发明创造名称：一种利用颗粒阻尼减振的风力机叶片
外观设计名称：
决定号：181275
决定日：2019-06-12
委内编号：1F257620
优先权日：
申请（专利）号：201510700271.2
申请日：2015-10-23
复审请求人：西安交通大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈翔
合议组组长：王翠平
参审员：张凯乐
国际分类号：F03D80/00（2016.01）
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22 条第3 款
决定要点：如果一项权利要求的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，对于该区别技术特征，现有技术中不存在相关的技术启示，且没有证据或者充分的理由表明该区别技术特征属于本领域的公知常识，则该项权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510700271.2，名称为“一种利用颗粒阻尼减振的风力机叶片”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为西安交通大学。本申请的申请日为2015年10月23日，公开日为2016年01月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年04月19日以本申请权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定，驳回决定所针对的文本是：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-19段（第1-2页）、摘要附图、说明书附图图1-3（第1-2页）；2017年10月23日提交的权利要求第1-2项。驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1，CN102348892A，公开日为2012年02月08日；
对比文件2，CN2737980Y，公告日为2005年11月02日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，其特征在于，包括叶片本体，本体内部设有沿叶片展向的两个上下相对的主梁，两主梁之间设有抗剪腹板，其特征在于，每个主梁的内侧面沿叶片展向等间距布置多个减振腔室，其中填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％，并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成。
2. 如权利要求1所述的利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，其特征在于，所述每个减振腔室在内侧面的位置可沿叶片弦向朝前部调整。”
驳回决定指出：独立权利要求1与对比文件1的区别是：（a）每个主梁的内侧面沿叶片展向等间距布置多个减振腔室；（b）减振风力机叶片为颗粒阻尼减振风力机叶片，减振腔室填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％；并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成。但是，区别技术特征（a）是在对比文件2的技术启示下结合本领域的常规技术手段进行的常规选择；区别技术特征（b）是本领域的公知常识。由此可知，权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征是本领域的公知常识。因此，从属权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述，进一步指出：1）对比文件2 公开的结构阻尼器应用于低温失速环境，其实质上解决的技术问题是减小或消除叶片的振动问题，与本申请解决的技术问题实质上相同，本领域技术人员有动机将对比文件2公开的技术内容结合至对比文件1，多篇文献表明颗粒阻尼器为一种常规的阻尼器。因此，在对比文件1、对比文件2公开的内容的基础上，根据实际减振效果的需要，将结构阻尼器换为颗粒阻尼器，由此得出利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，对本领域技术人员来说是容易想到的；2）对比文件2公开了叶片内侧沿风轮叶片径向布置多个阻尼器。根据所需要的减振效果，将减振器等间距设置，为本领域的常规技术手段。在此基础上，将颗粒阻尼器减振腔室等间距设置，从而得到风机叶片质量的均匀以及整体受力平衡的技术效果，对本领域技术人员来说也是显而易见的，本申请中对减振器距离的调整并没有带来预料不到的技术效果。申请人所强调的本申请由于开设了减震腔室，减少了风轮叶片的质量，其整体的附加质量相对于直接附加阻尼材料也是较轻的，并没有记载在原始权利要求书以及说明书中，本领域技术人员不能直接毫无疑义地确定得出该技术效果。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年08月03日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的修改替换页，修改后的权利要求书如下：
“1. 一种利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，其特征在于，包括叶片本体，本体内部设有沿叶片展向的两个上下相对的主梁，两主梁之间设有抗剪腹板，其特征在于，每个主梁的内侧面沿叶片展向等间距布置多个减振腔室，其中填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％，并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成；所述减振腔室为扁平腔室；减振腔室沿叶片弦向的宽度大于减振腔室垂直主梁的厚度。
2. 如权利要求1所述的利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，其特征在于，所述每个减振腔室在内侧面的位置可沿叶片弦向朝前部调整。”
复审请求人认为：1）本申请结构简单、质量分布均匀、采用颗粒阻尼控制风力机叶片振动，其与对比文件1采用的是两种完全不同的减振方式；2）本申请在风轮叶片内部等间距设置多个减振腔室，并在减振腔室内填充阻尼颗粒，颗粒是离散形的，阻尼颗粒占减振腔室容积的70%；风力机叶片的振动需要带动这些颗粒振动，相当于增大了叶片振动质量，出现叶片振动的“附加质量效应”，将会降低叶片振幅；减振腔室可使得阻尼颗粒均匀地分散在风力机叶片内，风力机叶片动平衡不易被破坏；而且减振腔室布置在主梁的内侧，主梁在叶片中强度最好，减振腔室布置在主梁的内侧不会影响叶片的整体强度；因此，本申请达到结构简单，减振效果好，对风力机原结构改动较小的良好效果；3）本申请通过颗粒体之间及颗粒体与构件之间产生碰撞和摩擦，将叶片振动的机械能转化为热能和声能，达到同时抑制风力机叶片拍打方向和翼展方向两个方向振动的目的；4）对比文件2通过在叶片内侧的阻尼材料铺层的变形来吸收叶片振动的能量，从而达到缓解振动的目的，阻尼器实际为一种“一层阻尼材料加一层玻璃钢材料”的复合材料结构，其原理是增大局部材料的阻尼特性，目的是为了解决低温失速条件下的振动问题，提高机组的可利用率，延长叶片的使用寿命，与本申请实际解决的技术路线和实施方式完全不同。因此，权利要求1相对于对比文件1和对比文件2具备创造性，其从属权利要求2也具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年08月09日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：1）虽然，对比文件1与本申请减振方式不同，但是，对比文件1已经公开了“在风力发电机叶片内部设置主梁、抗剪腹板以及阻尼元件，以对风力发电机叶片减振”，且对比文件2已经公开了“在叶片内侧设置结构阻尼器”以达到消除叶片振动效果，其解决的技术问题是减小或消除叶片的振动问题，实质上与本申请是相同的。即本领域技术人员有动机将对比文件2公开的技术内容结合至对比文件1。此外，在对比文件2公开内容的基础上，为了对主梁上的叶片部分也起到较好的减振作用，将阻尼器布置在主梁的内侧对本领域技术人员来说是显而易见的。再者，颗粒阻尼器为一种常规的阻尼器，且将其应用至高速旋转的叶片上进行减振也为本领域的常规技术手段；且阻尼颗粒的填充率即占减振腔室容积的70%，腔室为矩形腔室，也是颗粒阻尼器的常规设置（参见“航空发动机结构强度设计问题”，李其汉，上海交通大学出版社，第188-194、221-224页，2014年10月，第1版）。颗粒阻尼器各个方向的阻尼特性相同，即可吸收各方向的振动，为颗粒阻尼器的固有特性，因此，颗粒阻尼器在叶片拍打方向和翼展方向两个方向具有抑制振动的目的，具有自适性，对本领域技术人员来说也是显而易见的。此外，关于技术效果“减振腔室使得阻尼颗粒均匀地分散在风力机叶片内，使叶片动平衡不易被破坏”、“减振腔室布置在主梁的内侧不会影响叶片的整体强度”在原始权利要求书和说明书中并没有文字记载，本领域技术人员也不能直接毫无疑义地确定。2）对比文件2公开了“叶片内侧沿风轮叶片径向布置多个阻尼器”的技术内容,即公开了本申请的“在叶片内侧沿风轮叶片展向布置多个阻尼器”的技术内容。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人于2018年08月03日提交了修改的权利要求书，经审查，修改后的权利要求书符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所针对的文本如下，即，申请日提交的说明书摘要、说明书第1-19段（第1-2页）、摘要附图、说明书附图图1-3（第1-2页）；2018年08月03日提交的权利要求第1-2项。
（二）关于专利法第22 条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
具体到本案：
1、关于独立权利要求1
权利要求1请求保护一种利用颗粒阻尼减振的风力机叶片，对比文件1（CN102348892A）公开了（参见说明书第26-49段、附图图1-12）一种利用阻尼减振的风力机叶片，包括叶片本体18，本体内部设有内梁40，内梁包括沿叶片展向的两个上下相对的主梁，两主梁之间设有抗剪腹板，在抗剪腹板上设置阻尼元件100。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术内容相比，其区别在于：每个主梁的内侧面沿叶片展向等间距布置多个减振腔室，其中填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％，并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成；所述减振腔室为扁平腔室；减振腔室沿叶片弦向的宽度大于减振腔室垂直主梁的厚度。
基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何在风力机叶片内部设置结构简单、强度可靠、质量分布均匀的颗粒阻尼器以效果较好地抑制风力机叶片的振动。
首先，对比文件2（CN2737980Y）公开了（参见说明书第2页第22行至第3页第13行、附图图1-3）一种利用阻尼减振的风力机叶片，叶片的内侧面沿叶片展向布置两个结构阻尼器2，结构阻尼器为扁平阻尼器，结构阻尼器沿叶片弦向的宽度大于结构阻尼器垂直主梁的厚度。综上可知，对比文件1和对比文件2都没有公开技术特征“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，其中填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％，并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成”，也没有给出在风力机叶片中设置具有该技术特征的颗粒阻尼器的技术启示。
其次，根据原审查部门引入的文献“《颗粒阻尼器减振控制的数值模拟》-鲁正、《颗粒阻尼器结构振动特性耦合算法仿真与试验》-夏兆旺、《颗粒阻尼器最优填充率的实验研究》-周天平、《轮体结构颗粒阻尼器设计方法》-刘彬、《航空发动机结构强度设计问题》-李其汉”以及本领域的公知常识可知：颗粒阻尼器是一种常用的阻尼器，颗粒阻尼器的填充率为70%时，减振效果较好。但是，目前的证据均没有公开将颗粒阻尼器应用于风力机叶片，更没有证据或者充分的理由表明区别技术特征“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室，并用密封盖密封”所限定的颗粒阻尼器在风力机叶片中这一构造方式是本领域的公知常识。
再次，区别技术特征“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室，并用密封盖密封”限定了颗粒阻尼器设置于风力机叶片的强度最好的主梁的内侧，确保了叶片的整体强度不受影响；限定了减振腔室等间距布置，从而使得叶片质量分布均匀；限定了减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室并用密封盖密封，其采用简单的结构形成了适用于风力机叶片的颗粒阻尼器，取得了有益的技术效果。
综上所述，在对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识的基础上，本领域技术人员在不花费创造性劳动的情况下，不能获得权利要求1 要求保护的技术方案。因此，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，因而具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、关于权利要求2
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，在权利要求1具备创造性的情况下，权利要求2也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于驳回决定和前置意见
对于原审查部门在驳回决定和前置意见书中给出的意见，合议组的意见如下：
首先，虽然本领域技术人员有动机将对比文件2的技术特征“在叶片内侧沿风轮叶片径向布置两个结构阻尼器”结合至对比文件1，但是对比文件1和对比文件2均没有公开技术特征“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，其中填充有阻尼颗粒，所述每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室容积的70％，并用密封盖密封，所述阻尼颗粒为球形或椭球形，采用金属、橡胶、塑料任一材料制成”，也没有给出在风力机叶片中设置具有该技术特征的颗粒阻尼器的技术启示，因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2，本领域技术人员不能获得权利要求1 要求保护的技术方案。
其次，对比文件1和对比文件2以及文献“《颗粒阻尼器减振控制的数值模拟》-鲁正、《颗粒阻尼器结构振动特性耦合算法仿真与试验》-夏兆旺、《颗粒阻尼器最优填充率的实验研究》-周天平、《轮体结构颗粒阻尼器设计方法》-刘彬、《航空发动机结构强度设计问题》-李其汉”均没有公开在风力机叶片中设置颗粒阻尼器并将颗粒阻尼器的结构设置为“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室，并用密封盖密封”。
因此，即使本领域技术人员能够想到将颗粒阻尼器应用于风力机叶片，也不能够显而易见地将颗粒阻尼器的结构设置为“减振腔室等间距布置在主梁的内侧面，每个减振腔室上均设有填充口，阻尼颗粒从填充口填充至减振腔室，并用密封盖密封”。即，在对比文件1、对比文件2以及本领域公知常识的基础上，本领域技术人员在不花费创造性劳动的情况下，不能获得权利要求1 要求保护的技术方案。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年04月19日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对的文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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