发明创造名称：一种用于往复活塞式气体压缩机的缸头
外观设计名称：
决定号：184811
决定日：2019-07-24
委内编号：1F244582
优先权日：
申请（专利）号：201510533018.2
申请日：2015-08-27
复审请求人：中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张广宇
合议组组长：吕胜春
参审员：林秀霞
国际分类号：F04B39/12(2006.01)；;F04B39/10(2006.01)；;F04B39/02(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
：对于发明专利申请，如果一项权利要求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中部分被另一篇对比文件公开，其余的区别技术特征属于本领域的公知常识，而且本领域技术人员在最接近的现有技术的基础上结合上述对比文件和本领域的公知常识得出该权利要求的技术方案是显而易见的，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201510533018.2，名称为“一种用于往复活塞式气体压缩机的缸头”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为中国石油集团济柴动力总厂成都压缩机厂。本申请的申请日为2015年08月27日，公开日为2015年12月09日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年09月05日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3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1-38段、摘要附图、说明书附图；2017年03月01日提交的权利要求第1-3项。
驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN 86100929A，公开日为1986年09月03日；
对比文件2：CN 203098210U，公告日为2013年07月31日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于往复活塞式气体压缩机的缸头，其特征在于，在所述缸头（14）上设置有与气缸（11）连通的进气通道（14-3）和排气通道（14-2），在进气通道（14-3）和排气通道（14-2）内均设置有单向阀，所述的排气通道（14-2）与轴向的夹角为39°±1°,所述的缸头（14）设置有注油口（14-5），所述的缸头（14）内还包括排气口（14-1）、进气口（14-4）、进气阀安装孔（14-6）、排气阀安装孔（14-7），进气通道（14-3）依次连接有进气阀安装孔（14-6）和进气口（14-4），进气阀安装孔（14-6）内靠近进气通道（14-3）一端设置有进气阀（12）；所述排气通道（14-2）依次连接有排气阀安装孔（14-7）和排气口（14-1），排气阀安装孔（14-7）内靠近进气通道（14-3）一端设置有排气阀（13），所述的进气阀（12）和排气阀（13）均为单向阀。
2. 根据权利要求1所述的用于往复活塞式气体压缩机的缸头，其特征在于，所述的缸头的材质为真空再熔钢或超洁净钢。
3. 根据以上任一权利要求所述的用于往复活塞式气体压缩机的缸头，其特征在于，所述缸头（14）为四周倒圆的方形结构。”
驳回决定指出：独立权利要求1与对比文件1的区别在于(1)排气通道与轴向的夹角为39°±1°，（2）缸头设置有注油口。但是，区别（1）属于本领域的常规选择，对于区别（2），对比文件2公开了进气道设置外接油口（相当于本申请中的注油口），在对比文件2给出了设置进气道连通的注油口的启示下，在对比文件1的缸头上设置与进气通道连通的注油口对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，权利要求1相对于对比文件1、对比文件2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。从属权利要求2-3的附加技术特征属于本领域的公知常识，因此，同样不具备专利法第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2018年02月09日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1对于大排量和高压的环境不适用，不适用于野外工作，而本申请的缸头适用于具有高压、大排量的野外环境恶劣的场所。对比文件1的进气和排气结构在阀后存在90°弯角，增加了进气阻力，造成压力损失，功耗增加，而本申请是阀前90°弯角，根据实验，这种结构的压力损失只有2%，能很好地节约能耗。对比文件1的压力缸头的进气和排气通道练成一体，进气温度和排气温度相互影响，而本申请的进气通道和排气通道独立设置没有交汇处，避免了进气出气相互干扰，也避免了排气的温度通过进排气通道加热吸进气缸的气体的温度。（2）所述的排气通道与轴向的夹角为39°±1°是根据流体流动原则，为了减少流动损失，根据计算和大量的试验获得的，39°±1°这角度范围在本申请的压缩机缸头上是流体的阻力最小的一个角度范围，本项目经过2年的反复的压力试验、气体流体试验、摩阻试验、进排气通道直径试验、口径试验、材料试验、仿真模拟试验，经过优选得出的39°效果最佳，大量的试验带来了最优化的结果，不是简单的试验选择。（3）对比文件2的外接油口在缸筒高压、大排量的工况下，会在开注油口的位置产生应力集中的状况，从而极易造成缸筒的损坏，因此不适合于高压大排量压缩机的设计，同时由于对比文件2是在压缩缸筒体上开设外接油口，而本申请的是压缩缸头，并不是压缩缸筒体，可以有效解决应力集中的问题。（4）本申请所述的缸头，根据高压大排量的需求，同时还要兼顾成本的计算，在众多的钢材中，经过优选和反复试验，采用的材质为真空再熔钢或超洁净钢，其抗拉强度达到900～1200MPa，对比文件中提到的铝合金，其抗拉强度在350MPa左右，两者的机械强度是不能对比的，也是不能调换的，由于本申请采用真空再熔钢或超洁净钢，从而延长了缸头适用寿命，能保证运行的安全。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年03月16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，（1）本申请权利要求1的技术方案并未体现对于压缩机适用场合的限制，其结构也未体现应用场合的要求，因此，不能被接受；对比文件1公开了进气通道和排气通道单独设置，不交叉的技术方案，与本申请权利要求1中限定的是相同的结构。（2）进排气通道倾斜设置有利于提高排气通畅度是本领域的公知常识，至于具体的39°±1°这一数值范围，在申请文件中仅仅是有记载，对于其技术效果没有任何的说明或实验数据支持。（3）对比文件2公开了缸头设置注油口的技术方案，且在本领域中，设置注油口是常规设置。（4）本领域中真空再熔钢和超洁净钢的物理特性是公知的，并不是申请人经过反复试验发现的，为了提高缸头的强度，采用强度较高的真空再熔钢或超洁净钢对本领域技术人员来说也是常规的选择。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02月27日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）所述的排气通道与轴向的夹角为39°±1°；（2）所述的缸头设置有注油口。对于区别技术特征（1），本领域技术人员为了减少排气流动损失，根据其掌握的相关知识，有动机对排气通道与轴向的相对方向进行改进，且通过相应的计算及实验容易获得最优的夹角值。对于区别技术特征（2），对比文件2给出了在进气道设置外接油口的技术启示，在此基础上，本领域技术人员为了实现有效地润滑，容易想到在对比文件1的设置于端板内的进气通道上设置与其连通的注油口，且注油口设置在端板（相当于缸头）上而非气缸体上，由此带来的减少气缸体的应力集中的技术效果也是本领域技术人员可以预期的，因此，权利要求1相对于对比文件1、对比文件2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。从属权利要求2-3的附加技术特征属于本领域的公知常识，因此，同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）意见陈述中的相关限定并未记载在权利要求1中。（2）对于排气通道与轴向之间夹角的选择，本领域技术人员通过相应的计算及实验容易得到上述夹角的最优值。（3）本领域技术人员在对比文件2给出的在进气道设置外接油口的技术启示下，相应地也会将注油口设置到对比文件1的端板上，而不会设置到缸体上。（4）根据不同的使用要求选择相应的缸头材质，这是本领域的常规选择。综上所述，复审申请人的意见陈述没有说服力，不能被接受。
复审请求人于2019年03月26日提交了意见陈述书，没有修改申请文件，意见陈述书中的内容与提交复审请求时基本相同。
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没有修改申请文件，本复审请求审查决定所针对的文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图、说明书附图；2017年3月1日提交的权利要求第1-3项。
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。
具体到本案：
2.1权利要求1请求保护一种用于往复活塞式气体压缩机的缸头，对比文件1公开了一种用于往复活塞式气体压缩机的端板1-4（参见说明书第3页第8行-第5页第20行、附图1）：在所述端板上设有与气缸连通的进气通道和排气通道，在进气通道和排气通道内均设置有单向阀16-19，所述的端板内还包括排气口、进气口，进、排气阀安装孔（将进、排气阀安装到进、排气通道内必然需要设置相应的安装孔），进、排气通道分别依次连接进、排气阀16-19的安装孔和进、排气口，且进、排气阀必然设置在进、排气阀安装孔内靠近进、排气通道的一侧，所述的进气阀16、17和排气阀18、19均为单向阀。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：（1）所述的排气通道与轴向的夹角为39°±1°；（2）所述的缸头设置有注油口。权利要求1实际解决的技术问题是降低排气流动损失、提高润滑效率并减少应力集中。
对于区别技术特征（1），本领域技术人员为了减少排气流动损失，根据其掌握的相关知识，有动机对排气通道与轴向的相对方向进行改进，且通过相应的计算及实验容易获得最优的夹角值。
对于区别技术特征（2），对比文件2公开了一种往复式活塞压缩机锻件气缸的注油结构，其公开了在气缸体上设置进气道3，并设置与进气道3连通的外接油口6（相当于本申请的注油口）以将注入的润滑油与进气混合实现有效地润滑（参见说明书第[0008]-[0010]段、附图5-9），即对比文件2给出了在进气道设置外接油口的技术启示，在此基础上，本领域技术人员为了实现有效地润滑，容易想到在对比文件1的设置于端板内的进气通道上设置与其连通的注油口，且注油口设置在端板（相当于缸头）上而非气缸体上，由此带来的减少气缸体的应力集中的技术效果也是本领域技术人员可以预期的。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识，得出该权利要求的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案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.权利要求2-3引用在前的权利要求，其附加技术特征具体限定了缸头的材质以及形状，但是为了提高缸头强度而在现有的缸头材质中具体选择具有较高强度的真空再熔缸或超洁净缸，以及为了避免应力集中而具体选择缸头形状为四周倒圆的方形结构，这都属于本领域的常规技术选择，不需要付出创造性劳动即可得到，因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，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。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：（1）首先，权利要求的保护范围以权利要求的技术特征的限定为准，权利要求1中并未记载复审请求人在意见陈述中所述的本申请的应用环境、进气通道和排气通道独立设置没有交汇处及阀前90°角结构等特征，发明名称“一种用于往复活塞式气体压缩机的缸头”也不能体现出其应用环境为石油天然气的高压气体压缩机。其次，对比文件1的端板并不存在应用到其他环境中的技术障碍，同样可以应用到大排量、高压和野外无人值守的环境中，且对比文件1同样公开了进气通道和排气通道独立设置没有交汇处（参见图1中的端板2、3中的进、排气道）。（2）对于排气通道与轴向之间夹角的选择，《活塞式压缩机设计》（机械工业出版社出版，1974年5月北京第一版，书号150334197）中第148页和第141页对应的附图4-4中明确记载了安装在压缩机气缸头上的气阀及其进排气通道倾斜设置时，余隙容积小，通道面积大，气流流动损失小。本领域技术人员在此基础上通过相应的计算及实验容易得到上述夹角的最优值。（3）虽然对比文件2中的外接油口设置在缸体上，但这是由于对比文件2中的进气道3设置在缸体1上，而本领域技术人员在对比文件2给出的在进气道设置外接油口的技术启示下，由于对比文件1的进气通道是设置在端板（相当于缸头）上的，因此，本领域技术人员相应地也会将注油口设置到端板上，而不会设置到缸体上，且由于不在缸体上开孔而带来的减少缸体上的应力集中的技术效果也是本领域技术人员可以预期的。（4）根据不同的使用要求选择相应的缸头材质，这是本领域的常规选择，且真空再熔钢和超洁净钢具有较高的抗拉强度，这是本领域的公知常识，并不是申请人所发现的独特的物理特性，因此，为了提高缸头的强度，而在现有的抗拉强度较高的材质中具体选择真空再熔钢和超洁净钢，这是不需要付出创造性劳动即可得到的。综上所述，复审申请人的意见陈述没有说服力，不能被接受。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年09月05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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