发明创造名称:飞行器补充液体冷却器和方法
外观设计名称:
决定号:191578
决定日:2019-09-16
委内编号:1F235503
优先权日:2011-08-08
申请(专利)号:201210279084.8
申请日:2012-08-07
复审请求人:波音公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:吴洁
合议组组长:卓启威
参审员:陈菲
国际分类号:B64D33/08(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
:权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比,存在区别技术特征,如果该区别技术特征是所属领域的常规技术手段,其所解决的技术问题和取得的技术效果也是显而易见的,那么该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201210279084.8,名称为“飞行器补充液体冷却器和方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为波音公司,申请日为2012年08月07日,优先权日为2011年08月08日,公开日为2013年02月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年08月02日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-16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2012年08月07日提交的说明书第1-63段(第1-17页)、说明书附图图1-12(第1-8页)、说明书摘要、2016年01月20日提交的摘要附图以及2017年06月21日提交的权利要求第1-16项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于具有机身和压力容器(24)的飞行器(10)的可展开液体冷却器(150),所述压力容器(24)由所述机身(16)的侧面和后压力舱壁(22)界定,所述冷却器(150)包含:
热交换器(154),所述热交换器(154)流体耦合至所述飞行器(10)的至少一个热源(108)并且被配置为从所述热源(108)接收冷却系统流体(104),以便循环通过所述热交换器(154),所述热源(108)包括所述飞行器(10)的冷却系统(102),其中所述冷却系统(102)包括具有冲压空气热交换器(130)的冲压空气回路;
所述热交换器(154)能够在飞行器内部的收存位置(172)和所述飞行器外侧的展开位置(174)之间运动,其中所述收存位置(172)在所述压力容器(24)的内部中,而所述展开位置(174)在所述压力容器(24)的外部;以及
当所述热交换器处于所述展开位置(174)时,所述热交换器(154)被配置为将所述冷却系统流体(104)的热传输至所述飞行器外侧的环境(64)。
2. 根据权利要求1所述的可展开液体冷却器(150),其中:
在飞行期间或者在当环境空气温度相对温和时的地面操作期间,所述可展开热交换器处于所述收存位置,并且
在当所述环境空气温度相对高时的地面操作期间,所述可展开热交换器处于所述展开位置。
3. 根据权利要求1所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述热交换器(154)被定位在所述后压力舱壁(22)的前面。
4. 根据权利要求1所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述热交换器(154)包括风扇(160),该风扇(160)被配置为抽吸冷却介质(162)穿过所述热交换器。
5. 根据权利要求1或者权利要求4所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述热交换器(154)能够运动通过所述压力容器(24)中的开口(46);并且
所述开口(46)包含用于货舱门、乘客门、窗和舱口中的至少一个的开口。
6. 根据权利要求5所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述热交换器(154)安装在所述压力容器(24)中的货舱(52)或机舱(36)内。
7. 根据权利要求1或权利要求4所述的可展开液体冷却器(150),还包括:
至少一个管道(126),其将所述热交换器(154)流体耦合至飞行器冷却系统(102);以及
至少一个快速断开器(170),其被安置在所述至少一个管道(126)内,并且被配置为使所述热交换器(154)与所述飞行器冷却系统(102)断开。
8. 根据权利要求1或权利要求4所述的可展开液体冷却器(150),其中所述冷却系统流体(104)包含下列中的至少一者:
水;
液态氦;
乙二醇和水;
丙二醇和水;
氢氟醚;
全氟碳化合物;
全氟聚醚;
氢氟聚醚;以及
离子交换水和三甲基甘氨酸的混合物。
9. 根据权利要求1所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述冷却系统包含飞行器电力电子冷却系统(110),其用于冷却所述飞行器(10)的电力系统(112)。
10. 根据权利要求1所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述冲压空气热交换器(130)使所述冷却系统流体(104)在其中循环通过;以及
所述热交换器(154)接收循环通过所述冲压空气热交换器(130)的所述冷却系统流体(104)。
11. 根据权利要求6所述的可展开液体冷却器(150),其中:
所述冲压空气热交换器(130)使所述冷却系统流体(104)在其中循环通过;以及
所述热交换器(154)接收循环通过所述冲压空气热交换器(130)的所述冷却系统流体(104)。
12. 一种冷却飞行器(10)的热源(108)的方法,所述飞行器(10)具有压力容器(24)和包含冷却系统流体(104)的飞行器冷却系统(102),所述热源(108)包括所述飞行器(10)的冷却系统(102),其中所述冷却系统(102)包括具有冲压空气热交换器(130)的冲压空气回路,所述方法包含以下步骤:
使可展开热交换器(154)从所述飞行器(10)的内部的收存位置(172)运动至所述飞行器(10)外侧的展开位置(174),其中所述收存位置(172)在所述压力容器(24)的内部中,而所述展开位置(174)在所述压力容器(24)的外部,其中所述压力容器(24)由机身(16)的侧面和后压力舱壁(22)界定;
使所述冷却系统流体(104)循环通过所述可展开热交换器(154);
将热从所述可展开热交换器(154)吸收至被施加至所述热交换器(154)的冷却介质(162);以及
响应于将热吸收至所述冷却介质(162),冷却所述冷却系统流体(104)。
13. 根据权利要求12所述的方法,其中将热从所述可展开热交换器(154)吸收至所述冷却介质(162)的步骤包含下列中的至少一者:
将所述飞行器(10)外侧(62)的周围空气(164)传递穿过所述可展开热交换器(154);以及
将下列中的至少一种施加至所述可展开热交换器(154):
水;
雾状的水和空气;以及
膨胀的液态氮。
14. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
在冷却循环通过所述可展开热交换器(154)的所述冷却系统流体(104)后,使所述冷却系统流体(104)传递通过所述飞行器(10)的电力系统(112);
响应于将所述冷却系统流体(104)传递通过所述电力系统(112)中而冷却所述电力系统(112),
使所述冷却系统流体(104)循环通过流体耦合至所述电力系统(112)的电力电子冷却系统(110),
使所述冷却系统流体(104)循环通过冲压空气热交换器(130);以及
使空气传递穿过所述冲压空气热交换器(130)。
15. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
邻近货舱门、乘客门、窗和舱口中的至少一者的开口(46),安装所述可展开热交换器(154);以及
展开所述可展开热交换器(154)通过所述开口(46)。
16. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
将所述可展开热交换器(154)安装在所述压力容器(24)内,所述压力容器(24)含有所述飞行器冷却系统(102)的大部分;
使所述可展开热交换器(154)运动通过所述压力容器(24)内的开口到达所述压力容器(24)外侧的所述展开位置(174);以及
当所述飞行器(10)外侧的周围空气达到预定温度时,使所述可展开热交换器(154)运动至所述飞行器(10)外侧的所述展开位置(174)。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US3804353A,公开日1974年04月16日。
驳回决定指出:权利要求1、12与对比文件1相比,区别都在于冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,收存位置在压力容器的内部。然而上述区别是本领域的常规技术选择,因此权利要求1、12不具备创造性。从属权利要求2-11、13-16的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者是本领域的常规选择,因此上述权利要求也不具备创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2017年10月26日向国家知识产权局提出了复审请求,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:对比文件1并未公开“热交换器流体耦合至所述飞行器的至少一个热源并且被配置为从所述热源接收冷却系统流体以便循环流过所述热交换器”,对比文件1的热交换器经由离合器的致动选择性起作用,不同于本申请中的连续起作用;本申请的压力容器能够维持机身内外压力差,冲压空气冷却系统可以设置在压力容器内,将热交换器的收存位置设置在压力容器的内部能够最小化管道穿过压力容器的渗透。因此,权利要求1-16具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年01月26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,目前权利要求中限定的“热交换器,所述热交换器流体耦合至所述飞行器的至少一个热源并且被配置为从所述热源接收冷却系统流体,以便循环通过所述热交换器”并未限定出循环是否连续工作,具体的说,是未限定收存状态下是否继续循环;关于压力容器,本申请中压力容器的机身的界限并不明确,且说明书中关于压力容器技术效果的描述仅在于说明书第35段“可展开液体冷却器150和飞行器10热源108和冷却系统102可被包含在压力容器24内,以最小化管道126通道穿过压力容器24的渗透”,即本申请只是看重将循环涉及部件都设置在一个容器内,以避免连接管路渗透该容器,对比文件1的所有循环部件也都设置在机身内部,可以避免管路对于机身的渗透;本申请中的冲压空气冷却系统和可展开热交换器冷却系统属于两套独立的冷却系统,冲压空气冷却系统的实质是引入高空冷空气进行冷却机身内部热源,然后再排至机身外部,该技术属于飞行器领域的公知常识。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2018年12月26日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,区别技术特征为:飞行器包含有压力容器,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器的收存位置在压力容器的内部;热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路。上述区别是本领域的常规技术手段,因此权利要求1不具备创造性。权利要求12与对比文件1相比,区别在于飞行器具有压力容器和包含冷却系统流体的飞行器冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统流体循环通过可展开热交换器,热交换器冷却所述冷却系统流体;压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器的收存位置在压力容器的内部。然而上述区别是本领域的常规技术选择,因此权利要求12不具备创造性。从属权利要求2-11、13-16的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者是本领域的常规选择,因此上述权利要求也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:对比文件1公开了“热交换器流体耦合至所述飞行器的至少一个热源并且被配置为从所述热源接收冷却系统流体以便循环流过所述热交换器”,此外,本申请涉及的连续起作用的冷却系统是本领域的公知常识,因此在对比文件1公开了一种包含可展开冷凝器的制冷系统用以改善地面停机时热传递差的技术问题的基础上,本领域技术人员可以想到将对比文件1的技术方案应用到现有的采用空气循环制冷系统的飞机上,将空气循环制冷系统中的热空气通过对比文件1中的可展开的冷凝器来辅助制冷,这是本领域技术人员容易想到的;关于压力容器,也是现有飞机的常规设置,现有的客机多半设有气密座舱,确保乘客的舒适性,此时为了尽量保证压力容器的密封性,将冷却系统的部件都设置在压力容器的内部是本领域技术人员容易想到的。
复审请求人于2019年02月01日提交了意见陈述书和经修改的权利要求书,将权利要求1-11的主题名称由“一种用于具有机身和压力容器的飞行器的可展开液体冷却器”更改为“一种用于冷却飞行器的热源的系统”,权利要求1还补充限定了该系统包含“位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元,其中循环通过所述热交换器的所述冷却系统流体被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元”,并将权利要求1中的技术特征“热交换器被配置为将所述冷却系统流体的热传输至所述飞行器外侧的环境”修改为“热交换器和所述一个或更多个补充的冷却单元被配置为将所述冷却系统流体的热传输至所述飞行器外侧的环境”,权利要求12补充限定了“将冷却的冷却系统流体传递至位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元以便进一步冷却”,将权利要求14中的技术特征“在冷却循环通过所述可展开热交换器的所述冷却系统流体后”修改为“在冷却循环通过所述可展开热交换器和所述一个或更多个补充的冷却单元的所述冷却系统流体后”,复审请求人在意见陈述书中指出:对比文件1并未公开“位于热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元”以进一步冷却流体;对比文件1并未公开位于机身内的压力容器,本申请的压力容器具体由机身的侧面和后压力舱壁界定,并非是公知常识。
合议组于2019年05月05日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,区别技术特征为:飞行器包含有压力容器,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器的收存位置在压力容器的内部;热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,此外该系统还包括位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元,其中循环通过所述热交换器的所述冷却系统流体被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元,冷却单元被配置为将所述冷却系统流体的热传输至所述飞行器外侧的环境。上述区别是本领域的常规技术手段,因此权利要求1不具备创造性。权利要求12与对比文件1相比,区别在于飞行器具有压力容器和包含冷却系统流体的飞行器冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统流体循环通过可展开热交换器,热交换器冷却所述冷却系统流体;压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器的收存位置在压力容器的内部,将冷却的冷却系统流体传递至位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元以便进一步冷却。然而上述区别是本领域的常规技术选择,因此权利要求12不具备创造性。从属权利要求2-11、13-16的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者是本领域的常规选择,因此上述权利要求也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:在对比文件1公开的冷却装置的基础上增设其他冷却单元以达到更好的制冷效果是本领域技术人员容易想到的,其技术效果可以预期,基于飞行器的制冷需求,本领域技术人员可以在对比文件1公开的冷却装置的上游或下游设置若干个冷却单元,这是本领域的常规技术手段;关于压力容器,也是现有飞机的常规设置,现有的客机多半设有气密座舱,确保乘客的舒适性,参见教科书《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),至于压力容器的具体限定范围则是本领域技术人员根据飞行器的具体结构和用途而作出的常规选择,此时为了尽量保证压力容器的密封性,将冷却系统的部件都设置在压力容器的内部是本领域技术人员容易想到的。
复审请求人于2019年06月20日提交了意见陈述书和经修改的权利要求书,将权利要求1中的技术特征“所述热交换器(154)能够在飞行器内部的收存位置(172)和所述飞行器外侧的展开位置(174)之间运动”修改为“所述热交换器(154)被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,并且能够在所述飞行器的地面操作期间在飞行器内部的收存位置(172)和所述飞行器外侧的展开位置(174)之间运动”,还增加了技术特征“用于控制所述可展开热交换器的展开的控制开关,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动;其中当所述热交换器处于所述展开位置(174)时,循环通过所述热交换器(154)的所述冷却系统流体(104)被所述飞行器外侧的冷却介质(162)冷却,且然后被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元(122)以便进一步冷却”,在权利要求12中将技术特征由“使可展开热交换器从所述飞行器内部的收存位置(172)运动至所述飞行器外侧的展开位置(174)”修改为“在所述飞行器的地面操作期间,使可展开热交换器从所述飞行器内部的收存位置(172)运动至所述飞行器外侧的展开位置(174)”,并增加技术特征“所述热交换器被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,并且控制开关控制所述可展开热交换器的展开,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动”。复审请求人在意见陈述中指出:对比文件1没有公开冷凝器被安装在飞行器内部邻近货舱门开口,并用于由地勤人员致动的控制开关来控制热交换器的展开,也没有建议当热交换器处于展开位置时,热交换器和补充的冷却单元的协同操作。
复审请求人于2019年06月20日提交的权利要求书如下:
“1. 一种用于冷却飞行器(10)的热源(108)的系统,所述飞行器(10)具有机身和压力容器(24),所述压力容器(24)由所述机身(16)的侧面和后压力舱壁(22)界定,所述系统包含:
可展开液体冷却器(150),其包括热交换器(154),所述热交换器(154)流体耦合至所述飞行器(10)的至少一个热源(108)并且被配置为从所述热源(108)接收冷却系统流体(104),以便循环通过所述热交换器(154),所述热源(108)包括所述飞行器(10)的冷却系统(102),其中所述冷却系统(102)包括具有冲压空气热交换器(130)的冲压空气回路;
位于所述热交换器(154)下游的一个或更多个补充的冷却单元(122),其中循环通过所述热交换器(154)的所述冷却系统流体(104)被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元(122),
其中所述热交换器(154)被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,并且能够在所述飞行器的地面操作期间在飞行器内部的收存位置(172)和所述飞行器外侧的展开位置(174)之间运动,所述收存位置(172)在所述压力容器(24)的内部中,而所述展开位置(174)在所述压力容器(24)的外部;和
用于控制所述可展开热交换器的展开的控制开关,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动;
其中当所述热交换器处于所述展开位置(174)时,循环通过所述热交换器(154)的所述冷却系统流体(104)被所述飞行器外侧的冷却介质(162)冷却,且然后被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元(122)以便进一步冷却;并且
其中当所述热交换器处于所述展开位置(174)时,所述热交换器(154)和所述一个或更多个补充的冷却单元(122)被配置为将所述冷却系统流体(104)的热传输至所述飞行器外侧的环境(64)。
2. 根据权利要求1所述的系统,其中:
在飞行期间或者在当环境空气温度相对温和时的地面操作期间, 所述可展开热交换器处于所述收存位置,并且
在当所述环境空气温度相对高时的地面操作期间,所述可展开热交换器处于所述展开位置。
3. 根据权利要求1所述的系统,其中:
所述热交换器(154)被定位在所述后压力舱壁(22)的前面。
4. 根据权利要求1所述的系统,其中:
所述热交换器(154)包括风扇(160),该风扇(160)被配置为抽吸冷却介质(162)穿过所述热交换器。
5. 根据权利要求1或者权利要求4所述的系统,其中:
所述热交换器(154)能够运动通过所述压力容器(24)中的开口(46);并且
所述开口(46)包含用于货舱门、乘客门、窗和舱口中的至少一个的开口。
6. 根据权利要求5所述的系统,其中:
所述热交换器(154)安装在所述压力容器(24)中的货舱(52)或机舱(36)内。
7. 根据权利要求1或权利要求4所述的系统,所述可展开液体冷却器(150)还包括:
至少一个管道(126),其将所述热交换器(154)流体耦合至飞行器冷却系统(102);以及
至少一个快速断开器(170),其被安置在所述至少一个管道(126)内,并且被配置为使所述热交换器(154)与所述飞行器冷却系统(102)断开。
8. 根据权利要求1或权利要求4所述的系统,其中所述冷却系统流体(104)包含下列中的至少一者:
水;
液态氦;
乙二醇和水;
丙二醇和水;
氢氟醚;
全氟碳化合物;
全氟聚醚;
氢氟聚醚;以及
离子交换水和三甲基甘氨酸的混合物。
9. 根据权利要求1所述的系统,其中:
所述冷却系统包含飞行器电力电子冷却系统(110),其用于冷却所述飞行器(10)的电力系统(112)。
10. 根据权利要求1所述的系统,其中:
所述冲压空气热交换器(130)使所述冷却系统流体(104)在其中循环通过;以及
所述热交换器(154)接收循环通过所述冲压空气热交换器(130)的所述冷却系统流体(104)。
11. 根据权利要求9所述的系统,其中:
所述冲压空气热交换器(130)使所述冷却系统流体(104)在其中循环通过;以及
所述热交换器(154)接收循环通过所述冲压空气热交换器(130)的所述冷却系统流体(104)。
12. 一种冷却飞行器(10)的热源(108)的方法,所述飞行器(10)具有压力容器(24)和包含冷却系统流体(104)的飞行器冷却系统(102),所述热源(108)包括所述飞行器(10)的冷却系统(102),其中所述冷却系统(102)包括具有冲压空气热交换器(130)的冲压空气回路,所述方法包含以下步骤:
在所述飞行器的地面操作期间,使可展开热交换器(154)从所述 飞行器(10)的内部的收存位置(172)运动至所述飞行器(10)外侧的展开位置(174),其中所述收存位置(172)在所述压力容器(24)的内部中,而所述展开位置(174)在所述压力容器(24)的外部,其中所述压力容器(24)由机身(16)的侧面和后压力舱壁(22)界定,所述热交换器(154)被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,并且控制开关控制所述可展开热交换器的展开,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动;使所述冷却系统流体(104)循环通过所述可展开热交换器(154);
将热从所述可展开热交换器(154)吸收至被施加至所述热交换器(154)的冷却介质(162);
响应于将热吸收至所述冷却介质(162),冷却所述冷却系统流体(104);以及
将冷却的冷却系统流体传递至位于所述热交换器(154)下游的一个或更多个补充的冷却单元(122)以便进一步冷却。
13. 根据权利要求12所述的方法,其中将热从所述可展开热交换器(154)吸收至所述冷却介质(162)的步骤包含下列中的至少一者:
将所述飞行器(10)外侧(62)的周围空气(164)传递穿过所述可展开热交换器(154);以及
将下列中的至少一种施加至所述可展开热交换器(154):
水;
雾状的水和空气;以及
膨胀的液态氮。
14. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
在冷却循环通过所述可展开热交换器(154)和所述一个或更多个补充的冷却单元(122)的所述冷却系统流体(104)后,使所述冷却系统流体(104)传递通过所述飞行器(10)的电力系统(112);
响应于将所述冷却系统流体(104)传递通过所述电力系统(112)中而冷却所述电力系统(112),
使所述冷却系统流体(104)循环通过流体耦合至所述电力系统(112)的电力电子冷却系统(110),
使所述冷却系统流体(104)循环通过冲压空气热交换器(130);以及
使空气传递穿过所述冲压空气热交换器(130)。
15. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
邻近货舱门、乘客门、窗和舱口中的至少一者的开口(46),安装所述可展开热交换器(154);以及
展开所述可展开热交换器(154)通过所述开口(46)。
16. 根据权利要求12或者权利要求13所述的方法,还包含以下步骤:
将所述可展开热交换器(154)安装在所述压力容器(24)内,所述压力容器(24)含有所述飞行器冷却系统(102)的大部分;
使所述可展开热交换器(154)运动通过所述压力容器(24)内的开口到达所述压力容器(24)外侧的所述展开位置(174);以及
当所述飞行器(10)外侧的周围空气达到预定温度时,使所述可展开热交换器(154)运动至所述飞行器(10)外侧的所述展开位置(174)。”
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
复审请求人于2019年06月20日提交了权利要求书的修改替换页,经审查,上述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条的规定。因此本复审请求审查决定所针对的审查文本为:申请日2012年08月07日提交的说明书第1-17页(第1-63段)、说明书附图第1-8页(图1-12)、说明书摘要,2016年01月20日提交的摘要附图以及2019年06月20日提交的权利要求第1-16项。
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。
2.1、权利要求1请求保护一种用于冷却飞行器的热源的系统,对比文件1公开了一种飞机空调系统,并具体公开了(参见说明书第1栏28行-第2栏第36行,第3栏第31行-第4栏第31行,附图1-4):冷凝器18(相当于本申请的热交换器)设置在机身尾部,飞行器发动机14驱动的压缩机12用于向冷凝器18供应加压热蒸汽(即冷凝器从热源接收冷却系统流体),冷凝器18供应液体形式的制冷剂至蒸发器24,蒸发器24再将制冷剂蒸汽返回压缩机12,以此循环,从而制冷;当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,由空气流冷却,增强热传递(因此公开了“当所述热交换器处于所述展开位置时,循环通过所述热交换器的所述冷却系统流体被所述飞行器外侧的冷却介质冷却”),此时节气门离开完全打开的位置,当节气门几乎完全打开时冷凝器缩回(即冷凝器能够在飞行器的地面操作期间在飞行器外侧的展开位置和飞行器内部的收存位置之间运动)。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,区别技术特征为:飞行器包含有压力容器,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,热交换器的收存位置在压力容器的内部,还包括用于控制所述可展开热交换器的展开的控制开关,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动;热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,此外该系统还包括位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元,其中循环通过所述热交换器的所述冷却系统流体被传递到所述一个或更多个补充的冷却单元以便进一步冷却,冷却单元被配置为将所述冷却系统流体的热传输至所述飞行器外侧的环境。
基于上述区别技术特征,本申请实际要解决的技术问题是:如何将可展开液体冷却器与现有飞机的制冷系统结合使用。
现有的飞机包含有压力容器、采用空气循环制冷系统是常见的技术手段,参见教科书《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),大部分的旅客机应用了空气循环制冷系统,由主发动机引出的高压空气经过热交换器初步冷却后再经过冷却涡轮进行膨胀降温,由此获得所需的冷空气,使座舱通风、增压和冷却可由同一系统来完成(第124页),因此“飞行器包含有压力容器,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路”是本领域的公知常识。此外,现有技术已经意识到空气循环制冷系统的不足之处在于性能系数、温度调节精度以及地面停机时系统可靠的工作等方面不如蒸气循环制冷系统(第124页),因此在对比文件1公开了一种包含可展开冷凝器的制冷系统用以改善地面停机时热传递差的技术问题的基础上,本领域技术人员可以想到将对比文件1的技术方案应用到现有的采用空气循环制冷系统的飞机上,将空气循环制冷系统中的热空气通过对比文件1中的可展开的冷凝器来辅助制冷,此时将对比文件1中设置在机身内部的冷凝器进一步设置在压力容器的内部则是本领域的常规技术手段;飞行器中常规地具有气密货舱,因而具体地将冷凝器设置在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口也是本领域技术人员的常规设置;对比文件1公开了当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,因此必然需要设置用于控制冷凝器展开的控制开关,在此基础上对控制开关具体地设置为“被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动”则是本领域技术人员的常规设置;另外在对比文件1公开的冷却装置的基础上增设其他冷却单元以达到更好的制冷效果是本领域技术人员容易想到的,其技术效果可以预期,基于飞行器的制冷需求,本领域技术人员可以在对比文件1公开的冷却装置的上游或下游设置若干个冷却单元,这是本领域的常规技术手段。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1请求保护的技术方案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。
2.2、从属权利要求2对其引用的权利要求1做了进一步的限定。对比文件1公开了当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,由空气流冷却,增强热传递。在此基础上,本领域技术人员能够根据实际需要选择使在飞行期间或者环境空气温度相对温和时的地面操作期间,使可展开热交换器处于收存位置,环境空气温度相对高时的地面操作期间,使其处于展开位置,这属于本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该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。
2.3、从属权利要求3对其引用的权利要求1做了进一步的限定。为了使热交换器收存到更牢靠的位置,本领域技术人员能够根据实际需要选择将热交换器定位到后压力舱壁的前面,这属于本领域技术人员能够根据本领域的普通技术知识对其位置做出的常规设置。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该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。
2.4、从属权利要求4对其引用的权利要求1做了进一步的限定。而为了更方便地使冷却介质穿过热交换器,以利于冷却,本领域技术人员仅仅通过合乎逻辑的分析、推理,能够根据实际需要选择将热交换器包括风扇,将该风扇配置为抽吸冷却介质穿过热交换器,这属于本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该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。
2.5、从属权利要求5对其引用的权利要求1或4做了进一步的限定。对比文件1公开了冷凝器可以伸出机身之外或缩回机身内,因此必然在机身上存在供冷凝器伸出的开口,而现有的飞机包含有压力容器是公知常识,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),此时座舱门和窗均是压力容器的开口,在现有飞机机身上设置冷凝器的位置时,将其置于压力容器的内部是本领域的常规技术手段,进而冷凝器运动时会通过压力容器的开口,因此当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求的该技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6、从属权利要求6对其引用的权利要求5做了进一步的限定。对比文件1公开了冷凝器可以伸出机身之外或缩回机身内,因而其收存位置在机身内部,而现有的飞机包含有压力容器是公知常识,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),在此基础上将冷凝器安装在压力容器中的货舱或机舱内,这属于本领域技术人员能够根据本领域的普通技术知识对其位置做出的常规设置。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该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。
2.7、从属权利要求7对其引用的权利要求1或4做了进一步的限定。现有的飞机采用空气循环制冷系统是常见的技术手段,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):大部分的旅客机应用了空气循环制冷系统,由主发动机引出的高压空气经过热交换器初步冷却后再经过冷却涡轮进行膨胀降温,由此获得所需的冷空气,使座舱通风、增压和冷却可由同一系统来完成(第124页),此外,现有技术已经意识到空气循环制冷系统的不足之处在于地面停机时系统可靠的工作方面不如蒸气循环制冷系统(第124页),因此在对比文件1公开了一种包含可展开冷凝器的制冷系统用以改善地面停机时热传递差的技术问题的基础上,本领域技术人员可以想到将对比文件1的技术方案应用到现有的采用空气循环制冷系统的飞机上,将空气循环制冷系统中的热空气通过对比文件1中的可展开的冷凝器来辅助制冷,在此基础上,将冷凝器与制冷系统通过至少一个管道流体耦合,以及在管道内设置至少一个快速断开器以便于断开,均是本领域的常用技术手段。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8、从属权利要求8对其引用的权利要求1或4做了进一步的限定。为了使热交换效果更好,本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的冷却系统流体,而水、液态氮、乙二醇和水、丙二醇和水、氢氟醚、全氟碳化合物、全氟聚醚、氢氟聚醚、离子交换水和三甲基甘氨酸的混合物均是常用的冷却系统流体,因此本领域技术人员能够根据实际需要选择将冷却系统流体包含上述中的至少一个,这属于本领域的常规技术选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9、从属权利要求9对其引用的权利要求1做了进一步的限定。为了对飞行器中的电力系统进行冷却,本领域技术人员仅仅通过合乎逻辑的分析、推理,能够想到使冷却系统包含飞行器电力电子冷却系统,使其用于冷却飞行器的电力系统,这属于本领域的常用技术手段,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可实现。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10、从属权利要求10、11分别对其引用的权利要求1、6做了进一步的限定。而为了更方便地冷却冷却系统流体,本领域技术人员仅仅通过合乎逻辑的分析、推理,能够想到使冲压空气回路设置为使冷却系统流体在其中循环通过,以及使热交换器接收循环通过冲压空气热交换器的冷却系统流体,从而促进冷却系统流体散热,这属于本领域的常用技术手段,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可实现。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,上述从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11、权利要求12请求保护一种冷却飞行器的热源的方法,对比文件1公开了一种飞机空调系统(即液体冷却器),并具体公开了(参见说明书第1栏28行-第2栏第36行,第3栏第31行-第4栏第31行,附图1-4):冷凝器18(相当于本申请的热交换器)设置在机身尾部,飞行器发动机14驱动的压缩机12用于向冷凝器18供应加压热蒸汽(即冷凝器从热源接收冷却系统流体),冷凝器18供应液体形式的制冷剂至蒸发器24,蒸发器24再将制冷剂蒸汽返回压缩机12,以此循环,从而制冷;当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,由空气流冷却,增强热传递,此时节气门离开完全打开的位置,当节气门几乎完全打开时冷凝器缩回(即冷凝器能够在飞行器外侧的展开位置和飞行器内部的收存位置之间运动)。
权利要求12请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比,区别技术特征为:飞行器具有压力容器和包含冷却系统流体的飞行器冷却系统,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路,热源包括飞行器的冷却系统,冷却系统流体循环通过可展开热交换器,热交换器冷却所述冷却系统流体;压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,热交换器被安装在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口,热交换器的收存位置在压力容器的内部,还包括用于控制所述可展开热交换器的展开的控制开关,所述控制开关被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动,将冷却的冷却系统流体传递至位于所述热交换器下游的一个或更多个补充的冷却单元以便进一步冷却。
基于上述区别技术特征,本申请实际要解决的技术问题是:如何将可展开液体冷却器与现有飞机的制冷系统结合使用。
现有的飞机包含有压力容器、采用空气循环制冷系统是常见的技术手段,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),大部分的旅客机应用了空气循环制冷系统,由主发动机引出的高压空气经过热交换器初步冷却后再经过冷却涡轮进行膨胀降温,由此获得所需的冷空气,使座舱通风、增压和冷却可由同一系统来完成(第124页),因此“飞行器具有压力容器和包含冷却系统流体的飞行器冷却系统,压力容器由机身的侧面和后压力舱壁界定,冷却系统包括具有冲压空气热交换器的冲压空气回路”是本领域的公知常识。此外,现有技术已经意识到空气循环制冷系统的不足之处在于地面停机时系统可靠的工作方面不如蒸气循环制冷系统(第124页),因此在对比文件1公开了一种包含可展开冷凝器的制冷系统用以改善地面停机时热传递差的技术问题的基础上,本领域技术人员可以想到将对比文件1的技术方案应用到现有的采用空气循环制冷系统的飞机上,将空气循环制冷系统中的热空气通过对比文件1中的可展开的冷凝器来辅助制冷,此时将对比文件1中设置在机身内部的冷凝器进一步设置在压力容器的内部则是本领域的常规技术手段;飞行器中常规地具有气密货舱,因而具体地将冷凝器设置在飞行器内部内在货舱中邻近货舱门开口也是本领域技术人员的常规设置;对比文件1公开了当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,因此必然需要设置用于控制冷凝器展开的控制开关,在此基础上对控制开关具体地设置为“被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动”则是本领域技术人员的常规设置;另外在对比文件1公开的冷却装置的基础上增设其他冷却单元以达到更好的制冷效果是本领域技术人员容易想到的,其技术效果可以预期,基于飞行器的制冷需求,本领域技术人员可以在对比文件1公开的冷却装置的上游或下游设置若干个冷却单元,这是本领域的常规技术手段。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域的常规技术手段得到权利要求12请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此权利要求12请求保护的技术方案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。
2.12、从属权利要求13对其引用的权利要求12做了进一步的限定。对比文件1公开了将冷凝器伸出机身以外,由空气流冷却(即冷却介质为飞行器外侧的周围空气)。因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求的该技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
此外,为了将热交换器中的热传输出来,本领域技术人员能够根据实际需要选择将制冷物质施加至可展开热交换器,并具体地选择将水、雾状的水和空气、膨胀的液态氮施加至可展开热交换器,属于本领域的常规技术选择,因此在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求的该技术方案不具备创造性。因此,权利要求13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.13、从属权利要求14对其引用的权利要求12或13做了进一步的限定。而为了对飞行器电力系统提供较好的冷却效果,本领域技术人员仅仅通过合乎逻辑的分析、推理能够想到设置电力电子冷却系统及冲压空气热交换器,使其还包括以下步骤:在冷却循环通过所述可展开热交换器和所述一个或更多个补充的冷却单元的冷却系统流体后,使冷却系统流体传递通过飞行器的电力系统;响应于将冷却系统流体传递通过电力系统中而冷却电力,使冷却系统流体循环通过流体耦合至电力系统的电力电子冷却系统,使冷却系统流体循环通过冲压空气热交换器;以及使空气传递穿过所述冲压空气热交换器,从而较好地对电力系统进行冷却,这属于本领域的常用技术手段,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可实现。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.14、从属权利要求15对其引用的权利要求12或13做了进一步的限定。对比文件1公开了冷凝器可以伸出机身之外或缩回机身内,因此必然在机身上存在供冷凝器伸出的开口,而现有的飞机包含有压力容器是公知常识,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),此时座舱门和窗均是压力容器的开口,在现有飞机机身上设置冷凝器的位置时,将其置于压力容器的内部是本领域的常规技术手段,进而冷凝器运动时会通过压力容器的开口,因此当其引用的权利要求不具备创造性时,该从属权利要求的该技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.15、从属权利要求16对其引用的权利要求12或13做了进一步的限定。对比文件1公开了冷凝器可以伸出机身之外或缩回机身内,因此必然在机身上存在供冷凝器伸出的开口,而现有的飞机包含有压力容器是公知常识,参见《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),此时座舱门和窗均是压力容器的开口,在现有飞机机身上设置冷凝器的位置时,将其置于压力容器的内部是本领域的常规技术手段,进而冷凝器运动时会通过压力容器的开口,压力容器包含飞行器冷却系统的大部分也是常规设置,至于冷凝器何时参与制冷,这是本领域技术人员基于实际制冷的需要,根据实际需要选择在飞行器外侧的周围空气达到预定温度时,使其处于展开位置,这属于本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该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。
3、针对复审请求人提交的意见的答复
复审请求人在意见陈述书中指出:对比文件1没有公开冷凝器被安装在飞行器内部邻近货舱门开口,并用于由地勤人员致动的控制开关来控制热交换器的展开,也没有建议当热交换器处于展开位置时,热交换器和补充的冷却单元的协同操作。
对此,合议组认为:现有飞机常规地设置有压力容器,例如现有的客机多半设有气密座舱,确保乘客的舒适性,参见教科书《飞行器空气调节》(寿荣中、何慧姗编著,北京航空航天大学出版社,2003):旅客机包含气密座舱(即压力容器)(第35页),此外,货舱也往往是气密的压力容器,此时为了尽量保证压力容器的密封性,将冷却系统的部件都设置在压力容器的内部是本领域技术人员容易想到的,并且具体地设置在邻近货舱门开口处也是本领域的常规设置;对比文件1公开了当飞机停在地面时,为了改善热传递能力差的问题,将冷凝器伸出机身以外,因此必然需要设置用于控制冷凝器展开的控制开关,在此基础上对控制开关具体地设置为“被安装成邻近所述开口用于由地勤人员致动”则是本领域技术人员的常规设置;在对比文件1公开的冷却装置的基础上增设其他冷却单元以达到更好的制冷效果是本领域技术人员容易想到的,其技术效果可以预期,基于飞行器的制冷需求,本领域技术人员可以在对比文件1公开的冷却装置的上游或下游设置若干个冷却单元,这是本领域的常规技术手段。
综上所述,本案合议组认为本申请权利要求1-16不符合专利法第二十二条第三款的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年08月02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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