专利申请的实用性中无积极效果的探讨

专利申请的实用性中无积极效果的探讨

刘冉

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心 天津市 300304

1 引言

《专利法》第二十二条第四款规定：实用性，是指该发明或者实用新型申请的主题必须能够在产业上制造或者使用，并且能够产生积极效果。所谓产业，它包括工业、农业、林业、水产业、畜牧业、交通运输业以及文化体育、生活用品和医疗器械等行业。在产业上能够制造或者使用的技术方案，是指符合自然规律、具有技术特征的任何可实施的技术方案。能够产生积极效果，是指发明或者实用新型专利申请在提出申请之日，其产生的经济、技术和社会的效果是所属技术领域的技术人员可以预料到的。这些效果应当是积极的和有益的。

不具备实用性的主要情形如下：无再现性、违背自然规律、利用独一无二的自然条件的产品、人体或者动物体的非治疗目的的外科手术方法、测量人体或者动物体在极限情况下的生理参数的方法、无积极效果。本文借助几件案例，分析探讨何种程度的无积极效果会导致的专利申请技术方案不具备专利法第22条第4款规定的实用性。

2 专利分析

2.1 案例一

该发明涉及一种复合型可调液力变矩器，包括输入轴1、可调液力变矩器3、单向离合器4、输出轴5、齿轮副6，所述的输入轴1与输出轴5之间设有输入小齿圈21、行星齿轮22、固定大齿圈23、输出小齿圈24、联动行星架25、汇流小齿圈26、输出大齿圈27、汇流行星架28,输入小齿圈21以及齿轮副6的输入齿轮61与输入轴1联接，联动行星架25通过其上的两组行星齿轮22与输入小齿圈21、固定大齿圈23、输出小齿圈24配合工作,输出小齿圈24与可调液力变矩器3的输入端31联接，可调液力变矩器3的输出端32通过中空轴的方式穿过单向离合器4的输入端41，并与单向离合器4的输入端41以及汇流行星架28联接，单向离合器4的输出端42以及固定大齿圈23与固定元件联接，汇流行星架28通过其上的行星齿轮22与配合的汇流小齿圈26、输出大齿圈27配合工作，汇流小齿圈26与齿轮副6的输出齿轮62联接，输出大齿圈27与输出轴5联接。

本申请说明书第11-12段的记载：发动机的输入功率分流为两路，第一路，通过齿轮副6流入汇流小齿圈26；第二路，流入输入小齿圈21，再通过联动行星架25上的两组行星齿轮22流入联动行星架25，再流入输出小齿圈 24，并传递到可调液力变矩器3，再流入汇流行星架28；由于汇流小齿圈26和汇流行星架28 是汇流元件，所以第一路流入汇流小齿圈26的功率和流入第二路汇流行星架28的功率，则汇流于输出大齿圈27，并传递到输出轴5,从而实现了把发动机的功率通过输出轴5对外输出。也就是说，本申请的动力分两路后经汇流小齿圈26和汇流行星架28后传递到输出大齿圈27上后实现输出，汇流小齿圈26、汇流行星架28和输出大齿圈27均不固定；首先，行星传动的方向及效率依赖于行星系中各齿轮之间的传动比(即齿数比)，根据上述说明书的记载可知，本申请经过了一系列复杂的行星齿轮传动，上述齿轮传动系统中行星齿轮汇流单元 中，汇流小齿圈26、汇流行星架28和输出大齿圈27均不固定，本申请没有任何关于如何具体设置各齿轮传动比的记载。本领域技术人员知道，行星传动的方向及效率依赖于行星系中各齿轮之间的传动比(即齿数比)，当传动比设计不合理时，则会导致传递到的行星齿轮输入件上的动力方向相反，相互抵消，不仅达不到增扭的目的，反而会导致行星齿轮传动机构锁死，无法实现有效传动。其次，需要通过设计合适的传动比，才能避免该装置内部出现功率循环，当传动比设计不合理时，该装置内部出现功率循环，此时该装置的能量和功率消耗过多，不能满足输出需求，不能带来有益的技术效果。同时，本申请未对各齿轮之间的传动比进行任何的说明，在不确定各齿轮传动比的情况下，本申请所述的液力变矩器也无法在产业上制造和使用以实现复审请求人所述的目的；最后，动力传递过程中必然会有损耗，传递路径越长、传动级数越多，损耗越大，这是本领域的公知常识 。本申请“分流-汇流”的传动模式采用了大量零部件，机构庞杂，相比于传统的汽车变速器具有巨大的功率损耗，造成能量的浪费，能量传递效率极低，该传动机构内部动力传递的多次“分流-汇流”的设置方式使 得其不具有积极效果。经过上述分析，本申请所述的传动机构实际上发动机的动力最终就是输入到同一行星系统的齿圈和太阳轮上，最终通过行星架输出。但其传输到齿圈和太阳轮上的动力经过了一系列复杂的先分流再汇流的传动变换，增设了多个传动元件，历经大量损耗后才进行动力输出，降低了效能，不具备有益的技术效果。因此，本申请 权利要求1 不具备实用性，不符合专利法第22条第4款的规定。

2.2 案例二

本申请涉及一种高频水冷变压器，包括高频变压器本体，所述高频变压器本体前端的中部固定安装有蓄水箱，所述蓄水箱的底端固定连通有分流箱，所述高频变压器本体后端的中部固定安装有回流箱，所述回流箱的顶端固定连通有气体混合箱，所述分流箱下方的左右两侧均设有液体输送组件，两个所述液体输送组件相对靠近的一端均固定安装有延长架，所述延长架的另一端与分流箱的前端固定连接，所述分流箱底端的左右两侧均固定连通有电解罐，所述液体输送组件的底端固定连通有第一输水管，所述第一输水管的另一端与蓄水箱的左侧或右侧固定连通，位于左侧所述液体输送组件的顶端固定连通有冷却管，位于右侧所述液体输送组件的顶端固定连通有循环管，所述冷却管和循环管分别与回流箱的左侧或右侧固定连通，所述气体混合箱的中部固定安装有电子打火器，所述气体混合箱顶端的左右两侧均固定连通有气体输送管，所述气体输送管与液体输送组件之间相连通，所述蓄水箱顶端的中部固定连通有注水口，所述注水口的顶端活动安装有柱塞。

根据本申请说明书第17-23段所记载的内容可知，该装置利用变压器的电流对冷却水电解产生氢气和氧气，使用氢气和氧气推动活塞板做功，最终带动主轴和叶轮转动，进而对泵水箱内部的水流提供主动动力，实现水流的流动，排出的氢气和氧气在气体混合箱内部混合后，采用电子打火器进行点燃，还原成水滴落至回流箱的内部。对于权利要求的技术方案而言，首先，在实际应用中，通过变压器自身的电流作为动力带动水泵运行，即可实现自主流动过程，进而利用流动的水流带走热量，结构简单，电能转化为水泵的机械能，不存在中间能量转化，能量损耗低；而本申请采用电能转化为化学能，化学能转化为机械能，中间存在能量损耗，能量损耗高（参见《高新技术解读》李昭明，云南科技出版社，20011130，“制氢方法”，第90页；《能源工程概论》，王家臣，中国矿业大学出版社，20130731，“5.8.2 氢气的制备”，第241页），且在引入化学能的这一过程中，还设置电解罐、气体输送装置、电子打火器等复杂的装置，且电解罐对冷却水进行电解，产生氢气和氧气这种还原反应适用范围极小，本申请采用了结构复杂、浪费资源的方式；同时，电解水时虽然吸收热量，但氧气和氢气燃烧还原成水时，还需要放出大量的热，基于能量守恒原则，在电解水和还原成水的整个过程中，是不会带走变压器的大量热量的（参见《高新技术解读》李昭明，云南科技出版社，20011130，“制氢方法”，第90页；参见《霓虹灯制造技术与应用》，陈大华，中国轻工业出版社，19970930，“第三节 氢气和氧气”，第226-228页）。其次，申请人在意见陈述中也陈述了“本申请虽然采用了氢气和氧气的混合并进行点燃后还原成水的设计，氢气和氧气混合点燃并还原成水的反应是氢氧化反应，也被称为氢气燃烧反应或氢气爆炸，但氢气和氧气的混合气体要想发生爆炸则必须满足一定浓度的混合气体和火源才会发生爆炸，即氢气和氧气的混合物必须到达一定的浓度比例在进行点火时才会发生爆炸；具体到本申请中，完全可以控制氢气和氧气的最佳混合比例来避免其在点燃时发生爆炸”，可知，其成本不仅是浪费电能，其在气体混合箱中控制氢气和氧气的浓度，防止出现爆炸，必然需要投入监测气体浓度设备以及控制电解反应启停的控制器等，反之，就无法获知对气体混合箱内的气体浓度，也不能控制气体混合箱内各气体的浓度，存在气体点燃爆炸的风险，另外，还需要具有专业技术知识的人力测算出针对本申请的气体混合箱中各气体的浓度的精确范围，来保证该气体混合箱中氢气和氧气混合点燃过程中正常能产生水，且不能发生爆炸，而这种设备和人力的高成本投入仅为了给水泵提供动力来源，相较于直接对水泵供电，驱动水泵运行，浪费了更多的人力物力资源；综上，该技术方案采用了更浪费资源、效率低、成本高的方式，与专利法第一条鼓励发明创造，促进科学技术进步和经济社会发展的立法初衷相悖，这样的技术方案明显脱离社会需要，缺乏积极效果，因此不具备专利法第22条第4款规定的实用性。

2．3 案例三

本申请涉及一种可收集铣床切屑的设备，其结构包括玻璃防护罩1、分离整理装置2、安置底板3、侧支撑板4、延伸架5、拉杆6，分离整理装置2设有液压转化机构21、过滤分离装置22、水轮转化装置23、擒纵机构24、勾洒装置25、双出轴电机机构26、鼓风收集装置27、防锈外壳28，液压转化机构21由分散曲板211、提高板212、套筒213、密封板214、液压杆215、液压腔216、滑动斜坡217组成，过滤分离装置22由盛物腔221、过滤挡板222、中心钮223、导向轨224、钉紧钮225、吊挂弹簧226、导向槽227组成，水轮转化装置23由叶轮片231、叶轮232、第一传动带233、第一动轮234、第二动轮235、第二传动带236组成，擒纵机构24由棘爪241、活动钮242、扇形棘轮243、擒纵爪244、固定钮245、第一斜杆246、销钉247、过渡轮248、第二斜杆249组成，勾洒装置25由垂直柱251、扇形圆盘252、外销轴253、铰接轮254、L型钩爪255、滑动架256组成，双出轴电机机构26由步进丝杆261、滑动压电片262、第一平动带263、第一转轴264、电机265、定子铁芯266、输电线267、第二平动带268、第二转轴269组成，鼓风收集装置27由外转轮271、活动轮272、固定支撑杆273、施压板274、偏轮275、导电片276、鼓风机277、囊括板278、通风管279组成；本申请在使用时，将玻璃防护罩罩在铣床的切削刀下，铣床切削时形成的切削和冷却液的液体会顺着玻璃防护罩的内壁滑到分散曲板上，将液压杆下压，使其将吊挂弹簧推出，让导向槽下滑，通过滑动斜坡下滑的混合物会压到过滤挡板，其中切屑被挡住，让切屑处于较为干燥的状态，冷却液体会顺着过滤挡板的小孔往下流，流到盛物腔内，撞击到叶轮片，使叶轮片带动着叶轮、第一动轮、第二动轮转动，第二动轮转动时，会通过第二传动带带动铰接轮转动，带动扇形圆盘、L型钩爪转动；第一动轮转动时，会通过第一传动带带动活动钮转动，调动扇形棘轮转动，使扇形棘轮让棘爪带动擒纵爪转动，将固定钮、第一斜杆、过渡轮、第二斜杆被推出，将过滤挡板的右端下压，使过滤挡板上的切屑被倾倒出，会随着导向轨导入导向槽中，滑动到滑动压电片中，滑动压电片受到压力产生电量，通过输电线输出给电机，电机带动第一转轴、第二转轴转动，在第一转轴转动时，会通过第一平动带带动步进丝杆转动，让滑动压电片向前动作，运动到L型钩爪下方时，其顶部的切削会被扫出，通过滑动架落到防锈外壳的左下角；第二转轴转动时会通过第二平动带带动外转轮转动，让活动轮将施压板挤压导电片，让导电片激活鼓风机，鼓风机将外界的空气吸入通过通风管输出，让切削紧紧的贴在防锈外壳的左下角的左下角，便于收集，并且在囊括板的保护下，切屑不会乱飞。

现有技术中，已经公开了切屑收集和冷却液分离装置，参见现有技术1：数控技术，王荪馨编， 西北工业大学出版社，2015年1月，第180-181页。切屑回收装置，采用重力，离心力，过滤等 方式分离，平板链式，螺旋等输送结构输送，简单的传送机构和风机实现冷却液和切屑分离 并使切屑便于收集。本申请采用过滤分离装置和鼓风收集装置起到冷却液、切屑分离和收集作用，其余装置，如液压转化机构、水轮转化装置、擒纵机构、勾洒装置、 双出轴电机机构仅起到触发作用，相比现有技术中切屑收集和冷却液分离装置，增加了装置的结构复杂性，且效率低，增加装置结构复杂性和能量损耗，并未产生任何可预料到的积 极效果，属于明显无益、脱离社会需要 的技术 方案 ，因此不具备 专利法第22条第4款规定的实用性。

2.4 案例四

本申请涉及一种通信组件开关控制系统，其包括电器搜索设备，设置于用户终端内，用于 基于各种家电标准外形分别对双边滤波图像执行各种家电设备搜索，当搜索到任何一种家 电目标时，发出第一驱动命令，否则发出第二驱动命令；设置于用户终端内的网络控制设备 与电气设备连接，用于在接收到第一驱动命令时，关闭当前的移动通信链路，启动WIFI通信链路。即通过识别各种家电目标执行WIFI切换，显然当用户终端处于WIFI网络中，并判断出位于家居环境，则实现切换到WIFI网络；即在用户终端处于WIFI网络的应用场景时，能够实现本申请提出的网络切换减少移动通信费用的技术方案，达到本申请的发明目的。

本申请具备实用性，理由如下：首先，本申请提出的通信开关组件控制系统显然在产业中是能够制造的。其次，对用户来说，对用户终端是否处于包括家居环境的室内环境进行判断，基于判断结果自动切换无线网络连接模式，从而尽可能地减少移动通信费用；并且基于接收到的图像中的噪声类型的数量多少自适应选择不同的图像增强设备以执行不同的处理，能够实现针对性的图像增强操作。关于现有技术中对于在家居环境中已存在的WIFI自动切换，本申请并不是增加了现有技术 中WIFI自动切换的复杂性，相反提供并增加了一种WIFI切换的方式，并且这种切换方式对某些场景来说也是适用的，例如在家居环境中，现有技术中的WIFI切换可能存在故障不能实现切换时，通过本申请的方法也能够实现WIFI网络的切换。其次，本申请中的“图像拼接” 执行识别并不有悖于通常的现有技术，采用前后摄像头拍摄的图像进行拼接识别扩大了识别范围，从而增加了对家居环境识别的可能性。关于图像识别功耗的增加是一种合理性的选择，并不是明显无益。综上，本申请的技术方案具备实用性，符合专利法第22条第4款的规定。

2.5 案例五

本申请涉及一种具有阻尼功能的动力传输装置，其包括： 一汽缸，其包含：一缸体，其具有一直线通道以及位于该直线通道两端，并与该直线通道连通的两个扩大端部；一活塞，其设于该缸体的该直线通道内，并能于该直线通道内直线往复运动；一第一连杆，其一端与该活塞的一端枢接，另一端伸入该两个扩大端部其中之一；及一第二连杆，其一端与该活塞的另一端枢接，另一端伸入该两个扩大端部其中另一；一第一曲柄轴，具有一轴杆及一由该轴杆径向凸出且容置于该缸体的该两个扩大端部其中 之一的曲轴臂，且该曲轴臂与该第一连杆的另一端枢接；以及一第二曲柄轴，具有一轴杆及一由该轴杆径向凸出且容置于该缸体的该两个扩大端部其中另一的曲轴臂，且该曲轴臂与该第二连杆的另一端枢接。 第二曲柄轴4具有一轴杆41，以及由轴杆41径向凸出且容置于缸体30的扩大端部36中的一曲轴臂42，且该曲轴臂42与第二连杆33的另一端枢接；动力源5的转子与第二曲柄轴4的轴杆41轴接，并接受直流电源供电以驱动第二曲柄轴4旋转，使经由第二连杆33带动缸体30的活塞31直线往复运动，活塞31直线上下运动而经由第一连杆32带动第一曲柄轴2的轴杆21旋转并输出动力。借此，当动力源5持续驱动第二曲柄轴4旋转时，缸体30内的活塞31将被第二连杆33带动而不断往复直线运动，并同时带动第一曲柄轴2旋转并输出动力。

本申请的动力传输装置为采用动力源带动曲柄轴旋转，再经由曲柄轴的曲轴臂通过连杆带动 活塞往复直线运动，再由活塞带动第一曲柄轴并输出动力，虽然本申请的工作过程是将旋 转运动转换为直线运动，再将直线运动转换为旋转运动，整个工作过程均通过机械模式实 现传动，但显然，本申请采用动力源带动曲柄轴推动活塞做功的方式取代了现有的燃料在 气缸内燃烧推动活塞做功的方式，达到了传统内燃机的活塞被燃料驱动而在汽缸内做往复 运动，从而带动曲柄轴输出动力的功效(参见说明书0025段)，也就是说，本申请应用现有内 燃机的汽缸及活塞结构，利用由电力产生的动力源驱动动力传输装置输出动力，来替代现 有的使用燃料燃烧产生的化学能的内燃机，而达到现有内燃机输出动力的基本功能，由此 可见，该技术 方案 能够实施并取得了一定的积极效果，因此，本申请 权利要求1 要求保护的 具有阻尼功能的动力传输装置及 权利要求2 要求保护的具有阻尼功能的电力发动机均具备 专利法第22条第4款 规定的实用性。在独立权利要求具备实用性的情况下，从属权利要求3- 6 也具备专利法第22条第4款规定的实用性。

3 结论

综上所述，要求申请专利的发明或者实用新型具有实用性，并不是要求这种发明或者实用新型在申请时已经实际予以制造或者使用，由此来证明产生了积极效果，而是根据专利申请文件的说明书中所做的清楚、完整的说明，使得所属领域的技术人员根据其技术知识或者经过惯常的试验和设计后，就能够得出申请专利的发明或者实用新型能够予以制造或者使用，并能产生积极效果的结论。实用性所涉及“能够产生积极效果”是指发明或者实用新型制造、使用后，与现有技术相比所具有的有益的效果，这种效果可以是技术效果，也可以是经济效果或者社会效果，例如提高产品的产量、改善产品的质量、增加产品的功能、节省能源或原材料、改善劳动条件、防治环境污染等。应当注意的是，要求发明或者实用新型能够产生积极效果，并不要求发明或者实用新型毫无缺陷。事实上，任何技术方案都不可能是完美无缺的，只要存在的缺点或者不足之处没有严重到使有关技术方案根本无法实施，或者根本无法实现其发明要解决的技术问题的程度，但在某一方面具有有益效果或提供了更多的技术选择余地的角度，也可以认可其能够产生积极效果，就不宜因为存在这样或者那样的缺点或者不足之处，否认该技术方案具备实用性。但是，如果一项权利要求所要求保护的技术方案相比现有技术，在明显增加装置的结构复杂性和能量损耗的同时，还降低了装置的效率和效益，且并未产生任何积极效果，则该技术方案属于明显无益、脱离社会需要的技术方案，则该技术方案不具备专利法第22条第4款规定的实用性。

参考文献

[1]国家知识产权局.专利审查指南2023 [M].北京：知识产权出版社，2023:200-202