莲子加工机械专利技术研究
肖正强，黄 勇
(江西省科学院科技战略研究所，江西南昌 330096)
摘要 莲子具有很好的食用和药用价值，莲子加工企业迫切需要高效的莲子加工机械。针对莲子加工机械领域，以专利文献为研究对象，利用Incopat数据库，对莲子加工机械领域专利进行检索、分类、整理、分析。通过对该领域专利申请趋势、核心专利申请人、技术构成、法律状态、热点研究方向等进行分析，为莲子加工机械开发提供参考。
关键词 莲子；脱芯机；去壳机；加工机械；专利分析
随着人们生活水平的提高，莲子的需求量不断攀升。传统的莲子加工要经过采摘、剥离莲蓬、剥壳、去皮、捅芯、干燥等过程。要实现莲子的规模化、产业化发展，需要机械化设备来代替传统的手工加工。目前对莲子加工机械的设计及改进技术日益增多，如杨振和[1]、黄兴元等[2]、万伟红等[3]、朱亨银等[4]进行了莲子剥壳机的研制，徐谐庆等[5]、余群等[6]进行了莲子全自动剥壳机的研制，马秋成等[7]、裴圣华等[8]进行了莲子通芯机的研制，刘守祥等[9]进行了莲子分级机构设计，曹耀辉[10]、王好[11]进行了莲子开边机的设计。
随着我国莲子开发和利用的不断扩大，研究开发适合我国国情的先进莲子加工机械具有重要的经济价值。专利文献是一种重要的信息资源，可以反映出该行业的研发现状和发展趋势。莲子加工机械的专利产出比论文产出多。通过对专利进行深入分析，可以了解该领域发展趋势、技术布局，明确市场竞争和技术创新发展方向。然而，目前还没有学者从专利角度对国内外莲子加工机械技术进行分析和研究。鉴于此，笔者从莲子加工机械领域专利入手，通过对专利申请趋势、重点申请人、技术分布、法律状态等指标来分析莲子加工机械领域的技术发展情况，为国内莲子加工机械的研发和生产提供思路。
1 数据检索及加工
通过相关文献调研，利用Incopat专利数据库进行莲子加工机械全球专利的检索。采用关键词+IPC分类号的方式构建了莲子加工机械的专利检索式。经过计算机检索并结合人工判读去除噪音数据，得到344件检索结果，作为莲子加工机械专利分析用数据集，然后对这些专利的申请趋势、专利申请人地域和类型、法律状态、热点研究方向等进行分析。数据检索日期为2019年3月15日。2018—2019年的数据公开不充分，因此仅供参考。“近3年”一般是选取2014—2017年。
2 结果与分析
2.1 申请趋势(中国专利) 按中国专利申请公开年度趋势分析，国内莲子加工机械专利申请量呈增长趋势，2005年前增长缓慢，2005年后增速加快，随后几年申请量迅速上升，2017年公开量达到43件。2013—2017年，专利申请总量为178件，年均申请量为36件(考虑到专利从提交申请到公开再到被数据库收录有18个月左右的时间延迟，导致近2年的专利申请数量不完整，因此2018年的数据仅作参考)。近几年，随着莲农种植莲子积极性的高涨，种植莲子的面积增加，从而带动了莲子加工机械领域研发投入，总体专利数量的增长。
图1 莲子加工机械专利申请趋势
Fig.1 The application trend of lotus seed processing machinery patent
2.2 申请人地域分布(中国专利) 莲子加工机械领域相关专利中，分布在中国的数量最多，为331件；其次是中国台湾地区(9件)及日本(4件)。331件国内相关申请专利中，实用新型专利占223件，发明专利占108件，这些专利的申请人国别都是中国。这一方面说明中国开展了大量的莲子加工机械的技术研发工作，另一方面也说明中国台湾地区及日本不太重视莲子加工机械的技术研究在中国申请专利。表1显示了我国各省市莲子加工机械专利申请量情况，排名前10位分别是湖南省、江西省、福建省、浙江省、湖北省、广东省、山东省、江苏省、河北省。其申请量总和达到313件，占总量的94.56%。排名前10位省市近3年申请量为108件，这说明这些省市是莲子的主产区，非常重视莲子加工机械技术的研发。
表1 我国各省市莲子加工机械专利申请量比较
Table 1 Comparison of lotus seed processing machinery patent applications in cities and provinces of China
1.3.1 卵巢损伤因素 主要包括卵巢病变、卵巢手术史、放化疗以及子宫动脉栓塞术等。卵巢手术、放化疗以及子宫动脉栓塞术等破坏了卵巢血供，损伤了卵母细胞，导致卵巢间质纤维化或坏死，进而引起卵巢功能减退[48]。儿童期或青春期流行性腮腺炎、结核、痢疾杆菌、麻疹病毒、巨细胞病毒及人类免疫缺陷病毒感染等破坏了卵巢组织，使卵巢部分或全部功能丧失，引起卵巢储备功能降低，甚至卵巢功能不全[49]。
2.3 申请人类型(中国专利) 根据专利申请人类型的不同，可以将专利申请人分为个人、企业、大学、研究机构等。从表2可以看出，检索得到的中国专利有331件，其中企业 127件(38.37%)、个人 126件(38.07%)、大学 68件(20.54%)、机关团体8件(2.41%)、研究机构7件(2.11%)。从专利申请人类型来看，在莲子加工机械领域的研究以企业和个人为主。
表2 莲子加工机械申请人类型
Table 2 Applicant types of lotus seed processing machinery
2.4 中国专利的法律状态(中国专利) 具体专利法律状态构成见表4。莲子加工机械中国相关专利法律状态主要构成情况如下：失效专利165件，占总数49.85 %；有效专利116件，占总数35.05%；审中专利50件，占总数15.11%；在失效专利中，未通过实质审查而导致驳回的有4件，主动及视为撤回及放弃的专利有30件，因未按期缴纳年费而导致失效的专利有131件。权利终止、撤回、放弃、驳回专利均不具有专利权，专利涉及技术可视为公开技术。
2.5 重要专利申请人(全球专利) 针对目前莲子加工机械领域重要专利申请人进行分析，可以了解该领域的申请人的技术研发实力和重视专利申请的程度。表4按专利申请量大小列出了莲子加工机械专利数量前10位的专利权人，分别为湘潭大学、湖南莲冠湘莲食品有限公司、李奇元、湖南宏兴隆湘莲食品有限公司、江西农业大学、湖南粒粒珍湘莲有限公司、申翰昭、青岛理工大学、福建农林大学、谭常勇。近3年主要的专利权人中，比较活跃的有湖南莲冠湘莲食品有限公司、江西农业大学、申翰昭、青岛理工大学、福建农林大学、谭常勇。李奇元在2018年申请了10件莲子加工机械方面的专利。
表3 莲子加工机械专利法律状态构成
Table 3 Composition of legal state of lotus seed processing machinery patent
5.微量元素：对于高职院校的学生来说，身体趋于成熟期，要保证钙、铁、锌、碘的摄入；并且要控制食盐的摄入，每天不超过6g。同时要保证蔬菜、水果的摄入，以便补充充足的维生素和膳食纤维。
表4 莲子加工机械专利申请人比较
Table 4 Comparison of the applicants of lotus seed processing machinery patent
谐振器间的耦合一般可以通过电磁耦合实现，根据耦合性质的不同可分为容性耦合和感性耦合谐振电路。然而，纯容性或者纯感性耦合结构的带外衰减存在着不足。纯容性耦合谐振滤波器的上边带衰减要比下边带慢，纯感性耦合谐振滤波器的下边带衰减要比上边带慢，在频率较低带宽变宽时这种现象更加明显。产生这种现象的原因是电容属于阻低通高器件，电感属于阻高通低器件[4]。因此，本文提出了一种容性与感性耦合交替的新结构，原理图如图2所示。
2.6 IPC分类号数量分布(全球专利) 为了深入了解莲子加工机械领域专利的研发重点，利用IPC(国际专利分类号)进行技术分类统计分析。通过分析莲子加工机械领域利主要IPC技术分布情况，可以了解该技术领域的主要技术构成，了解该技术领域技术研发的重点方向。表5列出了莲子加工机械领域相关专利前10位的IPC小组，其中排名前5位的IPC小类分别为A23N5/00、A23N4/12、A23N5/08、A23N15/00、A23N7/00。主要技术涉及用于去壳、去荚或敲破坚果的机械、用于去果芯、用于去除坚果肉质或纤维壳、为人类应用目的的其他处理水果或蔬菜的机械或装置、蔬菜或水果的去皮。截止2019年3月，这5类的专利申请量分别为138、94、50、26、11件。通过对莲子加工机械领域相关专利IPC进行分析，结果显示目前该领域专利技术主要集中于A23N5/00、A23N4/12，分类对应于莲子的去壳及去芯2个工序。这2个领域技术竞争较激烈，研究较热门。
表5 莲子加工机械专利IPC分类号数量分布
Table 5 Distribution of lotus seed processing machinery patent
2.7 IPC分类号地域分布(中国专利) 表6列出了莲子加工机械领域专利申请量排名前10位的省份，以及这些省份专利中排在专利IPC分类号前5位的专利数量。从表7可以看出，不同省份莲子专利申请量不同，但是专利技术的分布基本相同，主要集中于A23N5/00(用于去壳、去荚或敲破坚果的机械)、A23N4/12(用于去果芯)、A23N5/08(用于去除坚果肉质或纤维壳)。
表6 莲子加工机械专利IPC分类号地域分布
Table 6 Geographical distribution of IPC classification codes of lotus seed processing machinery patent
2.8 申请人技术构成(全球专利) 分析申请人的专利IPC分布，可以了解本领域技术集中分布的研究机构，追踪其科研动态和领域热点，为产学研合作提供参考。表8列出了莲子加工机械领域专利申请排名前10的申请人的研究重点。湘潭大学、湖南莲冠湘莲食品有限公司、江西农业大学、福建农林大学的研究重点在A23N5/00(用于去壳、去荚或敲破坚果的机械)、A23N4/12(用于去果芯)，李奇元、申翰昭、谭常勇的研究重点在A23N4/12(用于去果芯)，湖南宏兴隆湘莲食品有限公司的研究重点在A23N5/00(用于去壳、去荚或敲破坚果的机械)、A23N5/08(用于去除坚果肉质或纤维壳)，湖南粒粒珍湘莲有限公司的研究重点在A23N5/00(用于去壳、去荚或敲破坚果的机械)、A23N15/00(为人类应用目的的其他处理水果或蔬菜的机械或装置；花球茎的剪顶或脱皮的机械装置)，青岛理工大学的研究重点在A23N5/00(用于去壳、去荚或敲破坚果的机械)、A23N4/12(用于去果芯)、A23N15/00(为人类应用目的的其他处理水果或蔬菜的机械或装置；花球茎的剪顶或脱皮的机械装置)。
表7 莲子加工机械专利申请人技术构成
Table 7 Applicant technology structure of lotus seed processing machinery patent
3 结论
基于Incopat数据库，对莲子加工机械领域的技术研发进行了全面分析。通过专利分析，发现全球开展莲子加工机械技术研究的国家只有中国、中国台湾地区、日本，但主要在中国；专利以实用新型专利为主；目前我国莲子加工机械的专利申请量呈现逐年上升趋势，但我国莲子加工机械专利申请存在专利集中度不高、无突出优势企业的现象。随着我国莲子种植面积的不断扩大，广大莲子加工企业迫切需要用高效的莲子加工机械代替手工进行莲子加工。希望通过莲子加工机械相关专利的分析为我国莲子加工机械技术开发提供参考和借鉴。
学习过程与方法的质疑集中体现在授课阶段，授课时教师根据预习提纲进行精心提问、设问，将各个知识点分解，引导学生围绕各个知识点进行讨论.学生经过激烈的讨论，以及动手实践过程，主动的去发现问题，提出自己的疑问，通过与同学、教师的交流，去解决问题，从而加深对所学内容的理解，提高应用所学知识去解决实际问题的能力.学生在这一过程中所暴露的缺点与不足，教师要适时地加以纠正与引导.
参考文献
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[10] 曹耀辉.全自动莲子开边机的设计[D].湘潭：湘潭大学，2011.
[11] 王好.自适应气动莲子开边机设计与研究[D].湘潭：湘潭大学，2014.
Analysis on Lotus Seed Processing Machine Patent Technologies
XIAO Zheng -qiang ,HUANG Yong
(Institute of Science and Technology Strategy, Jiangxi Academy of Sciences, Nanchang, Jiangxi 330096)
Abstract Lotus seed has good edible and medicinal value. However, due to the low level of mechanization of lotus seed processing, lotus seed factories are in urgent need of efficient lotus seed processing machine. Aiming at lotus seed processing machine, we retrieved, classified, tidied and analyzed the patent in the field of lotus seed processing machineusing incopat database. We analyzed the patent application trend, core patent applicants, technology composition, legal status and hot research directions in this field, aiming at providing references for the research of lotus seed processing machine machine.
Key words Lotus seed；Core machine；Shelling machine；Processing machine；Patent analysis
中图分类号 S-058
文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2019)17-0251-03
doi ：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.17.072
开放科学(资源服务)标识码(OSID)： 
基金项目 江西省科技发展战略研究(20152BBA10020)。
作者简介 肖正强(1973—)，男，江西高安人，副研究员，硕士，从事产业情报及专利分析研究。
收稿日期 2019-03-29