发明创造名称：用于制造液压机器的旋转部分的方法、根据该方法制造的旋转部分、液压机器及能量转换设备
外观设计名称：
决定号：185251
决定日：2019-07-25
委内编号：1F253089
优先权日：2013-05-27
申请（专利）号：201480030705.6
申请日：2014-05-19
复审请求人：通用电气再生能源技术公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：关军
合议组组长：李晓
参审员：舒红宁
国际分类号：F03B3/12(2006.01);F03B3/02(2006.01);F03B3/04(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但该区别技术特征为本领域的公知常识，其所起到的技术效果是本领域技术人员可以预料的，则对于本领域技术人员而言，在该对比文件的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201480030705.6，名称为“用于制造液压机器的旋转部分的方法、根据该方法制造的旋转部分、液压机器及能量转换设备”的PCT发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为通用电气再生能源技术公司，申请日为2014年05月19日，优先权日为2013年05月27日，进入中国国家阶段日为；公开日为2016年01月06日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年02月13日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件1：US2005/0271508A1，公开日2005年12月08日。
驳回决定所依据的文本为：2015年11月27日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的说明书第1-35段（第1-5页）、说明书附图图1-8（第1-7页）、说明书摘要和摘要附图；2017年10月09日提交的权利要求第1-11项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于制造属于用于将液压能转换成电能或机械能的设备(2)的液压机器(20)的旋转部分(202)的方法，该旋转部分包括围绕所述旋转部分的旋转轴线(Z202；Z204)分布并且从前缘(2080)延伸至后缘(2082)的叶片(208)，其中该方法包括由以下构成的步骤：
a)以钢制造各个叶片(208)的第一部分(208A)，所述第一部分(208A)限定其所述前缘(2080)，
b)以除钢之外的材料制造所述叶片的第二部分(208C)，并且将该第二部分附接于所述叶片的所述第一部分以便形成后缘(2082)，所述后缘呈线性或准线性。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二部分(208C)由粘合粘结、焊接或螺接来附接于所述第一部分(208A)。
3. 一种属于用于将液压能转换成机械能或电能的设备(2)的液压机器(20)的旋转部分(202)，该旋转部分在水流穿过其时围绕旋转轴线(Z202；Z204)旋转，并且包括围绕所述旋转轴线分布并且从前缘(2080)延伸至后缘(2082)的叶片(208)，其中所述旋转部分的各个叶片(208)包括限定所述前缘的第一部分(208A)和由延伸部(208C)形成的第二部分，所述延伸部(208C)附接于所述第一部分(208A)的附接区域(208A2)，并且限定所述叶片的所述后缘(2082)，所述后缘呈线性或准线性。
4. 根据权利要求3所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)包括两个表面(S208C4,S208C6)，其分别使由所述叶片(208)的所述第一部分(208A)限定的压力面(2084)和吸入面(2086)延伸。
5. 根据权利要求3和权利要求4中任一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)由如下材料制成，其弹性极限高于钢，其裂纹扩散趋势低于钢，或其弹性模量低于钢，如，复合材料。
6. 根据权利要求3至权利要求5中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)使所述叶片(208)延伸并且具有长度(L208C)，其认作是在所述后缘(2082)与所述附接区域(208A2)之间，为所述叶片的平均总长度的1％到25％之间，特别是等于10％。
7. 根据权利要求3至权利要求6中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)具有对称点形状的截面。8.根据权利要求3至权利要求7中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述旋转部分(202)为弗朗西斯型转轮，其包括所述叶片(208)在其间延伸的转轮冠部(2022)和转轮带(2020)，所述第一部分(208A)和所述第二部分(208C)附接于所述转轮冠部和所述转轮带。
9. 根据权利要求3至权利要求7中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述旋转部分(202)属于球状、Kaplan、螺旋桨或Deriaz类型的机器，并且包括在操作时围绕轴线(Z204) 旋转的毂(205)，以及相对于所述旋转轴线从所述毂沿径向延伸的叶片(208)。
10. 一种液压机器(20)，其包括根据权利要求3至权利要求9中的一项所述的旋转部分(202)。
11. 一种用于将液压能转换成机械能或电能的设备(2)，其包括根据权利要求10所述的液压机器(20)。”
驳回决定中认为：权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征是第一部分材料具体为钢，所述后缘呈线性或准线性。上述区别技术特征属于本领域公知常识，故权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求3与对比文件1相比，区别技术特征是用于转换成电能的设备的液压机器的旋转部分，第一部分的材料具体为钢，所述后缘呈线性或准线性。上述区别技术特征属于本领域公知常识，权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2,4,5,6,8,9的附加技术特征属于本领域公知常识，从属权利要求7的附加技术特征被对比文件1公开，从属权利要求2,4-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。由于对比文件1公开了液压机器，权利要求10,11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年05月25日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1的叶片软体部分可适应流体方向进行调整，而本申请采用与钢不同的第二部分是要克服钢材料叶片中无法消除或降低卡曼涡列的缺陷，两者软体部分所要解决的技术问题不同，且对比文件1不具有设计呈线性或准线性后缘的动机和需求。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年06月07日依法受理了该复审请求，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，对比文件1公开了以金属材料制造的第一部分以及以金属之外的材料制造的第二部分，钢制材料是常见的金属材料，由此在对比文件1公开的基础之上本领域技术人员容易想到以钢制材料制造的第一部分以及以钢制材料之外的材料制造的第二部分。区别技术特征“后缘呈线性或准线性”是本领域的公知常识；提供公知常识证据，参见《大学物理》安玲主编，出版日为2008年3月，第120页中明确“卡曼涡列是流体力学中的非线性振动”，在此基础之上，本领域技术人员能够明确当流体离开叶片后缘的时候，如果后缘为非线性，那么将会产生卡曼涡列，反之亦然。因此，申请人的意见不具有说服力，因而坚持原驳回决定。
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03月21日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，区别在于以钢制造叶片的第一部分，所述后缘呈线性或准线性，上述区别属于本领域公知常识，故权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求3与对比文件1相比，区别在于所述后缘呈线性或准线性，上述区别属于本领域公知常识，故权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性；从属权利要求4,7的附加技术特征已被对比文件1公开，从属权利要求2,5,6,8,9的附加技术特征属于本领域公知常识，而对比文件1公开了液压机器，故权利要求2,4-11不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为：对比文件1已经公开了叶片采用两种不同刚度的材料制造的方案，区别仅在于后缘呈线性或准线性，而关于卡曼涡列为非线性振动、卡曼涡列的形成与阻流体的非流线型结构直接相关，这些属于本领域公知常识，本领域技术人员为减少卡曼涡列，很容易想到将阻流体设计为线型结构。因此，本领域技术人员在对比文件1的基础上，面对提高性能减少卡曼涡列的需求，有动机将叶片结构设计为线性，从而得到权利要求所要求保护的技术方案。因此，合议组认为复审请求人陈述的理由不成立。
复审请求人于2019年07月05日提交了意见陈述书，同时提交了修改后的权利要求书，将原从属权利要求7并入权利要求1，3中，并对权利要求1,3,5,6中的部分表述进行了调整。复审请求人认为：即便将阻流体的部分形状设置为流线形，是本领域公知常识，但“流线形”与“线性”是不同的，因此“后缘呈线性或准线性”并非本领域公知常识；虽然对比文件1披露了叶片可以是两件附接的材料件，但没有披露后缘的第二部分具有对称点形状的截面；本申请说明书第30段中表述了本申请实现的有益技术效果，具有限定线性后缘的点形的截面，有可能减小削弱涡轮的效率的卡曼涡列。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种用于制造属于用于将液压能转换成电能或机械能的设备(2)的液压机器(20)的旋转部分(202)的方法，该旋转部分包括围绕所述旋转部分的旋转轴线(Z202;Z204)分布并且从前缘(2080)延伸至后缘(2082)的叶片(208)，其中该方法包括由以下构成的步骤：
a)以钢制造各个叶片(208)的第一部分(208A)，所述第一部分(208A)限定其所述前缘(2080)，
b)以不同于钢的材料制造所述叶片的第二部分(208C)，并且将该第二部分附接于所述叶片的所述第一部分以便形成后缘(2082)，其中，所述第二部分(208C)具有对称点形状的截面。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二部分(208C)由粘合粘结、焊接或螺接来附接于所述第一部分(208A)。
3. 一种属于用于将液压能转换成机械能或电能的设备(2)的液压机器(20)的旋转部分(202)，该旋转部分在水流穿过其时围绕旋转轴线(Z202;Z204)旋转，并且包括围绕所述旋转轴线分布并且从前缘(2080)延伸至后缘(2082)的叶片(208)，其中所述旋转部分的各个叶片(208)包括限定所述前缘的第一部分(208A)和由延伸部(208C)形成的第二部分，所述延伸部(208C)附接于所述第一部分(208A)的附接区域(208A2)，并且所述延伸部(208C)限定所述叶片的所述后缘(2082)，其中，所述第一部分(208A)由钢制成，且所述第二部分由不同于钢的材料制成，并且所述延伸部(208C)具有对称点形状的截面。
4. 根据权利要求3所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)包括两个表面(S208C4,S208C6)，其分别使由所述叶片(208)的所述第一部分(208A)限定的压力面(2084)和吸入面(2086)延伸。
5. 根据权利要求3和权利要求4中任一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)由如下材料制成，该材料的弹性极限高于钢的弹性极限，该材料的裂纹扩散趋势低于钢的裂纹扩散趋势，或该材料的弹性模量低于钢的弹性模量，如，复合材料。
6. 根据权利要求3至权利要求5中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述延伸部(208C)使所述叶片(208)延伸并且具有长度(L208C)，其被视为在所述后缘(2082)与所述附接区域(208A2)之间，为所述叶片的平均总长度的1%到25%之间，特别是等于所述叶片的平均总长度的10%。
7. 根据权利要求3至权利要求6中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述旋转部分(202)为弗朗西斯型转轮，其包括所述叶片(208)在其间延伸的转轮冠部(2022)和转轮带(2020)，所述第一部分(208A)和所述第二部分(208C)附接于所述转轮冠部和所述转轮带。
8. 根据权利要求3至权利要求6中的一项所述的旋转部分(202)，其特征在于，所述旋转部分(202)属于球状、Kaplan、螺旋桨或Deriaz类型的机器，并且包括在操作时围绕轴线(Z204)旋转的毂(205)，以及相对于所述旋转轴线从所述毂沿径向延伸的叶片(208)。
9. 一种液压机器(20)，其包括根据权利要求3至权利要求8中的一项所述的旋转部分(202)。
10. 一种用于将液压能转换成机械能或电能的设备(2)，其包括根据权利要求9所述的液压机器(20)。”
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
审查文本的认定
经审查，复审请求人于2019年07月05日对权利要求书所做的修改，符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定，故本复审请求审查决定所针对的审查文本为2015年11月27日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件的中文译文的说明书第1-5页、说明书附图图1-7页、说明书摘要和摘要附图；2019年07月05日提交的权利要求第1-10项。
2、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。
一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但该区别技术特征为本领域的公知常识，其所起到的技术效果是本领域技术人员可以预料的，则对于本领域技术人员而言，在该对比文件的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
2.1权利要求1要求保护一种用于制造属于用于将液压能转换成电能或机械能的设备的液压机器的旋转部分的方法。对比文件1公开了一种弹性涡轮叶片，并具体公开如下技术特征：叶片105为对称叶片105，俯视叶片时，叶片总长M，刚性安装部135沿轴向X的长度L，还具有非刚性的部分140，沿轴向X的长度为N，叶片为部分刚性，部分柔性（参见说明书第14段）；叶片刚性部分（即，第一部分）由如下材料制成，如硬塑料、木头、金属，叶片柔性部分（即，第二部分）由如下材料制成，如塑料、橡胶（参见说明书第19段）；刚性部分和柔性部分可以为单种材料或者两种或多种材料连接而成（参见说明书第19段末）；叶片为对称形叶片（即，具有对称点形状截面）（参见说明书第14段、附图1）。基于本领域普通技术知识，图1所示叶片105的刚性安装部135部分一侧为叶片前缘部分，柔性部分140一侧为后缘部分，而涡轮为一种将液压能与电能或机械能进行转换的设备,其旋转部分必然围绕旋转轴向分布。
由此可见，权利要求1与对比文件1相比，区别在于：以钢制造叶片的第一部分。基于上述区别，本发明实际要解决的技术问题是：刚性部件的刚度需求。
对于上述区别技术特征，对比文件1中已经公开了使用金属制造刚性部分，而钢是一种常见的金属材料，也是涡轮叶片中常用材料，本领域技术人员很容易想到选择其作为叶片刚性部分，以达到期望的刚度，并且这样的选择不会带来预料不到的技术效果。
综上，在对比文件1的基础上结合上述公知常识，得到权利要求1所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的。故权利要求1请求保护的技术方案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。
2.2从属权利要求2的附加技术特征属于本领域公知常识，所限定的内容属于本领域常见的两种材质部件相互连接方式，对于本领域技术人员来说是很容易想到的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3权利要求3请求保护一种属于用于将液压能转换成机械能或电能的设备的液压机器的旋转部分。基于前述审查意见2.1中列出的对比文件1所公开的内容，权利要求3中未被对比文件1公开的技术特征是：第一部分由钢制成，基于上述区别，本发明实际要解决的技术问题是：刚性部件的刚度需求。而上述区别技术特征属于本领域公知常识。在对比文件1的基础上结合上述公知常识，得到权利要求3所要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的。故权利要求3请求保护的技术方案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。
2.4从属权利要求4的附加技术特征已被对比文件1公开，从附图1可以明显看出，柔性部分140具有两个表面，均从刚性部分相对于流体流动方向的压力面和吸入面延伸。因此，该权利要求在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5从属权利要求5的附加技术特征属于本领域公知常识，对比文件1中已经公开了弹性部分的材料可以是塑料或橡胶，而本领域技术人员可以根据需要，对材料的弹性极限、裂纹扩散趋势、弹性模量进行选择，以达到所需的弹性变形要求。因此，该权利要求在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6从属权利要求6是权利要求3-5中任一项的从属权利要求，从对比文件1附图1可以明显看出，柔性部分140使叶片105延伸具有长度N，位于叶片后缘与刚性部分连接处之间。对于长度N占总长M的比值，本领域技术人员可以通过有限的实验，不断地选取测量，从而获得达到最佳工作效率的参数，这样的选择无需付出创造性劳动，是本领域技术人员很容易想到的。因此，该权利要求在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7从属权利要求7的附加技术特征属于本领域公知常识，弗朗西丝型转轮是本领域的常规转轮类型，转轮冠部和转轮带都是本领域的常规元件，在对比文件1公开的叶片的基础之上，本领域技术人员容易想到所述旋转部分为弗朗西斯型转轮，其包括所述叶片在其间延伸的转轮冠部和转轮带，所述第一部分和所述第二部分附接于所述转轮冠部和所述转轮带。因此，该权利要求在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8从属权利要求8的附加技术特征属于公知常识，所限定的特征为涡轮常见结构，因此，该权利要求在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9权利要求9请求保护一种液压机器，包括权利要求3-8任一项所述的旋转部分，对比文件1公开了叶片用于涡轮，液压机器包括旋转部分（参见说明书第1段），同时权利要求3-8均不具备创造性，故权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10权利要求10请求保护一种用于将液压能转换成机械能或电能的设备，包括权利要求9的液压机器，对比文件1公开了叶片用于涡轮，而涡轮为一种将液压能转换为机械能或电能的设备，同时权利要求9不具备创造性，故权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人的意见陈述的答复
复审请求人在意见陈述书中指出：（1）即便将阻流体的部分形状设置为流线形，是本领域公知常识，但“流线形”与“线性”是不同的，因此“后缘呈线性或准线性”并非本领域公知常识；（2）虽然对比文件1披露了叶片可以是两件附接的材料件，但没有披露后缘的第二部分具有对称点形状的截面；（3）本申请说明书第30段中表述了本申请实现的有益技术效果，具有限定线性后缘的点形的截面，有可能减小削弱涡轮的效率的卡曼涡列。
对此，合议组认为：
对于意见（1），基于本领域普通技术知识，“流线形”包括“线性”形状，因而流线形易造成卡曼涡列，必然能够得出线性形状也易造成卡曼涡列。
对于意见（2），对比文件1中公开了叶片为对称形叶片（参见说明书第14段、附图1），从图中可以明显看出，叶片截面呈中心轴线对称形式。
对于意见（3），根据说明书第30段中表述的相关内容，减小卡曼涡列与“线性”有关，与权利要求中限定的有关“对称”的技术特征无关。
因此，合议组认为复审请求人陈述的理由不成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年02月13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，复审请求人自收到本决定之日起三个月内可以向北京知识产权法院起诉。
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