具有通过金属泡沫连接的热交换器部件的板式热交换器-复审决定


发明创造名称:具有通过金属泡沫连接的热交换器部件的板式热交换器
外观设计名称:
决定号:197153
决定日:2019-12-09
委内编号:1F269958
优先权日:2013-08-29
申请(专利)号:201410654219.3
申请日:2014-08-26
复审请求人:林德股份公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:倪建民
合议组组长:孙洁
参审员:韩冰
国际分类号:F28D9/00;F28F9/26
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,而现有技术中存在将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决相应技术问题的技术启示,则该权利要求不具备突出的实质性特点,没有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410654219.3,名称为“具有通过金属泡沫连接的热交换器部件的板式热交换器”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为林德股份公司。本申请的申请日为2014年8月26日,优先权日为2013年8月29日,公开日为2015年4月29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: 在对比文件1的基础上结合对比文件3或再结合本领域常规技术手段,权利要求1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性,其中引用了如下对比文件:
对比文件1:US 4297775A,公开日为1981年11月3日。
对比文件3:CN 100434855C,公告日为2008年11月19日。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2014年8月26日提交的权利要求第1-14项、说明书第1-71段(第1-10页)、说明书附图1-4、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 具有至少两个热交换器部件(10a,10b)的板式热交换器,其中每个热交换器部件(10a,10b)具有多个相互平行配置的板件(4),其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道(1),其中热交换器部件(10a,10b)通过连接件(11)相互连接并具有至少一个共同的头部(17)以用于将热交换流体分配到两个热交换器部件(10a,10b)或用于由两个热交换器部件(10a,10b)排出热交换流体,其特征在于,在位于相邻的热交换器部件(10a,10b)的相对的外侧面(14a,14b)之间的中间腔(12)中具有金属泡沫(13),其将外侧面(14a,14b)相互连接。
2. 根据权利要求1的板式热交换器,其特征在于,所述金属泡沫(13)由铝或铝合金形成。
3. 根据前述权利要求之一的板式热交换器,其特征在于,所述金属泡沫(13)延伸至热交换器部件(10a,10b)的相对的外侧面(14a,14b)的中心。
4. 根据前述权利要求之一的板式热交换器,其特征在于,所述金属泡沫(13)大致完全地将在热交换器部件的相对的外侧面(14a,14b)之间的中间腔(12)填满。
5. 根据前述权利要求之一的板式热交换器,其特征在于,所述连接件(11)通过条形件(11)形成,其特别是通过焊接被分别配置在相邻的热交换器部件(10a,10b)的相对的外侧面(14a,14b)上。
6. 根据前述权利要求之一的板式热交换器,其特征在于,在热交换器部件(10a,10b)的热交换通道(1)中配置有用于将热交换通道(1)再分为多个通路的装置(3),特别是波形板(3)。
7. 用于制造具有至少两个热交换器部件(10a,10b)的板式热交换器的方法,其中每个热交换器部件(10a,10b)具有多个相互平行配置的板件(4),其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道(1),其中热交换器部件(10a,10b)通过连接件(11)相互连接,其特征在于,将液态的可硬化的金属泡沫(13)引入位于相邻的热交换器部件(10a,10b)的相对的外侧面(14a,14b)之间的中间腔(12)中或者使其在该中间腔(12)中形成。
8. 根据权利要求7的方法,其特征在于,在热交换器部件(10a,10b)通过连接件(11)连接以后,将金属泡沫(13)引入中间腔(12)中或者使其在中间腔(12)中形成。
9. 根据权利要求7或8的方法,其特征在于,在引入或形成金属泡沫(13)之后,对热交换器部件(10a,10b)装配头部(17,18a,18b)以用于将热交换流体分配到热交换通道(1)的各个部分或由热交换通道的各个部分收集热交换流体,其中在相邻的热交换器部件(10a,10b)上均配置有至少一个共同的头部(17)以用于将热交换流体分配到相邻的热交换器部件(10a,10b)中或从相邻的热交换器部件(10a,10b)排出热交换流体。
10. 用于改装具有至少两个热交换器部件(10a,10b)的板式热交换器的方法,其中每个热交换器部件(10a,10b)具有多个相互平行配置的板件(4),其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道(1), 其中热交换器部件(10a,10b)通过连接件(11)相连接并具有至少一个共同的头部(17)以用于将热交换流体分配到两个热交换器部件(10a,10b)中或从两个热交换器部件(10a,10b)排出热交换流体,其特征在于,将液态的可硬化的金属泡沫(13)引入在相邻的热交换器部件(10a,10b)的外侧面(14a,14b)之间的中间腔(12)中或者使其在该中间腔(12)中形成。
11. 根据权利要求7至10之一的方法,其特征在于,可以通过一个或多个以下过程引入液态的金属泡沫(13):喷射、注射或吸入。
12. 根据权利要求7至11之一的方法,其特征在于,借助至少一个注射装置或喷射装置将液态的金属泡沫(13)从热交换器部件(10a,10b)的至少一个侧面引入中间腔(12)中,并同时在热交换器部件(10a,10b)的至少一个另外的、特别是相对的侧面上进行抽吸。
13. 根据权利要求7至11之一的方法,其特征在于,在热交换器部件(10a,10b)的待连接的外侧面(14a,14b)之间引入一种或多种原材料,其通过混合和/或通过改变环境条件、特别是压力和/或温度而形成液态的可硬化的金属泡沫(13)。
14. 根据权利要求13的方法,其特征在于,所述一种或多种原材料以粉末形式存在,其在超过或低于确定的温度和/或确定的压力时形成液态的可硬化的金属泡沫(13)。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月28日向国家知识产权局提出了复审请求,没有修改权利要求书。复审请求人认为:对比文件3不涉及板式热交换器外表面之间的连接,而是涉及在单一管式热交换器内部的有流体流过其中的结构(通过增强了流体内的湍流),其结构和目的都和本申请不同,即使考虑将对比文件3中的金属海绵应用于对比文件1,其给出的启示也仅是将金属海绵替代每个换热器中通道16或17中的翅片,而不会考虑将其应用于没有流体通过的两个换热器之间的过渡区域。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年1月8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1已经公开了本申请的发明构思,本领域技术人员能够知晓可以找类似性质的材料来代替中间腔中的金属构件,对比文件3中的金属泡沫具有类似的性质,因此存在使用金属泡沫代替该金属构件的技术启示 ,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8月22日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性,对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:本申请的主要发明构思已经被对比文件1公开(参见前述对比文件1公开的技术内容以及背景技术部分),所不同的是可变形金属件的选择上,对比文件1公开了类似性质的可变形件都可以使用(参见说明书第3栏第50-52行),而对比文件3公开的金属海绵具有与对比文件1中可变形金属件20类似的性质,即具有良好的导热性和机械支撑性能,而且,该金属海绵所具有的上述属性并非仅在有流体通过的场合才具有,其位于两个相对的没有流体流过的平板之间时,同样具有良好的导热性和机械支撑性能,与是否有流体通过及是否产生湍流无关。因此,对比文件3具有将其公开的金属海绵应用到对比文件1中没有流体通过的两个换热器之间的过渡区域的技术启示。
复审请求人于2019年10月8日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:
对比文件3提到金属海绵具有良好的导热性能,但没有提到金属泡沫的机械支撑性能,对比文件3中增加换热器牢固性不是通过金属海绵实现的,而是通过“壳的边缘自金属海绵上突出从而可以于其上焊接另一类似的热交换器组件的壳边缘”实现的。因此,本领域技术人员无法得知金属泡沫在机械支撑性能和减少应力方面与对比文件1中的可变形件相似。对比文件3仅具有使用金属海绵替代对比文件1中通道翅片17的技术启示,而不是替代可变形件20。对比文件3也没有公开两个热交换器部件的连接方式。
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
(一)审查文本的认定
本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于申请日2014年8月26日提交的权利要求第1-14项、说明书第1-71段(第1-10页)、说明书附图1-4、说明书摘要和摘要附图。
(二)具体理由的阐述
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。
如果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,而现有技术中存在将该区别技术特征应用到该最接近现有技术以解决相应技术问题的技术启示,则该权利要求不具备突出的实质性特点,没有创造性。
本复审请求审查决定沿用复审通知书中引用的对比文件1和3。
1.权利要求1要求保护一种具有至少两个热交换器部件的板式热交换器,对比文件1公开了一种具有至少两个热交换器部件10和11的板式热交换器,其中每个热交换器部件具有多个相互平行配置的板件12,其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道,其中热交换器部件10和11通过连接件25相互连接并具有至少一个共同的头部32以用于将热交换流体分配到两个热交换器部件10和11或用于由两个热交换器部件10和11排出热交换流体,在位于相邻的热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b之间的中间腔中具有可变形金属件20,其将外侧面12a和12b相互连接,以获得外侧面12a和12b之间良好的热传导避免热应力的产生以及良好的支撑性能。在一些实施方式中,可变形金属件20是翅片板(参见附图2)或翅片(参见附图5),但也可以使用其他可变形的金属件代替(参见说明书第2栏第55行-第3栏第63行,附图1-8)。
权利要求1与对比文件1的区别在于:中间腔内为金属泡沫。基于上述区别,权利要求1实际解决的技术问题是在两个平面中间设置合适的材料使其具有良好的导热性和机械支撑性能。
针对上述区别,对比文件3公开了一种热交换器(参见说明书第14,15,25段,附图1),包括管2及其间的热交换元件3,金属元件3是铝泡沫的金属海绵4(参见说明书第25段,附图1),当管2以扁平状与块状金属海绵按夹层设置时(参见附图1),可以增加整个热交换器的牢固性,基于金属海绵良好的导热性能,可以实现较小尺寸的热交换器元件(参见说明书第14和15段)。可见,对比文件3公开了金属海绵(相当于权利要求1中的金属泡沫)在置于两个平面中间时具有良好的导热性和机械支撑性能。而这些性能和对比文件1中的可变形金属件20的性能是类似的,因此,对比文件3给出了可以使用金属海绵代替对比文件1中的可变形金属件20的技术启示,在对比文件1的基础上结合对比文件3得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2引用了权利要求1,对比文件3公开了金属元件3是铝泡沫的金属海绵4(参见说明书第25段),铝合金泡沫也是本领域常规材料,因此,权利要求2没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.权利要求3引用了在前权利要求之一,对比文件1公开了可变形金属件20延伸至热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b的中心(参见附图5),因此,权利要求3没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4引用了在前权利要求之一,根据对比文件1附图4给出的直观教导,本领域技术人员能够想到金属泡沫大致完全地将在热交换器部件的相对的外侧面之间的中间腔填满,因此,权利要求4没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求5引用了在前权利要求之一,对比文件1公开了连接件25通过条形件27形成,其通过焊接被分别配置在相邻的热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b上(参见说明书第5栏第55-68行,附图4或7),因此,权利要求5没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求6引用了在前权利要求之一,对比文件1公开了在热交换器部件10和11的热交换通道16和17中配置有用于将热交换通道16和17再分为多个通路的翅片13(参见说明书附图1-7),因此,权利要求6没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.权利要求7要求保护一种用于制造具有至少两个热交换器部件的板式热交换器的方法,对比文件1公开了一种用于制造具有至少两个热交换器部件10和11的板式热交换器的方法,其中每个热交换器部件10和11具有多个相互平行配置的板件12,其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道,其中热交换器部件10和11通过连接件25相互连接,相邻的热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b之间的中间腔中设有可变形金属件20,其将外侧面12a和12b相互连接,以获得外侧面12a和12b之间良好的热传导避免热应力的产生以及良好的支撑性能。在一些实施方式中,可变形金属件20是翅片板(参见附图2)或翅片(参见附图5),但也可以使用其他可变形的金属件代替(参见说明书第2栏第55行-第3栏第63行,附图1-8)。
权利要求7与对比文件1的区别在于:将液态的可硬化的金属泡沫引入中间腔中或者使其在该中间腔中形成以替代可变形金属件20。基于上述区别,权利要求7实际解决的技术问题是在两个平面中间设置合适的材料使其具有良好的导热性和机械支撑性能以及其成形方法。
针对上述区别,对比文件3公开了一种热交换器(参见说明书第14,15,25段,附图1),包括管2及其间的热交换元件3,金属元件3是铝泡沫的金属海绵4(参见说明书第25段,附图1),当管2以扁平状与块状金属海绵按夹层设置时(参见附图1),可以增加整个热交换器的牢固性,基于金属海绵良好的导热性能,可以实现较小尺寸的热交换器元件(参见说明书第14和15段)。可见,对比文件3公开了金属海绵(相当于权利要求7中的金属泡沫)在置于两个平面中间时具有良好的导热性和机械支撑性能。而这些性能和对比文件1中的可变形金属件20的性能是类似的,因此,对比文件3给出了可以使用金属海绵代替对比文件1中的可变形金属件20的技术启示。在此基础上,将液态的可硬化的金属泡沫引入中间腔中或者使其在该中间腔中形成是制造金属泡沫的常规方法。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件3以及本领域制造金属泡沫的常规方法得到权利要求7的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求7没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求8引用了权利要求7,对比文件1公开了热交换器部件10和11通过连接件25相互连接(参见附图4或7),当采用金属泡沫替代可变形金属件20时,本领域技术人员容易想到先布置连接件再引入金属泡沫到中间腔中或者使其在中间腔中形成的方法以避免金属泡沫外溢,因此,权利要求8没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求9引用了权利要求7或8,对比文件1公开了封闭连接件25被插入焊接后(隐含公开可变形金属件20已经被置于热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b之间),对热交换器部件10和11装配头部32以用于将热交换流体分配到热交换通道的各个部分或由热交换通道的各个部分收集热交换流体,其中在相邻的热交换器部件10和11上均配置有至少一个共同的头部32以用于将热交换流体分配到相邻的热交换器部件10和11中或从相邻的热交换器部件10和11排出热交换流体(参加说明书第6栏第14-15行,附图8)。因此,权利要求9没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10.权利要求10要求保护一种用于改装具有至少两个热交换器部件的板式热交换器的方法,对比文件1公开了一种改装具有至少两个热交换器部件的板式热交换器的方法,其中每个热交换器部件10和11具有多个相互平行配置的板件12,其形成多个用于参与热交换的流体的热交换通道,其中热交换器部件10和11通过连接件25相连接并具有至少一个共同的头部32以用于将热交换流体分配到两个热交换器部件10和11中或从两个热交换器部件10和11排出热交换流体,相邻的热交换器部件10和11的相对的外侧面12a和12b之间的中间腔中设有可变形金属件20,其将外侧面12a和12b相互连接,以获得外侧面12a和12b之间良好的热传导避免热应力的产生以及良好的支撑性能。在一些实施方式中,可变形金属件20是翅片板(参见附图2)或翅片(参见附图5),但也可以使用其他可变形的金属件代替(参见说明书第2栏第55行-第3栏第63行,附图1-8)。
权利要求10与对比文件1的区别在于:将液态的可硬化的金属泡沫引入中间腔中或者使其在该中间腔中形成以替代可变形金属件20。基于上述区别,权利要求10实际解决的技术问题是在两个平面中间设置合适的材料使其具有良好的导热性和机械支撑性能以及其成形方法。
针对上述区别,对比文件3公开了一种热交换器(参见说明书第14,15,25段,附图1),包括管2及其间的热交换元件3,金属元件3是铝泡沫的金属海绵4(参见说明书第25段,附图1),当管2以扁平状与块状金属海绵按夹层设置时(参见附图1),可以增加整个热交换器的牢固性,基于金属海绵良好的导热性能,可以实现较小尺寸的热交换器元件(参见说明书第14和15段)。可见,对比文件3公开了金属海绵(相当于权利要求10中的金属泡沫)在置于两个平面中间时具有良好的导热性和机械支撑性能。而这些性能和对比文件1中的可变形金属件20的性能是类似的,因此,对比文件3给出了可以使用金属海绵代替对比文件1中的可变形金属件20的技术启示。在此基础上,将液态的可硬化的金属泡沫引入中间腔中或者使其在该中间腔中形成是制造金属泡沫的常规方法。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件3以及本领域制造金属泡沫的常规方法得到权利要求10的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求10没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11.权利要求11-14的附加技术特征涉及引入液态金属泡沫的过程、抽或吸液态金属泡沫的位置、硬化金属泡沫的方式、硬化条件以及原材料形式,上述限定都是成形金属泡沫的常规技术手段,技术效果都能够预期,因此,权利要求11-14没有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)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:首先,对比文件3中提到,推荐使用各个半壳在长方体金属海绵的两长侧面上相对于金属海绵块的中面对称排列,由于金属海绵可以容易地形成块体,可以把各个半壳甚至扁平的钢管附着在金属海绵上,当使用开口壳时,推荐壳的边缘自金属海绵上突出从而可以于其上焊接另一类似的热交换器组件的壳边缘。通过这种方法,增加了整个热交换器的牢固性。也就是说,“使用各个半壳在长方体金属海绵的两长侧面上相对于金属海绵块的中面对称排列,由于金属海绵可以容易地形成块体,可以把各个半壳甚至扁平的钢管附着在金属海绵上”是增加整个热交换器的牢固性的推荐做法,而“当使用开口壳时,推荐壳的边缘自金属海绵上突出从而可以于其上焊接另一类似的热交换器组件的壳边缘”是利于焊接的推荐做法,仅是增加牢固性的一个方面,复审请求人断章取义,仅看到了后者。其次,金属海绵具有机械支撑性能不言而喻,如果没有机械支撑性能,对比文件3中换热器的换热管将失去支撑。再次,既然复审请求人认为对比文件3存在将金属海绵替代对比文件1中通道翅片17的技术启示,即认可金属海绵具有类似翅片的性质,而对比文件1中可变形金属件20可以是翅片板(参见附图2)或翅片(参见附图5)的形式,那么,对比文件3也就给出了使用金属海绵替代变形金属件20的技术启示。至于两个热交换器部件的连接方式,其已经被对比文件1公开,具体参见对权利要求1的评述,不再赘述。因此,复审请求人的意见陈述没有说服力,合议组不予接受。
根据以上事实和理由,本案合议组依法作出如下复审请求审查决定。

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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