菲莫國(guó)際加熱不燃燒煙具重點(diǎn)專利分析

胡碩 鄧波 童福強(qiáng) 王維維 張麗

摘? 要：為促進(jìn)我國(guó)科研技術(shù)人員突破菲莫國(guó)際的內(nèi)芯式加熱不燃燒煙具的專利技術(shù)壟斷，詳細(xì)分析了菲莫國(guó)際加熱不燃燒煙具重點(diǎn)專利保護(hù)范圍。結(jié)果表明：我國(guó)煙具開(kāi)發(fā)相關(guān)企業(yè)在加熱不燃燒煙具具體研發(fā)進(jìn)程中，需注意煙支提取器的位移方向和定位位置;煙支提取器與煙具的組合形式;煙具進(jìn)氣位置和氣道形態(tài)設(shè)計(jì);加熱器升溫與降溫段的組合排序。

關(guān)鍵詞：菲利普莫里斯? 加熱不燃燒? 煙具? 專利

中圖分類號(hào)：G306? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）02（a）-0083-04

Analysis on Key Patents of? Heating and Non-combustion Cigarette Set of Philip Morris International Inc.

HU Shuo? DENG Bo? TONG Fuqiang? WANG Weiwei? ZHANG Li

（Technology Center of Guizhou China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Guiyang ，Guizhou? Province， 550009 China）

Abstract： In order to promote Chinese scientific researchers to break through the patent technology monopoly of heating non-combustion cigarette sets of Philip Morris International Inc.， the key patent protection scope of heating non-combustion cigarette sets of Philip Morris International Inc.was analyzed in detail. The results show that the displacement direction and position of the cigarette extractor should be paid attention to during the research and development process of the heating non-burning cigarette. The combined form of a cigarette extractor and a cigarette set; The design of intake position and airway shape; the combination sort of heating and cooling section of heater.

Key Words： Philip Morris; Heating and Non-combustion; Smoking set; Patent

菲莫國(guó)際在2014年于日本首先推出IQOS加熱不燃燒[1]，兩年內(nèi)便獲得超過(guò)4.9%的日本卷煙市場(chǎng)份額，并在2020年上半年將該份額升至20%。2020年上半年菲莫國(guó)際煙彈全球出貨量超過(guò)350億支，同比增長(zhǎng)33.4%，煙支及煙具銷量均已實(shí)現(xiàn)全球大幅度領(lǐng)先。2020年IQOS獲得美國(guó)FDA認(rèn)證，并作為減害產(chǎn)品在美國(guó)大量鋪貨銷售，迅速成為世界加熱不燃燒煙草制品的標(biāo)桿。究其原因，IQOS煙支的配套煙具（以下簡(jiǎn)稱IQOS煙具）是其煙草制品熱銷的關(guān)鍵。目前，由于受到菲莫國(guó)際的全球銷量影響，我國(guó)煙草企業(yè)在推出加熱不燃燒煙支產(chǎn)品時(shí)，需首先匹配IQOS煙具。因此，突破菲莫煙具專利限制、開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煙具尤為重要。

1? 菲莫國(guó)際加熱不燃燒煙具專利統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)公開(kāi)專利的檢索統(tǒng)計(jì)，從1994—2018年6月，菲莫國(guó)際針對(duì)煙具的專利申請(qǐng)量已超過(guò)125件，并呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)[2]。其中，與消費(fèi)者的使用體驗(yàn)緊密相關(guān)的煙支提取、氣流通道、加熱結(jié)構(gòu)與控制等三個(gè)專利分支，超過(guò)整體專利申請(qǐng)量的80%[3]，并且菲莫國(guó)際在上述三個(gè)領(lǐng)域的專利保護(hù)權(quán)利要求，極大程度的限制了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在加熱不燃燒煙具領(lǐng)域的發(fā)展。

2? 菲莫國(guó)際加熱不燃燒煙具重點(diǎn)專利保護(hù)范圍分析

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)菲莫公司煙具專利的引用次數(shù)，分析現(xiàn)有菲莫以外公司的煙具開(kāi)發(fā)關(guān)注點(diǎn)，結(jié)合菲莫煙具專利與現(xiàn)有市場(chǎng)銷售的IQOS煙具關(guān)聯(lián)程度，來(lái)確定重點(diǎn)專利，并進(jìn)行重點(diǎn)分析。

2.1 201280063987.0

201280063987.0保護(hù)的是煙支的提取器，IQOS煙支插入煙具中進(jìn)行加熱產(chǎn)生煙氣供吸煙者吸食，抽吸結(jié)束后需要拔出煙支。由于抽吸過(guò)程中加熱片或加熱器需要以超過(guò)300℃的高溫加熱發(fā)煙基質(zhì)，所以加熱產(chǎn)生的焦油等物質(zhì)將加熱片或加熱器與發(fā)煙基質(zhì)粘粘在一起，煙支拔出時(shí)容易引起發(fā)煙基質(zhì)與卷煙紙脫離，煙草基質(zhì)便會(huì)滯留在煙具內(nèi)部導(dǎo)致煙具受到污染。此專利解決了上述技術(shù)難題，使得煙支被便捷地整體移除出煙具。201280063987.0獨(dú)立權(quán)利要求1的技術(shù)方案如下：

所述提取器用來(lái)提取接收在氣霧產(chǎn)生裝置中的氣霧形成基體，其中，提取器在第一位置與第二位置之間可運(yùn)動(dòng)地連接到氣霧產(chǎn)生裝置，第一位置是通過(guò)加熱器與氣霧形成基體相接觸而限定的操作位置，并且第二位置是通過(guò)氣霧形成基體與加熱器分離而限定的提取位置，提取器在第一位置和第二位置中都保持連接到氣霧產(chǎn)生裝置。

權(quán)利要求1限定“第一位置是通過(guò)加熱器與氣霧形成基體相接觸而限定的操作位置，”根據(jù)說(shuō)明書(shū)段0093的示例解釋，煙支抽吸過(guò)程中，保持器的底部抵住支撐件，煙支插入保持器的同時(shí)，加熱器插入氣霧形成基體中，第一位置如圖1所示，并且權(quán)利要求1限定“第二位置是通過(guò)氣霧形成基體與加熱器分離而限定的提取位置”，根據(jù)說(shuō)明書(shū)段0095的示例解釋，通過(guò)滑動(dòng)保持器，使其到達(dá)如圖2的第二位置，保持器的第二位置是提取位置，“該提取位置促進(jìn)發(fā)煙制品從氣霧產(chǎn)生裝置中移除”。權(quán)利要求1的上述限定使得借助任何保持器使煙支在拔出時(shí)與加熱器完全分離的動(dòng)作形式，均在該專利的保護(hù)范圍之內(nèi)[4]。綜上所述，保持器帶動(dòng)煙支移動(dòng)，但是并不完全導(dǎo)致加熱器與煙支分離的結(jié)構(gòu)形式侵權(quán)可能性較小，該形式如圖3所示，該種形式在保持器相對(duì)位移較小的情況下破壞了加熱器與氣霧形成基體的粘結(jié)，同樣能夠使煙支比較容易移除出煙具。

權(quán)利要求1最后限定“提取器在第一位置和第二位置中都保持連接到氣霧產(chǎn)生裝置”，即煙支與加熱器分離式，保持器是被相對(duì)性的固定在整個(gè)煙具內(nèi)部，而不能脫離整個(gè)煙具。所以任何形式的保持器非脫離煙具整體的相對(duì)移動(dòng)行為均在該專利保護(hù)范圍之內(nèi)。但是，如果保持器能夠完全脫離煙具，然后再手動(dòng)安裝在煙具上，侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)較小。

綜上，在進(jìn)行煙支提取器專利規(guī)避設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)研究提取器的位移方向和定位位置;提取器與煙具的組合形式;其他能夠破壞加熱器與氣霧形成基體粘結(jié)的手段等。

2.2 201280070578.3

201280070578.3保護(hù)的是IQOS煙具的氣流通道設(shè)計(jì)。加熱不燃燒煙支在被煙具加熱提供消費(fèi)者抽吸時(shí)，煙氣的穩(wěn)定舒適性、吸阻的合理性、煙具外表面溫度等因素都是影響消費(fèi)者體驗(yàn)的重要因素。此專利通過(guò)合理的進(jìn)氣口設(shè)計(jì)與氣路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了上述問(wèn)題。201280070578.3獨(dú)立權(quán)利要求1的技術(shù)方案如下：

一種氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)，其包括：氣溶膠形成制品，其包括氣溶膠形成基材以及用于使使用者能夠通過(guò)所述基材抽吸空氣的嘴件部分;以及氣溶膠發(fā)生裝置，所述裝置包括：殼體，其具有近側(cè)端和遠(yuǎn)側(cè)端并包括至少一個(gè)外表面和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面在所述殼體的近側(cè)端處限定其中容置氣溶膠形成基材的端部敞開(kāi)的空腔，所述空腔在它的近側(cè)端和遠(yuǎn)側(cè)端之間具有縱向延伸部;在所述空腔內(nèi)的加熱器原件，其被構(gòu)造為加熱容置于空腔中的氣溶膠形成基材;以及進(jìn)氣口;其中，所述系統(tǒng)包括從進(jìn)氣口延伸至空腔的遠(yuǎn)側(cè)端的第一氣流通道以及從空腔的遠(yuǎn)側(cè)端延伸至嘴件部分的第二氣流通道，其中所述第一氣流通道沿空腔的縱向延伸部的至少一部分在加熱器和殼體的外表面之間延伸。

保護(hù)范圍分析如下：

權(quán)利要求1限定“所述內(nèi)表面在所述殼體的近側(cè)端處限定其中容置氣溶膠形成基材的端部敞開(kāi)的空腔;在所述空腔內(nèi)的加熱器原件，其被構(gòu)造為加熱容置于空腔中的氣溶膠形成基材;以及進(jìn)氣口;其中，所述系統(tǒng)包括從進(jìn)氣口延伸至空腔的遠(yuǎn)側(cè)端的第一氣流通道以及從空腔的遠(yuǎn)側(cè)端延伸至嘴件部分的第二氣流通道。”也就是說(shuō)，煙支被插入煙具后，空氣從環(huán)繞煙支的空腔進(jìn)入且該空腔能夠固定住煙支，進(jìn)氣的空腔被稱為第一氣流通道，空氣流經(jīng)第一通道后迂回進(jìn)入第二通道，從煙支的端部流經(jīng)濾嘴后進(jìn)入消費(fèi)者口中。作為解釋，說(shuō)明書(shū)段0066說(shuō)明了進(jìn)氣口可以是多個(gè)獨(dú)立的孔，并且闡述了“進(jìn)氣口的大小和數(shù)量可由設(shè)計(jì)者選擇并且可被選擇成提供通過(guò)裝置的所期望的吸阻”，也就是說(shuō)，對(duì)孔的參數(shù)設(shè)計(jì)能夠控制抽吸時(shí)吸阻的大小。同時(shí)，說(shuō)明書(shū)段0069進(jìn)一步闡述了空腔的作用，“通道內(nèi)的空氣因此在進(jìn)入空腔中以及穿過(guò)基材之前被加熱。空氣的此種預(yù)熱不僅提高了裝置的效率而且確保了基材內(nèi)的更加均勻的溫度分布”，可以理解為：加熱片加熱煙草段時(shí)，輻射出去的熱量能夠?qū)Φ谝煌ǖ纼?nèi)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的空氣再進(jìn)入煙支后流向吸食者口中，這樣減少了熱量的損耗，煙具耗電更小、續(xù)航更久，煙氣更佳均勻一致，并且流入的過(guò)程中帶走了輻射出去的熱量，對(duì)煙具外壁起到了很好的降溫作用。

由于權(quán)利要求1是對(duì)頂部周邊進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的權(quán)利要求，因此，采用其他類型的降溫方案，比如采用側(cè)部進(jìn)氣而不是頂部，或者沒(méi)有單獨(dú)的第一通道空腔等方案進(jìn)行煙具進(jìn)氣設(shè)計(jì)，其侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)較小。

綜上，在進(jìn)行煙具專利規(guī)避設(shè)計(jì)時(shí)，需重點(diǎn)注意：煙具進(jìn)氣位置和氣道形態(tài)設(shè)計(jì)。

2.3 201710812232.0

201710812232.0保護(hù)的是IQOS煙具的加熱溫度曲線。加熱不燃燒煙支在加熱過(guò)程中分兩個(gè)時(shí)間段，分別是預(yù)熱段和抽吸段。為了達(dá)到較好的抽吸體驗(yàn)，需要在保證抽吸口感的同時(shí)，盡可能縮短預(yù)熱等待時(shí)間是煙具研發(fā)過(guò)程中的重要一環(huán)。該專利保護(hù)了目前低溫?zé)燁I(lǐng)域最常見(jiàn)、通用、最佳的加熱方式，極大程度上限制了行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，已成為低溫?zé)煙熅唛_(kāi)發(fā)者努力試圖規(guī)避的技術(shù)難題。201710812232.0獨(dú)立權(quán)利要求1的技術(shù)方案如下：

一種控制氣溶膠產(chǎn)生裝置中的氣溶膠產(chǎn)生的方法，所述裝置包括：加熱器，其包括被配置用以加熱 固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)的至少一個(gè)加熱元件;以及用于向加熱元件提供電力的電源，所述方法包括以下步驟：控制向加熱元件提供的電力，從而使得，在第一階段提供使加熱元件的溫度從初始溫度升高到第一溫度的電力，在第二階段提供使加熱元件的溫度下降到所述第一溫度以下的電力，并且在第三階段提供使加熱元件的溫度再次升高的電力。

保護(hù)范圍分析如下：

權(quán)利要求1限定“控制向加熱元件提供的電力，從而使得，在第一階段提供使加熱元件的溫度從初始溫度升高到第一溫度的電力，在第二階段提供使加熱元件的溫度下降到所述第一溫度以下的電力，并且在第三階段提供使加熱元件的溫度再次升高的電力。”也就是說(shuō)，該限定并沒(méi)有指定所提供的的三個(gè)階段電力的大小，而只是說(shuō)三種電力下的溫度變化只要呈現(xiàn)出“先升高后降低，然后再次升高”的類似曲線，均落在該專利的保護(hù)范圍之內(nèi)，如圖5所示。說(shuō)明書(shū)段0072對(duì)該權(quán)利要求的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述“在啟用加熱元件之后，傳送物的初期增加之后，加熱元件的溫度都逐漸升高，傳送物保持恒定，指導(dǎo)停用加熱元件。第三階段中升高的溫度補(bǔ)償基質(zhì)氣溶膠形成物的耗盡。”

一般情況下，煙具開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了使預(yù)熱時(shí)間縮短，會(huì)刻意增加第一階段的升溫功率使得煙支被快速加熱，然后再降低功率，以防止煙氣釋放過(guò)快，導(dǎo)致煙支抽吸的后段煙氣量不足，這種常見(jiàn)的加熱方式也落在該專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1限定了溫度的變化規(guī)律，所以可以從其他溫度曲線著手進(jìn)行煙具設(shè)計(jì)，降低侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。比如，增加抽吸的預(yù)熱時(shí)間，使得加熱元件溫度一直穩(wěn)定上升后維持在一個(gè)較高水平，直至抽吸結(jié)束。或者采用先升高到第一溫度，然后緩慢降低到第二溫度，并維持在第二溫度直至煙支抽吸完畢。

綜上，在進(jìn)行煙具的規(guī)避設(shè)計(jì)時(shí)，需注意加熱器升溫與降溫的組合排序。

3? 結(jié)語(yǔ)

目前，針對(duì)菲莫公司在內(nèi)芯加熱式低溫不燃燒卷煙煙具設(shè)置的專利壁壘，我國(guó)公司在開(kāi)發(fā)煙具的過(guò)程中需要重要注意以下四個(gè)技術(shù)要點(diǎn)：提取器的位移方向和定位位置;提取器與煙具的組合形式;煙具進(jìn)氣位置和氣道形態(tài)設(shè)計(jì);加熱器升溫與降溫段的組合排序。

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