发明创造名称:一种汽车发动机智能油冷却系统及工作方法
外观设计名称:
决定号:181698
决定日:2019-06-19
委内编号:1F233595
优先权日:
申请(专利)号:201510119922.9
申请日:2015-03-19
复审请求人:聂玉峰
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李彩芬
合议组组长:康红艳
参审员:尚颖
国际分类号:F01P5/02(2006.01);F01P5/10(2006.01);F01P7/16(2006.01);F01P7/08(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款,专利法实施细则第61条第1款
决定要点:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征,但若该区别技术特征中的部分特征由其它现有技术给出了相应的技术启示,而该区别技术特征中的其余特征为已知物理化学特性物质的常规替换,并且替换后的技术效果是本领域技术人员能够合理预期的,那么该权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510119922.9,名称为“一种汽车发动机智能油冷却系统及工作方法”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为聂玉峰,申请日为2015年03月19日,公开日为2015年06月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年08月21日以本申请权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由发出驳回决定。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年03月19日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-2(即第1页);2017年03月23日提交的说明书第1-25段(即第1-5页)、权利要求第1项。
驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:CN103362623A,公开日:2013年10月23日;
对比文件2:CN203978589U,公告日:2014年12月03日;
对比文件3:CN201093888Y,公告日:2008年07月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种汽车发动机智能油冷却系统的工作方法,所述冷却系统包括发动机本体,其特征在于:所述发动机本体的冷却液的出液口端连接有回油管,所述回油管设置有流量控制阀,回油管的出油口端连接有主散热器,所述主散热器设置有与主散热器相配合的风机,所述风机设置有温控开关A,所述温控开关A设置在靠近发动机本体端的回油管的外壁上,风机通过电缆线连接有电源单元,主散热器的冷却液的出液口端连接有进油管,所述进油管的出油口端连接有液体泵,所述液体泵设置有温控开关B,所述温控开关B设置在发动机本体的外壁上,液体泵通过电缆线与电源单元连接,液体泵的出油口端与发动机本体的冷却液的进液口端连接,所述回油管和进油管之间设置有暖风箱,所述暖风箱设置有暖风开关,所述液体泵和温控开关B之间设置有二极管,所述冷却系统的工作方法为主散热器内设置有冷却油,所述冷却油为硅油,冷却油的体积为主散热器容积的四分之三,主散热器内的硅油从进油管经过液体泵进入发动机本体内,硅油从发动机冷却液的出液口端流出,当暖风开关断开时,硅油经回油管流入主散热器内,当暖风开关闭合时,一部分硅油流入主散热器内,另一部分流入暖风箱内,再经过液体泵流入发动机本体内,当发动机本体工作时,硅油不循环,当发动机本体的温度到达80℃左右时,温控开关B闭合,液体泵开始工作,硅油开始循环对发动机本体冷却降温,当发动机本体的温度到达100℃左右时,温控开关A闭合,风机开始工作对主散热器冷却降温,当发动机本体的温度降到100℃以下时,温控开关A断开,风机停止工作,所述温控开关A的工作温度为100-180℃,所述温控开关B的工作温度为80-100℃,所述回油管和进油管均为耐温耐压油管,所述主散热器为全铝散热器,所述流量控制阀与暖风箱相配合。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件1相比,区别特征为:①本申请中的冷却系统是油冷却系统,回油管设置有流量控制阀,在靠近发动机本体端的回油管外壁上设置有风机的温控开关,在发动机本体的外壁上设置有液体泵的温控开关,且液体泵通过电缆线与电源单元连接;回油管与进油管之间设置有暖风箱,且暖风箱设置有暖风开关,液体泵和温控开关之间设有二极管;本申请中的主散热器内设置的是冷却油,且该冷却油为硅油,冷却油的体积为主散热器容积的四分之三;当暖风开关断开时,硅油经回油管流入主散热器内,当暖风开关闭合时,一部分硅油流入主散热器内,另一部分流入暖风箱内,再经过液体泵流入发动机本体内;本申请中的冷却系统工作过程中,液体泵开始工作时发动机本体的温度设定为80℃左右,风机开始或停止工作时的发动机本体的温度设定为100℃左右;②本申请中的散热器为全铝散热器;③本申请中的回油管、进油管均为耐温耐压油管,流量控制阀与暖风箱相配合,且温控开关A、B的工作温度分别为100-180℃、80-100℃。然而,区别特征①中的部分特征被对比文件2公开,其余特征是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上能够做出的常规改进或者属于本领域的常规技术手段或常规技术选择;区别特征②被对比文件3公开;区别特征③是本领域的常规技术手段或常规技术选择,因此,权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和对比文件3以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2017年09月19日向国家知识产权局提出了复审请求,但未修改申请文件。复审请求人认为:本申请的权利要求1与对比文件1、2和3以及现有技术相比,至少存在以下区别技术特征:1)本申请所要解决的技术问题以及所能达到的技术效果与对比文件1-3均不同;2)本申请所公开的技术特征中各组件的成分及组件之间的连接关系与对比文件1-3均不同;3)本申请与对比文件3所涉及的领域不同;4)本申请所公开的工作方法与对比文件1所公开的工作方法不同。即使将对比文件1-3以及本领域公知常识结合,也不可能得到权利要求1所要求保护的技术方案。
经形式审查合格,国家知识产权局于2017年10月23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)根据硅油特性,将其应用于发动机中作为发动机冷却剂,并不能达到复审请求人声称的提高发动机冷却性能、降低发动机故障率以及延长发动机寿命的积极效果;(2)虽然本申请与对比文件单独比较存在区别技术特征,但现有技术中已经给出了相应的技术启示,在对比文件1的基础上,本领域技术人员能够结合对比文件2、3和本领域常规技术选择得到本申请权利要求1限定的技术方案;(3)对比文件3公开的也是一种用于发动机的散热器。复审请求人的意见陈述不具备说服力,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2018年08月20日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)本申请中的冷却系统是油冷却系统,所述冷却油为硅油,冷却油的体积为主散热器容积的四分之三;(2)回油管与进油管之间设置有暖风箱,且暖风箱设置有暖风开关,当暖风开关断开时,硅油经回油管流入主散热器内,当暖风开关闭合时,一部分硅油流入主散热器内,另一部分流入暖风箱内,再经过液体泵流入发动机本体内,回油管设置有流量控制阀,流量控制阀与暖风箱相配合;(3)在靠近发动机本体端的回油管外壁上设置有风机的温控开关A,在发动机本体的外壁上设置有液体泵的温控开关B,液体泵和温控开关B之间设有二极管;当发动机本体工作时,硅油不循环,当发动机本体的温度到达80℃时,温控开关B闭合,液体泵开始工作,硅油开始循环对发动机本体冷却降温,当发动机本体的温度到达100℃左右时,温控开关A闭合,风机开始对主散热器冷却降温,当发动机本体的温度降到100℃以下时,温控开关A断开,风机停止工作,温控开关A的工作温度为100-180℃,温控开关B的工作温度为80-100℃;(4)主散热器为全铝散热器,回油管、进油管均为耐温耐压油管。然而,关于区别技术特征(1),因为硅油和水的理化特性都是公知的,将其作为冷却剂应用于发动机上所带来的利弊也是本领域技术人员能够预期的,因此根据实际需求用硅油替代水作为冷却剂,是本领域技术人员容易想到的;区别技术特征(2)是在对比文件2公开内容的启示下本领域技术人员能够想到的;区别技术特征(3)是在对比文件1公开内容的启示下本领域技术人员能够做出的常规设置;区别技术特征(4)中的部分特征已被对比文件3公开,其余特征是常规的配套技术手段,因此,权利要求1相对于对比文件1和对比文件2、对比文件3以及本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。此外,针对复审请求人的意见陈述,合议组还指出:区别技术特征是指一项权利要求与最接近的现有技术之间所存在的不同的技术特征,复审请求人在意见陈述中所指出的4点区别技术特征并非是本申请的权利要求1与最接近的现有技术之间的区别技术特征;而本申请权利要求1与对比文件1之间的区别技术特征如上文所述,并且对比文件2和3给出了相关技术启示,因此权利要求1不具备创造性。
上述复审通知书因复审请求人的收件地址拆迁而被退回,之后,复审请求人于2018年09月12日提交了意见陈述书,其中提供了新的收件地址,故合议组于2018年10月29日重新向复审请求人发出上述复审通知书。
复审请求人于2018年11月23日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,具体修改方式是将权利要求1拆分成了9项权利要求,并陈述了修改后的权利要求具备创造性的理由。
合议组于2019年03月06日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:复审请求人提交的修改文本不符合专利法实施细则第61条第1款的规定,合议组不予接受,复审请求人应当在规定的答复期限内提交符合规定的文本,否则合议组将以之前可接受的文本为基础进行审查,并指出前次复审通知书针对的权利要求1不具备创造性。
复审请求人于2019年04月09日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,在所提交的权利要求书的修改替换页中,修改方式是:在上次修改文本的基础上,将其中的权利要求1和9合并形成新的独立权利要求1,修改后的权利要求书包括8项权利要求;而意见陈述书中所列出的修改后的权利要求书仅包括一项权利要求,其是将权利要求1-9全部合并后形成的权利要求1。因复审请求人在意见陈述书中所表达的意愿和实际提交的权利要求书的保护范围不一致,后复审请求人于2019年05月28日再次提交了意见陈述书和修改后的权利要求书,修改后的权利要求书与2017年03月23日提交的权利要求书相同(即与驳回决定以及第一次复审通知书针对的权利要求书相同),具体如下:
“1、一种汽车发动机智能油冷却系统的工作方法,所述冷却系统包括发动机本体,其特征在于:所述发动机本体的冷却液的出液口端连接有回油管,所述回油管设置有流量控制阀,回油管的出油口端连接有主散热器,所述主散热器设置有与主散热器相配合的风机,所述风机设置有温控开关A,所述温控开关A设置在靠近发动机本体端的回油管的外壁上,风机通过电缆线连接有电源单元,主散热器的冷却液的出液口端连接有进油管,所述进油管的出油口端连接有液体泵,所述液体泵设置有温控开关B,所述温控开关B设置在发动机本体的外壁上,液体泵通过电缆线与电源单元连接,液体泵的出油口端与发动机本体的冷却液的进液口端连接,所述回油管和进油管之间设置有暖风箱,所述暖风箱设置有暖风开关,所述液体泵和温控开关B之间设置有二极管,所述冷却系统的工作方法为主散热器内设置有冷却油,所述冷却油为硅油,冷却油的体积为主散热器容积的四分之三,主散热器内的硅油从进油管经过液体泵进入发动机本体内,硅油从发动机冷却液的出液口端流出,当暖风开关断开时,硅油经回油管流入主散热器内,当暖风开关闭合时,一部分硅油流入主散热器内,另一部分流入暖风箱内,再经过液体泵流入发动机本体内,当发动机本体工作时,硅油不循环,当发动机本体的温度到达80℃左右时,温控开关B闭合,液体泵开始工作,硅油开始循环对发动机本体冷却降温,当发动机本体的温度到达100℃左右时,温控开关A闭合,风机开始工作对主散热器冷却降温,当发动机本体的温度降到100℃以下时,温控开关A断开,风机停止工作,所述温控开关A的工作温度为100-180℃,所述温控开关B的工作温度为80-100℃,所述回油管和进油管均为耐温耐压油管,所述主散热器为全铝散热器,所述流量控制阀与暖风箱相配合。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段对权利要求书进行了多次修改,其中2019年05月28日提交的最后一次修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定,故本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2015年03月19日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1页;2017年03月23日提交的说明书第1-5页;2019年05月28日提交的权利要求第1项。
关于创造性
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。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求1请求保护一种汽车发动机智能油冷却系统的工作方法。对比文件1公开了一种发动机冷却系统的控制方法,并具体公开了以下技术内容(参见说明书第[0051]-[0059]段、附图1):冷却系统包括发动机10(即发动机本体),发动机10的冷却剂的出液口端连接有冷却剂线路13(对应于回油管),冷却剂线路13的出液口端连接有散热器11,散热器11设置有与散热器相配合的风扇(即风机),风扇通过电缆线连接有风扇马达16(即电源单元),且风扇马达16由控制部分100进行控制,散热器11的冷却剂的出液口端连接有进液管(对应于进油管),进液管的出液口端连接有冷却剂泵12(即液体泵),冷却剂泵可以是电子水泵,其可以根据来自控制部分100的控制信号进行操作(由此可知,冷却剂泵必然通过电缆线与电源单元连接),冷却剂泵12的出液口端与发动机10的冷却剂的进液口端连接,在冷却剂线路13和进液管之间设置有电子恒温器15,电子恒温器设置有加热器20,加热器的加热值可以根据车辆的驱动条件通过控制部分100进行控制,从而调节电子恒温器中阀的打开量;该冷却系统的工作方法为散热器11内设置有冷却剂,散热器11内的冷却剂从进液管经过冷却剂泵12进入发动机10内,冷却剂从发动机10冷却剂的出液口端流出,当未对加热器进行加热时,冷却剂经冷却剂线路13流入散热器11内,当对加热器进行加热时,一部分冷却剂流入散热器内,另一部分流入旁通线路14内,再经冷却剂泵流入发动机内,散热器11将冷却剂吸收的热辐射至外界,控制部分100基于冷却剂温度条件和车辆的驱动条件控制冷却风扇马达16的操作,冷却剂泵根据来自控制部分100的控制信号进行操作。
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,其区别技术特征为:(1)本申请中的冷却系统是油冷却系统,所述冷却油为硅油,冷却油的体积为主散热器容积的四分之三;(2)回油管与进油管之间设置有暖风箱,且暖风箱设置有暖风开关,当暖风开关断开时,硅油经回油管流入主散热器内,当暖风开关闭合时,一部分硅油流入主散热器内,另一部分流入暖风箱内,再经过液体泵流入发动机本体内,回油管设置有流量控制阀,流量控制阀与暖风箱相配合;(3)在靠近发动机本体端的回油管外壁上设置有风机的温控开关A,在发动机本体的外壁上设置有液体泵的温控开关B,液体泵和温控开关B之间设有二极管;当发动机本体工作时,硅油不循环,当发动机本体的温度到达80℃时,温控开关B闭合,液体泵开始工作,硅油开始循环对发动机本体冷却降温,当发动机本体的温度到达100℃左右时,温控开关A闭合,风机开始对主散热器冷却降温,当发动机本体的温度降到100℃以下时,温控开关A断开,风机停止工作,温控开关A的工作温度为100-180℃,温控开关B的工作温度为80-100℃;(4)主散热器为全铝散热器,回油管、进油管均为耐温耐压油管。基于上述区别技术特征可以确定,本申请实际所要解决的技术问题是选取一种替代的发动机冷却剂,以及如何利用冷却剂对汽车内部进行制暖和选择一种散热性能好的散热器材质。
然而,关于区别技术特征(1),不论是水还是硅油,从其物理特性来说,均可作为冷却剂,并且二者作为冷却剂由其各自的物理化学特性决定的优缺点也是本领域技术人员周知的,例如,水既具备粘度低、流动性好、比热容大、成本低、易获取等优点,但也存在易结冰、易蒸发等缺点;同样,硅油也既具备沸点高、凝固点低、耐高低温、腐蚀性小等优点,但也存在粘度大、比热容小、热膨胀系数大等缺点,因此,在将二者应用于发动机系统的冷却时,水作为冷却剂具备循环速度快、冷却效率高、成本低等特点;而硅油因粘度相对较大在相同功率的泵驱动下循环速度会相对较慢,又因其比热容小、热膨胀系数大,与水相比,在吸收同等热量的情况下硅油的温度和体积都会有较大增加,这会导致冷却效率下降,成本增加,因此,在选择发动机系统的冷却剂时,结合发动机的运行特点,各种冷却剂的特性,本领域技术人员能够根据实际关注重点的不同,从中选择一种适合的冷却剂,例如,当关注重点在于本领域技术人员通常考虑的冷却效率、成本、获取性等方面时,采用水作为冷却剂是本领域的常规技术选择,而当关注重点在于希望冷却剂在发动机内不结冰、不产生蒸汽、不氧化、不生锈等方面时,本领域技术人员也容易想到采用具备该物理特性的硅油作为冷却剂,而由此会造成冷却效率下降,也是本领域技术人员能够合理预期的,由此可见,采用硅油替代发动机上通常采用的水作为冷却剂,是本领域技术人员在权衡利弊的基础上根据实际需求能够想到的。
关于区别技术特征(2),对比文件2公开了一种发动机的冷却液循环系统及车辆,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0035]段、附图2):在位于缸体和缸盖后的回水管(对应于回油管)和进水总管(对应于进油管)之间设置有第一支管路1,第一支管路上设置有整车暖风机(即暖风箱)和开关阀(即暖风开关),当开关阀断开时,冷却水经回水管流入散热器内,当开关阀闭合时,一部分冷却水流入散热器内,另一部分流入暖风机内,再经过水泵流入发动机缸体和缸盖内,且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中的作用相同,均是为了根据需要向汽车内部提供暖风。由于不论冷却剂是水还是硅油,均存在向汽车内部提供暖风的客观技术需求,因此,在对比文件2 的技术启示下,在冷却剂是硅油的情况下,本领域技术人员也能够想到在相应的回油管和进油管之间设置上述暖风箱和暖风开关。与此同时,为了调节暖风的大小,在回油管上或暖风箱上设置流量控制阀,以调节进入暖风箱内冷却剂流量的大小,这是本领域的常规技术手段。
关于区别技术特征(3),参见上文评述可知,对比文件1中已明确教导(参见说明书第[0054]和[0056]段):散热器11将冷却剂吸收的热辐射至外界,控制部分100基于冷却剂温度条件和车辆的驱动条件控制冷却风扇马达16的操作,冷却剂泵12根据来自控制部分100的控制信号进行操作。在此基础上,在实际操作中,为了实现上述目的,即,控制部分能够根据冷却需要对冷却风扇马达(即风机)和冷却剂泵(即液体泵)进行实时控制,设置相应的风机的温控开关和液体泵的温控开关,并根据实际运行条件,设定各个温控开关的开闭温度阈值(例如80℃、100℃、180℃或其它温度限值),这是本领域技术人员能够做出的常规设置。而至于风机的温控开关和液体泵的温控开关的具体设置位置,以及液体泵和温控开关之间设置二极管,这些也均是本领域技术人员根据实际需要能够做出的常规设置。并且做出这样的设置未产生任何预料不到的技术效果。
关于区别技术特征(4),首先,采用铝作为散热器的材质,这样的技术内容已被对比文件3公开(参见说明书第2页第15-16行):发动机冷却液散热器1为铝制板翅式结构。由于在相同的发动机运行条件下,对散热器的性能需求是一致的,因此本领域技术人员能够预期全铝散热器也适用于冷却剂是硅油的情况;此外,在冷却剂为硅油的情况下,选择相应的回油管、进油管为耐温耐压油管,这是本领域技术人员能够想到的常规配套技术手段。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3以及本领域的常规技术手段得到权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此权利要求1所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
复审请求人认为:本申请提供了一种结构简单、运行成本低、用途广泛、功能全面的汽车发动机智能油冷却系统的工作方法,而对比文件1、对比文件2、对比文件3均没有公开这样的工作方法,因此,对比文件1、2、3的技术启示也就不存在,本申请具有创造性;另外,合议组对本申请的技术特征分割评价是不科学的,也违背了专利法规定的完整性。
对此,合议组认为:
首先,参见上文评述可知,本申请中除了限定冷却剂是硅油外,其它特征所限定的冷却系统的结构及相应工作方法要么被对比文件1、对比文件2或对比文件3公开,要么是在对比文件1、对比文件2或对比文件3公开内容的启示下,本领域技术人员容易想到的常规技术手段;而与水相比,硅油作为冷却剂,虽然具备不易氧化、不易结冰、不产生蒸气等特点,但由于其粘度大、比热容小、热膨胀系数大,因此其循环速度慢,冷却效率低,成本上与水相比显然也会更高,由此可见,与现有技术相比,本申请并不具备如复审请求人所述的“结构简单、运行成本低、用途广泛、功能全面”的有益技术效果。最重要的是,作为发动机的冷却系统,在最主要的功能——冷却方面,其冷却效率明显会低于常规的水冷却系统。因此,权利要求1相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3以及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
此外,在《专利法》中并没有“在评价一项权利要求的创造性时,不能对技术特征分割评价,要保持完整性”的相关规定,事实上,就创造性的审查原则而言,《专利审查指南》(参见第二部分第四章第3.1节)中明确规定:“与新颖性‘单独对比’的审查原则不同,审查创造性时,将一份或者多份现有技术中的不同的技术内容组合在一起对要求保护的发明进行评价”。由此可见,合议组对本申请权利要求1的创造性的评价是符合《专利法》和《专利审查指南》中相关规定的。
综上,合议组对复审请求人的主张不予支持,并依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年08月21日对本申请作出的驳回决定。
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,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内可以向北京知识产权法院起诉。
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