具有局部填充含导热金属组合物的冷却通道的活塞-复审决定


发明创造名称:具有局部填充含导热金属组合物的冷却通道的活塞
外观设计名称:
决定号:199381
决定日:2019-10-12
委内编号:1F255753
优先权日:2012-11-02
申请(专利)号:201380067996.1
申请日:2013-11-04
复审请求人:费德罗-莫格尔公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:林秀霞
合议组组长:吕胜春
参审员:吴雨亭
国际分类号:F02F3/18(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
: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特征,对于该区别技术特征,如果所属技术领域的技术人员能够对现有技术中公开的技术方案并结合所属技术领域的公知常识,通过合乎逻辑的分析、推理得到相应的技术手段,则该项权利要求请求保护的技术方案对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380067996.1,名称为“具有局部填充含导热金属组合物的冷却通道的活塞”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为费德罗-莫格尔公司。本申请的申请日为2013年11月04日,优先权日为2012年11月02日,进入中国国家阶段的时间为2015年06月25日,公开日为2015年09月02日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年04月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-14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2015年06月25日提交的说明书第1-28段(第1-6页)、说明书附图图1(第1页)、说明书摘要和摘要附图,以及2017年10月19日提交的权利要求第1-14项 。驳回决定引用了如下对比文件:
对比文件1:WO2011/107079A2,公开日为2011年09月09日;
对比文件2:US2003/0151030A1,公开日为2003年08月14日;
对比文件3:US2005/0087153A1,公开日为2005年04月28日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于内燃机的活塞,其特征在于,该活塞包括:
一本体部,其包括一上冠部以及一沿至少部分所述上冠部延伸的冷却通道,该冷却通道为密封的;
一设置在所述冷却通道中的含金属组合物;所述含金属组合物包括一基材以及多个金属颗粒,该基材的熔点低于181℃,该金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数,所述含金属组合物的所述基材包括油,所述含金属组合物包括含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的所述基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的所述金属颗粒,基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充所述冷却通道的20vol.%至50vol.%。
2. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒在181℃的温度下为固态。
4. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述油为硅油。
5. 根据权利要求4所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括铜。
6. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述含金属组合物的所述基材包括一种或多种碱金属。
7. 根据权利要求6所述的活塞,其特征在于,所述基材包括多种碱金属的混合物。
8. 根据权利要求7所述的活塞,其特征在于,所述基材包括钠和钾的混合物,且所述金属颗粒包括铜。
9. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒的导热系数大于200W/(m·K)。
10. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括不同粒径的混合物,且各粒径小于149微米。
11. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述主体部包括一下冠部,所述上冠部包括第一外肋以及第一内肋,所述下冠部包括第二外肋以及第二内肋;各所述肋围绕一中心轴周向延伸;所述第二内肋连接至所述第一 内肋,且所述第二外肋连接至所述第一外肋,以使所述冷却通道在所述内肋与所述外肋之间围绕所述中心轴周向延伸。
12. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述本体部由钢材制成;
所述本体部围绕一中心轴周向延伸并从一上端沿所述中心轴纵向延伸至一下端;
所述上冠部具有一外表面以及一相对而置的内表面,且所述冷却通道沿至少部分所述上冠部的所述内表面延伸;
所述上冠部的所述外表面在所述上端处具有一碗形结构;
所述上冠部包括分别围绕所述中心轴周向延伸且从所述上端朝所述下端纵向延伸的第一外肋和第一内肋,所述第一内肋设置在所述第一外肋与所述中心轴之间;
所述第一外肋的所述外表面具有多个用于容纳活塞环的环槽,所述环槽背向所述中心轴并围绕所述中心轴周向延伸;
所述本体部包括一从所述上冠部延伸至所述下端的下冠部;
所述下冠部具有一外表面以及一相对而置的内表面,且所述冷却通道沿至少部分所述下冠部的所述内表面延伸;
所述下冠部包括连接至所述第一外肋的第二外肋以及连接至所述第一内肋的第二内肋,所述第二肋在所述上端与所述下端之间围绕所述中心轴周向延伸,以在所述内肋和所述外肋之间沿部分与所述碗形结构相对的所述上冠部的所述内表面形成所述密封的冷却通道;
所述第二肋通过摩擦焊缝连接至所述第一肋;所述下冠部的所述外表面具有至少一个环槽;
所述上冠部与所述下冠部中的一个包括一延伸进入所述冷却通道的开口,以使所述含金属组合物被倒入所述冷却通道内;
所述上冠部的所述内表面与所述内肋之间具有一冷却室,所述冷却室沿部分所述上冠部的所述内表面径向延伸并沿所述中心轴纵向延伸,并且朝所述下端敞开以曝露于一缸膛中;
所述本体部包括一对销座,其从所述下冠部下垂并包括一对垂直于所述中心轴延伸的横向间隔开的销孔;
所述本体部包括一从所述下冠部下垂的裙部,所述裙部横向连接至所述销座,并将所述销座彼此间隔开;
所述裙部包括一凸状的以用于与所述缸膛配合的外表面;
所述含金属组合物的导热系数以W/m·K度量大于冷却油的5至1000倍;
所述含金属组合物的所述金属颗粒在181℃的温度下为固态;
基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充所述冷却通道的20vol.%至50vol.%;以及
进一步包括一塞子,其螺纹连接在所述开口内并密封所述冷却通道。
13. 根据所述权利要求12所述的活塞,其特征在于,所述含金属组合物为胶质组合物;
所述金属颗粒的导热系数大于200W/(m·K);
所述金属颗粒的粒径小于149微米;
所述金属颗粒包括至少两种不同的粒径;以及
所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。
14. 根据所述权利要求12所述的活塞,其特征在于,所述基材的导热系数为85W/(m·K)至141W/(m·K),熔点为63℃至181℃;
所述基材包括一种或多种碱金属,所述一种或多种碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)和ununennium(Uue);
所述金属颗粒的熔点高于181℃,导热系数大于200W/(m·K);
所述金属颗粒的粒径小于149微米;以及
所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。”
驳回决定中指出:独立权利要求1与对比文件3的区别技术特征是:(1)含金属组合物还包括多个金属颗粒,该金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数;含金属组合物的基材包括油;(2)含金属组合物包括含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的金属颗粒;基于冷却通道的总体积,含金属组合物填充冷却通道的20vol.%至50vol.%。但是区别技术特征(1)被对比文件2公开,而区别技术特征(2)是本领域的公知常识,因此,权利要求1相对于对比文件3、对比文件2以及本领域的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、5、9-10的附加技术特征被对比文件2所公开,从属权利要求4、13-14的附加技术特征部分被对比文件2所公开,部分为本领域的常规选择,从属权利要求6-7的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求8的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件2公开,从属权利要求11的附加技术特征被对比文件1公开,从属权利要求12的附加技术特征部分被对比文件1公开,部分被对比文件2公开,部分为本领域的常规选择。因此从属权利要求2-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述,进一步指出:(1)对比文件2公开了包含金属粉末的导热流体,并采用该流体进行发动机换热(参见对比文件2说明书第0003段),而本领域技术人员知晓发动机中需要采用流体换热的部件包括活塞,根据对比文件2中复合材料的适用温度,本领域技术人员容易想到将其用于活塞进行换热。对比文件2还具体公开了导热流体包括矿物油(参见对比文件2说明书第0109段)。而本申请中的含金属组合物包括金属颗粒和油,即被对比文件2公开。进而,在对比文件3公开了在活塞中设置密封腔并采用导热流体进行换热的前提下,本申请中的含金属组合物本身实质上已被对比文件2公开。此外,对于含金属组合物中,基材和金属颗粒的体积比,本领域技术人员根据热负荷以及发动机转速的实际需求,有动机对含金属组合物内组分的体积百分比进行优化设置。并且上述设置并没有达到意料不到的技术效果。(2)对比文件3中提到,在活塞内的密封冷却通道采用含金属组合物的导热材料是为了提高换热性能,其客观上同样达到了本申请声称的技术效果。此外,对比文件1公开了一种常规活塞的结构,其冠部包含环状冷却通道,并公开了本申请活塞的大部分结构特征。在对比文件3的基础上,为了优化现有活塞的换热性能,本领域技术人员容易想到将该常规活塞结构用于对比文件3以改进为本申请。综上,申请人在意见陈述中认为权利要求1-14具备创造性的理由不能成立。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年07月11日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,其中将从属权利要求11的附加技术特征和说明书的部分技术特征加入到独立权利要求1中。复审请求人认为:(1)对比文件1没有公开“密封的所述冷却通道在所述内肋和所述外肋之间围绕所述中心轴周向延伸”,对比文件1中的冷却通道27是传统的标准冷却通道,是开口的,不是密封的;而对比文件3中的密封腔150中的传热液体160用于将活塞的冠部的热量传递至活塞的销座,因此,本领域技术人员应当使得密封腔150从冠部延伸至销座,不可能借鉴对比文件1中的敞开的冷却通道并将其仅限制在冠部。(2)本申请限定了基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道,然而对比文件2的复合材料与本申请的含金属组合物完全不同,且其并未将纳米复合材料设置于冷却通道中,因此不可能给出将金属颗粒遍布于冷却通道的技术启示。对比文件3中本领域技术人员应当使得传热液体160快速从冠部移动到销座,不可能具体将颗粒遍布于冷却通道。因此权利要求1-13具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年07月20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)对比文件3已公开了在活塞冠部设置密封腔,在此基础上对其结构进行的具体限定,这对本领域技术人员来说不存在技术难度,(2)对比文件2已公开了一种强化导热性的复合材料,在对比文件3的基础上,本领域技术人员有动机将对比文件2中的复合材料用于发动机活塞冷却,且随着活塞往复运动,其冷却通道中冷却剂运载的金属颗粒必然遍布于冷却通道。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05月23日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1与对比文件3的区别技术特征是:1)所述主体部包括一下冠部,所述上冠部包括第一外肋以及第一内肋,所述下冠部包括第二外肋以及第二内肋;各所述肋围绕一中心轴周向延伸;所述第二内肋连接至所述第一内肋,且所述第二外肋连接至所述第一外肋,所述冷却通道在所述内肋与所述外肋之间围绕所述中心轴周向延伸;2)含金属组合物还包括多个金属颗粒,该基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道,该金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数;含金属组合物的基材包括油;含金属组合物包括含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的金属颗粒。但是区别技术特征2)部分被对比文件2公开,而区别技术特征1)以及区别技术特征2)中关于金属组合物含量的限定是本领域的公知常识,因此,权利要求1相对于对比文件3、对比文件2以及本领域的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、5、9-10的附加技术特征被对比文件2所公开,从属权利要求4、12-13的附加技术特征部分被对比文件2所公开,部分为本领域的常规选择,从属权利要求6-7的附加技术特征被对比文件3公开,从属权利要求8的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件2公开,从属权利要求11的附加技术特征部分被对比文件3公开,部分被对比文件2公开,部分为本领域的常规技术手段。因此从属权利要求2-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见陈述,进一步指出:(1)虽然对比文件3中公开了密封腔150中的传热液体160用于将活塞的冠部的热量传递至活塞的销座,然而根据冷却部位,当无需采用密封腔150中的导热流体160对活塞销座进行冷却或采用其它冷却流道冷却活塞销座时,在对比文件3公开内容的基础上,本领域技术人员显然可以将密封腔150(即冷却通道)仅限制在冠部。(2)虽然对比文件2未公开将纳米复合材料设置在活塞中,然而其公开了将复合材料作为导热流体应用于换热器中以改善传热特性,而活塞冷却通道的冷却作用显然是一种换热作用,因此将对比文件2的传热流体应用于对比文件3的冷却通道中,这对本领域技术人员来说是容易想到的。此外,对比文件3与本申请中均是利用活塞在缸膛中的往复运动而使含金属组合物对上下冠部进行散热,在对比文件3的基础上结合对比文件2所形成的技术方案与本申请中的技术方案,均是采用振荡冷却的方式,均可实现基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道。综上,复审请求人的理由不能成立。
复审请求人于2019年08月22日提交了意见陈述书,并提交了修改后的权利要求书,其中,将从属权利要求4的附加技术特征并入独立权利要求1中,并删除从属权利要求6-8以及从属权利要求13的部分附加技术特征,同时对权利要求的权项重新编号。复审请求人认为:1)本申请限定了基材由硅油组成,不含有其他组成,而对比文件2的基材含有其他组成,对比文件2中的矿物油可以作为一种添加剂被混入到载体媒介,2)对比文件2并未将纳米复合材料设置于冷却通道中,其当然不可能给出将金属颗粒遍布于冷却通道设置的技术启示。因此,权利要求1具备创造性。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种用于内燃机的活塞,其特征在于,该活塞包括:
一本体部,其包括一上冠部以及一沿至少部分所述上冠部延伸的冷却通道,该冷却通道为密封的,所述主体部包括一下冠部,所述上冠部包括第一外肋以及第一内肋,所述下冠部包括第二外肋以及第二内肋;各所述肋围绕一中心轴周向延伸;所述第二内肋连接至所述第一内肋,且所述第二外肋连接至所述第一外肋,密封的所述冷却通道在所述内肋与所述外肋之间围绕所述中心轴周向延伸;
一设置在所述冷却通道中的含金属组合物;所述含金属组合物包括一基材以及多个金属颗粒,该基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道,该基材的熔点低于181℃,该金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数,所述含金属组合物的所述基材由油组成,所述油为硅油,所述含金属组合物包括含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的所述基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的所述金属颗粒,基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充所述冷却通道的20vol.%至50vol.%。
2. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒在181℃的温度下为固态。
4. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括铜。
5. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒的导热系数大于200W/(m?K)。
6. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述金属颗粒包括不同粒径的混合物,且各粒径小于149微米。
7. 根据权利要求1所述的活塞,其特征在于,所述本体部由钢材制成;
所述本体部围绕一中心轴周向延伸并从一上端沿所述中心轴纵向延伸至一下端;
所述上冠部具有一外表面以及一相对而置的内表面,且所述冷却通道沿 至少部分所述上冠部的所述内表面延伸;
所述上冠部的所述外表面在所述上端处具有一碗形结构;
所述上冠部包括分别围绕所述中心轴周向延伸且从所述上端朝所述下端纵向延伸的第一外肋和第一内肋,所述第一内肋设置在所述第一外肋与所述中心轴之间;
所述第一外肋的所述外表面具有多个用于容纳活塞环的环槽,所述环槽背向所述中心轴并围绕所述中心轴周向延伸;
所述本体部包括一从所述上冠部延伸至所述下端的下冠部;
所述下冠部具有一外表面以及一相对而置的内表面,且所述冷却通道沿至少部分所述下冠部的所述内表面延伸;
所述下冠部包括连接至所述第一外肋的第二外肋以及连接至所述第一内肋的第二内肋,所述第二肋在所述上端与所述下端之间围绕所述中心轴周向延伸,以在所述内肋和所述外肋之间沿部分与所述碗形结构相对的所述上冠部的所述内表面形成所述密封的冷却通道;
所述第二肋通过摩擦焊缝连接至所述第一肋;所述下冠部的所述外表面具有至少一个环槽;
所述上冠部与所述下冠部中的一个包括一延伸进入所述冷却通道的开口,以使所述含金属组合物被倒入所述冷却通道内;
所述上冠部的所述内表面与所述内肋之间具有一冷却室,所述冷却室沿部分所述上冠部的所述内表面径向延伸并沿所述中心轴纵向延伸,并且朝所述下端敞开以曝露于一缸膛中;
所述本体部包括一对销座,其从所述下冠部下垂并包括一对垂直于所述中心轴延伸的横向间隔开的销孔;
所述本体部包括一从所述下冠部下垂的裙部,所述裙部横向连接至所述销座,并将所述销座彼此间隔开;
所述裙部包括一凸状的以用于与所述缸膛配合的外表面;
所述含金属组合物的导热系数以W/m?K度量大于冷却油的5至1000倍;
所述含金属组合物的所述金属颗粒在181℃的温度下为固态;
基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充所述冷却通道的20vol.%至50vol.%;以及
进一步包括一塞子,其螺纹连接在所述开口内并密封所述冷却通道。
8. 根据所述权利要求7所述的活塞,其特征在于,所述含金属组合物为胶质组合物;
所述金属颗粒的导热系数大于200W/(m?K);
所述金属颗粒的粒径小于149微米;
所述金属颗粒包括至少两种不同的粒径;以及
所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。
9. 根据所述权利要求7所述的活塞,其特征在于,所述基材的导热系数为85W/(m?K)至141W/(m?K),熔点为63℃至181℃;
所述金属颗粒的熔点高于181℃,导热系数大于200W/(m?K);
所述金属颗粒的粒径小于149微米;以及
所述金属颗粒包括铜(Cu)、铝(Al)、铍(Be)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)以及镁(Mg)中的一种或多种。”
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提交了经修改的权利要求书,经审查,修改后的权利要求书符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。因此本复审通知书所针对的文本是对申请日提交的说明书第1-28段(第1-6页)、说明书附图图1(第1页)、说明书摘要和摘要附图,以及2019年08月22日提交的权利要求第1-9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。
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要求保护一种用于内燃机的活塞。对比文件3(US2005/0087153A1)公开了一种用于内燃机的活塞,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第0024段-第0045段及附图1-2):该活塞100包括一本体部,其包括一上冠部以及一沿至少部分上冠部延伸的密封腔150(其内装有导热材料,用于冷却活塞,相当于冷却通道),该密封腔150为密封的;一设置在密封腔150中的导热材料160(其包括汞、钾、钠、钾钠合金等金属材料,即公开了含金属组合物);导热材料160包括一基材,该基材的熔点低于181℃(导热材料160中包含的汞、钾、钠、钾钠合金等,其熔点均低于181℃);当活塞100上下移动时,导热材料160在密封腔150中上下移动;通过用导热材料160填充密封腔150至小于密封腔150体积的50%,并且更具体地至其体积的约20%,可以进一步增强散热(公开了本申请的基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充冷却通道的20vol.%至50vol.%)。
该权利要求所要求保护的技术方案与对比文件3公开的内容相比,区别技术特征为:1)所述主体部包括一下冠部,所述上冠部包括第一外肋以及第一内肋,所述下冠部包括第二外肋以及第二内肋;各所述肋围绕一中心轴周向延伸;所述第二内肋连接至所述第一内肋,且所述第二外肋连接至所述第一外肋,所述冷却通道在所述内肋与所述外肋之间围绕所述中心轴周向延伸;2)含金属组合物还包括多个金属颗粒,该基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道,该金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数;含金属组合物的基材由油组成,所述油为硅油;含金属组合物包括含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的金属颗粒。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强化冷却剂换热能力、优化换热效果。
对于上述区别技术特征2)来说,对比文件2(US2003/0151030A1)公开了一种强化热导率的复合材料,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第0003段-第0109段):复合材料由无定向颗粒和定向颗粒的组合组成,其中无定向颗粒包含选自金属、金属氧化物、合金及其组合的粉末,其通常表征为金属颗粒(详见说明书第0024、0057段,因此复合材料相当于多个金属颗粒),复合材料与载体介质(相当于基材)共混制造导热流体(导热流体相当于含金属组合物,并公开了含金属组合物包括一基材以及多个金属颗粒)和热交换器,导热流体具有显著改善的传热特性(详见说明书第0079-0080段),载体介质包括矿物油(矿物油公开了本申请的油,从而该特征也公开了含金属组合物的基材包括油,并隐含公开了金属颗粒的导热系数大于基材的导热系数)。上述技术特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,均为强化冷却剂换热能力、优化换热效果,即对比文件2给出了将上述技术特征用于对比文件3以解决其问题的技术启示。此外,矿物油、硅油、氟油等作为常用的导热油脂,这是本领域的常规选择(参见《卫星热控制技术》,闵桂荣主编,宇航出版社,1991年09月20日,第202页),因此,在对比文件2的启示下,选择基材由油组成,油为硅油,这对本领域技术人员来说是容易想到的。且,为了优化换热效果,将含金属组合物具体设置为含量为基于其总体积的50vol.%至99vol.%的基材以及含量为基于其总体积的1vol.%至50vol.%的金属颗粒是本领域技术人员根据实际需求进行的常规选择。
对于上述区别技术特征1)来说,活塞为组合式活塞,从而使活塞体分为上冠部和下冠部,在上冠部和下冠部相应位置之间设置冷却腔以选择常规的振荡冷却方式,从而形成互相连接的绕中心轴周向延伸的相应的外肋和内肋,这是本领域的公知常识。
此外,在对比文件3公开内容(当活塞100上下移动时,导热材料160在密封腔150中上下移动)的基础上,结合对比文件2公开的导热流体的组成,从而得到该导热流体作为对比文件3中的导热材料时,其中的载体介质在内燃机的运行过程中运载复合材料中的无定向金属颗粒并使金属颗粒在上下移动过程中遍布于密封腔150中(即相当于该基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道),这对本领域技术人员来说是显而易见的。
由此可知,在对比文件3的基础上结合对比文件2以及本领域的常规选择得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本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,因而不具备创造性。
2.2、权利要求2-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2是从属权利要求。对比文件2公开了以下技术特征(参见说明书第0033段):金属颗粒包括Au,Ag,Cu,Al,Be至少其中一种(即公开了铜、铝、金、银、铍中的一种或多种)。对于其余特征,本领域技术人员容易想到采用其他符合熔点和热导率的金属而不需要付出创造性劳动,因而使金属颗粒包括钨以及镁中的一种或多种,是本领域的常规选择。
权利要求3是从属权利要求。对比文件2公开(参见说明书第0033段):金属颗粒包括Au,Ag,Pd,Pt,Cu,Ni,Fe,Co,Be,Mo,Si,Sn,Al至少其中一种(上述所有金属在181℃下均为固态)。
权利要求4是从属权利要求。对比文件2还公开了以下特征(参见说明书第0033段):金属颗粒包括铜。
权利要求5-6是从属权利要求。对比文件2还公开了以下特征(参见说明书第00024段-第0033段):金属颗粒包括Au,Ag,Cu等至少其中一种(当选择上述几种金属颗粒时,其导热系数均大于200W/(m?K),即公开了该技术特征);金属颗粒的平均粒径约为1纳米至100微米(即公开了金属颗粒包括不同粒径的混合物,且各粒径均小于149微米)。
权利要求7是从属权利要求。对比文件3公开了以下技术特征(参见说明书第0024段-第0045段及附图1-2):活塞本体部围绕一中心轴周向延伸并从一上端沿所述中心轴纵向延伸至一下端;所述本体部包括一对销座,所述本体部包括一下垂的裙部,所述裙部横向连接至所述销座,并将所述销座彼此间隔开;通过用导热材料160填充密封腔150至小于密封腔150体积的50%,并且更具体地至其体积的约20%,可以进一步增强散热(公开了本申请的基于所述冷却通道的总体积,所述含金属组合物填充冷却通道的20vol.%至50vol.%)。
对比文件2公开了以下技术特征(参见说明书第0003段-第0109段):导热流体的导热系数以W/m?K度量大于冷却油的5至1000倍;导热流体的金属颗粒在181℃的温度下为固态。
而活塞本体部由钢材制成;活塞为组合式活塞,从而使活塞体分为上冠部和下冠部,上、下冠部分别具有相对应的内、外表面,所述上冠部的所述外表面在所述上端处具有一碗形结构;在上冠部和下冠部内表面之间设置冷却腔以选择常规的振荡冷却方式,从而形成互相连接的绕中心轴周向延伸的相应的外肋和内肋且二者采用摩擦焊缝连接,设置多个绕所述中心轴周向延伸的环槽分别位于上、下冠部的外肋表面以用于容纳活塞环,在所述上冠部与所述下冠部中的一个包括一延伸进入所述冷却通道的开口和一螺纹连接在所述开口内并密封所述冷却通道的塞子,以使所述含金属组合物被倒入所述冷却通道内;所述上冠部的所述内表面与所述内肋之间具有一冷却室,所述冷却室沿部分所述上冠部的所述内表面径向延伸并沿所述中心轴纵向延伸,并且朝所述下端敞开以曝露于一缸膛中;销座从所述下冠部下垂并包括一对垂直于所述中心轴延伸的横向间隔开的销孔;裙部从所述下冠部下垂的,所述裙部包括一凸状的以用于与所述缸膛配合的外表面;这是本领域的常规技术手段。
权利要求8是从属权利要求。对比文件2还公开了以下技术特征(参见说明书第0033段-第0047段):导热流体保持胶态分散(公开了含金属组合物为胶质组合物);金属颗粒包括Au,Ag,Cu等至少其中一种(当选择上述几种金属颗粒时,其导热系数大于200W/(m?K),即公开了该技术特征);金属颗粒的平均粒径约为1纳米至100微米(即公开了金属颗粒的粒径小于149微米;金属颗粒包括至少两种不同的粒径);以及金属颗粒包括铜、铝、金、银、铍中的一种或多种。
此外,本领域技术人员容易想到采用其他符合熔点和热导率的金属进行替代,因而使金属颗粒包括钨(W)以及镁(Mg)中的一种或多种,是本领域的常规选择。
权利要求9是从属权利要求。对比文件2还公开了以下特征(参见说明书第0033段-第0047段):金属颗粒包括Au,Ag,Cu等至少其中一种(当选择上述几种金属颗粒时,其熔点高于181℃,导热系数大于200W/(m?K),即公开了“金属颗粒的熔点高于181℃,导热系数大于200W/(m?K)”);金属颗粒的平均粒径约为1纳米至100微米(即公开了“金属颗粒的粒径小于149微米”);以及金属颗粒包括铜、铝、金、银、铍中的一种或多种。对比文件3还公开了以下技术特征(参见说明书第0024段-第0041段):导热流体160包含钾、钠或钾钠组合物等。在此基础上,将基材选择为具有相似性质的同族金属,使得基材的导热系数为85W/(m?K)至141W/(m?K),熔点为63℃至181℃,这是本领域技的常规技术手段。对于其余技术特征来说,使金属颗粒包括钨以及镁中的一种或多种,是本领域的常规选择。
因此当其引用的权利要求不具备创造性时,上述从属权利要求也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:
1)基材只包括硅油而不包括其它组成,或基材还包括其它添加剂(以增加相关性能等),这是本领域的常规技术手段,因此,权利要求1中限定的基材由硅油组成,不含有其他组成,这样的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。此外,对比文件2中的矿物油是一种有机物体系,是一种载体介质,添加剂可被添加到该体系中结合使用(参见对比文件2的说明书第109、115、118段),而不是复审请求人认为的矿物油是添加剂。
2)在对比文件3公开内容(当活塞100上下移动时,导热材料160在密封腔150中上下移动)的基础上,结合对比文件2公开的导热流体的组成,从而得到该导热流体作为对比文件3中的导热材料时,其中的载体介质在内燃机的运行过程中运载复合材料中的无定向金属颗粒并使金属颗粒在上下移动过程中遍布于密封腔150中(即相当于该基材在内燃机的运行过程中运载金属颗粒并使金属颗粒遍布于冷却通道),这对本领域技术人员来说是显而易见的。即活塞的振荡冷却可保证包含导热流体和金属颗粒的冷却介质在运行过程中遍布活塞冷却腔中。
因此,复审请求人的意见陈述不成立。
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2018年04月04 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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