发明创造名称：一种浮箱式堰门及其使用方法
外观设计名称：
决定号：184430
决定日：2019-07-19
委内编号：1F260137
优先权日：
申请（专利）号：201611071302.3
申请日：2016-11-28
复审请求人：北京北排装备产业有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：孙丽艳
合议组组长：韩冰冰
参审员：陈婕
国际分类号：E02B5/08，E02B13/02，F16K31/24，F16K31/53
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：一项发明的权利要求与最接近的现有技术相比存在区别特征，如果该区别特征是本领域技术人员为解决该发明实际解决的技术问题而采取的常规技术手段，则该权利要求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，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201611071302.3，名称为“一种浮箱式堰门及其使用方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为北京北排装备产业有限公司。本申请的申请日为2016年11月28日，申请公布日为2017年3月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年8月3日发出驳回决定，驳回本申请，其理由是：权利要求1-5相对于对比文件1（CN104878832A，公开日为2015年9月2日）和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、说明书附图、摘要附图，2018年7月13日提交的权利要求第1-5项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种浮箱式堰门，其特征在于：该浮箱式堰门设置在主渠道(1)和副渠道(2)之间用于排放主渠道中的水至副渠道，所述浮箱式堰门包括堰门(3)和浮箱室(4)，其中，浮箱室内设置有浮箱(5)，浮箱与堰门通过旋转轴(6)连接；浮箱通过浮箱支撑臂(7)固定在旋转轴上，堰门通过堰门支撑臂(8)固定在旋转轴上，所述浮箱和堰门分别位于旋转轴两侧；
所述旋转轴包括相互平行设置的浮箱旋转轴(9)和堰门旋转轴(10)，浮箱旋转轴上设置有小齿轮(11)，堰门旋转轴上设置有大齿轮(12)，小齿轮和大齿轮通过一个中间惰轮(13)相互啮合传动连接；每根旋转轴的两端还设置有转动轴承；
所述浮箱室内设置有液位传感器；所述带有浮箱和堰门的旋转轴上均安装有角度传感器，或者所述浮箱支撑臂和堰门支撑臂上设置有角度传感器；所述堰门两侧的主渠道和副渠道内均设置有液位传感器；每个液位传感器和角度传感器分别通过数据线与远程控制中心通过无线网络模块通信连接；
所述浮箱室堰门还包括堰门启闭辅助组件，该堰门启闭辅助组件由钢丝绳(16)和设置在浮箱室上方的滑轮组件(17)构成，所述钢丝绳绕过滑轮组件并且钢丝绳的两端分别固定连接在浮箱最高位置处(18)、堰门最低位置处(19)；所述滑轮组件包括用于改变作用拉力方向的定滑轮和用于节省堰门辅助拉力的动滑轮；
上述浮箱式堰门的使用方法包括如下步骤：
1)主渠道内的液位低于或等于挡板顶部时，堰门与挡板贴合状态，并且主渠道和副渠道中的水位保持一致；
2)当主渠道内的液位高于挡板顶部时，主渠道内的水进入浮箱室中，浮箱室的浮箱因浮力向上运动，并通过浮箱支撑臂带动浮箱旋转轴发生转动；当浮箱旋转轴发生转动后，通过堰门支撑臂带动堰门发生转动，使得堰门与挡板之间形成高差，主渠道靠近堰门侧的水通过该高差形成的空间流至副渠道；当主渠道内的液位等于挡板顶部高度时，浮箱室内的水通过泄水孔排出，浮箱下降至初始位置，通过浮箱支撑臂带动浮箱旋转轴向相反方向转动，进而浮箱旋转轴发生相反方向转动的同时通过堰门支撑臂带动堰门也向相反方向发生转动，回复至初始位置；
在步骤2)中，浮箱与堰门之间旋转力是通过设置在浮箱旋转轴和堰门旋转轴上的相互啮合的小齿轮、中间惰轮、大齿轮传递的；同时借助于堰门启闭辅助装置，在浮箱最低位置处向上转动过程中，通过带动浮箱最高位置处的钢丝绳向下运动，钢丝绳通过滑轮组件带动堰门最低位置处向上运动，进而辅助堰门开启。
2. 根据权利要求1所述的一种浮箱式堰门，其特征在于：所述大齿轮、中间惰轮、小齿轮的齿数比为(1.5～3)：1：1。
3. 根据权利要求2所述的一种浮箱式堰门，其特征在于：所述无线网络模块包括2G、3G、4G、或者wifi无线网络。
4. 根据权利要求3所述的一种浮箱式堰门，其特征在于：所述堰门底部与主渠道底部之间还设置有挡板(14)，所述浮箱室内还设置有泄水孔(15)。
5. 根据权利要求4所述的一种浮箱式堰门，其特征在于：所述浮箱最高位置处、堰门最低位置处上设置有钢丝绳安装吊耳。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年9月5日向国家知识产权局提出复审请求，未修改专利申请文件。复审请求人认为：（1）用于市政雨污管网的闸门与渠道堰门存在一定区别，普通的市政管网或者污水管网的闸门尺寸相对偏小，结构设计相对简单，设计或者使用人员不能在不付出创造性劳动的基础上将其应用于“将主渠道的水排至副渠道”中；即便两者属于相近领域，在将对比文件1中公开的结构应用于本申请渠道堰门技术领域中，需要考虑技术上的难度、应用的动机。（2）本申请利用浮箱的浮力开启闸门，通过同轴设置的旋转轴或采用两根平行设置的旋转轴，有效传递力；而对比文件1是利用浮箱重力自动开启闸门，且对浮箱和闸门均设置在同一旋转轴上，没有动机将其设置为两根轴且相互平行；虽然齿轮间的传动是现有技术，但并未记载上述结构应用于浮箱堰门结构和具体设置方法属于本领域的常规技术手段。（3）对比文件1未公开自动化相应的技术特征，在技术方案上也不存在设置传感器的改进动机；即便设置传感器，也需要多步改进，这样多步改进从某一方面上看其本身就是需要付出创造性劳动，是具备创造性的。（4）滑轮组件、钢丝绳组件虽然是常见的提升组件，但是如何将其应用于本申请的“浮箱式堰门”技术领域中，这是需要付出创造性思考、创造性劳动的。对比文件1并未有设置相应辅助启闭机构的改进动机。同时，现有技术中的浮箱式结构均未设置有“启闭辅助组件”，设置该组件的目的是为了在浮箱式堰门结构中出现异常情况下能够将堰门开启，这样设置的目的是提高浮箱式堰门结构的运行稳定性，这并不属于本领域常规技术手段。因此，复审请求人认为本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年9月17日依法受理该复审请求，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复审请求人的上述意见不具备说服力，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25日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-5相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备创造性，并针对复审请求人的意见逐一进行答复。复通引用如下公知常识证据：
文献1：《拖拉机速查速修百问百答》第60-61页，包秀辉等，机械工业出版社，2011年9月；
文献2：《水利工程自动化系统的理论与实践》第258-262页，李怀忠等，中国水利水电出版社，2013年7月；
文献3《水工建筑物》第488-489页，沈长松，中国水利水电出版社，2016年9月。
复审请求人于2019年4月2日提交意见陈述书，未修改专利申请文件。复审请求人坚持认为本申请权利要求具备创造性。
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
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改，故本复审通知书针对的文本与驳回决定针对的文本相同，即：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-33段、说明书附图、摘要附图；2018年7月13日提交的权利要求第1-5项。
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。
一项发明的权利要求与最接近的现有技术相比存在区别特征，如果该区别特征是本领域技术人员为解决该发明实际解决的技术问题而采取的常规技术手段，则该权利要求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，不具备创造性。
本申请权利要求1要求保护一种浮箱式堰门。对比文件1涉及一种反向下游水力自动闸门，具体公开了以下技术内容（参见说明书第[0025]-[0029]段，图1-8）：闸门3设置于缓冲池8与调蓄池9之间用于排放缓冲池8内的水进入调蓄池9，包括闸门3和浮箱室5，浮箱2设置于浮箱室5中，闸门3固定于旋转轴1的一侧，旋转轴1的另一侧固定连接有浮箱2，旋转轴1两端通过轴承（相当于本申请的转动轴承）安装于支撑轴上，浮箱2与旋转轴1之间固定连接有浮箱固定板13（相当于本申请的浮箱支撑臂），闸门3与旋转轴1之间固定连接有闸门固定板10（相当于本申请的堰门支撑臂），当闸门3位于旋转轴1上游时，浮箱2位于旋转轴1下游，当闸门3位于旋转轴1下游时，浮箱2位于旋转轴1上游（即浮箱和闸门分别位于旋转轴两侧）；流道4与闸门3底部对应位置设有密封凸台11（相当于本申请的挡板），浮箱室5朝向流道4的侧壁底部设有用于出水的出水口12（即泄水孔），该闸门的使用方法包括如下步骤：当下游的调蓄池9水位达到调蓄池9最高允许水位时，调蓄池9中的水就会进入浮箱室5中，浮箱室的浮箱2因浮力向上运动，并通过浮箱固定板13带动旋转轴1发生转动；当旋转轴1发生转动后，通过闸门固定板10带动闸门3发生转动，从而闸门3关闭，闸门3与密封凸台11为贴合状态；当调蓄池9实际水位低于调蓄池9最高允许水位，浮箱室内的水通过出水口12排出，浮箱下降至初始位置，通过浮箱固定板13带动旋转轴转动，进而旋转轴发生转动的同时通过闸门固定板带动闸门也发生转动，在浮箱2重力作用下，闸门3打开，使得闸门与密封凸台11之间形成高差，缓冲池8内的水通过该高差形成的空间进入调蓄池9。
对比文件1和本申请都是通过浮箱的浮力使旋转轴转动，进而实现闸门（堰门）的启闭。权利要求1相对于对比文件1的区别是：①其堰门设置在主渠道和副渠道之间用于排放主渠道中的水至副渠道，并限定了旋转轴的具体结构和堰门的使用步骤；②还包括液位传感器和角度传感器，并限定了安装传感器的具体位置及通信连接方式；③还包括堰门启闭辅助组件，并限定了该组件的具体结构及使用原理。基于上述区别，本申请实际解决的技术问题是：如何使堰门随主渠道的液位高、低分别实现启、闭，并实现堰门的远程监控和稳定启闭。
关于区别①，堰门即设置在堰口的闸门，对于本领域技术人员来说，对现有技术中的闸门进行常规改进并将其设置在主、副渠道之间用于水流排放的堰门，这并不需付出创造性劳动。根据本领域公知常识，主渠道液位高时需要开启闸门进行水的排放，否则需要关闭闸门，即闸门应随主渠道的液位高、低分别实现启、闭。在将对比文件1中的闸门作为主、副渠道之间的堰门时，本领域技术人员容易想到改变闸门与浮箱的相对转动方向以满足上述主、副渠道排水的需求，此时则需改进闸门与浮箱之间的传动方式。齿轮传动是本领域常规的传动方式，且根据现有技术的教导（参见文献1），当两个齿轮进行外啮合传动时，其旋转方向相反，为使从动齿轮与主动齿轮旋转方向相同，可在主动齿轮与从动齿轮之间加一个齿轮称为惰轮。为了改变对比文件1中闸门和浮箱的相对转动方向，本领域技术人员容易想到采用上述现有技术中常规的传动方式，即在浮箱旋转轴上设置小齿轮，堰门旋转轴上设置大齿轮，小齿轮和大齿轮通过一个中间惰轮相互啮合传动连接，并使浮箱旋转轴和堰门旋转轴相互平行设置，通过设置在浮箱旋转轴和堰门旋转轴上的相互啮合的小齿轮、中间惰轮、大齿轮传递浮箱与堰门之间的旋转力。至于“主渠道内的液位低于或等于挡板顶部时，堰门与挡板贴合状态，并且主渠道和副渠道中的水位保持一致；当主渠道内的液位高于挡板顶部时，主渠道靠近堰门侧的水流至副渠道；当主渠道内的液位等于挡板顶部高度时，堰门回复至初始位置”，这是本领域技术人员根据主、副渠道之间排水需求而进行的常规设计。
关于区别②，使用液位传感器和角度传感器采集相关信息并通过数据线与远程控制中心通过无线网络模块通信连接是闸门远程监控系统中的常规技术手段（参见文献2）。为实现对堰门的远程监控，本领域技术人员容易想到在堰门中设置上述装置以采集相关信息。由于对比文件1是通过浮箱室内液位的变化实现浮箱的升降，并通过旋转轴及支撑臂的传动带动闸门的启闭，且本领域技术人员对其进行常规改进后设置在主、副渠道之间，因此区别②限定的在浮箱室内、堰门两侧的主渠道和副渠道内均设置液位传感器，以及在带有浮箱和堰门的旋转轴上、浮箱支撑臂和堰门支撑臂上均设置角度传感器是本领域技术人员对传感器设置位置的常规选择。
关于区别③，包括钢丝绳和滑轮组件的闸门启闭组件是本领域常规的闸门启闭组件类型之一（参见文献3），且本领域技术人员为确保闸门稳定启闭也通常会设置启闭辅助组件。为确保堰门能够在开启时受力均匀以实现稳定启闭，本领域技术人员容易想到在浮箱与堰门之间设置钢丝绳和滑轮组件作为启闭辅助组件。将滑轮组件设置在浮箱室上方、钢丝绳绕过滑轮组件并且钢丝绳的两端分别固定连接在浮箱最高位置处和堰门最低位置处，以及滑轮组件包括用于改变作用拉力方向的定滑轮和用于节省堰门辅助拉力的动滑轮则是本领域技术人员的常规设计。
由此可知，在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段而得到权利要求1要求保护的技术方案，对本领域技术人员是显而易见的。权利要求1不具备突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1做了进一步限定。然而，本领域技术人员根据传动的具体设计要求即可确定大齿轮、中间惰轮、小齿轮的齿数比，权利要求2附加特征限定的齿数比是本领域技术人员根据具体要求而做出的常规设计。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求也不具备创造性。
权利要求3对权利要求2做了进一步限定，其附加特征限定的无线网络模块是本领域常规的无线网络模块，采取该无线网络模块进行通信连接是本领域技术人员的常规选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求也不具备创造性。
权利要求4对权利要求3做了进一步限定。对比文件1说明书第[0025]段公开了在流道4与闸门3底部对应位置设有密封凸台11（相当于本申请的挡板），浮箱室5朝向流道4的侧壁底部设有用于出水的出水口12（即泄水孔），即公开了权利要求4的附加特征。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求也不具备创造性。
权利要求5对权利要求4做了进一步限定。然而，在需要连接钢丝绳的位置设置安装吊耳以便于钢丝绳的连接，这是本领域常规技术手段。为使浮箱最高位置处、堰门最低位置处便于安装钢丝绳，本领域技术人员容易想到在上述位置设置钢丝绳安装吊耳。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人答复复审通知书时的意见概述如下：（1）本申请利用浮箱的浮力开启闸门，通过同轴设置的旋转轴或采用两根平行设置的旋转轴，有效传递力；而对比文件1是利用浮箱重力自动开启闸门，且对浮箱和闸门均设置在同一旋转轴上，没有动机想到将其设置为两根轴且相互平行，虽然齿轮间的传动是现有技术，但是并未记载上述结构应用于浮箱堰门结构和具体设置方法属于本领域的常规技术手段；（2）本申请采用的滑轮组件，钢丝绳组件虽然是常见的提升组件，但是如何将其应用于本申请的浮箱式堰门技术领域中，另外，对比文件1中并未有设置相应辅助启闭机构的改进动机，同时，现有技术中的浮箱式结构均未设置有启闭辅助组件，设置该组件能够取得积极有益的技术效果，这并非本领域常规技术手段。
对此，合议组认为：
本申请和对比文件1都是通过浮箱的浮力使旋转轴转动，进而实现闸门（堰门）的启闭，具体浮箱浮起/下降时闸门（堰门）相应地开启亦或关闭则可由本领域技术人员视需求而定。根据本领域公知常识，主渠道液位高时需要开启闸门进行水的排放，否则需要关闭闸门，即闸门应随主渠道的液位高、低分别实现启、闭。在将对比文件1中的闸门作为主、副渠道之间的堰门时，本领域技术人员容易想到改变闸门与浮箱的相对转动方向以满足上述主、副渠道排水的需求，此时则需改进闸门与浮箱之间的传动方式。齿轮传动是本领域常规的传动方式，且根据现有技术的教导，当两个齿轮进行外啮合传动时，其旋转方向相反，为使从动齿轮与主动齿轮旋转方向相同，可在主动齿轮与从动齿轮之间加一个齿轮称为惰轮。为了改变对比文件1中闸门和浮箱的相对转动方向，本领域技术人员容易想到采用上述现有技术中常规的传动方式，即在浮箱旋转轴上设置小齿轮，堰门旋转轴上设置大齿轮，小齿轮和大齿轮通过一个中间惰轮相互啮合传动连接，并使浮箱旋转轴和堰门旋转轴相互平行设置，通过设置在浮箱旋转轴和堰门旋转轴上的相互啮合的小齿轮、中间惰轮、大齿轮传递浮箱与堰门之间的旋转力。
此外，为确保闸门在开启时受力均匀以实现稳定启闭，同时设置主启闭机构和辅助启闭机构是本领域常规技术手段，也是本领域常规需求。包括钢丝绳和滑轮组件的闸门启闭组件是本领域常规的闸门启闭组件类型之一，为确保堰门能够在开启时受力均匀以实现稳定启闭，本领域技术人员容易想到在浮箱与堰门之间设置钢丝绳和滑轮组件作为启闭辅助组件，具体采用本申请限定的启闭辅助组件是本领域技术人员的常规设计。
因此，复审请求人的上述意见陈述均不具备说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年8月3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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