发明创造名称：带有固态风扇的半导体制冷模块和包括该模块的冷藏箱
外观设计名称：
决定号：182825
决定日：2019-07-03
委内编号：1F260571
优先权日：
申请（专利）号：201510772457.9
申请日：2015-11-12
复审请求人：浙江大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：于丽娜
合议组组长：何楚
参审员：万闪闪
国际分类号：F25D11/00;F25B21/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术之间的区别特征已经被其他现有技术所披露，且其所起作用与在本申请中所起作用相同，本领域技术人员有动机将其与最接近的现有技术结合，当将该技术手段与最接近的现有技术结合时，本领域技术人员能够根据技术常识对相关部件结构进行适应性调整，从而获得权利要求请求保护的技术方案，则该权利要求相对于现有技术整体而言是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510772457.9，名称为“带有固态风扇的半导体制冷模块和包括该模块的冷藏箱”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为浙江大学，申请日为2015年11月12日，公开日为2016年1月27日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年5月30日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-9相对于对比文件1（CN201508091U ,授权公告日2010年6月16日）、对比文件2（CN103363758A,公开日2013年10月23日）以及本领域公知常识的结合不具备创造性。驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-55段、说明书附图以及申请人于2017年8月14日提交的权利要求第1-9项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种带有固态风扇的半导体制冷模块，包括半导体制冷片和散热组件，所述半导体制冷片的热端面和冷端面分别安装有所述散热组件，其特征在于，至少一组散热组件采用固态风扇；所述固态风扇包括供电电源以及相互配合产生电晕风的集电极板和放电电极，所述集电极板包括与半导体制冷片的表面贴靠安装的基底以及若干固定在基底背向半导体制冷片一侧的翅片，翅片彼此基本平行地在纵向上延伸，相邻翅片之间形成沿纵向延伸的离子风通道，所述放电电极通过固定架安装分布在集电极板外周且放电端与离子风通道相对布置。
2. 如权利要求1所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，每一翅片由沿纵向间隔排布的翅片柱组成，相邻翅片的翅片柱一一对应使翅片柱之间的间隔形成在横向上延伸的离子风通道。
3. 如权利要求1或2所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，所述放电电极为线状，位于离子风通道上方且与离子风通道平行。
4. 如权利要求1或2所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，所述放电电极为针状。
5. 如权利要求4所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，每条离子风通道对应有多个放电电极，这些放电电极位于离子风通道上方、沿离子风通道长度方向分布且针头朝向离子风通道。
6. 如权利要求4所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，所述放电电极位于离子风通道端部且针头朝向离子风通道，所有放电电极位于集电极板的同一侧且针头朝向相同。
7. 如权利要求1或2所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，所述半导体致冷片采用多级热电堆。
8. 一种冷藏箱，包括箱体和箱门，其特征在于，还包括如权利要求1～7所述的半导体制冷模块。
9. 如权利要求8所述的冷藏箱，其特征在于，所述半导体制冷模块安装在箱体正对箱门的侧壁上或箱体的顶部。”
驳回决定中指出：权利要求1与对比文件1相比，区别特征在于：半导体制冷模块带有固态风扇，至少一组散热组件采用固态风扇，固态风扇包括供电电源以及相互配合产生电晕风的集电电极和放电电极，集电电极包括与半导体制冷片表面贴靠安装的基底以及若干固定在基底背向半导体制冷片一侧的翅片，翅片彼此基本平行地在纵向上延伸，相邻翅片之间形成沿纵向延伸的离子风通道，放电电极通过固定架安装分布在集电电极板外周且放电端与离子风通道相对布置。对比文件2披露了采用离子风散热装置（即固态风扇）来进行散热，并具体披露了离子风散热装置的结构，上述特征在对比文件2中所起的作用为降低功耗和噪音，与区别特征在本申请中为解决其技术问题所起作用相同，因此给出将其与对比文件1结合的技术启示。而其余区别为本领域的惯用技术手段。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-7的附加技术特征或者对比文件2所公开，或为本领域的常规设计，因而也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求8请求保护一种冷藏箱，对比文件1已披露了冷藏箱的主体结构。此外，由于权利要求1-7请求保护的半导体制冷模块不具备创造性，因而在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常用技术手段得到该权利要求8请求保护的冷藏箱是显而易见的。因此，权利要求8不具备创造性。从属权利要求9的附加技术特征属于本领域的常规设计，因而也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年9月12日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书全文修改替换页。其中将权利要求2的附加技术特征写入独立权利要求1，形成新的独立权利要求1，并修改其余权利要求的编号。复审请求人认为：对比文件2仅公开了设置固态风扇，固态风扇包括供电电源以及相互配合产生电晕风的集电极板和放电电极，未公开集电极板的具体结构以及与半导体制冷片的安装位置，也未公开放电电极的设置方式。通过上述设置，使得半导体制冷模块体积小、重量轻，且无噪音，提升散热效率。
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2018年9月25日发出复审请求受理通知书，并将案卷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，对比文件2公开了离子风散热装置，其具有低功耗、低噪音的缺点，本领域技术人员有动机将其应用于半导体制冷，当离子风装置应用于半导体制冷时，由于冷端/热端散热组件与制冷片紧贴，本领域技术人员有动机且容易想到将集电极板与半导体制冷片的表面贴靠安装，使得离子风从两侧流出。因此修改后的权利要求仍不具备创造性，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3月7日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-8相对于对比文件1、对比文件2以及本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见，合议组认为：采用平行翅片以及基板构成集电极板，并将热源紧贴基板设置进行散热、放电电极与离子风通道相对布置是本领域中产生离子风的常规技术手段，例如技术综述《高功率LED热管理方法研究最新进展》（马璐等，《半导体光电》，2010年2月）中提及：集电极板的设置方式以及其与热源紧贴散热的方式早在2007年就已经提出，因而在申请日之前，上述离子风散热结构及其与热源的相对布置方式已为本领域技术人员所熟知，其达到的技术效果——体积小、重量轻，且无噪音，提升散热效率也是本领域技术人员可以预期的。因此，复审请求人的意见不具有说服力。
复审请求人于2019年4月4日提交了意见陈述书，以及权利要求书全文修改替换页，其中将权利要求2、3、4的附加技术特征以及说明书中的特征“针状的放电电极布置在纵向和横向离子风通道的交叉位置上方”加入独立权利要求1中形成新的权利要求1，删除权利要求2-6，并对权利要求的引用关系进行适应性修改。修改后权利要求书如下：
“1. 一种带有固态风扇的半导体制冷模块，包括半导体制冷片和散热组件，所述半导体制冷片的热端面和冷端面分别安装有所述散热组件，其特征在于，至少一组散热组件采用固态风扇；所述固态风扇包括供电电源以及相互配合产生电晕风的集电极板和放电电极，所述集电极板包括与半导体制冷片的表面贴靠安装的基底以及若干固定在基底背向半导体制冷片一侧的翅片，翅片彼此基本平行地在纵向上延伸，相邻翅片之间形成沿纵向延伸的离子风通道，每一翅片由沿纵向间隔排布的翅片柱组成，相邻翅片的翅片柱一一对应使翅片柱之间的间隔形成在横向上延伸的离子风通道；
所述放电电极通过固定架安装分布在集电极板外周且放电端与离子风通道相对布置；所述放电电极为线状，位于离子风通道上方且与离子风通道平行；或者所述放电电极为针状，针状的放电电极布置在纵向和横向离子风通道的交叉位置的上方。
2. 如权利要求1所述的带有固态风扇的半导体制冷模块，其特征在于，所述半导体致冷片采用多级热电堆。
3. 一种冷藏箱，包括箱体和箱门，其特征在于，还包括如权利要求1～2所述的半导体制冷模块。
4. 如权利要求3所述的冷藏箱，其特征在于，所述半导体制冷模块安装在箱体正对箱门的侧壁上或箱体的顶部。 ”
复审请求人认为：（1）对比文件2中离子风散热装置中的集电极是单独安装的，与待冷却的冷凝器是分离设置的，散热效果并不能得到保证，在本申请中集电极板与半导体制冷片的表面贴靠安装，并在集电极板处形成了离子风通道作为散热通道，可以最大程度地利用离子风进行散热，提高了散热效率。因此，对比文件2与本申请的离子发射极和集电极的结构和设置方式完全不同；（2）本申请的集电极板的翅片设置与对比文件（《高功率LED热管理方法研究最新进展》）中热沉5为纵向平行延伸的翅片的设置方式是不同，且本申请的设置方式换热性能更好，现有技术中也没有给出利用阵列布置的翅片柱形成双向散热通道的技术启示，因此，该技术特征是非显而易见的。（3）本申请限定了放电电极为线状，位于离子风通道上方且与离子风通道平行；或者放电电极为针状，针状的放电电极布置在纵向和横向离子风通道的交叉位置的上方；而现有技术中并没有关于上述区别技术特征的记载或者启示性记载，本区别技术特征也不是本领域技术人员的常规选择。
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
关于审查文本
复审请求人在复审程序中提交了权利要求书修改替换页，本复审请求审查决定所针对的文本是：复审请求人于2019年4月4日提交的权利要求第1-4项，以及其于申请日2015年11月12日提交的说明书第1-55段、说明书附图、说明书摘要以及摘要附图。
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，发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术之间的区别特征已经被其他现有技术所披露，且其所起作用与在本申请中所起作用相同，本领域技术人员有动机将其与最接近的现有技术结合，当将该技术手段与最接近的现有技术结合时，本领域技术人员能够根据技术常识对相关部件结构进行适应性调整，从而获得权利要求请求保护的技术方案，则该权利要求相对于现有技术整体而言是显而易见的。
权利要求1要求保护一种带有固态风扇的半导体制冷模块。对比文件1（CN201508091U，授权公告日2010年6月16日）公开了一种半导体制冷冷藏箱，并具体公开了（参见说明书第[0013]段及附图1、2）：一种半导体制冷冷藏箱，包括冷藏箱4、半导体制冷片8、冷端热交换器9、热端热交换器7(冷端热交换器和热端热交换器分别相当于散热组件)、散热空间6、阻热盖10和阻热盖控制器5，冷藏箱4包括冷藏箱外壳体1、冷藏箱保温层2和冷藏箱内壳体3；半导体制冷片8设置在冷藏箱保温层2内，冷端热交换器9设置在冷藏箱4内，紧贴在半导体制冷片8一端；热端热交换器7紧贴在半导体制冷片8另一端，处于散热空间6中；即在对比文件1中，公开了一种半导体制冷模块，包括半导体制冷片8、热端热交换器7和冷端热交换器9（对应于散热组件），半导体制冷片8的热端面和冷端面分别安装有热交换器。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别特征在于：（1）半导体制冷模块带有固态风扇，至少一组散热组件采用固态风扇；所述固态风扇包括供电电源以及相互配合产生电晕风的集电极板和放电电极，所述集电极板包括与半导体制冷片的表面贴靠安装的基底以及若干固定在基底背向半导体制冷片一侧的翅片，翅片彼此基本平行地在纵向上延伸，相邻翅片之间形成沿纵向延伸的离子风通道，每一翅片由沿纵向间隔排布的翅片柱组成，相邻翅片的翅片柱一一对应使翅片柱之间的间隔形成在横向上延伸的离子风通道；（2）所述放电电极通过固定架安装分布在集电极板外周且放电端与离子风通道相对布置；所述放电电极为线状，位于离子风通道上方且与离子风通道平行；或者所述放电电极为针状，针状的放电电极布置在纵向和横向离子风通道的交叉位置的上方。
基于上述区别技术特征，可以确定出权利要求1要求保护的技术方案实际解决的技术问题是：如何提升散热效率同时保持低噪音。
对比文件2（CN103363758A，公开日2013年10月23日）公开了一种冰箱底置冷凝器散热装置，并具体公开了如下的技术特征（参见说明书第[0006]-[0031]段及附图1、2）：冰箱底置冷凝器散热装置，包括设在压缩机仓内的底置冷凝器100及给底置冷凝器散热的散热装置，散热装置采用离子风散热装置；离子风散热装置，是利用离子发生器产生气流（相当于产生电晕风），从而对温度较高的冷凝器进行散热；离子风散热装置包括直流高压电源11（相当于本申请中的供电电源）和离子风部件4，离子风部件4包括第一盒罩14和第二盒罩21，铜管19固定在第二亚克力板18上（铜管以及第二亚克力板相当于集电极板），大头针17（相当于放点电极）固定在第一亚克力板16上，其针尖朝向铜管19,二者保持一定距离。离子风部件采用针尖放电产生离子风，对冷凝器100进行散热。可见，对比文件2披露了一种离子风产生装置，其作用是节能且达到良好的静音效果，与区别特征在本申请中所起的作用相同。因此，对比文件2给出了将离子风部件的相关结构与对比文件1结合以解决其技术问题的启示。
当本领域技术人员将上述离子风部件用于半导体制冷片时，其必然需要对离子风散热装置进行合理布置并根据散热的实际需求对离子风部件进行适应性调整，而将其基板与半导体制冷片之间贴靠安装以节省空间且利用基板进行接触换热是本领域技术人员容易想到的常规设置。而采用平行延伸的翅片以及将翅片设置为间隔排布的翅片柱均是本领域中常见的加强换热的常规结构，利用其进行散热（由此翅片之间形成纵向延伸的离子风通道）是容易想到的；同时放电电极通过固定架安装分布在集电极板外周，且放电端与离子风通道相对布置也是本领域中设置离子风装置的常规设计。至于电极的形状，对比文件2还公开了（参见说明书第[0006]-[0031]段及附图1、2）：离子风散热装置的电极除了上述提到的针-筒式的放电方式，还可以选取线-筒式或针-网式或网-网式或芒刺型的放电方式；即对比文件2公开了放电电极为线状或者针状，其设置方式和设置位置也是本领域技术人员容易根据电极的设置需求——例如对电场干扰小、保持电场稳定、以及产生较大的离子风而进行合理设置的，不需要付出创造性劳动。由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规设计得到权利要求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要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2引用权利要求1，其附加技术特征为：所述半导体致冷片采用多级热电堆。为了满足更高的制冷要求，使得所述半导体致冷片采用多级热电堆，这是本领域技术人员的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3要求保护一种冷藏箱。对比文件1公开了一种冷藏箱，其必然具备箱体和箱门。由于在权利要求1-2任一项要求保护的半导体制冷模块相对于对比文件1、对比文件2以及本领域常规设计的结合不具备创造性，因此本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2、本领域的常规设计得到权利要求3要求保护的技术方案也是显而易见的。权利要求3也不具备突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4是权利要求3的从属权利要求，其附加技术特征为：所述半导体制冷模块安装在箱体正对箱门的侧壁上或箱体的顶部。而上述设置位置都是本领域技术人员使得冷气分布均匀、减少冷气流失的常规选择。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，从属权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见
对于复审请求人的意见，合议组认为：
（1）关于集电极板与半导体制冷片表面贴靠安装方式：对比文件2中披露了离子风装置，但未披露集电极板与半导体制冷片表面贴靠安装以及翅片的设置方式，但上述特征为本领域的公知技术，例如马璐等在2010年2月在《半导体光电》上发表的技术综述《高功率LED热管理方法研究最新进展》中提及:Chau等于2007年提出一种通过电离来冷却LED芯片的新方法。高压直流电源对电极阵列供电，电极通过电离其周围的空气使气体放电产生离子风进而形成一股强迫对流的空气。由图中可见，热沉5为纵向平行延伸的翅片，在翅片之间形成离子风通道，且基板与LED热源紧贴设置，电极4通过安装支架安装且放电端与离子风通道相对设置。可见，通过集电极板的设置方式以及其与热源紧贴散热的方式在申请日前已为本领域技术人员所熟知。
（2）关于翅片的设置方式：不论是纵向平行延伸的翅片还是间隔排布的翅片柱均是本领域中常见的翅片形式。在上述技术综述《高功率LED热管理方法研究最新进展》中，披露了纵向平行延伸的翅片形式。对于间隔排布的翅片柱形式，参见（民主德国）施林德尔（Schlunder，E.U.）主编；马庆芳，马重芳主译《换热器设计手册 第3卷 换热器的热设计与流体设计[M]》，北京：机械工业出版社, 1988年12月，第222-第223页，该技术手册中具体披露了板翅式表面的几何形状，“矩形和三角形翅片是一种简单的结构。由于它的水力半径小，所以增加了换热量”；“偏置条形翅片、百叶窗翅片和针形翅片，都能提供更大的换热量”，图9-2中给出了针状肋的结构示意图（即间隔排布的翅片柱）。可见，间隔排布的翅片柱结构也是本领域中惯用的技术手段，其强化换热的效果也为本领域技术人员所熟知，本领域技术人员容易根据需要进行选用。
（3）关于放电电极的形状选择：对比文件2还公开了（参见说明书第[0006]-[0031]段及附图1、2）：离子风散热装置的电极除了上述提到的针-筒式的放电方式，还可以选取线-筒式或针-网式或网-网式或芒刺型的放电方式；即对比文件2已经公开了放电电极为线状或者针状，其设置方式和设置位置也是本领域技术人员容易根据电极的设置需求——例如对电场干扰小、保持电场稳定、以及产生较大的离子风而进行合理设置的。
因此，复审请求人的意见不具有说服力。
基于以上事实和理由，合议组作出以下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年5月30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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