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- 作者: 萬川知識產權
- 來源: 中國知識產權資訊網(wǎng)
- 日期: 2017-01-19
- 瀏覽次數(shù): 742次
從幾年前PM2.5還是個新鮮詞兒、人們出門帶口罩會覺得“夸張”，到如今全民關注霧霾，重污染天氣里人們室外帶口罩，室內用空氣凈化器、新風系統(tǒng)，不少人甚至帶著測霾表隨時關注空氣污染指數(shù)--幾年間，社會公眾對空氣污染的關注度不斷提升，防霧霾相關產品銷量也飛速增長。目前，我國市場上主流的防霧霾產品到底采用了哪些防霾技術？國內外企業(yè)的相關專利布局又是怎樣的？未來的防霾技術熱點有哪些？為此，本報特推出專版，對防霧霾使用較多的空氣凈化器、口罩、新風系統(tǒng)和測霾表技術發(fā)展和專利布局情況進行梳理，以饗讀者。
空氣凈化器：“小微”專利 能否“燎原”
當以PM2.5為主要污染物的霧霾一次又一次來襲，空氣凈化器成為人們室內防霾的優(yōu)選。相關數(shù)據(jù)顯示，2015年我國空氣凈化器銷量650萬臺，同比增長63.3%。2016年，空氣凈化器銷量更是保持持續(xù)增長態(tài)勢。
事實上，空氣凈化器作為一種常見的家電產品，在國外發(fā)展歷史較長，一些發(fā)達國家已達到50%左右的普及率，相關標準體系已非常成熟。近年來，我國空氣污染日益嚴重，空氣凈化器才引起廣大公眾的關注。記者在了解網(wǎng)上商城和走訪各大家電賣場后發(fā)現(xiàn)，目前，市場在售的各種品牌的空氣凈化器林林總總，其主要是通過采取活性碳、HEPA、離子、觸媒等過濾方式，來過濾空氣中的有害物質。
“目前，中國為最大的空氣凈化器生產市場，全球約70%的空氣凈化器為中國企業(yè)生產，但核心技術部件基本為美日歐所壟斷。”國家知識產權局專利局霧霾防護用品專利情報研究課題組相關負責人告訴本報記者，對于防霧霾空氣凈化器，是否使用了防霧霾凈化技術是衡量其性能的重要特征，目前，典型的防霧霾凈化技術主要有4種：高效過濾凈化技術、負離子凈化技術、靜電除塵凈化技術以及水洗凈化技術。從2012年開始，全球防霧霾空氣凈化器專利申請量呈爆發(fā)式增長，截至2015年底，在部分專利申請未公開的情況下，年專利申請量達到1296件；而2012年前，全球年均專利申請都在100件以內。
據(jù)介紹，在上述專利申請中，來自中國創(chuàng)新主體的專利申請約占總量的90%，遠遠超過美、日、韓、歐等國家和地區(qū)。在中國市場，中國創(chuàng)新主體的專利申請數(shù)量也占據(jù)絕對優(yōu)勢：在華相關防霧霾空氣凈化器專利申請中，來自中國創(chuàng)新主體的專利申請占99%。
“總體來看，國外創(chuàng)新主體的專利數(shù)量并不占據(jù)優(yōu)勢，但其專利的被引用次數(shù)相對較高。另外，從申請類型和內容上看，國內相關專利申請多為實用新型，內容是以結構改進為主，技術較為簡單、功能單一。國外企業(yè)注重核心技術的研發(fā)，空氣凈化器的先進技術基本都掌握在國外企業(yè)的手中，其專利的有效率也較高。”該負責人表示。
記者在采訪中了解到，目前，在國內防霧霾空氣凈化器市場，國內品牌主要占據(jù)中低端市場，進口產品則占據(jù)中高端市場。以夏普為例，其主推HEPA高效過濾與凈離子群技術相結合，占據(jù)了高端市場的較大份額。在國內品牌中，美的、格力也擁有一定規(guī)模的產品生產線和研發(fā)實力，美的在國內相關專利申請共51件，格力27件，在國內申請人排名中分別位列第一位和第六位。
“不過，我國在專利布局數(shù)量上占據(jù)了明顯優(yōu)勢，雖然成果創(chuàng)新高度還有待提升，但是這種小微專利的布局就是無數(shù)個‘星星之火’，如果中國企業(yè)能在點滴積累的基礎上，不斷提高創(chuàng)新能力，逐步形成具有核心競爭力的專利技術，也許未來可以形成‘燎原’之勢。”該負責人表示。
當前我國空氣凈化器市場魚龍混雜，但隨著新國標對市場的逐步規(guī)范，要想長遠發(fā)展，必須以技術為根本。
目前市面上的防霧霾凈化器多采用單一凈化技術，其中使用最多的是負離子凈化技術。但單一的空氣凈化技術都或多或少存在一些不足。“未來，我國企業(yè)可以考慮在高效過濾技術與負離子凈化技術結合方面加大研發(fā)力度。此外，人性化、智能化、在除霾基本功能之上擴展加濕、滅菌等綜合技術，將成為空氣凈化器產品開發(fā)的主要趨勢。我國企業(yè)一方面可以通過自主研發(fā)加強核心技術積累，部署基礎專利；另一方面，可通過引進、消化、吸收及再創(chuàng)新的方式，開發(fā)出一批外圍的應用技術專利，并形成對國外核心專利的包圍網(wǎng)，通過交叉許可等，贏得發(fā)展空間。”上述負責人表示。（本報記者 吳艷）
新風系統(tǒng)：專利破霾 除塵迎“風”
“等風來”，這個詞如今已成為人們應對霧霾天氣時的流行語。2016年入冬以來，霧霾多次圍困中國北方大部分地區(qū)，波及城市達20多個，多地因連續(xù)嚴重霧霾，拉響了紅色警報。針對持續(xù)加重的霧霾天氣，一種名為“新風系統(tǒng)”的除霧霾利器悄然進入人們的視野，為深受霧霾困擾的人們送來了一縷清風。
據(jù)了解，新風系統(tǒng)又稱開放式循環(huán)系統(tǒng)，是一種新型室內通風排氣設備，使用該設備可以讓人們在室內呼吸到新鮮、干凈的空氣。新風系統(tǒng)分為單向流新風系統(tǒng)和雙向流新風系統(tǒng)。具體的技術運用是通過采用高電壓、大流量及小功率的直流高速無刷電機帶動離心風機運轉，依靠機械強力從一側管道向室內送風，再由另一側管道向室外排風的方式，使系統(tǒng)內形成新風流動場，在送風的同時對進入室內的空氣進行滅毒、殺菌、增氧。
“新風系統(tǒng)是根據(jù)‘新風流動場’的原理，在原有循環(huán)排風系統(tǒng)中，加入過濾網(wǎng)和部分管材等器材，在循環(huán)進風的同時，用過濾網(wǎng)把空氣中的灰塵、PM2.5以及肉眼看不到的顆粒物等過濾掉。該系統(tǒng)對于老人、小孩或有呼吸系統(tǒng)疾病的人群較為適宜。”北京國美電器一位技術人員介紹，新風系統(tǒng)由于價格較高，國內市場銷售情況一般，目前銷售比較好的品牌主要是松下、三菱和格力。“新風系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，室內不用開窗也能享受到大自然的清新空氣。另外，其對去除室內裝修后揮散的有害氣體、調節(jié)室內濕度及有效排除各種細菌、病毒等也起到積極作用。”該技術人員表示。
那么，新風系統(tǒng)的專利布局情況又是怎樣的呢？北京合享智慧科技有限公司顧問部經(jīng)理王曉華通過incoPat專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，目前新風系統(tǒng)尚屬于一項較新的技術，市場上的新風系統(tǒng)與室內的中央空調類似，二者的區(qū)別在于是否可以過濾掉空氣中的有害物質。王曉華介紹，從全球提交專利申請的情況看，涉及新風系統(tǒng)的專利申請自2013年開始持續(xù)增長，目前該系統(tǒng)在全球的專利申請量約700件，全球新風系統(tǒng)專利申請量排名前四位的國家分別是中國、日本、德國及韓國。中國的專利申請為79件，日本專利申請為60件，德國的專利申請為43件，韓國的專利申請為42件。日本的專利申請人主要有三菱、東芝、松下等企業(yè)；德國的專利申請人包括franhofe ges forschung等；韓國的專利申請人包括LG等；中國的專利申請人包括中國建筑西南設計研究院、偉盈技術研發(fā)（無錫）技術有限公司、蘇州艾爾新凈化科技有限公司、鎮(zhèn)江新夢溪能源科技有限公司、上海交通大學等。王曉華進一步檢索后發(fā)現(xiàn)，新風系統(tǒng)的核心技術主要集中在風機管材、過濾網(wǎng)、自動循環(huán)排風系統(tǒng)及凈化器等方面。
王曉華表示，雖然中國新風系統(tǒng)的專利申請量較高，但其與國外相比還存在一定差距。以日本為例，日本在新風系統(tǒng)上共提交58件發(fā)明專利申請，實用新型專利申請僅為2件。而中國提交的專利申請中，實用新型專利申請占據(jù)較大比重，發(fā)明專利申請相對較少。此外，中國提交的部分專利申請是在原有凈化器和空調技術的基礎上稍加改進后的技術，創(chuàng)新方面還存在一定局限性。中國的新風系統(tǒng)還應在如何正確感知室外工況、及時調節(jié)過濾效率、試用不同地區(qū)氣候條件以及系統(tǒng)的清洗和維護等方面不斷加強技術研發(fā)。
國美技術人員也表示，從實際使用看，由于新風系統(tǒng)的濾芯需要定期更換，該產品后期維護成本較高。未來，相關制造企業(yè)可以進一步加強濾芯的研發(fā)，從而使新風系統(tǒng)的產品性能更加完善。（本報記者 李俊霖）
防霾口罩 依靠專利構建防線
2016年底，覆蓋國內多個省市的連續(xù)嚴重霧霾天氣許多人還記憶猶新。隨著霧霾天氣的肆虐，防霧霾口罩為人們構建了一道抵擋霧霾的防線。
面對旺盛的市場需求，眾多企業(yè)跑步進入市場，防霧霾口罩品牌呈現(xiàn)百花齊放的局面，如3M、綠盾、霍尼韋爾、朝美、適美佳等。在安防領域耕耘多年的3M最先進入大眾視野，并憑借其專業(yè)的防塵工業(yè)設計和豐富的產品線迅速獲得市場認可。而綠盾等國內品牌也快速切入市場，取得了不俗的業(yè)績。
記者在采訪中了解到，在防霧霾領域，中國已經(jīng)成為全球企業(yè)進行專利較量的主戰(zhàn)場。“目前國內市場呈現(xiàn)出3M與綠盾兩家獨大、多品牌混戰(zhàn)的局面。國外品牌在PM2.5防護方面憑借多年積累，掌握了大量核心技術。反觀國內企業(yè)，雖然專利產出較多，但普遍面臨技術含量不高、核心技術偏少的窘境。”國家知識產權局專利局霧霾防護用品專利情報研究課題組相關負責人介紹。
據(jù)了解，目前，在防霧霾口罩領域，過濾效率、密合性與舒適度是備受業(yè)界關注的性能指標。截至2015年底，圍繞上述3大性能關鍵技術的全球專利申請量分別為1141件、198件、518件。此外，在全球防霧霾口罩專利的申請人前十位排名中，僅有兩家國外企業(yè)，國內的個人申請人占據(jù)5席，其余為國內企業(yè)。值得注意的是，3M公司排在首位，其專利申請量明顯多于其他申請人。
過濾效率是評價防霧霾口罩性能的首要指標，也是最重要的技術研發(fā)和專利布局領域。目前，防霧霾口罩采用的主要過濾材料有活性炭、普通熔噴非織造布、駐極體濾材3類。其中，駐極體濾材是目前最成熟的品種，具備高效的靜電捕獲性能，是當前技術發(fā)展的主流方向，3M、綠盾的防霧霾口罩均采用了這種過濾材料。在過濾相關技術領域的全球專利申請人前十位排名中，有4家國外企業(yè)，其專利申請量占有明顯優(yōu)勢。在舒適度排名中，有9個為國內申請人，而在密合性領域，均為國內申請人。“在過濾效率領域，我國處于明顯劣勢，美國和日本等國掌握了駐極體濾材的核心技術，我國作為防霧霾口罩需求大國，相關技術主要集中在普通熔噴無紡布和活性炭方面。在舒適度和密合性上，由于單個申請人的專利申請量都不大，我國優(yōu)勢也不明顯，在專利布局和產業(yè)應用上都有很大提升空間。”上述負責人表示。
“目前，防霧霾口罩的關鍵技術多掌握在國外企業(yè)手中，尤其在過濾材料方面，國外企業(yè)已經(jīng)形成了一定優(yōu)勢。但從專利申請量上來看，國外公司尚未形成一家壟斷的局勢。因此，對我國企業(yè)而言，機遇與挑戰(zhàn)并存。”上述負責人建議，國內企業(yè)應加強技術創(chuàng)新，尤其在過濾效率方面著重關注駐極體濾材的研發(fā)，尋求更好的過濾效果。
此外，該負責人還表示，技術是我國企業(yè)需要解決的首要難題，國內企業(yè)可以通過與領先的科研機構合作，找到PM2.5過濾技術的突破點，并進行相關專利布局，形成自主技術高地。另外，也可以考慮建立專利聯(lián)盟，相互補齊短板，抱團取暖，提升我國企業(yè)的整體競爭力。（本報記者 陳婕 實習記者 劉葉婷）
測霾表 “身材”纖巧專利不少
自2016年入冬以來，我國北方部分省市已遭遇多輪霧霾侵襲，嚴重時部分省市的監(jiān)測點PM2.5指數(shù)一度達到1000微克／立方米。面對來勢洶洶的霧霾，除空氣凈化器、口罩等除霾、防霾產品依舊是家家戶戶搶購重點外，手持便攜式空氣質量檢測儀（測霾表）也悄然走紅。究其原因，有的消費者表示想檢測霧霾天氣時室內空氣質量受到多大影響，還有的消費者想了解室內空氣凈化器是否有效。
記者了解到，霧霾檢測方式目前主要分為3種：微量振蕩天平稱重檢測方式、β射線稱重方式以及光散射檢測方式，其中前兩種均采用濾膜稱重方式，檢測結果精準，但存在儀器體積大、費用高、能耗高的問題，通常用于氣象站等專業(yè)環(huán)境檢測領域。而測霾表多采用激光或紅外線光源實現(xiàn)光散射檢測，由于激光光源具有高亮度、高靈敏度、穩(wěn)定性好的特點，所以市場上銷售的大多數(shù)測霾表都采用激光光源進行檢測。除此之外，也有部分測霾表通過檢測粉塵電荷積累量、CCD感光元器件、圖像分析檢測粉塵等方式實現(xiàn)檢測。
市場上熱銷的激光光散射測霾表（下稱激光測霾表）的工作原理是什么？國家知識產權局專利局電學發(fā)明審查部審查員劉琳向本報記者介紹，測霾表利用激光器作為光源，光電檢測器作為接收器，激光發(fā)出的光源照射在接收器的光敏感區(qū)，當有顆粒物通過光敏感區(qū)時，光的強度就會發(fā)生改變，這樣光電檢測器接收到不同強度的光信號后產生不同強度的電信號，電信號的強弱與粉塵濃度之間具有一定比例關系，從而得到粉塵的濃度值。
別看激光測霾表體積小巧，其中卻蘊含了光電信號檢測、光電信號調整、粉塵濃度計算等許多技術。劉琳通過德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（WPI）對激光測霾表相關技術進行檢索發(fā)現(xiàn)，截至2017年1月13日，共有相關專利申請2503件。“從專利申請趨勢來看，2000年以前相關專利申請為570件，2001年至2005年為424件，2006年至2010年為492件，專利申請穩(wěn)步增多。”劉琳介紹，2011年至2016年，相關專利申請達到951件，這與2010年后霧霾天氣頻發(fā)，人們對檢測設備、凈化設備的需求激增密不可分。
記者通過在電商網(wǎng)站進行查詢發(fā)現(xiàn)，市場上銷售的測霾表售價區(qū)間浮動較大：多數(shù)國產品牌價格為100元至600元不等，漢王公司推出的測霾表價格稍高，接近千元；而TSI、Dylos等外國品牌價格基本在2000元以上?？梢?，國內外不同品牌的測霾表價格差異明顯，那么，雙方在技術上是否存在差距呢？
劉琳通過檢索發(fā)現(xiàn)，漢王公司在霧霾檢測領域擁有4件專利申請，均涉及激光檢測技術，其中3件為實用新型專利申請，側重于檢測裝置結構的改進；1件為發(fā)明專利申請，不僅涉及檢測裝置，還涉及計算粒子濃度的方法。Dylos公司在測霾表領域有1件PCT國際專利申請，涉及對雜散光的處理和對粒子速度計算的改進。TSI公司提交的與霧霾或氣溶膠有關的專利申請為24件，最早的專利申請（US4387993A）公開于1983年，涉及激光檢測的專利申請為9件。對比來看，TSI公司作為行業(yè)領先者，在微粒檢測領域具有較多的專利儲備，并且對檢測系統(tǒng)的結構和具體的微粒檢測方法均有較多的專利布局。
“與國外品牌相比，國內企業(yè)提交的涉及激光測霾表實質改進的專利申請并不多。市場上的測霾表多數(shù)還停留在應用層面，如將粉塵傳感器集成到車內霧霾檢測系統(tǒng)中，或者結合甲醛等其他氣體進行檢測，或者增加WIFI等通訊功能。”劉琳表示，總體來說，國外企業(yè)掌握的專利大多數(shù)是粉塵檢測單元、檢測方法的改進等，我國企業(yè)還處于簡單的集成應用階段。劉琳建議，國內企業(yè)應當加強對粉塵檢測技術的研究，如粉塵傳感器、檢測系統(tǒng)的結構、粉塵濃度的算法研究等，從而掌握測霾表的核心技術。
空氣凈化器：“小微”專利 能否“燎原”
當以PM2.5為主要污染物的霧霾一次又一次來襲，空氣凈化器成為人們室內防霾的優(yōu)選。相關數(shù)據(jù)顯示，2015年我國空氣凈化器銷量650萬臺，同比增長63.3%。2016年，空氣凈化器銷量更是保持持續(xù)增長態(tài)勢。
事實上，空氣凈化器作為一種常見的家電產品，在國外發(fā)展歷史較長，一些發(fā)達國家已達到50%左右的普及率，相關標準體系已非常成熟。近年來，我國空氣污染日益嚴重，空氣凈化器才引起廣大公眾的關注。記者在了解網(wǎng)上商城和走訪各大家電賣場后發(fā)現(xiàn)，目前，市場在售的各種品牌的空氣凈化器林林總總，其主要是通過采取活性碳、HEPA、離子、觸媒等過濾方式，來過濾空氣中的有害物質。
“目前，中國為最大的空氣凈化器生產市場，全球約70%的空氣凈化器為中國企業(yè)生產，但核心技術部件基本為美日歐所壟斷。”國家知識產權局專利局霧霾防護用品專利情報研究課題組相關負責人告訴本報記者，對于防霧霾空氣凈化器，是否使用了防霧霾凈化技術是衡量其性能的重要特征，目前，典型的防霧霾凈化技術主要有4種：高效過濾凈化技術、負離子凈化技術、靜電除塵凈化技術以及水洗凈化技術。從2012年開始，全球防霧霾空氣凈化器專利申請量呈爆發(fā)式增長，截至2015年底，在部分專利申請未公開的情況下，年專利申請量達到1296件；而2012年前，全球年均專利申請都在100件以內。
據(jù)介紹，在上述專利申請中，來自中國創(chuàng)新主體的專利申請約占總量的90%，遠遠超過美、日、韓、歐等國家和地區(qū)。在中國市場，中國創(chuàng)新主體的專利申請數(shù)量也占據(jù)絕對優(yōu)勢：在華相關防霧霾空氣凈化器專利申請中，來自中國創(chuàng)新主體的專利申請占99%。
“總體來看，國外創(chuàng)新主體的專利數(shù)量并不占據(jù)優(yōu)勢，但其專利的被引用次數(shù)相對較高。另外，從申請類型和內容上看，國內相關專利申請多為實用新型，內容是以結構改進為主，技術較為簡單、功能單一。國外企業(yè)注重核心技術的研發(fā)，空氣凈化器的先進技術基本都掌握在國外企業(yè)的手中，其專利的有效率也較高。”該負責人表示。
記者在采訪中了解到，目前，在國內防霧霾空氣凈化器市場，國內品牌主要占據(jù)中低端市場，進口產品則占據(jù)中高端市場。以夏普為例，其主推HEPA高效過濾與凈離子群技術相結合，占據(jù)了高端市場的較大份額。在國內品牌中，美的、格力也擁有一定規(guī)模的產品生產線和研發(fā)實力，美的在國內相關專利申請共51件，格力27件，在國內申請人排名中分別位列第一位和第六位。
“不過，我國在專利布局數(shù)量上占據(jù)了明顯優(yōu)勢，雖然成果創(chuàng)新高度還有待提升，但是這種小微專利的布局就是無數(shù)個‘星星之火’，如果中國企業(yè)能在點滴積累的基礎上，不斷提高創(chuàng)新能力，逐步形成具有核心競爭力的專利技術，也許未來可以形成‘燎原’之勢。”該負責人表示。
當前我國空氣凈化器市場魚龍混雜，但隨著新國標對市場的逐步規(guī)范，要想長遠發(fā)展，必須以技術為根本。
目前市面上的防霧霾凈化器多采用單一凈化技術，其中使用最多的是負離子凈化技術。但單一的空氣凈化技術都或多或少存在一些不足。“未來，我國企業(yè)可以考慮在高效過濾技術與負離子凈化技術結合方面加大研發(fā)力度。此外，人性化、智能化、在除霾基本功能之上擴展加濕、滅菌等綜合技術，將成為空氣凈化器產品開發(fā)的主要趨勢。我國企業(yè)一方面可以通過自主研發(fā)加強核心技術積累，部署基礎專利；另一方面，可通過引進、消化、吸收及再創(chuàng)新的方式，開發(fā)出一批外圍的應用技術專利，并形成對國外核心專利的包圍網(wǎng)，通過交叉許可等，贏得發(fā)展空間。”上述負責人表示。（本報記者 吳艷）
新風系統(tǒng)：專利破霾 除塵迎“風”
“等風來”，這個詞如今已成為人們應對霧霾天氣時的流行語。2016年入冬以來，霧霾多次圍困中國北方大部分地區(qū)，波及城市達20多個，多地因連續(xù)嚴重霧霾，拉響了紅色警報。針對持續(xù)加重的霧霾天氣，一種名為“新風系統(tǒng)”的除霧霾利器悄然進入人們的視野，為深受霧霾困擾的人們送來了一縷清風。
據(jù)了解，新風系統(tǒng)又稱開放式循環(huán)系統(tǒng)，是一種新型室內通風排氣設備，使用該設備可以讓人們在室內呼吸到新鮮、干凈的空氣。新風系統(tǒng)分為單向流新風系統(tǒng)和雙向流新風系統(tǒng)。具體的技術運用是通過采用高電壓、大流量及小功率的直流高速無刷電機帶動離心風機運轉，依靠機械強力從一側管道向室內送風，再由另一側管道向室外排風的方式，使系統(tǒng)內形成新風流動場，在送風的同時對進入室內的空氣進行滅毒、殺菌、增氧。
“新風系統(tǒng)是根據(jù)‘新風流動場’的原理，在原有循環(huán)排風系統(tǒng)中，加入過濾網(wǎng)和部分管材等器材，在循環(huán)進風的同時，用過濾網(wǎng)把空氣中的灰塵、PM2.5以及肉眼看不到的顆粒物等過濾掉。該系統(tǒng)對于老人、小孩或有呼吸系統(tǒng)疾病的人群較為適宜。”北京國美電器一位技術人員介紹，新風系統(tǒng)由于價格較高，國內市場銷售情況一般，目前銷售比較好的品牌主要是松下、三菱和格力。“新風系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，室內不用開窗也能享受到大自然的清新空氣。另外，其對去除室內裝修后揮散的有害氣體、調節(jié)室內濕度及有效排除各種細菌、病毒等也起到積極作用。”該技術人員表示。
那么，新風系統(tǒng)的專利布局情況又是怎樣的呢？北京合享智慧科技有限公司顧問部經(jīng)理王曉華通過incoPat專利數(shù)據(jù)庫檢索后發(fā)現(xiàn)，目前新風系統(tǒng)尚屬于一項較新的技術，市場上的新風系統(tǒng)與室內的中央空調類似，二者的區(qū)別在于是否可以過濾掉空氣中的有害物質。王曉華介紹，從全球提交專利申請的情況看，涉及新風系統(tǒng)的專利申請自2013年開始持續(xù)增長，目前該系統(tǒng)在全球的專利申請量約700件，全球新風系統(tǒng)專利申請量排名前四位的國家分別是中國、日本、德國及韓國。中國的專利申請為79件，日本專利申請為60件，德國的專利申請為43件，韓國的專利申請為42件。日本的專利申請人主要有三菱、東芝、松下等企業(yè)；德國的專利申請人包括franhofe ges forschung等；韓國的專利申請人包括LG等；中國的專利申請人包括中國建筑西南設計研究院、偉盈技術研發(fā)（無錫）技術有限公司、蘇州艾爾新凈化科技有限公司、鎮(zhèn)江新夢溪能源科技有限公司、上海交通大學等。王曉華進一步檢索后發(fā)現(xiàn)，新風系統(tǒng)的核心技術主要集中在風機管材、過濾網(wǎng)、自動循環(huán)排風系統(tǒng)及凈化器等方面。
王曉華表示，雖然中國新風系統(tǒng)的專利申請量較高，但其與國外相比還存在一定差距。以日本為例，日本在新風系統(tǒng)上共提交58件發(fā)明專利申請，實用新型專利申請僅為2件。而中國提交的專利申請中，實用新型專利申請占據(jù)較大比重，發(fā)明專利申請相對較少。此外，中國提交的部分專利申請是在原有凈化器和空調技術的基礎上稍加改進后的技術，創(chuàng)新方面還存在一定局限性。中國的新風系統(tǒng)還應在如何正確感知室外工況、及時調節(jié)過濾效率、試用不同地區(qū)氣候條件以及系統(tǒng)的清洗和維護等方面不斷加強技術研發(fā)。
國美技術人員也表示，從實際使用看，由于新風系統(tǒng)的濾芯需要定期更換，該產品后期維護成本較高。未來，相關制造企業(yè)可以進一步加強濾芯的研發(fā)，從而使新風系統(tǒng)的產品性能更加完善。（本報記者 李俊霖）
防霾口罩 依靠專利構建防線
2016年底，覆蓋國內多個省市的連續(xù)嚴重霧霾天氣許多人還記憶猶新。隨著霧霾天氣的肆虐，防霧霾口罩為人們構建了一道抵擋霧霾的防線。
面對旺盛的市場需求，眾多企業(yè)跑步進入市場，防霧霾口罩品牌呈現(xiàn)百花齊放的局面，如3M、綠盾、霍尼韋爾、朝美、適美佳等。在安防領域耕耘多年的3M最先進入大眾視野，并憑借其專業(yè)的防塵工業(yè)設計和豐富的產品線迅速獲得市場認可。而綠盾等國內品牌也快速切入市場，取得了不俗的業(yè)績。
記者在采訪中了解到，在防霧霾領域，中國已經(jīng)成為全球企業(yè)進行專利較量的主戰(zhàn)場。“目前國內市場呈現(xiàn)出3M與綠盾兩家獨大、多品牌混戰(zhàn)的局面。國外品牌在PM2.5防護方面憑借多年積累，掌握了大量核心技術。反觀國內企業(yè)，雖然專利產出較多，但普遍面臨技術含量不高、核心技術偏少的窘境。”國家知識產權局專利局霧霾防護用品專利情報研究課題組相關負責人介紹。
據(jù)了解，目前，在防霧霾口罩領域，過濾效率、密合性與舒適度是備受業(yè)界關注的性能指標。截至2015年底，圍繞上述3大性能關鍵技術的全球專利申請量分別為1141件、198件、518件。此外，在全球防霧霾口罩專利的申請人前十位排名中，僅有兩家國外企業(yè)，國內的個人申請人占據(jù)5席，其余為國內企業(yè)。值得注意的是，3M公司排在首位，其專利申請量明顯多于其他申請人。
過濾效率是評價防霧霾口罩性能的首要指標，也是最重要的技術研發(fā)和專利布局領域。目前，防霧霾口罩采用的主要過濾材料有活性炭、普通熔噴非織造布、駐極體濾材3類。其中，駐極體濾材是目前最成熟的品種，具備高效的靜電捕獲性能，是當前技術發(fā)展的主流方向，3M、綠盾的防霧霾口罩均采用了這種過濾材料。在過濾相關技術領域的全球專利申請人前十位排名中，有4家國外企業(yè)，其專利申請量占有明顯優(yōu)勢。在舒適度排名中，有9個為國內申請人，而在密合性領域，均為國內申請人。“在過濾效率領域，我國處于明顯劣勢，美國和日本等國掌握了駐極體濾材的核心技術，我國作為防霧霾口罩需求大國，相關技術主要集中在普通熔噴無紡布和活性炭方面。在舒適度和密合性上，由于單個申請人的專利申請量都不大，我國優(yōu)勢也不明顯，在專利布局和產業(yè)應用上都有很大提升空間。”上述負責人表示。
“目前，防霧霾口罩的關鍵技術多掌握在國外企業(yè)手中，尤其在過濾材料方面，國外企業(yè)已經(jīng)形成了一定優(yōu)勢。但從專利申請量上來看，國外公司尚未形成一家壟斷的局勢。因此，對我國企業(yè)而言，機遇與挑戰(zhàn)并存。”上述負責人建議，國內企業(yè)應加強技術創(chuàng)新，尤其在過濾效率方面著重關注駐極體濾材的研發(fā)，尋求更好的過濾效果。
此外，該負責人還表示，技術是我國企業(yè)需要解決的首要難題，國內企業(yè)可以通過與領先的科研機構合作，找到PM2.5過濾技術的突破點，并進行相關專利布局，形成自主技術高地。另外，也可以考慮建立專利聯(lián)盟，相互補齊短板，抱團取暖，提升我國企業(yè)的整體競爭力。（本報記者 陳婕 實習記者 劉葉婷）
測霾表 “身材”纖巧專利不少
自2016年入冬以來，我國北方部分省市已遭遇多輪霧霾侵襲，嚴重時部分省市的監(jiān)測點PM2.5指數(shù)一度達到1000微克／立方米。面對來勢洶洶的霧霾，除空氣凈化器、口罩等除霾、防霾產品依舊是家家戶戶搶購重點外，手持便攜式空氣質量檢測儀（測霾表）也悄然走紅。究其原因，有的消費者表示想檢測霧霾天氣時室內空氣質量受到多大影響，還有的消費者想了解室內空氣凈化器是否有效。
記者了解到，霧霾檢測方式目前主要分為3種：微量振蕩天平稱重檢測方式、β射線稱重方式以及光散射檢測方式，其中前兩種均采用濾膜稱重方式，檢測結果精準，但存在儀器體積大、費用高、能耗高的問題，通常用于氣象站等專業(yè)環(huán)境檢測領域。而測霾表多采用激光或紅外線光源實現(xiàn)光散射檢測，由于激光光源具有高亮度、高靈敏度、穩(wěn)定性好的特點，所以市場上銷售的大多數(shù)測霾表都采用激光光源進行檢測。除此之外，也有部分測霾表通過檢測粉塵電荷積累量、CCD感光元器件、圖像分析檢測粉塵等方式實現(xiàn)檢測。
市場上熱銷的激光光散射測霾表（下稱激光測霾表）的工作原理是什么？國家知識產權局專利局電學發(fā)明審查部審查員劉琳向本報記者介紹，測霾表利用激光器作為光源，光電檢測器作為接收器，激光發(fā)出的光源照射在接收器的光敏感區(qū)，當有顆粒物通過光敏感區(qū)時，光的強度就會發(fā)生改變，這樣光電檢測器接收到不同強度的光信號后產生不同強度的電信號，電信號的強弱與粉塵濃度之間具有一定比例關系，從而得到粉塵的濃度值。
別看激光測霾表體積小巧，其中卻蘊含了光電信號檢測、光電信號調整、粉塵濃度計算等許多技術。劉琳通過德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（WPI）對激光測霾表相關技術進行檢索發(fā)現(xiàn)，截至2017年1月13日，共有相關專利申請2503件。“從專利申請趨勢來看，2000年以前相關專利申請為570件，2001年至2005年為424件，2006年至2010年為492件，專利申請穩(wěn)步增多。”劉琳介紹，2011年至2016年，相關專利申請達到951件，這與2010年后霧霾天氣頻發(fā)，人們對檢測設備、凈化設備的需求激增密不可分。
記者通過在電商網(wǎng)站進行查詢發(fā)現(xiàn)，市場上銷售的測霾表售價區(qū)間浮動較大：多數(shù)國產品牌價格為100元至600元不等，漢王公司推出的測霾表價格稍高，接近千元；而TSI、Dylos等外國品牌價格基本在2000元以上?？梢?，國內外不同品牌的測霾表價格差異明顯，那么，雙方在技術上是否存在差距呢？
劉琳通過檢索發(fā)現(xiàn)，漢王公司在霧霾檢測領域擁有4件專利申請，均涉及激光檢測技術，其中3件為實用新型專利申請，側重于檢測裝置結構的改進；1件為發(fā)明專利申請，不僅涉及檢測裝置，還涉及計算粒子濃度的方法。Dylos公司在測霾表領域有1件PCT國際專利申請，涉及對雜散光的處理和對粒子速度計算的改進。TSI公司提交的與霧霾或氣溶膠有關的專利申請為24件，最早的專利申請（US4387993A）公開于1983年，涉及激光檢測的專利申請為9件。對比來看，TSI公司作為行業(yè)領先者，在微粒檢測領域具有較多的專利儲備，并且對檢測系統(tǒng)的結構和具體的微粒檢測方法均有較多的專利布局。
“與國外品牌相比，國內企業(yè)提交的涉及激光測霾表實質改進的專利申請并不多。市場上的測霾表多數(shù)還停留在應用層面，如將粉塵傳感器集成到車內霧霾檢測系統(tǒng)中，或者結合甲醛等其他氣體進行檢測，或者增加WIFI等通訊功能。”劉琳表示，總體來說，國外企業(yè)掌握的專利大多數(shù)是粉塵檢測單元、檢測方法的改進等，我國企業(yè)還處于簡單的集成應用階段。劉琳建議，國內企業(yè)應當加強對粉塵檢測技術的研究，如粉塵傳感器、檢測系統(tǒng)的結構、粉塵濃度的算法研究等，從而掌握測霾表的核心技術。