发明创造名称:一种散热装置及电子设备
外观设计名称:
决定号:182970
决定日:2019-07-08
委内编号:1F273045
优先权日:
申请(专利)号:201511003257.3
申请日:2015-12-28
复审请求人:联想(北京)有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张倩
合议组组长:孙方涛
参审员:杨盈霄
国际分类号:H05K7/20(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求所限定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特征,若现有技术没有给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术中以解决其存在的技术问题的启示,也没有证据证明上述区别特征属于本申请申请日之前本领域的公知常识,且由于包含该区别特征,权利要求的技术方案能够产生有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201511003257.3,名称为“一种散热装置及电子设备”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为联想(北京)有限公司。本申请的申请日为2015年12月28日,公开日为2016年04月06日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年10月22日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-7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:2018年07月12日提交的权利要求1-7项,申请日2015年12月28日提交的说明书第1-7页,说明书附图第1-4页,说明书摘要及摘要附图。驳回决定中引用了如下对比文件:对比文件1: CN201252709Y,2009年06月03日。具体的驳回理由为:(1)权利要求1请求保护一种散热装置,对比文件1公开了一种热管与相变材料联合热控制装置(参见对比文件1第1页第5行-第4页最后一行,附图1-3)。权利要求1与对比文件1的区别特征在于:(1)散热装置还包括风冷散热组件,导热管的另一端外延至风冷散热组件,发热器件的热量通过至少一导热管传导至风冷散热组件;(2)固定件的一端与相变材料组件可分离地连接,另一端固定于一电路板上,使得所述相变材料组件与所述电路板形成一容置空隙,发热器件固定于所述电路板上,并位于所述容置空隙中。区别特征(1)和(2)均为本领域的惯用手段,因此在对比文件1的基础上结合本领域的惯用手段得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域普通技术人员来说是显而易见的,权利要求1的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-6的附加技术特征或者被对比文件1公开或者是本领域的惯用手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求7请求保护一种电子装置,基于对权利要求1-6的评述理由,且对比文件1公开了发热器件设置于电路板上,因此,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下:
“1. 一种散热装置,包括:
相变材料组件,包括壳体和相变填充层,所述相变填充层填充于所述壳体内;通过所述相变填充层发生相变,所述相变材料组件吸收发热器件的热量;
固定件,所述固定件的一端与所述相变材料组件可分离地连接,另一端固定于一电路板上,使得所述相变材料组件与所述电路板形成一容置空隙,所述发热器件固定于所述电路板上,并位于所述容置空隙中;
所述散热装置,还包括至少一个导热管以及风冷散热组件,所述至少一个导热管的一端内嵌在所述金属基座中,所述至少一个导热管的另一端外延至所述风冷散热组件;其中,通过所述至少一个导热管,所述发热器件的热量传导至所述风冷散热组件。
2. 根据权利要求1所述的散热装置,其特征在于,所述固定件为金属基座,固定于所述发热器件的一侧,所述相变材料组件设置在所述金属基座上。
3. 根据权利要求2所述的散热装置,其特征在于,所述散热装置还包括连接件,所述相变材料组件通过所述连接件与所述金属基座可分离地连接。
4. 根据权利要求2所述的散热装置,其特征在于,所述相变材料组件内嵌在所述金属基座中。
5. 根据权利要求1所述的散热装置,其特征在于,所述散热装置还包括:由导热材料填充于所述容置空隙中所形成的导热件,通过所述导热件,所述发热器件的热量传导至所述相变材料组件。
6. 根据权利要求1所述的散热装置,其特征在于,所述固定件由所述壳体长出。
7. 一种电子设备,包括:
电路板;
发热器件,设置于所述电路板上;
如权利要求1至6任一项所述的散热装置。”
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2019年02月01日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书全文修改替换页,具体修改包括:在权利要求1中增加特征“当所述发热器件的温度达到相变温度时,所述相变填充层发生相变,吸收热量,使得所述发热器件的温度在预设时间段内保持不变;当所述相变填充层吸热达到饱和时,所述发热器件的温度上升,通过所述风冷散热组件对所述发热器件进行散热;在所述预设时间段内,所述风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值”。复审请求人认为:修改后的权利要求1与对比文件1相比至少具有区别特征“当所述发热器件的温度达到相变温度时,所述相变填充层发生相变,吸收热量,使得所述发热器件的温度在预设时间段内保持不变;当所述相变填充层吸热达到饱和时,所述发热器件的温度上升,通过所述风冷散热组件对所述发热器件进行散热;在所述预设时间段内,所述风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值”。在权利要求1中提供的散热装置中,将相变材料和风冷散热组件结合在一起,不仅仅是为了通过风扇散热,主要是为了解决风扇无法快速提升转速的问题,也解决了风扇长期处于高转速造成的资源浪费和噪声大的问题。本方案采取利用相变材料在吸热相变的一段过程中,发热器件本身的温度保持大体上不变的这一缓冲时间段,作为风扇提升转速的时间,这样风扇就不需要如本领域惯用技术手段那样在一开机时,就处于很高的转速,即允许风扇在电子设备运行的软件较少时,采用低转速,当芯片快速升温时,先由相变材料进行吸收芯片的热量,这样为风扇提升转速赢得了时间,即在图5中所示的横线时间段内,风扇的转速提高起来,从而风扇有能力将芯片的热量散发出去;这才是权利要求1中采用相变材料和风冷散热组件进行结合的目的。对比文件1要解决的技术问题是,当前的热管散热功能不是足够的好,导致当芯片温度过高时,会烧坏热管和芯片,所以采用热管和相变材料相结合,以提升热管的吸热能力,但是并不涉及为风扇提升转速提供时间。由此可见,权利要求1中采用相变材料和风冷散热组件进行结合,不仅仅是常用手段的叠加,而是为了解决风扇无法快速提升转速的问题,并且解决风扇长期处于高转速造成的资源浪费和噪声大的问题;这一技术问题,在对比文件1和本领域公知常识中均没有相关的技术启示。因此,权利要求1-7具备创造性。提出复审请求时新修改的权利要求书1的内容如下:
“1. 一种散热装置,包括:
相变材料组件,包括壳体和相变填充层,所述相变填充层填充于所述壳体内;通过所述相变填充层发生相变,所述相变材料组件吸收发热器件的热量;
固定件,所述固定件的一端与所述相变材料组件可分离地连接,另一端固定于一电路板上,使得所述相变材料组件与所述电路板形成一容置空隙,所述发热器件固定于所述电路板上,并位于所述容置空隙中;
所述散热装置,还包括至少一个导热管以及风冷散热组件,所述至少一个导热管的一端内嵌在所述金属基座中,所述至少一个导热管的另一端外延至所述风冷散热组件;其中,通过所述至少一个导热管,所述发热器件的热量传导至所述风冷散热组件;当所述发热器件的温度达到相变温度时,所述相变填充层发生相变,吸收热量,使得所述发热器件的温度在预设时间段内保持不变;当所述相变填充层吸热达到饱和时,所述发热器件的温度上升,通过所述风冷散热组件对所述发热器件进行散热;在所述预设时间段内,所述风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月13日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件1仅仅没有公开在热管外延的部分上设置有风冷散热组件,将发热器件的热量传导到风冷散热组件,当所述相变填充层吸热达到饱和时,所述发热器件的温度上升,通过所述风冷散热组件对所述发热器件进行散热;在所述预设时间段内,所述风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值。而本领域技术人员熟知热管中的冷凝段的作用是将热管内蒸发段吸收热量而发生相变冷却液进行散热实现冷凝,为了加快冷凝段散热,本领域技术人员通常的做法是在冷凝段设置附加的散热组件,而风冷散热组件是本领域的常规散热组件,因此本领域技术人员在对比文件1公开的基础上,是容易想到在热管5的冷凝段上设置风冷散热组件以实现冷凝段快速散热,提高热管的散热效率,而风扇的速度调节是可以根据需要进行常规设置的,对比文件1已经提到,由于相变材料完全融化完毕后,系统温度会继续上升,进而失去对电子元件的保护,在对比文件1已经公开的基础上,本领域技术人员是容易想到当相变填充层吸热达到饱和时,提高风扇的转速。因此,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。
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
复审请求人在提出复审请求时,提交了权利要求书的全文修改替换页。经审查,其中所作的修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为:2019年02月01日提交的权利要求第1-7项,2015年12月28日申请日提交的说明书第1-7页,说明书附图第1-4页,说明书摘要及摘要附图。
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,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。”
本复审请求审查决定引用如下对比文件,与驳回决定引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN201252709Y,2009年06月03日。
权利要求1要求保护请求保护一种散热装置,对比文件1(CN201252709Y)公开了一种热管与相变材料联合热控制装置,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第1页第5行-第4页最后一行,附图1-3):热控装置可以为CPU芯片散热(其中CPU芯片必然固定在电路板上,即相当于发热器件固定于电路板上),包括有铜质的基座6(相当于固定件),紧贴基座6上表面固连有一个封闭式的空腔热沉结构1(相当于相变材料组件,固定件与相变材料组件连接,将相变材料组件固定于发热器件的一侧),空腔热沉结构1的材料为铝,空腔热沉结构1的内部与各肋片之间形成相变材料填充腔,相变材料填充腔内填充有固-液相变材料,当芯片功率突然升高,热沉内的相变材料吸收热量并相变融化(相当于相变材料组件包括壳体和相变填充层,相变填充层填充于壳体内;通过相变填充层发生相变,相变材料组件吸收发热器件的热量), 还包括两根热管5,热管5的蒸发段埋设于基座6内部,冷凝段位于基座6外部(相当于还包括至少一个导热管,至少一个导热管的一端内嵌在金属基座中,至少一个导热管的另一端外延)。
由此可知,权利要求1与对比文件1相比,区别特征在于:(1)所述散热装置,还包括风冷散热组件,所述至少一个导热管的另一端外延至所述风冷散热组件;其中,通过所述至少一个导热管,所述发热器件的热量传导至所述风冷散热组件;当所述发热器件的温度达到相变温度时,所述相变填充层发生相变,吸收热量,使得所述发热器件的温度在预设时间段内保持不变;当所述相变填充层吸热达到饱和时,所述发热器件的温度上升,通过所述风冷散热组件对所述发热器件进行散热;在所述预设时间段内,所述风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值。(2)所述固定件的一端与所述相变材料组件可分离地连接,另一端固定于一电路板上,使得所述相变材料组件与所述电路板形成一容置空隙,所述发热器件位于所述容置空隙中。
基于上述区别特征(1),本申请实际解决的技术问题是如何使风扇的转速提升速度与发热器件的升温速度相匹配。基于上述区别特征(2),本申请实际解决的技术问题是如何使调整或更换固定件或散热组件更加方便。
对于上述区别特征(1):对比文件1未公开将导热管的另一端外延至风冷散热组件,即,并未公开将相变材料和风冷散热组件相结合对发热器件进行散热,也不涉及风冷散热组件中散热风扇转速提升的相关内容,其所要解决的技术问题是当前的热管散热功能不是足够的好,导致当芯片温度过高时,会烧坏热管和芯片,其所采用的技术手段是通过热管和相变材料相结合的散热方式对发热器件进行散热,以提升热管的吸热能力。对比文件1虽然公开了“单纯相变材料热控系统存在的最大问题是热沉中的相变材料全部融化完毕以后,系统温度会继续上升,进而失去对电子元件的保护功能”,但是对比文件1采用了热管与相变材料相结合的技术方案来解决上述问题,并且公开了“使用本实用新型可将电子元器件的工作温度控制在某一温度点以下,具有较高的换热效率和稳定性,因此可取消外加风扇,进而从根本上消除了风扇的噪音及振动对电子元件的性能影响”。可见,即使本领域技术人员容易想到在热管的冷凝段设置附加的风冷散热组件对其进行散热,对比文件1中也没有给出任何技术启示,使得本领域技术人员在对比文件1的基础上有动机对其公开的技术方案进行进一步的改变,使得在使用相变材料组件进行散热从而保持发热器件的温度保持不变的预设时间段内,风冷散热组件中散热风扇的转速从第一转速值增加到与当前散热需求相匹配的第二转速值。
对于上述区别特征(2):对比文件1已经公开了通过基座固定空腔热沉结构为CPU芯片散热,CPU芯片必然固定与电路板上,因此,将基座固定与电路板上是本领域技术人员容易想到的,为了达到较好的散热效果,将散热组件设置于发热器件的顶部或散热面积较大的一侧均是本领域的惯用手段,因此,将散热组件与电路板形成容置空隙,将发热器件置于容置空隙中是本领域技术人员容易想到的常规设计细节。另外,对比文件1公开“紧贴基座上表面固连有一个封闭式的空腔热沉结构”,然而为了便于调整或更换固定件或散热组件,两者采用可分离的连接方式也是本领域技术人员容易想到的。
权利要求1所限定的技术方案,允许风扇在电子设备运行的软件较少时,采用低转速,当芯片快速升温时,先由相变材料进行吸收芯片的热量,这样为风扇提升转速赢得了时间,在使用相变材料组件进行散热从而保持发热器件的温度保持不变的预设时间段内,风扇的转速提高起来,从而风扇有能力将芯片的热量散发出去。获得了为风扇提升转速提供足够的时间,从而能够使得风扇在预设时间段内提升到较高的转速,将芯片的热量及时散发出去的技术效果。因此,权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合具备突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求2-6是独立权利要求1的从属权利要求,由于其从属的独立权利要求1相对于对比文件1和公知常识的结合具备创造性,权利要求2-6也相应具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7要求保护一种电子设备,其包括电路板;发热器件,设置于所述电路板上,如权利要求1-6任一项所述的散热装置。基于上述对权利要求1-6的评述理由可知,权利要求7也相应具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月22日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序:
复审请求人于2019年02月01日提交的权利要求1-7项;
复审请求人于2015年12月28日申请日提交的说明书第1-7页,说明书附图第1-4页;
复审请求人于2015年12月28日申请日提交的说明书摘要及摘要附图。
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向北京知识产权法院起诉。
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