感应加热电饭煲专利分析.pdf

4892023中国家电科技年会论文集0 引言近年来，电磁加热（IH）电饭煲市场占有率不断提升，代替传统的底盘加热电饭煲成为消费者的主流选择。感应加热（IH）电饭煲通过感应加热技术对金属煲进行加热，温度上升迅速，火力强大，热量分布均匀，温度控制精确，热效率高，煮出来的米饭颗粒饱满，已经成为电饭煲市场的主流产品和电饭煲行业发展的主要趋势。一项产业处于上升期时，势必引入更多的竞争，专利作为一项排他性的权利要求，很大程度上能反映出竞争的程度，进而映射出行业变化的趋势。江超1、湛江市市场监督管理局2、朱永盛3等对电饭煲领域、电饭煲加热方式的专利申请进行了分析，但目前仍然缺少专门针对IH电饭煲的专利申请情况的分析。分析国内外IH电饭煲技术领域的专利信息，可以从另一个视角研究全球相关产业发展态势和技术布局情况，为国内电饭煲领域及相关技术的创新发展提供借鉴，为相关创新主体制定专利布局策略提供参考。本文通过在中国专利全文数据库（CNTXT）和德温特世界专利数据（WPI）中结合关键词和分类号，针对1987年1月1日2023年6月15日的IH电饭煲的全球专利文献进行检索，从申请区域分布、年度申请量变化趋势、申请人、技术内容等多个角度进行专利分析，发现IH电饭煲的发展态势。（注：由于专利申请公开存在一定的延迟性，可能会导致2020年以后的数据收录不全。）作者简介：薛霏，硕士学位，研究方向：电加热领域专利。地址：北京市海淀区西土城路6号。E-mail：。感应加热电饭煲专利分析薛霏1 薛霄2 1.国家知识产权局专利局电学部 北京 100088；2.山东正元数字城市建设有限公司 山东烟台 264270摘 要：通过对1987年至今的IH电饭煲专利的申请区域分布、年度申请量变化趋势、申请人、技术内容进行分析，对我国在全球IH电饭煲产业中所处的地位以及技术的发展方向进行研判和预测，为相关创新主体制定专利布局策略提供参考。中国已经替代日本成为IH电饭煲的研发中心，目前IH电饭煲技术处于技术成熟期，各加热阶段的精细化控制将是未来的研发重点，智能、节能、降噪以及专门供给特殊人群使用的IH电饭煲也可能成为研究热点。关键词：感应加热；电饭煲；专利；申请量；专利布局Patent analysis of induction heating rice cookerXUE Fei1 XUE Xiao21.Chinese National Intellectual Property Administration The Electricity Examination Department Beijing 100088;2.Shandong Zhengyuan Digital City Construction Co.,Ltd.Yantai 264270Abstract:By analyzing the regional distribution,annual application trends,applicants,and technical content of IH rice cooker patents from 1987 to present,this study evaluates and predicts Chinas position in the global IH rice cooker industry and the development direction of technology,providing reference for relevant innovation entities to formulate patent layout strategies.China has replaced Japan as the research and development center of IH rice cookers,at present,the IH rice cooker technology is in the mature stage of technology,and the refined control of each heating stage will be the focus of future research and development.Intelligent,energy-saving,noise reduction,and IH rice cookers specifically designed for special populations may also become research hotspots.Keywords:Induction heating;Rice cooker;Patents;Application volume;Patent layout 中图分类号：TM925.52 DOI:10.19784/ki.issn1672-0172.2023.99.110490 2023中国家电科技年会论文集1 专利申请区域专利申请区域分布如图1所示，IH电饭煲专利的申请区域主要包括中国大陆、日本、韩国、欧洲、美国、中国台湾等国家或地区，其中中国大陆申请数量占比最大，为全球申请总量的59%，中国是电饭煲的主要生产国和消费国，研发人员和研发资金的投入都是其他国家无法比拟的，中国在IH电饭煲领域处于引领地位。日本申请量位居第二，为全球申请总量的30%，IH电饭煲由日本公司发明，日本电饭煲产业具有先发优势、多年的技术积累和研发生产经验。韩国申请量位居第三，虽然专利申请份额占比较少，但LG、福库等知名企业有较强的研发能力。图1 IH电饭煲专利申请量的国家地区分布2 年度申请量变化 IH电饭煲年度申请量变化如图2所示，全球电饭煲专利技术的发展可分为萌芽期、缓慢发展期、快速发展期和成熟期四个阶段。（1）萌芽期（19871991年）如图2所示，1987到1991年期间，全球年申请量不足10件，全部为日本申请。该阶段日本与全球专利申请量的年度变化趋势曲线重合，IH电饭煲技术的发展主要由日本推动。（2）缓慢发展期（19922009年）20世纪90年代后，日本成为家电市场主导者，1992年申请量是1991年的4倍多，之后保持两位数的年申请量。19922001年中国年申请量均小于10件；2001年，中国加入世界贸易组织（WTO），提高了市场的开放程度，消费者对电饭煲的需求量不断增大，技术持续发展，2002年中国年申请量为18件，是2001年年申请量的6倍，此后至2009年申请量保持在1425件的区间内。这一时期，日本年申请量保持在中国申请量的34倍，日本仍然是IH电饭煲技术的主要推动力。（3）快速发展期（20102017年）随着中国科技的快速发展，消费者对电饭煲的要求越来越高，IH电饭煲技术不断发展，2010年中国的年申请量达到2009年的近2倍，超过日本成为IH电饭煲第一大申请国；2011和2013年申请量均是前一年的两倍左右，2015和2016年申请量均为前一年的1.5倍左右；2017年申请量达到329件的高点，这得益于国内申请人专利保护意识的增强，对IH电饭煲技术的创新能力不断提高。同一时期，日本申请量则呈现缓慢下降的趋势，这可能与日本产业结构调整有关。中国在该阶段的专利申请量年度变化趋势与全球申请量年度变化趋势基本保持一致，成为IH电饭煲技术发展的主要推动力。（4）成熟期（2018至今）2018年之后，IH电饭煲技术进入成熟期，全球年申请量有所下降，但仍然保持在较高水平。3 主要申请人主要申请人如图3所示，专利申请量排名前十的申请人中，中国申请人占了五位，都是民营企业，专利申请量之和占全球专利申请总量的约43.5%，其中美的申请量最多，大于其余四家之和。图2 年度申请量变化趋势图3 IH电饭煲主要申请人分布 4912023中国家电科技年会论文集美的在我国小家电行业中长期占据领先地位，其品牌优势给其电饭煲产品带来了巨大的竞争力，主要布局地区为中国大陆，其次为韩国、美国、日本、中国台湾，此外还有向世界知识产权组织专利申请和欧洲专利局提出的专利申请。如图4所示，美的起步较晚，2002年才提出第一件IH电饭煲的专利申请，直到2010年IH电饭煲专利的年申请量都是个位数，有些年甚至为0；从2011年开始，专利申请数量爆发性持续增长，2016年达到顶峰。经过多年技术积累，美的一跃成为行业的龙头企业，可见其在电饭煲领域研发的投入力度和团队的整体研发创新能力都是非常高的。图4 中国主要申请人申请量年度变化趋势九阳主要从事小家电系列产品的研发、生产和销售，电饭煲的销量也处于市场领先地位，专利申请总量排名第二，主要在中国大陆提出专利申请。九阳于2007年提出第一件IH电饭煲的专利申请，直到2010年其年申请量都保持为个位数，有些年甚至为零，2011年年申请量开始呈暴发式增长，2019年达到顶峰。九阳进入电饭煲市场较晚，进行专利技术布局也比较晚，但是专利申请一直处于上升趋势。苏泊尔是中国著名的炊具研发制造商，电饭煲市场占有率居行业第二，专利申请总量排名第三，主要在中国大陆提出专利申请。苏泊尔IH电饭煲相关专利技术的布局从2008年才开始进行，均晚于美的和九阳，在2013年之前发展缓慢，在2013年后技术发展比较迅速，于2017年出现专利申请高峰。如图3所示，日本主要申请人占5位，申请量之和占全球专利申请总量的22.6%。作为几乎覆盖全部家电行业领域的企业，松下在电磁感应加热设备的研发和生产经验丰富。松下的申请量全球排名第二，早期主要在日本国内申请，2000年后开始关注日本本国以外的专利布局。松下于1987年提出全球第一件IH电饭煲的专利申请，此后申请量逐年增加，20042006年达到顶峰，之后开始逐渐下降，2013年之后年申请量收缩为10件以下。松下的专利申请趋势呈现波动式，这可能与公司整体的结构调整有关；据日本媒体报道，松下公司计划停止在日本国内生产电饭煲，并将后续的生产移交给中国工厂，这可能是导致其近些年专利申请量下降的原因之一。中国主要申请人的申请量年度变化趋势如图4所示，美的、九阳、苏泊尔的年度申请量趋势与中国总申请量的年度趋势基本一致，这些企业是推动我国IH电饭煲专利申请的主要力量。4 专利技术内容IH电饭煲技术主要涉及加热控制、内胆材质和形状、节能、降噪等技术。在加热控制方面，从1988年第一台IH电饭煲问世，加热控制技术作为重要技术分支，长期以来都是研发的重点方向，涉及加热控制技术改进的专利申请占申请总量的31.6%。米饭的烹饪过程主要包括吸水、升温、沸腾、焖饭几个阶段4，为了提高米饭的口感，关键在于对各加热阶段时间、温度、压力、功率等方面精细化控制，该方面的专利申请量在涉及加热控制技术的专利申请中占比为25.8%。在内胆改进方面，IH电饭煲通过向IH线圈输入高频电流产生交变磁场，在高频磁场的作用下，内胆产生诱导电流，由于电流的热效应产生热量实现对内胆的加热，因此内胆的材质和线圈的缠绕方式是决定电饭煲品质的核心要素5。对内胆的改进主要涉及内胆的材质和形状，该方面的专利申请占申请总量的7.5%。IH技术应用初期，仅在内胆底部设置线圈进行电磁加热，发热面积和受热均匀程度均不理想，之后引入多级线圈对整个内胆环绕加热，增大了内胆发热面积，加热更加均匀。涉及线圈、支架、磁条等线圈结合、缠绕方式的专利申请占申请总量的14.7%。在节能方面，对于电饭煲的改进主要集中在米饭的口感上，节能并不是优先考虑的问题，为了改善米饭的口感而研发的IH电饭煲的额定功率比底盘加热的电饭煲功率大很多；在IH电饭煲问世初期，涉及节能省电的专利申请占比很低；近些年IH电饭煲专利申请中，涉及节能的申请逐渐增多，主要节能方法包括改善内胆材质、加设保温层、改进温度控制方法和控制电路等。IH电饭煲使用中产生的高频噪声使用户不适，这种噪声源自加热线圈引起的锅的振动，为了进一步提高用户的使用感受，IH电饭煲的工作噪声是研究者的工作重点之一，涉及IH电饭煲降噪的专利申请占申请总量的7.3%。随着IH电饭煲技术的成熟，制造商越来越注重细节的改进，对于目标人群的划分也越来精细，近些年，各IH电饭煲制造商纷纷提出更适宜糖尿病人的降糖IH电饭煲的专利申请。随着互联网、物联网、人工智能技术、远程控制技术的发展，涉及该类技术的专利申请在近些年逐渐出现并逐年增多，研发者尝试将各个行业通用的技492 2023中国家电科技年会论文集术应用于IH电饭煲中，并且尝试在技术内容之间相互融合，同时针对各个方面的细节进行改良和优化，以提高加热精确性和有效性，实现控制和操作过程高度自动化与智能化。5 结论通过IH电饭煲专利申请区域、年度申请量变化以及主要申请人的数据分析，可看出中国专利的申请量和增长速度都居于全球首位，成为IH电饭煲技术发展主要推动力，中国已经替代日本成为IH电饭煲的研发中心；在技术方面，目前IH电饭煲技术处于技术成熟期，但专利申请量仍然保持较高水平，各加热阶段的精细化控制将是未来的研发重点，智能、节能、降噪以及专门供给特殊人群使用的IH电饭煲也可能成为研究热点。对于国内创新主体而言，一方面应积极挖掘技术空白点，并提前在未来目标市场和竞争对手的潜在市场进行专利布局，另一方面应注重将研究成果产业化，尽快将专利技术转化为生产力，以满足未来更大规模的生产制造需求。参考文献1 江超.浅析中国电饭煲专利申请状况J.中国发明与专利,2015(11):53-61.2 湛江市市场监督管理局.电饭煲领域专利导航与预警分析报告R.2019:17-30.3 朱永盛.浅谈电饭煲加热方式专利技术J.家电科技,2015(12):22-23.4 李超,张兆明,关阳.电饭煲制备米饭品质方面研究J.家电科技,2020(04):77-81.5 黄永俊,蓝海凤,李少杰,等.电磁电饭锅内胆材料技术的发展现状J.中国材料进展,2018(06):469-475.