发明创造名称：低温太阳能地下蓄热系统
外观设计名称：
决定号：195413
决定日：2019-11-13
委内编号：1F269467
优先权日：
申请（专利）号：201310573664.2
申请日：2013-11-17
复审请求人：成都奥能普科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨轶
合议组组长：肖震
参审员：倪建民
国际分类号：F24J2/34,F28D20/00,F28D20/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：对于一项权利要求与最接近的现有技术之间的区别特征，若本领域技术人员在现有技术的基础上，为满足于本领域普遍存在的需求和目的，而有动机利用公知的原理和\/或常规技术手段对最接近的现有技术作出进一步改进从而获得该权利要求的技术方案并可以预期其技术效果，则认为现有技术整体上存在技术启示，即本领域技术人员在现有技术的基础上得到该权利要求要求保护的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201310573664.2，名称为“低温太阳能地下蓄热系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为成都奥能普科技有限公司。本申请的申请日为2013年11月17日，公开日为2015年5月27日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年9月13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。驳回决定中引用两篇对比文件：
对比文件1：CN102374809A，公布日为2012年3月14日；
对比文件2：CN102986479A，公布日为2013年3月27日。
驳回决定所依据的文本为：申请日2013年11月17日提交的说明书第1-31段、说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-2；2018年7月3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. 低温太阳能地下蓄热系统，包括蓄热材料，太阳能低温采集系统，热管，保温材料，壳体等，其特征是：
包含至少一个设置在地下的容器，在容器内设置有蓄热材料；
以及包含至少一组太阳能低温采集系统，太阳能采集部分设置在地面上，设置有第一换热器件完成太阳能低温采集系统与容器内蓄热材料之间的换热；
在容器上还设置还有一对进口或出口，蓄热材料可以从进口进入，从出口排出；
太阳能低温采集系统将采集的热能通过第一换热器件将热能交换给蓄热腔体的蓄热材料，蓄热材料达到设定温度后，采用下列方案之一进行操作：
A、将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集；
B、在容器上还设置有第二换热器件，完成蓄热腔体与外部使用热能的器件之间的换热;
C、对蓄热材料进行保温，以便跨季节使用；
太阳能低温采集系统选择下列一种或多种：
A、真空管采集系统；
B、平板采集系统；
C、热管真空管采集系统；
D、热管平板采集系统；
E、CPC真空管采集系统；
F、CPC热管采集系统；
太阳能低温采集系统设置在地面以上，按照延南北方向或东西方向进行放置，其放置倾角按照当地的维度进行放置。
2. 根据权利要求1所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：还包括第三换热器件，将太阳能与地下热能进行换热，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，利用换热器实现热能的传递并与蓄热材料进行换热。
3. 根据权利要求1或2所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：第一换热器件或第二换热器件或第三换热器件选择自下列一种：
A、热管换热，所采用的热管为循环热管，可以将热能从地面传到到地面以，循环热管一部分设置在太阳能采集部位，另一部分设置在腔体内，并于蓄热材料进行紧密接触换热；
B、流体动力换热：设置有一个流体箱以及一个动力装置，动力装置提供动力使得流通进行循环，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体动力循环实现将采集的热能与蓄热材料进行换热；
C、流体温差换热：设置有一个流体管道，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体温差循环实现热能的交换，并将热能交换给蓄热材料。
4. 根据权利要求3所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：流体采用下列一种或者多种：
A、液体；包括水、导热油、熔融盐、液态金属；
B、气体；
C、等离子体；
D、超临界流体。
5. 根据权利要求1所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：所述的蓄热材料，包括显热蓄热材料、潜热蓄热、相变蓄热材料、化学蓄热材料中的一种或多种；其中显热蓄热材料，包括水、导热油、钢渣、铁渣、尾矿、固体粒块、混凝土；所述的固体粒块为由金属或非金属或其混合物组成的颗粒或者/和砖块，或者自然界存在额度沙粒、鹅卵石、小石块，固体粒块的形状为圆形、多边形、菱形、扇形、不规则现状。
6. 根据权利要求1所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：还包括一个移动蓄热器，可以将蓄热材料进行保温运输，将热能运送到需要的地方进行使用。
7. 根据权利要求1所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：保温材料选择些列一种或多种：纳米微珠、硅微粉、真空层、聚氨酯、聚苯、珍珠岩、玻璃纤维、保温水泥的低温太阳能地下蓄热系统或多种。
8. 根据权利要求1所述的低温太阳能地下蓄热系统，其特征是：太阳能低温采集系统中，太阳能转换涂层的面积小于换热器中与蓄热材料之间进行换热的换热面积，这样保证实现大规模的采集，并将热能储存给蓄热材料，以便当期或跨季使用。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年12月21日向国家知识产权局提出了复审请求，并且修改了权利要求书，将驳回决定针对文本的权利要求1-3合并成新的独立权利要求1，并对其它权利要求的引用关系进行适应性修改。复审请求人认为：区别特征还包括第三换热器件，将太阳能与地下热能进行换热，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，利用换热器实现热能的传递并与蓄热材料进行换热。审查员提供的此对比文件2完全不适合于作为本发明的对比文件，因为：A、对比文件2的器件5属于散热，将热能散发到地表上的土地中，而不是本发明的属于将地下的热能进行传热，显然，对比文件2无法将地下100-1000米的热能传输到蓄热器中；因而其目的以及方式完全不同；对比文件无法实现本发明的功能；B、换热的条件不同：本发明需要将100-1000米地表以下热能进行提取，进而可以使用地下的热能，但是对比文件2完全无法实现此功能。C、本发明提供了三种换热装置，实现将地下热能进行利用，对比文件2中无法提供此换热技术。复审请求时新修改的独立权利要求1如下：
“1. 低温太阳能地下蓄热系统，包括蓄热材料，太阳能低温采集系统，热管，保温材料，壳体等，其特征是：
包含至少一个设置在地下的容器，在容器内设置有蓄热材料；
以及包含至少一组太阳能低温采集系统，太阳能采集部分设置在地面上，设置有第一换热器件完成太阳能低温采集系统与容器内蓄热材料之间的换热；
在容器上还设置还有一对进口或出口，蓄热材料可以从进口进入，从出口排出；
太阳能低温采集系统将采集的热能通过第一换热器件将热能交换给蓄热腔体的蓄热材料，蓄热材料达到设定温度后，采用下列方案之一进行操作：
A、将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集；
B、在容器上还设置有第二换热器件，完成蓄热腔体与外部使用热能的器件之间的换热；
C、对蓄热材料进行保温，以便跨季节使用；
还包括第三换热器件，将太阳能与地下热能进行换热，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，利用换热器实现热能的传递并与蓄热材料进行换热；
第一换热器件或第二换热器件或第三换热器件选择自下列一种：
A、热管换热，所采用的热管为循环热管，可以将热能从地面传到到地面以，循环热管一部分设置在太阳能采集部位，另一部分设置在腔体内，并于蓄热材料进行紧密接触换热；
B、流体动力换热：设置有一个流体箱以及一个动力装置，动力装置提供动力使得流通进行循环，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体动力循环实现将采集的热能与蓄热材料进行换热；
C、流体温差换热：设置有一个流体管道，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体温差循环实现热能的交换，并将热能交换给蓄热材料。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年1月3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，权利要求中并未记载将地下100-1000米的地下热能传输到蓄热器中，同时，对比文件2公开了将太阳能集热装置1收集的热能供应给蓄热装置，蓄热装置的热能通过第一回路释放给土地换热装置5，其已经公开了太阳能通过蓄热装置与地下热能进行换热，利用土地换热装置5实现热能的传递并与蓄热材料进行换热，仅未公开第三换热器的设置位置在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，对比文件2给出了进一步设置第三换热器件的技术启示，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7月16日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-6相对于对比文件1、2和本领域常用技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年9月2日提交了意见陈述书，和修改后的权利要求书，将复审请求时提交的权利要求1和6合并为新的独立权利要求1。复审请求人认为：（1）本发明采用了在地面以下的蓄热器，可以移动和更换的蓄热器以及蓄热材料，100-1000米的深井或管道深度的蓄热，采集转换热能以及换热比，采用移动蓄热器，以及采用三种换热器，以上的技术特征，实现大规模的储存，通过运输蓄热材料而实现对热能的大规模长距离的运输，从而适合于跨季度的使用热能。在夏季实现将蓄热材料进行采集，在冬季将蓄热材料进行大规模长距离的运输，从而实现热能的利用；（2）对比文件1的热能的采集和储存的结构，无法实现大规模的跨季度的储存和使用，其蓄热器的材料的限制以及采集结构的限制，使得其无法实现将蓄热材料进行更换储存和使用，对比文件2的热能基本上是昼夜之间的使用，更无法实现跨季度的大规模的使用。
复审请求人新提交的独立权利要求1如下：
“1. 低温太阳能地下蓄热系统，包括蓄热材料，太阳能低温采集系统，热管，保温材料，壳体等，其特征是：
包含至少一个设置在地下的容器，在容器内设置有蓄热材料；
以及包含至少一组太阳能低温采集系统，太阳能采集部分设置在地面上，设置有第一换热器件完成太阳能低温采集系统与容器内蓄热材料之间的换热；
在容器上还设置还有一对进口或出口，蓄热材料可以从进口进入，从出口排出；
太阳能低温采集系统将采集的热能通过第一换热器件将热能交换给蓄热腔体的蓄热材料，蓄热材料达到设定温度后，采用下列方案之一进行操作：
A、将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集；
B、在容器上还设置有第二换热器件，完成蓄热腔体与外部使用热能的器件之间的换热；
C、对蓄热材料进行保温，以便跨季节使用；
还包括第三换热器件，将太阳能与地下热能进行换热，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，利用换热器实现热能的传递并与蓄热材料进行换热；
第一换热器件或第二换热器件或第三换热器件选择自下列一种：
A、热管换热，所采用的热管为循环热管，可以将热能从地面传到到地面以，循环热管一部分设置在太阳能采集部位，另一部分设置在腔体内，并于蓄热材料进行紧密接触换热；
B、流体动力换热：设置有一个流体箱以及一个动力装置，动力装置提供动力使得流通进行循环，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体动力循环实现将采集的热能与蓄热材料进行换热；
C、流体温差换热：设置有一个流体管道，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体温差循环实现热能的交换，并将热能交换给蓄热材料；
太阳能低温采集系统中，太阳能转换涂层的面积小于换热器中与蓄热材料之间进行换热的换热面积，这样保证实现大规模的采集，并将热能储存给蓄热材料，以便当期或跨季使用。”
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
本复审决定以复审请求人于申请日2013年11月17日提交的说明书第1-31段、说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-2；2019年9月2日提交的权利要求第1-5项作为审查文本。
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。
对于一项权利要求与最接近的现有技术之间的区别特征，若本领域技术人员在现有技术的基础上，为满足于本领域普遍存在的需求和目的，而有动机利用公知的原理和/或常规技术手段对最接近的现有技术作出进一步改进从而获得该权利要求的技术方案并可以预期其技术效果，则认为现有技术整体上存在技术启示，即本领域技术人员在现有技术的基础上得到该权利要求要求保护的技术方案是显而易见的。
本复审决定沿用驳回决定中引用的两篇对比文件1和2。
独立权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种低温太阳能地下蓄热系统，该权利要求包括三个并列技术方案：技术方案一包含特征“A、将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集”；技术方案二包含特征“B、在容器上还设置有第二换热器件，完成蓄热腔体与外部使用热能的器件之间的换热”；技术方案三包含特征“C、对蓄热材料进行保温，以便跨季节使用”。
对于技术方案二和技术方案三，对比文件1公开了一种利用太阳能的储热装置，并具体公开了以下技术内容（参见其说明书第[0034]-[0036]段和附图4）：包括储热介质3（相当于本申请中的蓄热材料），由抛物槽及其对应的吸收装置构成的太阳能采集系统包含一个设置在地下的形成密闭式储热空间2的容器，在容器内设置有储热介质3，容器设有外部保温结构13（相当于本申请中的保温材料）；以及包含一组太阳能采集系统，太阳能采集部分设置在地面上，设置有带翅片的传热输入管9（相当于本申请中的第一换热器件）完成太阳能采集系统与容器内储热介质3之间的换热；太阳能采集系统将采集的热能通过所述传热输入管9将热能交换给蓄热腔体的储热介质3，储热介质3达到设定温度后，采用下列方案进行操作：在容器上还设置有外部布置翅片的换热输出管11（相当于本申请中的第二换热器件），完成蓄热腔体与外部使用热能的器件之间的换热；对储热介质3进行保温，其中，“以便跨季节使用”的用途并没有限定出本申请的蓄热系统具有特定的结构和/或组成。第一换热器件或第二换热器件选择自：C、流体温差换热：设置有一个流体管道，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体温差循环实现热能的交换，并将热能交换给蓄热材料。
由此可见，权利要求1要求保护的上述技术方案二和技术方案三与对比文件1所公开的技术内容相比，区别特征均在于：（1）系统为低温太阳能系统，在容器上还设置还有一对进口或出口，蓄热材料可以从进口进入，从出口排出；（2）还包括第三换热器件，将太阳能与地下热能进行换热，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道，利用换热器实现热能的传递并与蓄热材料进行换热；（3）第一换热器件或第二换热器件或第三换热器件选择自下列一种：A、热管换热，所采用的热管为循环热管，可以将热能从地面传到到地面以，循环热管一部分设置在太阳能采集部位，另一部分设置在腔体内，并于蓄热材料进行紧密接触换热；B、流体动力换热：设置有一个流体箱以及一个动力装置，动力装置提供动力使得流通进行循环，流体的管道一部分设置太阳能低温采集端，另一部分设置在蓄热腔体内，并于蓄热材料进行接触，通过流体动力循环实现将采集的热能与蓄热材料进行换热；太阳能低温采集系统中，太阳能转换涂层的面积小于换热器中与蓄热材料之间进行换热的换热面积，这样保证实现大规模的采集，并将热能储存给蓄热材料，以便当期或跨季使用。
基于上述区别特征，可以确定本申请相对于对比文件1实际解决的技术问题是选择何种太阳能采集系统的应用，选择何种形式的换热器，如何实现蓄热材料的进入和排出。
对于上述区别（1），将太阳能采集系统设置为太阳能低温采集系统是本领域的常规选择；当系统中热量足够时，为了方便蓄热材料的进出，在容器上还设置还有一对进口或出口，蓄热材料可以从进口进入，从出口排出，也属于本领域的常规手段；
对于上述区别（2），对比文件2公开了一种温室大棚内能源综合利用系统，并具体公开了以下技术特征（参见其说明书第[0024]-[0025]段和附图1）：包括土壤散热装置5（相当于本申请中的第三换热器件），将太阳能集热装置1收集的太阳能经蓄热装置2与地下热能进行换热，利用土壤散热装置5实现热能的传递并与蓄热装置2内的蓄热介质（相当于本申请中的蓄热材料）进行换热，其在对比文件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，都是利用太阳能与地下热能进行换热，即对比文件2给出了将上述技术特征应用到对比文件1以进一步解决其技术问题的技术启示，同时，在地面以下设置有100-1000米的深井或管道以放置所述第三换热器件是本领域的常规手段。
对于区别（3），热管属于本领域常规的换热装置，将普通的换热管替换成热管来进行蓄热和热传递属于本领域技术人员的常规选择；另外，为了加强传热，在装置中提供动力装置加强流体循环也是本领域的常规选择，本领域技术人员容易想到利用泵送流体以强化传热；为了保证实现大规模的采集，并将热能储存给蓄热材料，以便当期或跨季使用，本领域技术人员容易想到在太阳能低温采集系统中，将太阳能转换涂层的面积设置成小于换热器中与蓄热材料之间进行换热的换热面积。
因此，在对比文件1的基础上，结合对比文件2和本领域的常规技术手段获得该权利要求的技术方案二和三对于本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于包含技术特征“A、将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集”的技术方案一，该技术方案一与对比文件1所公开的技术内容相比，区别特征还在于：蓄热材料达到设定温度后，将蓄热材料从容器中卸载出去，或者将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集。然而，对于本领域技术人员而言，蓄热材料达到设定温度后，将蓄热材料从容器中卸载出去，或者当温度不够时，可以选择将低温的蓄热材料装入到容器内继续采集以实现蓄热的利用是本领域的常规手段。
因此，在对比文件1的基础上，结合对比文件2和本领域的常规技术手段获得该权利要求的技术方案一对于本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2. 权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（1）权利要求2对权利要求1作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征：传热输入管9内的传热介质（相当于本申请中的流体）为金属（本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定其为液态金属）、硝酸盐、碳酸盐、氯化盐、混合盐、或导热油，传热输出管11内的换热介质（相当于本申请中的流体）为水或空气或导热油（参见说明书第[0035]段）。其中，熔融盐、等离子体、超临界流体也是本领域常规的换热流体，本领域技术人员容易想到还可以将流体选自熔融盐、等离子体、超临界流体。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，该权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）权利要求3对权利要求1作了进一步限定。对比文件1进一步公开了以下技术特征：储热介质3可以使用液态储热介质和固态储热介质，液态储热介质可以为储热油或导热油（其为显热蓄热材料）、熔融盐，固体储热介质（相当于本申请中的固体粒块）可以为储热砖（相当于本申请中的砖块）、金属、岩石和砂（相当于本申请中的额度沙粒）等，最优化为镁砂。同时，对于本领域技术人员而言，潜热蓄热材料、相变蓄热材料、化学蓄热材料也是本领域的常规蓄热材料，本领域技术人员容易想到还可以选择潜热蓄热材料、相变蓄热材料、化学蓄热材料作为蓄热材料；水、钢渣、铁渣、尾矿、混凝土是本领域公知的显热蓄热材料，由非金属或金属与非金属混合物组成的颗粒，或者自然界存在鹅卵石、小石块是本领域的公知的固体粒块，本领域技术人员容易想到还可以选择水、钢渣、铁渣、尾矿、混凝土、由非金属或金属与非金属混合物组成的颗粒，或者自然界存在鹅卵石、小石块作为蓄热材料，将固体粒块的形状设置为圆形、多边形、菱形、扇形、不规则现状是本领域的常规设置。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，该权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）权利要求4对权利要求1作了进一步限定，然而，为了方便蓄热的使用，进一步设置一个移动蓄热器，将蓄热材料进行保温运输，将热能运送到需要的地方进行使用是本领域的常规手段。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，该权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（4）权利要求5对权利要求1作了进一步限定，将保温材料选择下列一种或多种：纳米微珠、硅微粉、真空层、聚氨酯、聚苯、珍珠岩、玻璃纤维、保温水泥是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，该权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 对于复审请求人意见的评述
针对复审请求人的意见，合议组经过讨论后认为：
（1）对比文件1已经公开了采用地面以下的蓄热器，储热材料可更换；至于地面设置100-1000米的深井或者管道是本领域技术人员在对比文件1和本领域常规技术手段的基础上，容易想到去扩展使用范围；而且当蓄热的热量达到要求时，移除蓄热材料也是本领域技术人员容易想到的。（2）没有证据表明对比文件1的热能采集和储存结构无法实现大规模的跨季度储存和使用，而且本申请也没有提出实现大规模的跨季度储存和使用的特殊结构和材料。综上，复审请求人的意见不具说服力，合议组不予接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年9月13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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