发明创造名称:一种多源自供电无线测温系统及方法
外观设计名称:
决定号:182083
决定日:2019-06-19
委内编号:1F262302
优先权日:
申请(专利)号:201510206538.2
申请日:2015-04-27
复审请求人:东北大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杨艳兰
合议组组长:谢岗
参审员:宋艳杰
国际分类号:G01K1/02,H02J7/35
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征或者是本领域普通技术人员基于另一份对比文件的内容易于想到的内容,或者是本领域常用的技术手段,则该项权利要求相对于上述这些对比文件以及常规技术手段没有突出的实质性特点和显著的进步,不具有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510206538.2,名称为“一种多源自供电无线测温系统及方法”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请日为2015年04月27日,公开日为2015年07月22日,申请人为东北大学。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年07月30日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引入了如下对比文件:
对比文件1:CN103090984A,公开日为2013年05月08日;
对比文件2:CN101225946A,公开日为2008年07月23日。
驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、说明书第1-55段,摘要附图,说明书附图图1-4,2018年01月29日提交的权利要求第1-2项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种多源自供电无线测温系统,其特征在于,包括测温装置和接收端;所述的测温装置与接收端之间通过无线网络相连接;
所述的测温装置包括固定座、外壳、绝缘套管、测温探头、热电模块、太阳能电池板、信号处理器、无线发射装置、蓄电池、热管和冷却风扇;
所述的外壳的内部以热管为分界处分为数据处理腔体和测温腔体;所述的数据处理腔体内壁固定设置有信号处理器、无线发射装置和蓄电池;所述的测温腔体内部设置有绝缘套管和测温探头,且热电模块设置为测温腔体的底板,所述的绝缘套管穿过热电模块的中心孔,测温探头穿过绝缘套管与外部被测对象相接触,且测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接;
所述的外壳底端外侧与固定座固定连接,且在热管对应的外壳外侧固定设置有冷却风扇,在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧固定设置有太阳能电池板;
所述的热电模块和太阳能电池板用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电;
所述的固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3D打印的方式形成固定件;
所述的冷却风扇,其根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流,实现风扇自行转动,所述蓄电池充满后,将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;
所述的接收端的主机上给出测温点按照笛卡尔坐标给出三维空间数据,接收端屏幕根据需要显示出每个测温点电压与时间的曲线或温度与时间的曲线,在多点模式下,可以根据对应的测温点空间信息,获得空间上温度的分布。
2. 采用权利要求1所述的多源自供电无线测温系统进行的测温方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将热电模块与被测对象上表面相贴合,热电模块吸收被测对象上表面的温度,使热电模块上端与下端形成温度差值,产生电压,为信号处理器和无线发射装置供电;并采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压,为信号处理器和无线发射装置供电;同时采用测温探头采集被测对象的温度,并发送至信号处理器进行模数转换形成电压信号,再通过无线发射装置将电压信号发送至接收端;
步骤2、信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是,则执行步骤3,否则,返回执行步骤1;
步骤3、将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量存储至蓄电池中;
步骤4、信号处理器判断蓄电池是否充满,若是,则执行步骤5,否则返回执行步骤3;
步骤5、将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;
步骤6、接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号;
步骤7、通过人工测量的方式,测量被测对象上不同测量点的三维坐标,并在接收端中形成三维空间数据;
步骤8、在接收端中显示不同测温点的电压信号随时间的变化曲线,或不同测温点的温度信号随时间的变化曲线,或温度随时间在空间上分布的等温曲线;
步骤9、判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1直至所有测量点均测温完成。”
驳回决定认为:对比文件1为最接近的现有技术,权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征为:(1)测温装置包括绝缘套管、太阳能电池板、信号处理器、蓄电池;热电模块和太阳能电池板用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电;(2)外壳的内部以热管为分界处,还包括测温腔体,绝缘套管和测温探头被设置在测温腔体内部,热电模块设置为测温腔体的底板,绝缘套管穿过热电模块的中心孔,测温探头穿过绝缘套管,测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接;(3)信号处理器和蓄电池固定设置在数据处理腔体内壁;(4)与固定座固定连接的是外壳底端外侧,所述固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3d打印的方式形成固定;还包括热管和冷却风扇。且在热管对应的外壳外侧有冷却风扇,在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧固定设置有太阳能电池板;所述的冷却风扇,其根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流,实现风扇自行转动,蓄电池充满后,将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;(5)接收端的主机上给出测温点按照笛卡尔坐标给出三维空间数据,接收端屏幕根据需要显示出每个测温点电压与时间的曲线或温度与时间的曲线,在多点模式下,可以根据对应的测温点空间信息,获得空间上温度的分布。其中对比文件1公开了电能储存的内容,本领域技术人员结合对比文件1给出的启示,以及本领域的常规技术手段想到区别(1)是容易的,区别特征(2),(3),(5)是本领域的惯用技术手段,针对区别特征(4),对比文件2给出了利用热管和散热风扇加速散热以实现降温的启示,而其他的特征为本领域的常规技术手段,因此根据对比文件1,2公开的内容结合本领域的惯用技术手段得到权利要求1要求保护的技术方案是容易想到的,因此权利要求1不具备创造性。权利要求2为采用了权利要求1的装置的测温方法,其与对比文件1的区别还在于:(1)热电模块与被测对象上表面贴合,热电模块还向信号处理器供电,测温探头将采集到的温度发送至信号处理器进行模数转换形成电压信号,采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压为信号处理器和无线发射装置供电;(2)在将电能存储在蓄电池之前,信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是则将多余电能存储在蓄电池中,若否执行步骤1;信号处理器还可以判断蓄电池是否充满,若是则将多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转速;若否返回执行步骤3;(3)接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号;(4)通过人工测量的方式,测量被测对象上不同测量点的三维坐标,并在接收端中形成三维空间数据;在接收端中显示不同测温点的电压信号随时间的变化曲线,或不同测温点的温度信号随时间的变化曲线,或温度随时间在空间上分布的等温曲线;(5)判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1,直至所有测温点均测温完成。其中区别(1),(3),(4),(5)为本领域的惯用技术手段,针对区别(2),对比文件2给出了利用热管和散热风扇加速散热以实现降温的启示,而其他特征为本领域的常规技术手段,因此权利要求2相对于对比文件1,2和本领域的惯用技术手段来说不具备突出的实质性特点和显著的进步,因此权利要求2不具备创造性。
申请人东北大学(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月09日向复审和无效审理部(原复审委员会,下同)提出了复审请求,同时修改了权利要求书。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种多源自供电无线测温系统,其特征在于,包括测温装置和接收端;所述的测温装置与接收端之间通过无线网络相连接;
所述的测温装置包括固定座、外壳、绝缘套管、测温探头、热电模块、太阳能电池板、信号处理器、无线发射装置、蓄电池、热管和冷却风扇;
所述的外壳的内部以热管为分界处分为数据处理腔体和测温腔体;所述的数据处理腔体内壁固定设置有信号处理器、无线发射装置和蓄电池;所述的测温腔体内部设置有绝缘套管和测温探头,且热电模块设置为测温腔体的底板,所述的绝缘套管穿过热电模块的中心孔,测温探头穿过绝缘套管与外部被测对象相接触,且测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接;
所述的外壳底端外侧与固定座固定连接,且在热管对应的外壳外侧固定设置有冷却风扇,在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧固定设置有太阳能电池板;
所述的热电模块和太阳能电池板用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电;
所述的固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3D打印的方式形成固定件;
所述的冷却风扇,其根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流,实现风扇自行转动;所述蓄电池充满后,将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;
所述的接收端的主机上给出测温点按照笛卡尔坐标给出三维空间数据,接收端屏幕根据需要显示出每个测温点电压与时间的曲线或温度与时间的曲线,在多点模式下,可以根据对应的测温点空间信息,获得空间上温度的分布如等温线;
对于热电偶在测温过程出现故障的情况,损坏或接触不良如短路或短路,所获得的不正常的电压信号,在接收端发出警报,并根据问题类型显示文字和声音,提醒工作人员及时检查更换。
2. 采用权利要求1所述的多源自供电无线测温系统进行的测温方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将热电模块与被测对象上表面相贴合,热电模块吸收被测对象上表面的温度,使热电模块上端与下端形成温度差值,产生电压,为信号处理器和无线发射装置供电;并采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压,为信号处理器和无线发射装置供电;同时采用测温探头采集被测对象的温度,并发送至信号处理器进行模数转换形成电压信号,再通过无线发射装置将电压信号发送至接收端;
步骤2、信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是,则执行步骤3,否则,返回执行步骤1;
步骤3、将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量存储至蓄电池中;
步骤4、信号处理器判断蓄电池是否充满,若是,则执行步骤5,否则返回执行步骤3;
步骤5、将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;
步骤6、接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号;
步骤7、通过人工测量的方式,测量被测对象上不同测量点的三维坐标,并在接收端中形成三维空间数据;
步骤8、在接收端中显示不同测温点的电压信号随时间的变化曲线,或不同测温点的温度信号随时间的变化曲线,或温度随时间在空间上分布的等温曲线;
步骤9、判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1直至所有测量点均测温完成。”
复审请求人认为:(1)本申请中是通过太阳能电池板对被测物品产生的热量进行遮挡,减小热源对设备尾部的热量传递,从而降低设备尾部的温度,对比文件2是通过散热电扇加速散热实现对热管冷端的降温,本申请是通过太阳能电池板降低冷端温度,同时,采用加速风扇保持冷端温度,并非采用散热风扇实现对热管冷端的降温;(2)本领域技术人员并不容易想到使热管与热电模块冷端的间距为整根测温探头的长度,其是为了实现对测温探头冷端更好的降温效果 。
经形式审查合格,复审和无效审理部于2018年10月12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,修改后的权利要求1和2仍然不具有创造性,因而坚持原驳回决定。
随后,复审和无效审理部成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月04日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-2不具备创造性,具体理由为:权利要求1与对比文件1的区别在于,(1)测温装置包括绝缘套管、太阳能电池板、信号处理器、蓄电池;热电模块和太阳能电池板用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电;(2)外壳的内部以热管为分界处,还包括测温腔体,绝缘套管和测温探头被设置在测温腔体内部,热电模块设置为测温腔体的底板,绝缘套管穿过热电模块的中心孔,测温探头穿过绝缘套管,测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接,信号处理器和蓄电池固定设置在数据处理腔体内壁;(3)还包括热管和冷却风扇。且在热管对应的外壳外侧有冷却风扇,在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧固定设置有太阳能电池板;所述的冷却风扇,其根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流,实现风扇自行转动,蓄电池充满后,将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;(4)与固定座固定连接的是外壳底端外侧,所述固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3d打印的方式形成固定;接收端的主机上给出测温点按照笛卡尔坐标给出三维空间数据,接收端屏幕根据需要显示出每个测温点电压与时间的曲线或温度与时间的曲线,在多点模式下,可以根据对应的测温点空间信息,获得空间上温度的分布。对于热电偶在测温过程出现故障的情况,损坏或接触不良如短路或短路,所获得的不正常的电压信号,在接收端发出警报,并根据问题类型显示文字和声音,提醒工作人员及时检查更换。区别特征(1),(2),(4)在对比文件1给出的存储以及隔热结构的启示下结合常规技术手段是容易想到的,针对区别特征(3),对比文件2中给出了利用热管和散热风扇实现对热管冷端的降温的启示,同时结合本领域的常规技术手段想到区别特征(3)是容易的。因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规技术收到的结合不具备创造性。权利要求2与对比文件1的区别还在于:(1)热电模块还向信号处理器供电,测温探头将采集到的温度发送至信号处理器进行模数转换形成电压信号,采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压为信号处理器和无线发射装置供电;(2)在将电能存储在蓄电池之前,信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是则将多余电能存储在蓄电池中,若否执行步骤1;信号处理器还可以判断蓄电池是否充满,若是则将多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转速;若否返回执行步骤3;(3)接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号;通过人工测量的方式,测量被测对象上不同测量点的三维坐标,并在接收端中形成三维空间数据;在接收端中显示不同测温点的电压信号随时间的变化曲线,或不同测温点的温度信号随时间的变化曲线,或温度随时间在空间上分布的等温曲线;判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1,直至所有测温点均测温完成。区别特征(1),(3)是本领域的惯用技术手段,而针对区别特征(2),对比文件2中给出了利用热管和散热风扇实现对热管冷端的降温的启示,同时结合本领域的常规技术手段想到区别特征(2)是容易的。因此权利要求2相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规技术收到的结合也不具备创造性。
复审请求人于2019年05月13日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件1中电木板仅为隔热材料的容器,其作用是放置隔热材料,本申请中是通过太阳能电池板对被测物品产生的热量进行遮挡,减小热源对设备尾部的热量传递,从而降低设备尾部的温度,对比文件2是通过散热电扇加速散热实现对热管冷端的降温,本申请是通过太阳能电池板降低冷端温度,同时,采用加速风扇保持冷端温度,并非采用散热风扇实现对热管冷端的降温;(2)本领域技术人员并不容易想到使热管与热电模块冷端的间距为整根测温探头的长度,其是为了实现对测温探头冷端更好的降温效果。
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
审查文本的认定
复审请求人于2018年10月09日提交了权利要求书修改替换页,经合议组核实,权利要求书的修改是依据说明书及其附图的内容所做出的,权利要求书的内容没有超出说明书记载内容的范围,符合专利法第33条的规定,同时也符合专利法第61条第1款的规定。本复审决定所依据的文本为:申请日提交的说明书摘要、说明书第1-55段,摘要附图,说明书附图图1-4,2018年10月09日提交的权利要求第1-2项。
有关创造性的问题
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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征或者是本领域普通技术人员基于另一份对比文件的内容易于想到的内容,或者是本领域常用的技术手段,则该项权利要求相对于上述这些对比文件以及常规技术手段没有突出的实质性特点和显著的进步,不具有创造性。
具体到本案,权利要求1请求保护一种多源自供电无线测温系统,对比文件1公开了一种用于盛铁(钢)桶免外加电力的无线测温系统(参见权利要求1-15,说明书第10段至第46段,附图1-5),该系统包括测温单元,设置于盛铁(钢)桶的一位置,用以至少量测该盛铁(钢)桶的温度信息,该测温单元包括复数个热电偶,连接该无线射频模块及该盛铁(钢)桶的外表面;热电(TEG)模块,利用来自该盛铁(钢)桶的热能产生电能,该热电模块包括热电芯片及散热器,该热电芯片的一热端面对该盛铁(钢)桶,该散热器连接该热电芯片的冷端;及无线射频(RF)模块,连接该测温单元,利用该热电模块产生的电能进行运作,将该盛铁(钢)桶2的温度信息,或该热电模块12的冷端及热端及该无线射频模块13本身的温度信息传输至接收装置3(例如:计算机),这些温度信息可显示及储存于该接收装置3;电源处理模块,连接该热电模块及该无线射频模块,该电源处理模块包括储能装置和升压及稳压装置,由于无线射频模块13需与热电模块12一起安装在盛钢(钢)桶2外壳上,因此,优选地需要强化无线射频模块13的隔热效果,参考图5,其显示本发明无线射频模块的隔热设计的示意图,在本测试中设计(a)-(i)共9种不同的隔热组合中,无线射频模块13容设于一壳体4中,且其底部及四周围使用隔热材料包覆后,置于电木板5(厚8mm,热传系数为0.12Kcal/mh°C)所构成的空间中,在该电木板5与该盛钢(钢)桶2外壳之间具有接触脚6且另设有隔热材料7,该隔热材料7可阻隔无线射频模块13底部与盛铁(钢)桶2外壳间辐射热等, 无线射频模块13的隔热设计中, P1~P5各部位使用的材质包括隔热砖、断热板、断热棉、保温棉、电木板。
由此可见,对比文件1中的外壳4所形成的腔体的内壁固定有无线射频模块,因此外壳4形成的腔体相当于权利要求1中的数据处理腔体。
因此,权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)测温装置包括绝缘套管、太阳能电池板、信号处理器、蓄电池;热电模块和太阳能电池板用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电;(2)外壳的内部以热管为分界处,还包括测温腔体,绝缘套管和测温探头被设置在测温腔体内部,热电模块设置为测温腔体的底板,绝缘套管穿过热电模块的中心孔,测温探头穿过绝缘套管,测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接,信号处理器和蓄电池固定设置在数据处理腔体内壁;(3)还包括热管和冷却风扇。且在热管对应的外壳外侧有冷却风扇,在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧固定设置有太阳能电池板;所述的冷却风扇,其根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流,实现风扇自行转动,蓄电池充满后,将热电模块和太阳能电池板产生的多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转动;(4)与固定座固定连接的是外壳底端外侧,所述固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3d打印的方式形成固定;接收端的主机上给出测温点按照笛卡尔坐标给出三维空间数据,接收端屏幕根据需要显示出每个测温点电压与时间的曲线或温度与时间的曲线,在多点模式下,可以根据对应的测温点空间信息,获得空间上温度的分布。对于热电偶在测温过程出现故障的情况,损坏或接触不良如短路或短路,所获得的不正常的电压信号,在接收端发出警报,并根据问题类型显示文字和声音,提醒工作人员及时检查更换。
解决的主要技术问题为提供隔热、降温以及温度分布的问题。
针对上述区别特征(1),为了提供绝缘保障,在测温探头外设置绝缘套管是本领域的惯用技术手段,为了保证测温系统的自供电充足,增设太阳能电池板是本领域的惯用技术手段,设置信号处理器进行信号处理也为本领域常规设计;对比文件1采用储能装置141进行电能的储存(参见说明书第18段),本领域技术人员很容易根据实际需要选择蓄电池进行电能储存;为了保证测温系统的正常运作,使所有需要供电的装置能够正常运行,将热电模块和太阳能电池板设置成能够用于对信号处理器、无线发射装置和蓄电池进行供电是本领域的惯用技术手段。
针对上述区别特征(2),对比文件1中公开了(参见说明书第20,22,37段,附2,5)参考图5,其显示本发明无线射频模块的隔热设计的示意图,在本测试中设计(a)-(i)共9种不同的隔热组合中,无线射频模块容设于壳体4中,且其底部及四周围使用隔热材料包覆后,置于电木板(厚8mm,热传系数为0.12Kcal/mh°C)所构成的空间中,以实现隔热设计,热电模块包括热电芯片及散热器,热点芯片的一端面对该盛铁(铜)桶,散热器连接该热电芯片的冷端,,测温单元的热电偶连接该盛铁(铜)桶的外表面。由此可以看出测温模块与无线发射模块并不在一个腔体里,测温模块要直接接触被测的热源,而无线发射模块需要经过隔热材料的保护单独设置在壳体4中,因此,对比文件1给出了将测温单元与其他的电子元器件通过其他的隔热材料间隔开来的启示,而对于本领域技术人员来说,为了在测量端增加处理功能想到设置信号处理器是本领域的常规技术手段,并且由于蓄电池一样是电子器件,需要进行隔热保护,因此想到将蓄电池放置在处理器腔体内是容易的,另外,由于测温单元测量出的温度需要经过处理器、无线发射模块进行处理和传输,因此需要测温单元要与无线发射模块和处理器相连接,而在进行结构设计的过程中,本领域技术人员为了实现小型化该测温结构,保障结构紧凑,想到将测温探头的尾端穿过热管与信号处理器相连接是容易的。
针对上述区别特征(3),对比文件2(CN101225946A)公开了一种可实现热量回收的LED照明装置,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第3页第15行至第6页第18行,附图1-3):散热装置、以及热电转化装置;散热装置包括热管散热器和设置在热管散热器上方的散热风扇;热管热端13受热后,能量流动到热管冷端15,冷端15由于有倒U型散热翅片组16与散热风扇9的强制风冷作用温度较低,保证热管14冷、热端15、13的蒸发与冷凝循环进行。所公开的上述技术特征在对比文件2和该权利要求中所起的作用相同,都是加速散热以实现对热管冷端的降温,对比文件2给出了将上述附加特征应用到对比文件1中以解决其存在的技术问题的启示。另外,本领域技术人员可以很容易根据实际需要将冷却风扇固定设置在热管对应的外壳外侧,为了保证自供电的能源提供,想到设置多个自供电源是容易的,而热电转换、光电转换、风能转换等自供电源是本领域的常规能源,因此想到增设太阳能电池板来进一步保障自供电是容易的。另外,对比文件1中公开了无线射频模块容设于壳体4中,且其底部及四周围使用隔热材料包覆后,置于电木板所构成的空间中,以实现隔热设计,并且另设有隔热材料7,该隔热材料7可阻隔无线射频模块底部与盛铁(铜)桶外壳间辐射热等(参见说明书第37段,附图5),由此可见,对比文件1给出了利用隔热材料7以及电木板5以及壳体4进行隔热的内容,且从图5中可以看出电木板5的外边沿要比外壳4的外边沿更长,在器件设计中,为了保障整体结构紧凑,想到利用太阳能电池板来代替电木板实现隔热的目的是容易的。因此,本领域技术人员根据对比文件1公开的内容结合常规技术,很容易想到根据实际情况将太阳能电池板固定设置在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧。由于接近热源,因此这种冷热温差一直存在,对于本领域技术人员来说,在高温状态下为了实现风扇的自行转动进行散热冷却,想到使根部接收热管传递的热量,使其尖端与根部区域空气形成自然对流是容易的,并且将多余电量对风扇进行能量供给,是本领域的惯用技术手段;
针对上述区别特征(4),对于本领域技术人员来说,为了便于固定测温装置,固定座采用吸盘或固定钉或根据实际需求,采用3d打印的方式形成固定,是本领域的惯用技术手段。根据对应的测温点空间信息获得空间上温度的分布属于本领域常规的数据处理步骤;由于是远程监测,因此在温度监测的过程中必然需要注意相关故障的出现的问题,因此,对于本领域普通技术人员来说,监测测温单元发出的不正常的信号从而发出声光报警是本领域的常规技术手段。
复审请求人认为:(1)对比文件1中电木板仅为隔热材料的容器,其作用是放置隔热材料,本申请中是通过太阳能电池板对被测物品产生的热量进行遮挡,减小热源对设备尾部的热量传递,从而降低设备尾部的温度,对比文件2是通过散热电扇加速散热实现对热管冷端的降温,本申请是通过太阳能电池板降低冷端温度,同时,采用加速风扇保持冷端温度,并非采用散热风扇实现对热管冷端的降温;(2)本领域技术人员并不容易想到使热管与热电模块冷端的间距为整根测温探头的长度,其是为了实现对测温探头冷端更好的降温效果 。
对此,合议组认为:(1)为了保证自供电的能源提供,想到设置多个自供电源是容易的,而热电转换、光电转换、风能转换等自供电源是本领域的常规能源,因此想到增设太阳能电池板来进一步保障自供电是容易的。另外,对比文件1中公开了参考图5,其显示本发明无线射频模块的隔热设计的示意图,在本测试中设计(a)-(i)共9种不同的隔热组合中,无线射频模块容设于壳体4中,且其底部及四周围使用隔热材料包覆后,置于电木板(厚8mm,热传系数为0.12Kcal/mh°C)所构成的空间中,以实现隔热设计,并且另设有隔热材料7,该隔热材料7可阻隔无线射频模块底部与盛铁(铜)桶外壳间辐射热等(参见说明书第37-40段,附图5),由于电木板的材料采用的是隔热材料,正如对比文件1的说明书第40段写明了各隔热材质的代号和特性(参见说明书第40段),由此可见,电木板由隔热材料构成,客观上起到了隔热的作用,由此可见,对比文件1给出了利用隔热材料7以及电木板5以及壳体4进行隔热的内容,且从图5中可以看出电木板5的外边沿要比外壳4的外边沿更长,在器件设计中,为了保障整体结构紧凑,想到利用太阳能电池板来代替电木板实现隔热的目的是容易的。因此,本领域技术人员根据对比文件1公开的内容结合常规技术,很容易想到根据实际情况将太阳能电池板固定设置在冷却风扇与固定座之间的外壳外侧;(2)对于本领域技术人员来说,由于要保障无线发射单元、处理器等电子器件等的正常工作,因此需要对这些电子器件进行隔热保护,放置温度的升高导致相关电子器件不能正常工作,因此对比文件1中将热电模块与无线发射单元利用隔热材料间隔开来进行设置,而在结构设置上也同样是热电模块更接近被测热源,而无线发射模块远离热源(参见对比文件1的图5),而测温部件必然需要与被测热源接触,且测温部件需要与处理器或无线发射单元连接来保障信号的传输,由此可以确定测温单元的尾部必然更接近处理器或者无线发射单元器件,那么其尾部也必然会与需要隔热的腔体接触,而热管的作用是为了降温(这与对比文件2中公开的热管的作用相同),热电模块必然要与热源接触,因此,对于本领域技术人员来说,为了保障热管、热电模块的作用,同时为了保障整个系统的结构的紧凑,想到使热管与热电模块冷端的间距为整根测温探头的长度是容易的,由此想到该结构必然带来对测温探头冷端更好的降温效果的实现是容易的。
据此合议组认为,复审请求人的上述主张不成立。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域惯用技术手段可以得出该权利要求所要求保护的技术方案。因此,该权利要求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,相对于对比文件1、对比文件2和惯用技术手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,因此权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2、权利要求2不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2请求保护一种多源自供电无线测温系统进行的测温方法,采用权利要求1所述的多源自供电无线测温系统进行的测温方法,如前所述,权利要求1不具备创造性;同时,对比文件1公开了一种盛铁/钢桶免外加电力的无线测温方法,并具体公开了如下技术特征(参见权利要求1-15,说明书第10段至第46段,附图1-5):设置测温单元于盛铁(钢)桶的一位置,用以至少量测该盛铁(钢)桶的温度信息;以热电模块利用来自该盛铁(钢)桶的热能产生电能;及利用该热电模块产生的电能使无线射频模块进行运作,传输该盛铁(钢)桶的温度信息至接收端;进一步包括利用电源处理模块处理该热电模块产生的电能的步骤,该电源处理模块包括储能装置和升压及稳压装置,更利用电源处理模块14的储能装置141和升压及稳压装置142,通过储电能、稳压、及升压等功能协助无线射频模块13作无线式的数据发射。该测温单元包括热电偶,该热电偶连接该无线射频模块及该盛铁(钢)桶的外表面,在整个无线测温系统1中,热电模块12主要角色是利用盛铁(钢)桶2外壳的废热能对热电芯片121二侧的冷端及热端产生温差进行发电,以供给无线射频模块13所需的稳定电源,参考图2,金属导热板123的一侧面直接贴合在盛铁(钢)桶2外壳以吸收热能,热源经过导热膏124及绝缘导热片125进入热电芯片121的热端,通过热电芯片121后在热电芯片121的冷端借着散热器122的散热鳍片,把热源以自然对流方式传到外围空气中,形成热电芯片121的冷端及热端二端面间温差而发电。
权利要求2与对比文件1相比,其区别技术特征还包括:(1)热电模块还向信号处理器供电,测温探头将采集到的温度发送至信号处理器进行模数转换形成电压信号,采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压为信号处理器和无线发射装置供电;(2)在将电能存储在蓄电池之前,信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是则将多余电能存储在蓄电池中,若否执行步骤1;信号处理器还可以判断蓄电池是否充满,若是则将多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转速;若否返回执行步骤3;(3)接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号;通过人工测量的方式,测量被测对象上不同测量点的三维坐标,并在接收端中形成三维空间数据;在接收端中显示不同测温点的电压信号随时间的变化曲线,或不同测温点的温度信号随时间的变化曲线,或温度随时间在空间上分布的等温曲线;判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1,直至所有测温点均测温完成。
其所要解决的技术问题为提供多种保障、数据处理、隔热、降温、相关器件的使用方式、三维温度以及示警等问题。
针对上述区别特征(1),采用信号处理器进行信号处理属于本领域常规设计,为了保证测温系统的正常运行,使热电模块向信号处理器供电,并采用太阳能电池板将太阳光辐射能转换为电压为信号处理器和无线发射装置供电,是本领域的惯用技术手段;
针对上述区别特征(2),对比文件2(CN101225946A)公开了一种可实现热量回收的LED照明装置,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第3页第15行至第6页第18行,附图1-3):散热装置、以及热电转化装置;散热装置包括热管散热器和设置在热管散热器上方的散热风扇;热管热端13受热后,能量流动到热管冷端15,冷端15由于有倒U型散热翅片组16与散热风扇9的强制风冷作用温度较低,保证热管14冷、热端15、13的蒸发与冷凝循环进行,根据四季外界温度的不同,将储能转换单元提供的部分电能经两个双金属片温度开关17根据具体变化有效分配给散热风扇9。所公开的上述技术特征在对比文件2和该权利要求中所起的作用相同,都是加速散热以实现对热管冷端的降温。对比文件2给出了将上述附加特征应用到对比文件1中以解决其存在的技术问题的启示。为了更加充分的利用热电模块产生的电能,在将电能存储在蓄电池之前,信号处理器判断热电模块和太阳能电池板产生的电压是否满足信号处理器和无线发射装置的使用,若是则将多余电能存储在蓄电池中,若否执行步骤1,信号处理器还可以判断蓄电池是否充满,若是将多余电量供给冷却风扇,加速冷却风扇的转速;若否返回执行步骤3,是本领域的惯用技术手段;
针对上述区别特征(3),为了使接收端处理的数据信息更加精准,接收端根据测温探头所采用的型号,将电压信号转换成温度信号,是本领域的惯用技术手段;根据对应的测温点空间信息获得空间上温度的分布,以及进一步地获取电压信号随时间的变化曲线、不同测温点的温度信号随时间的变化曲线、温度随时间在空间上分布的等温曲线属于本领域常规的数据处理步骤;为了保证测温系统的正常运行,判断是否有电压信号或温度信号异常,即电压信号超过设定范围,或温度信号超出设定范围,若有异常,则在接收端发出报警信号,提示工作人员,否则,返回执行步骤1,直至所有测温点均测温完成,是本领域的惯用技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域惯用技术手段可以得出该权利要求所要求保护的技术方案。因此,该权利要求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,相对于对比文件1、对比文件2和惯用技术手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步,因此权利要求2不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
综上,权利要求1-2均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月30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,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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