生产冷却元件的方法和冷却元件-复审决定


发明创造名称:生产冷却元件的方法和冷却元件
外观设计名称:
决定号:201921
决定日:2020-01-21
委内编号:1F249351
优先权日:2008-06-30
申请(专利)号:201610030867.0
申请日:2009-06-30
复审请求人:奥图泰有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:遇抒
合议组组长:梅奋永
参审员:李星星
国际分类号:B23K20/08(2006.01);B23K20/22(2006.01);F27B1/24(2006.01);F27D1/12(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:中国专利法实施细则第61条第1款、专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求相对于最接近的现有技术存在区别技术特征,该区别技术特征或者被其他现有技术公开,或者属于本领域的常规技术手段,且该区别技术特征的应用并未给该权利要求所要求保护的技术方案带来预料不到的技术效果,则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201610030867.0、发明名称为“生产冷却元件的方法和冷却元件”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为奥图泰有限公司,申请日为2009年06月30日,优先权日为2008年06月30日,本案为原申请号为200980124782.7的分案申请,分案提交日为2016年01月18日,公开日为2016年06月08日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月22日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:分案提交日2016年01月18日提交的权利要求第1-19项、说明书第1-46段(即第1-6页)、说明书附图图1-4(即第1-2页)、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下:
对比文件1:WO0103873A1,公开日为2001年01月18日;
对比文件2:WO2008037836A1,公开日为2008年04月03日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于至少局部地利用金属镀层(3)来镀覆供冶金炉等使用的主要由铜制成的冷却元件(1)的基体元件的方法,其中,在所述冷却元件(1)中设有冷却水通道系统(2),其特征在于,所述金属镀层(3)被爆炸焊接到主要由铜制成的冷却元件(1)的基体元件上。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
-所述冷却水通道系统(2)是至少局部地通过从所述基体元件(1)的外面钻出孔(4)来机加工而成,以便在所述基体元件(1)的表面上形成孔(4),
-至少一部分所述孔(4)至少局部地被插塞(5)堵塞,所述插塞(5)与所述基体元件(1)的外表面齐平地被装配在孔中,使得在所述基体元件(1)中钻出的所述孔(4)形成至少一部分所述冷却水通道系统(2),以及
-通过爆炸焊接在所述插塞(5)处给所述基体元件(1)镀有金属镀层(3),以便所述金属镀层(3)至少局部地覆盖住装配在所述孔(4)中的插塞(5)。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,金属镀层(3)被制成为厚度小于100毫米,有益地为大致1毫米-大致20毫米,优选为大致10毫米。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于:
-通过首先铸造主要由铜制成的基体坯料(8)来制造所述冷却元件(1),
-通过将所述金属镀层(3)爆炸焊接到所述基体坯料(8)上来至少局部地镀覆所述基体坯料(8),以便获得具有金属镀层(3)的基体坯料,以及
-对具有金属镀层(3)的基体坯料(8)机加工,以使所述冷却元件(1)获得其最终的形状。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由铬含量超过10.5%的不锈钢制成。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由铬含量为约17-30%,例如22-24%、24-28%或者29-30%的不锈钢制成。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由镍或铅、或者镍合金或铅合金制成。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属镀层(3)具有用于陶瓷内衬(7)的连接锚定件(6)。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述金属镀层(3)至少局部覆有陶瓷内衬(7)。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,在冷却元件使用期间面向放置在冶金炉等中的熔融金属的所述基体元件(1)的表面上至少局部镀有金属镀层(3)。
11. 一种特别是供冶金炉等中使用的冷却元件,所述冷却元件包括主要由铜制成的基体元件(1),在所述基体元件(1)中设置有冷却水通道系统(2),并且冷却元件(1)的所述基体元件至少局部镀有金属镀层(3),其特征在于,所述金属镀层(3)被爆炸焊接到主要由铜制成的所述基体元件(1)上。
12. 根据权利要求10所述的冷却元件,其特征在于:
-所述冷却水通道(2)至少局部地通过从所述基体元件(1)的外面钻出孔(4)来机加工而成,以便在所述基体元件(1)的表面上形成孔(4),
-至少一部分所述孔(4)至少局部地被插塞(5)堵塞,所述插塞与所述基体元件(1)的外表面齐平地被装配在钻出的孔(4)中,使得在所述基体元件(1)中钻出的所述孔(4)形成了所述冷却水通道(2)的至少一部分,以及
-通过爆炸焊接在所述插塞(5)处给所述基体元件(1)镀覆金属镀层(3),以便所述金属镀层(3)至少部分地覆盖住装配在所述孔(4)中的插塞(5)。
13. 根据权利要求11或12所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)的厚度小于100毫米,有益地为大致1-大致20毫米,优选为大致10毫米。
14. 根据权利要求11-13中任一项所述冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由铬含量超过10.5%的不锈钢制成。
15. 根据权利要求11-14中任一项所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由铬含量为约17-30%、有益地为22-28%、优选为22-22%或者24-28%的不锈钢制成。
16. 根据权利要求11-15中任一项所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)至少部分地由镍或铅、或者镍合金或铅合金制成。
17. 根据权利要求11-16中任一项所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)具有用于陶瓷内衬(7)的连接锚定件(6)。
18. 根据权利要求11-17中任一项所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层(3)至少局部覆有陶瓷内衬。
19. 根据权利要求11-13中任一项所述的冷却元件,其特征在于,至少是在所述冷却元件使用期间面向放置在冶金炉等中的熔融金属的基体元件(1)的表面上被至少局部镀有金属镀层(3)。”
驳回决定认为,独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:至少局部地利用金属镀层来镀覆基体元件,金属镀层被爆炸焊接到基体元件上。然而,对比文件2公开了技术特征“至少局部地利用金属镀层来镀覆基体元件”,而技术特征“金属镀层被爆炸焊接到基体元件上”属于本领域的常规技术选择,因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其从属权利要求2-10的附加技术特征或者被对比文件1、2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求11与对比文件1的区别技术特征为:基体元件至少局部镀有金属镀层,金属镀层被爆炸焊接到基体元件上。然而,对比文件2公开了技术特征“基体元件至少局部镀有金属镀层”,而特征“金属镀层被爆炸焊接到基体元件上”属于本领域的常规技术选择,因此权利要求11相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其从属权利要求12-19的附加技术特征或者被对比文件1、2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人奥图泰有限公司(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2018年04月19日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,将权利要求2的附加技术特征并入权利要求1中,并对表述进行了适当修改,同时对涉及“冷却元件”的原独立权利要求11也进行了对应的修改;同时增加了新的独立权利要求18-19。复审请求人认为:(1)本申请涉及的是在冷却元件外表面尤其是在冷却通道孔插塞外用爆炸焊接来施加金属镀层进行覆盖,而对比文件1涉及的是在冷却通道孔内通过钎焊剂来将插塞结合到孔中,对比文件2涉及的是用熔融法或电解法给铜冷却元件镀铅,本领域技术人员没有动机去把用“熔融镀”或“电解镀”进行外部镀层的对比文件2与“内部钎焊”的对比文件1结合;(2)关于新权利要求18-19,对比文件2没有公开特征“所述金属镀层至少局部覆有陶瓷内衬,以及所述金属镀层具有用于陶瓷内衬的连接锚定件”,现有技术也未给出能够“让本领域技术人员容易想到”的技术启示,因此本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月27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:(1)对比文件2的熔融镀或电解镀是针对冷却元件的表面进行的镀层处理,而对比文件1的插塞与孔的钎焊连接属于内部连接结构,因而将对比文件1与对比文件2结合,能够想到将对比文件1的包含插塞外表面在内的冷却元件的外表面进行镀层处理,进而使得金属镀层覆盖插塞外表面,而并不会想到使用对比文件2熔融镀或电解镀代替对比文件1的插塞与孔的内部钎焊连接结构。(2)爆炸焊属于熔化焊的一种焊接方法,对比文件2公开的是上位的熔融法,本领域技术人员自然容易想到所有能够达到熔融状态的实施方式均能够满足其使用需要,在此基础上,选择爆炸焊并不需要跨越难以逾越的技术障碍;其次,爆炸焊本身的特点是能够通过在工件表面爆炸焊一层复层,从而使得工件的耐蚀性和耐磨性提高,达到“爆炸硬化”和“爆炸强化”的技术效果,因而爆炸焊能够形成金属镀层/复层是本领域技术人员熟知的,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04月03日向复审请求人发出复审通知书,指出:复审请求人于2018年04月19日提交的权利要求书的修改替换页,在权利要求书中增加了新的独立权利要求18-19,上述修改非针对消除驳回决定指出的缺陷而作出,因此不符合专利法实施细则第61条第1款的规定,合议组不予接受。为加快审查进程,本次复审通知书针对复审请求人于2018年04月19日提交的权利要求第1-17项作出审查意见。
独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:通过爆炸焊接在基体元件的所述表面上形成金属镀层,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体元件镀有金属镀层,以便所述金属镀层至少局部地覆盖住装配在所述孔中的插塞。然而,对比文件2公开了对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性的方案,在此基础上,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,例如插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规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。其从属权利要求2-9的附加技术特征或者被对比文件1、2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求10与对比文件1的区别技术特征为:所述基体元件的所述表面至少局部镀有金属镀层,所述金属镀层被爆炸焊接到所述基体元件上,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体元件镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少部分地覆盖住装配在所述孔中的插塞。然而,对比文件2公开了对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性的方案,在此基础上,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,例如插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因此权利要求10相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规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。其从属权利要求11-17的附加技术特征或者被对比文件1、2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组指出:(1) 首先,对比文件1公开的冷却元件结构与本申请相似,而对比文件2公开了在冶金炉用冷却元件的表面镀覆金属镀层的方案,在此基础上,本领域技术人员容易想到在对比文件1的冷却元件外表面镀覆金属镀层以提高其耐腐蚀性,而由于对比文件1具有插塞结构,因此进行镀覆处理时,需同时在插塞外部相应地施加镀层;其次,《爆炸焊接、成形与压制》一书中有如下描述:“爆炸包覆的进展在很大程度上扩大了实用的包覆板的尺寸范围及提高其质量,包覆板除了可供制造压力容器、热交换器及管板外,还可用于生产以下产品,用铜包覆的不锈钢蒸发器(铜用不锈钢包覆)”,可见采用爆炸焊接的方式在铜基体上形成不锈钢镀层是本领域的常规技术手段。(2) 对比文件2明确公开了以下技术特征:在冷却元件的受火面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,在部分受火面上形成保护层,因此在冷却元件受火面与保护层的界面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,该保护层至少部分地由陶瓷材料制成,通过把构成保护层的元件设置在形成于冷却元件受火面上的紧固点,例如凹槽,得出了一种极端功能性和有效的紧固装置,可见特征“所述金属镀层至少局部覆有陶瓷内衬”已被对比文件2公开,进一步由于陶瓷材料和冷却元件属于不同种材料,两者之间的热膨胀系数相差较大,为了防止长时间使用后陶瓷材料脱落,需对其进行紧固连接,而使用锚定件进行连接固定属于本领域的常规技术选择。
在此次复审通知书中,合议组使用了如下公知常识证据:《爆炸焊接、成形与压制》一书,T. Z. 布拉齐恩斯基编,机械工业出版社,1988年07月出版。
复审请求人于2019年05月17日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的修改替换页,依据母案的说明书[0029]段、[0034]段,权利要求4、10,附图3、4修改了独立权利要求1;删除权利要求3、9和17-19;将原权利要求10的主题名称由“一种用于冶金炉的冷却元件”修改为“一种采用权利要求1-7任一项所述方法制造的用于冶金炉的冷却元件”;同时对权利要求重新进行顺序编号。复审请求人认为:修改后的权利要求1明确了以下顺序:铸造基体坯料→在面向熔融金属的基体坯料表面爆炸焊接以镀覆金属镀层→机加工以获得最终形状并在与面向熔融金属的表面不同的表面钻出冷却水通道→用插塞堵孔→在插塞处爆炸焊接来使金属镀层覆盖在孔中的插塞的外表面。对比文件2虽然公开了在冷却元件表面提供金属镀层,但这与对比文件1中的钎焊插塞来堵孔的方法无关,本申请所属技术领域中从未公开过爆炸焊插塞来堵孔的方案。
复审请求人于2019年05月17日提交的权利要求书如下:
“1. 一种用于制造冶金炉冷却元件的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
铸造主要由铜制成的基体坯料,
通过对基体坯料爆炸焊接,在冷却元件使用期间面向放置在冶金炉中熔融金属的基体坯料表面上给基体坯料镀覆金属镀层,从而获得具有金属镀层的基体坯料,
对基体坯料进行机加工以使冷却元件获得最终形状,其中,至少局部地通过从基体坯料的外面钻出孔以便在与面对熔融金属的表面不同的表面上形成孔,从而机加工而成冷却水通道系统,
至少局部地用插塞堵塞至少一部分所述孔,所述插塞与所述基体坯料的外表面齐平地被装配在孔中,使得在所述基体坯料中钻出的所述孔形成至少一部分所述冷却水通道系统,以及
通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体坯料镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少局部地覆盖住装配在所述孔中的插塞。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,金属镀层厚度小于100毫米。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属镀层由铬含量超过10.5%的不锈钢制成。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属镀层由铬含量为约17-30%的不锈钢制成。
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属镀层由镍或铅、或者镍合金或铅合金制成。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属镀层具有用于陶瓷内衬的连接锚定件。
7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属镀层至少局部覆有陶瓷内衬。
8. 一种采用权利要求1-7任一项所述方法制造的用于冶金炉的冷却元件,其中,所述冷却元件包括基本上由铜制成的基体元件,在所述基体元件中设置有冷却水通道系统,所述基体元件具有一表面,
其中,所述基体元件的所述表面至少局部镀有金属镀层,所述金属镀层被爆炸焊接到所述基体元件上,并且
-所述冷却水通道系统至少局部地通过从所述基体元件的外面钻出孔来机加工而成,以便在所述基体元件的所述表面上形成孔,
-至少一部分所述孔至少局部地被插塞堵塞,所述插塞与所述基体元件的外表面齐平地被装配在钻出的孔中,使得在所述基体元件中钻出的所述孔形成了所述冷却水通道系统的至少一部分,以及
-通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体元件镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少部分地覆盖住装配在所述孔中的插塞。
9. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层的厚度小于100毫米。
10. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层由铬含量超过10.5%的不锈钢制成。
11. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层由铬含量为约17-30%的不锈钢制成。
12. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层由镍或铅、或者镍合金或铅合金制成。
13. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层具有用于陶瓷内衬的连接锚定件。
14. 根据权利要求8所述的冷却元件,其特征在于,所述金属镀层至少局部覆有陶瓷内衬。”
合议组于2019年09月27日再次向复审请求人发出复审通知书,指出,独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:通过对基体坯料爆炸焊接,在冷却元件使用期间面向放置在冶金炉中熔融金属的基体坯料表面上给基体坯料镀覆金属镀层,从而获得具有金属镀层的基体坯料,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体坯料镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少局部地覆盖住装配在所述孔中的插塞。然而,对比文件2公开了对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性的方案,在此基础上,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,包括插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规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。其从属权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
独立权利要求8与对比文件1的区别技术特征为:所述基体元件的所述表面至少局部镀有金属镀层,所述金属镀层被爆炸焊接到所述基体元件上,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体元件镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少部分地覆盖住装配在所述孔中的插塞。然而,对比文件2公开了对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性的方案,在此基础上,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,包括插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因此当权利要求1-7任一项所述的方法不具备创造性时,权利要求8相对于对比文件1、对比文件2和本领域常规技术手段的结合也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其从属权利要求9-14的附加技术特征或者被对比文件2公开或者属于本领域的常规技术选择,因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组指出:首先,对比文件1公开的冷却元件结构与本申请相似,而对比文件2公开了为避免冷却元件由于炉内高温气氛和表面腐蚀磨损造成的损坏,在冶金炉用冷却元件的受火面、侧面和外表面上镀覆金属镀层以形成保护层的方案,在此基础上,本领域技术人员容易想到在对比文件1的冷却元件外表面镀覆金属镀层以提高其耐磨损性和使用寿命,而由于对比文件1具有插塞结构,因此进行镀覆处理时,可根据需要在插塞的外部相应地施加镀层。至于本申请权利要求1中限定的冷却元件生产方法的先后顺序,本申请的申请文件中并未描述上述顺序带来的技术效果,上述限定也未带来任何预料不到的技术效果。进一步地,本申请是通过将金属镀层爆炸焊接到基体元件上,在基体元件和金属镀层之间获得了连接,所述连接具有用于在基体元件和金属镀层之间传递热能的特别好的能力,现有技术给出了在冶金炉用冷却元件的表面镀覆金属镀层以提高耐腐蚀性的技术启示,在复审请求人认可爆炸焊属于常用焊接方法的基础上,本申请采用爆炸焊接的方式在铜基体、包括相应的插塞外部形成金属镀层是本领域的常规技术手段。
复审请求人于2019年12月17日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:本申请权利要求1的发明点在于通过爆炸焊接来给基体坯料镀层以及通过爆炸焊接来从孔外面用镀层把插塞固定在孔中,从而获得一种在基体元件和金属镀层之间热接触比现有结构更好的冷却元件,而非简单地仅仅提供镀层。爆炸焊虽然是一种常用的焊接方法,但是对比文件1、对比文件2和本申请所属技术领域中从未公开过采用爆炸焊镀层从外面把插塞固定在冶金炉冷却元件的冷却水通道孔中,因此本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年05月17日提交了权利要求书的修改替换页,经审查,该修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的审查文本为:2016年01月18日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1-2页、说明书摘要及摘要附图,以及2019年05月17日提交的权利要求第1-14项。
(二) 关于专利法实施细则第61条第1款
复审请求人于2019年05月17日提交了权利要求书的修改替换页,删除了复审请求人于2018年04月19日提交的权利要求书中新增加的独立权利要求18-19,经审查,上述修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定。
(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1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1.权利要求1请求保护一种用于制造冶金炉冷却元件的方法。对比文件1公开了一种用于堵塞孔的方法,尤其是在冷却元件中的孔,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第1页第8-32行,第5页第6行至第6页第14行,附图1-3):在该方法中,在主要由铜制成的工件中设有孔9,所述工件例如是用作冷却元件1的壳体元件2,在孔9中放入一主要由铜制成的塞子8。所述被堵塞的孔例如存在于金属工业中用来冷却熔炉构件的冷却元件中,比如在钢铁工业中使用的闪速熔炼炉或鼓风炉,或者在用于导流熔融金属的斜槽的冷却通道方面。在冷却元件1的壳体元件2中,例如通过钻削或铸造形成通道系统3、4、5,其中当冷却元件1安装在炉壁适当位置后冷却剂比如水在通道系统内循环流动,所述通道系统通过穿过壳体元件2形成孔3、4、5而制成,孔3、4、5形成冷却剂循环流动的通道系统,在冷却元件2表面上的一部分孔9设有塞子8,从而在所述元件内仅保留所需的入口和出口导管6、7,以便使该元件与冷却剂循环连接。如附图3所示,塞子与壳体元件的外表面齐平地被装配在孔中。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:通过对基体坯料爆炸焊接,在冷却元件使用期间面向放置在冶金炉中熔融金属的基体坯料表面上给基体坯料镀覆金属镀层,从而获得具有金属镀层的基体坯料,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体坯料镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少局部地覆盖住装配在所述孔中的插塞。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:获得一种在基体元件和金属镀层之间的热接触比现有结构更好的冷却元件。
针对上述区别技术特征,对比文件2公开了一种用于镀覆冷却元件的方法,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第2页第30行至第5页第24行,附图1-2):该冷却元件主要用铜制成,设有主要由铜制成的冷却水管2,特别用于冶金炉之类,冷却水经冷却水管2在冷却元件内流入钻出的冷却水槽道,该冷却元件具有与熔融金属、悬浮物或过程气体接触的受火面,侧面和外表面,在受火面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,该镀层也可形成在冷却元件的侧面、外表面以及现有冷却水管与外表面的结合点上,该镀层由铅构成。上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是用于对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性,也就是说,对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。对本领域技术人员来说,在现有技术公开了在冷却元件表面形成金属镀层的基础上,为提高异种金属间的连接效果,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,包括插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因为爆炸焊接是一种固相焊接方法,通常用于异种金属之间的焊接,采用爆炸焊接形成金属复合材料以提高母材的耐腐蚀性属于常规的方式,并未带来预料不到的技术效果。
综上所述,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段,得出该权利要求1的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,该权利要求1不具有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.权利要求2是权利要求1的从属权利要求,对比文件2进一步公开了以下技术特征:该铅镀层的厚度优选为0.1-1mm(参见对比文件2的权利要求6),由此可见,该权利要求的附加技术特征已被对比文件2公开,且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是选择合适的镀层厚度。因此在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,该从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.从属权利要求3、4分别对权利要求1作了进一步限定,本领域技术人员均知晓,不锈钢材料具有高耐腐蚀性能,采用不同铬含量的不锈钢作为冷却元件的镀层以提高其耐腐蚀性是本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求3-4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求5是权利要求1的从属权利要求,对比文件2公开了以下技术特征:该镀层由铅制成(参见对比文件2的权利要求5),由此可见,该权利要求的附加技术特征“所述金属镀层由铅制成”已被对比文件2公开;进一步地,本领域技术人员可以根据实际需要对金属镀层的材料进行适当选择,因此选择镍、镍合金或铅合金的镀层材料均属于本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.从属权利要求6-7分别对引用的权利要求1作了进一步限定。对比文件2公开了以下特征:在冷却元件受火面与保护层的界面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,该保护层至少部分地由陶瓷材料制成,通过把构成保护层的元件设置在形成于冷却元件受火面上的紧固点,例如凹槽,得出了一种极端功能性和有效的紧固装置(参见对比文件2的说明书第2页第30行至第3页第19行)。由此可见,权利要求6-7的大部分附加技术特征已被对比文件2公开,且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是保护冷却元件不受气体和炉悬浮物的损害,而使用锚定件进行不同种材料之间的连接属于本领域的常规技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求6-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求8请求保护一种采用权利要求1-7任一项所述方法制造的用于冶金炉的冷却元件。对比文件1公开了一种用于熔炉的冷却元件,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件1的说明书第1页第8-32行,第5页第6行至第6页第14行,附图1-3):冷却元件包含主要由铜制成的壳体元件2,在壳体元件内形成有开口到该元件表面的孔,在孔9中放入一主要由铜制成的塞子8。所述被堵塞的孔例如存在于金属工业中用来冷却熔炉构件的冷却元件中,比如在钢铁工业中使用的闪速熔炼炉或鼓风炉,或者在用于导流熔融金属的斜槽的冷却通道方面。在冷却元件1的壳体元件2中,例如通过钻削或铸造形成通道系统3、4、5,其中当冷却元件1安装在炉壁适当位置后冷却剂比如水在通道系统内循环流动,所述通道系统通过穿过壳体元件2形成孔3、4、5而制成,孔3、4、5形成冷却剂循环流动的通道系统,在冷却元件2表面上的一部分孔9设有塞子8。
权利要求8所要求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征是:所述基体元件的所述表面至少局部镀有金属镀层,所述金属镀层被爆炸焊接到所述基体元件上,通过爆炸焊接在所述插塞处给所述基体元件镀覆金属镀层,以便所述金属镀层至少部分地覆盖住装配在所述孔中的插塞。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求8相对于对比文件1实际解决的技术问题是:获得一种在基体元件和金属镀层之间的热接触比现有结构更好的冷却元件。
针对上述区别技术特征,对比文件2公开了一种具有镀层的冷却元件,并具体公开了以下技术特征(参见对比文件2的说明书第2页第30行至第5页第24行,附图1-2):该冷却元件主要用铜制成,设有主要由铜制成的冷却水管2,特别用于冶金炉之类,冷却水经冷却水管2在冷却元件内流入钻出的冷却水槽道,该冷却元件具有与熔融金属、悬浮物或过程气体接触的受火面,侧面和外表面,在受火面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,该镀层也可形成在冷却元件的外表面上以及现有冷却水管与外表面的结合点上,该镀层由铅构成。上述特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是用于对冷却元件的表面施加金属镀层以改善冷却元件的耐腐蚀性,也就是说,对比文件2给出了将上述技术特征用于该对比文件1以解决其技术问题的启示。对本领域技术人员来说,在现有技术公开了在冷却元件表面形成金属镀层的基础上,具体采用爆炸焊接的方式在基体元件的表面,包括插塞处形成金属镀层属于本领域的常规技术手段,因为爆炸焊接是一种固相焊接方法,通常用于异种金属之间的焊接,采用爆炸焊接形成金属复合材料以提高母材的耐腐蚀性属于常规的方式,并未带来预料不到的技术效果。
综上所述,在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的常规技术手段,得出该权利要求8的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的。当权利要求1-7任一项所述的方法不具备创造性时,权利要求8也不具有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。
7.权利要求9是权利要求8的从属权利要求,对比文件2进一步公开了以下技术特征:该铅镀层的厚度优选为0.1-1mm(参见对比文件2的权利要求6),由此可见,该权利要求的附加技术特征已被对比文件2公开,且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是选择合适的镀层厚度。因此在其引用的权利要求8不具备创造性的情况下,该从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.从属权利要求10、11分别对权利要求8作了进一步限定,本领域技术人员均知晓,不锈钢材料具有高耐腐蚀性能,采用不同铬含量的不锈钢作为冷却元件的镀层以提高其耐腐蚀性是本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求10-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求12是权利要求8的从属权利要求,对比文件2公开了以下技术特征:该镀层由铅制成(参见对比文件2的权利要求5),由此可见,该权利要求的附加技术特征“所述金属镀层由铅制成”已被对比文件2公开;进一步地,本领域技术人员可以根据实际需要对金属镀层的材料进行适当选择,因此选择镍、镍合金或铅合金的镀层材料均属于本领域的常规技术选择。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10.从属权利要求13-14分别对引用的权利要求8作了进一步限定。对比文件2公开了以下特征:在冷却元件受火面与保护层的界面的至少一部分上镀覆耐腐蚀镀层,该保护层至少部分地由陶瓷材料制成,通过把构成保护层的元件设置在形成于冷却元件受火面上的紧固点,例如凹槽,得出了一种极端功能性和有效的紧固装置(参见对比文件2的说明书第2页第30行至第3页第19行)。由此可见,权利要求13-14的大部分附加技术特征已被对比文件2公开,且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是保护冷却元件不受气体和炉悬浮物的损害,而使用锚定件进行不同种材料之间的连接属于本领域的常规技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,从属权利要求13-14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(四)对复审请求人相关意见的评述
复审请求人在意见陈述书中认为:改善冷却元件的耐腐蚀性是由镀层实现的,这确实已在对比文件2中公开;但本申请权利要求1的发明点在于通过爆炸焊接来给基体坯料镀层以及通过爆炸焊接来从孔外面用镀层把插塞固定在孔中,从而获得一种在基体元件和金属镀层之间热接触比现有结构更好的冷却元件,而非简单地仅仅提供镀层。对比文件1公开的是先设置钎焊剂,再将插塞插入孔中,然后进行热处理以形成扩散接头,从而将插塞结合到孔中。对比文件2没有公开插塞堵孔,仅仅公开了用熔融法或电解法给冷却元件镀铅。爆炸焊虽然是一种常用的焊接方法,但是对比文件1、对比文件2和本申请所属技术领域中从未公开过采用爆炸焊镀层从外面把插塞固定在冶金炉冷却元件的冷却水通道孔中,因此本申请具备创造性。
对此,合议组认为:
首先,复审请求人称本申请权利要求1的发明点在于通过爆炸焊来给基体坯料镀层以及把插塞固定在孔中,但合议组认为采用爆炸焊来给基体形成镀层的方式属于本领域的公知常识,如《爆炸焊接、成形与压制》一书中有如下描述:“爆炸包覆的进展在很大程度上扩大了实用的包覆板的尺寸范围及提高其质量,包覆板除了可供制造压力容器、热交换器及管板外,还可用于生产以下产品,用铜包覆的不锈钢蒸发器,具有良好导热性的烹饪用具(铜用不锈钢包覆)”(T. Z. 布拉齐恩斯基编,机械工业出版社,1988年07月出版,第253-255页),可见采用爆炸焊接的方式在铜基体上形成不锈钢镀层属于本领域的常规技术手段;进一步地当冷却元件具有孔和插塞结构时,本领域技术人员容易想到出于保护冷却元件免受腐蚀损坏的目的,根据需要采用常见的爆炸焊接方式在插塞的外部相应地施加镀层。至于复审请求人强调本申请采用先装配插塞,然后爆炸焊接镀层的方式,与对比文件1的钎焊工艺有所不同,合议组认为插塞的装配顺序和采用的焊接方式相关。本领域技术人员知晓,爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的能量,将两件或多件被复合的材料在爆轰波作用下,实现高速碰撞焊接在一起,属于常用的固相焊接方法。在此基础上,本领域技术人员容易想到采用爆炸焊在插塞外部形成镀层时,相应采用先装配插塞,然后爆炸焊接镀层的方式,这未取得任何意想不到的技术效果。
其次,对比文件1公开的冷却元件结构与本申请相似,即冷却元件包含由铜制成的壳体元件,在壳体元件内形成有开口到该元件表面的孔,在形成冷却元件通道系统的一部分孔中放入由铜制成的塞子;而对比文件2公开了为避免冷却元件由于炉内高温气氛和表面腐蚀磨损造成的损坏,在冶金炉用冷却元件的受火面、侧面和外表面上镀覆金属镀层以形成保护层的方案,在此基础上,本领域技术人员容易想到在对比文件1的冷却元件外表面镀覆金属镀层以提高其耐磨损性和使用寿命,而由于对比文件1具有插塞结构,因此进行镀覆处理时,可根据需要在插塞的外部相应地施加镀层。
最后,根据本申请说明书的描述“基体元件优选是(但不是必定地)在插塞处通过爆炸焊接镀覆有金属镀层,以使金属镀层至少局部地覆盖住装配在孔中的插塞”(参见本申请的说明书第[0038]段),合议组认为,本申请是采用插塞堵塞冷却元件中的部分孔,然后采用爆炸焊的方式在插塞外表面至少局部地镀覆金属镀层,而采用爆炸焊形成金属镀层的方式属于本领域的公知常识,这与镀层的形成位置、即是否形成在插塞外表面并无必然的技术相关性。进一步地,本申请是通过将金属镀层爆炸焊接到基体元件上,在基体元件和金属镀层之间获得了连接,所述连接具有用于在基体元件和金属镀层之间传递热能的特别好的能力(参见本申请的说明书第[0010]段),现有技术给出了在冶金炉用冷却元件的表面镀覆金属镀层以提高耐腐蚀性的技术启示,在复审请求人认可爆炸焊属于常用焊接方法的基础上,本申请采用爆炸焊接的方式在铜基体、包括相应的插塞外部形成金属镀层是本领域的常规技术手段。
综上所述,复审请求人的意见陈述不具有说服力,合议组对复审请求人的主张不予以支持。
基于上述事实和理由,本案合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月22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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