美的豆?jié){機(jī)技術(shù)綜述

陳然 王如想

摘要：通過對(duì)美的豆?jié){機(jī)的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，梳理了美的豆?jié){機(jī)歷年的專利布局情況，從專利的角度梳理了美的豆?jié){機(jī)在多個(gè)技術(shù)分支領(lǐng)域的發(fā)展情況。

關(guān)鍵詞：豆?jié){機(jī);專利分析

中圖分類號(hào)：R154 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2020）09-0105-06

1 引言

豆?jié){機(jī)屬于人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用的家電之一，并且是由中國企業(yè)發(fā)明的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)家電產(chǎn)品[1]。美的集團(tuán)作為國內(nèi)豆?jié){機(jī)領(lǐng)域的佼佼者，近年來在豆?jié){機(jī)市場(chǎng)中占領(lǐng)著一席之地[2]。為使業(yè)內(nèi)人士進(jìn)一步了解美的集團(tuán)在豆?jié){機(jī)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)和專利布局情況，本文以美的集團(tuán)申請(qǐng)的豆?jié){機(jī)專利為研究對(duì)象，圍繞其專利申請(qǐng)數(shù)量、專利申請(qǐng)類型、技術(shù)分支等內(nèi)容，對(duì)美的豆?jié){機(jī)的專利申請(qǐng)進(jìn)行梳理分析。

2 專利申請(qǐng)情況

截至2019年8月31日，美的在飲料制備領(lǐng)域提交的WO專利申請(qǐng)65件，US專利申請(qǐng)20件，EP專利申請(qǐng)11件，JP和CA專利申請(qǐng)各2件。其中，技術(shù)領(lǐng)域涉及咖啡制備、食物加工、水過濾系統(tǒng)、飲水供應(yīng)，涉及豆?jié){制備的國外專利申請(qǐng)極少。因此，本文的研究樣本初步鎖定在美的向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的國內(nèi)專利申請(qǐng)上。

2.1 涉及的技術(shù)領(lǐng)域分布情況

截至2019年8月31日，美的集團(tuán)關(guān)于豆?jié){機(jī)的國內(nèi)專利申請(qǐng)量為1 466件，從圖1所示的美的豆?jié){機(jī)專利申請(qǐng)涉及的技術(shù)領(lǐng)域分布情況可知，申請(qǐng)量前兩位的IPC主分類號(hào)為A47J（飲料制備裝置），占比82.81%;以及A23C（豆乳作為脂肪或蛋白質(zhì)的來源），占比22.92%。另外還涉及IPC分類號(hào)A23L（不包含在A21D或A23B或A23J小類中的食品、食料或非酒精飲料）、G05B（控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng);功能單元;監(jiān)視或測(cè)試裝置）、H02K（電機(jī)），占比分別為5.59%、2.73%和2.59%。從圖1中可知，關(guān)于豆?jié){機(jī)的專利申請(qǐng)分布于多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，說明了企業(yè)在主流領(lǐng)域進(jìn)行專利申請(qǐng)的同時(shí)，還注意其他分支領(lǐng)域，如在豆類的烹煮、控制系統(tǒng)、電機(jī)等領(lǐng)域進(jìn)行專利申請(qǐng)和專利布局。

2.2 專利申請(qǐng)歷年分布情況

為了進(jìn)一步分析美的集團(tuán)豆?jié){機(jī)專利申請(qǐng)?jiān)贏47J（飲料制備裝置）領(lǐng)域的專利布局情況，本文以美的、豆?jié){機(jī)和A47J31分類號(hào)為檢索要素進(jìn)行樣本確定，獲得專利申請(qǐng)812件。其中發(fā)明專利申請(qǐng)210件，實(shí)用新型專利申請(qǐng)602件。

圖2是美的豆?jié){機(jī)歷年申請(qǐng)數(shù)量分布情況。由圖2可知，豆?jié){機(jī)技術(shù)在2000-2007年期間處于萌芽階段，專利年申請(qǐng)量較少，均在5件以下。自2008年起，美的豆?jié){機(jī)的專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)逐漸增長的趨勢(shì)，從2008年的22件逐漸增長到2011年的67件。2012年及2013年的專利申請(qǐng)量略有減少。但自2014年起，呈現(xiàn)出快速增長的趨勢(shì)。由于專利文獻(xiàn)從提出申請(qǐng)到向公眾公開存在時(shí)間的延后，2017年和2018年申請(qǐng)量的下滑不排除是由于樣本數(shù)據(jù)量的不完整而造成的。

2.3 申請(qǐng)類型分布情況

圖3為美的豆?jié){機(jī)不同專利申請(qǐng)類型在歷年的分布情況。如圖3所示，美的最早的專利申請(qǐng)是2000年的一件實(shí)用新型專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮镃N00228858，技術(shù)主題是用于電飯煲、家用豆?jié){機(jī)及攪拌、粉碎機(jī)等小型家用電器的底座結(jié)構(gòu)。在2000—2007年，美的集團(tuán)僅有少量的實(shí)用新型專利申請(qǐng)。2008年，美的提交了第一件發(fā)明申請(qǐng)專利，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200810109719，發(fā)明名稱為豆?jié){機(jī)。其中，2008年的發(fā)明專利申請(qǐng)的總數(shù)量是6件，其中被引證次數(shù)達(dá)到19次的是一件關(guān)于食品加工裝置及加工方法的發(fā)明專利，其在技術(shù)上提供了一種用途多樣的豆?jié){機(jī)及制漿方法，除了可以加工傳統(tǒng)的干豆與濕豆外，還可以加工一些易糊食品，比如八寶和米糊，突破了傳統(tǒng)豆?jié){機(jī)的功能局限。隨后幾年，發(fā)明和實(shí)用新型的專利申請(qǐng)量逐漸增加。

總體來看，實(shí)用新型的申請(qǐng)數(shù)量始終在發(fā)明申請(qǐng)的數(shù)量之上，這可能與豆?jié){機(jī)技術(shù)更新?lián)Q代較快，需要迅速獲取專利保護(hù)，而實(shí)用新型的審批較快有關(guān)。實(shí)用新型無需經(jīng)過實(shí)質(zhì)審查，也不需要滿足自申請(qǐng)日起滿18個(gè)月后進(jìn)行公布的要求，經(jīng)初步審查合格就能獲得專利權(quán)，因此審查周期大大短于發(fā)明專利申請(qǐng)，企業(yè)能夠在短期內(nèi)得到授權(quán)，并憑借專利優(yōu)勢(shì)迅速搶占市場(chǎng)。

2.4 發(fā)明專利申請(qǐng)情況

在確定的812件專利樣本中，發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)量共210件，其中授權(quán)數(shù)量為66件，授權(quán)率為31.42%。圖4展示了美的豆?jié){機(jī)的發(fā)明專利申請(qǐng)和授權(quán)情況。從時(shí)間上來看，美的申請(qǐng)的第二件發(fā)明專利CN200810029349是一種制漿方法，于2009年進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段，于2013年4月得到授權(quán)，是美的獲得的第一件關(guān)于豆?jié){機(jī)的發(fā)明專利權(quán)，目前仍處于專利權(quán)維持、授權(quán)后保護(hù)的狀態(tài)?？傮w來看，授權(quán)量緊跟發(fā)明專利申請(qǐng)的數(shù)量逐年增加。這在一定程度上，說明企業(yè)在提高技術(shù)創(chuàng)新速度的同時(shí)，也同樣重視技術(shù)創(chuàng)新的高度。

3 技術(shù)分布情況

3.1 技術(shù)分支

基于檢索到的812件專利文獻(xiàn)作為樣本，對(duì)發(fā)明和實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了主題歸納。從技術(shù)主題涉及的范圍來看，美的在豆?jié){機(jī)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)涵蓋的范圍較廣，幾乎包括了豆?jié){機(jī)在制漿過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括提高加熱和粉碎研磨效果以使?jié){體口感更細(xì)膩、根據(jù)溫度和水位自動(dòng)調(diào)節(jié)制漿程序、優(yōu)化制漿程序以縮短制漿時(shí)間、制作出更為營養(yǎng)健康的豆?jié){，以及制漿過程中的防溢、防干燒、防糊底和漿體消泡等，還包括對(duì)豆?jié){機(jī)工作過程中的電機(jī)降噪和電機(jī)散熱問題進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化部件裝配以提高便攜性，制漿進(jìn)度可視化以提高用戶體驗(yàn)，外觀具有科技感的設(shè)計(jì)以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，防水防漏電以確保使用過程中的安全性保障。

從各專利申請(qǐng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)點(diǎn)出發(fā)，將一級(jí)技術(shù)分支總體劃分為制漿效果和機(jī)體輔助功能。其中，制漿效果是為了得到更好的漿體本身而對(duì)豆?jié){機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能上進(jìn)行的改進(jìn);機(jī)體輔助功能是為了保證豆?jié){機(jī)在制漿過程中呈現(xiàn)出穩(wěn)定可靠、智能化和人性化的工作狀態(tài)而進(jìn)行的改進(jìn)。

進(jìn)一步的，將制漿效果細(xì)分為包括對(duì)制漿過程中的加熱效果、粉碎研磨效果、漿渣分離效果、高濃度制漿、快速制漿、營養(yǎng)制漿、基于溫度及水位等自動(dòng)調(diào)節(jié)制漿程序的自動(dòng)調(diào)節(jié)制漿、多容量制漿、防溢出、防糊底、防干燒、消除泡沫和殺菌滅酶方面進(jìn)行的改進(jìn);將機(jī)體輔助功能細(xì)分為機(jī)體易清洗、電機(jī)降噪、電機(jī)散熱、安全性能、用戶體驗(yàn)和使用壽命等技術(shù)分支。其中，將致力于在豆?jié){機(jī)的預(yù)約功能、簡(jiǎn)化裝配、減重便攜、低成本、外觀具有科技感以及多食材加工等方面進(jìn)行改進(jìn)的專利申請(qǐng)歸入用戶體驗(yàn)的二級(jí)技術(shù)分支，將致力于減少制漿過程中的噴濺，提高機(jī)體密封性、防止液體滲流等方面進(jìn)行改進(jìn)的專利申請(qǐng)歸入到安全性能的二級(jí)技術(shù)分支。詳見表1。

3.2 技術(shù)分支的分布情況

從制漿效果的二級(jí)技術(shù)分支的分布數(shù)量來看，美的在致力于提高豆?jié){機(jī)制漿過程中的粉碎研磨效果、加熱效果、快速制漿和防溢消泡，以及提高用戶體驗(yàn)和豆?jié){機(jī)易清洗等方面有較多的專利申請(qǐng)量，從側(cè)面反映了美的在豆?jié){機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)研發(fā)方向。圖5-6分別為發(fā)明和實(shí)用新型在二級(jí)技術(shù)分支上的各技術(shù)主題的分布情況。

4 從專利申請(qǐng)看豆?jié){機(jī)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

專利申請(qǐng)量較多的技術(shù)主題從側(cè)面反映了企業(yè)的技術(shù)投入和研發(fā)重點(diǎn)。下面從專利申請(qǐng)量較多的技術(shù)領(lǐng)域：加熱效果、粉碎效果、快速制漿、易清洗和用戶體驗(yàn)等方面進(jìn)行技術(shù)脈絡(luò)和發(fā)展現(xiàn)狀梳理。

4.1 關(guān)于提高加熱效果方面

主要是通過采用不同的加熱手段來實(shí)現(xiàn)，包括電磁線圈盤加熱、加熱管加熱等。CN202112903U通過在內(nèi)桶的底面和側(cè)壁均設(shè)有電磁加熱裝置，來提高加熱效率。CN102160753A中的豆?jié){機(jī)實(shí)現(xiàn)了蒸汽加熱功能，提高了加熱效果和豆?jié){機(jī)效率。CN206621207U、CN206284869U通過對(duì)電磁線圈的分布和延伸區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)來提高加熱的均勻性。CN205322101U采用多個(gè)加熱管安裝在導(dǎo)熱盤的下表面上，以有效控制豆?jié){的加熱效果，增加加熱面積，提高加熱效率。CN203987616U的豆?jié){機(jī)將光波發(fā)生器設(shè)在殼體上且與杯體可分離，光波發(fā)生器可發(fā)出光波并直接對(duì)杯體內(nèi)的液體進(jìn)行加熱，不會(huì)出現(xiàn)糊底和液體出泡溢出現(xiàn)象，加熱效果好。CN205322101U的豆?jié){機(jī)采用過熱蒸汽發(fā)生裝置，產(chǎn)生的蒸汽溫度較高、含水量較低，熱能利用率高。

4.2 關(guān)于提高粉碎效果方面

總體來說，主要是通過對(duì)豆?jié){機(jī)中的擾流部件、粉碎刀具、粉碎罩等進(jìn)行尺寸、形狀、位置上的改進(jìn)，進(jìn)而提高物料的粉碎速度、粉碎角度、粉碎程度來提高粉碎效果。發(fā)明專利CN101301050A，CN101455525A通過在豆?jié){機(jī)的杯體上設(shè)置若干擾流塊，使制漿物料在攪拌裝置的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)成渦流、紊流，進(jìn)而有利于制漿物料被攪拌裝置粉碎已達(dá)到較好的粉碎效果。CN101647535A通過采用攪拌架，當(dāng)豆?jié){機(jī)工作時(shí)，攪拌架與粉碎裝置同時(shí)反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，使豆料在攪拌架的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下與粉碎裝置發(fā)生碰撞粉碎，提高豆?jié){機(jī)的打漿效率。CN102247098B通過設(shè)置一個(gè)曲面體擾流組件，使得粉碎打漿刀具的周邊形成強(qiáng)大的負(fù)壓，加速了漿液的流動(dòng)，從而提高粉碎的效果，減少粉碎時(shí)間，并同時(shí)具有較好的消泡作用。CN105310502A通過對(duì)粉碎刀和擾流件的相對(duì)轉(zhuǎn)速和位置設(shè)置來提高物料的粉碎效果。CN103908161B提供的豆?jié){機(jī)制漿方法使粉碎刀在粉碎步驟、加熱步驟和熬煮步驟持續(xù)攪打食材，使得漿液口感更細(xì)膩。CN106264153B中的粉碎組件，通過在粉碎罩上設(shè)置阻擋部，且阻擋部和阻擋部切線之間的夾角β的范圍為3-90度，可提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果。CN106264127B、CN106264126B的粉碎組件，通過使多個(gè)剪切葉上朝向粉碎刀的一側(cè)表面均位于不同水平面上或多個(gè)剪切葉的徑向外端位于不同圓周面上，可實(shí)現(xiàn)豆?jié){機(jī)的立體剪切效果，提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果，制備出口感細(xì)膩的豆?jié){。CN106264124B通過在處理腔室與粉碎組件相應(yīng)位置處設(shè)置收縮部提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果，制出口感細(xì)膩的豆?jié){。CN106264128B的豆?jié){機(jī)，通過調(diào)整粉碎組件的剪切翼與剪切葉之間重合部分的長度L與粉碎刀的最大旋轉(zhuǎn)半徑R的比例，提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果。CN106264130B的粉碎組件，通過在粉碎罩上設(shè)置彼此不平行的導(dǎo)入部和阻擋部，提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果。CN106264154B的豆?jié){機(jī)通過在粉碎罩上設(shè)置導(dǎo)入部，且使導(dǎo)入部的法線與導(dǎo)入部切線之間的夾角α的范圍在3-87度，提高豆?jié){機(jī)的粉碎效果。

4.3 關(guān)于快速制漿方面

CN101326980B在制漿時(shí)直接將干豆等制漿物料放入制漿容器中進(jìn)行制漿，不必預(yù)先浸泡，制漿時(shí)間較短。CN201718415U可通過干豆粉碎裝置制得豆粉，實(shí)現(xiàn)快速制漿，用戶可以預(yù)先制備一定量豆粉提高制備較大量豆?jié){的速度。CN102273512A對(duì)磨杯及豆?jié){容器的體積進(jìn)行設(shè)計(jì)，使打漿與煮漿時(shí)總的容積較少，節(jié)約粉碎研磨和煮漿時(shí)間來實(shí)現(xiàn)快速制漿。CN104997402B控制粉碎電機(jī)驅(qū)動(dòng)粉碎器對(duì)制漿物料直接進(jìn)行粉碎得到生豆?jié){，然后對(duì)生豆?jié){進(jìn)行加熱熬煮，同時(shí)攪拌器對(duì)生豆?jié){進(jìn)行攪拌，提高了豆?jié){的制備效率。CN106308525A在制漿過程中，先采用全功率加熱，然后采用半功率或斷續(xù)加熱，縮短制漿時(shí)間進(jìn)而快速制漿。

4.4 關(guān)于豆?jié){機(jī)的易清洗方面

CN201101104U的導(dǎo)流裝置不設(shè)導(dǎo)流孔及導(dǎo)流槽等容易流下殘留物的結(jié)構(gòu)，因此清洗更為方便。CN201163981U沒有導(dǎo)流器或折流板，清洗更為方便、快捷。CN201691706U的豆?jié){機(jī)機(jī)頭結(jié)構(gòu)密封性能較好，清洗過程中較為便捷。CN203987615U的豆?jié){機(jī)通過將加熱裝置和杯體設(shè)置為可拆卸的，從而便于清洗杯體，提高了清洗效率和清洗效果。CN106120034U由于網(wǎng)罩可拆卸地設(shè)置在電機(jī)軸上，因此在使用完豆?jié){機(jī)后，可將網(wǎng)罩拆卸下來單獨(dú)進(jìn)行清洗，以降低用戶清洗網(wǎng)罩時(shí)的難度，從而能夠提高用戶使用豆?jié){機(jī)的便捷性。CN203987645U簡(jiǎn)化了豆?jié){機(jī)粉碎容器組件的結(jié)構(gòu)，長方體形的容納腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于清洗。

4.5 關(guān)于提高用戶體驗(yàn)方面

CN101473915A中提供了一種使用家用豆?jié){機(jī)制作豆腐花及豆腐的方法，可以讓普通民眾在家方便的制作安全衛(wèi)生、口感滑潤的豆腐花以及豆腐，解除了普通民眾在外購買豆花及豆腐的種種不便。CN103960977B取消了現(xiàn)有的機(jī)頭、壺身結(jié)構(gòu)或機(jī)座、壺身結(jié)構(gòu)，將加熱元件及打漿刀、電機(jī)等均集成在機(jī)殼中，使得豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，實(shí)現(xiàn)了豆?jié){機(jī)的便攜;且在豆?jié){機(jī)上設(shè)置了內(nèi)嵌式過濾器，也就無需濾網(wǎng)、接漿杯等附件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了豆?jié){機(jī)的便攜，可伸縮吸管的設(shè)置使得人們吸食豆?jié){更加方便。CN106308524A提供了一種豆?jié){機(jī)的預(yù)約控制方法，可用于預(yù)約制漿技術(shù)中。CN106580086A可以從智能終端下載預(yù)存食譜或用戶自由編輯的食譜，并可通過智能終端監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行，滿足用戶的多樣化需求。

5 結(jié)語

豆?jié){作為國民飲品，豆?jié){機(jī)的發(fā)展前景廣闊。近年來，企業(yè)在豆?jié){機(jī)技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，還逐漸意識(shí)到將核心技術(shù)進(jìn)行專利保護(hù)[3]。知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)當(dāng)先行，才能保證企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。企業(yè)在研發(fā)核心技術(shù)的同時(shí)，可以在專利申請(qǐng)的數(shù)量、申請(qǐng)的領(lǐng)域、申請(qǐng)覆蓋的區(qū)域和申請(qǐng)覆蓋的年限等方面進(jìn)行專利的總體布局，或?qū)ζ髽I(yè)重點(diǎn)研發(fā)的某一個(gè)技術(shù)主題的專利申請(qǐng)進(jìn)行系統(tǒng)籌劃，以形成有效排列組合的精細(xì)布局[4]。

近年來，中國的豆?jié){機(jī)、料理機(jī)、健康豆?jié){原料等系列產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國、日本、韓國等國家和地區(qū)，然而，豆?jié){機(jī)在國外的專利申請(qǐng)量處于較低水平，國內(nèi)申請(qǐng)人在開發(fā)國際市場(chǎng)的同時(shí)，要注重對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行前瞻性部署，通過PCT渠道將自己的核心技術(shù)在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行布局和保護(hù)，提高國際知名度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國在豆?jié){機(jī)產(chǎn)業(yè)方面的健康可持續(xù)發(fā)展。

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