发明创造名称：一种新型强制循环式超声蒸发装置
外观设计名称：
决定号：181477
决定日：2019-06-20
委内编号：1F246290
优先权日：
申请（专利）号：201510469552.1
申请日：2015-08-04
复审请求人：天津科技大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：米春艳
合议组组长：张凯
参审员：付继光
国际分类号：B01D1/12,B01J19/10
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果发明请求保护的技术方案是所属技术领域的技术人员在最接近的现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则该发明是显而易见的，不具备突出的实质性特点。
全文：
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年10月30日发出驳回决定，以权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为2017年4月7日提交的权利要求第1-4项，2015年8月4日提交的说明书摘要、说明书第1-35段、摘要附图、说明书附图。
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1（CN104368164A，公开日为2015年2月25日）的区别技术特征在于：1）权利要求1中上下管板在管壳内由焊接连接；2）在加热室的下管箱内安装第一超声换能器，在加热室的上管箱内安装第二超声换能器，两个超声换能器的安装方式、频率、作用可调垂直距离、工作电压、极限电流、工作功率。区别1）是本领域的常规选择；区别2）参见对比文件2（CN103331025A，公开日为2013年10月2日），其公开了在加热部位设置超声换能器，进而实现蒸发液的超声雾化降低成核势垒促进溶液内部的能量交换增加汽化成核几率提高换热效率，进而提高生产率；超声换能器的水平安装方式作用在于使蒸发的液滴雾化以防止其二次凝结，然而超声波在液体表面形成超声喷雾增加液体的蒸发面积提高蒸发器的蒸发强度与效率是本领域的公知常识，因此在对比文件2的启示下，本领域技术人员容易想到在上管箱内安装第二超声换能器以进一步地加强蒸发过程。超声换能器的具体参数是常规选择；因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-4的限定部分技术特征是本领域常规选择，因而也不具备专利法第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2018年2月6日向国家知识产权局提出了复审请求，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. 一种新型强制循环式超声蒸发装置，主要由加热室、分离室和循环管构成，加热室包括上管箱、下管箱和管壳组成的外壳，在管壳内的两端焊接上管板及下管板，上管板及下管板之间安装一组换热管，加热室的沸腾蒸汽出口连接至分离室的进口，分离室制有二次蒸汽出口，分离室的流体出口通过循环管连接回加热室，其特征在于：在加热室的下管箱内安装第一超声换能器，在加热室的上管箱内安装第二超声换能器；所述的第一超声换能器是垂直安装，超声波的冲击为垂直冲击；所述第一超声换能器的完全湍动工作功率采用220W，此时电流1.0A；第二超声换能器是水平安装，超声波的冲击为水平冲击；所述的第二超声换能器的完全湍动工作功率采用176W，此时电流0.8A。
2. 根据权利要求1所述的新型强制循环式超声蒸发装置，其特征在于：所述的第一超声换能器的功率参数为：频率：22kHz，作用可调垂直距离≥350mm，工作电压：220V，极限电流：1.5A，工作功率范围：44-300W。 3. 根据权利要求1所述的新型强制循环式超声蒸发装置，其特征在于：所述的第二超声换能器的功率为：频率22kHz，作用可调距离水平距离≥150mm，工作电压：220V，极限电流：1.5A，工作功率范围：44-300W。 4. 根据权利要求1-3任一项所述的新型强制循环式超声蒸发装置，其特征在于：所述的第一超声换能器及第二超声换能器均由一组复合棒压电换能器构成。”
复审请求人认为：本申请实际解决的技术问题是如何合理布置超声换能器的位置以及安装方式以提高换热效率，通过第一超声换能器发出的超声波对液面进行直接冲击，使得蒸汽自下而上进入上管箱的过程中湍流系数增高，进而浓缩的更加充分，效率较高，再通过位于上管箱内水平安装的第二超声换能器产生水平距离的冲击使蒸汽进入分离室之前再进行浓缩，使得蒸汽达到分离室的气相换热更充分，进而提高换热效率。根据蒸汽流向分别设置为水平和垂直冲击二者协同对蒸汽冲击进而提高蒸汽的湍流系数，另外设置不同功率使得加热室湍动换热产生的蒸汽在上管箱完全雾化为最佳换能器配合比。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年4月10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1-4仍然不具备专利法第22条第3款规定的创造性，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2019年3月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1和对比文件1相比，其区别技术特征在于：1）上下管板在管壳内两端焊接连接；2）在加热室的下管箱内安装第一超声换能器，在加热室的上管箱内安装第二超声换能器，第一超声换能器是垂直安装，超声波的冲击为垂直冲击；第二超声换能器是水平安装，超声波的冲击为水平冲击；第一和第二超声换能器的完全湍动工作功率和电流。区别1）是本领域的常规选择。区别2）参见对比文件2，对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示，都是将超声换能器用于蒸发器加热部位进而提高生产率。本领域技术人员在对比文件2的启示下，为了达到超声效果容易想到沿不同方向安装多个超声装置。至于限定的超声换能器的频率和电流的具体参数限定，其作用在于调整换能器的参数以达到和蒸发器相匹配的合适的工作效率，超声换能器都是市售产品，有出厂设定和使用范围，本领域技术人员能够根据超声条件和效果选择合适的产品。
复审请求人于2019 年3月27日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。
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
本复审请求审查决定针对的审查文本是：2018年2月6日提交的权利要求第1-4项，2015年8月4日提交的说明书摘要、说明书第1-35段、摘要附图、说明书附图。
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，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
如果发明请求保护的技术方案是所属技术领域的技术人员在最接近的现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则该发明是显而易见的，不具备突出的实质性特点。
1）权利要求1请求保护一种强制循环式超声蒸发装置，对比文件1公开了一种外热式蒸发器，并具体公开了如下技术特征（参见说明书第9-12段，说明书附图1）：一种外热式蒸发器，包括加热室1和分离室2，所述的分离室 2位于所述的加热室1的上游端，所述的加热室1的底部和分离室2的底部通过循环管3相连，所述的加热室1内设置有若干加热管4，所述的加热室1上部设置有加热蒸汽入口5和热原料出口6，所述的加热室1的下部设置有原料液入口7和冷凝水出口8，所述的分离室2的下部设置有进料口9，分离室2的顶部设置有二次蒸汽出口10，所述的分离室2的底部还设置有完成液11出口。结合附图1可以确定加热室包括上管箱、下管箱和管壳组成的外壳，管壳内的两端具有上管板及下管板，之间有加热管。
权利要求1和对比文件1相比，其区别技术特征在于：1）上下管板在管壳内两端焊接连接；2）在加热室的下管箱内安装第一超声换能器，在加热室的上管箱内安装第二超声换能器，第一超声换能器是垂直安装，超声波的冲击为垂直冲击；第二超声换能器是水平安装，超声波的冲击为水平冲击；第一和第二超声换能器的完全湍动工作功率和电流。
相对于复审请求书的意见陈述，复审请求人在此次意见陈述中补充以下意见：对比文件2仅是考虑到了超声换能器能够促进蒸发液的超声雾化，没有给出将不同的超声换能器按照不同方向和位置组合安装的技术启示。在对比文件1的基础上结合对比文件2也不能够得到如本申请所述的分别在物料进口处和沸腾蒸汽出口处合理布置超声换能器。
结合复审请求人的意见陈述，合议组认为：
对于区别技术特征1），焊接、卡接、法兰连接等均是本领域的常规选择。
对于区别技术特征2），对比文件2公开了一种超声蒸发器，并具体公开了如下技术特征：一种超声蒸发器，包括由下管箱1、管壳6、上管箱12焊接组成的立式柱状外壳。在管壳内的上部及下部焊接上管板14及下管板5，上管板与下管板之间穿装并固定连接一组换热管15，在换热管的中部固装中央循环管8。在下管箱内固装一支架2，在该支架上固定安装超声换能器3。换能器由多个复合棒压电换能器，经黏接剂粘接支架并联而成。由于超声换能器产生的超声波与自然循环的蒸发液不断的接触，蒸发室内液体表面产生超声雾化，大大提高了蒸发面积，湍流系数，压力降和蒸汽挥发速率。提高换热效率，且能防止和去除积垢（参见其说明书第11-24段，说明书附图1）。
由此可见，对比文件2已经公开了在加热部位设置超声换能器来实现蒸发液的超声雾化，降低成核势垒促进溶液内部的能量交换增加汽化成核几率，提高换热效率。也就是说对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示，都是将超声换能器用于蒸发器加热部位进而提高生产率。对比文件2中的超声换能器安装在下部，要将超声波向上传输使加热器湍动起来，因此需要垂直安装，超声换能器的功能和作用是本领域的常规技术，为了增强超声效果，增加一个超声换能器是容易想到的，水平安装在上部使超声波不仅对加热室的湍流起作用，还能够利于分离，使蒸发的液滴雾化以防止其二次凝结，所以垂直和水平安装所达到的效果是可以预期的。本领域技术人员在对比文件2的启示下，为了达到超声效果容易想到沿不同方向安装多个超声装置，超声装置要使物料湍动起来，所以其位置在物料进口和蒸汽出口处才能够最大效率的湍动物料，这对本领域技术人员来说是显而易见的，且效果是可以预料的。至于限定的超声换能器的频率和电流的具体参数限定，其作用在于调整换能器的参数以达到和蒸发器相匹配的合适的工作效率，超声换能器都是市售产品，有出厂设定和使用范围，本领域技术人员能够根据超声条件和效果选择合适的产品。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2）权利要求2-3进一步对第一和第二超声波换能器作了限定，具体限定了频率、作用可调垂直距离、工作电压、极限电流和工作功率范围。本领域技术人员能够根据超声条件和效果选择合适的市售产品。权利要求4进一步限定了超能换能器的构成，对比文件2已经公开了“超声换能器由一组复合棒压电换能器构成”，可见权利要求4的限定部分的技术特征已经被对比文件2公开了。
因此在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，从属权利要求2-4也不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10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，复审请求人可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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