发明创造名称：一种高压水旋转喷头
外观设计名称：
决定号：42217
决定日：2019-11-01
委内编号：5W117551
优先权日：
申请（专利）号：201520774187.0
申请日：2015-10-08
复审请求人：
无效请求人：宋传金
授权公告日：2016-03-23
审定公告日：
专利权人：天津福禄机电设备有限公司
主审员：张虹
合议组组长：张琪
参审员：李辉
国际分类号：B05B3/02(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中华人民共和国专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，现有技术也未给出相应的技术启示促使本领域技术人员将该区别技术特征与最接近的现有技术相结合得到该权利要求所要求保护的技术方案，且该技术特征带来了有益的技术效果，则该权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2016年03月23日授权公告、名称为“一种高压水旋转喷头”、专利号为201520774187.0的实用新型专利（下称本专利），其申请日为2015年10月08日，专利权人为天津福禄机电设备有限公司。
本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1.一种高压水旋转喷头，其特征在于：该旋转喷头包括外壳，外壳内侧设置有环形阶梯式台阶，旋转轴组件安装在外壳内，旋转轴组件由中空的阶梯式旋转轴和中空的间隙密封杆组成，旋转头通过螺纹与旋转轴固定连接，旋转轴通过轴承固定在外壳内，间隙密封杆由入水口接头端穿入旋转轴内，旋转轴的两端安装油封，进水口一端的油封安装在入水口接头前端阶梯孔内，另一侧油封安装在外壳前端阶梯孔内，入水口接头通过螺纹与外壳固定连接，连接磁组件通过螺纹固定在外壳，连接磁组件外侧设置有线性制动件，外壳外侧设置有配有防尘圈的支撑环。
2.根据权利要求1所述的高压水旋转喷头，其特征在于：阶梯式旋转轴和间隙密封杆之间留有间隙，并且密封杆外侧加工有数列环形凹槽，在密封杆和入水口接头内孔之间与旋转头内孔和阶梯式旋转轴前端之间的静密封部分采用“O”形橡胶密封圈与塑料密封挡圈组合的密封结构。
3.根据权利要求1所述的高压水旋转喷头，其特征在于：所述的连接磁组件为环状，该连接磁组件由6～8块永磁体构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置有一个相对静止的线性制动件。”
针对本专利，宋传金（下称请求人）于2019年05月12日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，请求宣告本专利权利要求全部无效，其无效宣告请求的理由是本专利权利要求1-3不符合专利法第22条第3款的规定。同时，请求人提交了如下证据：
证据1：授权公告日为2012年09月12日、授权公告号为CN202427575U的中国实用新型专利文件的复印件；
证据2：申请公布日为2014年09月24日，申请公布号为CN104056740A的中国发明专利申请文件的复印件.
请求人认为：本专利权利要求1相对于证据1和证据2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和3的附加技术特征被证据1公开，故权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月21日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人针对上述无效宣告请求于2019年06月04日提交了意见陈述书，并认为本专利相对于请求人的主张具备创造性。
请求人于2019年06月09日提交了意见陈述，并补充了一份证据：
证据3：请求人声称的发表日期为2006年11月01日，发表于2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集的《美国高压水射流技术现状》一文的复印件。
请求人认为：证据3附图12公开了一种旋转喷头的结构，给出了启示，本领域技术人员可以得出本专利权利要求1中油封的设置位置。本专利权利要求1相对于证据1、证据2、证据3的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
国家知识产权局本案合议组（下称合议组）于2019年06月13日将请求人于2019年06月09日提交的上述意见陈述书及其所附证据的副本转送给专利权人，要求其在指定期限内进行答复。
合议组于2019年06月19日将专利权人于2019年06月04日提交的上述意见陈述书转送给请求人，要求其在指定期限内进行答复。
专利权人于2019年07月08日提交了意见陈述书，认为证据3与本专利属于不同产品，不具有可比性。
合议组于2019年07月18日将专利权人提交的上述意见陈述书转送给请求人，要求其在指定期限内进行答复。
请求人于2019年07月23日提交了意见陈述书，坚持其无效理由。
合议组于2019年07月30日将请求人提交的上述意见陈述书转送给专利权人，要求其在指定期限内进行答复。
专利权人在指定期限内未做答复。
合议组于2019年09月06日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年10月31日举行口头审理。
口头审理如期举行，双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中：
（1）请求人当庭明确其无效宣告请求的理由与请求书和意见陈述书中的主张一致。
（2）专利权人对证据1-证据2的真实性、合法性无异议，对证据3的真实性有异议。请求人当庭未提交证据3的原文，表示该证据3由知网下载；专利权人表示同意由合议组对其真实性进行核实。
至此，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.关于审查基础
本无效宣告请求审查决定以本专利授权公告的文本作为审查基础。
2.关于证据
证据1-2均为专利文献的复印件，专利权人对其真实性、合法性无异议，合议组对证据1-2予以采信。
鉴于证据1-2的公开日均在本专利的申请日之前，故其公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利创造性。
经合议组核实，证据3为2006年11月举行的2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会中制作的论文集中的文章，可以从CNKI官网获取下载路径。CNKI属于清华大学、清华同方共同发起的网站，具有较高可信力，合议组对证据3予以采信，并认可其公开时间为2006年11月30日，证据3公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的创造性。
3. 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。
3.1关于权利要求1
请求人主张：本专利权利要求1相对于证据1和证据2的结合，或证据1、证据2和证据3的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
经查：
证据1公开了一种多功能、二维高压水旋转喷头，并具体公开了以下技术内容（参见证据1说明书第0026-0042段，图1-9）：“如图1、图2所示，本实用新型提供的多功能、二维高压水旋转喷头，包括旋转头2、防护罩15、线性制动件3、外壳7，外壳内侧设有用于固定旋转轴轴承和油封骨架的环形台阶，旋转轴组件包括中空的旋转轴10、中空的密封套11(本例为密封铜套)和中空的密封杆12。旋转轴通过一对角接触轴承9和一个深沟球轴承13固定在外壳内，旋转轴的两端轴承9和轴承13的外侧还装有油封骨架I零件8号和油封骨架II零件14号，以及与之对应的油封25和油封22，防止水向轴承部位侵蚀。其次再将密封套从旋转轴前端穿入旋转轴，最后再通过旋转轴上面的旋紧螺母5和对接螺母6锁紧后被一起紧固到前面的旋转头2上，密封杆12由外壳的进水口一端穿入密封套11内，并由推进器前端的密封端面压紧并固定在外壳内，密封铜套和密封杆之间留有间隙，且密封杆的外周间隔设有一组环形凹槽(见图6和图7)。在旋转头根部的外周安装有一环状连接磁组件4，该连接磁组件由6～8块永磁体(磁钢)构成，且成N、S极围绕中心轴线交替排列，连接磁组件外侧设置有一个相对静止的线性制动件3(内部镶嵌有铜套，铜导性能好，涡电流大)，该线性制动件通过螺纹连接被固定在外壳7的前端，连接磁组件4通过螺纹连接在旋转头后端(见图3、图4和图5)。实施例2：如图1、图2所示，本实用新型提供的多功能、二维高压水旋转喷头，在实施例1所述结构的基础上，还包括旋转牵引体1、喷嘴加长杆33、导向支架组件(29、30、31、32)、和推进器16。所述的旋转头上共开设6个喷孔，两个前喷孔，两个侧喷孔，两个后喷孔，三对喷孔呈均衡分布，喷孔个数和布置(包括喷射角度和偏心力臂)可根据工况需要调整，最多可安装有6个喷嘴，不需要时可加盲堵。两个前喷孔与轴线方向呈45°，偏心力臂4mm；两个侧喷孔与轴线方向呈90°，无偏心力臂；两个后喷孔与轴线方向呈45°，偏心力臂4mm；三对喷孔侧视呈60°分布。实施例1中用于固定密封杆的压紧密封套可以替换成一个推进器16，密封杆通过推进器前端的密封端面及“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈被固定在外壳内；所述的推进器开设有四个与轴线方向呈40°的后喷喷孔，喷孔均匀分布，推进器前方外螺纹与旋转喷头中的外壳连接，推进器后方外螺纹连接软管，喷孔个数和布置，可根据工况需要做相应调整。所述的旋转头的前端设置有一个旋转牵引体1，该旋转牵引体由牵引体、轴、轴承、油封骨架、挡圈及密封圈构成，轴通过轴承固定在牵引体内，轴承外侧装有油封骨架和与之对应的油封及密封圈，最后通过挡圈紧固在牵引体内，旋转牵引体通过轴末端的外螺纹与旋转头前端的内螺纹连接。其作用在于，当高压水旋转喷头向前的爬行力不足时，旋转喷头无法通过由自身喷孔向外喷出高压水所获得的反作用力继续前进，此时可通过在旋转牵引体1前端的小圆孔内穿上绳索，向前牵引高压水旋转喷头，以达到使旋转喷头继续前进的目的。同时，根据工作需要，也可以加装喷嘴加长杆33，以缩短打击靶距，提高打击力。防护罩上面还可以安装导向支架组件(29、30、31、32)，通过更换不同长度的标准内六角螺栓31来调节导向支架的外径大小，以适应不同尺寸规格的管道清洗。另一方面，去掉前面的旋转牵引体1、去掉导向支架组件(29、30、31、32)、去掉推进器16，再将旋转头中间2个喷孔和后面2个喷孔堵死后可直接与高压水枪连接清洗表面。本实用新型是高压清洗机组常用的一种水射流清洗工具，主要优势在于：①在旋转动密封部分采用了“非接触式间隙密封”的设计原理，即密封杆相对于密封套静止不动，密封套与外层的旋转轴随旋转头一起旋转，密封杆和密封套之间存在间隙，两者之间理论上不存在摩擦接触，因此旋转摩擦阻力很小或几乎为零，使用寿命更长。另外，在密封杆和外壳内孔密封部分(静密封)采用了“O”形橡胶密封圈与塑料挡圈组合密封的方式，不仅密封效果好(最高耐压300Mpa)，而且也弥补了对密封杆和密封套的定位公差(同轴度)要求极其苛刻的不足。②在转速控制方面采用了“永磁涡轮制动限速”技术，即，在旋转头后端安装了一环形连接磁组件，当磁组件随旋转头一起围绕轴线旋转时，固定在外壳前端的线性制动件内产生电动势和涡流，通过涡流磁场和永磁体磁场的相互作用，产生切向制动力矩，从而形成限速。③一款产品多种用途，通过选配不同的外围附件，该产品不但可以清洗不同尺寸规格的管道内部污垢，而且还可以与高压水枪连接清洗表面。对广大清洗公司而言，即节省了资金投入，又提高了清洗工具的使用效率。本实用新型的工作过程：参见图9，高压水经右端推进器16中心孔进入，部分高压水随即从推进器上面的后喷喷孔喷射出来，与此同时，部分高压水通过密封杆后流入旋转头，并经过上面偏心布置且方向相反的喷射孔喷出。在旋转喷射中，旋转牵引体1、导向支架组件(29、30、31、32)、线性制动件3、外壳7、密封杆12、防护罩15、油封骨架8和14(包括里面的油封)等部件是相对静止的，旋转头2、连接磁组件4、旋转轴10、密封铜套11一起旋转，旋转动力来自旋转头上面的喷射孔偏心于轴线喷射时产生的扭矩！属于自旋转喷头，不需要额外动力驱动。对于管道清洗，旋转牵引体1连接在旋转头2前端，当高压水旋转喷头向前的爬行力不足时，旋转喷头无法通过由自身喷孔向外喷出高压水所获得的反作用力继续前进，此时可通过在旋转牵引体1前端的小圆孔内穿上绳索，向前牵引高压水旋转喷头，以达到使旋转喷头继续前进的目的。”
将证据1公开的技术内容与本专利权利要求1要求保护的技术方案相比，可知：证据1公开的高压水旋转喷头对应于本专利的高压水旋转喷头，证据1公开的“旋转头2”、“连接磁组件4”、“外壳7”、“线性制动件3”分别对应于本专利的“旋转头”、“连接磁组件”、“外壳”、“线性制动件”，证据1公开的“旋转轴10”、“密封杆12”、“密封套11”共同对应于本专利的“旋转轴组件”，证据1公开的“旋转轴10”、“密封杆12”分别对应于本专利的“旋转轴”、“间隙密封杆”，证据1公开的“油封22、油封25”对应于本专利的“油封”，证据1附图1示出的旋转轴10左端的“油封25”对应于本专利旋转轴另一端安装在外壳前端阶梯空内的“油封”，证据1公开的“角接触轴承9”、“深沟球轴承14”对应于本专利的“轴承”。
因此，本专利权利要求1与证据1的区别主要在于：
（1）本专利限定了进水口一端的油封安装在入水口接头前端的阶梯孔内，旋转轴组件由旋转轴和间隙密封杆组成；证据1没有公开上述技术内容。
（2）本专利限定了连接磁组件通过螺纹固定连接在外壳上，连接磁组件外侧设置线性制动件，外壳外侧设置有配有防尘圈的支撑环；即本专利的连接磁组件3固定连接在外壳6上，连接磁组件3的外侧设置线性制动件14，所述外壳6和连接磁组件3相对静止，而线性制动件14随旋转头1发生旋转。而证据1公开的连接磁组件4与旋转头2螺纹连接，随旋转头2一起旋转，而连接磁组件4外侧的线性制动件3相对静止。证据1的连接磁组件4、线性制动件3在整个喷头中的连接关系和运动关系与本专利的并不相同，并且基于本专利上述设置关系，本专利的外壳外侧设置配有防尘圈的支撑环，故证据1没有公开上述相同结构的设置。
证据2公开了一种小型高压水自旋转清洗喷头，并具体公开了以下技术内容（参见证据2说明书第0016-0020段，图1-2）：“本发明提供的小型高压水自旋转清洗喷头如图1和图2所示，包括其上钻有偏心孔的清洗头1、阶梯式旋转轴3、阶梯式密封外壳2和进水接头4。将中空的阶梯式旋转轴3穿入阶梯式密封外壳2内，之后将前端带密封杆的进水接头4拧入阶梯式密封外壳2后端螺纹孔内，进水接头前端的密封杆穿入阶梯式旋转轴内；最后再将清洗头1通过螺纹与阶梯式旋转轴3前端连接。本发明高压水自旋转清洗喷头中的旋转部分采用了间隙密封，即：阶梯式旋转轴后端内孔与进水接头前端密封杆之间采取间隙配合装配；同样，阶梯式旋转轴前、后阶梯外圆表面与阶梯式密封外壳前、后阶梯孔内壁之间也采取了间隙配合装配，阶梯式旋转轴中间部位钻有通孔6，当高压水从进水接头流入阶梯式旋转轴内孔时，高压水通过阶梯式旋转轴中间部位的通孔流进阶梯式密封外壳内孔与阶梯式旋转轴外圆之间形成的间隙密封区。这样一来，即能实现旋转轴在阶梯式密封外壳和进水接头前端密封杆之间自由旋转，又能实现高压水密封；除了采用间隙密封之外，还在阶梯式旋转轴外圆上切有一组环形凹槽5，当高压水流经凹槽时，在凹槽处立即产生涡流，形成水密封，从而进一步降低了高压水的流动速度，因此密封效果更好。”
证据2没有公开线性制动件以及连接磁组件，没有公开上述区别技术特征（2），也没有给出实施上述区别技术特征（2）的技术启示。
证据3公开了美国高压水射流技术现状，请求人主张使用证据3的附图12公开的技术内容，用于公开油封的设置位置。根据证据12附图12的示出，其公开了旋转轴、壳体、轴承、进水接口以及油封的相关连接结构，其也未公开上述区别技术特征（2），也没有给出实施上述区别技术特征（2）的技术启示。
故，证据1没有公开上述连接磁组件和线性制动件的相同结构设置，证据2、证据3均未公开上述区别技术特征（2），，因此在证据1和证据2的基础上，或在证据1、证据2和证据3的基础上，并不能显而易见地得到本专利权利要求1的技术方案，合议组对请求人提出的权利要求1相对于证据1和证据2的结合，或相对于证据1、证据2和证据3的结合，不具备专利法第22条第3款规定的创造性的主张不予支持。
3.2关于权利要求2-3
鉴于请求人提出的独立权利要求1不具备创造性的主张不成立，故请求人提出的从属权利要求2-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性的主张也不成立。
鉴于上述事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持201520774187.0号实用新型专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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