发明创造名称：一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置
外观设计名称：
决定号：197515
决定日：2019-12-12
委内编号：1F266810
优先权日：
申请（专利）号：201510989246.0
申请日：2015-12-22
复审请求人：华南理工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘璇斐
合议组组长：李红
参审员：周彦红
国际分类号：F25D31/00;F25B21/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：本领域技术人员由原始的说明书（包括说明书附图）和权利要求书记载的内容可以直接地、毫无疑义地确定修改后的内容，则该修改没有超出原始的说明书和权利要求书记载的范围。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510989246.0，名称为“一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为华南理工大学。本申请的申请日为2015年12月22日，公开日为2016年4月6日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月10日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-7不具备专利法第22条第3款规定的创造性，其中采用两篇对比文件：对比文件1（DE2415085A1，公开日为1975年10月16日）、对比文件2（CN201945137U，授权公告日为2011年8月24日）。驳回决定所依据的文本为申请人于申请日（2015年12月22日）提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-58段（第1-7页）、说明书附图1-14以及于2017年10月16日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的独立权利要求1如下：
“1. 一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于，主要由易拉罐、仿型铝套、导冷块、半导体制冷片、导热块、保温材料和散热装置组成；所述仿型铝套外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分形状与易拉罐外形一致，易拉罐放在空心中，与仿型铝套底部；仿型铝套外周设有一层保护棉，所述保护棉为圆柱形空心套层，保护棉的材料为绝热棉；所述导冷块紧贴在所述仿型铝套底部；所述半导体制冷片的冷端紧贴所述导冷块下表面，热端紧贴所述导热块上表面，且所述制冷片和所述导冷块周围均用绝热棉制作的保温套包裹；所述导热块与散热装置连接；
所述散热装置包括翅片风扇；翅片与导热块连接，翅片的下端设有风扇；所述翅片的截面呈方形，在方形铝片上设有矩形铝片，铝片成行和成列间隔设置在方形铝片上；
或者是，所述散热装置包括热管和圆筒状铝合金散热翅片板；热管设有多条，热管的中部为热管蒸发段，多条热管蒸发段嵌入在导热块上，多条热管冷凝段热管弯90°后竖直向上排布，竖直向上固定在圆筒状铝合金散热翅片板中；圆筒状铝合金散热翅片板上的翅片均匀布置；
或者是，所述散热装置包括热管、轴流风扇、圆筒状铝合金散热翅片板、支撑板和底座；支撑板上表面与导热块连接，下表面与轴流风扇均通过螺纹孔用螺钉连接；支撑板中部开有多个小孔；支撑板嵌在底座上，底座外部是一个圆柱形，底部下端设有四个脚，底座的底部均匀开有多个小孔。”
原审查部门在驳回决定中认为，权利要求1包括3个并列技术方案“散热装置包括翅片风扇”、“热管设有多条”、“支撑板上表面与导热块连接”，技术方案1在对比文件1的基础上结合本领域的惯用技术手段而不具备创造性，技术方案2、3在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用技术手段而不具备创造性。技术方案2中，对比文件2附图1中的热管以及散热翅片的作用与其在本申请中的作用相同，均为对半导体制冷片的热端进行散热，多条热管以上述结构布置为本领域技术人员容易想到的技术手段，且在对比文件2公开了太阳花散热器的圆柱形热管散热器的基础上，将散热翅片板设置为圆筒状且材料为铝合金，属于根据散热需求对其形状和材料的常规选择。技术方案3中，在对比文件1公开了具有风机8，对比文件2公开了具有热管、散热风扇5、散热翅片8的基础上，为了增强半导体制冷片的散热效果，本领域技术人员容易想到可使两者结合，使散热装置包括热管、风扇、圆筒状铝合金散热翅片板。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月22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，将原权利要求4、5、7的部分技术特征以及说明书中的技术特征“圆筒状铝合金散热翅片板设置在保护棉外侧”加入权利要求1中形成新的权利要求1。复审请求人认为以上修改未超出原始说明书和权利要求书所记载的范围。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于，主要由易拉罐、仿型铝套、导冷块、半导体制冷片、导热块、保温材料和散热装置组成；所述仿型铝套外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分形状与易拉罐外形一致，易拉罐放在空心中，与仿型铝套底部；仿型铝套外周设有一层保护棉，所述保护棉为圆柱形空心套层，保护棉的材料为绝热棉；所述导冷块紧贴在所述仿型铝套底部；所述半导体制冷片的冷端紧贴所述导冷块下表面，热端紧贴所述导热块上表面，且所述制冷片和所述导冷块周围均用绝热棉制作的保温套包裹；所述导热块与散热装置连接；所述散热装置包括热管、轴流风扇、圆筒状铝合金散热翅片板、支撑板和底座；支撑板上表面与导热块连接，下表面与轴流风扇连接，支撑板嵌在底座上，热管设有多条，热管的中部为热管蒸发段，多条热管蒸发段嵌入在导热块上，热管上部固定在圆筒状铝合金散热翅片板中，所述圆筒状铝合金散热翅片板设置在所述保护棉外侧；热管为水介质烧结型铜热管。
2. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述散热装置包括翅片风扇；翅片与导热块连接，翅片的下端设有风扇；所述翅片的截面呈方形，在方形铝片上设有矩形铝片，铝片成行和成列间隔设置在方形铝片上。
3. 根据权利要求2所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述铝片高为20mm，每行、每列都有16个铝片，铝片采用锡焊固定在方形铝板上；所述铝片之间的距离为5mm。
4. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：多条热管冷凝段热管弯90°后竖直向上排布；圆筒状铝合金散热翅片板上的翅片均匀布置。
5. 根据权利要求4所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述多条热管蒸发段通过锡焊或者紧固的方法嵌入在导热块上；热管冷凝段为圆管状，为4段热管冷凝段，分别为第一热管冷凝段、第二热管冷凝段、第三热管冷凝段和第四热管冷凝段；圆筒状铝合金散热翅片板上沿圆周设置多排竖直间隔分布的圆孔；热管直径为6mm。
6. 根据权利要求6所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述热管蒸发段为扁平状。
7. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述支撑板下表面与轴流风扇均通过螺纹孔用螺钉连接；支撑板中部开有多个小孔，底座外部是一个圆柱形，底部下端设有四个脚，底座的底部均匀开有多个小孔。
8. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述支撑板用铝合金制作。
9. 根据权利要求7或8所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述易拉罐速冷装置还包括杯壁和杯盖；杯壁和杯盖为空心圆柱形结构，杯壁和杯盖与底座的人外径一致，杯壁与底座连接杯壁内放置保护棉、保温套、圆筒状铝合金散热翅片板；杯壁上部开有间隔均匀的散热孔，杯盖与圆柱杯壁有螺纹连接。
10. 根据权利要求9所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：杯壁和杯盖的材料为耐温塑料、金属或者合金。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年1月7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）权利要求1的修改导致权利要求1-3不符合专利法第33条的规定；（2）对比文件2公开了利用热管和翅片对半导体制冷片的热端散热的启示，对比文件2公开的太阳花散热器为圆筒状散热翅片板，且圆筒状散热翅片是本领域一种常见的散热翅片结构，将对比文件2图1中的U型热管的翅片设置为圆筒状结合至对比文件1，并将圆筒状散热翅片板设置在保护棉外侧，仅属于对对比文件1图1中散热翅片形状的常规选择以及将其结合至对比文件1后对散热翅片布置位置的常规选择；（3）对比文件1已公开对半导体制冷片热端的热交换器5下端进行散热的翅片和风扇，当为了提高散热效果将对比文件2的热管和翅片结合至对比文件1，本领域技术人员有动机保留热交换器5下方的散热结构，并增加对比文件2的热管和翅片，将对比文件1原有的散热结构保留在其原有的位置，去掉翅片，仅保留风扇，并增加起支撑作用的支撑板，属于对下方散热结构的常规简化。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7月29日向复审请求人发出复审通知书，指出：复审请求人在提交复审请求时对权利要求1-3的修改超出了原说明书和权利要求书记载的范围，不符合专利法第33条的规定；权利要求1保护范围不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定。
复审请求人于2019年9月16日提交了意见陈述书，并提交了经修改的权利要求书，与复审通知书所针对的文本相比，其修改在于：将权利要求4、5中的附加技术特征补入权利要求1中形成新的权利要求1，删除了权利要求2、3。复审请求人认为：（1）修改后的权利要求1采用将导热块与支撑板上表面连接，并结合将多条热管蒸发段嵌入到导热块上的方式，利用带风扇的支撑板对导热块下表面进行散热，利用嵌入导热块的热管对导热块内部进行水介质的蒸发吸热，从而实现了针对导热块内部和表面相结合的立体散热目的，提高了导热块的散热效率，而在对比文件1中制冷片下方已经设置好带翅片的导热块的教导下，本领域的技术人员结合对比文件2的U型热管容易想到的方式是将U型热管穿插在带翅片的导热块中，而得不到权利要求1中的将导热块与支撑板上表面连接，并结合将多条热管蒸发段嵌入在导热块上的方式。（2）修改后的权利要求1采用将圆筒状铝合金散热翅片设置在保护棉外侧的方式，利用热管将导热块的热量引入保护棉外侧的圆筒状铝合金散热翅片板，结合保护棉的隔热功能，从而能够充分利用保护棉外侧的空间，进而实现了利用整个圆周侧面积的目的，最大化的增加了圆筒状铝合金散热翅片板的散热面积，有利于加快热管中水蒸汽的降压和放热，提高了热管的散热效率，而假设在对比文件1的基础上设置热管，由于瓶架和壳体直接设有隔热材料，热管的散热端没有空间放置，本领域技术人员不会想到在隔热材料外侧设置圆筒状铝合金散热翅片。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于，由易拉罐、仿型铝套、导冷块、半导体制冷片、导热块、保温材料和散热装置组成；所述仿型铝套外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分形状与易拉罐外形一致；仿型铝套外周设有一层保护棉，所述保护棉为圆柱形空心套层，保护棉的材料为绝热棉；所述导冷块紧贴在所述仿型铝套底部；所述半导体制冷片的冷端紧贴所述导冷块下表面，热端紧贴所述导热块上表面，且所述制冷片和所述导冷块周围均用绝热棉制作的保温套包裹；所述导热块与散热装置连接；所述散热装置包括热管和圆筒状铝合金散热翅片板；热管设有多条，热管的中部为热管蒸发段，多条热管蒸发段嵌入在导热块上，多条热管冷凝段热管弯90°后竖直向上排布，竖直向上固定在圆筒状铝合金散热翅片板中；圆筒状铝合金散热翅片板上的翅片均匀布置，所述多条热管蒸发段通过锡焊或者紧固的方法嵌入在导热块上；热管冷凝段为圆管状，为4段热管冷凝段，分别为第一热管冷凝段、第二热管冷凝段、第三热管冷凝段和第四热管冷凝段；圆筒状铝合金散热翅片板上沿圆周设置多排竖直间隔分布的圆孔；热管为直径6mm的水介质烧结型铜热管。
2. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述热管蒸发段为扁平状。
3. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述支撑板下表面与轴流风扇均通过螺纹孔用螺钉连接；支撑板中部开有多个小孔，底座外部是一个圆柱形，底部下端设有四个脚，底座的底部均匀开有多个小孔。
4. 根据权利要求1所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述支撑板用铝合金制作。
5. 根据权利要求3或4所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：所述易拉罐速冷装置还包括杯壁和杯盖；杯壁和杯盖为空心圆柱形结构，杯壁和杯盖与底座的人外径一致，杯壁与底座连接杯壁内放置保护棉、保温套、圆筒状铝合金散热翅片板；杯壁上部开有间隔均匀的散热孔，杯盖与圆柱杯壁有螺纹连接。
6. 根据权利要求5所述的一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，其特征在于：杯壁和杯盖的材料为耐温塑料、金属或者合金。”
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
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求书的修改替换页，经合议组审查后认为，所提交的文本符合专利法实施细则第61条第1款的规定，予以接受。因此，本复审请求审查决定依据的文本为：复审请求人于2019年9月16日提交的权利要求第1-6项；于申请日（2015年12月22日）提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-58段（第1-7页）、说明书附图1-14。
（二）关于专利法第33条
专利法第33条规定：申请人可以对其专利申请文件进行修改，但是，对发明专利申请文件的修改不得超出原说明书和权利要求书记载的范围。
本领域技术人员由原始的说明书（包括说明书附图）和权利要求书记载的内容可以直接地、毫无疑义地确定修改后的内容，则该修改没有超出原始的说明书和权利要求书记载的范围。
本案中，复审请求人于2019年9月16日提交的权利要求书修改替换页中，将权利要求4、5的附加技术特征加入权利要求1中，删除了权利要求2、3，修改后的权利要求1能够从原说明书原申请文件中直接地、毫无疑义地确定出，因此权利要求1的修改符合专利法第33条的规定，已经克服了前置审查意见书和复审通知书中所指出的缺陷。
（三）关于专利法第26条第4款
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
如果一项权利要求以说明书为依据，能够清楚地限定所要求保护的发明的范围，则该权利要求符合专利法第二十六条第四款的规定。
本案中，复审请求人于2019年9月16日提交的权利要求书修改替换页中，将“易拉罐放在空心中，与仿型铝套底部”删除，修改后的权利要求1克服了复审通知书中所指出的缺陷，符合专利法第26条第4款的规定。
（四）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。
判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见的过程中，要确定的是现有技术整体上是否存在某种技术启示，即现有技术中是否给出将发明与最接近现有技术之间存在的区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示。如果现有技术中不存在上述技术启示，则要求保护的发明对本领域的技术人员来说就是非显而易见的。
具体到本案，驳回决定中涉及两篇对比文件，具体如下：
对比文件1公开了一种冷却装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第9页第6行至第12页第29行，附图1）：冷却装置基于peltier制冷（对应于“半导体制冷”）用于瓶的速冻，主要由瓶、瓶架2、底部3（对应于“导冷块”）、peltier制冷片4、肋热交换器5的上部（对应于“导热块”）、绝热材料和肋热交换器5（对应于“散热装置”）组成，瓶架2外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分形状与瓶外形一致，瓶架2外周设有一层绝热材料区域12作为保护材料，绝热材料区域12为圆柱形空心套层，底部3作为瓶架2的底部设置，peltier制冷片4的冷端紧贴底部3下表面，热端紧贴肋交换器5的上部表面，且peltier制冷片4和底部3周围均用绝热材料区域12包裹，肋热交换器5的上部作为肋热交换器5的一部分。
对比文件2公开了一种半导体制冷杯，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0021]-[0026]段，附图1、6）：半导体制冷片3的散热端固定有热管散热器（对应于“散热装置”），热管散热器包括U型热管6、基座7以及可进一步增强散热性能的散热翅片8，基座7可采用传热性能好的铝或铜等材料制成，其作用是固定热管6及将热管6与半导体制冷片3的散热段相连接，热管6的中部为热管蒸发段，热管蒸发段嵌入在基座7上，热管6的热管冷凝段弯90°后竖直向上排布，竖直向上固定在散热翅片8中，散热翅片8均匀布置，热管冷凝段为2段热管冷凝段，分别为第一热管冷凝段和第二热管冷凝段。
权利要求1请求保护一种基于半导体制冷的易拉罐速冷装置，对比文件1是与其最接近的现有技术，权利要求1与对比文件1的区别至少在于：散热装置包括热管和圆筒状铝合金散热翅片板，热管设有多条，热管的中部为热管蒸发段，多条热管蒸发段嵌入在导热块上，多条热管冷凝段热管弯90°后竖直向上排布，竖直向上固定在圆筒状铝合金散热翅片板中，圆筒状铝合金散热翅片板上的翅片均匀布置，多条热管蒸发段通过锡焊或者紧固的方法嵌入在导热块上，热管冷凝段为圆管状，为4段热管冷凝段，分别为第一热管冷凝段、第二热管冷凝段、第三热管冷凝段和第四热管冷凝段，圆筒状铝合金散热翅片板上沿圆周设置多排竖直间隔分布的圆孔，热管为直径6mm的水介质烧结型铜热管。
关于上述区别，驳回决定和前置意见中均认为对比文件2已经给出了通过附图1中的热管以及散热翅片对半导体制冷片的热端进行散热的技术启示，另外对比文件2还公开了太阳花散热器的圆柱形热管散热器，因此本领域技术人员有动机采用对比文件2附图1中的U型热管对对比文件1中的导热块进行散热并将散热翅片设置为圆筒状且材料为铝合金，也有动机将对比文件1热交换器5下方的散热结构保留在其原有的位置，去掉翅片，仅保留风扇，并增加起支撑作用的支撑板。
对此，合议组经审查后认为：对比文件1中瓶架2位于壳体1上部，外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分用于容纳待冷却的瓶，瓶架2外周设有一层绝热材料区域，而肋热交换器5位于壳体1下部，且肋6向下，鼓风机叶轮8位于肋6下方，也就是说，对于对比文件1中作为冷却装置的整个壳体1来说，壳体1上部用于制冷，壳体1下部用于散热，制冷部分和散热部分分别位于冷却装置的两侧。同样地，对比文件2中杯体1位于半导体制冷杯下部，杯体1用于容纳待冷却物体，通过传冷器4给待冷却物体制冷，而带有散热翅片8的U型热管6位于杯盖2内且位于半导体制冷杯上部，U型热管6、散热翅片8以及散热风扇5共同作用将热量快速带走，也就是说，对于对比文件2的半导体制冷杯而言，制冷杯下部用于制冷，制冷杯上部用于散热，制冷部分和散热部分也分别位于制冷杯的两侧。从以上公开的内容可以看出，本领域技术人员在面对对比文件1的冷却装置时，为了提高对比文件1中作为导热块的肋交换器5上部的散热效率，在对比文件2给出了通过带有散热翅片8的U型热管6的热管蒸发段嵌入基座7上从而加快散热的技术启示下，容易想到的是可以将U型热管也嵌入肋热交换器5的上部并与肋6同一方向设置从而在对比文件1冷却装置的下部通过U型热管、肋6以及鼓风机叶轮8一同将热量带走来提高其散热效率，在此情况下，并没有改变对比文件1中冷却装置制冷部分和散热部分的位置关系，但是本领域技术人员没有动机在增加U型热管的情况下同时改变U型热管和散热翅片的方向使U型热管和散热翅片的方向与对比文件1中的瓶架2一样位于壳体1上部，也就是说本领域技术人员没有动机改变对比文件1中制冷部分和散热部分的位置关系。而在本申请的权利要求1中记载了“仿型铝套外壁为空心圆柱体，上部开口，下部封闭，空心部分形状与易拉罐外形一致”，可见该易拉罐速冷装置的上部是用于制冷的，此外，权利要求1中还记载了“热管的中部为热管蒸发段，热管蒸发段嵌入在导热块上，热管冷凝段热管弯90°后竖直向上排布，竖直向上固定在圆筒状铝合金散热翅片板中”，可见该易拉罐速冷装置的上部同时是用于散热的，也就是说，在本申请权利要求1记载的技术方案中，制冷和散热位于易拉罐速冷装置的同一侧，并不是分别位于易拉罐速冷装置的两侧。综上可以看出，对比文件1不存在需要将制冷部分和散热部分设置在冷却装置同一侧的技术问题，因而本领域技术人员没有动机改变对比文件1中肋热交换器5的设置位置，对比文件2只给出了在导热块中嵌入带有散热翅片的U型热管的技术启示，并没有给出需要改变U型热管与制冷部分位置关系的技术启示。此外，没有证据表明将制冷部分和散热部分设置在冷却装置同一侧属于本领域公知常识。并且，权利要求1与对比文件1的上述区别使得权利要求1解决了现有技术中由于制冷部分和散热部分分别位于冷却装置两端而带来的冷却装置过长的技术问题，制冷部分、绝热棉、散热部分（圆筒状铝合金散热翅片板和U型管相结合）这样从内到外的三层结构，不仅不会影响制冷部分的制冷效果，能保证将半导体制冷片的散热端所产生的热量快速带走，还起到了缩短冷却装置的长度的技术效果。
综上，依据现有对比文件和理由不足以证明独立权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。在现有对比文件和理由不足以证明独立权利要求1不具备创造性的情况下，现有对比文件和理由也不足以证明从属权利要求2-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月10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决定针对的审查文本的基础上继续进行审查。
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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