一台制冷压缩机能累积多少项专利?黄石东贝压缩机有限公司(以下简称“东贝”)今年的答案是469项。
从1966年至今,东贝58年初心不改,围着制冷压缩机“转”。通过关键核心技术研发攻关,积极践行“双碳”战略,东贝压缩机畅销美国、德国、土耳其、巴西等60余个国家和地区,单一品牌产销量连续多年全球领先。
习近平总书记在湖北考察时指出,要“更好发挥科技创新策源功能”。创新策源,专利加持。围绕东贝的专利创新之路,记者进行了深入探访。
专利让冰箱更“冷静”
对消费者来说,冰箱什么最重要?
“噪音小、制冷好。”东贝技术总工程师戴竟雄说,为了实现这一目标,东贝花费了大量心血。
东贝研发中心一楼,有企业特别设立的“噪音研究院”。
12月27日,记者从封闭严实的大门进去,见到室内四面墙上和天花板有序铺满一米多厚的隔音材料,地面码放的测音设备对准一台冰箱,数字屏上实时显示冰箱工作时的音量分贝。
“这是我们正在努力打造最‘安静’的压缩机。”东贝噪音研究院工程师李菁瑞说,解决噪音问题,要先设计模型,按照最优的解决方案制作出样品,然后在噪音研究院的实验室里,模拟不同环境、选择不同时间,一项项测试。
历时半年多,李菁瑞和同事们设计出了蛇形联通管消音器,在解决固定频段噪音的同时,成功将音量从30分贝降至25分贝。该项成果申报了发明和实用新型双专利,2022年12月获得实用新型专利授权。
让冰箱更“安静”,东贝的专利不少。2月份获授权的“一种压缩机机芯减振支撑结构以及压缩机”专利,已在东贝系列产品中普遍应用。专利发明人之一、东贝变频产品开发主管曹烜炜介绍,这项发明有效地解决了现有压缩机机芯和支撑结构之间振动以及振动产生噪音的问题。“分离隔热式排气消音腔技术及应用其的制冷压缩机”先后在欧美9个国家获得发明专利授权。
随着海鲜冷链业的快速发展,市场对超低温压缩机需求大增。
零下40℃以下储存的三文鱼,肉质不会变,保存时间更长;零下60℃冷链冰柜对海鲜细胞破坏极小,营养不会流失,口感更佳;零下86℃的冷柜,广泛用于生物医疗机构保存疫苗、血液……所用设备配套的深冷压缩机,以前主要依赖进口。
掰开“卡脖子”的手,东贝持续发力——先后投入3000余万元,组织核心技术人员潜心攻克难关。
阀门组件是压缩机的核心部件。普通压缩机的阀门组件基本采用单吸单排结构,应对一般家用冰箱制冷没有问题,但是在深冷领域,单吸单排能力有限。
“就像一座体育馆,一个门进一个门出,太拥挤,效率不高。”东贝工程师王有南说,如果多开几个门,那效率立刻就提高了。给压缩机“开门”,就是给阀门组件的阀片加孔,变单吸单排为双吸双排。
深冷压缩机吸排气压力大,一分钟几千次的开合,普通阀片的强度耐不住高压冲击,阀片太厚影响性能,阀片太薄开合多就容易折断。阀片的孔怎么开?在哪里开?这也是问题。
王有南和团队一起潜心研究,设计出了“双吸式阀组、压缩机及制冷设备”,并于2021年获得实用新型专利授权,一举解决了上述难题。
让冰箱更“冷静”,是东贝申请专利最直接的策源力量。今天的东贝,已经成功研发出零下86℃的制冷压缩机,并成功通过美的等知名客户验证。在科研领域,东贝也实现了零下200℃超低温技术突破。
“死磕”让压缩机能效更高
制冷性能系数COP2.18是什么?
在老百姓眼里,这只是一个简单的标识。
但在制冷行业人士眼里,它代表四个字:国际领先!
当前,压缩机COP值1.9就可达到国内冰箱一级能效标准。而早在2009年,东贝压缩机就凭借COP2.03荣获国家科学技术进步奖二等奖,东贝也成为迄今为止唯一一家获得国家科学技术进步奖的压缩机制造企业。
“掌握核心技术后,我们的产品不仅远超国家标准,而且可以生产出更加高效节能的产品,领先家电行业,占领更大的市场。”戴竟雄说,制造业的任何一项创新都将为整个行业带来巨变,2.03显然不是东贝的终点。
线圈缠绕优化、振动分贝降低……每一项创新的背后,都是无数次的试验。
一个活塞间隙优化实验,研发团队装机测试100多套方案,每套方案至少三台机械测试,一台测试就是4小时。历时数月,直至找出最优比。在此基础上,团队通过对相关技术拓展优化,申请发明专利“一种可伸缩的凸台活塞及其工作方法”于今年8月成功授权。
2021年,东贝自主研发的第6代“VBF超高效”变频压缩机,COP值已经达到2.15。这款国际领先的超高效变频压缩机于次年批量上市;2023年,东贝变频压缩机销量增长50%,大部分出口至欧洲国家。
“从目前情况看,制冷压缩机在能效上已经达到很高水平了,但要再提升哪怕是0.01,都有极高的难度。”戴竟雄说。
市场不等歇脚人。制造业每一分钟都有可能出现“黑马”。
为了0.01的提升,继续试验,继续想办法!
变频压缩机之所以节能,是因为其转速可随冰箱工作情况实时变化,转速越低,压缩机功率越小,冰箱越节能。一般的压缩机在低转速时,容易出现润滑不良的现象。为了解决这个难题,东贝创新地将整体式螺旋油泵“开口”,把油泵的螺纹截断,变成断开式,这样既不影响油路和制冷剂进入,又解决了高转速排油的问题,以此申请的“一种轴向断开螺旋油泵”,在2022年成功获得实用新型专利。
从2.03到2.05,东贝用了5年;从2.05到2.15,东贝用了7年;从2.15到2.18,东贝又为之奋斗了整整3年。
2023年底,东贝研发的超高效变频压缩机通过国家级鉴定,制冷性能系数COP达到2.18,技术成果达到国际领先水平。
2024年初,戴竟雄带着COP2.18的新品参加中国家电可持续发展高峰论坛,与海尔、美的、西门子等行业龙头企业的产品同台竞技,斩获“低碳先锋产品奖”,赢得业内一致赞誉。
从“跟跑”到“领跑”,东贝用一次次的“死磕”,引领行业风潮。
创新让企业更有担当
“没有技术创新,企业就没有发展后劲;没有技术领先,企业就没有发展前途。”这是刻在东贝人骨子里的两句话。
12月6日,第四届湖北省高价值专利大赛结果公布,东贝的“共鸣腔式吸气消音器及制冷压缩机”专利获优秀奖。
获奖,不仅是外界对东贝创新发展、专利研发的肯定,更是东贝自身对未来发展的信心和支撑。
在东贝研发中心,有一个技术先行研究部,时刻关注行业前沿技术信息。今年获批的同步、异步双缸制冷压缩机专利,就是东贝对未来技术前瞻布局的典型一例。
“这个技术山头,大家都想早日占领,都在抢着插旗,我们也要插上一杆。”东贝研发中心主管肖建华说,“人无我有、人有我优”,东贝通过产品高效化小型化技术开发、新能源领域技术开发等技术创新,不断在变频、商用、家用领域推出更具竞争力的产品。
在东贝研发中心一楼,一台3D打印机正在“滴”个不停。激光在工作台上画圈、打点,原材料一点点累积上升,一套制冷压缩机的外壳逐渐成型。
“以往试制各种实验型号的压缩机,需要不断调整制作模型,现在我们直接3D打印,更加环保高效,成本也更低。”肖建华说。
一套外壳、一台电机,组成一台压缩机。东贝每年对压缩机的各项升级改造试验数以万计,将试验成果申请专利、再获得专利,是对技术创新最大的肯定。
2024年,东贝技术创新成果丰硕——共获27项发明专利授权,同比增长575%。围绕压缩机减振降噪、性能提效、机械结构优化、变频控制器开发、工艺工装应用等开展技术创新,申请各项技术专利127项。
科技创新的终极目标,是为人类增加福祉。
自2020年“双碳”战略提出以来,东贝用科技创新、节能环保积极回应国家“课题”。
目前东贝压缩机COP值对比其首款压缩机,单台日节电量0.47度。2023年东贝全球累计销售压缩机3870万台,折算后即节约电量66.39亿度,相当于年减排二氧化碳661.91万吨。
科技创新靠人才,人才是第一资源。东贝向288名核心人才和骨干员工授予1104.51万股限制性股票;为60户员工提供人才购房补贴;设立“董事长特殊创新奖”和奖励基金,对专家人才进行奖励。研发压缩机COP2.15的技术工程师吴永恒,不仅获得了“董事长特殊创新奖”35万元,今年还被选送中国科学院攻读博士,学习费用公司全包,每月工资照发。
为积极布局未来,东贝每年还拿出销售额的4%以上资金,研发新产品130多个,拓展进入空调、深冷、汽车等制冷新领域,开拓了除湿机、冰淇淋机、制冰机等商用新市场。
市场是对创新最好的回应——12月11日,2024年湖北制造业企业100强名单发布,湖北东贝机电集团股份有限公司位列第30位。
“智造”制冷家电“中国芯”,东贝还会“转”得更快!