发明创造名称：负载电路的保护装置
外观设计名称：
决定号：185727
决定日：2019-08-05
委内编号：1F262399
优先权日：2008-06-13
申请（专利）号：201510689337.2
申请日：2009-06-10
复审请求人：矢崎总业株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：韩蓓蓓
合议组组长：刘平
参审员：李路
国际分类号：H02H6/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请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，该区别技术特征是本领域技术人员在结合上述对比文件的技术方案和本领域公知常识的基础上通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的，则该权利要求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，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510689337.2，名称为“负载电路的保护装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请为分案申请，母案申请的申请号为200980122118.9，申请人为矢崎总业株式会社，申请日为2009年06月10日，优先权日为2008年06月13日，分案申请提交日为2015年10月21日，公开日为2016年01月20日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月02日发出驳回决定，以权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。具体理由为：权利要求1与对比文件1（US2007/0253132A1，公开日为2007年11月01日）相比的区别技术特征在于：权利要求1中的温度计算单元适于设定小于所述电线的热容的伪热容Cth*，并且参考所述电线的发热量的计算表达式、所述电线的放热量的计算表达式、计时的时间以及所述伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度。上述区别技术特征是本领域技术人员在结合对比文件1的技术方案和本领域公知常识的基础上通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。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。从属权利要求2的附加技术特征已被对比文件1公开，从属权利要求3-8的附加技术特征为本领域公知常识，因此从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回决定所依据的文本为：分案提交日2015年10月21日提交的权利要求第1-8项、说明书第1-80段、说明书附图图1-7、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种负载电路的保护装置，当在向负载提供从电源输出的电力以驱动该负载的所述负载电路中的电线的温度升高时，该负载电路的保护装置保护该负载电路，所述保护装置包括：
计时单元，该计时单元适于对经过时间计时；
电流检测单元，该电流检测单元适于检测流经所述负载电路的所述电线的电流；
开关单元，该开关单元适于在所述负载电路的连接和切断之间切换；
温度计算单元，该温度计算单元适于设定小于在所述负载电路中使用的所述电线的热容的伪热容Cth*，并且参考所述电线的发热量的计算表达式、所述电线的放热量的计算表达式、由所述计时单元计时的时间以及所述伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度；以及
切断控制单元，当由所述温度计算单元算出的所述电线的温度达到所述电线的允许温度时，该切断控制单元适于切断所述开关单元。
2. 根据权利要求1所述的负载电路的保护装置，其中
如果通过I来表示由所述电流检测单元检测到的电流，那么由下面的表达式来表示发热量的计算表达式：
(发热量)＝I2×Ron×Δt；
这里，Ron表示每单位长度的所述电线的电阻，而Δt表示采样时间。
3. 根据权利要求1所述的负载电路的保护装置，其中
由下面的表达式来表示放热量的计算表达式；
(放热量)＝Q/(Cth*×Rth/Δt)；
这里，Cth*表示每单位长度的所述电线的伪热容，Rth表示每单位长度的所述电线的热阻，Δt表示采样时间，而Q表示每单位长度的所 述电线的热量，该热量是通过将所述电线的温度乘以所述伪热容Cth*而得到的。
4. 根据权利要求2所述的负载电路的保护装置，其中
由下面的表达式来表示放热量的计算表达式；
(放热量)＝Q/(Cth*×Rth/Δt)；
这里，Cth*表示每单位长度的所述电线的伪热容，Rth表示每单位长度的所述电线的热阻，Δt表示采样时间，而Q表示每单位长度的所述电线的热量，该热量是通过将所述电线的温度乘以所述伪热容Cth*而得到的。
5. 根据权利要求1所述的负载电路的保护装置，其中
所述切断控制单元基于在上次采样时间中算得的所述电线的温度Tp、所述发热量、所述放热量以及所述伪热容Cth*，通过下面的表达式来计算本次的温度Tn：
Tn＝Tp (发热量–放热量)/Cth*。
6. 根据权利要求2所述的负载电路的保护装置，其中
所述切断控制单元基于在上次采样时间中算得的所述电线的温度Tp、所述发热量、所述放热量以及所述伪热容Cth*，通过下面的表达式来计算本次的温度Tn：
Tn＝Tp (发热量–放热量)/Cth*。
7. 根据权利要求3所述的负载电路的保护装置，其中
所述切断控制单元基于在上次采样时间中算得的所述电线的温度Tp、所述发热量、所述放热量以及所述伪热容Cth*，通过下面的表达式来计算本次的温度Tn：
Tn＝Tp (发热量–放热量)/Cth*。
8. 根据权利要求4所述的负载电路的保护装置，其中
所述切断控制单元基于在上次采样时间中算得的所述电线的温度Tp、所述发热量、所述放热量以及所述伪热容Cth*，通过下面的表达式来计算本次的温度Tn：
Tn＝Tp (发热量–放热量)/Cth*。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月10日向国家知识产权局提出了复审请求，并修改了权利要求书，共包含8项权利要求。其中复审请求人所做修改为：在权利要求1中增加技术特征“其中，所述伪热容Cth*设定为使得在所述负载电路的保护装置中能够设定任意的电流值”。复审请求人认为：对比文件1中保护装置基于电线7的固有性质（即，电线7的热电阻R或者热容C）估算电线7的当前温度，并根据估算结果确定负载电路的电源是否应当切断，对比文件1并未公开或暗示设定小于在负载电路中使用的电线的热容的伪热容，或者将伪热容适当地设定为使得在所述负载电路的保护装置中能够设定任意的电流值。因此，本申请的权利要求具备创造性。提出复审请求时新修改的权利要求1如下：
“1. 一种负载电路的保护装置，当在向负载提供从电源输出的电力以驱动该负载的所述负载电路中的电线的温度升高时，该负载电路的保护装置保护该负载电路，所述保护装置包括：
计时单元，该计时单元适于对经过时间计时；
电流检测单元，该电流检测单元适于检测流经所述负载电路的所述电线的电流；
开关单元，该开关单元适于在所述负载电路的连接和切断之间切换；
温度计算单元，该温度计算单元适于设定小于在所述负载电路中使用的所述电线的热容的伪热容Cth*，并且参考所述电线的发热量的计算表达式、所述电线的放热量的计算表达式、由所述计时单元计时的时间以及所述伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度；以及
切断控制单元，当由所述温度计算单元算出的所述电线的温度达到所述电线的允许温度时，该切断控制单元适于切断所述开关单元，
其中，所述伪热容Cth*设定为使得在所述负载电路的保护装置中能够设定任意的电流值。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10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：首先，电路安全是本领域普遍存在的需求，为了提高电路熔断的安全裕量，使得电线在达到熔断温度前能够切断电路从而保护电路元件，本领域技术人员有动机对对比文件1进行改进，而本领域常用的两种途径为：降低最大允许温度（即阈值温度），或者调整电线温度计算公式中的参数，将热容值减小。也就是设定一个比电线实际热容值小的伪热容值，使得计算出的电线温度值高于实际温度值，从而提高安全裕量是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理并通过有限的实验能够得到的。其次，本领域公知，温度每升高1K所吸收的热量或每降低1K所放出的热量为该物质的热容，而电线的熔断特性与流过该电线的电流密切相关，流过电线的电流的大小直接导致电线温度的升高或降低，因此通过设定伪热容能够在保护装置中设定任意的电流值。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03月25日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为：权利要求1与对比文件1（US2007/0253132A1，公开日为2007年11月01日）的区别技术特征在于：温度计算单元适于设定小于在负载电路中使用的电线的热容的伪热容Cth*，并且参考伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度；其中，伪热容Cth*设定为使得在负载电路的保护装置中能够设定任意的电流值。上述区别技术特征是本领域技术人员在结合对比文件1的技术方案和本领域公知常识的基础上通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。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。从属权利要求2的附加技术特征为本领域公知常识；从属权利要求3-8的附加技术特征是本领域技术人员在结合对比文件1的技术方案和本领域公知常识的基础上无需付出创造性劳动即可推导得出的。因此，从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对请求人的陈述意见，合议组认为：在负载电路中，电线熔断的安全裕量是普遍的技术需求。对比文件1已经公开了根据电流计算电线温度，并将其与最大允许温度进行比较，从而进行过热保护的技术方案。而公知常识性证据已经给出了通过降低过热保护电路的温度阈值从而提高安全裕量的技术启示。在对比文件1的基础上结合公知常识性证据，为了解决提高电线熔断的安全裕量的技术问题，本领域最常见的是降低最大允许温度（即阈值温度）或使计算得到的电线温度高于实际温度，这两种调整安全裕量的方式。其中后者的调整方式可以通过调整对比文件1中所使用的电线的热性能参数热容C或热阻R来实现。本领域技术人员可以根据实际情况选择上述方法中的任一种，例如可以选择设定一个比电线的实际热容值小的伪热容值，使得计算出的电线温度值高于实际的电线温度，从而提高安全裕量，这是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。
复审请求人于2019年05月09日提交了意见陈述书，未修改权利要求书。复审请求人认为：对比文件1和公知常识证据1均未公开设定通过计算得到的电线温度高于实际温度这一技术方案或思路，也未公开或暗示通过调整温度计算参数以使计算得到的电线温度高于实际温度的技术方案。因此，本领域技术人员没有动机将公知常识证据1的教导与对比文件1结合；即使假设将二者结合，也不会得出“设定小于在所述负载电路中使用的所述电线的热容的伪热容Cth*，并且参考所述电线的发热量的计算表达式、所述电线的放热量的计算表达式、由所述计时单元计时的时间以及所述伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的该电线的温度”并且随后提前“切断所述开关单元”这样的技术方案。因此，权利要求1具备创造性，其从属权利要求2-8也具备创造性。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在2018年10月10日提出复审请求时，提交了修改的权利要求书的全文替换页，共计8项权利要求。经审查，所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定所针对的文本为：复审请求人于2018年10月10日提交的权利要求第1-8项，分案提交日2015年10月21日提交的说明书第1-80段、说明书附图图1-7、说明书摘要、摘要附图。
2、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，该区别技术特征是本领域技术人员在结合上述对比文件的技术方案和本领域公知常识的基础上通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的，则该权利要求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，不具备创造性。
本复审决定中所引用的对比文件与复审通知书和驳回决定中所引用的对比文件相同，即：
对比文件1：US2007/0253132A1，公开日为2007年11月01日。
对于主张的本领域公知常识，合议组引用下列公知常识证据：
证据1：《电工学图释》，徐氏基金会译，徐氏基金会出版，第189-191页，1978年02月。
证据2：《理化中的基础数学》，尼尔肯著，科学技术文献出版社，第80和82页，1985年05月，统一书号 13176?182。
证据3：《冶金传输原理基础》，沈颐身等著，冶金工业出版社，第154-157页，2000年03月，ISBN 7-5024-2380-X。
2.1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种负载电路的保护装置。对比文件1公开了一种负载电路的保护装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第0023段-0053段、附图1-3）：当在向负载4提供从电池2（相当于本申请的电源）输出的电力以驱动负载4的负载电路1中的电线7的温度升高时，负载电路1的保护电路10保护负载电路。保护电路10包括：电流计5（相当于本申请的电流检测单元），适于检测流经负载电路的电线7的电流，开关3（相当于本申请的开关单元），适于在负载电路的连接和切断之间切换。如果确定当前流经负载4的电流已经增加或者是恒定的，则第一温度计算装置61开启计时器以记录经过时间（参见说明书第0044段）。温度计算装置61-64（相当于本申请的温度计算单元），使用负载电路中的电线7的热容C作为计算参数，其中温度升高计算装置61和当前温度计算装置64参考电线的发热量和放热量的计算表达式（说明书第35段记载的公式1）、由计时器计时的时间以及热容C来计算该电线的温度Tnow，温度降低计算装置62和当前温度计算装置64参考电线的放热量的计算表达式（说明书第38段记载的公式2）、由计时器计时的时间以及热容C来计算该电线的温度Tnow；以及温度判断装置65和开关控制装置66（组合在一起相当于本申请的切断控制单元），当由温度计算装置61-64算出的电线7的温度Tnow达到电线7的最大允许温度Tth时，切断开关3。
权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征为：温度计算单元适于设定小于在负载电路中使用的电线的热容的伪热容Cth*，并且参考伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度；其中，伪热容Cth*设定为使得在负载电路的保护装置中能够设定任意的电流值。基于上述区别技术特征可以确定，权利要求1实际所要解决的技术问题为：提高电线熔断的安全裕量。
在负载电路中，为了防止电线温度过高而冒烟、甚至起火，提高电路过热保护、即电线熔断的安全裕量是普遍的技术需求。在公知常识性证据1（第189-191页）中记载了：电导体在电流通过时产生阻力而发热，熔化保险丝因通过大量的电流而熔化。如果一家住宅的电路所需的最高电流值为11安培，则为了小心起见，使用一条6安培时就会烧毁的保险丝来进行保护。因此，该公知常识性证据给出了通过减小保险丝的电流阈值，也就是通过降低过热保护电路的温度阈值，使得电线在达到最高电流值、即温度达到最高允许温度之前就能够切断电路从而保护电路元件的技术启示。对比文件1已经公开了：根据电流计5检测到的电流，由电线温度计算公式计算电线的当前温度Tnow，并将其与最大允许温度Tth进行比较，从而对负载电路进行过热保护的技术方案。在对比文件1的基础上结合上述公知常识性证据，为了解决提高电线熔断的安全裕量的技术问题，本领域最常见的是降低最大允许温度（即阈值温度）或使计算得到的电线温度高于实际温度，这两种调整安全裕量的方式。其中后者的调整方式可以通过调整对比文件1公开的上述计算公式中的参数来实现，即调整对比文件1中所使用的电线的热性能参数热容C或热阻R。也就是通过减小公式中的热容C或者增大热阻R，即可使得计算得到的电线温度高于实际温度。本领域技术人员可以根据实际情况选择上述方法中的任一种，例如可以选择设定一个比电线的实际热容值小的伪热容值，使得计算出的电线温度值高于实际的电线温度，从而提高安全裕量，这是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。在将比电线的实际热容值小的伪热容值结合到对比文件1的温度计算公式中后，本领域技术人员即可参考电线的发热量的计算表达式、电线的放热量的计算表达式、由计时单元计时的时间以及伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度。此外，通过任意设定比电线的实际热容值小的伪热容Cth*，能够提高保护的安全裕量，从而在负载电路的保护装置中设定任意的预定电流值。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识以获得权利要求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，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，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不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2的附加技术特征所限定的电流热效应计算公式是本领域的公知常识，在公知常识性证据2（第80页）中公开了电流热效应的计算公式，发热量=，其中I表示炉丝中流过的电流，R表示炉丝的电阻，t表示经过的时间。
因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、权利要求3-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3-4进一步限定了放热量的计算表达式。在公知常识性证据2（第82页）中公开了热容的定义：热容C=热量Q/升高的温度θ。在公知常识性证据3（第154-157页）中公开了热阻的定义：热阻R=温度差△T/热流量Q，其中热流量Q是单位时间内传递的热量，即热流量Q=放热量Q'/时间t。在此基础上，本领域技术人员可以做出如下推导：放热量Q'=热流量Q?时间t=温度差△T?时间t/热阻R=(热量Q?时间t)/(热容C?热阻R)=热量Q/(热容C?热阻R/时间t)。此外，根据前述分析，为了提高电线熔断的安全裕量，将计算公式中的电线的热容值减小，也就是用伪热容值Cth*替换上述公式中的C，是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识，本领域技术人员能够推导得出权利要求3-4中的放热量的计算表达式，而无需付出创造性的劳动。
因此，当其引用的权利要求1或2不具备创造性时，权利要求3-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4、权利要求5-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5-8进一步限定了温度的计算表达式。在公知常识性证据2（第82页）中公开了热容的定义：热容C=热量Q/升高的温度θ。在此基础上，本领域技术人员可以做出如下推导：升高的温度θ=热量Q/热容C，本次的温度Tn=上次的温度Tp 热量Q/热容C。而获得的热量Q=发热量-放热量，这也是本领域的公知常识。此外，根据前述分析，为了提高电线熔断的安全裕量，将计算公式中的电线的热容值减小，也就是用伪热容值Cth*替换上述公式中的C，是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识，本领域技术人员能够推导得出权利要求5-8中的温度的计算表达式，而无需付出创造性的劳动。
因此，当其引用的权利要求1-4之一不具备创造性时，权利要求5-8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
对于复审请求人2019年05月09日提交的意见陈述，合议组认为：在负载电路中，为了防止电线温度过高而冒烟、甚至起火，提高电路过热保护，即电线熔断的安全裕量，是普遍的技术需求。本领域技术人员熟知，过热保护的判断条件是将实测或计算得到的温度值与温度阈值进行比较，当实测或计算的温度值超过温度阈值时断开电路。在公知常识性证据1（第189-191页）中记载了：电导体在电流通过时产生阻力而发热，熔化保险丝因通过大量的电流而熔化。如果一家住宅的电路所需的最高电流值为11安培，则为了小心起见，使用一条6安培时就会烧毁的保险丝来进行保护。因此，该公知常识性证据1给出了通过减小保险丝的电流阈值，也就是通过降低过热保护电路的温度阈值，使得电线在达到最高电流值、即温度达到最高允许温度之前就能够切断电路从而保护电路元件的技术启示。对比文件1已经公开了：根据电流计5检测到的电流，由电线温度计算公式计算电线的当前温度Tnow，并将其与最大允许温度Tth进行比较，从而对负载电路进行过热保护的技术方案。在对比文件1的基础上结合上述公知常识性证据1，为了解决提高电线熔断的安全裕量的技术问题，本领域最常见的是降低最大允许温度（即阈值温度）或使计算得到的电线温度高于实际温度，这两种调整安全裕量的方式。也就是说，为了提前断开电路，本领域技术人员可以采取使过热保护判断条件中的温度阈值减小的技术方案，也可以采用使温度实测或计算值增大的技术方案，从而提早满足过热保护的条件以断开电路。其中，前者的调整方式已被上述公知常识性证据1证明；后者的调整方式可以通过调整对比文件1公开的上述计算公式中的参数来实现，即调整对比文件1中所使用的电线的热性能参数热容C或热阻R。也就是通过减小公式中的热容C或者增大热阻R，即可使得计算得到的电线温度高于实际温度。本领域技术人员可以根据实际情况选择上述方法中的任一种，例如可以选择设定一个比电线的实际热容值小的伪热容值，使得计算出的电线温度值高于实际的电线温度，从而提高安全裕量，这是本领域技术人员通过合乎逻辑的分析、推理能够得到的。在将比电线的实际热容值小的伪热容值结合到对比文件1的温度计算公式中后，本领域技术人员即可参考电线的发热量的计算表达式、电线的放热量的计算表达式、由计时单元计时的时间以及伪热容Cth*，从而相对于时间更早地升高电线温度来计算高于实际的电线温度的、该电线的温度。
因此，复审请求人的意见陈述不具有说服力。本申请的权利要求1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，从属权利要求2-8也不具备创造性。
基于上述理由，合议组现依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月02日对本申请作出的驳回决定。
如对本决定不服，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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