河南科技
Henan Science and Technology
材料与装备
总734期第三十六期
2020年12月
王如想
陈然
董
润
（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州
450000）
摘要：通过对美的集团家用室内清洁设备的专利申请数据进行分析，总结了美的家用室内清洁设备历年的专利布局情况，从专利的角度梳理了美的家用室内清洁设备在多个技术分支领域的发展情况。 关键词：家用；室内；清洁设备；专利申请；技术综述中图分类号：G306
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2020）36-00125-06
1引言
美的集团作为家电品牌的领导者，在清洁家电领域遥遥领先。美的电器集团在2005年收购春花吸尘器，开始生产各类吸尘器、打蜡机等清洁电器产品。因此，在家用清洁设备领域，美的集团主要工厂设在江苏，即江苏美的清洁电器股份有限公司，该公司研发范围主要涉及吸尘器、擦窗机、打蜡机、家用清洁机器人、电机等产品。江苏美的清洁电器股份有限公司对专利布局非常重视，运用专利武器进行市场及技术布局竞争［1］。
2专利申请情况
2.1
涉及的技术领域分布情况
截至2020年3月5日，通过国家知识产权局专利检索系统检索获得美的集团家用室内清洁设备的申请量为1507件（同族专利申请在此处列为一条申请），其中主要分布于A47L （家庭的洗涤或清扫）领域。为进一步分析美的家庭室内清洁设备技术重点方向，细化技术主题至大组进行分析，申请量位居首位的大组分类号为A47L9（吸尘器的零件或辅助用具，例如控制吸尘作用或产生振动作用的机械装置；吸尘器专用的储尘装置或其部件；专门用于吸尘器的装运车）领域，占比61%，其次是A47L5（吸尘器的结构特征）领域，A47L11（清扫地板、地毯、家具、墙壁或墙上覆盖物的机械）领域，A47L7（适宜于附加目的的吸尘器）领域，分别占比18%、11%、3%。由此可见，美的家用清洁设备的技术重点在于吸尘器零部件的改进，其次是吸尘器整体结构特征的改进，附加目的的吸
尘器也进行了不少的专利布局。另外，还涉及分类号H02J7（用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置）、H02K5（电机机壳；外罩；支承物）、
G05D1（陆地、水上、空中或太空中的运载工具的位置、航道、高度或姿态的控制，例如自动驾驶仪）。从图1中可知，美的集团关于家庭室内清洁设备的专利申请分布于多个技术领域，这说明了该企业在主流领域进行专利申请的同时，还注意在其他分支领域，如在清洁设备充电系统、控制系统、电机
等领域进行专利申请和专利布局。
2.2
专利申请历年分布情况
从图1展示的专利申请涉及的技术领域分布可知，企业在A47L （家庭的洗涤或清扫）领域的专利申请量最多。因此，为了进一步分析美的集团家庭室内清洁设备专利申请在A47L （家庭的洗涤或清扫）领域的专利布局情况，本文以美的、清洁和A47L 分类号为检索要素在国家知识产权局专利检索系统中进行样本确定，获得专利申请1838件。其中在我国国家知识产权局提交申请1614件，美国、欧专局和WIPO 等国外提交申请224件，其中在中国国家知识产权局提交的申请中发明专利申请631件，实用新型专利申请983件。
美的家用室内清洁设备专利申请趋势大致可分为4
个阶段：①技术萌芽期：第一件专利技术出现在1989年，1989—2010年，申请量都很小，在10件以内，在此期间，美的开始探索清洁设备技术，处于技术萌芽阶段；②缓慢增长期：经过前期技术的积累与研究，2010—2014年，申请量呈现缓慢增长；③快速增长期：寻求到技术突破点，在2014—2016年，清洁设备专利申请量出现了快速的增
收稿日期：2020-10-13
作者简介：王如想（1985—），女，硕士，助理研究员，研究方向：家用清洁设备领域的发明专利实质审查；陈然（1987—），女，硕士，助理研究员，研究方向：教具、显示装置、咖啡机等领域的发明专利实质审查（等同于第一作者）；董润（1989—），女，硕士，助理研究员，研究方向：家用清洁设备领域的发明专利实质审查（等同于第一作者）。
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长；④技术成熟期：经过前两年技术的积累和发展，现有技术进入成熟期，新的瓶颈出现。
值得关注的是，就申请趋势而言，江苏美的和广东美的在家用清洁设备领域申请趋势基本一致，但申请量具有较大幅度的差异，且首件申请也出现在江苏。江苏美的的总申请量1496件，广东美的的总申请量115件，江苏美的的总申请量远远大于广东美的的总申请量，追根溯源，美的集团在2005年收购春花吸尘器，春花吸尘器是现在江苏美的清洁电器股份有限公司的前身，春花自成立之日起就致力于家用清洁设备的研究，因此，多年技术和经验的积累，使江苏美的成为家用清洁设备的佼佼者。
由于专利文献从提出申请到向公众公开有时间的延后，因此，对于以下分析图中有关2018年和2019年申请量的下滑不排除是由于样本数据量的不完整而造成的。
2.3
国内专利申请类型分布情况
从图3总体来看，实用新型的申请数量始终在发明申请的数量之上，这可能与实用新型的审批较快有关。实用新型无需经过实质审查，也不需要满足自申请日期起满18个月后进行公布的要求，经初步审查合格就能获得专利权，因此审查周期大大短于发明专利申请，企业能够在短期内得到授权，并凭借专利优势迅速抢占市场。
2.4
技术市场分布分析
由全球地域分布地图得知，美的清洁设备专利申请主要在中国，尤其是技术发展的早期，清洁设备的专利申请在中国。美的清洁设备专利申请在2013年才进入美国，同样在2013年首次通过专利合作条约PCT 提交专利申请，2014年进入欧洲，可以看出美的清洁设备自2013年起，开始重视并走向海外市场，但中国市场仍然是专利
图2
美的家用室内清洁设备专利申请趋势分析
8007006005004003002001000
1989
1992
1993
2001
2003
2005
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
江苏广东国外全球
图1
美的集团家用室内清洁设备技术领域分布情况
A47L7，
73，3%
A47L11，10%
A47L5，18%A47L9，
61%
其他，8%
美的家用室内清洁设备技术专利综述
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布局的主战场。
2.5
主要发明人分析
分析美的清洁设备专利申请的主要发明人，可明显的得出钟敏、王永华、胡卫、牛军营、林云龙等的研发实力较强。其中，钟敏、王永华主要研发方向在于手持吸尘器、尘杯及充电座等；胡卫主要研发方向在于风道结构、吸尘部件的拆装、手持吸尘器；牛军营主要研发方向是地刷、旋风吸尘器结构；钟敏主要是对于尘杯、手持吸尘器及充电座和灰尘检测部件的研发；林云龙主要研发方向在于电机罩、地刷、旋风分离器等。由上述主要发明人的研发方向可知，美的清洁设备的主要研发方向在于对清洁设备结构的改进，尤其是清洁设备的主要部件如旋风分离器、尘杯、电机罩、风道结构等的改进。
3
技术分布情况3.1
技术分支
基于检索到的1838件专利文献作为样本，对专利申请的技术内容进行了主题归纳。从技术主题涉及的范围来看，企业在家用室内清洁设备的专利申请涵盖的范围较广，几乎包括了清洁设备的各个部件和环节，尤其是对于提高清洁效果和用户体验方面的清洁组件、过滤组件和降噪组件，同时还针对清洁设备 各组件本身的工作状态进行适应性调整的控制方法的改进，对于清洁过程中路径规划、工作环境感知也进行了一定数量的专利布局。
从各专利申请对现有技术的改进点出发，将一级技术分支总体划分为清洁设备主体结构的改进和清洁设备工作和控制方法的改进。其中，清洁设备主体结
图3
美的集团国内专利类型分布情况
实用新型，983
61%
申请，453，28%
发明，631，39%
授权，178，11%
图4
美的集团家用室内清洁设备专利申请全球布局情况
高
低
1742
美的家用室内清洁设备技术专利综述
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构的改进是为了得到更好的清洁效果和使用体验而对清洁设备在结构和性能上进行的改进；清洁设备工作和控制方法的改进是为了保证清洁设备在清洁过程中呈现出稳定可靠、智能化和人性化的工作状态而进行的改进。
进一步的，将清洁设备主体结构的改进细分为清扫组件、降噪组件、过滤集尘组件、驱动组件、拆装组件、整体效果、显示组件、附加组件、其他等方面进行的改进，通过对清洁设备主体结构的改进实现易
组装拆卸、电机降噪、性能安全、用户体验好、清洁效率高和使用寿命长等。其中滚刷、边刷、吸嘴作为清扫组件，风道和电机组件作为降噪组件，旋风尘杯集尘作为过滤集尘组件，锁定、解锁及可拆卸结构作为拆装组件，为实现结构简单、占空间小、方便携带等对清洁设备结构的改进作为整体效果单独分析。清洁设备工作和控制方法的改进，细分为基于清洁本身各部件工作状态检测进而设置的控制方法，障碍物感测、地板状态感测的环境感知，充电方法，路径规划的改进将致力于在清洁设备的清扫效率、设备安全等方面进行改进。详见表1。
3.2
技术分支的分布情况
从技术主题的分布数量来看，美的的全球专利布局致力于清洁组件、过滤组件、降噪组件的改进，以及对检测清洁设备本身各部件的工作状态进行相应调整的控制方法的改进，从侧面反映了企业在家用室内清洁设备领域进行技术创新的重点研发方向。图6图7分别为美
的集团专利布局在二级技术分支上的各技术主题的分布情况。
4
从专利申请看家用清洁设备的技术发展现状
专利申请量较多的技术主题从侧面反映了企业的技术投入和研发重点，但是综合美的集团家用清洁设备的研发历程，得知虽然部分专利技术的申请量不是最多，但相关专利技术向国外市场布局，且已经在国外授权，或者相关专利技术经历过许可或转让。以下从向国外布局的专利技术或部分重点领域专利技术进行技术脉络和发展现状梳理。
4.1
充电方法和充电系统
CN2017105821484，该专利申请人为江苏美的清洁
电器股份有限公司，同族专利申请在美国、日本已经获
得授权，主要涉及吸尘器的快速充电方法该吸尘器中电池包的快充方法，根据电池包的电压和温度对电池包进行充电控制，能够保证吸尘器中电池包的快速充电，缩短了吸尘器的充电时间，且充电过程中安全性好、可靠性高，有助于提高吸尘器使用的便捷性，提升用户体验。
CN2015108102845，该专利申请人为江苏美的清洁
电器股份有限公司，同族专利申请在美国、日本、欧专局
已经获得授权，主要涉及扫地机器人的快速回充系统及回充方法，回充系统能够控制扫地机器人快速返回至充电座，有效缩短了充电回航时间，并且采用前端或尾端对接方式，避免了对接过程中采用左右边刷动充电座造成的对接不稳定，从而实现准确对接。
图5
美的家用室内清洁设备专利申请的主要发明人分析
钟敏王永华胡卫牛军营宋炳闲林云龙朴永哲张辉肖峡湖柴永壁
132127126
113
979796
868380
20
406080100120
140
美的家用室内清洁设备技术专利综述
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4.2清扫控制方法
CN2015100090360，该专利申请人为江苏美的清洁电器股份有限公司，同族专利申请在美国、欧专局已经获得授权，涉及一种机器人的行走控制方法和机器人，方法包括以下步骤：控制机器人沿着房间的墙壁绕圈行走以获取房间的结构和面积；根据房间的结构和面积对房间进行区域划分以生成多个正常清扫区域和多个异常清扫区域；以回形字清扫行走模式对多个正常清扫区域进行清扫；以及在对多个正常清扫区域清扫完成之后，根据每个异常清扫区域的面积对多个异常清扫区域进行清扫。本发明实施例的方法，对正常清扫区域和异常清扫区域进行区分清扫，大大提高了清扫覆盖率，有效提升了清扫性能，从而大大提升了用户体验。
4.3风道及降噪方法
CN2014105386003，该专利申请人江苏美的清洁电器股份有限公司，同族专利申请在欧专局已经获得授权，涉及用于表面清洁装置的风道结构，该风道结构能够利用分隔件将电机容纳室分隔成第一风道腔
和第二风道腔，由此延长了气流在风道结构内的流动路径，降低了气流流动速度，进而降低了风道结构的出风噪音。
4.4立式吸尘器
CN2016101148611，该专利申请人为江苏美的清洁
一级分支硬件结构软件设计
二级分支
降噪组件
清扫组件
过滤集尘组件
驱动组件
拆装组件
整体效果
显示组件
附加组件
其他
路径规划
充电方法
控制方法
环境感知
三级分支
风道结构、电机罩结构、电机结构
尘刷、滚刷、吸嘴
尘杯、旋风分离器、滤网
行走、驱动
锁定、解锁、可拆卸
结构简单、占空间小、方便携带等
显示屏、观察窗
附加紫外灯等
清洁设备工作路径规划
自动回充、电量自动检测
感测清洁设备自身部件的状态，用于控制机器人工作，包括尘满检测等
对清洁过程中障碍物、地板状态的感知
表1美的家用室内清洁设备技术分支表
图6美的集团家用室内清洁设备硬件改进技术分布
降噪组件
附加组件
显示组件
其他
过滤组件
驱动组件
清洁组件
拆装组件
整体效果
500
400
300
200
100
美的家用室内清洁设备技术专利综述
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