发明创造名称:地面车辆表面空气吹拂系统
外观设计名称:
决定号:199655
决定日:2019-12-16
委内编号:1F267054
优先权日:
申请(专利)号:201510784597.8
申请日:2015-11-17
复审请求人:马东升
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:喻江霞
合议组组长:奚缨
参审员:王涵
国际分类号:B62D37/02(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
:如果一项权利要求与最接近的现有技术之间存在区别技术特征,而一部分区别技术特征在其他现有技术中给出了将其应用到该最接近的现有技术以解决所存在的技术问题的启示,另一部分区别技术特征属于本领域为解决相应技术问题所采用的常规技术手段,且这些区别技术特征并未给权利要求所要求保护的技术方案带来预料不到的技术效果,则该权利要求相对于现有技术是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510784597.8,名称为“地面车辆表面空气吹拂系统”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为马东升,申请日为2015年11月17日,公开日为2016年03月02日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月15日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-6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:申请日2015年11月17日提交的权利要求第1-6项、说明书第1-47段(即第1-5页)、说明书附图第1A-7B幅(即第1-3页)、说明书摘要以及2015年12月15日提交的摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件1:CN104908828A,公开日为2015年09月16日;
对比文件2:CN201457027U,公告日为2010年05月12日;
对比文件3:US2013106135A1,公开日为2013年05月02日;
公知常识证据1:“汽车使用性能与试验”,陈焕江,第57-61页,机械工业出版社,2012年11月;
公知常识证据2:“火箭弹涉及理论”,周长省,第218-221页,北京理工大学出版社,2005年07月。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种地面车辆表面空气吹拂系统,包括进气口,空气增压器,驱动电动机,高压空气导管,排气气刀,电源控制器,其特征在于排气气刀喷出的高压空气气流在车头正面和车头两侧形成一层屏蔽气帘,改变车头表面的边界层空气流动的速度和方向,进而影响车头表面的压力分布,减小车头受到的空气阻力。
2. 根据权利要求1所述的一种地面车辆表面空气吹拂系统,其特征在于通过提高驱动电动机的转速,增加吸入空气增压器的空气流量,在进气口处形成一个相对的负压区,从而降低作用在进气口上的阻力,甚至产生一个向前拉的吸引力。
3. 根据权利要求1所述的一种地面车辆表面空气吹拂系统,其特征在于高压空气导管把空气增压器产生的高压空气同时输送到多个位置的排气气刀,以便对车辆的不同部位吹拂。
4. 根据权利要求1所述的一种地面车辆表面空气吹拂系统,其特征在于大型平头车辆采用外置式空气增压器,排气气刀成丁字形分布,便于对现有车辆进行技术改造。
5. 根据权利要求1所述的一种地面车辆表面空气吹拂系统,其特征在于通过从拖车车体两侧前部边缘排气气刀,喷出水平向后方向的高压空气气流,减小作用在拖车车体两侧表面上的空气阻力。
6. 根据权利要求1所述的一种地面车辆表面空气吹拂系统,其特征在于通过从拖车车体迎风侧面的底部边缘排气气刀,喷出斜向的高压空气气流,减小大侧风作用在拖车车体迎风侧面上的横向推力,提高拖车行驶的稳定性和安全性。”
驳回决定认为,对比文件1公开了一种车体气膜减阻与压差减阻附加装置及减少风阻的方法,其实质为一种地面车辆表面空气吹拂系统,对比文件2公开了一种汽车空气动力调节器,对比文件3公开了一种地面车辆表面空气吹拂系统,权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件3公开的技术内容相比,区别技术特征在于:还包括空气增压器,电源控制器,空气导管及空气气流为高压,排气装置为排气气刀。然而上述区别技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的常规技术手段,因此权利要求1相对于对比文件3和对比文件1以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2-6的附加技术特征或者被对比文件1-3之一公开,或者属于本领域的常规技术手段,因此权利要求2-6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11月21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:与现有技术相比,本申请的技术方案在方法原理(如排出的高压空气气流形成一层屏蔽气帘,实现空气阻力的降低)、应用范围(适合各种地面车辆)、系统结构(例如采用排气气刀,以及各个组成部件及其安装位置)等方面均有突出的实质性特点和显著的进步,因此本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月06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,首先,关于系统结构,本申请的系统结构包括进气口,空气增压器,驱动电动机,高压空气导管,排气气刀,电源控制器,而对比文件3中的系统同样包括进气口、驱动电机、空气导管,区别在于无空气增压器、电源控制器、排气气刀以及空气导管为高压,但对比文件3公开了电力涡轮机,其可以加速气体流动,作用上与空气增压器相同,此外对比文件1公开了高压气泵,以及配合高压气泵的管路,即高压空气导管,至于排气气刀,尽管未被公开,但本领域技术人员知晓减小排气装置在车辆行驶方向上的投影面积,即相对于车身的厚度,可以减小空气阻力,因此本领域技术人员有动机将该排气装置相对于车身的厚度减小进而设为排气气刀;其次,关于方法原理,对比文件3的技术效果之一即为减小车辆行驶风阻,其采用排气装置,排出的气流为经过电力涡轮机之后的气流,同样可以在车身形成气帘,因此方法原理是相同的;最后,关于应用范围,对比文件3中的多个实施例公开了该装置可以适用于多种车辆,上述车辆均为地面车辆,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08月29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3公开的技术内容相比,其区别技术特征在于:还包括空气增压器,电源控制器,高压空气导管及空气气流为高压空气气流,排气装置设置为排气气刀。上述区别技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的常规技术手段,因此权利要求1相对于对比文件3和对比文件1以及本领域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2-6的附加技术特征或者被对比文件1-3之一公开,或者属于本领域的常规技术手段,因此权利要求2-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)关于方法原理:本申请是通过排气气刀喷出的高压空气气流在车身形成气帘,以减小空气阻力,对比文件3是通过排气装置喷出的经过电力涡轮机作用之后的涡流,同样可以在车身形成气帘,减小车辆行驶风阻,其与本申请的原理是相同的,不同的仅仅是排出的气流气压而已;(2)关于应用范围:对比文件3已经公开了该装置可以适用于多种车辆,如重型货车,货物集装箱,液体货舱,公共汽车,房车,SUV,货车,客车,有轨电车,直升机,飞机,浮空器,船只和潜艇等,即适合各种车辆;(3)关于系统结构:本申请的系统结构包括进气口,空气增压器,驱动电动机,高压空气导管,排气气刀,电源控制器,而对比文件3中的系统同样包括进气口、驱动电机、空气导管,排气装置,区别在于空气增压器、电源控制器、空气导管为高压空气导管以及排气装置为排气气刀,但对比文件3公开了电力涡轮机,其可以加速气体流动,此外对比文件1公开了高压气泵,以及配合高压气泵的管路,即高压空气导管,在对比文件3结合对比文件1的基础上能够得到通过排气装置排出的高压空气气流,以在车身形成气帘,减小空气阻力,至于将排气装置设置为排气气刀,尽管未被对比文件1-3公开,但本领域技术人员知晓,减小排气装置在车辆行驶方向上的投影面积,即相对于车身的厚度,可以减小空气阻力,因此本领域技术人员有动机将该排气装置相对于车身的厚度减小进而设为排气气刀。因此本申请经过复审请求人陈述意见后仍然不具备创造性。
复审请求人于2019年09月23日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:现有技术(包括:对比文件1、2、3,公知常识举证文件1、2)均没有提及排气气刀,因此,不存在利用排气气刀代替对比文件3的排气喷嘴423(即排气装置)的任何技术启示。由于现有技术中没有给出任何利用排气气刀应用于降低车辆表面空气阻力的启示,因此不可能想到利用排气气刀代替对比文件1的罩体及渗气孔,或对比文件3的排气装置。因此,本领域技术人员把对比文件1与对比文件3进行组合也不可能得到本申请的技术方案。因此本申请具备创造性。
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
1、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未修改申请文件,故本复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定针对的文本相同,即:申请日2015年11月17日提交的权利要求第1-6项、说明书第1-5页、说明书附图第1-3页、说明书摘要,2015年12月15日提交的摘要附图。
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。
2.1 关于独立权利要求1的创造性
权利要求1请求保护一种地面车辆表面空气吹拂系统。本申请的图1A-1B对应轿车表面空气吹拂系统,图2A-2B对应吉普车和两厢车表面空气吹拂系统,图3A-3B对应卡车和商用车表面空气吹拂系统,图4A-4B对应拖挂卡车表面空气吹拂系统,图5A-5B对应平头车辆(卡车,公共汽车,旅游车)表面空气吹拂系统,图6A-6B对应平头拖挂卡车表面空气吹拂系统,图7A-7B对应长途公共汽车及大型旅游车表面空气吹拂系统。
经查,对比文件3公开了一种用于减小作用在车辆上的空气阻力的组件,其实际上是一种地面车辆表面空气吹拂系统,并具体公开了以下技术内容(参见说明书[0048]-[0054]、[0143]-[0193]段,说明书附图1-14c):包括空气入口422(即进气口)、电力涡轮机424、驱动电机425、排气喷嘴423(即排气装置),在驱动电机425作用下,电力涡轮机424将通过空气入口422进入的空气形成涡流,以通过排气喷嘴424喷出,上述组件可以安装在任何类型的车辆上),如重型货车,货物集装箱,液体货舱,公共汽车,房车,SUV,货车,客车,有轨电车,直升机,飞机,浮空器,船只和潜艇等,以显著减少空气阻力并减轻侧风的有害影响,所述组件可以安装在车辆侧面、顶部、下方,因此本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定排气装置喷出的空气气流在车头正面和车头两侧形成一层屏蔽气帘,以改变车头表面的边界层空气流动的速度和方向,进而影响车头表面的压力分布,减小车头受到的空气阻力。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件3公开的技术方案相比,其区别技术特征在于:还包括空气增压器,电源控制器,高压空气导管及空气气流为高压空气气流,排气装置设置为排气气刀。
基于上述区别技术特征,可以确定本申请相对于对比文件3实际要解决的技术问题是如何进一步减小车头的空气阻力。
对于上述区别技术特征,对比文件1公开了一种车体气膜减阻与压差减阻附加装置及减少风阻的方法,其实质为一种地面车辆表面空气吹拂系统,并具体公开了以下技术内容(参见说明书[0025]-[0039]段,说明书附图1-5):所述附加装置是一安装在车体外表面的具有一个顶壁、两个侧壁的罩体4;该罩体4的顶壁和两个侧壁均是由内部具有多个气室9的夹层板构成,每个气室9上均开设有多个朝向罩体外部的渗气孔7;所述附加装置还包括一个高压气泵1(相当于本申请的空气增压器),高压气泵1通过管路8将气流由罩体前端的第一气体入口10输送给各个气室9(管路8连通高压气泵输送气体,相当于本申请的高压空气导管,管路输送的气流即为高压空气气流),气流由罩体4的顶壁和两个侧壁的渗气孔7喷射出罩体4的外表面,并在罩体4的外表面形成气膜6。车辆行驶,高压气泵1开启,高压气泵1将一部分气流输送至罩体4后端的喷气槽内,气流由喷气槽喷射出,填补车尾压力差,减小对车身造成的拉应力;与此同时,高压气泵1将另一部分气流输送给各个气室9,气流由罩体4的顶壁和两个侧壁分布的渗气孔7垂直向罩体4外部喷射,并在罩体4 外表面形成气膜6,该气膜6与外界气流5接触、混合,降低其与罩体4的速度差,使车体外的边界层速度梯度减小,粘性力摩擦作用减弱,从而降低了车辆行驶过程中的风阻,也就是说降低车体(车辆侧面)和车尾的空气阻力,改变车体表面的边界层空气流动的速度和方向,进而影响车身表面的压力分布。可见,对比文件1公开了为减小车身受到的空气阻力所采取的技术手段,即公开了上述区别技术特征中的空气增压器,高压空气导管及空气气流为高压空气气流的技术特征。上述技术特征在对比文件1中所起到的作用与其在本申请中所起到的作用相同,都是通过对气体进行增压从而进一步减小车头的空气阻力,并且对比文件3和对比文件1要解决的技术问题与本申请相同,均是通过喷射气流来减小空气阻力,因此为了进一步减小空气阻力,在面对对比文件3中从排气喷嘴中喷出的涡流时,本领域技术人员有动机将对比文件1中的高压气泵1(相当于本申请的空气增压器,对空气进行增压以减小空气阻力)的技术方案代替对比文件3中的电力涡轮机,对气流进行增压,以使其喷出的气流为高压气流,从而更进一步减小空气阻力,由此并不需要克服技术上的困难,且其技术效果可以预期。此外,为了便于控制系统,设置电源控制器,是本领域的常规设计;再者,对比文件3中已经公开了排气喷嘴423即排气装置,气流通过排气装置喷出,以减小空气阻力,并且驳回决定提供的公知常识证据1(第57-61页)中公开了空气阻力的计算公式为,其中A为迎风面积,即车辆行驶方向上的投影面积,由此可知,为减小空气阻力,则应当减少车身构件在车辆行驶方向上的投影面积,对比文件3中公开的车身表面排气装置为长条形,而为了减少该排气装置在车辆行驶方向上的投影面积,本领域技术人员有动机尽可能减少排气装置相对于车身的厚度;另外,驳回决定提供的公知常识证据2(第218-221页)中公开了在尾翼设计时,为减小空气阻力,在强度、刚度满足的条件下,相对厚度应尽可能小,由此可知,对于高度运行的物体,为减小阻力,其相关的扰流或减阻装置的相对厚度应尽可能小;由上述公知常识证据1、2可知,为减小空气阻力,本领域技术人员有动机将对比文件3中的排气装置设置得相对于车身尽可能薄,而长条形且厚度较薄的排气装置有多种,气刀即为其中常用的一种,因此,为减少空气阻力,本领域技术人员有动机将对比文件3中的排气喷嘴423(即排气装置)设为排气气刀的形式,进而使其产生较薄的气帘,并且此种设置的技术效果可以预期。
综上,在对比文件3的基础上结合对比文件1以及本领域的公知常识以获得权利要求1所要保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,相对于现有技术,该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2、从属权利要求2-6的创造性
权利要求2引用权利要求1,其附加技术特征为“通过提高驱动电动机的转速,增加吸入空气增压器的空气流量,在进气口处形成一个相对的负压区,从而降低作用在进气口上的阻力,甚至产生一个向前拉的吸引力”。对比文件2公开了一种汽车空气动力调节器,并具体公开了以下技术内容(参见说明书[0004]-[0009]段,说明书附图1-3):空气动力调节器3是由涵管1、螺旋桨2组成,涵管1中安装有螺旋桨2,空气动力调节器3安装在汽车4的适当位置上,涵管可以根据汽车不同的款式来设计其形状,并和螺旋桨组合,具体安装的方式可以使涵管一端连通于汽车前部的空气正压区域,另一端连通于汽车尾部空气负压区域,涵管的两端与外界空气贯通,当汽车需正常向前行驶时,启动螺旋桨,使其向后推进,使汽车前部正压区域的空气压力迅速减小并高速向汽车后部的负压区域流动,从而使汽车后部的负压区域里的负压减小,推进汽车向前。也就是说,对比文件2通过启动螺旋桨,吸入空气,在进气口处形成一个压力减小区域(该压力减小区域相对于原始正压区而言为负压,即相当于公开了本申请的相对的负压区),从而降低作用在进气口上的阻力,推动汽车向前。可见,对比文件2公开了上述附加技术特征中“在进气口处形成一个相对的负压区,从而降低作用在进气口上的阻力”的技术特征,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,都是通过在车辆前部形成负压区从而降低车辆行驶阻力,在此启示下,将对比文件2中上述技术特征用于对比文件3以解决其技术问题,对于本领域技术人员是容易想到的,并且技术效果可以预期。至于通过提高驱动电动机的转速,增加吸入空气增压器的空气流量,甚至产生一个向前拉的吸引力,在本领域中,为了进一步减小阻力,本领域技术人员有动机通过提高驱动电动机的转速,增加吸入空气增压器的空气流量,使其更多地减小阻力,推动汽车向前,甚至产生向前拉的吸引力,这是本领域技术人员在对比文件2的基础上能够作出的常规设置,并且技术效果可以预期,因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用权利要求1,其附加技术特征为“高压空气导管把空气增压器产生的高压空气同时输送到多个位置的排气气刀,以便对车辆的不同部位吹拂”。对比文件3(参见附图10A、10B、10C)公开了:用于减小作用在车辆上的空气阻力的组件可以安装在车辆侧面、顶部、下方,也就是在多个位置设置排气装置,对车辆的不同部位吹拂;而排气装置设置为排气气刀属于本领域公知常识,且喷出高压空气气流已在对比文件1公开(参见上述权利要求1的评述意见),在此基础上,本领域技术人员容易想到通过高压空气导管把空气增压器产生的高压空气同时输送到多个位置的排气装置,以便对车辆的不同部位吹拂,并且技术效果可以预期。因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用权利要求1,其附加技术特征为“大型平头车辆采用外置式空气增压器,排气气刀成丁字形分布,便于对现有车辆进行技术改造”。对比文件3公开了排气装置呈工字或直角分布(参见附图10A、10B、10C),由于排气装置设置为排气气刀属于本领域公知常识(参见上述权利要求1的评述意见),基于此,根据具体车型的不同,排气气刀设置成丁字形仅是本领域的常规设置,并且对于不同的车辆,采用外置式或内置式空气增压器也是本领域的常规设置,并且其技术效果可预期。因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5引用权利要求1,其附加技术特征为“通过从拖车车体两侧前部边缘排气气刀,喷出水平向后方向的高压空气气流,减小作用在拖车车体两侧表面上的空气阻力”。对比文件3公开了拖车车体两侧前部边缘设有排气装置(参见附图10A),即对比文件3公开了上述附加技术特征中的排气装置的设置位置,本领域技术人员知晓的是,拖车在前行的过程中,会存在向后的风阻,由于排气装置设置为排气气刀属于本领域公知常识,且喷出高压空气气流已在对比文件1公开(参见上述权利要求1的评述意见),而使排气气刀喷出水平向后方向的高压空气气流,减小作用在拖车车体两侧表面上的空气阻力,这是自然而然的结果。因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6引用权利要求1,其附加技术特征为“通过从拖车车体迎风侧面的底部边缘排气气刀,喷出斜向的高压空气气流,减小大侧风作用在拖车车体迎风侧面上的横向推力,提高拖车行驶的稳定性和安全性”。对比文件3公开了在拖车车体迎风侧面的底部边缘设置排气装置(参见附图10A),即对比文件3公开了上述附加技术特征中的排气装置的设置位置,本领域技术人员知晓的是,拖车在侧风前行的过程中,会存在斜向的风阻,由于排气装置设置为排气气刀属于本领域公知常识,且喷出高压空气气流已在对比文件1公开(参见上述权利要求1的评述意见),而使排气气刀喷出斜向的高压空气气流,减小大侧风作用在拖车车体迎风侧面上的横向推力,提高拖车行驶的稳定性和安全性,这是自然而然的结果。因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人的意见陈述
基于复审请求人于2019年09月23日答复复审通知书时提交的上述意见,合议组认为:对比文件3是本申请最接近的现有技术,并且由对比文件3公开的上述内容可知,对比文件3公开的地面车辆表面空气吹拂系统适合各种地面车辆,并且排气装置喷出的空气气流在车头正面和车头两侧形成一层屏蔽气帘,以改变车头表面的边界层空气流动的速度和方向,进而影响车头表面的压力分布,减小车头受到的空气阻力,因此其原理和结构与本申请类似,主要不同在于排气装置的形式,而排气气刀是常用的一种吹出强劲高速气流的部件,虽然将排气装置设置为排气气刀未被对比文件1-3公开,但本领域技术人员知晓,减小排气装置在车辆行驶方向上的投影面积,即相对于车身的厚度,可以减小空气阻力,也就是公知常识证据1(第57-61页)给出了如下技术启示:为减小空气阻力,则应当减少车身构件在车辆行驶方向上的投影面积,对比文件3中公开的车身表面排气装置为长条形,而为了减少该排气装置在车辆行驶方向上的投影面积,本领域技术人员有动机尽可能减少排气装置相对于车身的厚度;另外,公知常识证据2(第218-221页)中公开了在尾翼设计时,为减小空气阻力,在强度、刚度满足的条件下,相对厚度应尽可能小,由此可知,对于高度运行的物体,为减小阻力,其相关的扰流或减阻装置的相对厚度应尽可能小;也就是说在减小空气阻力的同时,应当将排气装置设置的尽量薄,而由于气刀是现有技术中的一种常用来吹出强劲高速气流的部件,因此,为减少空气阻力,本领域技术人员有动机将对比文件3中的排气喷嘴423(即排气装置)设为排气气刀的形式,进而使其产生较薄的气帘,并且此种设置的技术效果是可以预期的。至于复审请求人所陈述的“不可能想到利用排气气刀代替对比文件1的罩体及渗气孔”,在整个权利要求1的评述过程中,没有涉及到利用排气气刀代替对比文件1的罩体及渗气孔,或其类似的评述。因此本申请经过复审请求人陈述意见后仍然不具备创造性。
因此,复审请求人的意见不能被合议组接受。
综上所述,本案合议组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10月15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,复审请求人可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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