
发明创造名称:电机的冷却
外观设计名称:
决定号:186570
决定日:2019-08-12
委内编号:1F266112
优先权日:2015-04-09
申请(专利)号:201680015675.0
申请日:2016-03-04
复审请求人:西门子公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:周文娟
合议组组长:段文婷
参审员:宋丽
国际分类号:H02K5/20;H02K1/20;H02K9/19
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作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,其中,该最接近现有技术的对比文件不存在采用部分区别技术特征进行改进的动机,该部分区别技术特征既未被现有技术的其他对比文件公开,也不是本领域的公知常识,则本领域技术人员在该最接近现有技术的对比文件的基础上结合其他对比文件和本领域的公知常识不能显而易见地得到该权利要求请求保护的技术方案,且该技术方案取得了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201680015675.0,发明名称为“电机的冷却”的PCT专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为西门子公司,申请日为2016年03月04日,优先权日为2015年04月09日,进入中国国家阶段日为2017年09月14日,公开日为2017年12月01日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年09月27日发出驳回决定,以权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:2018年06月08日提交的权利要求第1-10项、说明书第1-11页;2017年09月14日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种电机(10),包括:
-定子叠片组(20),所述定子叠片组具有定子叠片组表面(22),其中
-所述定子叠片组(20)具有定子绕组(14),所述定子绕组具有绕组伸出部(24),所述绕组伸出部在所述定子叠片组(20)的端侧(26)处伸入到绕组头部空间(28)中,
-壳体(30),所述壳体包围所述定子叠片组(20)和所述绕组伸出部(24),其中
-在所述壳体(30)与所述定子叠片组(20)之间,第一定子叠片组容纳环(32)和第二定子叠片组容纳环(34)设置在所述定子叠片组表面(22)上,所述第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环以彼此间轴向预设的间距设置,并且径向地包围所述定子叠片组(20),其中在所述壳体(30)、所述定子叠片组表面(22)、所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间形成空腔(36),其中
-所述壳体(30)在所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间具有至少一个入流钻孔(42),其中所述入流钻孔(42)将所述壳体(30)的外部区域和所述空腔(36)流体耦联,
其特征在于,
-所述定子叠片组(20)具有冷却通道(46),所述冷却通道经由通道入口(44)与所述空腔(36)流体地耦联,其中
-所述通道入口(44)中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间,使得得到所述冷却通道(46)结合所述通道入口(44)的T 形形状,由此不在所述定子叠片组(20)的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅能在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流。
2. 根据权利要求1所述的电机(10),其特征在于,所述外部区域构成为具有冷却介质进入口(40)的进入通道(38),其中所述进入通道(38)径向在外部包围所述壳体(30)。
3. 根据权利要求1或2所述的电机(10),其特征在于,在所述定子叠片组(20)的端侧(26)上设置有固定所述定子叠片组(20)的定子叠片的压板(48),其中所述压板(48)具有离开钻孔(50),所述定子叠片组(20)的所述冷却通道(46)经由所述离开钻孔与所述绕组头部空间(28)流体耦联。
4. 根据权利要求1或2所述的电机(10),其特征在于,在所述定子叠片组(20)的所述绕组伸出部(24)与所述壳体(30)之间,在所述壳体(30)上或在所述绕组伸出部(24)上设置有阻流件(52、54),所述阻流件伸入到所述电机(10)的所述绕组头部空间(28)中。
5. 根据权利要求4所述的电机(10),其特征在于,所述阻流件(52、54)由塑料形成。
6. 根据权利要求1或2所述的电机(10),其特征在于,所述电机(10)还包括:
-具有冷却介质流出口(58)的离开通道(56),其中所述离开通道(56)径向地包围所述壳体(30),其中
-所述壳体(30)具有出流钻孔(60),所述出流钻孔将所述绕组头部空间(28)和所述离开通道(56)彼此流体耦联。
7. 一种用于冷却根据权利要求1-6中任一项所述的电机(10)的方法,所述方法具有如下步骤:
-通过所述壳体(30)的至少一个所述入流钻孔(42)径向地运送冷却介质,
其特征在于,
-通过至少所述第一定子叠片组容纳环(32)和所述第二定子叠片组容纳环(34)使所述冷却介质在所述空腔(36)中堵塞,
-将所述冷却介质径向地通过所述通道入口运送至所述电机(10)的所述定子叠片组(20)的所述冷却通道(46),所述通道入口中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间,
-通过所述冷却通道(46)沿轴方向偏转所述冷却介质,和
-从所述定子叠片组(20)的中间开始通过所述冷却通道(46)轴向地运送所述冷却介质,由此不在所述定子叠片组(20)的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流。
8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述冷却介质轴向地通过所述冷却通道(46)朝所述定子叠片组(20)的压板(48)的离开钻孔(50)运送。
9. 根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,
-所述电机具有根据权利要求4所述的阻流件(52、54)和根据权利要求6所述的出流钻孔(60)和离开通道(56),其中
-所述冷却介质借助于所述阻流件(52、54)通过所述定子叠片组(20)的所述绕组伸出部(24)朝所述壳体(30)的所述出流钻孔(60)运送并且切向地沿着所述离开通道(56)朝所述冷却介质流出口(58)运送。
10. 一种垂直碾磨机,具有根据权利要求1至6中任一项所述的电机(10)。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN103069696A,公开日为2013年04月24日;
对比文件2:DE102009053980A1,公开日为2011年05月26日。
驳回决定的具体理由是:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:在所述壳体与所述定子叠片组之间还具有第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环、涉及容纳环的相关特征以及定子叠片的冷却通道入口与冷却通道之间形成T形形状。部分区别技术特征已被对比文件2公开且作用相同,其余部分区别技术特征是本领域的公知常识,因而,权利要求1不具备创造性。(2)从属权利要求2-6的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因而,权利要求2-6不具备创造性。(3)权利要求7请求保护一种用于冷却根据权利要求1-6中任一项所述的电机的方法,其与对比文件1的区别技术特征还在于:容纳环及其相关特征。部分区别技术特征已被对比文件2公开且作用相同,其余部分区别技术特征是本领域的公知常识,因而,权利要求7不具备创造性。(4)从属权利要求8-9的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者属于本领域的公知常识,因而,权利要求8-9不具备创造性。(5)权利要求10请求保护一种垂直碾磨机,具有根据权利要求1至6中任一项所述的电机。然而,在垂直碾磨机采用电机是本领域技术人员的惯用技术手段。因而,权利要求10不具备创造性。(6)对申请人在意见陈述中指出的“对比文件1-2均未公开所述通道入口中央地设置在所述定子叠片组的中间、使得得到所述冷却通道结合所述通道入口的T 形形状”,驳回决定中指出:对比文件1公开了通道入口中央地设置在定子叠片组的中间、使得得到冷却剂通路54结合冷却剂管道40的T 形形状,当将对比文件2的电机结构结合应用于对比文件1中时,本领域技术人员容易想到设置相应的通道入口以使得得到冷却通道结合通道入口的T 形形状。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年11月15日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页,共包括9项权利要求。具体修改内容如下:将引用权利要求1的从属权利要求4上升为新的独立权利要求1,删除从属权利要求4,调整其余权利要求的序号和引用关系。
提出复审请求时修改的权利要求1内容如下:
“1. 一种电机(10),包括:
-定子叠片组(20),所述定子叠片组具有定子叠片组表面(22),其中
-所述定子叠片组(20)具有定子绕组(14),所述定子绕组具有绕组伸出部(24),所述绕组伸出部在所述定子叠片组(20)的端侧(26)处伸入到绕组头部空间(28)中,
-壳体(30),所述壳体包围所述定子叠片组(20)和所述绕组伸出部(24),其中
-在所述壳体(30)与所述定子叠片组(20)之间,第一定子叠片组容纳环(32)和第二定子叠片组容纳环(34)设置在所述定子叠片组表面(22)上,所述第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环以彼此间轴向预设的间距设置,并且径向地包围所述定子叠片组(20),其中在所述壳体(30)、所述定子叠片组表面(22)、所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间形成空腔(36),其中
-所述壳体(30)在所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间具有至少一个入流钻孔(42),其中所述入流钻孔(42)将所述壳体(30)的外部区域和所述空腔(36)流体耦联,
其特征在于,
-所述定子叠片组(20)具有冷却通道(46),所述冷却通道经由通道入口(44)与所述空腔(36)流体地耦联,其中
-所述通道入口(44)中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间,使得得到所述冷却通道(46)结合所述通道入口(44)的T 形形状,由此不在所述定子叠片组(20)的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅能在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流,
在所述定子叠片组(20)的所述绕组伸出部(24)与所述壳体(30)之间,在所述壳体(30)上或在所述绕组伸出部(24)上设置有阻流件(52、54),所述阻流件伸入到所述电机(10)的所述绕组头部空间(28)中。”
复审请求人认为:(1)定子叠片容纳环具有双重功能,一方面对空腔密封或限界,另一方面传递转矩;壳体在第一定子叠片组容纳环与第二定子叠片组容纳环之间具有至少一个入流钻孔,其中入流钻孔将电机的壳体的外部区域和空腔流体耦联,由此得出具有集成的空腔的电机的简单布置。(2)本申请能在通过T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流,来自空腔的冷却介质能够通过定子叠片组的冷却通道沿轴向方向偏转并且轴向地引导通过冷却通道,由此得到如下优点:位于定子叠片组中的冷却通道能够被馈送冷却介质而无需高制造耗费。(3)在对比文件1和2中,冷却介质的引导方向完全不同,该方向上的区别直接影响用于冷却介质的引导部、例如管道的分布以及对于电机的各个部件的冷却效果。基于该明显的区别,本领域技术人员根本没动机、也无法将对比文件1和2相结合来试图实现本申请权利要求1中限定的技术方案。(4)阻流件的设置可以特别有针对性地对运行中产生大量废热的绕组进行高效的冷却,并且对冷却介质的流动路径进行规划,提高冷却介质的利用率,简化对于冷却介质的引导部的构造;在对比文件1已经公开了绕组头是浸入在冷却介质中的情况下,本领域技术人员没有动机设置阻流件。(5)通过将对比文件1的附图2和本申请的附图2进行比对,可以明显地识别出,对比文件1需要为冷却绕组头的冷却介质设置相当大的容纳空间,这导致整个电机的结构尺寸和自重增加。相比而言,在确保相同冷却效果的情况下,本申请中的电机具有紧凑的结构。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月21日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为:(1)本申请的主要发明构思已被对比文件1公开,对比文件1的不同之处在于,其采用电机壳体来封闭定子叠片中的轴向冷却液通道,这意味着电机壳体和定子叠片之间需要精确的配合,对于本领域中普通的电机来说,壳体和定子叠片之间通常具有一定的距离,并且壳体和定子叠片之间通过容纳环来进行连接、支撑以及转矩的传递;为了降低壳体与定子叠片之间的制造和装配难度,使得这种优良的冷却方式能够更好的运用于普通的电机之中,在对比文件2提供的容纳环之间还可以密封以提供冷却液通道的技术启示下,本领域技术人员容易想到适应性的改进电机的冷却液通道,在定子叠片中设置封闭的轴向冷却剂通道,并且将冷却剂管道40的入流钻孔设置在承载环之间的空腔6中,同时在对应于该冷却剂流体流入的部分在定子叠片中设置垂直向下的与轴向冷却剂通道构成T形形状的冷却通道入口,从而构成能够保证冷却剂可以正确流入到冷却剂通道中并且保证在冷却剂通道中流动的通路。(2)对比文件1同样是采用从定子叠片102的两个端部喷出的冷却液喷洒到定子绕组82上,从而为定子绕组及其端头进行冷却的(参见说明书第28段),为了防止受压的冷却液喷洒的力度过大从而不能够喷洒在定子绕组上而是以抛物线喷洒到定子绕组之外,绕组伸出部与所述壳体之间上设置阻流件(挡片或者挡块),从而确保受压的冷却液在喷出之后,即使抛物线不理想,也能够受到阻流件的阻挡从而顺利的洒落至定子绕组上以为定子绕组进行冷却,这属于本领域技术人员的惯用手段,阻流件可设置在任意合适的位置以及可采用任意合适的形状,只要能够满足需求,这也属于本领域技术人员所容易想到的。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年03月29日向复审请求人发出复审通知书。该复审通知书中指出:权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性;对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)容纳环的设置已被对比文件2公开,且对比文件2公开了其具有“空腔密封或限界”的功能,虽然,对比文件2未明确记载其具有“传递转矩”的功能,但这是在对比文件2中的容纳环隐含具有的功能。将该容纳环的设置应用于对比文件1中来设置空腔和壳体时,该容纳环同样具有上述两种功能。(2)对比文件1公开了其电机能在通过T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流,来自空腔的冷却介质能够通过定子芯部(即定子叠片组)的冷却通道沿轴向方向偏转并且轴向地引导通过冷却通道,因而,对比文件1同样能够得到如下优点:位于定子叠片组中的冷却通道能够被馈送冷却介质而无需高制造耗费。(3)在对比文件1的基础上结合对比文件2,并不是用于改变对比文件1中的冷却介质的引导方向,而是用于改变对比文件1中的冷却剂管道40(即空腔)的形成方式,以便于组装和制造,存在结合的技术启示。(4)设置阻流件以对冷却介质的流动路径进行规划、提高冷却介质的利用率、简化对于冷却介质的引导部的构造,这是本领域的常规技术手段。在对比文件1已经教导了从定子芯部50的两侧流出的冷却剂喷洒到绕组伸出部上以冷却绕组伸出部的情况下,本领域技术人员为了进一步提高绕组伸出部的冷却效率,容易想到设置阻流件引导/限制冷却剂流向,以使所有冷却剂都经由绕组伸出部后流出。对比文件1已经公开了绕组头是浸入在冷却剂中的,这与设置阻流件以引导冷却剂并不相冲突,通过阻流件的设置可以保证所有的冷却剂都流经绕组伸出部,可以避免对比文件1中的冷却剂喷洒物80四处飞溅、部分冷却剂不会流经绕组伸出部的情形发生,进而提高冷却效率。(5)本申请说明书附图2限定的用于冷却电机的绕组伸出部的主要结构对应于权利要求5或8限定的技术方案,参见对于权利要求5和8的评述,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到其技术方案,对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请说明书附图2与对比文件1附图2相比较,还在定子与转子之间设置了间隙管,将冷却剂限制在定子部分内,以减小冷却剂的容纳空间同时提高冷却效率,然而这是本领域的常规技术手段,其技术效果也是能够预料得到的。
复审请求人于2019年05月08日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,共包括9项权利要求。具体修改内容如下:将权利要求1、6中的“所述通道入口(44)中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间”修改为“所述通道入口(44)在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间”。
复审请求人于2019年05月08日修改的权利要求1、6的内容如下:
“1. 一种电机(10),包括:
-定子叠片组(20),所述定子叠片组具有定子叠片组表面(22),其中
-所述定子叠片组(20)具有定子绕组(14),所述定子绕组具有绕组伸出部(24),所述绕组伸出部在所述定子叠片组(20)的端侧(26)处伸入到绕组头部空间(28)中,
-壳体(30),所述壳体包围所述定子叠片组(20)和所述绕组伸出部(24),其中
-在所述壳体(30)与所述定子叠片组(20)之间,第一定子叠片组容纳环(32)和第二定子叠片组容纳环(34)设置在所述定子叠片组表面(22)上,所述第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环以彼此间轴向预设的间距设置,并且径向地包围所述定子叠片组(20),其中在所述壳体(30)、所述定子叠片组表面(22)、所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间形成空腔(36),其中
-所述壳体(30)在所述第一定子叠片组容纳环(32)与所述第二定子叠片组容纳环(34)之间具有至少一个入流钻孔(42),其中所述入流钻孔(42)将所述壳体(30)的外部区域和所述空腔(36)流体耦联,
其特征在于,
-所述定子叠片组(20)具有冷却通道(46),所述冷却通道经由通道入口(44)与所述空腔(36)流体地耦联,其中
-所述通道入口(44)在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间,使得得到所述冷却通道(46)结合所述 通道入口(44)的T形形状,由此不在所述定子叠片组(20)的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅能在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流,
在所述定子叠片组(20)的所述绕组伸出部(24)与所述壳体(30)之间,在所述壳体(30)上或在所述绕组伸出部(24)上设置有阻流件(52、54),所述阻流件伸入到所述电机(10)的所述绕组头部空间(28)中。”
“6. 一种用于冷却根据权利要求1-5中任一项所述的电机(10)的方法,所述方法具有如下步骤:
-通过所述壳体(30)的至少一个所述入流钻孔(42)径向地运送冷却介质,
其特征在于,
-通过至少所述第一定子叠片组容纳环(32)和所述第二定子叠片组容纳环(34)使所述冷却介质在所述空腔(36)中堵塞,
-将所述冷却介质径向地通过所述通道入口运送至所述电机(10)的所述定子叠片组(20)的所述冷却通道(46),所述通道入口在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间,
-通过所述冷却通道(46)沿轴方向偏转所述冷却介质,和
-从所述定子叠片组(20)的中间开始通过所述冷却通道(46)轴向地运送所述冷却介质,由此不在所述定子叠片组(20)的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流。”
复审请求人认为:(1)对比文件1未公开技术特征“所述通道入口(44)在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组(20)的中间”,本申请修改后的权利要求1中,冷却通道46经由其与空腔36流体耦联的通道入口44被布置在定子叠片组内,均处于定子叠片组内的通道入口44和冷却通道46共同构成T形形状;而对比文件1中通道入口并未布置在定子叠片组内或在定子叠片组内的中间,对比文件1中,实际是由相对于定子叠片组表面凸起的空腔与通道形成T形形状。(2)将对比文件2中的多个子支撑件4a-4g布置在对比文件1的封装体46与定子外表面之间,将使对比文件1的入口凹槽通道52和冷却剂通道54形成H形或方形,而并非T形,因而,无法得到权利要求1的技术方案。(3)“第一和第二定子叠片组容纳环32、34和由此形成的空腔36”实际解决的技术问题不应包含“形成空腔”,“形成空腔”是本申请技术方案的技术特征,本领域技术人员在解决技术问题时应当对技术方案一无所知,更不会指导利用“形成空腔”来解决技术问题。(4)本申请中,第一和第二容纳环32、36所形成的空腔36被用于在将冷却剂经由穿孔供给冷却通道内之前,将冷却剂限制和储存在限定空间内,使得冷却介质在空腔内堵塞;而对比文件1中冷却介质从较细的管体42流入更大的空腔40内,使得冷却介质更容易和方便流入定子叠片组,这与本申请限定的空腔36的作用相反或完全不同。(5)权利要求1的电机能够获得在低廉的制造费用的情况下相定子叠片组内的冷却通道供给冷却介质,以改善电机散热的有利技术效果。因而,权利要求1-9具备创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组认为事实已经清楚,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在2019年05月08日提交了权利要求书的全文修改替换页,包括权利要求第1-9项,经审查,2019年05月08日所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:2019年05月08日提交的权利要求第1-9项;2018年06月08日提交的说明书第1-11页;2017年09月14日进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书附图第1-3页、说明书摘要和摘要附图。
2、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,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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,其中,该最接近现有技术的对比文件不存在采用部分区别技术特征进行改进的动机,该部分区别技术特征既未被现有技术的其他对比文件公开,也不是本领域的公知常识,则本领域技术人员在该最接近现有技术的对比文件的基础上结合其他对比文件和本领域的公知常识不能显而易见地得到该权利要求请求保护的技术方案,且该技术方案取得了有益的技术效果,则该权利要求具备创造性。
本复审请求审查决定在评价创造性时所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN103069696A,公开日为2013年04月24日;
对比文件2:DE102009053980A1,公开日为2011年05月26日。
权利要求1-9具备专利法第22条第3款规定的创造性,具体理由如下:
2.1、权利要求1要求保护一种电机,对比文件1公开了一种电机,并具体公开了以下内容(参见说明书第27-47段及附图1-12):由多个叠片20堆叠到一起形成定子芯部50(相当于定子叠片组),该定子芯部具有与壳体38的包封面46相接触或相对置的表面(相当于定子叠片组具有定子叠片组表面);定子芯部50具有定子绕组,参见附图1,定子绕组具有绕组伸出部,绕组伸出部在定子芯部的端侧处伸入到绕组头部空间中;该电机还具有壳体38和壳体盖92(壳体38和壳体盖92一起相当于权利要求1中的壳体),壳体38和壳体盖92包围定子芯部50和绕组伸出部;壳体38中具有冷却剂管道40(相当于空腔),冷却剂管道40可以完全围绕电动机壳体38径向地延伸;在冷却剂管道40上方的壳体上具有进入端口42(相当于入流钻孔),该进入端口42将壳体38的外部区域和冷却剂管道40流体耦联;冷却剂通过进入端口42引入到电动机壳体38中,冷却剂之后经由冷却剂管道40从叠片20的入口槽28进入叠片20的冷却孔30中,多个叠片20堆叠在一起形成定子芯部50时,多个叠片20的入口槽28对齐以形成入口槽通道52,并且冷却孔30对齐以形成冷却剂通路54(相当于冷却通道),冷却剂经由冷却剂管道40、入口槽通道52输送到定子芯部的冷却剂通道54中;入口槽通道52和冷却剂通路54沿着定子芯部50的整个轴向长度延伸,冷却剂管道40位于叠片堆叠的中心附近,参照图1、10、11和12,进入端口42与冷却剂管道40一样也位于叠片堆叠的中心附近,使得得到冷却剂通路54结合进入端口42和冷却剂管道40的如箭头72所示的T形形状,冷却剂从定子芯部50的中间向两侧流动,由此不在定子芯部50的整个长度之上加热冷却介质流,而是仅能在通过所述T形形状得到的较短路线上加热冷却介质流。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:(1)在定子叠片组的绕组伸出部与壳体之间,在壳体上或在绕组伸出部上设置有阻流件,阻流件伸入到电机的绕组头部空间中。(2)在壳体与定子叠片组之间,第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环设置在定子叠片组表面上,第一定子叠片组容纳环和第二定子叠片组容纳环以彼此间轴向预设的间距设置,并且径向地包围定子叠片组,其中在壳体、定子叠片组表面、第一定子叠片组容纳环与第二定子叠片组容纳环之间形成空腔,其中,至少一个入流钻孔设置在第一定子叠片组容纳环与第二定子叠片组容纳环之间的壳体上,冷却通道经由通道入口与空腔流体地耦联,其中所述通道入口在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组的中间,使得得到所述冷却通道结合所述通道入口的T形形状。基于上述区别技术特征重新确定的权利要求1实际解决的技术问题是:引导冷却介质的流向,以冷却绕组伸出部,提高冷却效率;提供一种新的电机冷却结构,在低廉的制造费用的情况下改善电机的散热。
对于区别技术特征(1),对比文件1已经教导了从定子芯部50的两侧流出的冷却剂喷洒到定子绕组伸出部上以冷却绕组伸出部,为了进一步提高绕组伸出部的冷却效率,本领域技术人员容易想到限制冷却剂流向,以使所有冷却剂都经由绕组伸出部后流出,而设置阻流件以引导冷却剂的流向是本领域的常规技术手段,在绕组伸出部与壳体之间设置伸入到绕组头部空间中的阻流件来引导冷却剂的流向,阻流件设置在壳体上或设置在绕组伸出部上是本领域技术员根据实际的电机结构能够选择得到的。
对于区别技术特征(2):
首先,对比文件1公开了在壳体和定子叠片组表面之间设置有空腔(对比文件1中的冷却剂管道40),空腔上方的壳体上设置有入流钻孔以将壳体的外部区域与空腔流体耦联,空腔下方通过入口槽通道52流体地耦联至定子叠片组内的冷却通道(对比文件1中的冷却剂通路54)。但是,对比文件1中的空腔是由电动机壳体38限定的凸起部分(参见其说明书第32段以及附图5-6),而并不是由壳体、两个容纳环和定子叠片组表面限定得到,可见,对比文件1中的空腔形成方式与权利要求1的空腔形成方式不同。并且,对比文件1中流体地耦联空腔和定子叠片组中的冷却通道的入口槽通道52是沿定子叠片组(对比文件1中的定子芯部50)的整个长度延伸的一条通槽,入口槽通道52的前端、后端两侧表面由壳体密封(参见其说明书第37段及附图6-7),入口槽通道52和冷却通道在轴向横截面上形成的是一个方形形状,而权利要求1中,流体地耦联空腔和定子叠片组中的冷却通道的是通道入口,该通道入口仅形成在定子叠片组的中间,通道入口两侧的定子叠片组表面是自封闭的,定子叠片组表面与壳体之间具有一定的间隙,通道入口和冷却通道在轴向横截面上形成的是一个T形形状。可见,对比文件1中流体地耦联空腔和定子叠片组的入口槽通道与权利要求1中的通道入口结构不同。对比文件1的空腔由与外壳一体地形成的凸起构成,形成了相对于本申请更为紧凑的电机结构,该结构可以减小电机的体积、提高集成度和精密性;对比文件1中的入口槽通道52是一条通槽,相对本申请的通道入口也能够流动更多的冷却介质、获得更好的冷却效果,本领域技术人员没有动机将对比文件1向体积更为庞大、结构更分散、冷却流路更单一的方向去改进,即对比文件1不存在采用容纳环结合壳体和定子叠片组表面形成空腔以及设置上述结构的通道入口的动机。
其次,对比文件2公开了一种电机(参见说明书第3、5、25、28-46段及附图1-4):定子1与机壳8之间设置有定子支架2,定子支架2包括设置在定子叠片组表面上的多个承载环4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g,相邻两个承载环以彼此间轴向预设的间距设置,并且径向地包围定子叠片组,在所述壳体、所述定子叠片组表面、相邻两个承载环(如4a和4b)之间形成容纳冷却剂的径向通道6,冷却剂可以通过壳体8上的入口从外部径向地流入通道6中(该入口必然设置在相邻两个承载环之间),然后在通道6中流动以均匀地冷却定子和定子支架,最后从壳体10上的另一个开口引出;壳体8主要为圆柱形。对比文件2未公开区别技术特征(2),这是因为区别技术特征(2)作为一个整体,空腔是流体地耦联入流钻孔/外部流体与定子叠片组内部的冷却通道的一个中间缓冲结构,该空腔结构与其流体地耦联的通道入口、冷却通道是相关联的,并且冷却通道和通道入口也配合设置为结合得到T形形状,入流钻孔、空腔、通道入口、冷却通道相结合形成了在定子叠片组表面径向限制和存储冷却剂、在定子叠片组内轴向流动冷却剂的结构。而对比文件2中,由机壳8、两个相邻的承载环如4a和4b、定子叠片组表面形成的通道6是冷却通道,该通道6具有多个,分布在定子的整个轴向表面,冷却剂在多个通道6内沿定子的径向方向流动以冷却定子,定子叠片组内不具有轴向的冷却通道,也不具有中央地设置在定子叠片组的中间的通道入口以将冷却通道和上述通道6流体地耦联,使得得到冷却通道结合通道入口的T形形状。对比文件2的通道6的作用并不是限制和存储冷却剂、流体地耦联外部流体和定子叠片组内的冷却通道的中间缓冲结构,因而,该通道6不能相当于区别技术特征(2)中的空腔。对比文件2未公开区别技术特征(2)中的空腔结构,也未公开通道入口在定子叠片组内中央地设置在定子叠片组的中间、使得得到冷却通道结合通道入口的T形形状。
区别技术特征(2)也不是本领域的公知常识。基于该区别技术特征,本申请得到了一种新的电机冷却结构,具有能够在低廉的制造费用的情况下改善电机散热的有益效果。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员而言是非显而易见的,权利要求1请求保护的技术方案具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。
2.2、权利要求2-5是直接或间接引用权利要求1的从属权利要求,在权利要求1具备创造性的情况下,上述权利要求也具备创造性。
2.3、权利要求6请求保护一种用于冷却根据权利要求1-5中任一项所述的电机的方法,在权利要求1-5具备创造性的情况下,该权利要求也具备创造性。权利要求7-8是直接或间接引用权利要求6的从属权利要求,在权利要求6具备创造性的情况下,上述权利要求也具备创造性。
2.4、权利要求9请求保护一种垂直碾磨机,具有根据权利要求1至5中任一项所述的电机。在权利要求1-5具备创造性的情况下,该权利要求也具备创造性。
3、针对驳回决定和前置审查相关意见的答复:
对于驳回理由和前置审查意见,合议组认为:虽然对比文件1公开了本申请的发明构思,但是,对比文件1的电机结构与权利要求1的电机结构差别较大,而权利要求1请求保护的电机结构是本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的公知常识难以得到的,具体原因如下:
(1)虽然对比文件1中冷却剂管道40通过入口槽通道52流体地耦联冷却剂通道54,但是,其入口槽通道52是一条沿着定子芯部50的整个长度延伸的通槽,而并不是一个两端封死中间开口的通道入口,该入口槽通道52结合冷却剂通道54在轴向横截面上形成的是方形,而并非T形,可见,虽然对比文件1的入口槽通道52与权利要求1中通道入口都具有流体地耦联空腔与冷却通道的作用,但是两者的实体结构是不一样的。
(2)在评述权利要求1的创造性时,是以对比文件1作为最接近的现有技术,结合对比文件2和/或本领域的公知常识对对比文件1进行改进,因而,主体结构应该是对比文件1公开的电机结构,改进的动机也是基于对比文件1的电机,而非将对比文件1的冷却方式运用于现有技术中的普通电机、根据普通电机的结构进行改进。对比文件1公开的电机中,流体地耦联冷却剂管道40和冷却剂通路54的是入口槽通道52,该入口槽通道52是一条沿着定子芯部50的整个长度延伸的通槽,该通槽两端的上表面由电机壳体38/包封面46密封,其电机壳体与进入端口两侧的定子叠片组之间并没有间隙,该结构设置可以减小电机的体积、提高集成度和电机精度,且相对于仅设置通道入口,该入口槽通道的设置可以加大定子叠片组内冷却剂流通的空间,使定子叠片组中同时流过更多的流体,提高电机的散热效果,本领域技术人员并不容易想到将对比文件1中的电机壳体与进入端口两侧的定子叠片组分开以形成间隙,以及将入口槽通道52的两端自密封、变成通道入口,这会使对比文件1中电机的所有结构均发生根本性改变。
(3)第一,参见上述对权利要求1的评述意见,对比文件2未公开区别技术特征(2)。第二,即使不将区别技术特征(2)作为一个整体,将其空腔部分拆开来看,由于对比文件2的通道6的作用并不是限制和存储冷却剂、流体地耦联外部流体和定子叠片组内的冷却通道的中间缓冲结构,而是作为冷却剂通道流动冷却剂以冷却定子叠片组,其作用与本申请的空腔作用不同,而与本申请的冷却通道的作用相同,可见,该通道6与本申请中的空腔是两个不同的部件如A、B,本领域技术人员没有动机将部件A的结构用于改进部件B的结构,因而,不存在将对比文件2公开的通道结构用于改进对比文件1的冷却剂管道40的启示。并且,对比文件2中并没有公开 “在定子叠片组内部设置冷却通道、通过定子叠片组中央设置的通道入口与外部空腔流体地耦联,冷却通道和通道入口结合形成T形形状”,即使将对比文件2公开的通道的形成方式结合应用于对比文件1中来改进其冷却剂管道40、在对比文件1的壳体38/包封面46和定子芯部50之间设置两个容纳环来替代壳体表面的凸起以形成冷却剂管道40,得到的技术方案中,入口槽通道52仍然是一条沿着定子芯部50的整个长度延伸的通槽,其位于两个容纳环之外的部分由壳体38/包封面46密封,而非自密封;此时,入口槽通道52是一条通槽,相对本申请的通道入口能够流动更多的冷却介质,能够获得更好的冷却效果,本领域技术人员不容易想到将入口槽通道两侧自密封、仅留一个通道入口,因为这样将导致电机的散热性能变劣。因而,基于对比文件1-2和本领域的公知常识也不能得到“通道入口在所述定子叠片组内中央地设置在所述定子叠片组的中间,使得得到冷却通道结合通道入口的T形形状”。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。至于本申请中是否存在其他不符合专利法以及专利法实施细则的规定的缺陷,留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年09月27日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以本复审请求审查决定所针对的文本为基础继续进行审批程序。
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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