发明创造名称：一种火炬气抽吸压缩机串联系统
外观设计名称：
决定号：42697
决定日：2019-12-19
委内编号：4W109109
优先权日：
申请（专利）号：201410203427.1
申请日：2014-05-14
复审请求人：
无效请求人：淄博水环真空泵厂有限公司
授权公告日：2016-08-17
审定公告日：
专利权人：广东肯富来泵业股份有限公司
主审员：汤锷
合议组组长：路剑锋
参审员：丁秀华
国际分类号：F17D1/02,F17D3/01
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：创造性判断中对于技术启示有无的判断应当站位本领域技术人员，除以现有技术为基础外，还应考虑本领域技术人员所具有的合乎逻辑的分析、推理能力。
全文：
本专利的专利号为201410203427.1，名称为“一种火炬气抽吸压缩机串联系统”，申请日为2014年05月14日，授权公告日为2016年08月17日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种火炬气抽吸压缩机串联系统，包括两台液环压缩机、气液分离器、液体冷却器，其特征是，还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括集散控制系统简称DCS系统、气体压力变送器、气体控制阀门，所述的气体压力变送器分别设置在气体管路和气液分离器上，所述的气体控制阀门分别设置在补气管路和排气管路上，所述的气体压力变送器和气体控制阀门均与DCS通信连接；通过主气体管路(1)顺序串联连接前级液环压缩机(6)、前级气液分离器(7)、后级液环压缩机(14)和后级气液分离器(15)，所述自动控制系统的第一气体压力变送器(P1)设置在主气体管路(1)上，第一气体控制阀门(2)设置在前级液环压缩机(6)前端的补气管路(3)上；第二气体压力变送器(P2)设置在所述前级气液分离器(7)上端，第二气体控制阀门(4)设置在连接前级液环压缩机(6)前端和前级气液分离器(7)上端的前级排气管路(5)上；第三气体压力变送器(P3)设置在所述后级气液分离器(15)上端，第三气体控制阀门(12)设置在连接后级液环压缩机(14)前端和后级气液分离器(15)上端的后级排气管路(13)上；所述第一气体压力变送器(P1)、第二气体压力变送器(P2)、第三气体压力变送器(P3)、第一气体控制阀门(2)、第二气体控制阀门(4)、第三气体控制阀门(12)均与所述的DCS系统通信连接。
2. 根据权利要求1所述的火炬气抽吸压缩机串联系统，其特征是，前级液环压缩机(6)气体入口压力值和出口压力值的压缩比为1：3至1：6，后级液环压缩机(14)的气体入口压力值和出口压力值的压缩比为1：2至1：4。
3. 根据权利要求1或2所述的火炬气抽吸压缩机串联系统，其特征是，所述的DCS系统对前级液环压缩机(6)的气体入口压力控制设定值为常压0.1MPa，对前级液环压缩机(6)的气体出口压力控制设定值为0.3～0.6MPa，对后级液环压缩机(14)的气体出口压力控制设定值为0.6～1.2MPa。
4. 根据权利要求1所述的火炬气抽吸压缩机串联系统，其特征是，所述的自动控制系统还包括液位变送器和液位控制阀门，其中第一液位变送器(L1)设置在所述前级气液分离器(7)侧面，第一液位控制阀门(8)设置在所述前级气液分离器(7)下端，第二液位控制阀门(11)设置在前级冷却器(10)与前级液环压缩机(6)之间的前级液体管路(9)上；第二液位变送器(L2)设置在所述后级气液分离器(15)侧面，第三液位控制阀门(16)设置在所述后级气液分离器(15)下端，第四液位控制阀门(19)设置在后级冷却器(17)与后级液环压缩机(14)之间的后级液体管路(18)上；所述的第一液位变送器(L1)、第二液位变送器(L2)、第一液位控制阀门(8)、第二液位控制阀门(11)、第三液位控制阀门(16)、第四液位控制阀门(19)均与所述的DCS系统通信连接。
5. 根据权利要求4所述的火炬气抽吸压缩机串联系统，其特征是，所述的DCS系统通过所述的液位变送器和液位控制阀门分别将所述的前级气液分离器(7)和后级气液分离器(15)内的工作液的液位控制在水平中心线位置。”
请求人于2019年06月27日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其理由是，本专利权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性，请求宣告本专利权利要求1-5无效，同时提交了如下证据：
证据1：作者为刘三华、林汉光、罗娇娥的论文“液环泵机组在常减压蒸馏真空系统中的应用”， 发表于：《化工设备与管道》，第50卷第2期第47-49、54页，公开日期：2013年4月30日；
证据2：作者为冯玉玲、罗娇娥的论文“水环氢气压缩机在离子膜烧碱行业中的选型及应用”，发表于：《化工设备与管道》，第49卷第5期第41-44页，公开日期：2012年10月31日；
证据3：作者为胡耀军的论文“DCS控制系统功能概述”，发表于：《山西科技》，第26卷第6期第103-104页，公开日期：2011年12月31日；
证据4：作者为雷春栋的论文“液环式压缩机的串联运行”，发表于：《压缩机技术》，2012年05期（总第235期）28-30页，公开时间：2012年12月31日。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年07月03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。
请求人于2019年07月05日补充提交意见陈述书及证据，提交的证据如下（编号续上）：
证据1同上；
证据2同上；
证据3同上；
证据4同上；
证据5：公开号为CN101249309A的中国发明专利申请公布说明书，公开日为2008年08月27日；
证据6：授权公告号为CN201437457U的中国实用新型专利说明书，授权公告日为2010年04月14日；
证据7：使用公开证据（包括：证据7-1、证据7-2、证据7-3）
证据7-1：公证书；
证据7-2：山西潞安树脂有限公司与淄博水环真空泵厂有限公司的销售合同及技术协议；
证据7-3：证人证言。
请求人认为：权利要求1-5不具备创造性，其中一种评述方式为，权利要求1相对于证据1、证据2及公知常识的结合不具备创造性；权利要求2、3的附加技术特征是常规技术手段，因此也不具备创造性；权利要求4、5的附加技术特征被证据1结合证据2公开，因此也不具备创造性。
国家知识产权局本案合议组于2019年07月18日向专利权人发出转送文件通知书，将请求人于2019年07月05日提交的意见陈述书及所附附件转送给专利权人。
国家知识产权局本案合议组于2019年09月10日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年10月18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，双方当事人对对方出庭人员的身份和资格无异议，对合议组成员及书记员无回避请求。在口头审理过程中，明确以下内容：
（1）请求人明确其具体无效理由以其于2019年07月05日提交的意见陈述书为准，在此基础上，请求人放弃证据7以及涉及证据7的无效理由。
（2）专利权人当庭提交意见陈述书及如下反证：
反证1：国家标准GB50177-2005《氢气站设计规范》部分内容，2005年04月15日发布，2005年10月01日实施；
反证2：国家标准GB4962-2008《氢气使用安全技术规程》，2009年3月第一版第一次印刷；
反证3：王晓冬、巴德纯、张世伟、张以忱编著、冶金工业出版社出版的教材《真空技术》的封面、扉页、前言、目录、第304-315页、第419-422页，2006年9月第一版第一次印刷；
反证4：达道安主编、国防工业出版社出版的《真空设计手册》第3版部分内容，2004年7月第3版第5次印刷。
合议组当庭将该意见陈述书及反证1-4转送给请求人，请求人当庭核实签收。
（3）请求人当庭出示证据1-4原件，专利权人当庭核实，专利权人当庭出示反证1-4的原件，请求人当庭核实，双方当事人对对方的证据的真实性均无异议。
（4）请求人表示已经就专利权人当庭提交的意见陈述书及反证充分发表了意见，庭后不再提交书面答复意见。
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
1、审查基础
专利权人未对本专利进行修改，本无效决定的审查文本为本专利授权公告文本。
2、关于证据
双方当事人对对方提交的证据的真实性均无异议，合议组对其真实性予以确认，同时，由于证据1-6以及反证1-4的公开日期均在本专利的申请日之前，因此可以用于评述本专利的创造性。
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。
创造性判断中对于技术启示有无的判断应当站位本领域技术人员，除以现有技术为基础外，还应考虑本领域技术人员所具有的合乎逻辑的分析、推理能力。
3-1、权利要求1请求保护一种火炬气抽吸压缩机串联系统，证据1公开了一种真空液环泵机组与压缩液环泵机组串联系统（参见证据1第47-48页，图1、图2），其中包括两台液环泵（相当于液环压缩机）、气液分离器、液体冷却器，通过主气体管路顺序串联连接前级液环泵、前级气液分离器、后级液环泵和后级气液分离器，前级气液分离器上端设置有气体压力变送器（相当于第二气体压力变送器），气体控制阀门（相当于第二气体控制阀门）设置在连接前级液环泵前端和前级气液分离器上端的前级排气管路上，气体控制阀门（相当于第三气体控制阀门）设置在连接后级液环泵前端和后级气液分离器上端的后级排气管路上。
经比较，权利要求1与证据1的区别主要在于：（1）所述自动控制系统的第一气体压力变送器设置在主气体管路上；（2）第一气体控制阀门设置在前级液环压缩机前端的补气管路上；（3）第三气体压力变送器设置在所述后级气液分离器上端；（4）自动控制系统包括集散控制系统简称DCS系统，所述第一气体压力变送器、第二气体压力变送器、第三气体压力变送器、第一气体控制阀门、第二气体控制阀门、第三气体控制阀门均与所述DCS系统通信连接。
对于区别特征（1），其所起的作用是，当供气系统来气量较少时，利用压力变送器监测前级液环压缩机的入口压力，并将监测到的信号传送给DCS系统，以便及时补气。对此，合议组认为，证据2公开了一种输送氢气的水环压缩机（参见证据2第43页以及图3），其中记载，“水环压缩机入口压力要求微正压，为防空气进入电解槽，当压缩机的抽气量大于氢气流量时，会将入口压力抽至负压，为了使入口压力保证微正压，需对入口压力进行实时的监测，并通过回流调节阀，及时从排气侧回流部分气体，将入口压力恒定在微正压”，且从证据2图3中所属领域技术人员可以确定主气体管路上设置有气体压力变送器，由此可见，证据2已经公开了该区别特征（1），并且其所起的作用同样也是为了监测入口压力以便及时补气，本领域技术人员能够得到相关的技术启示。
对于区别特征（2），其所起的作用是，当监测到入口压力低于设定的常压值时，通过控制设置在前级液环压缩机前端的补气管路上的第一气体控制阀门来及时补气。对此，证据2图3中所属领域技术人员可以确定，在液环压缩机前端设置有补气管路，其上设有补氮口。尽管证据2中未明确该补氮口的作用，但是，显然，其同样提供了一种通过该补气管路将气体补入到主气体管路的管路结构，并且，证据2中也明确公开了，压缩机工作时，需要对入口压力进行实时监测并及时回流补气以使入口压力保持恒定，在此基础上，对本领域技术人员来说，容易想到，根据需要同样可通过上述补气管路将气体补入到主气体管路以调整液环压缩机的入口压力，即在液环压缩机前端设置具有气体控制阀门的补气管路，以便能自动控制及时补气来调整入口压力，使入口压力保持恒定，且该区别特征也并未取得预料不到的技术效果。
对于区别特征（3），其所起的作用是，监测后级液环压缩机的出口压力是否偏离设定值，并将信号传递给DCS系统，以便及时补气。对此，合议组认为，首先，证据1已经公开（参见证据1第48页，以及图2）：“机组中控制元件全为自动控制设计”、“先由真空泵将真空系统分离出来的不凝气体从0.013MPa(A)压缩到0.1013MPa(A)，然后再由压缩机将气体从0.1013MPa(A)增压到0.187MPa(A)。这样，由于压缩比减小将近一半，真空泵与压缩机都能在高效区运行”，由此可见，证据1已经给出了通过两级串联控制压缩比的技术构思，且同样希望采用自动控制设计。其次，证据1图2中公开的前级气液分离器上端设置有气体压力变送器，其所起的作用同样是为了监测前级液环泵的出口压力是否偏离设定值以便及时补气，在此基础上，对本领域技术人员来说，为了更精确地控制后级液环泵的出口压力，容易想到在后级气液分离器上端也设置气体压力变送器以便能自动监测控制并及时补气，且该区别特征也并未取得预料不到的技术效果。
对于区别特征（4），其所起的作用是，实现对液环压缩机串联系统对气体抽吸压力的自动控制。对此，合议组认为，DCS控制系统是本领域公知的一种实现自动控制的系统，是本领域的公知常识（例如，证据3第103-104页公开了，集散控制系统（DCS控制系统）在冶金、纺织、电力、石油、化工、原子能、水处理等工业生产过程自动化中得到了广泛的应用），另外，证据1已经公开（参见证据1第48页，以及图2）：“机组中控制元件全为自动控制设计”，同时，证据2（参见证据2第43、44页）：“为了更好地控制液位，在气水分离器配备有液位变送器，输出4-20mA的信号到用户DCS，通过控制气水分离器的自动排水阀来控制液位”、“通过以上工艺流程的设计，水环氢气压缩机可实现远程控制”，尽管证据2公开的DCS是对液位变送器的液位进行自动控制，但是，在证据1、证据2公开的上述内容基础上，为了实现对液环压缩机串联系统对气体抽吸压力的自动控制，本领域技术人员容易想到引入公知的DCS系统，区别特征（4）是容易想到和实现的，也并未取得预料不到的技术效果。
专利权人辩称：（1）证据1公开的液环泵机组用于常减压蒸馏真空系统，对原油进行精炼，而非对气体进行回收，而本专利应用于火炬气的抽吸，并且实现对抽吸压力以及气液分离器内工作液位的人为主动的、自动的控制，二者技术领域不同。（2）证据1的方案先经过抽真空，然后再压缩，入口压力为负压，不需要设定前后级压缩比，也不需要通过人为控制其入口压力以及出口压力以保证压缩比，因此，证据1不存在对二级压缩机入口、出口气体压力、以及对气液分离器工作液位进行人为主动控制的技术改进需求。证据1公开的是一种真空系统，根据反证3的记载可知，证据1在前级气液分离器出口和系统入口处之间设置了回流管路，以将气液分离器排出的气体重新引入系统入口处，利用“自循环”的方式达到“破真空”的目的，防止在系统停机时工作液返流回真空容器中。（3）证据2用于离子膜烧碱行业中氢气的输送和压缩，与证据1技术领域不同，根据反证1、反证2的记载可知，证据2设置补氮口属于氢气使用领域的安全保护措施，同时也是国家强制性标准规定必须严格执行的内容，其作用并非是调节入口压力，保证压缩比，与本专利不同。
对此，合议组认为：首先，尽管证据1的液环泵机组可用于常减压蒸馏真空系统，但是，其中明确记载：“液环泵机组串联的应用，使两台液环泵分别运行在高效区，性能稳定，运行可靠，节能效果显著”、“液环泵的作用就是将从真空系统出来的不凝气体、可凝气体及时抽送至脱硫装置”、“但此次因压缩比较大，液环泵的工作效率较低，将会增加能耗”、“先由真空泵将真空系统分离出来的不凝气体从0.013MPa(A)压缩到0.1013MPa(A)，然后再由压缩机将气体从0.1013MPa(A)增压到0.187MPa(A)。这样，由于压缩比减小将近一半，真空泵与压缩机都能在高效区运行”。可见，证据1的液环泵机组同样是用来对气体进行回收，且同样需要考虑压缩比问题，两者的技术领域相同,且两者实现的功能或效果具有内在的合理关联性。其次，尽管反证3、反证4记载了一些有关真空系统的设计规范，可能证据1中的前级气液分离器出口和系统入口处之间的回流管路能够在系统停机时起到“破真空”的作用，防止工作液返流回真空容器中，但是，如上所述，证据2已经公开了通过回流调节阀，通过回流管路及时从排气侧回流部分气体，在系统运行时，结合证据1公开的前级气液分离器上端的气体压力变送器，本领域技术人员容易想到，其应当是可以监测前级液环泵的出口压力，并可适时通过上述回流管路补气。另外，证据2公开了一种输送氢气的水环压缩机，证据2图3中所属领域技术人员可以确定，在液环压缩机前端设置有补气管路，其上设有补氮口，证据2中未明确该补氮口的作用，尽管证据2设置补氮口可能属于氢气使用领域的安全保护措施，是在系统启动前用于气体的置换，但是，其同样提供了一种通过该补气管路将气体补入到主气体管路的管路结构，并且，证据2中也明确公开了需要对入口压力进行实时监测并及时回流补气以使入口压力保持恒定，在此基础上，对本领域技术人员来说，容易想到，根据需要同样可通过上述补气管路将气体补入到主气体管路以调整液环压缩机的入口压力，即在液环压缩机前端设置具有气体控制阀门的补气管路以便能自动控制及时补气，来调整入口压力，使入口压力保持恒定，也并未取得预料不到的技术效果。因此，合议组对专利权人的意见不予支持。
综上所述，在证据1的基础上结合证据2以及公知常识以得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备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。
3-2、权利要求2-3为从属权利要求，其附加技术特征分别对前级液环压缩机和后级液环压缩机的气体入口压力值和出口压力值以及压缩比等进行限定。专利人认为，这种压缩比的选择在确保流量调节范围大的基础上可以实现节能环保的目的。对此，合议组认为，如上所述，证据1已经公开了有关通过两级串联控制压缩比以使得两级液环泵都能在高效区运行的技术构思，而具体压缩比的选择，对本领域技术人员来说，根据液环压缩机的高效点以及从节能角度考虑，选择权利要求2-3限定的数值及范围是本领域的常规选择，该些数值及范围的选择也并未带来预料不到的技术效果，因此，在其所引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-3也不具备创造性。
3-3、权利要求4-5为从属权利要求，其附加技术特征对液位变送器、液位控制阀门、液体管路以及对工作液液位的控制等内容进行限定。专利权人认为：本专利通过在前级冷却器与前级液环压缩机之间设置前级液体管路，在后级冷却器与后级液环压缩机之间设置后级液体管路，并且在前级液体管路和后级液体管路上分别设置第二液位控制阀门和第四液位控制阀门，在DCS系统的指示下液位控制阀门打开进行补液，直至液位升至分离器中心线位置，再使该阀门关闭，证据2公开的水环氢气压缩机是单级系统，不是串联系统，其补液口设置在气液分离器上，而非液体冷却器和液环压缩机之间的液体管路上，因此证据2没有给出相应技术启示。对此，合议组认为：首先，从证据1第48页图2可以直接地毫无疑义地确定，前级气液分离器侧面设置的LT相当于第一液位变送器，左侧前级气液分离器高液位排液管路上的阀门相当于第一液位控制阀门，前级压缩机机组上的泵供液管路上、冷却器标志左侧的阀门相当于第二液位控制阀门，冷却器相当于前级冷却器，泵供液管路相当于前级液体管路，后级气液分离器侧面设置的LT相当于第二液位变送器，右侧后级压缩机机组气液分离器右下端液体管路上的阀门相当于第三液位控制阀门，后级压缩机机组上的泵供液管路上、冷却器标志左侧的阀门相当于第四液位控制阀门，冷却器相当于后级冷却器，泵供液管路相当于前级液体管路，且证据1中明确记载：“机组中控制元件全为自动控制设计”。其次，证据2第43页记载：“为了更好地控制液位，在气水分离器配备有液位变送器，输出4-20mA的信号到用户DCS，通过控制气水分离器的自动排水阀来控制液位，当液位过低时，自动补水阀打开补液”。由此可见，证据2已经公开了通过DCS系统来自动控制调整液位的技术启示，尽管证据2公开的水环氢气压缩机是单级的，但是，在证据1、证据2公开的上述内容的基础上，将相应的部件位置作适应性调整，将两级串联的所有液位变送器以及液位控制阀门均与DCS系统通信连接，对本领域技术人员来说是很容易想到和实现的，且并未取得预料不到的技术效果，因此，在其所引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求4-5也不具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
宣告201410203427.1号发明专利权全部无效。
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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