具有改进流速分布的叶轮叶片-无效决定


发明创造名称:具有改进流速分布的叶轮叶片
外观设计名称:
决定号:40907
决定日:2019-06-25
委内编号:4W108431
优先权日:2004-03-31
申请(专利)号:200580009974.5
申请日:2005-03-30
复审请求人:
无效请求人:周永兰
授权公告日:2010-06-16
审定公告日:
专利权人:WHW集团公司
主审员:李奉
合议组组长:冯涛
参审员:蓝正乐
国际分类号:F04D29/22(2006.01);F04D7/04(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:对于权利要求中的技术特征含义的理解,应当以该技术特征在所属技术领域的通常释义和权利要求的上下文记载作为基础,同时考虑说明书对权利要求的解释作用,在充分理解本专利整体技术方案的基础上进行判断。
全文:
本专利的专利号为200580009974.5,优先权日为2004年03月31日,申请日为2005年03月30日,授权公告日为2010年06月16日。本专利授权公告时的权利要求书如下:
“1. 一种用于离心泵的叶轮,包括至少一个构造用于离心泵的叶片,以沿离开叶轮中心轴的方向径向导流,所述至少一个叶片在长度方向沿离开叶轮的中心轴的方向上径向地延伸至所述叶轮的外周边,并且具有沿所述叶片的径向长度延伸的中心线,该中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中,所述至少一个叶片具有位于所述叶轮的所述周边或附近并且关于所述叶片的所述中心线径向对称的外终端,所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部。
2. 根据权利要求1所述的叶轮,还包括至少一个护罩,其具有限定所述叶轮的所述周边的周边,所述至少一个叶片从所述护罩向外延伸。
3. 根据权利要求2所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有终点和从所述叶轮的所述中心轴至所述终点的半径Rv,并且其中所述护罩具有从所述中心轴至所述周边的半径Rs,其中Rv等于或大于Rs。
4. 根据权利要求3所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括半径为RB的部分,其中RB小于或等于Rs。
5. 根据权利要求4所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有弧形形状。
6. 根据权利要求4所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有由至少两条线相交形成的外边缘。
7. 根据权利要求4所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部具有宽度Wp,其中Wp小于或等于Wv。
8. 根据权利要求7所述的叶轮,其中所述向外延伸部的面积在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
9. 根据权利要求1所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。
10. 根据权利要求1所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有由至 少两条线相交形成的外边缘。
11. 一种用于旋转动力泵的叶轮,包括:
护罩,其具有中心轴和与所述中心轴径向隔开的周边,所述护罩具有半径Rs;
至少一个叶片,其从所述护罩轴向向外延伸,并且从所述中心轴或其附近向所述周边径向延伸一段长度,从而限定所述至少一个叶片的中心线,该中心线所在的平面平行于所述护罩的平面且垂直于所述中心轴所在的平面,所述叶片被构造成沿离开护罩中心轴的方向径向导流,所述叶片沿着所述叶片沿所述护罩的径向延伸部固定至所述护罩,并且具有位于所述护罩的周边或其附近的外终端,所述叶片的所述外终端关于所述叶片的所述中心线径向对称,其中所述外终端包括向外延伸部,其具有从所述中心轴至所述向外延伸部的终点的半径Rv;并且其中Rv等于或大于Rs。
12. 根据权利要求11所述的叶轮,还包括平行于所述护罩且与所述护罩间隔的第二护罩,并且其中所述至少一个叶片在所述间隔开的护罩之间延伸。
13. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括具有半径为RB的部分,其中RB等于Rs。
14. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括具有半径为RB的部分,其中RB小于Rs。
15. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有凸起形状。
16. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。
17. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有由至少两条相交线构成的外边缘。
18. 根据权利要求11所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部的形状在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
19. 根据权利要求13所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部的形状在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
20. 根据权利要求19所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有外边缘,其被成形为产生选定的用于减少泵壳中磨损的流速分布。
21. 根据权利要求2所述的叶轮,其中所述至少一个护罩具有从所述中心轴至所述周边的半径Rs,并且其中所述向外延伸部具有终点和从所述叶轮的所述中心轴至所述终点的半径Rv,并且所述向外延伸部具有轴向端部,其限定了从所述至少一个轴向端部至所述中心轴的半径RB,其中RB小于Rv和Rs,且Rv小于Rs。”
请求人于2019年01月28日向国家知识产权局提出了无效宣告请求,其理由是权利要求1-21相对于证据1与公知常识的结合不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,请求宣告本专利权利要求1-21无效,同时提交了如下证据:
证据1:公开日为1997年05月13日、公开号为US5628616A的美国专利公开说明书复印件。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月03日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人,同时成立合议组对本案进行审查。
请求人于2019年02月28日提交了意见陈述书,进一步提交了如下证据:
证据1:公开日为1997年05月13日、公开号为US5628616A的美国专利公开说明书复印件及其中文译文。
证据2:公开日为2004年03月03日、公开号为EP1394359A2的欧洲专利公开说明书复印件及其中文译文。
证据3:公开日为1949年05月24日、公开号为US2471174的美国专利公开说明书复印件及其中文译文。
证据4:公开日为1965年12月07日、公开号为US3221398的美国专利公开说明书复印件及其中文译文。
证据5:公开日为1983年05月21日、公开号为JP昭58-85397的日本专利公开特许公报的复印件及其中文译文。
证据6:公开日为1975年09月09日、公开号为US3904306的美国专利公开说明书复印件及其中文译文。
请求人认为:分别以证据1至证据6为最接近的现有技术,进一步结合其他证据和/或公知常识,权利要求1-21不具备创造性。
针对上述无效宣告请求,专利权人于2019年03月18日提交了意见陈述书,并认为本专利权利要求1-21相对于证据1与公知常识的结合具备创造性。
针对请求人的进一步意见陈述,专利权人于2019年06月04日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书,修改方式为:将权利要求9的附加技术特征进一步限定到权利要求1中,将权利要求16的附加技术特征进一步限定到权利要求11中,删除了权利要求6、9、10、16和17。修改后的权利要求书为:
“1. 一种用于离心泵的叶轮,包括至少一个构造用于离心泵的叶片,以沿离开叶轮中心轴的方向径向导流,所述至少一个叶片在长度方向沿离开叶轮的中心轴的方向上径向地延伸至所述叶轮的外周边,并且具有沿所述叶片的径向长度延伸的中心线,该中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中,所述至少一个叶片具有位于所述叶轮的所述周边或附近并且关于所述叶片的所述中心线径向对称的外终端,所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,
其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。
2. 根据权利要求1所述的叶轮,还包括至少一个护罩,其具有限定所述叶轮的所述周边的周边,所述至少一个叶片从所述护罩向外延伸。
3. 根据权利要求2所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有终点和从所述叶轮的所述中心轴至所述终点的半径Rv,并且其中所述护罩具有从所述中心轴至所述周边的半径Rs,其中Rv等于或大于Rs。
4. 根据权利要求3所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括半径为RB的部分,其中RB小于或等于Rs。
5. 根据权利要求4所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有弧形形状。
6. 根据权利要求4所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部具有宽度Wp,其中Wp小于或等于Wv。
7. 根据权利要求6所述的叶轮,其中所述向外延伸部的面积在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
8. 一种用于旋转动力泵的叶轮,包括:
护罩,其具有中心轴和与所述中心轴径向隔开的周边,所述护罩具有半 径Rs;
至少一个叶片,其从所述护罩轴向向外延伸,并且从所述中心轴或其附近向所述周边径向延伸一段长度,从而限定所述至少一个叶片的中心线,该中心线所在的平面平行于所述护罩的平面且垂直于所述中心轴所在的平面,所述叶片被构造成沿离开护罩中心轴的方向径向导流,所述叶片沿着所述叶片沿所述护罩的径向延伸部固定至所述护罩,并且具有位于所述护罩的周边或其附近的外终端,所述叶片的所述外终端关于所述叶片的所述中心线径向对称,其中所述外终端包括向外延伸部,其具有从所述中心轴至所述向外延伸部的终点的半径Rv;并且其中Rv等于或大于Rs,
其中所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。
9. 根据权利要求8所述的叶轮,还包括平行于所述护罩且与所述护罩间隔的第二护罩,并且其中所述至少一个叶片在所述间隔开的护罩之间延伸。
10. 根据权利要求8所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括具有半径为RB的部分,其中RB等于Rs。
11. 根据权利要求8所述的叶轮,其中所述至少一个叶片的所述外终端还包括具有半径为RB的部分,其中RB小于Rs。
12. 根据权利要求8所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有凸起形状。
13. 根据权利要求8所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部的形状在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
14. 根据权利要求10所述的叶轮,其中所述至少一个叶片具有宽度Wv,并且其中所述向外延伸部的形状在由Wv(Rv-RB)限定的面积的30%至85%之间。
15. 根据权利要求14所述的叶轮,其中所述向外延伸部具有外边缘,其被成形为产生选定的用于减少泵壳中磨损的流速分布。
16. 根据权利要求2所述的叶轮,其中所述至少一个护罩具有从所述中心轴至所述周边的半径Rs,并且其中所述向外延伸部具有终点和从所述叶轮的所述中心轴至所述终点的半径Rv,并且所述向外延伸部具有轴向端部,其限定了从所述至少一个轴向端部至所述中心轴的半径RB,其中RB小于Rv和Rs,且Rv小于Rs。”
专利权人在意见陈述中进一步指出:(1)证据6中文译文第1栏第29行“弯曲的线”和第2栏第10行中的“弯曲线”应翻译为“折线”,并附上相关部分的修订译文。(2)本专利涉及一种优选用于渣浆处理的离心泵的叶轮,其中叶片被特别地构造为选择性确定叶轮的流速分布,以便在处理渣浆时选择性地减轻泵壳的磨损,本专利修改后的权利要求1-16相对于证据1至证据6与其他现有技术和/或公知常识的结合具备创造性。

国家知识产权局本案合议组于2019年05月22日向双方当事人发出了口头审理通知书,定于2019年06月14日举行口头审理。
口头审理如期举行,双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中,双方当事人均充分表达了各自的意见,并明确记录了如下事项:
(1)请求人对专利权人于2019年06月04日提交的修改文本无异议,并当庭提交意见陈述书,合议组当庭将该意见陈述副本转送给专利权人。
(2)请求人明确其无效理由和范围为:权利要求1-16不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。证据组合方式以当庭提交的意见陈述为准。
(3)专利权人对证据1至证据6的真实性无异议,对证据1至证据5的中文译文准确性无异议。
(4)对于证据6中文译文中的 “弯曲线”,专利权人认为无论该词翻译成“弯曲线”还是“折线”,其技术含义实质上均是指附图所示出的竖直延伸的叶片边缘下部9与向内倾斜的叶片边缘上部10之间存在弯折。请求人认为将证据6中bent一词译为“弯曲”是准确的,仅表示“不直”的含义,证据6中的图示情形仅为“弯曲线”的一种举例,其实质含义不限于此。
至此,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
1、审查基础
在本案审理过程中,专利权人于2019年06月04日提交了权利要求书修改文本,将权利要求9的附加技术特征进一步限定到权利要求1中,将权利要求16的附加技术特征进一步限定到权利要求11中,并删除了权利要求6、9、10、16和17。请求人对该修改文本没有异议。
经审查,合议组认定上述修改的修改方式和修改时机符合专利法实施细则第69条和审查指南的相关规定,故本决定以专利权人于2019年06月04日提交的权利要求书作为审查基础。
2、证据认定
证据1至证据6是专利文献的复印件,属于公开出版物,专利权人对证据1至证据6的真实性没有异议,合议组经核实对证据1至证据6予以采信。证据1至证据6的公开日期早于本专利的优先权日,故证据1至证据6公开的技术内容可以作为现有技术用于评价本专利的创造性。
专利权人对证据1至证据5的中文译文无异议,对于证据6中文译文中的“弯曲线”,专利权人认为其实质含义为“折线”,合议组对证据1-5以及证据6中除专利权人有异议之外的译文准确性予以确认。
3、关于权利要求1-16是否具备创造性
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。
3.1 证据1-证据6公开的技术内容
经查,证据1公开了一种用于回收液体和气体的井下泵送系统(参见证据1中文译文第4-7栏,图1-4),包括多级离心泵,典型的泵级如图4所示,叶轮34包括本体36,该本体36上具有在上表面40与下表面42之间间隔开的多个成角度的叶片38,以限定多个单独的流动室44。当叶轮34旋转时,这些叶片38的角度使流体从叶轮入口46穿过流动室44移动到叶轮出口48,并且进入相邻的静止的扩散器中。穿过叶轮本体36的上表面40提供了平衡孔50,以允许在区域“A”与“C”之间获得流体压力均衡。如果流体的气体含量变得太大,例如约30%体积或更大,则在区域“A”中将形成气袋或气泡,这将阻挡经过其的流体流动,泵将停止移动流体,这杯称为“被气锁”。为了防止气锁,叶轮28还具有至少一个附加的平衡孔或再循环孔60,该孔穿过上表面40延伸到这些流动室44中的至少一个流动室中。选择再循环孔60的间隔、构型和大小以允许受限的量的液体在内部再循环,以减少区域“A”中气泡的形成,而不显著降低泵的效率。
证据2公开了一种混流式涡轮机和混流式涡轮转子叶片(参见证据2中文译文第20-32段,图7A至图7C,图9),该混流式涡轮机包括旋转叶片单元10、喷嘴4和涡旋盘2。涡旋盘2固定至固定的护罩20上。喷嘴4介于涡旋盘与这些转子叶片3的旋转区域之间。转子叶片单元10包括围绕毂1布置且固定至其上的多个叶片3。转子叶片3具有内侧边缘206、外侧边缘211、气体入口侧边缘208和出口侧边缘209。内侧边缘206固定至毂4的表面。外侧边缘211围绕旋转轴线沿着护罩20的内部弯曲表面旋转。如图7A所示,转子叶片具有在旋转方向上抛物线式突出的形状。叶片3的从毂侧上的端点6延伸至护罩侧上的端点11的气体入口侧边缘208被形成为具有在上游侧突出的曲线。入口侧边缘208在整个区域中朝向上游侧凸状地隆起。由于入口侧边缘208朝向上游侧凸状地隆起,如图9所示,当操作点是理论速度比B点时,对气体入口侧边缘208的中点123处的流动角增加了以下特征,本发明的混流式涡轮机的入射角比传统混流式涡轮机的入射角小。本发明中的混流式涡轮机和轮流式涡轮机转子叶片使得可以通过减小入射损失来改善混流式涡轮机效率。
证据3涉及离心式压缩机(参见证据3中文译文第1-3栏,图1),其目的是在轻的压缩机负载下保持高的压缩机稳定性且因此保持高效率。参照图1,A是压缩机的轴,其上安装有总体用B表示的叶轮,该叶轮将被该轴驱动。C概括地表示叶轮B排放到其中的扩散器装置,扩散器C是静止的并且与用于轴A的轴承相关联,所展示的部件可以仅代表压缩机的若干级中的一个。对于叶轮B,包括一对端部构件1和2,多个叶片3在这对端部构件之间延伸,并且叶片固定至这两个端部构件上。扩散器C包括一对间隔开的壁5和6,以提供围绕叶轮为环形的扩散器通路7以从叶轮接收排放物。关于叶轮B,叶轮的毂端部构件1的外直径略大于盘端部构件2的外直径;并且叶片3在其外末端处被成形(如在3a处)成:每个叶片与每个端部构件径向地同延,其中该叶片连接每个端部构件。这种叶轮构造的结果是,叶轮将具有在其毂端部构件1附近比在其盘端部构件2附近更高速度进行排放的趋势。在压缩机上的轻负载下,提供如图1中的小箭头所示的再循环流动路径,该再循环流动路径总体上从叶轮径向地引导、接着朝向扩散器壁5并且接着径向向内进入凹陷5a内、并且从那里返回至叶轮的径向上端于其径向末端之处。当压缩机负载减小时,再循环流动路径在压缩机叶轮与其扩散器通路之间自动有效,以防止在这种条件下离心式压缩机特性的喘振。
证据4公开了一种涡轮式鼓风机轮(参见证据4中文译文第1-5栏,图1-9),其中叶片由两个或更多个片板冲压而成。图7披露了冲压出或切出并且形成叶片10的板材条带以及叶片之间的材料的平面俯视图。即,叶片是从开口20切下的片板冲压出或形成,由从每个开口切下的材料使得一个叶片形成凹凸轮廓。边缘条带12和14与叶片成一体、并且围绕鼓风机轮的周边边缘延伸。这些边缘条带的端部焊接在一起,以便形成一对封闭的边缘圆柱形边沿。图6示出了每个叶片具有从叶片内边缘10a至其外边缘10b的凹凸表面。边缘条带12附接至具有截头锥形部分52的背衬构件或板50,该截头锥形部分的顶点过渡到中心径向部分54,该中心径向部分具有固定地连接至其上的毂56。
证据5公开了一种泵叶轮(参见证据5中文译文,图2、3),其涉及适于泵低噪音化的叶轮出口部的形状。在图2和图3中,1是叶片,2是前护罩,3是后护罩。4是叶片1的前端外周和与之相对的前护罩2及后护罩3之间设置的凹槽。该凹槽4通过图3所示的机械加工去除在对泵叶轮的前端外周及前后护罩2、3进行表面处理时出现的毛刺而形成。本发明通过设置上述凹槽4,能够形成叶片1与机壳隔舌最接近时的压力释放空间,因此该部分压力波动幅度变小,能够在不降低泵性能的情况下降低泵噪音。
证据6公开了一种具有竖直驱动轴的离心泵中的双向叶轮(参见证据6中文译文,附图),即在顶部和底部均具有抽吸开口并且对于两个抽吸入口具有共同的叶片通道出口的叶轮,这种双向叶轮的目的是提供一种使得叶轮的下部也可以通气的构造。参照附图,1为驱动轴,双向叶轮2以已知的方式安装在驱动轴上,并且向心导流器3安装在驱动轴的端部处。该双向叶轮配备有上部抽吸入口4和下部抽吸入口5,这两个抽吸入口共有叶片通道6,7为驱动轴的轴承壳体,8为泵壳体。在所示的叶片通道6中,弯曲的箭头指示了可以通过几种已知方法产生的循环流动。在实施例实例中,引起循环流动,是因为叶片通道的下部直径大于上部。在所示的子午线区段中,叶片出口的边缘遵循弯曲线并且在叶片通道的下部中在9处竖直延伸并且在上部中朝向泵的纵向轴线在10处向内倾斜。在所谓的零分布时,该实施例将引起所指示的循环流动。这也实现下部通道中的通气。

3.2 关于独立权利要求1的创造性
请求人主张:分别以证据1至证据6作为最接近的现有技术,并结合其他现有技术和/或公知常识评价其创造性。
3.2.1 关于本专利权利要求1争议特征的理解
对于权利要求中的技术特征含义的理解,应当以该技术特征在所属技术领域的通常释义和权利要求的上下文记载作为基础,同时考虑说明书对权利要求的解释作用,在充分理解本专利整体技术方案的基础上进行判断。
本专利涉及一种用于离心泵的叶轮。根据说明书第[0006]、[0007]、[0010]段的记载可知,本专利的发明目的是提供一种具有特别设计或构造的叶片的叶轮,以产生更均匀的磨损模式,从而延长泵壳总的耐磨损寿命,所采取的技术手段是通过叶片外终端的形状设计来改变流体流速分布,设置凸起形状的向外延伸部以产生更均匀的流速分布,从而使泵壳上的磨损被控制和减少。
(1)权利要求1对叶轮叶片的中心线进行了限定:“所述至少一个叶片……,并且具有沿所述叶片的径向长度延伸的中心线,该中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中”。请求人主张:该技术特征限定的是中心线所处平面与叶轮中心轴所处平面垂直,即包含有叶轮中心轴的任意平面之一与包含叶片中心线的任意平面之一相互垂直即可。合议组认为:依据泵叶轮领域的常规知识,叶片围绕叶轮中心轴旋转,本领域技术人员能够明确对于该特征的合理解释应当是:叶轮中心轴所处平面指包含叶轮中心轴线的所有平面,叶片中心线位于与这些平面均垂直的平面内。因此合议组对于请求人所主张的解释方式不予支持。
(2)权利要求1对叶片外终端的向外延伸部进行了限定:“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”。专利权人明确:“弯曲或弧形”限定的均为曲线形状,其中“弯曲”表示曲率变化的情形,“弧形”表示单一曲率的情形。请求人则主张“弯曲”涵盖了除直线以外的所有情形,既包括曲线也包括直线相交而形成折线的情形。
合议组认为:本专利的发明目的在于通过叶片外终端向外延伸部的形状设计来控制流体的流速分布,说明书中给出了相关形状各种情形的文字说明和图示。基于本领域对于“弯曲”的一般理解,以及本专利说明书第[0036]、[0037]段的记载:“形成向外延伸部66的弧线或曲线的尺寸可适当地改变,以便按照所述那样产生预期的流速分布”,“该实施例还用于示出向外延伸部66的形状可以是除图8所示的弧线或曲线之外的形状,并且可以有多条相交的线构成”,本领域技术人员能够明确权利要求1中限定的“弯曲”是指曲线,不包含折线的情形。

3.2.2 以证据1为最接近的现有技术
请求人主张:在证据1的基础上结合公知常识或证据2或证据3或证据4或证据5;或在证据1的基础上结合证据2,再结合公知常识或证据3或证据4或证据5;或在证据1的基础上结合公知常识,再结合证据3或证据4或证据5,权利要求1不具备创造性。
经比对,证据1中叶片38对应于本专利中离心泵的叶片,证据1中叶片的径向中心线所在平面相对于叶轮中心轴倾斜布置,证据1的发明目的在于通过再循环孔的设置来防止气锁,并不关注泵壳磨损问题。证据1图4示意图中显示叶片38外终端为两条相交直线,但证据1文字部分并未对叶片边缘形状及其作用给出任何说明,本领域技术人员从中不能获得关于设置叶片边缘形状改变流体流速分布从而控制泵壳磨损的任何技术启示。因此,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据1公开的技术内容相比,区别特征至少在于:①叶片中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中,②叶片外终端的向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少泵壳上的磨损。
再查,证据2涉及一种混流式涡轮机,其工作流体是从涡旋盘2流入喷嘴4、并被喷嘴4加速以产生高速流并流入转子轴线的方向,因此与本专利相比其叶片3并非“以沿离开叶轮中心轴的方向径向导流”,相应地叶片3的气体入口侧边缘208不能对应于本专利的叶片外终端,入口侧边缘208的“朝向上游侧凸状地隆起”也不能对应于本专利叶片外终端的“呈凸起形状的向外延伸部”。因此,证据2同样未公开上述区别特征①和②,未给出任何关于在叶片外终端上设置凸起状的向外延伸部以形成更均匀的流速分布从而控制泵壳磨损的技术启示。
证据3涉及一种离心式压缩机,其叶片3对应于本专利的叶轮叶片。证据3公开了“叶片3外末端形状在轴向长度的主要部分上与毂端部构件1同延,叶片末端倾斜地与盘端部构件2相连”,从而形成了如图1所示的具有倾斜部分3a的叶片外末端形状,该叶片外末端形状是由于叶片3与不同直径的毂端部构件1、盘端部构件2相连接而形成,作用是使流体在毂端部构件1附近形成比在盘端部构件2附近更高速度进行排放的趋势,从而在扩散器壁凹陷5a处形成再循环流动路径,使离心式压缩机在轻负载工作条件下防止喘振。因此,证据3中的叶片外末端形状不能等同于本专利呈凸起形状的向外延伸部,即证据3中同样未公开区别特征②,未给出通过在叶片外终端上设置凸起状的向外延伸部以形成更均匀的流速分布从而控制泵壳磨损的技术启示。
证据4涉及一种涡轮式鼓风机轮的制造方法,其工作流体是气体,其中鼓风机轮叶片由板材冲压或形成。证据4不关注泵壳磨损问题,尽管证据4图2中示出其叶片外边缘10b具有向外凸出的外轮廓,然而证据4中说明书中仅提及叶片轮廓是加工过程中通过冲压或其他加工方法所形成的,并未记载该凸起形状的外边缘在证据4中所起到的作用,也未给出通过叶片外边缘形状以改变流体流速分布的技术启示,本领域技术人员在证据4公开的叶片结构基础上,也无法获得任何关于在叶片外终端上设置凸起状的向外延伸部以解决本专利所要解决的控制泵壳磨损技术问题的技术启示。即,证据4中由于冲压或成型制造方法过程中所形成的叶片外边缘,不能等同于本专利为了产生预期流速分布而在叶片外终端设置的“具有呈凸起形状的向外延伸部”,证据4同样未公开区别特征②。
证据5公开了一种泵叶轮,其中叶片1对应于本专利的叶片,图2中示出了在叶片1的前端外周与前护罩2及后护罩3之间设置凹槽,该凹槽通过图3所示的机械加工去除毛刺而形成。该凹槽结构在证据5中所起的作用是形成叶片1与机壳隔舌最接近时的压力释放空间,使该部分的压力波动幅度变小,从而降低噪音。因此,证据5同样不关注泵壳磨损问题,未给出通过叶片外边缘形状以改变流体流速分布的技术启示,本领域技术人员在证据5公开的叶片结构基础上,也无法获得任何关于在叶片外终端上设置凸起状的向外延伸部以解决本专利所要解决的控制泵壳磨损技术问题的技术启示。即,证据5中通过凹槽4所形成的叶片外边缘,不能等同于本专利为了产生预期流速分布而在叶片外终端设置的“具有呈凸起形状的向外延伸部”,证据5同样未公开区别特征②。

请求人认为:涉案专利只是对叶片边缘进行了常规的形状或尺寸变形,没有解决任何实际问题,不能实现专利权人声称的减少泵壳磨损的技术效果,说明书也没有任何实验数据支持或验证向外凸起形状的叶片能够减少泵壳磨损。涉案专利将直的外边缘或凹形的外边缘改为向外凸起形状只是技术手段的简单替换,利用叶片形状或尺寸的变化控制速度分布是本领域技术人员的公知常识。
对此,合议组认为:认定区别特征是否是公知常识,不能仅考虑该区别特征在原理上或结构是否是本领域熟知的。而要立足于发明所属技术领域的技术人员,减少和避免“事后诸葛亮”的主观因素的影响,从发明实际解决的技术问题出发,考察该技术问题的发现对于本领域技术人员是否显而易见,以及在现有技术中是否惯常使用该技术手段用以解决该技术问题。
具体到本案,本专利说明书[0026]至[0032]段以及附图1至6给出了现有技术中直边缘叶片和内凹边缘叶片所存在的技术缺陷,即上述叶片边缘产生流速分布会在叶片的轴向端部出现或产生流速的双峰值,从而使泵壳中的磨损模式在蜗形通道的任一个侧面上产生螺旋型磨损。尽管砂浆泵领域泵壳磨损是普遍存在的问题,但泵壳磨损的具体形式、产生原因及解决手段却各有不同,当前请求人并未提供充分的证据或理由证明在离心泵领域泵壳上产生螺旋型磨损的原因的发现对于本领域技术人员而言是已知的。本专利通过叶片外边缘形状设计而产生更均匀的流速分布进而控制泵壳体磨损的技术效果,是本领域技术人员依据离心泵领域的常规流体学知识即可确认的客观事实,请求人声称的本专利未解决任何技术问题、不能实现声称的技术效果的主张不具备说服力。
综上,无论是作为最接近现有技术的证据1,还是与之结合的其他现有技术证据2、证据3、证据4和证据5,均未给出通过特征“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”来使工作流体形成更均匀的流速分布、从而解决控制和减少泵壳磨损技术问题的启示,也没有充分的证据或理由证明其为本领域公知常识。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.2.3 以证据2为最接近的现有技术
请求人主张:在证据2的基础上结合公知常识或证据3或证据4或证据5,权利要求1不具备创造性。
基于3.1和3.2.2部分对证据2公开内容的分析可知,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据2公开的技术内容相比,区别至少在于:①技术领域不同,本专利要求保护一种用于离心泵的叶轮,证据2涉及的是一种混流式涡轮机;②叶片的工作过程不同:本专利要求保护的叶片是以沿离开叶轮中心轴的方向径向导流,证据2公开的叶片是将工作流体朝向叶轮中心轴方向导流;③证据2未公开“该中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中”;④证据2未公开“所述至少一个叶片具有位于所述叶轮的所述周边或附近的外终端,所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”。因此,证据2与本专利相比,所属的技术领域、所涉及的技术问题、所实现的技术效果均不相同,本领域技术人员没有动机将证据2公开的混流式涡轮机应用于离心泵领域,证据3、证据4、证据5中也不存在任何将证据2的混流式涡轮机改型为离心泵、并采用本专利的叶片外终端形状以解决本专利离心泵存在的泵壳体磨损问题的技术启示。因此,在证据2的基础上结合证据3或证据4或证据5或公知常识获得权利要求1的技术方案对于本领域技术人员而言并非显而易见,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.2.4 以证据3作为最接近的现有技术
请求人主张:在证据3的基础上结合公知常识或证据1或证据2或证据4或证据5,权利要求1不具备创造性。
基于3.1和3.2.2部分对证据3公开内容的分析可知,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据3公开的技术内容相比,区别至少在于:①一种用于离心泵的叶轮,②所述至少一个叶片具有关于所述叶片的所述中心线径向对称的外终端,③所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何并控制和减少离心泵泵壳的磨损。
基于3.2.2部分对证据1、证据2、证据4、证据5公开内容的分析,上述证据均未均未给出通过特征“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”来使工作流体形成更均匀的流速分布、从而解决控制和减少离心泵泵壳磨损技术问题的启示,也没有充分的证据或理由证明其为本领域公知常识。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.2.5 以证据4作为最接近的现有技术
请求人主张:在证据4的基础上结合公知常识或证据1或证据2或证据3或证据5或证据6,权利要求1不具备创造性。
基于3.1和3.2.2部分对证据4公开内容的分析可知,证据4涉及一种涡轮式鼓风机轮,其叶片外边缘10b向外凸出的外轮廓并不能等同于本专利离心泵叶片呈凸起形状的向外延伸部。因此,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据4公开的技术内容相比,区别至少在于:①一种用于离心泵的叶轮,②所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
对证据1、证据2、证据3、证据5公开内容的分析与3.2.2部分的相关内容相同。证据6涉及一种具有竖直驱动轴的离心泵中的双向叶轮,其叶片径向中心线所处平面不垂直于叶轮中心轴,附图示出了叶片外边缘包括竖直延伸的下部9和向内倾斜的上部10。然而,根据证据6中文译文第2栏第6行至第14行可知,该叶片边缘形状在证据6中所起作用是形成图示的循环流动,实现下部通道的通气。证据6公开的叶片外边缘轮廓并不能等同于本专利离心泵叶片呈凸起形状的向外延伸部,即本领域技术人员在证据6公开的叶片结构基础上,无法获得任何关于在叶片外终端上设置凸起状的向外延伸部以解决本专利实际解决的控制泵壳磨损技术问题的技术启示。
因此,证据1、证据2、证据3、证据5和证据6,均未给出通过特征“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”来使工作流体形成更均匀的流速分布、从而解决控制和减少泵壳磨损技术问题的启示,也没有充分的证据或理由证明其为本领域公知常识。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.2.6 以证据5为最接近的现有技术
请求人主张:在证据5的基础上结合公知常识或证据2或证据3或证据4或证据6,权利要求1不具备创造性。
基于3.1和3.2.2部分对证据5公开内容的分析可知,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据5公开的技术内容相比,区别至少在于:所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
基于3.2.2和3.2.5部分对证据2、证据3、证据4、证据6的分析可知,上述证据均未均未给出通过特征“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”来使工作流体形成更均匀的流速分布、从而解决控制和减少泵壳磨损技术问题的启示,也没有充分的证据或理由证明其为本领域公知常识。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.2.7 以证据6为最接近的现有技术
请求人主张:在证据6的基础上结合公知常识或证据2或证据3或证据4或证据5,或在或在证据6的基础上结合证据2,再结合公知常识或证据3或证据4或证据5;或在证据6的基础上结合公知常识,再结合证据3或证据4或证据5,权利要求1不具备创造性。
基于3.1和3.2.5部分对证据6公开内容的分析可知,本专利权利要求1中所要求保护的技术方案与证据6公开的技术内容相比,区别至少在于:①叶片径向中心线位于与所述叶轮的所述中心轴所处平面垂直的平面中,②所述外终端关于所述叶片中心线径向对称,所述外终端具有呈凸起形状的向外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
基于3.2.2部分对证据2、证据3、证据4、证据5公开内容的分析,上述证据均未给出通过特征“其中所述向外延伸部具有弯曲或弧形的外边缘”来使工作流体形成更均匀的流速分布、从而解决控制和减少泵壳磨损技术问题的启示,也没有充分的证据或理由证明其为本领域公知常识。因此,权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。

3.3 关于独立权利要求8的创造性
独立权利要求8要求保护一种用于旋转动力泵的叶轮。请求人主张的证据组合方式与独立权利要求1相同。权利要求8中同样限定了特征“从而限定所述至少一个叶片的中心线,该中心线所在的平面垂直于所述中心轴所在的平面”、“所述向外延伸部具有弯曲的外边缘”,对于上述技术特征的理解同3.2.1部分。
3.3.1 以证据1为最接近的现有技术
经比对,证据1中叶轮本体对应于本专利的护罩,叶片38对应于本专利的叶片。证据1中叶片的径向中心线所在平面相对于叶轮中心轴倾斜布置,证据1的发明目的在于通过再循环孔的设置来防止气锁,并不关注泵壳磨损问题。证据1图4示意图中显示叶片38外终端为两条相交直线,但证据1文字部分并未对叶片边缘形状及其作用给出任何说明,本领域技术人员从中不能获得关于设置叶片边缘形状改变流体流速分布从而控制泵壳磨损的任何技术启示。因此,本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据1公开的技术内容相比,区别特征至少在于:①叶片中心线所在平面与叶轮中心轴垂直,②叶片外终端的向外延伸部具有弯曲外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少泵壳上的磨损。
因此,基于3.2.2部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.3.2 以证据2为最接近的现有技术
证据2中毂1对应于本专利的护罩。基于3.1和3.2部分对证据2公开内容的分析可知,本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据2公开的技术内容相比,区别至少在于:①技术领域不同,本专利要求保护一种用于旋转动力泵的叶轮,证据2涉及的是一种混流式涡轮机;②叶片的工作过程不同:本专利要求保护的叶片是以沿离开护罩中心轴的方向径向导流,证据2公开的叶片是将工作流体朝向护罩中心轴方向导流;③证据2未公开“该中心线所在的平面平行于所述护罩的平面且垂直于所述中心轴所在的平面”;④证据2未公开“所述叶片具有位于所述护罩的周边或其附近的外终端,所述外终端包括向外延伸部,其中所述向外延伸部具有弯曲的外边缘”。
因此,基于3.2.3部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.3.3 以证据3为最接近的现有技术
证据3中毂端部构件1对应于本专利的护罩。本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据3公开的技术内容相比,区别至少在于:①一种用于旋转动力泵的叶轮,②所述叶片的所述外终端关于所述叶片的所述中心线径向对称,所述外终端包括外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
因此,基于3.2.4部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.3.4 以证据4为最接近的现有技术
证据4中背衬构件或板50对应于本专利的护罩,本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据4公开的技术内容相比,区别至少在于:①一种用于离心泵的叶轮,②所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
因此,基于3.2.5部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.3.5 以证据5为最接近的现有技术
证据5中前护罩2和后护罩3对应于本专利的护罩。本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据5公开的技术内容相比,区别至少在于:所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
因此,基于3.2.6部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.3.6 以证据6为最接近的现有技术
证据6中,附图所示出的双向叶轮2中固定叶片的部分对应于本专利的护罩。本专利权利要求8中所要求保护的技术方案与证据6公开的技术内容相比,区别至少在于:①叶片中心线所在的平面平行于所述护罩的平面且垂直于所述中心轴所在的平面,②所述叶片的所述外终端关于所述叶片的所述中心线径向对称,所述外终端包括向外延伸部,所述向外延伸部具有弯曲的外边缘。基于上述区别特征,发明实际解决的技术问题是如何控制和减少离心泵泵壳的磨损。
因此,基于3.2.7部分类似的理由,权利要求8同样具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。

3.4 从属权利要求2-7、9-16的创造性
在独立权利要求1、8具备创造性的前提下,从属权利要求2-7、9-16也同样具备专利法第22条第3款规定的创造性。

基于上述事实和理由,本案合议组作出如下决定。
三、决定
宣告200580009974.5号发明的权利要求部分无效,在专利权人2019年06月04日提交的权利要求1-16的基础上继续维持该专利有效。
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,自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定,一方当事人起诉后,另一方当事人作为第三人参加诉讼。


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