发明创造名称：高炉炉喉测温装置
外观设计名称：
决定号：18892
决定日：2012-06-25
委内编号：5W102539
优先权日：
申请（专利）号：02220589.6
申请日：2002-05-16
复审请求人：
无效请求人：张蕾
授权公告日：2003-03-19
审定公告日：
专利权人：南京智达分析仪器有限公司
主审员：苏志国
合议组组长：杨军艳
参审员：刘文治
国际分类号：G01K13/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款、专利法第26条第3、4款、专利法实施细则第21条第2款、专利法实施细则第20条第1款
决定要点：评价一项权利要求的技术方案是否具备创造性时，应将其与最接近的现有技术比较以确定区别特征和实际解决的技术问题，然后考察是否存在对上述现有技术进行改进的动机，如果现有技术整体上并未给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，并且该权利要求的技术方案具有有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2003年03月19日授权公告的名称为“高炉炉喉测温装置”的实用新型专利（下称本专利），其专利号是02220589.6，申请日是2002年05月16日，授权时的专利权人为邹海平，后于2005年09月30日变更为南京智达分析仪器有限公司。
本专利授权时的权利要求书为：
“1、一种高炉炉喉测温装置，其特征在于由温度取样管（7）、控制装置（2）、温度变送器（3）和（4）、计算机（5）及稳流阀（6）构成，温度取样管（7）的一端用于测温时插入高炉炉喉，另一端与稳流阀（6）相连，同时它还和控制装置（2）相连，通过控制装置（2）保持自身的恒温状态；安装在温度取样管（7）上的温度变送器（3）和（4）均与计算机（5）相接，用于实时监测温度取样管（7）上两温度变送器（3）、（4）之间温度的变化，将有关数据传送给计算机（5），计算机（5）动态修正散热率的随机变化并计算出高炉炉喉的温度。
2、根据权利要求1所述的高炉炉喉测温装置，其特征在于安装在温度取样管（7）上的两个温度变送器（3）和（4）之间的距离为1米。
3、权利要求1或2所述的高炉炉喉测温装置，其特征在于所述的温度取样管（7）由壳体（7-1）及取气管（7-4）构成，壳体（7-1）上分别设有流体介质进口（7-3）和出口（7-5），其内充满了流体介质（7-2），取气管（7-4）插入壳体（7-1）内，其一端伸出壳体（7-1），用于与稳流阀（6）相连。
4、根据权利要求3所述的高炉炉喉测温装置，其特征在于控制装置由水泵（2-1）、温度控制器（2-2）、换热器（2-3）、冷却管（2-6）和电磁阀（2-5）构成，水泵（2-1）的一端与温度取样管（7）的流体介质进口（7-3）相连，另一端与换热器（2-3）相接，换热器（2-3）的另一端则与温度取样管（7）的流体介质出口（7-5）相连，其内也充满了流体介质（7-2），在水泵（2-1）的作用下，可使温度取样管（7）和换热器（2-3）内的流体介质（7-2）循环流动；电磁阀（2-5）的一端与冷却管（2-6）相连，冷却管（2-6）缠绕在换热器（2-3）上；温度控制器（2-2）安装在换热器（2-3）上，用于测量换热器（2-3）内流体介质（7-2）的温度，并根据所测的温度控制电磁阀（2-5）的开启。
5、根据权利要求4所述的高炉炉喉测温装置，其特征在于所述的流体介质（7-2）为蒸馏水。”
针对上述专利权，张蕾（下称请求人）于2011年10月14日向专利复审委员会提出无效宣告请求，其理由是：本专利的权利要求1不符合专利法实施细则第21条第2款的规定，权利要求1-5不符合专利法第22条第3款的规定，因而请求宣告本专利权利要求1-5全部无效。与此同时，请求人提交了如下附件：
附件1：专利号为02220589.6的实用新型专利说明书（即本专利授权公告文本）；
附件2：专利号为97205565.7的实用新型专利说明书，其授权公告日为1999年05月12日；
附件3：专利号为99241371.0的实用新型专利说明书，其授权公告日为2000年11月01日。
随后，请求人又于2011年11月09日提交了补充理由，指出：本专利权利要求1不符合专利法实施细则第21条第2款的规定；权利要求1-5不符合专利法第22条第3款、第26条第4款的规定；本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
结合上述附件，请求人认为：1）本专利权利要求1没有记载温度取样管的具体结构和类型、控制装置的具体结构，温度取样管与稳流阀、控制装置的连接关系以及温度变送器与计算机的连接关系等解决其所要解决技术问题的必要技术特征；2）权利要求1-5中的控制装置的概念、温度变送器与温度取样管的连接关系、温度取样管与稳流阀、控制装置的连接关系、以及温度变送器与温度取样管、计算机的连接关系均未限定为说明书中描述的具体情况，没有以说明书为依据；3）本专利说明书记载的计算炉喉温度的公式中没有出现代表炉喉A点的参数TA，公式中的参数L也是未知的，无法得到炉喉处温度，同时并未公开温度变送器与其他部件的安装、连接关系，以及所采用的计算机型号和电气原理图，本领域技术人员根据说明书的记载无法实现本专利；4）本专利独立权利要求1相对于附件2的区别在于：还包括有控制装置、计算机及稳流阀，其中控制装置由附件3公开，计算机和稳流阀属于本领域技术人员的常用技术手段，故权利要求1相对于附件2和3以及公知常识的结合不具备创造性；从属权利要求2-5的附加技术特征属于本领域技术人员的公知常识，故因其引用的权利要求不具备创造性而不具备创造性。
经形式审查合格，专利复审委员会受理了该无效宣告请求，并于2012年01月17日向双方当事人发出无效宣告请求受理通知书，同时将无效宣告请求人于2011年10月14日、2011年11月9日提交的专利权无效宣告请求书、意见陈述及附件清单中所列附件副本转送给专利权人，并告知专利权人在收到无效宣告请求受理通知书之日起一个月内对该无效宣告请求陈述意见，逾期未答复的，不影响专利复审委员会对该专利的审理。
专利权人逾期未答复。
针对上述无效宣告请求，专利复审委员会依法成立合议组对其进行审理。
本案合议组于2012年03月31日向双方当事人发出无效宣告请求口头审理通知书，指出本案定于2012年05月11日进行口头审理。
口头审理如期进行，请求人委托专利代理人刁玉生出席了本次口头审理，专利权人未出席口头审理。在口头审理过程中，请求人明确其无效理由、范围和证据的使用方式为：本专利权利要求1相对于附件2和3的结合不符合专利法第22条第3款、从属权利要求2-5的附加技术特征属于公知常识，故也不符合专利法第22条第3款；权利要求1-5不符合专利法第26条第4款；权利要求1-5不符合专利法实施细则第21条第2款；本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定。请求人表示具体理由与之前提交的意见陈述书中的意见相同。
至此，合议组认为本案事实清楚，依法作出审查决定。
二、决定的理由
由于本专利的申请日在2009年10月01日颁布的专利法之前，故应当适用旧法，请求人关于专利法第26条第4款的无效理由还包括有权利要求不清楚，该不清楚的理由应当适用原专利法实施细则第20条第1款的规定。
1、关于证据
附件2-3均为中国实用新型专利文献，经审查，合议组对所述附件的真实性予以认可，且附件2-3的公开日期均早于本专利的申请日，因此其上记载的内容构成本专利的现有技术。
2、关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定：说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准；必要的时候，应当有附图。摘要应当简要说明发明或者实用新型的技术要点。
根据本专利说明书的记载，本专利要解决的技术问题是现有高炉炉喉测温装置易损坏、使用寿命短且测量精度不高。针对上述技术问题所采用的手段是：由温度取样管、控制装置、温度变送器、计算机和稳流阀构成高炉炉喉测温装置；温度取样管的一端插入高炉炉喉，另一端连接稳流阀，同时连接控制装置，通过控制装置保持温度取样管恒温；在温度取样管上安装两个温度变送器，它们均与计算机相接，用于实时监测温度取样管上两温度变送器之间温度的变化，将有关数据传送给计算机，计算机动态修正散热率的随机变化并计算出高炉炉喉的温度。由上述记载可知，本专利中采用控制装置保持温度取样管恒温的手段，通过选取适合温度取样管的温度，可以提高温度取样管的强度和寿命；此外，保持温度取样管恒温还可以保证恒定的气体散热条件，再使用稳流阀保证散热量不会过大，都可以提高测量的精度。可见，本专利说明书中记载了实现其技术方案的完整手段，本领域技术人员根据说明书中的记载能够实施，并解决其技术问题。
对于请求人认为，本专利说明书中记载了高炉炉喉内A点温度由TA表示，但在炉喉温度的计算公式T=T1（T1/T2）L=e[lnT1 Lln（T1/T2）]中未出现TA，并且其中的L取值也未给出，因而根据上述公式无法得到本专利所要测得的炉喉温度的意见。
合议组认为：本专利说明书第2页记载了“高炉炉喉内A点的温度计算公式如下：TＡ－A点温度，T1-炉外本实用新型入口温度，T2-距T1点1米的温度，L-A点至T1点的距离（M），T=T1（T1/T2）L=e[lnT1 Lln（T1/T2）]，其中，T1、T2、L为已知数，T1、T2间距离为1米，TA可计算得出。”，并且本专利的发明目的即是获得炉喉处温度，其中用“TA”表示炉喉内A点的温度，而根据计算公式T=T1（T1/T2）L=e[lnT1 Lln（T1/T2）]所得到的最终结果为“T”，本领域技术人员根据说明书上下文的记载，能够认识到公式左边的“T”应当为“TA”，其属于明显笔误；对于公式中“L”的取值，说明书中记载了“Ｌ”表示A点至T1点的距离，即“L”的取值为距离入口处的实际距离，其含义清楚，本领域技术人员在实施时能够获得该数值。因此，合议组对请求人的上述主张不予支持。
对于请求人认为，本专利通过温度变送器（3）和（4）测得的温度计算高炉炉喉处的温度，但说明书中没有描述温度变送器的安装方法和具体位置，也没有公开温度变送器的型号或者结构、计算机的型号或者电气原理图，以及二者的连接方式和具体连接部位，本领域技术人员无法实现该技术方案的意见。
合议组认为，对于本专利所要解决的技术问题而言，温度变送器和计算机采取何种的型号、何种连接方式以及具体连接位置均不属于理解和实现本专利必不可少的技术内容，在本专利说明书公开内容的基础上，作为本领域技术人员，应当知晓本领域的所有常规技术知识，对于所涉及的技术方案所要解决的具体的技术问题而言，除非所要解决的技术问题必须采用本领域中的非常规设备或非常规技术手段，本领域技术人员应当能够想到从该领域中用于解决该技术问题的常用的设备和一般安装方式中进行选择，因而说明书中无需详尽到需要明确记载所要采用的设备的具体型号、结构或具体安装方式。故基于本领域的专业基础知识，在阅读本专利的说明书后，本领域技术人员能够理解和实现本专利。因此，合议组对请求人的上述主张不予支持。
3、关于专利法第26条第4款和专利法实施细则第20条第1款
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，说明要求专利保护的范围。
专利法实施细则第20条第1款规定：权利要求书应当说明发明或者实用新型的技术特征，清楚、简要地表述请求保护的范围。
对于一项权利要求请求保护的技术方案是否能够得到说明书的支持而言，要看该权利要求对说明书中公开的实施方式的概括是否合理，如果该权利要求的概括涵盖了说明书公开的实施方式的所有等同替代方式或明显变型方式，而这些方式都能够解决相同的技术问题并具有相同或相近的技术效果，则认为该权利要求的概括是合理的。
针对本专利权利要求1：首先由于本专利的发明目的即是准确获得高炉炉喉处温度，本领域技术人员根据说明书公开的内容，显然会意识到，将起温度测量作用的温度变送器（３）和（４）安装在有冷却水包围的取气管的外部，或冷却水通过的壳体内侧，在控制装置中循环的冷却水均会造成对温度测量的干扰，因而本领域技术人员会排除这样的安装方式，而是将其安装在温度取样管（７）中有高炉气体通过的取气管内部。其次，对于控制装置的选择是本领域技术人员根据其掌握的普通技术知识，在说明书给出的具体实施方式的基础上，面对解决该控制装置所要解决的技术问题时，应当能够预测到所有实现控制功能的一般装置均能解决该技术问题，对于温度变送器、温度取样管、稳流阀、计算机等各部件之间连接方式和连接位置而言，所属技术领域的技术人员没理由质疑有某种合理的连接方式不能解决本专利所要解决的技术问题或产生不了预期技术效果时，这样的概括是被允许的。
针对本专利权利要求2－5：权利要求2－5分别进一步限定了温度变送器的安装位置、温度取样管和控制装置的具体结构，以及流体介质为蒸馏水。这些限定均与本专利说明书中记载的内容是一致的。
综上，本专利权利要求1－5能够得到说明书的支持。对于请求人的主张合议组不予支持。
4、关于专利法实施细则第21条第2款
专利法实施细则第21条第2款规定：独立权利要求应当从整体上反映发明或者实用新型的技术方案，记载解决技术问题的必要技术特征。
如前所述，本专利说明书中发明内容部分记载了，现有技术中高炉炉喉温度测量过程中，由于测温点所处环境恶劣，将热电偶直接插入炉中连续测温时，由于烟尘磨损及落料冲击的破坏，测温装置存在易损坏、寿命短的缺陷。本专利为了解决该技术问题，通过利用温度取样管将炉喉处的炉气取样至高炉外部，并在取样管内不同位置设置的两个温度变送器对取样气体进行测温，再由计算机根据所测得的取样管不同位置处温度的变化计算得到高炉炉喉处的温度。同时，基于对温度取样管的使用寿命的保护，采用控制装置使其保持恒温状态；基于对测量结果的精度要求，采用稳流阀控制炉气的输出的技术手段使得高炉炉喉测温过程中的测温装置测量精度高、寿命长。由此可见，对于各部件之间的连接关系，并非解决本专利所要解决技术问题必不可少的技术特征，本领域技术人员根据所属技术领域的技术常识，容易想到采用常规的连接方式将各部件组装，使得其能够正常工作。对于说明书中记载了的恒温60°的热管式取样管，基于说明书公开的内容，由于温度取样管在60°时具有高强度，有较强的落料冲击承受力，而选择使用恒温60°的热管式取样管进行取样，然而，对于本领域技术人员不言自明的事实是，根据炉内物质及温度取样管材质的不同，适合温度取样管所采用的恒温温度也会有所不同，恒温60°的热管式取样管仅仅是一个具体实例，在阅读本专利说明书后，本领域技术人员可以明了，也能够采用其他适合温度的恒温温度取样管来实现本专利的发明目的，解决本专利所要解决的技术问题，该60°温度的限定并不属于本专利的必要技术特征。 综上，独立权利要求1中已经记载了解决本专利所要解决技术问题的全部必要技术特征。因此，合议组对请求人的主张不予支持。
5、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，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
其中突出的实质性特点是指要求保护的技术方案相对于现有技术具有非显而易见性。《审查指南》第四部分第六章第2节指出实用新型创造性的审查可以参考《审查指南》第二部分第四章有关发明创造性的审查原则、审查基准以及不同类型发明的创造性判断的规定。
（1）关于权利要求1
附件2公开了一种具有煤气取样功能的高炉炉喉测温装置，其中具体公开了该高炉炉喉测温装置由封装在测温杆腔内的测温热电偶和相应辅助装置构成，在测温杆内热电偶套管邻近部位设置有煤气取样管，煤气取样管的里端与热电偶紧邻，其外端通出测温装置外。
请求人认为，附件2中的煤气取样管相当于本专利权利要求1中的温度取样管，测温热电偶相当于本专利权利要求1中的温度变送器，与附件2相比，权利要求1的区别特征为，该测温装置还包括有控制装置、计算机及稳流阀。附件3中也公开了一种高炉测温装置，其中公开了在测温装置中设置循环水。并且，在测温装置中设置循环水、利用计算机校正误差、设置稳流阀引出高炉内气体均是本领域的常用技术手段。
经审查，合议组认为，本专利所要求保护的炉喉测温装置，其由温度取样管、控制装置、温度变送器、计算机和稳流阀构成，其中温度取样管一部分插入高炉内，用于将高炉炉喉内气体引出高炉外部，安装在位于高炉外部的温度取样管部分处的两个温度变送器，分别测量两个不同位置处的气体温度，通过计算机根据实时监测温度取样管上两个不同位置处的温度变化进行动态修正散热率的随机变化并计算出高炉炉喉出的实际温度。为了保证测量精度和测温装置的使用寿命，采用控制装置和稳流阀使得温度取样管保持恒温并使得其中流过的气体流速稳定。与之相比，附件2作为本专利的背景技术，其公开的是一种可以同时对高炉内煤气进行取样和测量炉喉温度的技术方案，其通过将测温和煤气取样一体化的技术手段，解决了分别购置测温装置和煤气取样机成本较高的问题， 并且由附件2说明书附图中可以明显看出，其中起测温作用的热电偶位于该测温装置的前端部位置处，显然用于直接测量炉喉内部的温度。也就是说，附件2与本专利的实质区别在于，本专利是将高炉内炉喉处气体引出高炉外部，并通过一系列技术手段使得通过测量外部气体的温度能够获得炉喉处的实际温度，而附件2是将测温装置设置于炉喉内部，直接测得炉喉处的温度，附件2中设置煤气取样管的目的仅仅是为了对高炉内煤气进行取样，并进而对取样气体进行分析，获得其中的煤气分布和煤气组分。由此可见，附件2中的技术方案已经实现了对炉喉处温度的测量以及对炉内气体进行取样分析的技术效果，不能给出对其中的测温装置进行改进的技术启示，本领域技术人员对附件2公开的技术方案也不存在改进其测温装置的动机，从而不通过花费创造性劳动无法获得本专利权利要求中请求保护的技术方案。此外，由于采用了本专利的测温装置的结构方式，使得能够通过测量高炉外部气体温度的变化获得炉喉处的实际温度，而无须将测温头直接置于测量环境极为恶劣的高炉内部，使得本专利与附件2所涉及的测温装置相比，能够具有更加可靠的使用寿命的技术效果。
附件3公开了一种高炉测温装置，其中具体公开了，测温体处于高炉内部时，由于所受实际温差为上高下低，故采用左右循环式冷却水使之保持恒温时，测温体容易发生旁弯炸裂现象，为了解决该技术问题，附件3采用上下循环式冷却水的方式能够避免测温体的变形和炸裂，并且具体描述了上进下出循环式冷却系统的具体结构。由此可见，尽管附件3给出了一种利用循环式冷却系统使得测温装置保持整体温度稳定的技术手段，但其同样用于直接测量高炉炉内温度，本领域技术人员在知晓附件2和附件3的技术内容的基础上，也不存在通过在炉外测量炉内引出气体的温度以获得炉喉处温度的技术启示。
因此，权利要求1请求保护的技术方案与附件2、附件3相比是非显而易见的，具备实质性特点和进步，且能够产生有益的技术效果，符合专利发第22条第3款关于创造性的规定。
（2）关于从属权利要求2-5
基于独立权利要求1具备创造性，其从属权利要求相对于附件2和3也相应具备创造性，符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
三、决定
维持02220589.6号实用新型专利权有效。
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，在收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉，根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人应当作为第三人参加诉讼。
案由
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