发明创造名称:具有改进的旁通流的直升机发动机进气口
外观设计名称:
决定号:190926
决定日:2019-09-19
委内编号:1F249640
优先权日:2012-07-30
申请(专利)号:201380039984.8
申请日:2013-07-26
复审请求人:涡轮梅坎公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:樊继红
合议组组长:陈飚
参审员:张凯
国际分类号:B64D33/02(2006.01);F02C7/055(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法第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,如果现有技术没有给出将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以得到所述权利要求所要求保护的技术方案的任何技术启示,并且该区别技术特征给所述权利要求所要求保护的技术方案带来了有益的技术效果,那么所述权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201380039984.8,名称为“具有改进的旁通流的直升机发动机进气口”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为涡轮梅坎公司,申请日为2013年07月26日,优先权日为2012年07月30日,进入中国国家阶段日为2015年01月27日,中国国家阶段公开日为2015年04月08日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月05日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求第1-9项不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2016年12月22日提交的权利要求第1-9项、2015年01月27日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文中的说明书第1-47段(即第1-6页)、说明书附图图1-5B(即第1-2页)、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定中引用的对比文件如下:
对比文件2:US2010/0101206A1,公开日为2010年04月29日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于直升机燃气涡轮发动机的进气口,该发动机具有压缩机(10)和为压缩机(10)提供空气的通道(12),该通道在其上游端经由所述进气口(34)打开,该进气口包括:
进气口唇部(30、32);以及
安装在所述进气口唇部(30、32)的外端(30a、32a)上的防结冰格栅(36),该栅格插入在进入进气口(34)的气流中;
所述进气口的特征在于,至少一个进气口唇部(30、32)由单片薄金属板形成,并且所述至少一个进气口唇部(30、32)的厚度小于1.5毫米。
2. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,所述至少一个进气口唇部(30、32)的外端(30a、32a)具有U形曲线,以及防结冰格栅(36)的边缘(60)接合在以这种方式限定的U形空间(70)内。
3. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰格栅(36)的边缘(60)设置有被紧固到所述至少一个进气口的唇部(30、32)的紧固件凸耳(63)。
4. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰栅格(36)的边缘(60)设置有被紧固到所述至少一个进气口的唇部(30、32)的连续紧固件珠。
5. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰格栅(36)的边缘(60)通过焊接点(64)被紧固到所述至少一个进气口的唇部(30、32)。
6. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,所述防结冰格栅(36)到所述至少一个进气口的唇部(30、32)的连接不采用粘合剂结合。
7. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰格栅(36)的边缘(60)是与防结冰格栅(36)的主体分离的部件,格栅的边缘(60)被紧固到格栅(36)的主体。
8. 根据权利要求7所述的进气口,其特征在于,格栅的边缘(60)通过钎焊(62)被紧固到防结冰格栅(36)的主体。
9. 一种直升机燃气涡轮发动机,其具有根据前述权利要求任一所述的进气口(34)。”
驳回决定认为,独立权利要求1请求保护的技术方案与对比文件2所公开的内容相比,区别在于:进气口唇部由厚度小于1.5毫米的薄金属板形成。在对比文件2的基础上,选取厚度小于1.5毫米规格的薄金属板替代具有细小网孔的金属材料,同样用于支撑,且便于翻折,显然是本领域技术人员的常规技术手段,因此权利要求1相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件2公开,或属于本领域的技术常识,因此,在引用的权利要求不具备创造性的情况下,上述权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求9要求保护一种用于直升机燃气涡轮发动机,对比文件2公开了一种用于直升机燃气涡轮发动机,其具有进气道。当权利要求1-8不具备创造性的情况下,权利要求9也不具备专利法第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04月20日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件2没有给出进气口唇部的结构的任何信息,也没有任何信息表明这些唇部是金属的;本申请所解决的技术问题(附图5A所示)便是对比文件2结构中所存在的技术问题。权利要求1与对比文件2相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,因此,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2018年05月04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:对比文件2公开了(参见对比文件2说明书第[0055]、[0060] 和 [0064]段,附图1):“金属附件52包括第二开口58(由进气道壁板围绕而成)”,因此对比文件2间接公开了进气道壁板唇口是金属材料;且钛合金钣金零件大量应用于进气道唇口(参见《先进航空钛合金材料与应用》,黄旭、王红红、朱知寿编著,2012年5月1日出版,第112页第3段),进气道唇口变薄能够提高超音速飞行的效率(实质上是提高进气效率,参见《飞机飞行器发展史》,阮光峰著,2011年6月1日出版,第41页第1段),选用较薄的金属板材可以获得更小的折弯半径(即更薄的唇口),均是本领域的公知常识。因此申请人陈述的权利要求具备创造性的理由不具备说服力,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02月25日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2相比,其区别特征在于:至少一个进气口唇部由单片薄金属板形成;并且至少一个进气口唇部的厚度小于1.5毫米。然而,上述区别技术特征部分是本领域技术人员在对比文件2给出的启示下很容易想到的,部分区别技术特征是本领域的常规技术手段。因此,权利要求1相对于对比文件2及本领域的常规技术手段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2-8的附加技术特征或在对比文件2中公开,或为本领域的常规技术手段,因此,从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求9请求保护一种直升机燃气涡轮发动机,其具有根据前述权利要求任一所述的进气口。对比文件2公开了一种用于直升机燃气涡轮发动机,其具有进气道。因此在权利要求1-8不具备创造性的情况下,权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年04月10日提交了复审程序延长期限请求书。
国家知识产权局于2019年04月19日发出了延长期限审批通知书,同意其延长答复期限至2019年06月12日。
复审请求人于2019年06月12日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,复审请求人在2019年02月25日发出的复审通知书所依据的文本基础上进行了修改,将权利要求2-3的附加技术特征补入至权利要求1中,并将说明书中的技术特征“防结冰格栅的边缘(60)具有凹槽,在该凹槽中接收有防结冰格栅的横向端部边缘(50),防结冰格栅的边缘夹在防结冰格栅的横向端部边缘和至少一个进气口唇部的外端的U形曲线之间”和“紧固件凸耳(63)按照凹槽(61)的内边缘径向向内延伸,紧固件凸耳(63)被紧固在至少一个进气口唇部的外壁,紧固件凸耳(63)沿至少一个进气口唇部延伸到低于防结冰格栅(36)的内旁通表面(36b)水平的水平”补入至权利要求1中,同时将权利要求1中的“单片薄金属板”修改为“薄金属板”;
将权利要求1中的技术特征“由薄金属板形成的至少一个进气口唇部(30、32)的厚度小于1.5毫米”补入至从属权利要求2中;将说明书的技术特征“所述至少一个进气口唇部(30、32)的厚度小于0.8毫米”补入至从属权利要求3中;将从属权利要求4中的“设置有”修改为“包括”。复审请求人认为:没有哪一篇引用的对比文件公开或暗示了修改后的权利要求1所限定的防结冰格栅,该防结冰格栅与用薄金属板形成的进气口产生协同作用,由于金属板的成形性能,可以限定非常狭窄以及能很好的适于格栅边缘尺寸的U形空间,这种U形空间可以非常接近唇部本身形成,从而释放可有助于增加旁通扇区的大量横向空间。通过金属板的成形性能能够提供的紧固件凸耳更紧凑和接近本身,具有简单性和可靠性的优点。因此,本申请权利要求1与对比文件2公开的技术方案相比不是显而易见的,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,其从属权利要求2-8也具备创造性,此外,包括具备创造性的进气口的直升机涡轮发动机也自然具备创造性,故权利要求9也符合专利法第22条第3款的规定。
复审请求人于2019年06月12日提交的修改后的权利要求书如下:
“1. 一种用于直升机燃气涡轮发动机的进气口,该发动机具有压缩机(10)和为压缩机(10)提供空气的通道(12),该通道在其上游端经由所述进气口(34)打开,该进气口包括:
进气口唇部(30、32);以及
安装在所述进气口唇部(30、32)的外端(30a、32a)上的防结冰格栅(36),该栅格插入在进入进气口(34)的气流中;
所述进气口的特征在于,至少一个进气口唇部(30、32)由薄金属板形成;所述至少一个进气口唇部(30、32)的外端(30a、32a)具有U形曲线;以及防结冰格栅(36)的边缘(60)接合在由U形曲线限定的U形空间(70)内,防结冰格栅的边缘(60)具有凹槽,在该凹槽中接收有防结冰格栅的横向端部边缘(50),防结冰格栅的边缘夹在在防结冰格栅的横向端部边缘和至少一个进气口唇部的外端的U形曲线之间;以及,其中,防结冰格栅(36)的边缘(60)包括紧固件凸耳(63),紧固件凸耳(63)按照凹槽(61)的内边缘径向向内延伸,紧固件凸耳(63)被紧固在至少一个进气口唇部的外壁,紧固件凸耳(63)沿至少一个进气口唇部延伸到低于防结冰格栅(36)的内旁通表面(36b)水平的水平。
2. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,由薄金属板形成的至少一个进气口唇部(30、32)的厚度小于1.5毫米。3、根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,所述至少一个进气口唇部(30、32)的厚度小于0.8毫米。
4. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰栅格(36)的边缘(60)包括被紧固到所述至少一个进气口的唇部(30、32)的连续紧固件珠。
5. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰格栅(36)的边缘(60)通过焊接被紧固到所述至少一个进气口的唇部(30、32)。
6. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,所述防结冰格栅(36)到所述至少一个进气口的唇部(30、32)的连接不采用粘合剂结合。
7. 根据权利要求1所述的进气口,其特征在于,防结冰格栅(36的边缘(60)是与防结冰格栅(36)的主体分离的部件,格栅的边缘(60)被紧固到格栅(36)的主体。
8. 根据权利要求7所述的进气口,其特征在于,格栅的边缘(60)通过钎焊(62)被紧固到防结冰格栅(36)的主体。
9. 一种直升机燃气涡轮发动机,其具有根据前述权利要求任一所述的进气口(34)。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年06月12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条和专利法实施细则第61条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为2019年06月12日提交的权利要求第1-9项、2015年01月27日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文中的说明书第1-6页、说明书附图第1-2页、说明书摘要和摘要附图。
2、关于创造性
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。
(1)关于独立权利要求1
权利要求1请求保护一种用于直升机燃气涡轮发动机的进气口。
经查,对比文件2公开了一种用于直升机燃气涡轮发动机的进气口58,并具体公开了以下技术内容(参见对比文件2的说明书第[0050]-[0063]段,附图1):直升机燃气涡轮发动机10包括气体发生器12和自由涡轮14;气体发生器12包括设置在压缩机级20(相当于本申请的压缩机)内安装有离心压缩机叶轮18的轴16,轴16还支撑涡轮发动机叶轮22;涡轮发动机具有进气口24,通过该进气口将新鲜空气的流入流导向压缩机级20;涡轮发动机的进气口24具有多个导向部件28(相当于本申请的通道),在沿着轴向被引导至进入压缩级机20之前新鲜空气的流入流沿着径向穿透各个导向部件28;涡轮发动机10设置有除冰装置50,该除冰装置用于对涡轮发动机的进气口24除冰;除冰装置50包括本质上为金属的罩子52,用于允许空气进入到涡轮发动机10的流入导管28中;罩子被紧固到直升机的机壳30上;罩子形成如下的压力通风空间;压力通风空间包括沿端面径向延伸的部分,该端面形成了向涡轮发动机10的外部敞开的第一径向开口54,新鲜空气经由该开口进入除冰装置50中;从附图中可以看出,第一开口54优选设置有用于对进入罩子52中的空气进行过滤的本质上为金属的第一网栅56;罩子52还包括第二开口58(相当于本申请的进气口),用于经由导向部件28将新鲜空气导向压缩机级20,该第二开口58以环形方式(由附图1中可以直接毫无意义得出进气口包括进气口唇部,结合附图1还可以得出:进气口唇部的外端具有U形曲线)围绕气体生成器12的轴16的轴线延伸;第二开口58设置有同样为环形的本质上为金属的第二网栅60(相当于防结冰格栅);为了进一步改善涡轮发动机10的安全性,可以使网栅56和60 在轴向剖面上呈现蘑菇头的形状,因此,即使在波发生器停止运转的情况下各个网栅的径向端部受到冰的堵塞,空气也穿过各个网栅的轴向边缘(相当于本申请的栅格插入在进入进气口的气流中)。
即,对比文件2公开了如下技术特征:发动机具有压缩机和为压缩机提供空气的通道,该通道在其上游端经由进气口打开,该进气口包括:进气口唇部;以及安装在进气口唇部的外端上的防结冰格栅,该栅格插入在进入进气口的气流中。
权利要求1的技术方案与对比文件2的区别技术特征在于:至少一个进气口唇部由薄金属板形成;防结冰格栅的边缘接合在由U型曲线限定的U形空间内,防结冰格栅的边缘具有凹槽,在该凹槽中接收有防结冰格栅的横向端部边缘,防结冰格栅的边缘夹在在防结冰格栅的横向端部边缘和至少一个进气口唇部的外端的U形曲线之间,防结冰格栅的边缘包括紧固件凸耳,紧固件凸耳按照凹槽的内边缘径向向内延伸,紧固件凸耳被紧固在至少一个进气口唇部的外壁,紧固件凸耳沿至少一个进气口唇部延伸到低于防结冰格栅的内旁通表面水平的水平。
针对以上区别技术特征,本申请说明书记载了以下相关内容,即第[0003]段记载:在今天的发动机中,其上安装有防结冰格栅92的进气口唇部90通常由固体材料加工,如在TM-333发动机内进气口唇部90,或者它们由复合材料制成,因此也特别地笨重;由于在进气口周围缺乏空间,然后发现了当格栅92的外表面92a已经结冰时仍保持可用的旁通扇区Sc'很小,其限制了在结冰情况下空气的流速;说明书第[0004]段记载:无论由固体材料加工的模型还是由复合材料制成的模型都存在组装的困难性。特别地,对于用复合材料的情况,格栅的边缘被粘合地接合到扇区部件,该扇区部件反过来被粘合地接合到复合唇部;除了这种组装操作的复杂性,目前很难对复合材料使用粘合剂;说明书第[0010]段记载:由于金属板的成形性能,可以限定非常狭窄以及能很好地适于格栅边缘尺寸的U形空间。此外,由于这些成形性能,这种U形空间可以非常接近唇部本身形成,从而释放可有助于增加旁通扇区的大量横向空间;说明书第[0011]段记载:防结冰格栅的边缘密切地装配到由进气口唇部限定的U形空间的壁。这可以特别地在该U形空间内卷曲栅格的边缘,或通过冲压将这些部件组装在一起;说明书第[0012]段记载:由通过金属板的成形性能能够提供的紧密度和接近本身提供的该组装解决方案,具有简单性和可靠性的优点。
基于上述区别技术特征以及说明书记载的相关内容,可以确定本申请权利要求1实际解决的技术问题是:如何避免现有技术中在直升机发动机进气口使用固体材料或复合材料模型时存在的组装复杂、困难的固有缺点的前提下,在结冰情况下提供大量的旁通流。
与之相比,对比文件2记载了以下内容,即:当冰在进气口中形成、尤其是冰在保护网栅上形成的条件下,保护网栅布置在所述进气口中并且具有防止异物进入发动机的功能(参见对比文件2说明书第2段)。向罩子提供所产生的波以通过激发构成冰的水分子而使容纳在罩子中或位于第一网栅上的冰融化从而升高冰的温度,是冰融化(参见对比文件2说明书第13段)。罩子或第一网栅可以由诸如复合材料等的绝缘材料制成,但是具有基于金属的表面涂层(参见对比文件2说明书第15段)。为了进一步改善涡轮发动机10的安全性,可以使网栅56和60在轴向剖面上呈现蘑菇头的形状,因此,即使在波发生器停止运转的情况下各个网栅的径向端部受到冰的堵塞,空气也穿过各个网栅的轴向边缘(参见对比文件2说明书第63段)。由上述公开内容可知,对比文件2是针对现有技术中对发动机需要除冰的区域存在能量消耗大、除冰效率低下等缺陷提供一种除冰装置,该装置可以消耗很少能量并且即使在涡轮空转甚至停转时也能启动,由此可见,其并未涉及本申请所要解决的技术问题:如何避免现有技术中直升机发动机进气口使用固体材料或复合材料模型存在的组装复杂、困难的固有缺点的前提下,在结冰情况下提供大量的旁通流。并且对比文件2所示的具有旁通流的直升机发动机进气口结构所存在的缺陷也是本申请实际所要解决的技术问题。
较之对比文件2,本申请则是通过使用薄金属板来制作进气口唇部,形成能很好适配防结冰格栅边缘尺寸的U形空间,防结冰格栅的边缘具有凹槽,在该凹槽中接收有防结冰格栅的横向端部边缘,防结冰格栅的边缘夹在在防结冰格栅的横向端部边缘和至少一个进气口唇部的外端的U形曲线之间,以使U形空间可以非常接近唇部本身形成并与紧固凸耳更紧凑,释放可有助于增加旁通扇区的大量横向空间,从而获得更大的旁通流。由于上述区别技术特征的存在,其完全解决现有技术直升机发动机进气口唇部采用复合材料或固体材料加工带来的结构笨重和组装复杂的问题,并在进气口结冰情况下提供了相当大的旁通流,具有简单性和可靠性优点。因此,上述区别技术特征给本申请带来了有益的技术效果。
由于对比文件2没有给出“防结冰格栅的边缘接合在由U型曲线限定的U形空间内,防结冰格栅的边缘具有凹槽,在该凹槽中接收有防结冰格栅的横向端部边缘,防结冰格栅的边缘夹在在防结冰格栅的横向端部边缘和至少一个进气口唇部的外端的U形曲线之间”的技术启示,也没有充分的证据表明采用薄金属板的进气口唇部,在使得格栅和唇部之间获得更大的紧密度的同时,可在防结冰格栅内提供大的旁通扇区属于本领域公知常识,因而,本领域普通技术人员没有动机在对比文件2的基础上获得权利要求1所要求保护的技术方案。因此,权利要求1相对于对比文件2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)关于从属权利要求2-8
权利要求2-8直接或间接引用了权利要求,在独立权利要求1具备创造性的情况下,其从属权利要求2-8也均具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
(3)关于独立权利要求9
权利要求9请求保护一种直升机燃气涡轮发动机,其具有根据前述权利要求任一所述的进气口。在权利要求1-8具备创造性的情况下,权利要求9也具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
综上所述,本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年01月05日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审决定所针对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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