发明创造名称：大体积混凝土温控系统
外观设计名称：
决定号：200302
决定日：2020-01-13
委内编号：1F281288
优先权日：
申请（专利）号：201611131097.5
申请日：2016-12-09
复审请求人：中交路桥华南工程有限公司 中交路桥建设有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：招阳
合议组组长：蔡健
参审员：杨雅平
国际分类号：E01D21/00,E01D19/14
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求请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，该区别技术特征属于本领域用于解决其实际解决的技术问题的公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术和本领域公知常识的结合是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201611131097.5，发明名称为“大体积混凝土温控系统”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中交路桥华南工程有限公司和中交路桥建设有限公司，申请日为2016年12月9日，公开日为2017年3月15日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年1月22日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定所依据的文本为：申请人于2018年9月13日提交的权利要求第1-5项，以及其于申请日提交的说明书第1-34段，说明书附图图1-3，说明书摘要和摘要附图。驳回决定中引用了以下对比文件：
对比文件1：“斜拉桥索塔下横梁大体积混凝土降温效应研究”，江俊波，《中外公路》，2016年第3期，公开日为2016年6月30日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述温控系统包括置于混凝土外部的水汽接入装置、水雾混合装置以及分散压入装置；
所述水汽接入装置包括与水泵相接的进水管以及与空压机连接的通风管接入段，所述进水管与通风管交汇在第一节点，以向所述温控系统输入水及高压气；
所述水雾混合装置为雾化混合段，其一端与所述第一节点导通，另一端延伸至与所述分散压入装置导通的第二节点，以使通入的高压气与水在此充分混合形成水雾；所述水雾混合装置包括与所述第一节点导通用于水与高压气在此充分混合的通风管雾化段以及紧接所述通风管雾化段并与所述第二节点导通用于接收含有水雾的高压气的通风管混合段；
所述分散压入装置包括若干段与所述第二节点并联的通风管压入段，所述通风管压入段延伸至冷却用管道；所述分散压入装置的每一通风管压入段均安装有用于调节压入含水雾的高压气量的水雾调节阀门；所述冷却用管道的尾端端口处安装有封堵件。
2. 根据权利要求1所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述水汽接入装置的进水管在靠近第一节点处安装有用于调节进水量的进水调节阀门。
3. 根据权利要求1所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述温控系统还包括：置于冷却用管道侧的用于检测温度的温控装置。
4. 根据权利要求3所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述温控装置包括置于冷却用管道内有水雾通过区域的至少一个水温测点以及置于冷却用管道内壁或外壁上的至少一个管测点。
5. 根据权利要求4所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述水温测点及管测点均采用温度传感器采集水温及管的温度系数。”
申请人中交路桥华南工程有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年4月29日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的修改替换页（共2页4项），修改方式为 ：将原权利要求2、4、5、6的附加技术特征以及说明书的部分技术特征补入权利要求1。复审请求人认为：（1）通过将水温测点及管测点相对均匀地布置在下塔柱的1/4范围内，一方面提高温度监控的可控性，另一方面还能够测定混凝土内部的温度梯度；（2）对比文件1虽然公开了采用将高压水雾分散压入波纹管内实现降温的简单步骤，然而对比文件1公开的技术方案仅涉及对混凝土系统的粗略降温，基于对比文件1公开的技术方案，并不能得出如何实现对波纹管实现降温的同时，有效并相对可控地调节降温过程。本申请的温控系统能保证混凝土里外温度与降温速度保持在合理的范围内，从而实现降温过程的可控，并非粗略的降温把控。提出复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述温控系统包括置于混凝土外部的水汽接入装置、水雾混合装置以及分散压入装置；
所述水汽接入装置包括与水泵相接的进水管以及与空压机连接的通风管接入段，所述进水管与通风管交汇在第一节点，以向所述温控系统输入水及高压气；
所述水雾混合装置为雾化混合段，其一端与所述第一节点导通，另一端延伸至与所述分散压入装置导通的第二节点，以使通入的高压气与水在此充分混合形成水雾；
所述分散压入装置包括若干段与所述第二节点并联的通风管压入段，所述通风管压入段延伸至冷却用管道；
还包括置于冷却用管道侧的用于检测温度的温控装置，所述温控装置包括置于冷却用管道内有水雾通过区域的至少一个水温测点以及置于冷却用管道内壁或外壁上的至少一个管测点，所述水温测点及管测点布置在下塔柱1/4范围内并沿水平方向布置；
所述水汽接入装置的进水管在靠近第一节点处安装有用于调节进水量的进水调节阀门，所述分散压入装置的每一通风管压入段均安装有用于调节压入含水雾的高压气量的水雾调节阀门，采用所述进水调节阀门、所述空压机、以及所述水雾调节阀门调整水汽的大小，并通过所述温控装置对检测获得的数据进行调整，当温控装置检测得到的混凝土心部温度与环境温度差小于15℃时，即停止通水汽，持续通过温控装置对温度进行检测，若温度出现反弹现象，则继续通水汽降温。
2. 根据权利要求1所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述水雾混合装置包括：
与所述第一节点导通用于水与高压气在此充分混合的通风管雾化段以及紧接所述通风管雾化段并与所述第二节点导通用于接收含有水雾的高压气的通风管混合段。
3. 根据权利要求1所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所 述水温测点及管测点均采用温度传感器采集水温及管的温度系数。
4. 根据权利要求1所述的大体积混凝土温控系统，其特征在于，所述冷却用管道的尾端端口处安装有封堵件。”
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2019年5月10日发出复审请求受理通知书，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首先，对比文件1与本申请的发明构思完全相同，都是将预应力管道作为冷却用管道压水汽降温，利用水雾吸收管道内热量，同时通过高压风加快管道内空气循环，达到温控效果。②此外，对比文件1还公开了，在索塔下横梁的第五个施工节段设置有多个预应力管道，每个预应力管道均设置有水温测点和管测点，用于监测每一个管内水温和管壁温度，在此基础之上，至于各测点的具体设置位置，本领域技术人员可以根据具体的温度检测需要做出常规选择，且其作用效果可以预期。③对比文件1已经公开了设置有相应阀门调节进水量，使得高压风和水充分混合，在此基础之上，为了便于对压入水雾的体积的控制，设置有相应的水雾调节阀门是本领域的常规技术手段，此外，本领域技术人员可以获知，在浇筑或养护期间，大体积混凝土内外温差过大，会影响施工质量，因此，通过温控装置将内外温差控制在合理温度来保证施工质量是本领域的常规技术手段，且其作用效果可以预期。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9月24日向复审请求人发出复审通知书，指出：独立权利要求1相对于对比文件1的区别为：（1）水管通过与水泵连接作为进水管；（2）所述水温测点及管测点布置在下塔柱1/4范围；（3）进水调节阀门位置在靠近第一节点处；（4）分散压入装置的每一通风管压入段均安装有用于调节压入含水雾的高压气量的水雾调节阀门；（5）当温控装置检测得到的混凝土心部温度与环境温度差小于15℃时，即停止通水汽，持续通过温控装置对温度进行检测，若温度出现反弹现象，则继续通水汽降温。区别（1）-（4）都是本领域技术人员容易想到的，公知常识证据：《建筑新技术应用》（山东省建筑工程管理局编，北京：中国环境出版社，2013年10月，86-87页）、《混凝土工》（《建筑工人职业技能培训教材》编委会编，北京：中国建材工业出版社，2016年8月，93-94页）给出了技术启示，因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-4的附加技术特征已经被对比文件1公开或者属于本领域常规技术手段，因此也不具备创造性。对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）对比文件1的图2b，其温度测点的位置与本申请说明书附图3显示的位置近似，且都是用于水温测点及管测点，进一步精确限定至下塔柱1/4范围内，是本领域技术人员容易想到且技术效果可预期的。（2）对比文件1公开了与本申请相同的发明构思，即采用将高压水雾分散压入波纹管内实现降温，并记载了核心步骤水汽接入、水雾混合、分散压入，另外公知常识证据：《建筑新技术应用》（山东省建筑工程管理局编，北京：中国环境出版社，2013年10月，86-87页）、《混凝土工》（《建筑工人职业技能培训教材》编委会编，北京：中国建材工业出版社，2016年8月，93-94页）公开了大体积混凝土在升温或降温时容易出现裂缝，必须控制混凝土内外温差、温度梯度，达到控制裂缝的效果，在大体积混凝土内埋设冷却水管是常见的温控方法，进行大体积混凝土施工温控时，应制定合适的允许内外温差（即混凝土心部温度与环境温度差），可见通过温度控制装置检测混凝土心部温度与环境温度差、从而控制冷却水管的冷却操作，属于本领域公知常识，利用该公知常识改进对比文件1，限定当温控装置检测得到的混凝土心部温度与环境温度差小于15℃时，即停止通水汽，持续通过温控装置对温度进行检测，若温度出现反弹现象，则继续通水汽降温，是本领域技术人员容易想到的。
复审请求人于2019年11月6日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件1图2b的温度测点1是温度最高区域测点，温度测点2是间距为40~50cm相邻波纹管道之间的温度测点，属于示例性的，并不属于水温测点或管测点，不代表混凝土内部所有温度测点的具体分布情况。（2）对比文件1的温度测点1、2是针对模型试件给出的温度测点，图2b仅显示上述两点的统计数据，在施工阶段进行仿真计算的时候并没有公开仅仅使用水温测点和管测点所获得的数据作为计算参数。（3）合议组给出的公知常识证据是应用大体积混凝土内埋设的金属冷却水管来对大体积混凝土进行温控的方法，通常在冷却温度尚未达到要求且稳定时，冷却水需要持续流动，本申请利用水汽冷却，不能参照水冷却的方法，本申请温控达到预定要求时可以停通水汽、保持温度检测，温度反弹再次通入水汽。因此本申请权利要求1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，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审程序中，复审请求人于2019年4月29日提交了权利要求书的修改替换页（共2页4项）。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：复审请求人于2019年4月29日提交的权利要求第1-4项，以及其于2016年12月9日的说明书第1-34段，说明书附图图1-3，说明书摘要和摘要附图。
2、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。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近现有技术相比存在区别技术特征，该区别技术特征属于本领域用于解决其实际解决的技术问题的公知常识，则该权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术和本领域公知常识的结合是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
2.1权利要求1要求保护一种大体积混凝土温控系统，对比文件1（“斜拉桥索塔下横梁大体积混凝土降温效应研究”，江俊波，《中外公路》，第3期，2016年6月）公开了一种斜拉桥下横梁大体积混凝土的温控系统，并具体公开了如下技术特征（参见第212-215页及图2）：斜拉桥下横梁大体积混凝土的温控，利用工地现场的空气压缩机向塑料波纹管道内压水雾，加快其内部空气循环，达到温控效果（相当于公开了一种大体积混凝土温控系统）；其中，高压水雾形成过程：将水管与空气压缩机通风管连接（相当于公开了水汽接入装置包括进水管和空压机连接的通风管接入管，进水管与通风管交汇在第一节点以向温控系统输入水和高压气，其中通风管与水管的连接点即为第一节点）；通过阀门调整水的进入量，使水进入压缩机通风管后，高压风与水充分混合，水在高风压作用下，形成雾状，然后通过连接管将水雾分散压入波纹管道内（相当于公开了水雾混合装置为雾化混合段，一端与第一节点导通，另一端延伸至分散压入装置导通的第二节点，以使通入的高压气体与水再次充分混合形成水雾，其中，通风管与连接管的连接点即为第二节点）；其中，在每个施工节段内布置了76根相互间隔的预应力塑料波纹管作为降温管道（相当于公开了分散压入装置包括若干段与所述第二节点并联的通风压入段，通风压入段延伸至冷却用管道，其中连接管相当于压入段）；
设有温度测点，温度测点的温度采用PT1000温度传感器采集，每个试件展示2个测点的数据，即温度最高区域的测点1和间距为40-50cm相邻波纹管道之间的温度测点2（相当于公开了温控系统还包括了置于冷却管道侧的用于检测温度的温控装置，温控装置还包括了置于冷却用管道内有水雾通过区域的至少两个测点）；所述水温测点及管测点布置在下塔柱内并沿水平方向布置（参见图2b）；
将水管与空气压缩机通风管连接；通过阀门（相当于进水调节阀门）调整水的进入量，使水进入压缩机通风管后，高压风与水充分混合（相当于公开了进水管在第一节点之前安装有由于调节进水量的进水调节阀门）；
将水管与空气压缩机通风管连接，通过阀门调整水的进入量，使水进入压缩机通风管后，高压风与水充分混合，水在高风压作用下，形成雾状，然后通过连接管将水雾分散压入波纹管道内（公开了采用所述进水调节阀门、所述空压机调整水汽的大小），3.3节公开了波纹管导热性试验数据，包括降温时间与水温曲线图，显示水雾降温效果，即公开了通过所述温控装置对检测获得的数据进行调整。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的技术方案相比，区别技术特征在于：（1）水管通过与水泵连接作为进水管；（2）两个测点包括一个水温测点以及置于冷却用管道内壁或外壁上的至少一个管测点，所述水温测点及管测点布置在下塔柱1/4范围；（3）进水调节阀门位置在靠近第一节点处；（4）分散压入装置的每一通风管压入段均安装有用于调节压入含水雾的高压气量的水雾调节阀门；（5）当温控装置检测得到的混凝土心部温度与环境温度差小于15℃时，即停止通水汽，持续通过温控装置对温度进行检测，若温度出现反弹现象，则继续通水汽降温。
基于上述区别技术特征，权利要求1实际要解决的技术问题是，如何提高温控系统水雾的形成效率及控制效果。
对于区别（1）、（3）、（4），水管通过与水泵连接作为进水管是本领域的常规技术手段，进水调节阀门位置在靠近第一节点处属于本领域常规位置选择，在对比文件1公开了水管与空气压缩机通风管通过阀门连接的基础上，分散压入装置的每一通风管压入段均安装有用于调节压入含水雾的高压气量的水雾调节阀门是本领域技术人员容易想到的，且可预计技术效果为提高水雾气量控制效果；对于区别（2），对比文件1的3.2节公开了塑料波纹管热力学参数试验模型中，每个试件设2个温度测点，水温1个测点，波纹管内或外壁1个测点，由此将横梁大体积混凝土的温控系统内的水温测点1、2设置成水温1个测点、波纹管内或外壁1个测点，同样的用于体现塑料波纹管的降温效果，是容易想到的；参见对比文件1的图2b，其温度测点的位置与本申请说明书附图3显示的位置近似，且3.2节公开了每个试件各2个测点，水温1个测点，波纹管内或外壁1个测点，由此将这2个测点设为水温测点及管测点，进一步精确限定至下塔柱1/4范围内，是本领域技术人员容易想到且技术效果可预期的。
对于区别（5），参见下图公知常识证据：《建筑新技术应用》（山东省建筑工程管理局编，北京：中国环境出版社，2013年10月，86-87页）、《混凝土工》（《建筑工人职业技能培训教材》编委会编，北京：中国建材工业出版社，2016年8月，93-94页），其公开了大体积混凝土在升温或降温时容易出现裂缝，必须控制混凝土内外温差、温度梯度，达到控制裂缝的效果，在大体积混凝土内埋设冷却水管是常见的温控方法，进行大体积混凝土施工温控时，应制定合适的允许内外温差（即混凝土心部温度与环境温度差）。《建筑新技术应用》公开了水管温差通用标准为20-25℃，《混凝土工》公开了内部温差允许值一般为12-20℃，可见通过温度控制装置检测混凝土心部温度与环境温度差、从而控制冷却水管的冷却操作，属于本领域公知常识，在该公知常识的基础上改进对比文件1，限定当温控装置检测得到的混凝土心部温度与环境温度差小于15℃时，即停止通水汽，持续通过温控装置对温度进行检测，若温度出现反弹现象，则继续通水汽降温，是本领域技术人员容易想到的。
由此可见，在对比文件1的基础之上，结合本领域的公知常识以及常规技术手段得到权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的，因此，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条3款所规定的创造性。
2.2权利要求2要求是权利要求1的从属权利要求，对比文件1已经公开了，水管与通风管连接后，水进入通风管，高压风与水充分混合，水在高压风的作用下，形成雾状（相当于公开了水雾混合段装置包括了通风管雾化段和通风混合段）；因此，在其引用权利要求1不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.3权利要求3进一步限定了“所述水温测点及管测点均采用温度传感器采集水温及管的温度系数”比文件1公开了波纹管外壁温度、水温均采用PT1000温度传感器采集（相当于水温测点及管测点均采用温度传感器采集），每个试件2个温度测点，水温1个测点，波纹管内或外壁1个测点。因此，在其引用权利要求不具备创造性时，权利要求3也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
2.4权利要求4要求是权利要求1的从属权利要求，为了提高水雾的降温效果，在冷却管道的尾端端口处安装有封堵件是本领域的常规技术手段，且其作用效果可以预期。因此，在其引用权利要求1不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的上述意见陈述，合议组认为：（1）对比文件1第4节进行了下横梁施工阶段水化热仿真计算，为简化对比，仅列出两个典型测点，即温度最高区域测点（测点1）和间距为40~50cm相邻波纹管道之间的温度测点（测点2）的温度的实测曲线，且明确公开了“温度测点布置见图2”，对比文件1的3.2节公开了塑料波纹管热力学参数试验模型中，每个试件设2个温度测点，水温1个测点，波纹管内或外壁1个测点，由此将横梁大体积混凝土的温控系统内的典型水温测点1、2设置成水温1个测点、波纹管内或外壁1个测点，同样的用于体现塑料波纹管的降温效果，是容易想到的。
（2）对比文件1进行的试验，是以望东长江大桥索塔下横梁为基础的，目的是考察由于塑料波纹管与金属冷却管材料不同、热导性迥异、管内介质不同而造成的降温效果的不同，论证将常规的金属冷却管置换为塑料波纹管到、介质由冷却水置换为水雾是否能达到需要的降温效果，且只是置换了塑料波纹管与金属冷却管材料及其内部介质，为了具备可比性以及明显的体现温控效果，仅列出温度最高区域测点（测点1）和间距为40~50cm相邻波纹管道之间的温度测点（测点2）的温度，并且4.3节结果分析中也使用这两点的数据作为参照，从图5、6中可以明显看出温控效果，因此，采用与试件相似的温度测点1、2数据作为计算参数，进行施工阶段水化热温控，是本领域技术人员容易想到的。
（3）塑料波纹管与金属冷却管由于材料不同、热导性不同以及采用的管内介质不同而造成的降温效果的不同，然而其原理相同，都是通过介质热容和流动降低管道周围温度，根据本领域公知常识，在冷却温度尚未达到要求且稳定时，管道内冷却介质需要持续流动，如果达到要求且稳定时，必然可以停通介质，否则将改变降温效果，不是通常所预期的方法，这个控制过程与管道类型和介质无关，只与控制要求有关，因此合议组给出的公知常识证据，同样适用于本申请的水汽冷却。
综上所述，复审请求人的上述意见陈述和/或证据不足以表明本申请具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年1月22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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