发明创造名称:紧急冷却罐的冷却系统以及具有该系统的核电厂
外观设计名称:
决定号:185271
决定日:2019-07-23
委内编号:1F239533
优先权日:2013-05-08
申请(专利)号:201410182406.6
申请日:2014-04-30
复审请求人:韩国原子力研究院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:陈喜杰
合议组组长:陈力
参审员:王玥
国际分类号:G21C15/18
外观设计分类号:
法律依据:专利法第33条,专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求书修改后的内容在原说明书和权利要求书中有记载,则所作修改没有超出原说明书和权利要求书记载的范围。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410182406.6,名称为“紧急冷却罐的冷却系统以及具有该系统的核电厂”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为韩国原子力研究院。本申请的申请日为2014年04月30日,优先权日为2013年05月08日,公开日为2014年11月12日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2017年08月28日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-17不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN 101719386A,公开日为2010年06月02日;
对比文件2:“先进反应堆非能动余热排出系统设计”,严春,中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑,第4-10页,公开日为2011年05月15日;
对比文件3:CN 102332313A,公开日为2012年01月25日。
驳回决定所依据的文本为:申请日2014年04月30日提交的说明书第1-19页、说明书附图第1-13页、说明书摘要以及摘要附图,2016年11月04日提交的权利要求第1-17项。
驳回决定所针对的权利要求书的独立权利要求1、16、17如下:
“1. 一种紧急冷却罐的冷却系统,包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分。
16. 一种核电厂,包括:
被动容器冷却系统,其被配置成使从核反应器排入容器的蒸气冷凝以防止当所述核反应器中发生事故时所述容器的压力增加;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动容器冷却系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式被安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过由冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分。
17. 一种核电厂,包括:
被动残热去除系统,其配置成当核反应器中发生事故时通过使冷却水循环而去除核反应器的可感测的热量和残热;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动残热去除系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单 元,并且所述开和闭单元被配置成通过由冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分。”
驳回决定具体指出:1、权利要求1要求保护一种紧急冷却罐的冷却系统,权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:装置包括安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,紧急冷却罐内与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体。上述区别特征属于本领域的常规技术手段,无需付出创造性劳动。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。2、权利要求4的附加技术特征被对比文件2公开并给出了结合启示,权利要求11的附加技术特征被对比文件3公开并给出了结合启示,权利要求2-3、5-10、12-15的附加技术特征或者被对比文件1、2或3公开,或者属于本领域的常规设置,因此权利要求2-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求16要求保护一种核电厂,权利要求16要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:装置包括安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,紧急冷却罐内与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体。上述区别特征属于本领域的常规技术手段,无需付出创造性劳动。因此,权利要求16不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、权利要求17要求保护一种核电厂,权利要求17要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:装置包括安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,紧急冷却罐内与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体。上述区别特征属于本领域的常规技术手段,无需付出创造性劳动。因此,权利要求17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2017年12月07日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:1、将驳回决定所针对的权利要求1中的“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分”修改为“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量, 在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”,将驳回决定所针对的权利要求16中的“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,并且所述开和闭单元被配置成通过由冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分”修改为“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量, 在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”,将驳回决定所针对的权利要求17中的“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单 元,并且所述开和闭单元被配置成通过由冷却水的蒸发所产生的流体的流动而开启,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分”修改为“安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量, 在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”。
2017年12月07日提交的权利要求书中,独立权利要求1、16、17如下:
“1. 一种紧急冷却罐的冷却系统,包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。
16. 一种核电厂,包括:
被动容器冷却系统,其被配置成使从核反应器排入容器的蒸气冷凝以防止当所述核反应器中发生事故时所述容器的压力增加;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动容器冷却系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式被安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预 设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。
17. 一种核电厂,包括:
被动残热去除系统,其配置成当核反应器中发生事故时通过使冷却水循环而去除核反应器的可感测的热量和残热;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动残热去除系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量, 在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。”
复审请求人认为基于上述修改,修改后的权利要求1-17符合专利法第33条的规定,也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2017年12月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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2018年08月28日向复审请求人发出复审通知书,其中指出:提出复审请求时提交的权利要求1、16、17中修改后的技术特征“在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐” 和“所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”,以及特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”在原说明书和原权利要求书中没有文字记载,也不能由原说明书和原权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定。因此,修改后的权利要求1、16、17所要求保护的技术方案超出了原说明书和原权利要求书记载的范围,不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2018年10月12日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:将复审通知书所针对的权利要求1、16、17中的技术特征“在所述事故的早期阶段超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”,将技术特征“在所述事故的后期阶段中超过所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”,将技术特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载且在所述事故的所述后期阶段处理高于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”修改为“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”。
2018年10月12日提交的权利要求书中,修改后的权利要求1、16、17如下:
“1. 一种紧急冷却罐的冷却系统,包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。
16. 一种核电厂,包括:
被动容器冷却系统,其被配置成使从核反应器排入容器的蒸气冷凝以防止当所述核反应器中发生事故时所述容器的压力增加;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动容器冷却系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式被安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。
17. 一种核电厂,包括:
被动残热去除系统,其配置成当核反应器中发生事故时通过使冷却水循环而去除核反应器的可感测的热量和残热;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动残热去除系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预 设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载。”
复审请求人认为修改后的权利要求符合专利法第33条的规定。
合议组于2019年02月18日再次向复审请求人发出复审通知书,其中指出:2018年10月12日提交的修改后的权利要求1、16、17限定的技术特征“在所述事故的早期阶段超过所述紧总冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”和“所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”以及技术特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”在原说明书和原权利要求书中没有文字记载,且上述技术特征也不能由原说明书和原权利要求书所记载的内容直接地、毫无疑义地确定。因此,上述修改后的权利要求1、16、17所要求保护的技术方案超出了原说明书和原权利要求书中记载的范围,不符合专利法第33条的规定。
复审请求人于2019年04月18日和2019年04月26日提交了意见陈述书,并于2019年04月26日提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:将第二次复审通知书所针对的权利要求1、16、17中的技术特征“在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,将技术特征“在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,将技术特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”修改为“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载”。
2019年04月26日提交的权利要求书如下:
“1. 一种紧急冷却罐的冷却系统,包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。
2. 如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述热交换设备包括:
导管,其安装在紧急冷却罐的上部并向上延伸以为所述紧急冷却罐内的流体提供向上流动路径;以及
热交换部,其被配置成执行与空气的热交换以冷却或冷凝通过所述导 管而引入的流体,所述热交换部连接至所述紧急冷却罐以收集已丧失热量并由于密度差而向下流动的流体。
3. 如权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,所述热交换部至少部分地形成为弯管和直管的组合形状、或者螺旋形,以确保与空气充分的热交换面积。
4. 如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述热交换设备包括:
第一热交换器,其安装在紧急冷却罐内以接受从所述紧急冷却罐内的流体传递的热量;以及
第二热交换器,其通过连接管线连接至所述第一热交换器以形成循环流体在其中流动的封闭环路,所述第二热交换器被安装在所述紧急冷却罐的外侧以将从所述第一热交换器传递至循环流体的热量排放到空气。
5. 如权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,所述第一和第二热交换器中的每一个包括:
管道,其被配置成执行与所述紧急冷却罐内的流体或空气的热交换,并形成为束形状以充分地确保热交换面积;以及
头部,其配置成在每个管道的入口将循环流体分配到所述管道并在所述管道的出口使所分配的流体汇合。
6. 如权利要求5所述的冷却系统,其特征在于,所述管道至少部分地形成为弯管和直管的组合形状、或者螺旋形,以确保与空气充分的热交换面积。
7. 如权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,所述第一热交换器被安装在比所述紧急冷却罐的水位更高的位置,以与所述紧急冷却罐内的蒸气或空气进行热交换。
8. 如权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,所述第一热交换器在紧急冷却罐的冷却水中具有至少部分沉降,以与紧急冷却罐内的蒸气、空气、或冷却水进行热交换。
9. 如权利要求4或8所述的冷却系统,其特征在于,所述第一热交换器具有沿循环流体的流动方向倾斜的至少一部分,以使循环流体的自然循环因密度变化而上升。
10. 如权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,所述第二热交换器向下延伸以连接至所述第一热交换器,以使在将热量传递至空气之后冷凝的循环流体循环至所述第一热交换器。
11. 如权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,还包括:
加压器,其连接至所述管道以防止所述热交换设备的过压并被配置成适应由于温度变化而膨胀或收缩的流体。
12. 如权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,所述加压器中包含重填注的水以对沿热交换设备循环的循环流体进行重填注。
13. 如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,还包括:
空气循环单元,其以覆盖所述热交换设备的至少一部分的方式被安装在所述紧急冷却罐上,所述空气循环单元允许通过其下部而引入的空气沿此向上流动以通过自然对流增加热交换设备的热交换速度。
14. 如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述开和闭单元被实现为止回阀或瓣阀的类型,其在高于由所述紧急冷却罐内的流体形成的预设压力的压力下被动地开启。
15. 如权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,当被传递至紧急冷却罐的热负载降低至紧急冷却罐的冷却能力之下时,所述开和闭单元防止蒸气放出,并在低于预设压力的压力下被动地关闭以维持所述紧急冷却罐的冷却水的量。
16. 一种核电厂,包括:
被动容器冷却系统,其被配置成使从核反应器排入容器的蒸气冷凝以防止当所述核反应器中发生事故时所述容器的压力增加;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动容器冷却系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式被安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,所述流动是由于来自比预设压力更高的压力下的外部空气的压力差而形成的,由此当传递超出紧急冷却罐的冷却能力的热负载时向外放出所述流体的一部分,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。
17. 一种核电厂,包括:
被动残热去除系统,其配置成当核反应器中发生事故时通过使冷却水循环而去除核反应器的可感测的热量和残热;以及
紧急冷却罐冷却系统,其配置成接受从所述被动残热去除系统传递的所述核反应器的可感测的热量和残热,并向外排出所接受的热量;
其中所述紧急冷却罐冷却系统包括:
被配置成在其中存储冷却水的紧急冷却罐,所述冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量;
热交换器,其以暴露方式安装在紧急冷却罐的外部以在空气中运作,并被配置成借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续;以及
安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于从冷却水的蒸发来放出所述流体,
其中,
所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,
所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预 设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及
所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。”
复审请求人认为修改后的独立权利要求1、16和17没有超出原说明书和权利要求书记载的范围,符合专利法第33条的规定。
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
复审请求人于2019年04月26日提交了权利要求书的全文修改替换页。本复审请求审查决定依据的文本为:申请日2014年04月30日提交的说明书第1-19页、说明书附图第1-13页、说明书摘要以及摘要附图,2019年04月26日提交的权利要求第1-17项。
2、关于专利法第33条
专利法第33条规定:申请人可以对其专利申请文件进行修改,但是,对发明和实用新型专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围,对外观设计专利申请文件的修改不得超出原图片或者照片表示的范围。
如果权利要求书修改后的内容在原说明书和权利要求书中有记载,则所作修改没有超出原说明书和权利要求书记载的范围。
具体到本申请,第二次复审通知书中指出:权利要求1、16、17的修改超出了原权利要求书和说明书记载的范围,不符合专利法第33条的规定。为此,复审请求人提交了权利要求书全文修改替换页,修改涉及:将第二次复审通知书所针对的权利要求1、16、17中的技术特征“在所述事故的早期阶段超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,将技术特征“在所述事故的后期阶段中低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力的热负载被传递到所述紧急冷却罐”修改为“在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,将技术特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为能够在所述事故的所述早期阶段处理低于传递到所述紧急冷却罐的热负载的热负载”修改为“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载”。
对于技术特征“在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,原说明书第9页第2-9行记载了“在核反应器的事故开始时,此时被传递至紧急冷却罐110的热负载超出了紧急冷却罐110的冷却能力。因此,为了完全应付热负载,需要相当大的热交换设备120。然而,这可能造成设备成本的过度增加。本公开是考虑残热大为减少的事故的后一部分的容量而设计的。由此,仅利用本公开的热交换设备120无法应付在事故开始时产生的全部热负载。因此,在事故的早期阶段,从冷却水蒸发的蒸气可在紧急冷却罐 110内形成高压,并且开和闭单元130可通过由该压力差形成的流体流动而开启”,第9页第12-13行记载了“在事故的早期阶段,超出紧急冷却罐110的冷却能力的热负载可通过由热交换设备120放出的蒸气和热交换设备120的冷却来应付”,从原说明书的上述内容可以确定传递到紧急冷却管道的热负载首先由紧急冷却罐自身的冷却能力进行处理,当热负载超出紧急冷却罐自身的冷却能力进行处理时,由紧急冷却罐和热交换设备的冷却能力共同进行处理,当热负载超出紧急冷却罐和热交换设备的冷却能力时,从冷却水蒸发的蒸气可在紧急冷却罐内形成高压,并且开和闭单元可通过由该压力差形成的流体流动而开启,通过蒸气的外流实现冷却。因此,修改后的技术特征“在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”可以从原说明书记载的内容直接地、毫无疑义地得到。
对于技术特征“在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”,原说明书第9页第17-19行记载了“随着时间流逝,被传递至紧急冷却罐110的热负载可逐渐地减小。当热负载减小至低于紧急冷却罐110的冷却能力时,止回阀或瓣阀可在低于预设压力时被动地关闭”,原说明书第9页第20-25行记载了“当被传递至紧急冷却罐110的热负载低于紧急冷却罐110的冷却能力时,仅通过热交换设备120就能完全地应付该热负载。当开和闭单元130闭合时,蒸气的放出可受到限制并可能产生低于紧急冷却罐110和热交换设备120的容量的热负载。因此,冷却水可全部聚集以使冷却水的量在紧急冷却罐110内相对恒定地维持,并且紧急冷却罐110的冷却水的短缺不会发生”,从原说明书的上述内容可以确定,在事故的后期阶段,传递到紧急冷却罐的热负载逐渐减少,当该热负载低于紧急冷却罐和热交换设备的冷却能力时,开和闭单元闭合,从而仅由紧急冷却罐和热交换设备进行处理。因此,修改后的技术特征“在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”可以从原说明书记载的内容直接地、毫无疑义地得到。
对于技术特征“所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载”,原说明书第9页第2-9行记载了“在核反应器的事故开始时,此时被传递至紧急冷却罐110的热负载超出了紧急冷却罐110的冷却能力。因此,为了完全应付热负载,需要相当大的热交换设备120。然而,这可能造成设备成本的过度增加。本公开是考虑残热大为减少的事故的后一部分的容量而设计的。 由此,仅利用本公开的热交换设备120无法应付在事故开始时产生的全部热负载。因此,在事故的早期阶段,从冷却水蒸发的蒸气可在紧急冷却罐 110内形成高压,并且开和闭单元130可通过由该压力差形成的流体流动而开启”,第9页第12-13行记载了“在事故的早期阶段,超出紧急冷却罐110的冷却能力的热负载可通过由热交换设备120放出的蒸气和热交换设备120的冷却来应付”,原说明书第9页第20-25行记载了“当被传递至紧急冷却罐110的热负载低于紧急冷却罐110的冷却能力时,仅通过热交换设备120就能完全地应付该热负载。当开和闭单元130闭合时,蒸气的放出可受到限制并可能产生低于紧急冷却罐110和热交换设备120的容量的热负载。因此,冷却水可全部聚集以使冷却水的量在紧急冷却罐110内相对恒定地维持,并且紧急冷却罐110的冷却水的短缺不会发生”,从原说明书的上述内容可以确定传递到紧急冷却管道的热负载首先由紧急冷却罐自身的冷却能力进行处理,当热负载超出紧急冷却罐自身的冷却能力进行处理时,由紧急冷却罐和热交换设备的冷却能力进行处理,当热负载超出紧急冷却罐和热交换设备的冷却能力时,超出部分的热负载由开和闭单元进行处理。因此,热交换设备的冷却能力在事故的早期阶段处理的热负载必然低于传递到紧急冷却罐的热负载。即技术特征“在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力”可以从原说明书记载的内容直接地、毫无疑义地得到。
综上可知,上述权利要求1、16、17修改后的内容可以从原说明书记载的内容直接、毫无疑义地得到,并且权利要求1、16、17技术方案的整体也能够从原权利要求书和说明书记载的内容得到。因此,2019年04月26日提交的修改后的权利要求1,16、17未超出原权利要求书和说明书记载的范围,符合专利法第33条的规定。
3、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的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于作为最接近现有技术的对比文件存在区别技术特征,而该区别技术特征未被其它对比文件公开,也没有证据表明其属于本领域的公知常识,本领域技术人员并不能显而易见地得到该权利要求请求保护的技术方案,并且基于该区别技术特征,该技术方案取得了有益的技术效果,则应认为该权利要求具备创造性。
(1)、权利要求1要求保护一种紧急冷却罐的冷却系统。对比文件1公开了一种先进压水堆核电站中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序,其包含由换料水箱44(相当于权利要求1的紧急冷却罐的冷却系统),并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0051]-[0068]段、附图4):由于压水堆燃料元件功率密度大而堆芯热容小,为了保证在停堆后元件不被自身余热烧毁(相当于权利要求1的核反应器发生事故时),停堆安全冷却装置必须保证在停堆后的一定时间内对堆芯不间断的足够的冷却能力,并在一定时间之后,仍始终使堆芯完全浸没于水之中。当AAP先进压水堆核电站完全非能动的堆芯余热冷却装置投入运行时,经堆芯35(其中堆芯必然存在于压力容器中,压力容器相当于权利要求1的核反应器)加热过的水流出AAP先进压水堆51后经单向阀50及热水管47进入堆芯余热冷却器46,在此将热量传给换料水箱44(相当于权利要求1的在其中存储冷却水的紧急冷却罐)中的存水(相当于权利要求1的冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量)。然后经冷水管48与紧急注水管55返回到堆芯35下部的入口处,重新进入AAP先进压水堆的堆芯35,完成一次堆芯余热冷却的自然循环。此堆芯余热冷却装置的触发机构为单向阀50。水池上部的热水经池水出水管42进入池水空冷器40(相当于权利要求1的热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐外部以在空气中运作,其内部由紧急冷却罐内的流体),将热量散放给经过烟囱41的空气流后再经池水回水管43依靠自然循环返回到换料水箱44的底部。此池水空冷器40布置于核电站通风排气用的烟囱41的下部,利用烟囱的巨大高度强化热空气的向上提升能力,增加冷却空气流的自然循环运动头(相当于权利要求1的热交换器被配置成借助紧急冷却罐内的流体和空气之间的热交换向外部放热,而其可以在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续是隐含地且可以毫无疑义确定的)。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:本申请中紧急冷却罐与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体,安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。
对于上述区别技术特征,对比文件1中的换水料箱采用常压大容积深水池结合池水冷却器来实现冷却。对比文件2公开了一种先进反应堆非能动余热排出系统设计,其中涉及的JPSR非能动安全反应堆的非能动余热排出系统,也是通过冷却剂重力注入水池以及与之通过冷却管相连的空气冷却器实现冷却,并未公开相应用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体的开和闭单元。对比文件3公开了一种高温气冷堆非能动余热排出系统,其采用通过管道连接的布置在反应堆舱室内的水冷壁1、上下联箱2、膨胀水箱4以及空冷器5进行冷却散热,并不涉及放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体的开和闭单元。可见对比文件2和3均未公开或教导上述区别技术特征,也没有给出采用上述区别技术特征以解决处理事故的后期阶段一部分的少量的热的同时还能处理事故的早期阶段的大量的热的技术启示。同时也没有证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识。为了处理事故早期大量的热,本领域通常的做法是将冷却水池设计为大容积水池,并结合热交换器进行冷却散热。本领域技术人员在上述对比文件的基础上并不能显而易见的得到本申请权利要求1的技术方案。本申请在借助紧急冷却罐内的冷却水蒸发所形成的流体和空气之间的热交换向外部放热从而使得即便在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续的基础上,在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,借助开和闭单元和热交换设备的特定设置,从而取得了在处理事故的后期阶段一部分的少量的热的同时还能处理事故的早期阶段的大量的热的有益技术效果。
因此,权利要求1相对于对比文件1-3具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)权利要求16要求保护一种核电厂。对比文件1公开了一种先进压水堆核电站(相当于权利要求16的核电厂)中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序,其包含由换料水箱(相当于权利要求16的紧急冷却罐的冷却系统),并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0051]-[0068]段、附图4):由于压水堆燃料元件功率密度大而堆芯热容小,为了保证在停堆后元件不被自身余热烧毁(相当于权利要求16的核反应器发生事故时),停堆安全冷却装置必须保证在停堆后的一定时间内对堆芯不间断的足够的冷却能力,并在一定时间之后,仍始终使堆芯完全浸没于水之中。当AAP先进压水堆核电站完全非能动的堆芯余热冷却装置投入运行时,经堆芯35(其中堆芯必然存在于压力容器中,压力容器相当于权利要求16的核反应器)加热过的水流出AAP先进压水堆51后经单向阀50及热水管47进入堆芯余热冷却器46(其中单向阀、热水管及堆芯余热冷却器组合相当于权利要求16的被动容器冷却系统,其用于使核反应器排入容器的蒸汽冷凝以防止核反应器中发生事故时容器的压力增加),在此将热量传给换料水箱44(相当于权利要求16的在其中存储冷却水的紧急冷却罐)中的存水(相当于权利要求16的紧急冷却罐系统接受从被动容器冷却系统传递的核反应器的可感测的热量和残热)(相当于权利要求16的冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量)。然后经冷水管48与紧急注水管55返回到堆芯35下部的入口处,重新进入AAP先进压水堆的堆芯35,完成一次堆芯余热冷却的自然循环。此堆芯余热冷却装置的触发机构为单向阀50。水池上部的热水经池水出水管42进入池水空冷器40(相当于权利要求16的热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐外部以在空气中运作,其内部由紧急冷却罐内的流体),将热量散放给经过烟囱41的空气流后再经池水回水管43依靠自然循环返回到换料水箱44的底部。此池水空冷器40布置于核电站通风排气用的烟囱41的下部,利用烟囱的巨大高度强化热空气的向上提升能力,增加冷却空气流的自然循环运动头(相当于权利要求16的热交换器被配置成借助紧急冷却罐内的流体和空气之间的热交换向外部放热,而其可以在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续是隐含地且可以毫无疑义确定的),
权利要求16要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:本申请中紧急冷却罐与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体,安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。
基于与权利要求1相同的理由,权利要求16相对于对比文件1-3具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(3)、权利要求17要求保护一种核电厂。对比文件1公开了一种先进压水堆核电站(相当于权利要求17的核电厂)中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序,其包含由换料水箱(相当于权利要求17的紧急冷却罐的冷却系统),并具体公开了一下技术特征(参见说明书第[0051]-[0068]段、附图4):由于压水堆燃料元件功率密度大而堆芯热容小,为了保证在停堆后元件不被自身余热烧毁(相当于权利要求16的核反应器发生事故时),停堆安全冷却装置必须保证在停堆后的一定时间内对堆芯不间断的足够的冷却能力,并在一定时间之后,仍始终使堆芯完全浸没于水之中。当AAP先进压水堆核电站完全非能动的堆芯余热冷却装置投入运行时,经堆芯35(其中堆芯必然存在于压力容器中,压力容器相当于权利要求17的核反应器)加热过的水流出AAP先进压水堆51后经单向阀50及热水管47进入堆芯余热冷却器46(其中单向阀、热水管及堆芯余热冷却器组合相当于权利要求17的被动残热去除系统,其配置成当核反应器中发生事故时通过冷却水循环而去除核反应器的可感测的热量和残热),在此将热量(相当于权利要求17的可感测的热量和残热)传给换料水箱44(相当于权利要求17的在其中存储冷却水的紧急冷却罐)中的存水(相当于权利要求17的紧急冷却罐系统接受从被动残热去除系统传递的核反应器的可感测的热量和残热)(相当于权利要求17的冷却水在核反应器中发生事故时接受从核反应器或容器传递的热量)。然后经冷水管48与紧急注水管55返回到堆芯35下部的入口处,重新进入AAP先进压水堆的堆芯35,完成一次堆芯余热冷却的自然循环。此堆芯余热冷却装置的触发机构为单向阀50。水池上部的热水经池水出水管42进入池水空冷器40(相当于权利要求17的热交换器,其被安装成暴露于紧急冷却罐外部以在空气中运作,其内部由紧急冷却罐内的流体),将热量散放给经过烟囱41的空气流后再经池水回水管43依靠自然循环返回到换料水箱44的底部。此池水空冷器40布置于核电站通风排气用的烟囱41的下部,利用烟囱的巨大高度强化热空气的向上提升能力,增加冷却空气流的自然循环运动头(相当于权利要求17的热交换器被配置成借助紧急冷却罐内的流体和空气之间的热交换向外部放热,而其可以在不重新填注冷却水的情况下也使紧急冷却罐的操作继续是隐含地且可以毫无疑义确定的)。
权利要求17要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:本申请中紧急冷却罐与空气热交换的流体为冷却水蒸发所形成的流体,安装在紧急冷却罐的上部以使其位置高于冷却水的水位的开和闭单元,用于放出所述冷却水的蒸发所产生的所述流体,其中,所述开和闭单元由所述流体的流动而被动地开启以便在所述事故的早期阶段在压力高于预设压力时向外部放出所述流体的一部分,在所述事故的早期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载超过所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,所述流动是由所述紧急冷却罐和外部气体之间的压力差而形成的,所述开和闭单元被动地关闭以便在所述事故的后期阶段在压力低于预设压力时防止所述流体放出以及维持所述紧急冷却罐的所述冷却水的量,在所述事故的后期阶段中被传递到所述紧急冷却罐的热负载低于所述紧急冷却罐和所述热交换设备的冷却能力,以及所述热交换设备的所述冷却能力被设计为其能够在所述事故的所述早期阶段处理的热负载低于传递到所述紧急冷却罐的热负载。
基于与权利要求1相同的理由,权利要求17相对于对比文件1-3具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(4)、在权利要求1具备创造性的基础上,其从属权利要求2-15也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2017年08月28日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门在本复审请求审查决定所依据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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