团发展，LG与松下公司签署了空调行业战略合作协议，与微软、英特尔签署了家用产品战略合作协议。为了应对惠尔普、伊莱克斯的技术与专利挑战，LG一方面与惠尔普等企业开展专利诉讼对攻，另一方面与GE签署了战略合作协议，双方免费获得对方在空调、制冷领域的一揽子专利许可。

在欧盟，德国杜塞尔多夫法院近期判令浙江莹光化工有限公司专利侵权，并命令被告停止提供、销售、拥有、进口用于空调或供热泵的R-410A。该案发起人为霍尼韦尔公司。

在美国，ITC近期终审裁定中国AirTac公司、日本SMC公司、美国SMC公司、MFD气体动力公司等侵犯了Norgren公司的US5372392号专利，认为包含相关调节器、过滤器、加油器的空调侵权，并签发了排除禁令。此前，Modine制造公司曾在ITC指控另外6家公司侵犯US4998580号专利，涉案产品包括压缩机，以及包含该压缩机的空调等。该案被告包括一些大型企业，对中下游的大批OEM企业产生了不利影响。

美国企业也输掉了一些关键诉讼。例如，2009年，北京中化集团下属4家企业代表我国制冷剂行业赢得美国专利诉讼。涉案的R-134a是使用最广泛的环保制冷剂，普遍应用于汽车空调、家用空调、中央空调、冰箱、冷柜、冷库、冷冻冷凝机组、商业制冷、冰水机、饮水机、冰淇淋机、除湿机制冷设备中，还应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、塑料发泡剂、镁合金保护气体等。一旦中国公司制造R-134a的工艺被判定侵犯美国专利，那么只要相关机器、设备、产品中包含用侵权工艺制造的制冷剂，都会被判定侵权，并被禁止向美国出口，禁止在美国销售，还要承担赔偿责任。

该案爆发于2007年12月31日，INEOS氟控股有限公司、INEOS氟有限公司、INEOS美国公司用US5382722号专利对西安中化现代环保化学公司、中化宁波公司发起337调查程序。后来，案件又增加了太仓中化环保化学公司、中化美国公司两家被告。2008年12月1日，ITC行政法官裁决被告使用的R-134a制冷剂制造方法侵犯美国专利，认为涉案专利权利要求1有效并可执行。

ITC决定，通过复审三个问题评估该行政法官的裁决：专利权利要求提交日期的有效性、显而易见性、可预期性。可预期性是指一个现有技术引用或者公开了一个权利要求的全部技术特征，并且使得该领域普通技术人员能够制造或者使用权利要求保护的发明。这种情况下，相关专利的权利要求没有新颖性。2009年1月30日，ITC复审裁决，行政法官对第一个问题的裁决正确，对后两个问题需要继续审查，因此要求行政法官在2009年4月1日前签发重审裁定。重审裁定认为中国被告对专利创造性、可预期性的辩解毫无价值，应予搁置。被告提请复审该裁定。2009年6月1日，ITC决定审查行政法官的重审裁定。2009年8月3日，ITC发布终裁结论：涉案专利的权利要求1没有创造性，终结对被告的337调查程序，中化集团下属4家企业获得全胜。

空调领域的国际专利纠纷还有很多。而且，随着经济危机的发展，美国法学界称为“专利怪物”的原告大量出现。这种原告没有行业经验，不从事生产、贸易，专门从事专利诉讼。这种专利怪物今年已经对空调、通讯、电子、汽车、化工等领域数百家大企业提起诉讼。

（二）部署形势

国际专利部署出现了如下几个大趋势：

第一，家族化。家电行业出现了很多全球专利保有量超过10万篇的“专利巨人”。根据权利人名称检索，这些巨人在美国的专利授权量普遍超过1万篇。相比之下，根据权利人名称检索，我国海尔、美的、海信、康佳在美国授权的专利分别仅41、4、1、0篇。实际上，上述“专利巨头”的核心技术没有普通人想象的那么多，其大量专利属于同一家族。例如，富士通公司的JP10816298号空调器专利，产生了一个专利家族，包括如下专利：JP3885846（B2）、US6089972（A）、EP0950867（A2）、ID22472（A）、CN1232947（A）、AU1848199（A）、JP11304234（A）、EP0950867（A3）、EG21399（A）、AU764351（B2）、CN1134621（C）、AU764351（C）、EP0950867（B1）、DE69920563（D1）、ES2229628（T3）、DE69920563（T2）等。

再如，大金空调公司如下空调系统和设备专利属于同一家族：EP06714186、JP2006303046、JP2005050811、CN101128705（A）、EP1855065（A1）、JP2006234303（A）、US2008148749（A1）、WO2006090695。丰田公司如下车辆空调系统及空调方法专利属于同一家族：EP1917150（A1）、CN100493941（C）、EP1917150（B1）、JP4258503（B2）、KR20080019612（A）、US2009133417（A1）、WO2007023340（A1）。

第二，精细化。由于欧美地区专利保护力度大，裁判透明化，判决的执行有保障，企业开展专利部署的信心和耐心都逐步增强，专利部署工作非常精细。例如，美国专利新申请约1/3为临时申请，不需要撰写权利要求，甚至不需要翻译为英文，这类申请可以帮助企业抢先占领专利制高点；围绕核心技术，美国一般会出现三种主张优先权的专利：后续申请、部分后续申请、分案申请，还会出现覆盖临近技术、规避技术、替换技术的关联申请。此外，美国还有其他一些专利类型。例如，“再颁专利”是专利授权后两年内，被原权利人弃权后重新撰写权利要求并授权的专利。前两类主张优先权的专利可以持续串联，在十多年，甚至数十年内长成庞大的树状专利群落；不主张优先权的关联申请也能堆成“专利墙”。各种专利的用途不尽相同。

例如，“后续申请”可以基于相同的发明撰写出权利要求不同的新专利。“部分后续申请”可以增加新的发明内容。美国有的核心技术发明人甚至用一系列的“部分后续申请”垄断相关技术超过30年。这种专利申请提交的时效为前一专利申请授权之前。例如，下述专利都属于“部分后续申请”：US7059400号文献涉及一种具有共享加热圈的双仓空调系统。US6748934号文献涉及一种具有多个内制冷器的空调系统。US5211025号、US5058395号文献涉及一种包含高强度压缩机的空调系统。US4175400号文献涉及一种用非压缩空气装置来加压并储存空气的空调系统。

第三，概念化。专利也经历了一个进化过程，而且以美国为主线。原来，专利集中在机械领域，当时美国专利局要求人们申请专利要提交样品。后来，一场大火把样品全部烧光，该局改为要求提交图纸。又一场大火把图纸也烧光了，该局逐步改为要求提交假想的“该领域普通技术人员”认为可实施的技术构思。这样，大量专利开始变为从未真正实施或者从未客观再现的技术设想，甚至是假想。

《哈佛大学法律评论》指出，美国专利实施率一般仅约5%，绝大部分专利主要用于“跑马圈地”。而且，企业一般定期清理、放弃数百，甚至上千篇专利。例如，IBM公司曾一次性放弃600多项专利，使之进入公有领域。国外物理、通讯、机械、电学领域提前失效的专利，中途放弃的专利申请数以万计。在中国，某跨国化工巨头也放弃了数百篇发明专利申请。

在空调领域，美国也有很多专利属于概念化设计。例如，US4359876号文献涉及一种室内空调传感器的应用。US4016641号文献涉及一种为空调器调节移动房屋的方法。US4227382号文献涉及一种用于接收预热水的空调分流系统。US4413672号文献涉及一种空调中心控制台的控制系统。US4287939号文献涉及一种具有本地和远程控制能力的空调控制系统。US4196628号文献涉及一种便携式湿度检测设备及其用于空调机的方法。US3962885号文献涉及一种移动房屋用空调。US7574283号文献涉及一种空调装置上基于网络的远程监控和管理系统。US5012973号文献涉及一种内置远程温度传感器的窗体空调编程温度计。US3959985号文献涉及一种移动房屋的空调锁定系统。US6970539号文献涉及一种空调机的远程操作系统及其操作方法，以及操作远程命令的工作站。这些专利，在申请文件提交的时侯，并不存在相关产品的样品、实物。

此外，美国发明专利的技术高度参差不齐，相当一部分属于中国的实用新型。这种专利的权利要求很长，往往很难恰好产生对应的产品。例如，US7207185号文献涉及一种车辆用空调设备。它公开了压缩机、第一压力监视点、第二压力监视点、分油器、控制阀门等部件的改进设计，权利要求很长。市场化产品摒弃其权利要求1的任何一个必要技术特征，都会使之沦为概念化设计。在空调器领域，这样的一些发明会串起来再现发明人的技术构思过程。但是，市场上出现的产品往往仅用到其中一两个专利，大部分专利没有保护作用。

第四，市场化。因应市场需求的发展变化，不断调整专利挖掘、部署的方向，这是西方企业专利工作的基本要求。也就是说，专利要主动适应市场，而不能让市场适应专利。为此，根据人们生活方式、消费习惯的变化，企业要逐步调整专利技术研发的方向。在空调行业，国外新出现的专利，体现出了人们对市场变化的快速反馈。例如，US7584626号文献涉及一种工业车辆空调系统。US7582009号文献涉及一种加热器、通风器、空调器的气流量调节器。US7575511号文献涉及一种车辆、加热器、通风器、空调器的温度门。US7543458号文献涉及一种小型飞行器的便携式蒸汽循环空调。这些专利技术迎合了新的市场需求。

再如，US7574870号文献涉及一种创新型空调系统及其空调方法。US7574283号文献涉及一种具有网络远程监控系统的空调装置。US7572178号文献涉及一种车辆空调、加热、通风装置的安装室。US7562698号文献涉及一种车辆空调系统。US7550888号文献涉及一种车辆空调的鼓风马达。US7542824号文献涉及一种空调器的控制装置。US7540903号文献涉及一种通风加热器、空调器的气流颗粒电离装置。这些专利技术也能满足新的市场需求。

三、空调行业的国内专利竞争形势

（一）诉讼形势

国内空调行业的专利纠纷主要有两种：

第一，霍尼韦尔等外资企业发起的纠纷。例如，霍尼韦尔已在华投资5亿多美元，雇员5000多人，今年还将投资中国汽车、航空工业数亿美元，已经成为一家本地化企业。为了抵制专利侵权，霍尼韦尔公司在国内赢得了一些专利纠纷，还专门为中国空调制造企业设立了认证制度。购买R-410A一揽子专利许可的中国公司，可以通过该制度获得认证标识的使用权。对购买许可的中国公司，霍尼韦尔公司将向欧洲采购商予以推荐。霍尼韦尔宣称，中国最大的空调制造商海尔、海信、长虹、美的公司已经购买该许可。

第二，新昌县制冷部件厂等内资企业发起的纠纷。例如，新昌县制冷部件厂凭借保护空调配件的30多项专利，在杭州、北京、绍兴等地对涉嫌侵权的制造商奥克斯、销售商国美提起专利侵权诉讼。红外线光波空调专利技术的控制人，格兰仕公司也对涉嫌侵权的格力空调发起了一系列维权行动。2009年，瀚艺集团启动了“雷霆计划”，对一批空调制冷侵权企业发起了专利维权行动。2009年，北京专利权人张委三诉广东美的商用空调设备有限公司、和记黄埔地产有限公司等侵犯专利权纠纷案审结。该案中，原告用：ZL00103523.1号专利起诉被告22款空调产品侵权，并索赔450万元。经法院调解，原告撤销了诉讼。

（二）部署形势

我国是全球空调企业的专利部署、竞赛中心，公开的专利文献主要分布在如下技术领域：

第一，节能环保技术。如：200810082158.2号文献涉及一种环保空调。其壳体内设有加热器、加湿器、沼气炉，一隔板将沼气池分为两个腔体，每个腔体顶部设有沼气管，沼气管与点火灶底部连接。再如，02135027.2号文献涉及一种环保节能空调系统，包括小区生活污水净化处理系统、园林自然冷却循环系统、用户生态环保空调系统组成，能将生活污水处理成中水进入空调冷凝器换热。

第二，新材料技术。如：200610157753.9号文献涉及一种用于制造中央空调排风软管的高韧聚丙烯材料及其制备方法。再如，200710016508.0号文献涉及一种空调风扇用抗菌防尘材料及其制作方法。通过搅拌增溶剂、分散剂，永久性抗静电剂、抗菌剂与塑料基材聚合形成结构连续且均匀分布的共聚物，该共聚物具备原有塑料基材不具备的防静电、除尘、抗菌性能。

第三，加湿技术。如：200520119381.1号文献涉及一种移动式家用空调。其中，一个大隔网安装在吸气板管的进气口处；湿帘整体为长方体，内部构造呈波纹蜂窝状。再如，01803808.5号文献涉及一种具有加湿功能的空调器。它包含一个室外单元、一个加湿单元，导线穿过设置在加湿单元底板中的开口，将室外单元中的电气设备盒和加湿单元电气设备连接起来。

第四，空气净化技术。如：01136369.X号文献涉及一种换气用空气净化装置和安装空气净化装置的空调机。空气净化装置外周表面缠有发热体，内周表面涂有活性炭。再如，00114077.9号文献涉及一种铁路列车空调空气净化系统及其净化方法。净化系统包括空调机组、排风机、排风帽、高效吸附器、负离子发生器、再热装置、蒸汽加湿装置。

第五，紫外线杀毒杀菌技术。如：03269555.1号文献涉及一种双波段紫外线杀菌空调机，其中，蒸发器机体进风口处安装着A波段和C波段紫外线发生装置。再如，00221723.6号文献涉及一种带紫外线杀菌灯的空调器。其回风口至出风口之间的通风管道中设有尼龙滤网，尼龙滤网在回风口后面，尼龙滤网后面的通风管道中设有紫外线灭菌灯。

第六，静音技术。如：200710027215.2号文献涉及一种具有静音功能的空调器多档运行控制方法。开机后，手动按静音键，则空调器检测环境温湿度，直接控制风机按设定风档或不同的风机电机转速运行。再如，99240509.2号文献涉及一种静音空调机。它设置有雾化板、水位开关、排气扇组成的滴水雾化器。空调机的冷凝水流经室内机、室外机雾化器，经雾化后排出，不产生滴水和噪音。

第七，变频技术。如：200510031526.7号文献涉及一种汽车大客车变频节能环保空调。它在车箱上部设有顶置空调机组，空调内设有蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机、压缩机等，车箱内设有电气变频控制系统。再如，200520121033.8号文献涉及一种变频环保节能水冷空调控制器。它通过与中央控制回路连接的控制面板、中央控制回路内的程序，控制电源开关电路和逆变器，输出变频电源驱动风扇电机。

第八，压缩机技术。如：200710025497.2号文献涉及一种环销结构的涡旋式车用空调压缩机，包括机壳、动盘组件、静盘组件、曲轴组件、偏心套、离合器组件、前盖组件等，前盖组件与动盘组件相对的一面上至少设有两个定位销，每个定位销上均套装有一个用于防止动盘组件自转的定位环，在动盘组件相对位置处设有相应数量的插销。再如，200810052402.0号文献涉及一种风管式商用空调器双定速压缩机的均油系统。02150550.0号文献涉及一种空调器用压缩机的空载时间补偿方法。

第九，制冷剂技术。如：02126637.9号文献涉及一种不破坏臭氧层的碳氢混合制冷剂及其制作方法。它将液相的丁烷30-70％和丙烷20-60％分别精馏、过滤、冷却、提纯成品后备用，再取液相七氟丙烷0-10％与上述丁烷和丙烷在低温下均匀搅拌混合。再如，02139513.6 号文献涉及一种高温环境下空调压缩机用制冷剂的产品发明。该产品与氟里昂R22相比，ODP和GWP指标均降低40％以上。

第十，太阳能技术。如：200720085698.7号文献涉及一种环保节能别墅型太阳能中央变容空调热水系统。该空调系统由多套独立的子系统构成，包括热泵、四通阀、电子节能节流器、蒸发器、冷凝器、冷媒管，热泵通过冷媒管与四通阀、电子节能节流器、蒸发器、冷凝器相连。再如，00115960.7号文献涉及一种太阳能空调。它在交通工具的车顶安装硅太阳能板，硅太阳能板的输出端连接大容量蓄电池，蓄电池输出端与逆变电源相连。

第十一，地源热泵技术。如：00256429.7 号文献涉及一种取水式地温空调。它由潜水泵或其他小型吸水泵、井、连接管道、储水桶、微管散温器、风机等组成。潜水泵或其他小型吸水泵出水口的连接管道与微管散温器进水口的连接管道之间有一个储水桶。再如，200420080710.1号文献涉及一种环保空调。它由主机、储水装置、保温管道、水泵、地下掩埋管道构成恒水循环回路，并通过一定量的循环水吸收大地冷热能量。02114067.7号文献涉及一种环保型节能地源中央空调。它根据地下温度与地面温度反差，使通过地下管道或坑道的空气与管道或坑道壁进行热交换而使空气变冷或变热。

第十二，互联网技术。如：200820055924.1号文献涉及一种基于互联网进行远程控制管理的中央空调计费系统。它由一个嵌入式智能控制器、液晶显示模块、流量计、温度传感器组成，嵌入式智能控制器与液晶显示模块、流量计、温度传感器连接，并经RJ45接口与互联网计算机管理中心的主控机连接。再如，01141883.4 号文献涉及一种网络式空调器远程监控系统。它包括上位机、下位机，下位机是空调器，其控制电路中包括微处理器，上位机是通过通讯接口与调制解调器相连接的计算机；上、下位机之间通过公共电话网实现数据和信息传送。

此外，我国在汽车空调、家用空调、商用空调的整机应用设计上，涌现出了大量创新设计。例如，200610125438.8号文献涉及一种再生能源汽车环保空调。200820186375.1号文献涉及一种包含负氧离子发生器、雾化器、空气湿度传感器的健康空调。02135820.6 号文献涉及一种多功能家用中央空调。200720053272.3号文献涉及一种特大型湿膜式中央环保空调。

在半导体制冷、电磁制冷、脉管制冷等领域，我国也公开了不少专利文献。例如，200720111609.1号文献涉及一种环保微型半导体空调机。02107664.2 号文献涉及一种电磁空调机。02114677.2号文献涉及一种电磁悬浮空气膨胀吸收式制冷方法及其制冷空调机组。200820054984.1号文献涉及一种脉动热管式空调排风系统余热回收装置。

第二篇：国内外铁道车辆空调的发展现状

国内外铁道车辆空调的发展现状 前言

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题。主题

一．国内铁道车辆空调的发展 1．普通旅客列车空调

20世纪80年代以来，我国铁路空调列车得到了迅猛发展。我国除50——70年代末,引进和个别厂家制造、安装分装式空调外,目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。通过近几年的应用实践表明，该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求，为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但与世界先进国家相比，无论是在技术还是在工艺方面，我国铁路客车空调仍然处于相对落后的状态并存在着诸多方面的问题。我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一

30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。

分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一

40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。

2．高速列车空调高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于

160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两 侧。CRH5 型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个

机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。

每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。

我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。二．

国外铁道车辆空调的发展在日本,最初在铁道车辆上安装空是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重 心提高，不利于高速化。三.列车空调现存的问题

1.新风量不足我国铁路客运存在运量和运能的矛盾，因此空调列车经常出现超员现象，特别是在春运、寒暑假等假日，超员达30%以上，这就要求增加新风量来削弱这一影响，而目前列车上的新风量是不可调节的，这一缺陷也将导致新风量不足。要使车厢内的各项污染物均达到合格的要求，按照CO2浓度指标所确定的新风量最多。因此，车厢内新风量主要是依据车厢内的CO2浓度来确定，而列车上的新风量是不可调节的。因此，建议通过在列车上增设二氧化碳浓度传感器控制系统，传感器根据车厢内的二氧化碳浓度来调节新风量，使车厢内的二氧化碳浓度维持在设定浓度值及其以下，以保证车厢内良好的空气品质，改善旅客的乘车环境。

2.通风系统存在缺陷空调列车的通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气的送入、回流和排出，必然会引起车内空气的扰动，引起车内的空调温度的波动，影响人体的热舒适感觉。例如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）的风压大于后部，因此送风口送风量不均匀，结果导致处于风道尾部的乘客感到闷热；对于采用孔板送风的硬卧车，由于设于车厢上侧的孔板向下吹冷风，结果导致上铺的乘客感觉过冷。由于阴雨天气和晚间，人们活动次数少，新陈代谢速度

慢，按照设定的温度工作，会使乘客感到寒冷。这些问题是可以解决的，在车上安装温度传感器调节系统，传感器时刻对车内温度进行监控，对空调进行自动调节，以适应人们的需要，夜间自动调节温度低一些。对于卧铺车厢，应该在每个床位上方中部设置孔板式风道，以改变上铺冷的问题。总结

铁路客运作为我国最主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境将成为一个迫切需要解决的问题。并且列车空调一旦发生故障，后果是很严重的。据美国媒体报道，德国当局7月11日宣布，德国至少3趟列车因遭遇高温天气而出现故障，列车内空调停止运行，52名乘客因高温身体出现不适，其中8人中暑虚脱，另有44人也需要医疗救助。报道指出，德国这种现代化的高速列车采用了封闭式车窗，无法打开，因此一旦空调系统崩溃，车厢内的空气循环将受到严重影响。

3趟列车当地时间10日晚从柏林开往德国西部，其中2辆列车的空调系统在即将到站时出现故障停止运行，另外1辆列车的空调在抵达比勒费尔德市之前，开始制热而非制冷。当局派出

91名前往比勒费尔德火车站，对出现头晕目眩、头疼、呼吸困难等症状的乘客进行救援。德国联邦铁路公司表示，此次问题是由于天气太热，车外温度过高引起的。当地救援小组的负责人表示，故障列车内的气温高达50摄氏度。可见，列车空调对旅客旅途的生命安全也是相当重要的，大力发展列车空调也极有必要。

第三篇：国内外铁道车辆空调的发展现状综述

国内外铁道车辆空调的发展现状

前言

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水平的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题。

主题

一． 国内铁道车辆空调的发展

1．普通旅客列车空调

20世纪80年代以来，我国铁路空调列车得到了迅猛发展。我国除50——70年代末,引进和个别厂家制造、安装分装式空调外,目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。通过近几年的应用实践表明，该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求，为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但与世界先进国家相比，无论是在技术还是在工艺方面，我国铁路客车空调仍然处于相对落后的状态并存在着诸多方面的问题。

我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。2．高速列车空调

高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。

CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室空调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和

冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。

CRH5型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统 ；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调

地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。

就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级，虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。

由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱；某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车的问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。

今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。

同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。

二． 国外铁道车辆空调的发展

在日本,最初在铁道车辆上安装空调是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的空调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重心提高，不利于高速化。

三.列车空调现存的问题

1.新风量不足

我国铁路客运存在运量和运能的矛盾，因此空调列车经常出现超员现象，特别是在春运、寒暑假等假日，超员达30%以上，这就要求增加新风量来削弱这一影响，而目前列车上的新风量是不可调节的，这一缺陷也将导致新风量不足。要使车厢内的各项污染物均达到合格的要求，按照CO2浓度指标所确定的新风量最多。因此，车厢内新风量主要是依据车厢内的CO2浓度来确定，而列车上的新风量是不可调节的。因此，建议通过在列车上增设二氧化碳浓度传感器控制系统，传感器根据车厢内的二氧化碳浓度来调节新风量，使车厢内的二氧化碳浓度维持在设定浓度值及其以下，以保证车厢内良好的空气品质，改善旅客的乘车环境。

2.通风系统存在缺陷

空调列车的通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气的送入、回流和

排出，必然会引起车内空气的扰动，引起车内的空调温度的波动，影响人体的热舒适感觉。例如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）的风压大于后部，因此送风口送风量不均匀，结果导致处于风道尾部的乘客感到闷热；对于采用孔板送风的硬卧车，由于设于车厢上侧的孔板向下吹冷风，结果导致上铺的乘客感觉过冷。由于阴雨天气和晚间，人们活动次数少，新陈代谢速度慢，按照设定的温度工作，会使乘客感到寒冷。这些问题是可以解决的，在车上安装温度传感器调节系统，传感器时刻对车内温度进行监控，对空调进行自动调节，以适应人们的需要，夜间自动调节温度低一些。对于卧铺车厢，应该在每个床位上方中部设置孔板式风道，以改变上铺冷的问题。

总结

铁路客运作为我国最主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境将成为一个迫切需要解决的问题。并且列车空调一旦发生故障，后果是很严重的。据美国媒体报道，德国当局7月11日宣布，德国至少3趟列车因遭遇高温天气而出现故障，列车内空调停止运行，52名乘客因高温身体出现不适，其中8人中暑虚脱，另有44人也需要医疗救助。报道指出，德国这种现代化的高速列车采用了封闭式车窗，无法打开，因此一旦空调系统崩溃，车厢内的空气循环将受到严重影响。3趟列车当地时间10日晚从柏林开往德国西部，其中2辆列车的空调系统在即将到站时出现故障停止运行，另外1辆列车的空调在抵达比勒费尔德市之前，开始制热而非制冷。当局派出91名前往比勒费尔德火车站，对出现头晕目眩、头疼、呼吸困难等症状的乘客进行救援。德国联邦铁路公司表示，此次问题是由于天气太热，车外温度过高引起的。当地救援小组的负责人表示，故障列车内的气温高达50摄氏度。

可见，列车空调对旅客旅途的生命安全也是相当重要的，大力发展列车空调也极有必要。

参考文献

[1] 张玲.空调客车的变风量调节与PLC控制.西南交通大学研究生论文

[2] 典型动车组空调系统.PPT.北京交通大学

[3] 刘国良.广州地铁二号线列车空调系统分析.亚波轨道交通车辆系统(上海)有限公司

[4] 周洲.列车空调系统几个现存问题的讨论.制冷与空调,2007(9);74—76

[5] 马兆玉.日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统.译自《电气车 科学》,1991,22—26

[6] 泼谷、康雄(日).铁道车辆用空调装置.国外铁道车辆,2003(1)

第四篇：国内外铁道车辆空调的发展现状综述

国内外铁道车辆空调的发展现状

20097823 陈小林 铁道车辆2班

20世纪90年代以来，随着生活水品的不断提高，人们对乘坐铁路列车的舒适性要求也越来越高，这也促进了我国铁路空调列车的快速发展。列车空调经历了分体式到整体式的发展，其技术日趋成熟。目前我国铁路列车车用空调机组主要是车顶单元式。经过不断的改善，现已形成标准化、系列化。虽然我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟，但和先进国家相比仍有较大差距。国内铁道车辆空调的发展。1．普通旅客列车空调

我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。2．高速列车空调

高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。

CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室空调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。

CRH5型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统 ；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调

进入2l世纪以来，随着我国国民经济的快速发展以及城市化进程的加快，城市交通拥堵现象日趋严重，发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识，许多城市纷纷提出了建设城市轨道交通的宏伟规划，加快了城市轨道交通的建设步伐。城市轨道交通车辆作为城市轨道交通系统的主体，不但承载着运送旅客的职能，而且要快捷、安全、舒适的将旅客运送到目的地。尤其是在我国经济高速发展的今天，伴随着人们物质生活水平的提高，对生活环境及人体舒适度的要求也逐渐增加，满足乘客身体舒适度。

城轨车辆空调系统主要由单元式空调机组、风道、送风格栅、司机室送风单元及控制装置等组成。

一般来讲城市轨道交通车辆的空调系统是在车顶两端设置2台单元式空调机组，通过车顶风道及风口向车内送风。根据空调机组的出风方式，一般可分为下出风和侧出风两种形式。

(1)下出风空调系统

根据车辆的总体布置，空调机组采用下出风方式，同时将回风口沿车长方向布置在车辆长度1／4处。以大连市3号线后续工程不锈钢车辆为例，其空调系统结构如图1所示。

在车顶两端设2台单元式空调机组，每台机组有6个安装座，通过6个减振器固定在车顶凹处的平台上，并加设防护罩(侧罩板)以防灰尘和雨水。机组下面有出风口两处，回风口一处，其周围均设防风防雨密封胶条、胶垫与车体密封。风道系统送风经连接风道分为左、右两路，进入主风道。主风道采用均匀静压送风，以保证出风口送风的均匀性。空调机组送出的风进入车内主风道，并沿主风道在推进过程中进入静压箱，进行静压平衡调节，使沿车长方向的空气在静压箱中静压相等，并形成一定的静压值，空气通过静压箱上的开口将静压转换成一定的动压喷射出去。从相邻的空调机组主风道引支风管进入司机室送风机，经过风口调节后向司机室送风。主风道分前、中、后3部分贯通全车。主风道材质为2inin铝板，外贴10inin厚隔热吸声材料，通过法兰相互连接。空调机组下面两出风口之间为回风口。空调机组回风口通过回风道与车顶的回风口组成地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。

就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级，虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。

由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱；某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车的问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。

今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。

同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。

二 国外铁道车辆空调的发展

在日本,最初在铁道车辆上安装空调是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的空调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制 器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重心提高，不利于高速化。三 我国铁路空调装置存在的缺点

1、客车通风系统设计不当。目前很多空调客车通风量各不相同、风量较大的空调客车造成微风速超标，而风量小的制冷效果又不好，达不到车厢内的温、湿度要求。这些都影响旅客的舒适性，并造成了不必要的能量浪费。

2、客车室内温、湿度控制不当。车厢内温、温度控制不当是旅客抱怨较多的一个问题。在很多空调客乍的运行过程中，白天和夜晚的送风员从本保持不变，造成旅客夜间炸遍反映较冷而不能休息。这种情况是由于空调系统供冷缝与室外气候的变化和车厢内热、温负荷的变化不相适应造成的。

3、新凤量不足。新风最不足直接导致了旅客对室内空气品质（IAQ）的不满意。很多长期乘坐空调客车的旅客反映经常会感到头晕气闷、喉咙干燥等不良症状。这些大都是由于车厢内空气品质较差而引起的。究其原因，是因为车厢内新风量不足。这与客车空调的系统设计及运行管理有关。

4、空调系统能耗大。日前使用的单元式空调机组的耗电量很大。以编组18辆全列空调客车为例，其中硬座7辆，软卧1辆，其余为硬卧。空调发电车平均发电量 700kW，空调耗电几乎占总发电量的50%，单机能效比只有2.0 左右。因此每列客车均配有专门的空调发电车以满足空调系统运行所需要的电力，空调发电车耗电高直接导致运营的经济效益的下降。

5、氟利昂制冷剂的禁用问题。氟利昂蒸汽压缩机组以其制冷效率高、技术成熟等优点被广泛应用于几乎所有的客车空调装置中。但该系统存在着致命的弱点，即它所采用的工质氟利昂危害大气中的臭氧层，是一种受环保限制的工质。此外，氟利昂价格较高，在客车空调运行和检修过程中氟利昂的泄漏使得客车运行和维护成本增加。因此，这种制冷装置的工质替代和换型是大势所趋。

四 铁路空调装置的发展趋势

新客车空调不是一些零星的改进，而是每一部件都有它的新结构，组合起来，成为一套崭新的客车空调，代表今后一段历史时期的发展方向，需具备下列特点和功能：

1、结构特点：

首先，它应当具备重量轻，体积小，效率高和结构紧凑的特点。另外，还应使用可靠、寿命长，在运行途中少检修或不需检修。只有这样，才能适应客车空调的要求。例如涡旋压缩机在国外被誉为不需检修的设备；新设计的蒸发器和冷凝器是热效率比较高的产品；毛细管加蒸发器温度自动调节阀，运转可靠性远较热力膨胀阀为高，都比较理想的部件。

客车空调系统使用的压缩机是全封闭式压缩机，这种压缩机结构紧凑，密封性好，体积小重量轻，电机能被制冷剂很好的冷却。但这种压缩机的缺点是不易拆卸，检修困难。全封闭式压缩机属于活塞式压缩机，尽管发展较早，技术较为成熟，但由于活塞式压缩机必须设吸、排气阀片，易损件较多，维修量大，而且输气量受活塞体积的限制，活塞往复运动产生的惯性力和振动比较大，因此多用于中、小型制冷装置。国外已经开始研究并使用旋转式压缩机。旋转式压缩机以其结构简单，体积小重量轻，容积效率高，运行平稳，噪音和振动小、可靠性强等优点，被越来越多的使用者接受。我国的铁路客车空调装置也应向这方面发展，以便更高效、安全、经济地服务于铁路运输事业。

2、多功能系统：

新客车空调应有两种功能，即夏季制冷降温和冬季热泵采暖。有这样一种观点，如在空调客车上冬季不用热泵采暖，而另设一套电热装置，这在技术政策的制定上是一种失策，在能源的使用上是一种浪费。

3、环保问题：

目前，客车空调所使用的制冷剂是 R22，这是一种氟里昂系列的制冷剂。这类化合物的化学稳定性好，便于制造，成本低廉，具有理想的温度—压力性能。在氟里昂系列制冷剂中，不含氢的氟里昂称为氯氟化碳，是有公害物质，属于近期限制和禁止使用的范畴(如R12)；含氢的氟里昂称为氢氯氟化碳，是低公害物质，属于过渡性使用的范畴(如R22)；今后将发明一种完全无公害的新型制冷剂代替以上两类产品。

近十几年，科学家研究表明，氯氟化碳对大气臭氧层有严重的破坏作用。比如荒漠化加剧，皮肤癌患者增多。在世界范围内已经认识到解决这个问题的紧迫性，因此，科学家们提出三步走的解决办法，防止环境的进一步恶化。第一步在2000 年以前，采取措施，防止氯氟化碳向大气排放；第二步是采用低公害物质代替公害物质； 第三步是采用无公害物质作为制冷剂。我国在发展经济的同时，也应兼顾环境保护的问题，而且民用制冷系统已大多采用无氟系列。铁路客车使用的制冷剂属于过渡性使用的范畴，应加紧研究使用无氟空调系列，在为广大旅客提供舒适性小环境的同时，也应担负起保护大环境的责任。

参考文献

[1] 张玲.空调客车的变风量调节与PLC控制.西南交通大学研究生论文 [2] 典型动车组空调系统.PPT.北京交通大学

[3] 刘国良.广州地铁二号线列车空调系统分析.亚波轨道交通车辆系统(上海)有限公司

[4] 周洲.列车空调系统几个现存问题的讨论.制冷与空调,2007(9);74—76 [5] 马兆玉.日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统.译自《电气车 科学》,1991,22—26 [6] 泼谷、康雄(日).铁道车辆用空调装置.国外铁道车辆,2003(1)

第五篇：制冷空调行业发展环境 机遇与挑战并存

制冷空调行业发展环境 机遇与挑战并存

近十年来，我国制冷空调行业年均增长率一直保持在两位数的高水平上。2007年，全行业工业总产值已超过2900亿元人民币，多项产品产量稳居世界第一。过去五年，我国工商制冷空调行业更是保持了年均近三成的增长速度。中国现在已发展成为全球第二大制冷空调设备的消费市场和第一大生产国。制冷空调行业已成为我国装备工业的有生力量和国民经济的重要组成部分。所有业内人士需要认清当前形势，行业才能进步并得到更快的提升。

近年来行业的发展状况及特点

中国制冷空调行业目前所生产的产品，无论是在品种规格、技术含量，还是在产品性能、产品质量等方面，较之改革开放前均有了长足的进步与发展。许多内资企业的生产模式已从当初的单纯引进、仿制、测绘，转变为通过自身培养，形成了基本的自主研发能力，新产品的开发和推向市场的速度明显加快。兼收并蓄，创新实践，面向全球化市场，中国造就了一大批知名的民族品牌，他们如今在中国市场上已占据了半壁以上的江山。当前全行业从业企业超过千家，几乎所有类别的制冷空调设备在中国都能找到供应商：制冷压缩机、冷水机组、空气调节设备、空气处理设备、冷冻冷藏设备、辅机与配件、自动控制系统与配套元器件等，已有相当一部分产品的开发生产达到了很高的水平，有些甚至达到了世界级的水平，如溴化锂吸收式冷(热)水机组、螺杆式制冷压缩机。

随着行业的发展和技术的不断进步，近年来行业中各类产品的能效指标也在不断提高，根据对行业中部分产品测试数据的统计分析，在过去几年中，冷水机组、单元机以及多联机等行业主导产品的能效指标都有大幅提高，如多联机产品的IPLV指标五年间平均幅度都在50%以上。

中国制冷空调行业的发展较之西方工业化发达国家起步较晚，在空调产品技术领域发展仅仅二三十年的时间，目前各方面积累尚不充分。同时，市场的发育和培养不尽完善，一些客观因素制约着行业的进步与提高。虽然从业企业众多，但中小规模企业所占比重过大，局部产能过剩，市场竞争过分依赖于价格因素。长期的低价竞争格局导致行业总体的产品质量和技术水平提高步伐缓慢，并为假冒伪劣产品的生存提供了机会。

行业发展所面临的环境

中国是全球第二大制冷空调设备消费市场，近年来各类制冷空调设备的市场保有量还在不断快速增长。据相关资料介绍，夏季用电的高峰时段，在国内大中型城市中，空调用电负荷占总负荷的比例已达40%左右。此外，制冷空调行业对国家“十一五”规划所确定的约束性目标的实现也承担着义不容辞的责任。《蒙特利尔议定书》签署至今已有20年的时间，根据相关的科学评估，随着ODS淘汰行动在全球范围内的全面实施，《蒙特利尔议定书》正对大气臭氧层的恢复和全球性的环境保护发挥着明显而重要的作用。

未来的发展与出路

技术进步永远是解决制造业发展的惟一出路。许多新技术的应用对各类产品的效率提升和原材料消耗的下降无不起到了显著作用。

行业发展至今，一个突出的特征就是生产的集中度越来越高，规模化发展成为当前市场竞争的主旋律。

而近年来，企业间强强联合、兼并重组的势头日趋突出。通过对优势资源的重新整合，实现了企业综合实力的快速提升，同时提高运行效率，进一步强化对市场的服务能力，形成更加强大的综合竞争力。从当前的发展趋势看，未来几年企业间的并购与整合将持续下去，这将是推动和促进行业总体进步的有效途径，也是行业企业今后必须更加关注的方向。

通过借鉴分析国内外发达国家和行业的发展历程和经验可以看出，走更加专业化的产品发展路线，将是众多中小企业今后的主要发展方向和出路。对中小企业来说，必须积极行动，扬长避短，以壮士断臂的勇气缩减过长的产品线，集中优势资源于己之所长的产品开发和生产领域，以此确保能够在残酷的市场竞争中长久生存。

专业化的生产和发展离不开技术层面的有力支撑，进一步加大企业在研发方面的投入，形成自己具有自主知识产权的核心竞争力，将是企业在市场竞争中立于不败之地必不可少的保证。自主知识产权和核心竞争力的培养，也是全行业二次腾飞、实现由制造大国向制造强国转变所必需的支撑基础。技术进步需要全行业及社会各界更多的关注和参与，结合当前行业发展特点，积极推进行业中一直存在的产、学、研相结合的技术合作发展模式，充分利用国内众多大专院校和专业院所的技术力量，将科研成果同企业的产品开发生产更多、更紧密地结合起来，将是当前和今后一段时期内较为可行、行之有效的促进行业和企业技术水平发展提高的措施和方法。技术的发展与提高需要大量人力物力的投人，我们的企业家必须认真关注国内外发展现状与趋势，确立以技术进步引领企业发展的长期发展观，下决心在产品开发与技术研究方面加大投人，同时有效整合社会各界资源和力量，创建形成自己的技术特色和优质产品品牌，以此服务于市场和用户，确保在国际化的市场竞争中立于不败之地，打造中国自己的百年企业和百年品牌。

我国制冷空调行业发展近些年来取得了不俗的业绩，但是纵观当前的国内外发展现状，当今全行业在节能、环保等方面仍面临着巨大的挑战和压力。中国已是全球化的制冷空调设备制造大国，但依旧处在只大不强的地位，因此必须不断加大在技术开发方面的投入，强调形成具有自主知识产权的核心技术和核心竞争力，只有这样，才能真正实现由制冷空调行业制造大国向强国的迈进，才能实现由“中国制造”到“中国创造”的巨变。