发明创造名称：一种气相板式换热器
外观设计名称：
决定号：42505
决定日：2019-11-28
委内编号：4W108811
优先权日：
申请（专利）号：200910035417.0
申请日：2009-09-28
复审请求人：
无效请求人：南京普兰特换热设备有限公司
授权公告日：2011-05-04
审定公告日：
专利权人：南京宜热纵联节能科技有限公司
主审员：付继光
合议组组长：张凯
参审员：刘彤
国际分类号：F28D9/02；F28F3/08、9/007
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：权利要求相对于最接近的现有技术存在区别，如果现有技术中不存在将上述区别应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示，则该权利要求是非显而易见的。
全文：
本专利授权公告的权利要求书包括4项权利要求，其中的权利要求1如下：
“1. 一种气相板式换热器，它包括壳体(1)和壳体(1)内的换热器芯体(2)，壳体(1)和换热器芯体(2)之间设有保温层，其特征是：所述换热器芯体(2)是由平行排列的模压换热片(3)组成，各模压换热片(3)为截面呈双向折流扰动的波纹状换热片，两片相邻模压换热片的上下两边向内压折边后焊接在一起构成一个换热单元，在该换热单元中间即形成使供热气体水平流动的供热气体腔(4)；而相邻的两换热单元之间，各相对的模压换热片(3)的左右两边也向内压折边后焊接在一起，即在相邻的两个换热单元之间形成使受热气体垂直流动的受热气体腔(5)；在受热气体腔(5)内部间隔焊接用于支撑两换热单元的支撑件(6)，所述支撑件(6)截面大致呈三角形，三角形两脚向两侧折边，或者支撑件(6)截面大致呈Ω形；壳体(1)两侧分别设有供热气体腔进口(7)及供热气体腔出口(8)，并与换热器芯体各单元的供热气体腔(4)相通，壳体(1)上部设有受热气体腔进口(9)、受热气体腔出口(10)并与换热器芯体各单元之间的受热气体腔(5)相通。”
针对本专利，请求人于2019年4月25日向国家知识产权局提出无效宣告请求，其理由是权利要求1-4不符合专利法第22条第3款规定的创造性，请求宣告本专利全部无效，并提交了如下7份证据以支持其主张：
证据1：CN201050955Y；
证据2：CN1495393A；
证据3：US2596642A及其中文译文；
证据4：EP1714099B1及其中文译文；
证据5：CA2258896A及其部分中文译文；
证据6：CN2352916Y；
证据7：CN2634410Y。
针对请求人的上述无效请求，专利权人于2019年7月11日提交了意见陈述书，同时提交了证据5的中文译文全文，认为本专利符合专利法第22条第3款的规定。
口头审理于2019年9月10日如期举行，请求人委托专利代理师徐航天，专利权人委托专利代理师康燕文、曾教伟以及代理人黄斌出席了本次口头审理。在口头审理过程中：
（1）请求人当庭提交了如下的公知常识性证据8：
《板式换热器及换热装置技术应用手册》；程宝华等主编；中国建筑工业出版社；2005年9月第1版2009年12月第三次印刷；封面页、版权页、第10-13、58-59和90-111页，复印件，共30页。
合议组当庭将上述证据转给专利权人，专利人经核实对请求人所提交证据1-8的真实性以及证据3和4译文的准确性没有异议，但认为证据5的译文不全面，并提交了证据5的全文译文，请求人对专利权人所提交证据5译文的准确性没有异议；
（2）请求人当庭明确其无效请求的理由和范围为权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性，其中权利要求1的具体评述方式为：以证据1作为最接近的现有技术，权利要求1相对于证据1和证据2-7任一以及惯用技术手段的结合，证据1、2和证据4-7任一以及惯用技术手段的结合，证据1、3、4和惯用技术手段的结合不具备创造性。
在此基础上，合议组充分听取了双方意见。
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
（一）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权利要求书为审查基础作出。
（二）关于证据
证据1-7均为专利文献，证据8为中文书籍，专利权人对其真实性没有异议，合议组经核实对上述证据的真实性予以确认，且上述证据的公开日期均在本专利的申请日之前，可以作为本专利的现有技术使用。
专利权人未对证据3和4译文的准确性提出异议，但认为证据5的译文不全面，其中未翻译的部分应当以专利权人提供的译文为准，请求人对此表示认可。因此，证据3和4的内容以请求人提交的译文为准；证据5的内容中请求人提交的译文部分以其提交的为准，其余部分以专利权人提交的译文为准。
（三）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。
权利要求相对于最接近的现有技术存在区别，如果现有技术中不存在将上述区别应用到最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的技术启示，则该权利要求是非显而易见的。
权利要求1要求保护一种气相板式换热器。
证据1涉及一种气相板式换热器（参见其说明书第4页倒数第2段，权利要求1-2以及附图1-5），包括壳体1和壳体1内的换热芯体，壳体1和换热芯体之间设有保温层；其中换热器芯体是由平行排列的模压换热板片组成，换热板片可为双面波纹型。两块相邻的换热板片上下两边相互弯折后焊接构成一个换热单元，换热单元中间即形成使供热气体水平流动的供热气体腔6，而各单元之间在芯体纵向两端焊接闭合，中间则具有间隙形成使受热气体垂直流动的受热气体腔7。壳体1两侧设有供热气体腔进口2及供热气体腔出口3并与换热器芯体各单元的供热气体腔6相通，壳体1上部设有受热气体腔进口4、受热气体腔出口5并与换热器芯体各单元之间的受热气体腔7相通。
证据2涉及一种建筑通风系统中使用的热交换器（参见其说明书第3页第3行-第4页第23行，附图1-11），其热交换器单元6包括平行堆叠的47块六边形的热交换器板70，热交换器板70是由黑色加碳的增塑聚氯乙烯薄板真空形成且有下部型A和上部型B两种类型，它们互相成对配合，具有焊接密封在一起的四个侧边，两个对角的相对边开口作为空气的入口和出口。板70A具有一个矩形主体部分71，且被分割成8个平行的纵向导槽72，其由向上突出的三角形轮廓的壁73和Z字形结构彼此分开；沿每个导槽72延伸的是5条横过每个导槽的宽度、彼此等间距分布的平行脊74，导槽72的底板72A和脊沿其长度方向形成一系列波峰和波谷的波浪形轮廓；导槽72还被15个横向跨过板的宽度方向延伸的肋75隔断。脊74用于沿导槽72平稳地引导空气，并增加板70A与空气相接触的面积。壁73和脊74增加了板的纵向刚度，有助于减小边界层效应，设置肋的目的也是用来减少边界层效应。每个导槽72还包括沿导槽间隔开的14个支撑构件或顶端80，其从上面看时顶端基本为矩形，其轮廓为三角形，顶端80在脊上向上突出，设置顶端80的目的是保持相邻的板70之间的间隔。
证据3涉及一种通过再生法在两种气体之间传递热量的板式换热器（参见其中文译文第4栏第55行-第5栏第15行，附图1-6），通过提供新颖的板式结构形式和布置来改善开放式通道装置，以改善传热效率、降低气流阻力，并具体公开了：换热器包括多个换热板10，换热板可以做成脊状和波纹状，如图4所示，其中脊纹28仅在每个板的总平面的一侧延伸。或者如图5所示，所述板的间隔可受到纵向延伸的脊纹的影响，其中将单独肋骨30点焊、钎焊或以其他方式固定到板上，从而形成所述脊纹。在各种情况下，脊纹形成了间隔装置，同时也形成了通道横壁。如图6所示，相邻间隔脊纹之间的沟槽可以采用交叉形或人字形布置形式。
证据4涉及一种平板式换热器（参见其译文第[0002]、[0008]、[0022]-[0042]段和附图1-15），通过热交换介质（例如水、油、乙二醇等）来加热或冷却散装材料（例如粒料、颗粒、粉末等材料），通过设计成在负压（70kPa）下操作而消除了在侧板的侧面形成凹纹的需要，进而避免现有技术中散装物料易于积聚在凹纹中的问题，并具体公开了：该换热器10具有扁平、矩形的金属本体12，本体具有两个相对侧板14，各个侧板14基本都是光滑的。为了分别防止侧板14塌陷和换热器的侧面膨胀或变形，在换热器的内部空间内定位和巧妙的分别布置至少一个压力电阻器9的构件34和至少一个限压部件36，压力电阻器部件34和限压部件36具有圆柱形本体，围绕压力电阻器34和限压部件36设置有分流器38，从而形成用于热交换介质的蛇形流动通道，分流器38还用于协助压力电阻器部件34来防止换热器10在负操作压力下坍塌，并在图13-15示出了分流器38形状；可通过焊接将压力电阻器部件34、限压部件36和多个分流器38的一端连接到侧板14的一个内表面40上。
证据5涉及一种用于从发热部件散热的热交换器（参见专利权人提交的译文第3页第15-19行，请求人提交的译文第1页倒数第2段和第2页倒数第1段，附图29），其包括与所述发热部件热连通的导热基座和固定到所述基座的多个导热板翅片，该热交换器用于阻止热交换器内高压的形成和/或减少由高压引起的流体从热交换器过早流出，并具体公开了：图29d中的翅片在底部有开口，并且具有连接接头；组装这些翅板时，可以采用传统的胶粘、焊接、钎焊、冲压和加热或者其它接合技术以及机械结合技术。
证据6涉及一种换气机用双向通风热交换器（参见具体实施例及附图1-6），其由复数块热交换板1及复板块间隔板2组成，间隔板2的波纹21可为呈弧形、锯齿形或梳状波纹。
证据7涉及一种空调系统用皱纹板气体-气体换热器（参见其具体实施例和附图1-9），具有换热芯和外壳6，换热芯由多片换热片5叠合而成，在每一片换热片表明上有若干拉深和/或粘接的筋2，该筋2支承相邻的两片换热片5形成条缝形气流通路3、4，该筋2可为连续的横截面呈三角形（图2）的条状体，或呈不连续的凸圆锥台、凸棱锥台、凸圆柱、凸棱柱、凸半球形状中的一种。
证据8涉及板式换热器（参见其第96-97、99页，图3-8和图3-12），其中公开了：可拆卸板式换热器中最常用的为对称（型）板式换热器，适用于各种较容易结垢或清洁的液-液/液-汽流体的换热，采用常规板片结构，其板片形式可为人字形波纹板片，其组成的流道交叉支撑点多，流体呈网状三维涡流（图3-8a），故具有承受压力高、传热性能好、适用范围广等诸多优点；自由流板式换热器中包括宽间隙板式换热器，其板片的波纹结构基本上与常规人字纹板片相同，但按一定的间距特制（冲压或焊接）有一些定距“筋”，其深度比其波纹的大，起支撑并保持适当间距的作用，而且角孔较大，导流区的支撑点较少。
双方均认可权利要求1相对于证据1存在如下区别：（1）各模压换热片为截面呈双向折流扰动的波纹状换热片；（2）在受热气体腔内部间隔焊接用于支撑两换热单元的支撑件，所述支撑件截面大致呈三角形，三角形两脚向两侧折边，或者支撑件截面大致呈Ω形。对此，合议组经核实后予以确认。
请求人认为：对于区别（1），证据2图1表明了换热介质是带有偏流的，其在导槽72中纵向流动时，必然也在导槽中横向流动，即公开了双向折流扰动；证据3图6采用交叉形或人字形布置形式的沟槽、证据8图3-7中人字形波纹即相当于分别公开了双向折流扰动。对于区别（2），证据2的顶端80即为支撑件，且其截面也呈三角形；证据3的单独肋骨30即为支撑件，并公开了焊接的方式；证据4的压力电阻器构件34、限制构件36和分流器38即为支撑件，且压力电阻器构件34、限制构件36的截面呈Ω形，分流器38的截面呈Ω形或三角形，且三角形向两侧折边，并公开了焊接的方式；证据5的翅片结构与支撑件类似，截面呈Ω形或三角形，且三角形向两侧折边，并公开了焊接的方式；证据6的间隔板即为支撑件，并给出了截面近似三角形或Ω形的启示；证据7的筋2即为支撑件，且公开了截面为三角形或Ω形以及采用焊接的方式；证据8中的筋即为支撑件，且同样可采用焊接的形式；至于上述证据未公开的区别（2）的其余特征则属于本领域的常规设计，且证据4-7也分别给出了就区别（2）与证据2进一步结合的启示，证据4还给出了就区别（2）与证据3进一步结合的启示，因此，权利要求1相对于证据1和证据2-7任一以及惯用技术手段的结合，证据1、2和证据4-7任一以及惯用技术手段的结合，证据1、3、4和惯用技术手段的结合不具备创造性。
对此，合议组经审查后认为：
本专利涉及的为一种工业上用于气体与气体之间热交换的气相板式换热器，其是针对现有的全焊式板式换热器存在的传热膜系数低、使用温度低、使用压力受限等问题，而提供一种气相换热器，其具有密封的、气体运行方向互相垂直的供热气体腔和受热气体腔，并采用独特的双向波纹结构换热片和特种支撑件，亦即上述区别技术特征涉及的具体部件，并在说明书第[0010]段明确记载了由于采用这两种部件的组合而所具有的提高传热效率5-10%、克服热膨胀力并使换热器使用温度高达900℃、提高设备使用压力、减少设备投资以及延长使用寿命等优点。
而对于证据2：首先，其涉及的为建筑通风系统中使用的热交换器，且热交换器板70的材质为增塑聚氯乙烯，其熔点较低并不适用高温的工业气体；其次，该热交换器板70的形状为六边形，且供热气体和受热气体的流动方向如图1所示，也与本专利中换热板的形状以及气体流动方向明显不同；再者，证据2是在每个受热单元和供热单元之间均设置有顶端80，其设置位置不同于本专利，且其设置目的是为了保持板之间的间隔而非减少热膨胀，且由于其材质和应用领域的限制，其也不存在本专利为克服热膨胀并提高其使用温度至900℃的技术问题。综上，本领域的技术人员无法想到将证据2与证据1进一步结合，且由于证据2应用领域和板材材质的限制，即使本领域的技术人员在证据1和2的基础上进一步结合证据4-7任一项或本领域的公知常识也无法得到权利要求1的技术方案；
对于证据3：首先，证据3涉及的为再生类换热形式的换热器，其板结构中具有圆柱形转子形成扇形隔室（参见其译文第5栏第29-30行），可见其属于回转式的换热器，且其换热板之间形成的为开放式通道（参见其译文第2栏第5-6行），板片之间并不需要进行焊接，其气体流经通道的总体流动方向沿箭头24的方向，并不形成互相垂直的供热气体腔和受热气体，可见证据3的换热原理和具体结构均与本专利明显不同；其次，证据3是在每两个换热板之间均设置有脊纹28，其设置位置不同于本专利，其设置的目的是为了防止相邻换热板“嵌套”在一起，并不涉及本专利克服热膨胀和高温应用的问题。综上，本领域的技术人员无法想到将证据3与证据1进一步结合，且由于证据3与本专利的换热器在工作原理和具体结构的明显差异，即使本领域的技术人员在证据1和证据3的基础上进一步结合证据4或本领域的公知常识也无法得到权利要求1的技术方案；
对于证据4-7：首先，证据4涉及的为固液换热器而非气相换热器，且其换热器的换热板为光滑无凹纹的结构，也与本专利明显不同，且证据4所要解决的问题即为消除在侧板的侧面形成凹纹的需要，进而避免现有技术中散装物料易于积聚在凹纹中的问题，在此基础上，本领域的技术人员不会想到在证据1有凹纹的波纹板上进一步设置相应的压力电阻器构件34、限制构件36和分流器38；其次，证据5涉及的为用于从发热部件散热的热交换器，该热交换器用于阻止热交换器内高压的形成和/或减少由高压引起的流体从热交换器过早流出，其涉及的技术领域和所要解决的技术问题均与本专利明显不同，且其翅片的作用是用于导热散热而非用于支撑，其并未给出任何采用支撑件的技术启示；再次，证据6涉及的为换气机用热交换器，证据7涉及空调系统用的换热器，两者均是用于室外新风与室内气体的热交换，且证据6的热交换板1为平面型、间隔板2是分布于受热腔体和供热腔体的整体空间的整体式波纹板，证据7是在每一片换热片5表面设置若干拉伸或粘接的筋2以支承相邻的两片换热片并形成条缝形气流通路3、4，两者涉及的技术领域均与本专利不同，也并不涉及本专利克服热膨胀和高温应用的问题，均未给出本专利在波纹板形成的受热腔体中间隔设置支撑件的技术启示。综上，本领域的技术人员无法想到将证据4-7及公知常识与证据1进一步结合；
关于证据8：首先，图3-7的人字形波纹板片和图3-12的宽间隙板式换热器的“筋”均是用于可拆卸的板式换热器，而证据8明确公开了可拆卸板式换热器适用于液-液或液-汽的流体换热，其明显不同于本专利焊接式的气相换热器；其次，证据8还公开了可拆卸板式换热器的流体流动方向为逆流或顺流（参见证据8第91页），且其图3-12是在每层换热板片上均设置有“筋”结构，其流体的流动方向以及“筋”的设置位置也与本专利不同，也未提及克服热膨胀的问题。综上，证据8并未给出在焊接式的气相换热器同时设置双向波纹结构换热片和支撑件的技术启示，即使将其与上述证据进一步结合，也无法得到权利要求1的技术方案。
综上所述，请求人认为权利要求1不具备创造性的理由均不成立。
权利要求2-4均为权利要求1的从属权利要求，在权利要求1不具备创造性的理由不能成立的基础上，请求人认为权利要求2-4不具备创造性的理由也不能成立。
根据上述事实和理由，本案合议组依法做出以下决定。
三、决定
维持第200910035417.0号发明专利权有效。
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，另一方当事人可以作为第三人参加诉讼。
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