用于回收内部隔热反应器中产生的废热的系统和方法-复审决定


发明创造名称:用于回收内部隔热反应器中产生的废热的系统和方法
外观设计名称:
决定号:182483
决定日:2019-07-01
委内编号:1F257417
优先权日:2013-07-26
申请(专利)号:201480041806.3
申请日:2014-07-21
复审请求人:A·埃伯哈德
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李亮谊
合议组组长:张宇
参审员:毛牯
国际分类号:F28F3/12;F27D17/00;F27D9/00;F28D21/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征,而现有技术整体上没有给出将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示,并且上述区别特征为要求保护的技术方案带来了有益的技术效果,则认为该权利要求是具备创造性的。
全文:
本复审请求涉及申请号为201480041806.3,发明名称为“用于回收内部隔热反应器中产生的废热的系统和方法”的发明专利申请(下称本申请)。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年5月28日发出驳回决定,驳回了本申请,驳回决定中引用了以下对比文件:对比文件1: US4238187A,公开日为1980年12月08日;对比文件2:US4410999A,公开日为1983年10月18日:对比文件3:CN103123218A,公开日为2013年5月29日。其理由是:权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请人于2018年2月8日提交的权利要求第1-15项,以及其于2016年1月22日本申请进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文文本的说明书第1-134段(第1-17页),说明书附图图1-10,说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统,所述系统包括:
一个或多个模块,其中所述模块包封所述窑的外壳体的一部分,其中每个所述模块包括:
内壳体和外壳体,所述内壳体和所述外壳体限定所述模块内的空间;
入口,其被配置来将水接收到所述模块中;
布水器,其被配置来将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述内壳体的整个内表面上方流动;
压力调节装置,其被配置来调节所述模块内的压力,以使得确保所述模块内的所述压力接近周围压力;以及
出口,其被配置来允许所述水从所述模块离开。
2. 如权利要求1所述的系统,所述系统还包括温度调节器,所述温度调节器用于测量离开每个模块的水的温度,并且调节通过所述入口进入所述模块的水流以维持离开所述模块的水的所述温度。
3. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括枢转机构,其中所述枢转机构使得所述模块能够围绕枢转轴线枢转,和/或
所述系统还包括用于调整所述窑与所述模块之间的距离的机构。
4. 如权利要求3所述的系统,其中所述枢转机构使得所述模块能够朝向和远离所述窑的所述外壳体移动,其中所述枢转机构包括被 配置来在第一位置或第二位置与支腿接合的可缩回臂,其中,
在所述第一位置,所述可缩回臂的延伸导致所述模块朝向所述窑的所述外壳体移动,并且所述臂的缩回导致所述模块远离所述外壳体移动;以及
在所述第二位置,所述臂的延伸导致所述模块远离所述外壳体移动,并且所述臂的缩回导致所述模块朝向所述外壳体移动。
5. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括沿着所述窑的纵向轴线设置的多个模块或多对模块。
6. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中所述模块或模块对被设置成使得至少一个间隙被限定在由所述模块对限定的圆周内,或者一个间隙被限定在所述模块与所述窑的所述外壳体之间,并且所述系统任选地还包括至少一个覆盖构件,所述至少一个覆盖构件被配置成可操作来限制所述间隙在所述模块对之间或者在所述模块与所述窑的所述外壳体之间的暴露程度。
7. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中所述模块适配有至少一个盖板,其中所述盖板从所述模块朝向所述窑的所述外壳体径向地延伸。
8. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中所述模块限定窗口,其中所述窗口有助于所述窑的所述外壳体的温度的测量,其中所述窑的所述外壳体的所述温度通过调整所述模块与所述窑的所述外壳体的接近性来调节。
9. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括限定在所述模块中的至少一个孔,其中所述孔被配置来允许所述模块内形成的蒸汽离开并且在所述模块内形成真空的情况下促进空气进入。
10. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中利用针对波长 处在1000纳米与10000纳米之间的辐射具有发射率的涂料涂刷所述窑的所述外壳体的外表面和所述模块的所述内壳体的外表面。
11. 根据权利要求1或9所述的系统,其中包封所述窑的所述外壳体的所述一个或多个模块沿着所述窑的长度设置,并且其中所述窑上热点的形成由离开所述压力调节装置或至少一个孔的所述蒸汽的一个或多个特征的特征装置来检测。
12. 如权利要求11所述的系统,其中所述压力释放装置被配置成一旦所述模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开,从而释放蒸汽烟羽,其中所述蒸汽烟羽的出现是所述热点的所述形成的指示,和/或
所述系统还包括真空释放装置,其中所述真空释放装置被配置成一旦所述模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到所述模块中。
13. 一种用于回收由回转窑排放的热量的方法,所述方法包括:
利用一个或多个模块包封所述窑的外壳体的至少一部分;
通过入口将水接收到所述模块中;
将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述模块的内壳体的整个内表面上方流动,并且允许热水通过出口离开;以及
调节所述模块内的压力,以使得确保所述模块内的所述压力接近于周围压力。
14. 如权利要求13所述的方法,所述方法还包括至少基于离开所述模块的水的温度来调节进入所述模块的水流,和/或
所述方法还包括控制所述模块与所述外壳体之间的距离以调节 所述窑的所述外壳体的温度或离开所述模块的所述水的所述温度,和/或
所述方法还包括向所述模块中的至少一个配置一对盖板,其中所述盖板从所述模块朝向所述窑在所述模块与所述窑之间限定的空间中径向地延伸。
15. 如权利要求13所述的方法,所述方法还包括在设置在所述窑的直径相对侧中的一对模块之间或在所述模块与所述窑之间限定至少一个圆周间隙,和/或
所述方法包括当所述模块对静止时改变所述间隙的暴露程度,和/或
所述方法还包括通过使所述模块对中的至少一个朝向或远离所述窑枢转来改变所述间隙的尺寸。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年8月1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(共4页13项),主要修改方式为:将从属权利要求6、15分别上升为新的独立权利要求1、12,并均增加技术特征“所述内表面是所述模块的邻近所述窑的所述外壳体的表面”;针对其它权利要求做适应性修改。复审请求人认为:修改后的权利要求1相对于对比文件1的主要区别在于布水器及隔热部。对于布水器而言,本申请明确限定了其布水器将进入模块的水以膜的形式散开,膜被配置来在内壳体的整个内表面上方流动,且内表面是模块邻近窑外壳体的表面。而对比文件2记载了“导向件使所供应的流体量首先从而使得覆盖整个热交换表面的封闭流体膜无法形成”等相关信息,也即对比文件2中的液体膜无法在整个热交换表面上形成,其是在热交换表面的相对面完整形成的。对于隔热部而言,本申请限定了覆盖构件可操作来限制间隙在模块对之间或在模块与窑的外壳体之间的暴露程度。而对比文件3中换热器设置在外罩的空腔中,其用于对余热进行回收利用,并不存在将其设置为开口可调的需求,对比文件3没有给出通过设置覆盖构件以调节间隙暴露程度的技术启示。提出复审请求时新修改的权利要求1、12如下:
“1. 一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统,所述系统包括:
一个或多个模块,其中所述模块包封所述窑的外壳体的一部分,其中每个所述模块包括:
内壳体和外壳体,所述内壳体和所述外壳体限定所述模块内的空间;
入口,其被配置来将水接收到所述模块中;
布水器,其被配置来将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述内壳体的整个内表面上方流动,其中所述内表面是所述模块的邻近所述窑的所述外壳体的表面;
压力调节装置,其被配置来调节所述模块内的压力,以使得确保所述模块内的所述压力接近周围压力;以及
出口,其被配置来允许所述水从所述模块离开,
其中所述模块或模块对被设置成使得至少一个间隙被限定在由所述模块对限定的圆周内,或者一个间隙被限定在所述模块与所述窑的所述外壳体之间,并且所述系统任选地还包括至少一个覆盖构件,所述至少一个覆盖构件被配置成可操作来限制所述间隙在所述模块对之间或者在所述模块与所述窑的所述外壳体之间的暴露程度。”
“12. 一种用于回收由回转窑排放的热量的方法,所述方法包括:
利用一个或多个模块包封所述窑的外壳体的至少一部分;
通过入口将水接收到所述模块中;
将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述模块的内壳体的整个内表面上方流动,并且允许热水通过出口离开,其中所述内表面是所述模块的邻近所述窑的所述外壳体的表面;
调节所述模块内的压力,以使得确保所述模块内的所述压力接近于周围压力;
在设置在所述窑的直径相对侧中的一对模块之间或在所述模块与所述窑之间限定至少一个圆周间隙,
和/或所述方法还包括当所述模块对静止时改变所述间隙的暴露程度,
和/或所述方法还包括通过使所述模块对中的至少一个朝向或远离所述窑枢转来改变所述间隙的尺寸。”
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2018年8月7日发出复审请求受理通知书,并将案卷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,本申请仅记载了“所述膜被配置来大体上在所述内壳体的内表面上方流动”,其不能理解为申请人强调的膜分布在整个内表面,且根据说明书第79段记载的“温度的增加可能是已经在外壳体102中形成热点的结果,这造成水膜的一部分沸腾”也可认定其难以保证水膜全部覆盖整个壳体内表面。对比文件2中的冷却模块中形成水蒸汽从而增加冷却效率,其与本申请布水器效果相同,两者转换不存在障碍,能够给出相关技术启示。对比文件3在间隙上设置换热器,该换热器也可以阻挡空气,即起到覆盖件的作用,且在模块之间设置覆盖件,使整个系统封闭也属于换热领域中的常用技术手段,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2月26日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1相对于对比文件1-2以及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。独立权利要求12基于相似的理由同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-11,13的附加技术特征或被对比文件所公开,或属于本领域常规技术手段,故在其引用的权利要求不具备创造性时,上述从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件2公开了设置导向件限制流向热交换表面的液体流量,其并未给出相反的技术教导。对比文件3公开了其可以通过调节进风道内的冷风量来实现窑体表面温度的梯级控制,而本领域技术人员通常是在风道口设置阀门结构,通过阀门开度实现对于风量的调节。因此,采用类似于阀门结构的覆盖构件来限制间隙的暴露程度属于本领域常规技术手段。
复审请求人于2019年4月10日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的修改替换页(共4页12项),主要修改方式为:将前次权利要求11中的附加技术特征并入前次独立权利要求1、12形成新的独立权利要求1、11。复审请求人认为:权利要求1涉及的技术方案通过布水器在外壳体整个表面形成液膜,能够有效检测壳体上的热点,且上述热点的检测通过与压力释放装置配合释放了蒸汽烟羽,而蒸汽烟羽的出现恰恰是热点形成的指示。在此基础上,权利要求1请求保护的技术方案能够在蒸汽形成时通过压力释放装置排出并由此指示热点的形成。新修改的权利要求书如下:
“1. 一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统,所述系统包括:
一个或多个模块,其中所述模块包封所述窑的外壳体的一部分,其中每个所述模块包括:
内壳体和外壳体,所述内壳体和所述外壳体限定所述模块内的空间;
入口,其被配置来将水接收到所述模块中;
布水器,其被配置来将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述内壳体的整个内表面上方流动,其中所述内表面是所述模块的邻近所述窑的所述外壳体的表面;
压力释放装置,其被配置成一旦所述模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开,从而释放蒸汽烟羽,其中所述蒸汽烟羽的出现是热点形成的指示;
真空释放装置,其被配置成一旦所述模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到所述模块中;以及 出口,其被配置来允许所述水从所述模块离开,
其中所述模块或模块对被设置成使得至少一个间隙被限定在由所述模块对限定的圆周内,或者一个间隙被限定在所述模块与所述窑的所述外壳体之间,并且所述系统任选地还包括至少一个覆盖构件,所述至少一个覆盖构件被配置成可操作来限制所述间隙在所述模块对之间或者在所述模块与所述窑的所述外壳体之间的暴露程度。
2. 如权利要求1所述的系统,所述系统还包括温度调节器,所述温度调节器用于测量离开每个模块的水的温度,并且调节通过所述入口进入所述模块的水流以维持离开所述模块的水的所述温度。
3. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括枢转机构,其中所述枢转机构使得所述模块能够围绕枢转轴线枢转,和/或
所述系统还包括用于调整所述窑与所述模块之间的距离的机构。
4. 如权利要求3所述的系统,其中所述枢转机构使得所述模块能够朝向和远离所述窑的所述外壳体移动,其中所述枢转机构包括被配置来在第一位置或第二位置与支腿接合的可缩回臂,其中,
在所述第一位置,所述可缩回臂的延伸导致所述模块朝向所述窑的所述外壳体移动,并且所述臂的缩回导致所述模块远离所述外壳体移动;以及
在所述第二位置,所述臂的延伸导致所述模块远离所述外壳体移动,并且所述臂的缩回导致所述模块朝向所述外壳体移动。
5. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括沿着所述窑的纵向轴线设置的多个模块或多对模块。
6. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中所述模块适配有至少一个盖板,其中所述盖板从所述模块朝向所述窑的所述外壳体径向地延伸。
7. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中所述模块限定窗口,其中所述窗口有助于所述窑的所述外壳体的温度的测量,其中所述窑的所述外壳体的所述温度通过调整所述模块与所述窑的所述外壳体的接近性来调节。
8. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,所述系统还包括限定在所述模块中的至少一个孔,其中所述孔被配置来允许所述模块内形成的蒸汽离开并且在所述模块内形成真空的情况下促进空气进入。
9. 如权利要求1和2中任一项所述的系统,其中利用针对波长处在1000纳米与10000纳米之间的辐射具有发射率的涂料涂刷所述窑的所述外壳体的外表面和所述模块的所述内壳体的外表面。
10. 根据权利要求1所述的系统,其中包封所述窑的所述外壳体的所述一个或多个模块沿着所述窑的长度设置,并且其中所述窑上热点的形成由离开所述压力调节装置或至少一个孔的所述蒸汽的一个或多个特征的特征装置来检测。
11. 一种用于回收由回转窑排放的热量的方法,所述方法包括:
利用一个或多个模块包封所述窑的外壳体的至少一部分;
通过入口将水接收到所述模块中;
将进入所述模块的水以膜的形式散开,所述膜被配置来在所述模块的内壳体的整个内表面上方流动,并且允许热水通过出口离开,其中所述内表面是所述模块的邻近所述窑的所述外壳体的表面;
一旦所述模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开,从而释放蒸汽烟羽,其中所述蒸汽烟羽的出现是热点形成的指示;
一旦所述模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到所述模块中;
在设置在所述窑的直径相对侧中的一对模块之间或在所述模块与所述窑之间限定至少一个圆周间隙,
和/或所述方法还包括当所述模块对静止时改变所述间隙的暴露程度,
和/或所述方法还包括通过使所述模块对中的至少一个朝向或远离所述窑枢转来改变所述间隙的尺寸。
12. 如权利要求11所述的方法,所述方法还包括至少基于离开所述模块的水的温度来调节进入所述模块的水流,和/或
所述方法还包括控制所述模块与所述外壳体之间的距离以调节所述窑的所述外壳体的温度或离开所述模块的所述水的所述温度,和/或
所述方法还包括向所述模块中的至少一个配置一对盖板,其中所述盖板从所述模块朝向所述窑在所述模块与所述窑之间限定的空间中径向地延伸。”
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
1、关于审查文本
复审程序中,复审请求人于2019年4月10日提交了权利要求书的修改替换页(共4页12项)。本复审请求审查决定所针对的审查文本为:复审请求人于2019年4月10日提交的权利要求第1-12项,以及其于2016年1月22日本申请进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文文本的说明书第1-134段(第1-17页),说明书附图图1-10,说明书摘要和摘要附图。
经核实,上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。
2、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进步。
如果权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征,而现有技术整体上没有给出将上述区别特征应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示,并且上述区别特征为要求保护的技术方案带来了有益的技术效果,则认为该权利要求是具备创造性的。
独立权利要求1请求保护一种用于回收由内部隔热式回转窑排放的热量的系统。独立权利要求11请求保护一种用于回收由回转窑排放的热量的方法。
对比文件1公开了一种用于回转窑的废热回收系统,并具体披露了如下技术特征:系统包括多个集热器16(相当于模块),其中集热器16包封回转窑2的外壳体的一部分,其中每个集热器16包括面向回转窑2的曲面(相当于内壳体)和远离回转窑2的曲面(相当于外壳体), 上述两曲面限定集热器16内的空间;入口被配置来将水接收到集热器16中,出口被配置来允许水从集热器16离开(参见附图1)。
对比文件2公开了一种工业炉的炉壁冷却结构,并具体披露了如下技术特征:该装置冷却结构包括冷却盒2(相当于模块),其内部设置有导向件10(相当于布水器),导向件10被配置来将进入冷却盒2在厚壁5以膜11的形式散开,膜11在导向件10连接到热交换表面14的位置形成向外延伸有一定程度的膜状区域15(具体参见说明书第3栏第24-31行),其中热交换表面14是冷却盒的邻近工业炉的外壳体的表面;蒸汽排出管8(相当于压力调节装置),其与外部环境连通,从而能够调节冷却盒2内的压力。
对比文件3公开了一种水泥回转窑余热回收器,并具体披露了如下技术特征:该余热回收器包括回转窑3和水冷壁2(相当于模块),一对水冷壁2被设置成使得第一通风道6(相当于间隙)被限定在水冷壁2与窑体3的外壳体之间,其中进风道5布置在水冷壁对之间,且通过调节进风道5内的冷风流量来实现对水泥回转窑表面温度的调节(参见说明书第15段,附图1)。
经查,合议组认为,对于本申请权利要求1、11中记载的“所述膜被配置来在所述内壳体的整个内表面上方流动”,本申请原始权利要求记载了“所述膜被配置来大体上在所述内壳体的内表面上方流动”,说明书第71段记载了“通过入口302引入的水穿过锯齿状开口,以使得水的薄膜在模块202的内部弯曲部分308的表面上方流动”,同时结合说明书附图图3中显示出内部弯曲部分308即为内壳体的整个内表面,由此可以确定,本申请液膜分布在整个内壳体的内表面。其说明书第79段记载的“温度的增加可能是已经在外壳体102中形成热点的结果,这造成水膜的一部分沸腾”是指热点的形成会造成水膜的部分沸腾从而当超出预定压力时排出蒸汽烟羽,且本领域技术人员能够确定为避免系统持续处于过热状态,水膜沸腾蒸发后,布水器必然会持续形成液膜进行冷却降温。
可见,修改后的权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开技术方案的区别主要在于:本申请设置有布水器,其被配置来将进入模块的水以膜的形式散开,膜被配置来在内壳体的整个内表面上方流动,其中内表面是模块的邻近窑的外壳体的表面;压力调节装置,其被配置成一旦模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开,从而释放蒸汽烟羽,蒸汽烟羽的出现是热点形成的指示;真空释放装置,其被配置成一旦模块内产生的真空超过预定限制就将空气接收到模块中。
修改后的权利要求11请求保护的技术方案与对比文件1公开技术方案的区别在于:本申请将进入模块的水以膜的形式散开,膜被配置来在模块的内壳体的整个内表面上方流动,其中内表面是模块的邻近窑的外壳体的表面;一旦模块内的压力超过预定压力就允许蒸汽离开,从而释放蒸汽烟羽,蒸汽烟羽的出现是热点形成的指示,一旦模块内产生的真空超过预定限值就将空气接收到模块中。
对于上述区别,通过使布水器在外壳体的整个内表面形成液膜保证了整个壳体表面被覆盖在“热点”监测范围内,同时配合压力释放装置和真空释放装置,保持温度和压力的有效范围,使外壳体整个内表面能够保持足够的液膜,从而使得蒸汽形成时通过压力释放装置排出并由此指示热点的形成,提高系统安全性能,避免了热点和外壳体变形。对比文件2公开了一种冶金炉中蒸发冷却设备,其炉体的冷却盒中虽然通过导向件在热交换面形成液膜,但其为了避免在换热面上由于形成大面积蒸汽液膜而导致局部过热,提出限制液体供应量,通过使热交换表面上不再形成封闭的液体膜,甚至减少液体的膜状区域,从而将液体分离。可见,对比文件2并不期望在整个热交换表面上形成液膜,同时其也不存在检测热点的技术问题,其无法给出通过布水器形成液膜、通过压力释放装置维持液膜从而检测热点的技术启示。同时,对比文件3也未公开上述区别,目前也没有证据表明上述区别属于本领域公知常识。因此,修改后权利要求1、11请求保护的技术方案具备突出的实质性特点。
本申请通过布水器在整个内表面形成液膜,并配合压力释放装置和真空释放装置监测“热点”,不仅提高了系统安全性能,还避免了外壳变形,取得了有益的技术效果,具有显著的进步。
因此,修改后的独立权利要求1、11相对于现有证据具备创造性,在权利要求1、11具备创造性的前提下,引用权利要求1、11的从属权利要求2-10、12也具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年5月28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审查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,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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