发明创造名称：一种湿法除尘装置
外观设计名称：
决定号：185007
决定日：2019-07-25
委内编号：1F247269
优先权日：
申请（专利）号：201511008019.1
申请日：2015-12-29
复审请求人：福建龙净环保股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：徐雪锋
合议组组长：董晓静
参审员：施啸奔
国际分类号：B01D50/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：判断区别技术特征能否为发明专利申请带来创造性，应当基于所属技术领域的技术人员的知识和能力进行评价。在所述区别技术特征是公知常识的情况下，通常认为现有技术中存在技术启示，发明是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201511008019.1，名称为“一种湿法除尘装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为福建龙净环保股份有限公司，申请日为2015年12月29日，公开日为2016年3月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月15日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8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第1-48段、说明书摘要、摘要附图、说明书附图；2017年9月27日提交的权利要求第1-8项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种湿法除尘装置，其特征在于，包括：
超声波雾化器，用于向烟气流道内喷射微细水雾，形成超声波雾化区；
声波发生器，按烟气流向设于所述超声波雾化器下游，用于在烟气流道内建立声场，形成声波凝并区；
液滴捕集器，按烟气流向设于所述声波发生器下游，用于捕集经过所述超声波雾化喷淋区和声波凝聚区后凝并的含尘液滴，形成收尘区；
所述烟气流道为脱硫塔的烟气排放流道，包括竖向流道和水平流道；所述超声波雾化器和声波发生器设于所述竖向流道或水平流道，所述液滴捕集器设于所述水平流道；
所述液滴捕集器具有若干烟气通道，所述烟气通道在纵向上垂向直通，在横向的烟气流向上呈波浪形，且波峰和波谷部位形成旋流区，其液滴滴落方向竖直向下与烟气流向相垂直。
2. 根据权利要求1所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述液滴捕集器设有若干以格栅形式排列的垂向波纹板，所述波纹板之间形成所述烟气通道。
3. 根据权利要求2所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述波纹板的波峰和波谷部位呈半圆形。
4. 根据权利要求1所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述烟气通道的波形半径为50mm～200mm。
5. 根据权利要求1所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述超声波雾化器的雾径为1μm～15μm。
6. 根据权利要求1所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述声波发生器的声波波段为500Hz～2000Hz。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的湿法除尘装置，其特征在于，进一步包括收集装置，其设于所述液滴捕集器下方，用于收集所述液滴捕集器排出的含尘液滴。
8. 根据权利要求7所述的湿法除尘装置，其特征在于，所述收集装置包括集水盘及设于所述集水盘内的斜板，所述集水盘在所述斜板的低位处设有排放口。”
驳回决定认为：权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1（CN104147891A，公开日为2014年11月19日）公开的控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置，技术内容相比的区别特征在于：权利要求1的技术方案是采用超声波雾化器来形成微细水雾，液滴捕集器设于所述水平流道，而对比文件1是采用蒸汽来形成雾化区；烟气通道在纵向上垂向直通，在横向的烟气流向上呈波浪形，其液滴滴落方向竖直向下与烟气流向相垂直。基于上述区别特征，权利要求1相比于对比文件1实际解决的技术问题是：提供了一种雾化形式。然而以上区别为本领域的常规技术手段。因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件1所公开，或为本领域的常规技术手段，因此从属权利要求2-8也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年3月20日向国家知识产权局提出了复审请求，将驳回决定所针对的权利要求2的技术特征补入权利要求1中，并将权利要求的编号进行为调整1-7。复审请求时新修改的权利要求1如下：
“1. 一种湿法除尘装置，其特征在于，包括：
超声波雾化器，用于向烟气流道内喷射微细水雾，形成超声波雾化区；
声波发生器，按烟气流向设于所述超声波雾化器下游，用于在烟气流道内建立声场，形成声波凝并区；
液滴捕集器，按烟气流向设于所述声波发生器下游，用于捕集经过所述超声波雾化喷淋区和声波凝聚区后凝并的含尘液滴，形成收尘区；
所述烟气流道为脱硫塔的烟气排放流道，包括竖向流道和水平流道；所述超声波雾化器和声波发生器设于所述竖向流道或水平流道，所述液滴捕集器设于所述水平流道；
所述液滴捕集器具有若干烟气通道，所述烟气通道在纵向上垂向直通，在横向的烟气流向上呈波浪形，且波峰和波谷部位形成旋流区，其液滴滴落方向竖直向下与烟气流向相垂直；
所述液滴捕集器设有若干以格栅形式排列的垂向波纹板，所述波纹板之间形成所述烟气通道。”
复审请求人认为：1）“过饱和蒸汽”和“饱和蒸汽”是不同的，蒸汽喷嘴和超声波雾化器在除尘应用上是有差别的，对比文件1中烟气没有冷凝发生，而本申请中是通过超声波雾化器箱烟气中喷入常温水雾，使得烟气降温，二者机理不同；2）对比文件1虽然公开了一种控制湿法烟气脱硫颗粒排放的装置及方法，且在声波团聚室7内设有蒸汽喷嘴5、声源8和除雾器12。但是，其声波团聚室7是相对于脱硫塔1的烟气流道另外单独构建的设备，蒸汽喷嘴5、声源8等烟气净化设备不可能设置在烟气流向向下的竖向流道中。本申请的超声波雾化器、声波发生器和液滴捕集器均安装在烟气流道上，烟气向下流的过程中完成雾化和凝聚，不需要再向上流动，而且，超声波雾化器的喷射方向与烟气流向相一致，有利于烟气流动；而且除雾器收集的带尘液滴向下滴落时，必然会经过生源建立的声场区域，雾化烟气和带尘液滴彼此相互影响，使带尘液滴二次飞扬，严重降低除尘效果和除尘效率；3）对比文件1的液滴捕集器与S波纹板形除雾器的结构不同，并不具有旋流区。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年4月11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3 月26 日发出复审通知书，认为权利要求1-7的技术方案相对于对比文件1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，并引用证据1即《抚顺分公司设计参考资料 捕雾器 除沫器 FDC-Y-04 1》,2005年)证明将烟气水平通过除雾器中的通道，以及波峰和波谷分别是半圆形是本领域常规使用的波纹板形状。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019 年4 月30 日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书，其对权利要求1的修改方式主要是句序的调整，新修改的权利要求1如下：
“1. 一种湿法除尘装置，其特征在于，包括：
烟气流道，所述烟气流道为脱硫塔的烟气排放流道，包括烟气流向向下的竖向流道和水平流道；
超声波雾化器，设于所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道，用于向所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道内喷射微细水雾，形成超声波雾化区；
声波发生器，设于所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道，并按烟气流向设于所述超声波雾化器下游，用于在所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道内建立声场，形成声波凝并区；
液滴捕集器，所述液滴捕集器设于所述水平流道，并按烟气流向设于所述声波发生器下游，用于捕集经过所述超声波雾化喷淋区和声波凝聚区后凝并的含尘液滴，形成收尘区；
所述液滴捕集器设有若干以格栅形式排列的垂向波纹板，所述波纹板之间形成若干烟气通道，所述烟气通道在纵向上垂向直通，在横向的烟气流向上呈波浪形，且波峰和波谷部位形成旋流区，其液滴滴落方向竖直向下与烟气流向相垂直。”
复审请求人认为：1）本申请的超声波雾化器、声波发生器和液滴捕集器均设置在烟气流动中，对比文件1中的声波团聚室7是相对于脱硫塔1的烟气流道另外单独构建的设备，并不属于烟气流道；2）对比文件1明确地指出了蒸汽变相与喷雾的区别、以及采用喷雾进行预处理的缺陷，进而完全摒弃了喷雾处理手段，而特别选用蒸汽变相为核心发明点来构建其技术方案，本领域技术人员不可能在对比文件1的基础上反过来再去采用喷雾的预处理方式；3）本申请的区别技术特征要解决的问题并不是如复审通知书所认为的降低烟气流动阻力，而是为了减少占地面积、节省设备投资、降低能耗以及实现超洁净排放；4）证据1为设计参考手册，并非审查指南所规定的教科书、技术手册、工具书等，不能用来证明烟气水平通过除雾器为本领域的常规技术手段，而且在没有文字明确记载的情况下，仅根据证据1的波峰、波谷的形状也不能直接、毫无异议地确定其必然能够形成旋流区；5）退一步讲，即使现有技术中出现烟气水平通过除雾器的技术手段，本领域技术人员也无法应用的对比文件1中，一是因为对比文件1采用的蒸汽具有向上的升力， 得把蒸汽喷嘴5在声波团聚室7的最底部、除雾器设置在声波团聚室7的顶部且必须竖向布置；二是因为对比文件1的声波团聚室是单独设计的处理室，考虑到占地面积也不会想到将除雾器垂向直通地布置。6）本申请能够取得预料不到的技术效果。
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
（一）关于审查文本
本复审请求审查决定所针对的文本为：申请日2015年12月29日提交的说明书第1-48段、说明书附图、说明书摘要、摘要附图；2019年4月30日提交的权利要求第1-7项。
（二） 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。
判断区别技术特征能否为发明专利申请带来创造性，应当基于所属技术领域的技术人员的知识和能力进行评价。在所述区别技术特征是公知常识的情况下，通常认为现有技术中存在技术启示，发明是显而易见的。
关于权利要求1
权利要求1请求保护一种湿法除尘装置。
对比文件1公开了一种控制湿法烟气脱硫细颗粒排放的装置，并具体公开了以下内容（参见说明书第0013、0025段及附图1）：装置包括湿法烟气脱硫塔1和声波团聚室7，湿法烟气脱硫塔1内部设置3组并联的脱硫液喷嘴2和一个脱硫除雾器3，脱硫除雾器3设置于脱硫液喷嘴2的上方。湿法烟气脱硫塔1的顶部出口与声波团聚室7的下部入口相通，其中，声波团聚室7包括扩散式蒸汽喷嘴5、蒸汽质量流量控制器6、声波发生单元、除雾器12和冲洗喷嘴13。声波发生单元包括3个声源8、功率放大器9、信号发生器10和可伸缩的伸缩扩散管11，声源8与功率放大器9和信号发生器10依次相连，其中声源8通过伸缩扩散管11与声波团聚7的一侧相连，通过调节伸缩扩散管11的长度可以调节声源8与声波团聚室对侧的距离为波长的整数倍，从而在声波团聚室7内形成一个或多个驻波声场，同时通过功率放大器9和信号发生器10调节声源8的频率和声压级。扩散式蒸汽喷嘴5设置于声波团聚室7内部的入口处（即相当于雾化区，且由附图1可知声波发生装置设于入口处的下游），喷淋方向与烟气方向相反；蒸汽质量流量控制器6设置于声波团聚室7的外部并与扩散式蒸汽喷嘴5相连；扩散式蒸汽喷嘴5以逆流的方式将蒸汽喷入烟气中，并通过蒸汽流量控制器6调节蒸汽的添加量，从而调节声波团聚室7内的烟气过饱和度。除雾器12和冲洗喷嘴13设置于所述声波团聚室7的顶部出口处；除雾器12设置在冲洗喷嘴13的下方，冲洗喷嘴13的冲洗方向与烟气方向相反。为了进一步提高湿法烟气脱硫细颗粒的排放效果，本发明的装置还可以包括一个静电除尘器16，该静电除尘器与湿法烟气脱硫塔的入口相连，通过静电除尘器可以初步除去烟气中的大颗粒粉尘；除雾器为丝网除雾器或波纹板除雾器。
比较可知，上述公开的内容中，除雾器12用于捕集经过雾化区和声波团聚区后凝并的含尘液滴，形成收尘区。尽管复审请求人认为对比文件1的声波团聚室7不属于“烟气流道”而是烟气处理设备，但是，考虑到本申请权利要求中所用术语“流道”并非本领域专用术语，只能按通常含义理解为“用于流动的通道”，那么在对比文件1明确公开了烟气流动通过声波团聚室的情况下，结合附图1可以认为其烟气脱硫塔下游的气体流动通道为脱硫塔的烟气流道，且该烟气流道包括竖向流道和水平流道，声波发生器4、雾化器3和液滴捕集器5均设置在竖向流道，液滴捕集器5具有若干竖向烟气通道5-1，在竖直方向上直通，烟气流向上呈波浪形。
因此，权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比，其区别特征在于：1）“超声波雾化器，设于所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道，用于向所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道内喷射微细水雾，形成超声波雾化区”，且“声波发生器，设于所述烟气气流向下的竖向流道或水平流道”、“液滴捕集器设于所述水平流道”，而对比文件1则采用蒸汽来形成雾化区，蒸汽喷嘴、声波发声单元和除雾器所在的声波团聚室内的气流方向向上；2）“（所述波纹板之间形成若干烟气通道）所述烟气通道在纵向上垂向直通，在横向的烟气流向上呈波浪形，且波峰和波谷部位形成旋流区，其液滴滴落方向竖直向下与烟气流向相垂直。
复审请求人在提出复审请求时和答复复审通知书时主张上述区别特征为本申请带来创造性，其理由可概括为（1）权利要求1相比于对比文件1实际解决的技术问题是减少占地面积、节省设备投资、降低能耗和实现超洁净排放；（2）对比文件1引用大量现有技术才特别选用蒸汽变相作为核心发明点，已经摒弃喷雾处理手段，本领域技术人员不可能朝着与对比文件1相反的方向来替换为喷雾处理，而且对比文件1采用蒸汽变相，蒸汽的升力决定了除雾器必须竖向设置在顶部；证据1也不是审查指南所规定的教科书、技术手册、工具书等出版物；（3）本申请通过产生旋流区，保证带尘液滴直接向下流动和滴落，显著提高除尘效果和效率，取得了预料不到的技术效果。
对此，合议组认为，判断区别技术特征能否为发明专利申请带来创造性，应当基于所属技术领域的技术人员的知识和能力进行评价。在所述区别技术特征是公知常识的情况下，通常认为现有技术中存在技术启示，发明是显而易见的。
具体到本案中，首先，对于以上区别特征（1）中涉及的气流方向是否显而易见的问题。众所周知的是，喷雾接触型除尘器中气体与液滴的相互流动方式由顺流式、逆流式和交叉流式，它们各有利弊，例如顺流式的优点是喷淋器体积小、占地面积小、节省投资，但除尘效率比较低，逆流式的优点是除尘效率高等（例如可以参见证据2《气固分离理论及技术》，岑可法等，浙江大学出版社，1999年，第587页“15.10 喷雾接触型除尘器”；还可以参见证据3《除尘设备与运行管理》，张殿印，冶金工业出版社，2010年，第23页等等）。尽管对比文件1采用逆流式，本领域技术人员容易想到可以替换为顺流式以减少喷淋器体积、占地面积和节省投资。
其次，针对区别特征（1）中涉及的超声波雾化是否显而易见的问题。对所属技术领域的技术人员来说，众所周知的是：喷雾接触型除尘是将液体先雾化成微小液滴后，靠众多分散的液滴来捕集气体中颗粒物质（例如可以参见前述证据2《气固分离理论及技术》第587页，证据3《除尘设备与运行管理》第22-29页）；超声雾化除尘是通过超声波把水雾化成浓密的、直径只有1-50微米的微细雾滴，雾滴在局部密闭的产尘点内捕获、凝聚微细粉尘，而且其“云物理学原理”包括由于雾滴微细，部分雾滴会在空气中迅速蒸发，使得局部密闭空间中的相对湿度迅速饱和，过饱和后的水汽会以尘粒为核凝聚，使尘粒径变大，具有结构简单、维修成本低的优点（例如可以参见证据4《矿井粉尘防治》，杨胜强主编，中国矿业大学出版社，第220-221页）；提高湿式除尘器捕尘效率的方法之一就是冷凝提高捕尘效率，原因主要包括蒸汽冷凝于颗粒上，使颗粒因凝聚水层提高质量，使之更易由惯性碰撞机理而被捕集（同样可以参见前述证据2《气固分离理论及技术》第599-600页）。
因此，合议组认为，当看到对比文件1在背景技术部分提到了数种技术的缺陷（例如认为CN103706219A的声波团聚结合喷雾联合作用脱出细微颗粒物的装置和方法由于液滴本身的表面张力很大，难以与细颗粒结合，对颗粒团聚效率的提高有限，要获得较高的团聚效率的声压级达到了140dB -150dB），也在发明内容部分描述其方案之所以克服了这些缺点，是在于“在声波团聚室内的过饱和蒸汽以烟气中的细颗粒为凝结核发生相变凝结长大，同时在驻波声场的作用下发生团聚长大作用”时，所属技术领域的技术人员并不会得出其他喷雾形式已被摒弃、决不可考虑的结论。应当理解为所属技术领域的技术人员看到对比文件1整体内容之后，可以预期的是如果采用不产生冷凝的喷雾方式替代对比文件1推荐的蒸汽喷嘴，将丧失冷凝相变带来的耦合作用。那么，当其面临减少占地面积、节省设备投资、降低能耗和实现超洁净排放等问题时，在已知还有超声雾化除尘方式能实现过饱和后的水汽以尘粒为核凝聚、使尘粒不断增大的作用，具有结构简单和维修费用低的优点的情况，有动机尝试用超声雾化喷嘴的方式来替代对比文件1的蒸汽喷嘴。而本申请也未记载任何数据足以证明权利要求1的技术方案产生了超乎所属技术领域的技术人员相关预期的技术效果。
再次，对于区别特征（2）涉及的除雾器结构和设置位置是否显而易见的问题，将烟气水平通过除雾器中的通道是本领域的常用技术手段（参见证据1《抚顺分公司设计参考资料 捕雾器 除沫器 FDC-Y-04 1》,2005年，第8页图2.4-3 百叶窗形分离器），而且本领域常用的波纹板形状有多种，例如波峰和波谷分别是半圆形的形状就是本领域常规使用的波纹板形状（参见证据1第8页图2.4-3 百叶窗形分离器）。那么，尽管对比文件1的除雾器位于竖直方向，本领域技术人员根据实践要求也有动机考虑替换为其他常规的设置方式和结构，从而就容易想到将公知的百叶窗形除雾器设置在水平流道中，此时烟气通过波峰和波谷分别是半圆形的波纹板时必然会在波峰或波谷处形成旋流。至于复审请求人强调的蒸汽升力决定了除雾器只能位于竖直方向的意见，一方面这与气流速度、含尘量、喷雾量和喷雾压力等等参数密切相关，并不能得出蒸汽冷凝法只能设置在竖直方向的结论，另一方面，在如前所述所属技术领域的技术人员有动机替换为超声波雾化的情况下本领域技术人员会综合考虑实践各项要求进行相应的调整。
再次，对于上述文献是否为审查指南所规定的教科书、技术手册、工具书等、是否能够证明相关内容为本领域常规技术手段的问题。《专利审查指南》第四部分第二章第4.1节规定“在合议审查中，合议组可以引入所属技术领域的公知常识，或者补充相应的技术词典、技术手册、教科书等所属技术领域中的公知常识性证据”。其列举而非穷举了公知常识性证据的形式。本案中引入的证据1-4均是在本申请日数年前公开出版的书籍，上述意见所引用的内容也均是对于湿法除尘、超声雾化和冷凝提高捕尘效率相关原理的描述和介绍，不违反《专利审查指南》的上述规定。
最后，对于是否产生了预料不到的技术效果的问题。复审请求人强调，收尘区与声场区隔离会避免交织提高效果，而且因流道突变，具有一定速度的流体流动会产生旋涡流的效果、带尘液滴直接向下流动的效果以及旋流区增加捕集液滴的路径和时间等效果，但是本领域技术人员根据实践需要将公知的百叶窗形除雾器设置在水平流道中时，同样会预期产生两区分离的效果，也会根据流体动力学预期到烟气通过波峰和波谷分别是半圆形的波纹板时会在波峰或波谷处形成旋流，也会预期到液滴向下流动和增加捕集效率等效果，就像证据1第7页描述的那样“被气体夹带的液滴在惯性力的作用下，于板间弯曲通道沉降，所形成的的液膜借重力沿着板面下流”。因此这些效果都不是专利法意义上的预料不到的技术效果。
由此可知，在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识，得出权利要求1请求保护的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的。因此，权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
2、关于权利要求2-7
权利要求2-3对其引用的权利要求作了进一步限定。然而，将波纹板的波峰和波谷设计半圆形是本领域的常规设计，且本领域技术人员可根据实际情况具体确定波形的半径尺寸。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-3所要求保护的技术方案也不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求4对其引用的权利要求作了进一步限定。对比文件1公开了使用蒸汽形成相应的雾化区，当采用超声波雾化器形成雾化区时，本领域技术人员可根据实际需要来具体调整雾径。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4所要求保护的技术方案也不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求5对其引用的权利要求作了进一步限定。对比文件1公开了以下内容（参见说明书第0030段）：“声源8的频率在1600～2200Hz（即与要求保护的数值范围有部分重叠）范围内任意可调”。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5所要求保护的技术方案也不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求6对其引用的权利要求作了进一步限定。对比文件1公开了以下内容（参见说明书第0031段）：“装置在声波团聚室的底部还设置有粉尘出口（结合附图1可知团聚室底部的锥形区域即相当于收集装置，且其设置在除雾器的下方，用于除雾器排出的含尘液滴）”。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求6所要求保护的技术方案也不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求7对其引用的权利要求作了进一步限定。参见对权利要求6的评述可知，在团聚室底部具有粉尘排出口，和锥形的收集区域（由附图1可知锥形的收集面相当于斜板，该收集区域相当于集水盘，在锥形面的低位处设置有粉尘排放口）。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求7所要求保护的技术方案也不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2017 年12 月15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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