发明创造名称：廉价双工质相变焓差流体热量动力机
外观设计名称：
决定号：201575
决定日：2020-01-08
委内编号：1F269416
优先权日：
申请（专利）号：201310176149.0
申请日：2013-05-14
复审请求人：王作国
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郭绪垚
合议组组长：裴京礼
参审员：吕青林
国际分类号：F01K25/10(2006.01),F01K27/00(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第4款
决定要点
：具有实用性的发明或者实用新型专利申请应当符合自然规律。违背自然规律的发明或者实用新型专利申请是不能实施的，因此，不具备实用性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201310176149.0，名称为“廉价双工质相变焓差流体热量动力机”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为王作国。本申请的申请日为2013年05月14日，公开日为2014年11月19日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月27日以本申请权利要求1-2不具备专利法第22条第4款规定的实用性为由作出驳回决定，驳回决定所依据的文本为：申请日2013年05月14日提交的说明书第1-18段（第1-6页），说明书附图图1（第1页）；2016年05月07日提交的说明书摘要；2018年06月28日提交的权利要求第1-2项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种廉价双工质相变焓差流体热量动力机，其中包括离心式压缩机、低热能汽轮机、蒸发器、冷凝器、逆流式换热器、输液泵，正逆热机循环系统采用相变焓差大的不同工质，其特征是离心式压缩机系统采用饱和蒸汽质量体积小、相变潜热大的工质-R717，低热能汽轮机系统采用蒸汽质量体积小、相变潜热小的工质，离心式压缩机中高温高压饱和蒸汽工质在逆流式换热器内层中与逆流式换热器外层中的低热能汽轮机工质进行热交换，蒸发器、冷凝器置于环境流水中，离心式压缩机系统工质通过蒸发器从外界流水中吸收热量，其它主要部件置于船舶上与发电机联接发电。
2. 一种权利要求所述廉价双工质相变焓差流体热量动力机的实现方法，其特征在于，由低热能汽轮机及冷凝器、输液泵、流式换热器外层与离心式压缩机及逆流式换热器内层、输液(氨)泵、蒸发器构成正逆热机循环系统，逆循环离心式压缩机系统中采用相变时焓差大、饱和蒸汽质量体积小的工质，且通过蒸发器从环境流体中吸热汽化蒸发，正循环低热能汽轮机系统中采用相变时焓小、蒸汽质量体积小的工质，且通过冷凝器向环境流体中放热冷凝，通过金属壁在逆流式换热器内外层中，离心式压缩机系统中一定质量的工质冷凝传热给低热能汽轮机系统中多倍质量的工质，低热能汽轮机工质吸热汽化作功。
离心式压缩机系统采用工质R717，低热能汽轮机系统采用工质R123；
每一循环中工质R123的质量六倍于工质R717的质量。”
驳回决定指出：权利要求1-2要求保护的技术方案中，直接将蒸发器、冷凝器置于流水中，在没有外界能量输入的情况下仅仅利用环境流水温度，却能够使得汽轮机做功多倍于压缩机耗功，不仅可提供压缩机耗功还可以带动发电机不断向外输出电力，这明显违背了热力学第二定律，属于一种永动机的发明，权利要求1-2不具备专利法第22条第4款规定的实用性。针对申请人的意见陈述进一步指出，本申请的正逆循环热机系统作为一个整体，其外部热源只有环境流水这一个热源，以R717为工质的逆循环离心式压缩机系统的80℃排气凝结热量为内部热源，并不能作为外部热源。
申请人（下称复审请求人）对该驳回决定不服，于2018年12月11日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。复审请求人认为，本申请的离心式压缩机、低热能汽轮机在内效率为10%时仍旧能从流动的水域、大气中吸热作功，这说明利用大气、海洋作为单一热源，使大气、海洋中取之不尽的热能转变为功的热机是可能实现的。同时提交了三份附件用来说明本申请具备实用性：
1、《工程热力学》，朱明善 等，清华大学出版社，1995年07月第1版；
2、《制冷剂使用手册》，曹德胜 等，冶金工业出版社，2003年05月第1版；
3、《热学》，詹佑邦 等，上海华东师范大学出版社，1997年。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月02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。
在前置审查意见书中，原审查部门认为，复审请求人仅是针对离心式压缩机进出口焓差、工质变化进行了说明，未对整个系统的能量进出进行说明，也没有说明为什么能够在没有外界能量输入的情况下，仅仅利用环境流水温度就使得汽轮机做功多倍于压缩机耗功，本申请仍然是从单一热源吸收来的热量对外做功，这不符合热力学第二定律，因此，坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月04日向复审请求人发出复审通知书，指出，权利要求1-2的技术方案是无法实现的，不具备专利法第22条第4款规定的实用性。针对复审请求人的意见陈述，合议组认为，热力学第二定律是根据无数实践经验得出的经验规律，是基本的自然定律之一，复审请求人提供的附件都证明了这一点。工质R123在膨胀做功而释放其热能后，它必须再次收缩到原来的体积、温度、压强等以重复前面的循环，而本申请只使用一个热源（环境流水），没有低温热源的存在，R123不可能自发地恢复到原状。由于本申请的装置试图从单一热源吸热做功，其本质上属于一种违背了热力学第二定律的永动机的发明，因此，不具备专利法第22条第4款规定的实用性。
复审请求人于2019年10月29日提交了意见陈述书，没有对申请文件进行修改。复审请求人认为：1）热力学第二定律是以理想气体为工质进行推导的，本申请所使用的两种工质并非理想气体，不适用热力学第二定律；2）计算表明，本申请从外界流水中所吸取热量只有极少部分转化为有用功，热效率远小于100%，与热力学第二定律中“不可能从单一热源吸取热量，使它完全变为有用的功而不产生其他影响”以及“效率等于100%的热机即第二类永动机是不可能制成的”并不矛盾；3）R123作功后的乏气进入冷凝器向外界流水放热后冷凝成液体；因此，本申请具备专利法第22条第4款规定的实用性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审请求人在提出复审请求和答复复审通知书时没有修改申请文件，本决定所依据的文本为：申请日2013年05月14日提交的说明书第1-18段（第1-6页），说明书附图图1（第1页）；2016年05月07日提交的说明书摘要；2018年06月28日提交的权利要求第1-2项。
2、关于专利法第22条第4款
专利法第22条第4款规定：实用性，是指该发明或者实用新型能够制造或者使用，并且能够产生积极效果。
权利要求1-2要求保护的技术方案不符合专利法第22条第4款有关实用性的规定。上述权利要求要求保护一种廉价双工质相变焓差流体热量动力机和相应的实现方法，通过在离心式压缩机和低热能汽轮机中分别设置相变焓差大的两种工质，将蒸发器、冷凝器直接置于环境流水中，利用环境流水温度实现低热能汽轮机所作功多倍于离心式压缩机所耗功，从而造成吸热、作功的不断循环，除供给离心式压缩机耗功外，另有大部分作功作为动力带动发电机不断向外输出电力。根据热力学第二定律可知，不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功，而不产生其它影响，即，利用大气、海洋作为单一热源，使大气、海洋中取之不尽的热能转变为功的热机是不可能实现的永动机。本申请直接将蒸发器和冷凝器置于环境流水中，在没有外界能量输入的情况下仅仅利用环境流水这一单一热源，即能够使得汽轮机做功多倍于压缩机耗功，不仅可提供压缩机耗功，还可以带动发电机不断向外输出电力，属于一种违背了热力学第二定律的永动机的发明，因此，权利要求1-2所要求保护的技术方案是无法实现的，不具备实用性。
3、针对复审请求人的意见陈述的回复
针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：1）热力学第二定律是宏观世界普遍适用的规律，无论是使用理想气体作为工质，还是使用R717和R123作为工质都应遵循这一规律。2）热力学第二定律是指不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功，而不产生其它影响，本申请通过将蒸发器和冷凝器置于环境流水这一单一热源来实现汽轮机做功多倍于压缩机耗功，明显违背了热力学第二定律。3）根据说明书的记载，本申请的装置在运转时，工质R717要吸收环境流水的热量，经压缩机压缩后成为高温高压蒸汽，然后向工质R123放热，可见，环境流水应该是整个系统的高温热源，并非低温热源，由于工质R123在膨胀做功而释放其热能后，它必须再次收缩到原来的体积、温度、压强等以重复前面的循环，而本申请只有环境流水这一高温热源，没有低温热源的存在，R123不可能自发地恢复到原状。由于本申请的装置试图从单一热源吸热做功，其本质上属于一种违背了热力学第二定律的永动机的发明，因此不具备专利法第22条第4款规定的实用性。
基于上述事实和理由，本案合议组依法作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月27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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