一种能量可回收的转盘式挖槽装置-复审决定


发明创造名称:一种能量可回收的转盘式挖槽装置
外观设计名称:
决定号:184296
决定日:2019-07-17
委内编号:1F248524
优先权日:
申请(专利)号:201610188303.X
申请日:2016-03-30
复审请求人:时建华
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王辉
合议组组长:邹涤秋
参审员:张炜
国际分类号:F02G5/02(2006.01);F02G5/00(2006.01);F01K25/10(2006.01);F01K23/12(2006.01);F01K17/02(2006.01);F01K13/02(2006.01);F01K7/38(2006.01);F01K7/02(2006.01);F01D17/10(2006.01);F01D17/00(2006.01);F04D27/00(2006.01);E02F5/02(2006.01);E02F5/14(2006.01);F28D7/02(2006.01);F28D7/16(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
:如果一项发明专利申请的权利要求所要求保护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技术特征,但是该区别技术特征的一部分能够从其他对比文件中获得启示,另一部分是本领域的公知常识,本领域技术人员能够在对比文件的基础上结合本领域的公知常识,显而易见地得出该权利要求的技术方案,并且其取得的技术效果是可以预期的,则该权利要求的技术方案不具有突出的实质性特点,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610188303.X,名称为“一种能量可回收的转盘式挖槽装置”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为时建华。本申请的申请日为2016年03月30日,公开日为2016年08月17日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年12月26日发出驳回决定,驳回了本发明专利申请,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。驳回决定所依据的文本为2017年05月15日提交的权利要求第1-2项,说明书第1-75段(第1-22页),申请日2016年03月30日提交的说明书附图1-4(第1-2页),说明书摘要和摘要附图 。
驳回决定引用如下对比文件:
对比文件1:EP2735654A1,公开日为2014年05月28日;
对比文件2:CN104265502A,公开日为2015年01月07日;
对比文件3:CN103711555A,公开日为2014年04月09日;
对比文件4:CN103644081A,公开日为2014年03月19日;
对比文件5:CN102505980A,公开日为2012年06月20日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种能量可回收的转盘式挖槽装置,其特征是,包括车载、机架、转盘、槽刀、气缸、调节杆和发动机能量回收系统,车载由发动机驱动,多个槽刀均布在转盘上,所述转盘由液压系统驱动转动,转盘通过机架与车载相连,机架与车载铰接,气缸通过调节杆与机架相连;挖槽机工作时,通过液压系统驱动转盘转动,同时通过气缸和调节杆来调节挖槽的深度,完成一处挖槽后通过调节杆拉起转盘,发动机驱动车载到下一处挖槽;所述发动机尾气能量回收系统用于回收发动机尾气的能量,其包括散热器、发动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路、蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节风机;所述散热器与发动机相连,散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上,并通过散热器的表面散热;发动机的尾气依次经过背压调节风机、高温蒸发器、低温蒸发器冷却后排至大气;
高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷凝器,高温换热回路内流动的介质为水,高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道上,经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内,加热后的介质水随后进入高温多级透平膨胀机做功;
低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨胀机和低温冷凝器,低温换热回路内流动的介质是R245fa,低温蒸发器安装在经过高温蒸发器后的低温尾气管道上;经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内,加热后的介质水经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功;中间抽汽过热器为管式换热器,加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽;还包括调节阀,所述调节阀根据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈,用于调节中间级抽汽的流量,当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热器后的R245fa温度值时,自动关小或者开大调节阀的开度,同时当高温多级透平膨胀机内的压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时,自动闭锁调节阀开启,加热后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路;高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排气管道总长的3/4,高温多级透平膨胀机为3级膨胀机,中间级抽汽取自高温多级透平膨胀机的第2级;
高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式-螺旋换热管,在尾气入口一侧的前半段采用错列布置的直管屏式换热管,后半段采用螺旋换热管;所述发动机到散热器的冷却水回水管道上还设置有回水蒸发器,用于回收发动机冷却水回水的热量,其冷却源取自低温循环泵的中间抽头,经加热后的中间抽头出来的R245fa回到中间抽汽过热器的入口处;所述高温蒸发器和低 温蒸发器整体设置在圆筒式的换热壳体中,换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成,前壳体的长度与直管屏式换热管的水平长度相同,后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同;所述直管屏式换热管上设置有多个振打器,振打器由蓄电池组供电;所述前壳体的底部呈弧形,在弧形底部的最低点处还设置有排污口,用于定期排出直管屏式换热管上振落的污物;
低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接,在系统启动初期,低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度,低温多级膨胀机首先启动,同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动,起到减小高温多级透平膨胀机的启动压力,缩短启动时间的作用;在系统停止时,高温多级透平膨胀机首先惰走减速,同时通过联轴器带动低温多级膨胀机减速,以减少低温膨胀机的惰走时间,起到减小低温多级膨胀机的鼓风摩擦,防止叶片过热的作用;
还包括蓄电池组、逆变器及变频器,高温多级透平膨胀机的一端与蓄电池组相连,蓄电池组用于储存由膨胀机的动能转化而来的电能;蓄电池组与逆变器及变频器相连,逆变器用于将蓄电池的直流电逆变为交流电,变频器用于驱动背压调节风机并调节其转速;背压调节风机用于减低并控制发动机的背压,运行时通过检测到的排气压力反馈来调节背压调节风机的转速从而调节背压在最佳值。
2. 根据权利要求1所述的一种能量可回收的转盘式挖槽装置,其特征是,所述低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机分别通过高温进汽阀和低温进气阀调节各自的进汽量,采用的高温进汽阀和低温进气阀的流量稳定区为30%~100%额定流量,当高温换热回路或低温换热回路循环流量大于30%各自额定流量时,高温进汽阀或低温进汽阀保持全开以避免节流损失,通过调节高温循环泵或者低温循环泵的转速来改变膨胀机的出力;当高温换热回路或低温换热回路循环流量小于30%各自额定流量时,保持高温循环泵或低温循环泵的转速不变,通过控制高温进汽阀或低温进汽阀的开度来调节膨胀机的出力。”
驳回决定认为:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于:(1)本申请中的挖槽装置是能量可回收的,还具有发动机尾气能量回收系统,发动机尾气能量回收系统用于回收发动机尾气的能量,其包括散热器、发动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路;所述散热器与发动机相连,散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上,并通过散热器的表面散热;发动机的尾气依次经过高温蒸发器、低温蒸发器冷却后排至大气;高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷凝器,高温换热回路内流动的介质为水,高温蒸发器安装在高温尾气管道上,经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内,加热后的介质水随后进入高温多级透平膨胀机做功;低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨胀机和低温冷凝器,低温换热回路内流动的介质是R245fa,低温蒸发器安装在经过高温蒸发器后的低温尾气管道上;经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内,加热后的介质经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功;所述发动机到散热器的冷却水回水管道上还设置有回水蒸发器,用于回收发动机冷却水回水的热量,其冷却源取自低温循环泵的中间抽头,经加热后的中间抽头出来的R245fa回到中间抽汽过热器的入口处;中间抽汽过热器为管式换热器,加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽;还包括调节阀,所述调节阀根据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈,用于调节中间级抽汽的流量,当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热器后的R245fa温度值时,自动关小或者开大调节阀的开度,同时当高温多级透平膨胀机内的压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时,自动闭锁调节阀开启,加热后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路;高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排气管道总长的3/4,高温多级透平膨胀机为3级膨胀机,中间级抽汽取自高温多级透平膨胀机的第2级, 本申请中调节转盘高度的是气缸,气缸通过调节杆与机架相连;(2)本申请中的高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式-螺旋换热管,在尾气入口一侧的前半段采用错列布置的直管屏式换热管,后半段采用螺旋换热管;所述高温蒸发器和低温蒸发器整体设置在圆筒式的换热壳体中,换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成,前壳体的长度与直管屏式换热管的水平长度相同,后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同;所述直管屏式换热管上设置有多个振打器;所述前壳体的底部呈弧形,在弧形底部的最低点处还设置有排污口,用于定期排出直管屏式换热管上振落的污物;(3)本申请中的低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接,在系统启动初期,低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度,低温多级膨胀机首先启动,同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动,起到减小高温多级透平膨胀机的启动压力,缩短启动时间的作用;在系统停止时,高温多级透平膨胀机首先惰走减速,同时通过联轴器带动低温多级膨胀机减速,以减少低温膨胀机的惰走时间,起到减小低温多级膨胀机的鼓风摩擦,防止叶片过热的作用;(4)本申请中的还包括蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节风机;振打器由蓄电池组供电;发动机的尾气先经过背压调节风机,再经过高温蒸发器;高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道上;高温多级透平膨胀机的一端与蓄电池组相连,蓄电池组用于储存由膨胀机的动能转化而来的电能;蓄电池组与逆变器及变频器相连,逆变器用于将蓄电池的直流电逆变为交流电,变频器用于驱动背压调节风机并调节其转速;背压调节风机用于减低并控制发动机的背压,运行时通过检测到的排气压力反馈来调节背压调节风机的转速从而调节背压在最佳值。其中,区别技术特征(1)一部分被对比文件2所公开,一部分被对比文件3所公开,一部分为本领域的公知常识,区别技术特征(2)一部分被对比文件4所公开,一部分为本领域的公知常识,区别技术特征(3)一部分被对比文件3所公开,一部分为本领域的常规技术手段,区别技术特征(4)一部分被对比文件5所公开,一部分在对比文件2、5的教导下容易得到。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2-5以及本领域的常规技术手段能够得到权利要求1,权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征为本领域的常规技术手段,因此权利要求2不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月09日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改权利要求书。复审请求人在意见陈述书中列出了本申请与对比文件1-5的特征对比表,认为本申请的权利要求与对比文件1-5存在多处区别,这些区别不属于公知常识,且本申请的发动机尾气能量回收装置取得了有益效果,因此本申请具有创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月17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,本申请权利要求1技术方案的整体发明构思已被对比文件2和3的技术内容公开,对比文件2和3首先均是属于余热回收技术领域的文献,解决的技术问题均是针对发动机余热的回收和利用,与本申请的技术领域完全一致,其次,对比文件2公开了本申请中梯级利用发动机尾气余热即通过设置高低温两个循环过程来回收发动机余热的技术构思和相关技术方案,虽然对比文件2没有公开采用中间抽汽过热低温换热回路的介质,而在本领域中在高压膨胀机出力满足负荷的情况下可以采用中间抽汽用于加热其他系统以提高能量的利用率,因而在对比文件2公开的基础上,为了进一步充分利用高温换热系统中已经回收的能量,抽取一部分高温透平膨胀机的蒸汽来加热低温换热回路中的介质属于本领域的常规技术手段。而对比文件3则对本申请中高低温循环过程中分别采用的不同介质(水和有机工质)进行了公开,并且对比文件3中的高温透平膨胀机和低温透平膨胀机为同轴连接,对于同轴连接的高温透平膨胀机和低温透平膨胀机,由于有机工质沸点较低,低温换热回路中的有机介质必然先于高温换热回路中的水达到汽化温度,也就是说低温透平膨胀机必然是先满足了启动条件,而由于其和高温透平膨胀机同轴连接,在低温透平膨胀机首先启动后,将其用于带动高温膨胀机启动以缩短启动时间属于本领域的常规选择,本领域技术人员是很容易将对比文件2和3的技术方案结合公知常识并通过本领域技术人员的常规设计能力和常规技术手段获得本申请权利要求1的整体发明构思以及相应的技术方案;同时对于换热器具体结构的设计,对比文件4的技术方案公开了螺旋管屏式换热器,而在对比文件4公开技术方案的基础上,本领域技术人员是可以依照其所具有的使用本领域关于换热器设计的公知常识的相关技术能力来完成有关换热器具体形式结构的布置和设计。此外,驳回意见中尾气余热回收系统中的动力设备启停控制方法和转化后电能的储存方案,而对比文件3和5已经公开了上述区别技术特征的主要发明构思,在相应的对比文件上本领域技术人员可以通过结合本领域的常规技术手段直接获得的技术方案。因此对于本领域技术人员而言,在对比文件1的基础上,通过对比文件2-5的技术方案以及相关技术启示,并结合相应的本领域公知常识,是可以很容易获得本申请权利要求1的技术方案的。因而坚持原驳回决定。
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03 月06 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-2相对于对比文件1与对比文件2、3、5以及本领域的常规技术手段的结合不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:本申请的主要发明点在于采用了高温换热回路和低温换热回路来回收发动机余热,而该主要发明点已经被对比文件2所公开,其余一部分特征被对比文件1-3、5公开,未被对比文件公开的技术特征则为本领域的常规技术手段。至于取得的有益效果,由于对比文件2也是采用了包括高温级朗肯循环系统和低温级朗肯循环系统,因此也能提高系统换热效率,且其也回收了冷却水的热量,因此能够达到节能效果,而其余特征所带来的技术效果则是本领域技术人员可以预期的。因此,本申请仍然不具备创造性。
复审请求人于2019 年04 月03 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1-5并没有公开“设置背压调节风机可以有效减低并且控制发动机的背压”,为了调节发动机的背压,常规技术手段正是对比文件5所公开的“当排气温度或流量过高时,利用高温换热器一侧回收高温排气余热,并通过分流排气来稳定高温侧系统循环,减小对排气背压的影响”,上述内容不属于公知常识;(2)通过设置中间抽汽过热器取得了如下的技术效果:一方面可以保证R245fa的有效汽化,另一方面可以提高低温膨胀回路的做功效率,避免冷源损失,从而提高能量回收装置的整体效率。
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.审查文本的认定
复审请求人在复审审查阶段并未提交修改文件,故本复审请求审查决定所依据的文本为:2017年05月15日提交的权利要求第1-2项、说明书第[0001]-[0075]段(即第1-22页),申请日2016年03月30日提交的说明书附图1-4(即第1-2页)、说明书摘要、摘要附图。
2.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关于权利要求1的创造性
权利要求1要求保护一种能量可回收装置,对比文件1公开了一种转盘式挖槽装置,并具体公开了如下技术特征(参见对比文件1的说明书第[0008]-[0031]段,附图1-2): 包括车辆3(车载)、机架10、开槽轮2(即本申请中的转盘)、槽刀、液压缸18(对应于本申请中的气缸)、与液压缸18的端部相连的调节杆(对比文件1附图2中液压缸18的端部即调节杆),车辆3由发动机驱动(属于对比文件1隐含公开的技术内容),多个槽刀均布在开槽轮2上,开槽轮2由液压系统驱动转动,机架10通过机架与车辆3(车载)相连,机架10与车辆3铰接,液压缸18通过调节杆与机架10相连;挖槽机工作时,通过液压系统驱动开槽轮2(转盘)转动,同时通过液压缸18和调节杆来调节挖槽的深度;对比文件1附图1展示了未挖掘且可移动的状态,图2展示了挖掘时的状态,由两幅图的对比可明确得出,该挖槽装置完成一处挖槽后通过调节杆拉起转盘,发动机驱动车载到下一处挖槽。
权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征是:(1)还具有发动机尾气能量回收装置,发动机尾气能量回收装置用于回收发动机尾气的能量,其包括散热器、发动机、回水蒸发器、高温换热回路、低温换热回路;所述散热器与发动机相连,散热器通过冷却水将发动机的热量转移到散热器上,并通过散热器的表面散热;发动机的尾气依次经过高温蒸发器、低温蒸发器冷却后排至大气;高温换热回路包括依次相连的高温循环泵、高温蒸发器、高温多级透平膨胀机和高温冷凝器,高温蒸发器安装在高温尾气管道上,经高温冷凝器冷却的介质水由高温循环泵打入高温蒸发器内,加热后的介质水随后进入高温多级透平膨胀机做功;低温换热回路包括依次相连的低温循环泵、低温蒸发器、中间抽汽过热器、低温多级膨胀机和低温冷凝器,低温换热回路内流动的介质是R245fa,低温蒸发器安装在经过高温蒸发器后的低温尾气管道上;经低温冷凝器冷却的介质R245fa由低温循环泵打入低温蒸发器内,加热后的介质经过中间抽汽过热器加热后进入低温多级膨胀机做功;中间抽汽过热器为管式换热器,加热热源来自高温多级透平膨胀机的中间级抽汽;还包括调节阀,所述调节阀根据中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈和高温多级透平膨胀机内的压力反馈,用于调节中间级抽汽的流量,当中间抽汽过热器后的R245fa温度反馈值大于或者小于设定的中间抽汽过热器后的R245fa温度值时,自动关小或者开大调节阀的开度,同时当高温多级透平膨胀机内的压力反馈值小于设定的高温多级透平膨胀机内的压力闭锁值时,自动闭锁调节阀开启,加热后的中间级抽汽回流到高温换热循环回路;高温蒸发器和低温蒸发器之间的距离L为尾气排气管道总长的3/4,高温多级透平膨胀机为3级膨胀机,中间级抽汽取自高温多级透平膨胀机的第2级;所述发动机到散热器的冷却水回水管道上还设置有回水蒸发器,用于回收发动机冷却水回水的热量,其冷却源取自低温循环泵的中间抽头,经加热后的中间抽头出来的R245fa回到中间抽汽过热器的入口处;
(2)高温换热回路内流动的介质为水,低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机之间通过联轴器同轴连接,在系统启动初期,低温换热回路中的R245fa先于高温换热回路中的水到达汽化温度,低温多级膨胀机首先启动,同时通过联轴器带动高温多级透平膨胀机低速预转动,起到减小高温多级透平膨胀机的启动压力,缩短启动时间的作用;在系统停止时,高温多级透平膨胀机首先惰走减速,同时通过联轴器带动低温多级膨胀机减速,以减少低温膨胀机的惰走时间,起到减小低温多级膨胀机的鼓风摩擦,防止叶片过热的作用;
(3)高温蒸发器和低温蒸发器均采用屏式-螺旋换热管,在尾气入口一侧的前半段采用错列布置的屏式换热管,后半段采用螺旋换热管;所述高温蒸发器和低温蒸发器整体设置在圆筒式的换热壳体中,换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成,前壳体的长度与屏式换热管的水平长度相同,后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同;所述屏式换热管上设置有多个振打器;所述前壳体的底部呈弧形,在弧形底部的最低点处还设置有排污口,用于定期排出屏式换热管上振落的污物;
(4)还包括蓄电池组、逆变器及变频器、背压调节风机;振打器由蓄电池组供电;发动机的尾气先经过背压调节风机,再经过高温蒸发器;高温蒸发器安装在背压调节风机后的高温尾气管道上;高温多级透平膨胀机的一端与蓄电池组相连,蓄电池组用于储存由膨胀机的动能转化而来的电能;蓄电池组与逆变器及变频器相连,逆变器用于将蓄电池的直流电逆变为交流电,变频器用于驱动背压调节风机并调节其转速;背压调节风机用于减低并控制发动机的背压,运行时通过检测到的排气压力反馈来调节背压调节风机的转速从而调节背压在最佳值。
基于上述区别技术特征,本申请实际所要解决的技术问题是如何利用发动机的余热。
关于区别技术特征(1),对比文件2公开了一种复合式柴油机余热能回收系统,具体公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第4-15段、附图1):该系统用于回收发动机排气的余热,包括高温级朗肯循环系统和低温级朗肯循环系统,其中高温级朗肯循环系统包括依次相连的高温级工质泵1、高温级EGR换热器3、高温级排气换热器4(相当于高温蒸发器)、高温级汽轮机5(相当于高温多级透平膨胀机)、高温级冷凝器6,高温级朗肯循环系统中所用工质为甲苯,高温级排气换热器4安装在排气管道上,经高温级冷凝器6冷却的工质由高温级工质泵1泵入高温级排气换热器4中,加热后的工质随后进入高温级汽轮机5做功,低温级朗肯循环系统包括依次相连的低温级工质泵7、缸体冷却水换热器8(相当于回水蒸发器)、增压空气换热器9、低温级EGR换热器10、低温级排气换热器11(相当于低温蒸发器)、低温级汽轮机12、低温级冷凝器13,低温级朗肯循环系统中所用的工质可以为R245fa,低温级排气换热器安装在经过高温级排气换热器4之后的排气管道上,经过低温级冷凝器13冷却的工质由低温级工质泵7泵入低温级排气换热器11中,该系统充分利用了柴油机余热。因此对比文件2给出了利用高温循环系统和低温循环系统来充分利用发动机余热的技术启示。而节能减排是本领域一直倡导所要解决的技术问题,因此本领域技术人员能够将对比文件2所公开的余热回收系统用于对比文件1中,从而回收利用对比文件1的发动机余热。而散热器、背压调节风机、中间抽汽过热器则是本领域的常规设备,通常发动机都设有散热器用于将发动机冷却水进行冷却,而本领域技术人员也能够根据需要选择背压调节风机。为了避免低温朗肯循环系统的热能不足以使得工质蒸发做功,本领域技术人员能够想到设置中间抽汽过热器,以从高温朗肯循环系统例如高温级汽轮机中抽取蒸汽以加热低温朗肯循环系统中的工质;由于负载和工况是变化的,因此设置调节阀并且根据实际需求和工况来调节调节阀的开大开小进而调节中间级抽汽的流量也是本领域技术人员容易想到的;至于中间抽汽过热器的换热器类型、高温级排气换热器4与低温级排气换热器11之间的距离、高温级汽轮机的级数、抽气的具体位置以及缸体冷却水换热器的具体位置则是本领域技术人员根据实际情况可以选择和设定的。
关于区别技术特征(2),对比文件3公开了一种内燃机余热双回路梯级利用系统(参见对比文件3的说明书第0010-0014段,附图),包括第一循环回路和第二循环回路用于回收利用发动机的余热,其中第一循环回路为高温回路,所用的工质为水,第二循环回路为低温回路,所用的工质为R245fa,并且第一循环回路的第一膨胀机4-1、第二循环回路中的第二膨胀机4-2以及发电机12的轴直接相连。因此,对比文件3给出了高温循环回路中采用水作为工质以及将第一膨胀机和第二膨胀机同轴连接的技术启示。当将对比文件2公开的余热能回收系统用于对比文件1的运输装置用以回收发动机余热时,本领域技术人员根据对比文件3的启示能够想到将高温级汽轮机和低温级汽轮机同轴连接,由于联轴器为本领域常用部件,通常用于连接两轴使其一同旋转,以传递扭矩和运动,因此本领域技术人员能够想到在高温级汽轮机和低温级汽轮机之间设置联轴器。公知的,R245fa的汽化温度低于水,因此本领域技术人员能够想到在启动时先启动低温级汽轮机,然后通过联轴器带动高温级汽轮机预转动,在系统停止时,使得高温级汽轮机先减速,通过联轴器带动低温级汽轮机减速,其所起的效果也是可以预期的。
关于区别技术特征(3),屏式换热器和螺旋换热器都是本领域公知的换热器,本领域技术人员熟知这两种换热器的结构、性能以及优缺点,屏式换热器容易被杂质堵塞,因此本领域技术人员能够想到设置将其设置在前面,并且设置振打器将积灰敲落,螺旋换热器结构紧凑、传热性能好,本领域技术人员能够想到将其设置在后面,提高换热效率。而将高温级排气换热器和低温级排气换热器整体设置在圆筒式的换热壳体中,换热壳体由前壳体和后壳体通过螺栓扣合而成,前壳体的长度与屏式换热管的水平长度相同,后壳体的长度与螺旋换热管的水平长度相同;所述前壳体的底部呈弧形,在弧形底部的最低点处还设置有排污口,用于定期排出屏式换热管上振落的污物这些都是本领域的常规设置,本领域技术人员可以根据实际需要设定。
关于区别技术特征(4),对比文件5公开了一种发动机余热分类回收系统(参见对比文件5的说明书第0010、0017段,附图),其中发动机排气总管分为两根歧管,分别串接在高温侧循环回路和低温侧循环回路中,其中两侧循环回路分别设有高温侧膨胀机5和低温侧膨胀机10,其中两侧膨胀机分别与高温侧发电机8和低温侧发电机14轴连接,高低温侧两发电机发出的电能经第一控制单元调控分配至发动机中的电动机以及蓄电池。因此,对比文件5给出了将膨胀机发的电存储在蓄电池中的技术启示。当将对比文件2公开的余热能回收系统用于对比文件1的运输装置用以回收发动机余热时,本领域技术人员根据对比文件5的启示能够想到将高温侧汽轮机的一端与蓄电池连接,而逆变器与变频器都是本领域的常规部件,本领域技术人员可以根据需要设置这些部件,同时由于振打器和背压调节风机需要电源,本领域技术人员能够想到将蓄电池中存储的电源供给这些设备,而通过背压调节风机可以根据实际需求控制发动机背压。
由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2、3、5的内容以及本领域的常规技术手段得出权利要求1所要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求1不具有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。
2.2关于从属权利要求2的创造性
权利要求2的附加技术特征为本领域的常规技术手段。在膨胀机的进汽口设置进气阀来调节膨胀机的进汽量属于本领域的常规手段,因此本领域技术人员容易得到“低温多级膨胀机和高温多级透平膨胀机分别通过高温进汽阀和低温进气阀调节各自的进汽量”。同时在汽轮发电机组中,设置调节阀,以及选择流量、泵转速等参数作为控制参数从而根据实际工况来调节膨胀机出力属于本领域的常规手段,因此特征“采用的高温进汽阀和低温进气阀的流量稳定区为30%~100%额定流量,当高温换热回路或低温换热回路循环流量大于30%各自额定流量时,高温进汽阀或低温进汽阀保持全开以避免节流损失,通过调节高温循环泵或者低温循环泵的转速来改变膨胀机的出力;当高温换热回路或低温换热回路循环流量小于30%各自额定流量时,保持高温循环泵或低温循环泵的转速不变,通过控制高温进汽阀或低温进汽阀的开度来调节膨胀机的出力”是本领域技术人员根据所掌握的普通技术知识能够得到的一种设计控制方式,并未起到预料不到的技术效果。因此当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:
(1)对比文件1-5并没有公开“设置背压调节风机可以有效减低并且控制发动机的背压”,为了调节发动机的背压,常规技术手段正是对比文件5所公开的“当排气温度或流量过高时,利用高温换热器一侧回收高温排气余热,并通过分流排气来稳定高温侧系统循环,减小对排气背压的影响”,上述内容不属于公知常识;
(2)通过设置中间抽汽过热器取得了如下的技术效果:一方面可以保证R245fa的有效汽化,另一方面可以提高低温膨胀回路的做功效率,避免冷源损失,从而提高能量回收装置的整体效率。
对此,合议组认为:
(1)背压为排气管出口的压力,是排出流体在出口处受到的与流动方向相反的压力,由于发动机后部设置了高温和低温蒸发器,对发动机的背压产生了影响,不利于废气的排出,而风机为本领域的常规部件,可提高气体的压力,为了保证背压的稳定,采用背压调节风机调节发动机背压,是本领域中的常规技术手段,是本领域技术人员能够想到的。
(2)对于本领域技术人员来说,采用中间抽汽来满足所需的热负荷需求是一种常用的技术手段,并不存在技术难度。根据说明书第0024段的记载:“这部分的抽汽已经在高温多级透平膨胀机7 中经过一段膨胀过程,利用其剩余的热量来加热进入低温多级膨胀机8前的介质R245fa,一方面可以保证R245fa的有效汽化,另一方面可以提高低温膨胀回路的做功效率,避免冷源损失,从而提高能量回收装置的整体效率”,由此可见,采用抽汽的目的就是提供足够的热能确保低温换热回路中的工质蒸发做功,也就是R245fa的有效汽化,在工质R245fa有效汽化的基础上,低温膨胀回路的做功效率得到提高这一效果也是可以预期的。
因此,复审请求人的意见陈述不能被接受,合议组做出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月26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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