Varmeveksler anset for upatenterbar

Varmeveksler anset for upatenterbar

År 1991, den 3. maj afsagde Patentankenævnet (Grønning-Nielsen, Hans Chr. Thomsen, Franck, Terndrup Pedersen, Ansgar Sørensen) følgende

KENDELSE i sagen j.nr. P 38/88: Klage fra Højbogård Biogasanlæg Nørre Aaby A/S, Nr. Åby. Overdraget til Kruger-Bigaden A/S, Søborg, v/Patentbureau Lehmann & Ree over Patentdirektoratets afgørelse af 13. september 1988 af patentansøg- ning nr. 1020/85.

Den 6. marts 1985 indleverede Højbogård Biogasanlæg, Nørre Aaby A/S, ansøgning om patent vedrørende en »varmeveksler«.

Ansøgningen indeholdt følgende patentkrav

»1. Varmeveksler (1) med dobbelt skruegang (2, 3), der er fremstillet af to skrueflader (4, 5), som er anbragt mellem en kerne 86) og et cylindrinsk hylster (7), og som begge har stort set samme stigningsvinkel (8) kendetegnet ved, at varmevekslerens indløb (8) og udløb (9), der er forbundet med skruegangshulrummene (2, 3), er tilvejebragt stort set uden ændring af tværsnitsarealet gennem indløbene/udløbene (8, 9) og skruegangshulrummene (2, 3).

2. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indløb (8) og udløb (9), der fortrinsvis består af passende udformede studse, hver er rettet tangentialt i forhold til hylstrets cylindriske væg (10) og i forhold til kernen (6) og er anbragt i et plan, der sammen med et plan vinkelret på skruegangenes længdeakse danner en vinkel (8), som stort set svarer til stigningsvinklen (0) for skruefladerne (4, 5).

3. Varmeveksler ifølge krav 1 eller 2 kendetegnet ved, at studsene er forbundet med hylstrets cylindriske væg (10), og at der ved studsene mellem to efterfølgende skrueflader (4, 5) er tilvejebragt en ledeplade (20, 21), som strækker sig tangentialt fra kernen mod hylstrets cylindriske væg.

4. Varmeveksler ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at studsene er forbundet direkte med mundingen af et skruegangshulrum.

5. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at tværsnitsarealerne for hver af de to skruegangshulrum (2, 3) er tilnærmelsesvis lige store.

6. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at studsene overgår fra et tilnærmelsesvis polygonalt tværsnit ved forbindelsen med varmeveksleren til et cirkulært tværsnit ved deres forbindelse med tilførsels- og afgangsrør for varmeveksleren.

7. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den er anbragt i serie med en eller flere tilsvarende varmevekslere, der er anbragt sidestillet«.

Den 16. december 1985 afgav direktoratet følgende betænkning

»Krav 1 (mod hvilket der ikke er fremdraget noget nyhedsskadeligt) omhandler blot selvfølgelige anvisninger fra udformningen af ind- og udløb, hvorfor krav 1 ikke omhandler en patenterbar opfindelse.

De uselvstændige krav omhandler ligeledes selvfølgelige anvisninger (hvoraf krav 2's og krav 3's første halvdel og hele krav 4 er kendt fra US-PS nr. 2060936, se især fig. 2 og 4. Krav 5 er kendt fra det i beskrivelsens almindelige del omhandlede DE-PS nr. 178080 se især fig. 1 og teksten især side 1 linie 55-67), hvorfor de ikke omhandler noget selvstændigt patenterbart og ansøgningen i sin helhed ses ikke at omhandle en patenterbar opfindelse«.

Ved skrivelse af 16. juni 1986 fremsendte ansøgeren omarbejdede patentkrav samt en ny almindelig del af beskrivelsen. De nye patentkrav var pålydende

»1. Varmeveksler (1) med dobbelt skruegang (2, 3), der er fremstillet af to skrueflader (4, 5), som er anbragt mellem en kerne (6) og et cylindrisk hylster (7), og som begge har stort set samme stigningsvinkel (0) og med indløb (8) og udløb (9) i form af studse, der er forbundet med det cylindriske hylster (7), og som hver er rettet tangentialt i forhold til hylstrets cylindriske væg (10) og i forhold til kernen 86), kendetegnet ved, at varmevekslerens indløb (8) og udløb (9), der er forbundet med skruegangshulrummene (2, 3), er tilvejebragt stort set uden ændring af tværsnitsarealet gennem indløbene/udløbene (8, 9) og skruegangshulrummene (2, 3), at indløb (8) og udløb (9) er anbragt i et plan, der sammen med et plan vinkelret på skruegangenes længdeakse danner en vinkel (0), som stort set svarer til stigningsvinklen (0) for skruefladerne (4, 5), og at der ved studsene mellem to efterfølgende skrueflader (4, 5) er tilvejebragt en ledeplade (20, 21), som strækker sig tangentialt fra kernen mod hylstrets cylindriske væg.

2. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at studsene er forbundet direkte med mundingen af et skruegangshulrum.

3. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at studsene overgår fra et tilnærmelsesvis polygonalt tværsnit ved forbindelse med varmeveksleren til et cirkulært tværsnit ved deres forbindelse med tilførsels- og afgangsrør for varmeveksleren.

4. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den er anbragt i serie med en eller flere tilsvarende varmevekslere, der er anbragt sidestillet«.

Den 13. september 1988 afslog direktoratet ansøgningen med følgende begrundelse

»Det der anføres i det nye krav 1's kendetegnende del (i forbindelse med den fra DE-PS 178080 omhandlede varmeveksler): »at ind- og udløb er tilvejebragt uden ændring af tværsnitsarealet, at ind- og udløb har samme stigningsvinkel som skruefladerne, og at der ved studsene mellem to efterfølgende skrueflader er anbragt en ledeplade tagentialt fra kernen« har til formål (jf. side 1, linie 36-39) i den ny beskrivelsesindledning af 16. juni 1986, at tilvejebringe gode strømningsforhold ved ind- og udløb.

Ved de i krav 1 angivne foranstaltninger opnås (jf. side 2, linie 11-17) et »glat« strømningsforløb.

Nu er såvel formål som de angivne midler helt nærliggende anvisninger, hvorfor krav 1 ikke omhandler en patenterbar opfindelse.

De uselvstændige krav 2-4 (samt ansøgningen i øvrigt) omhandler ligeledes nærliggende anvisninger af ikke patenterbar art.'

Ved skrivelse af 11. november 1988 påklagede ansøgeren direktoratets afgørelse til Patentankenævnet med påstand om, at Patentdirektoratet tilpligter at anerkende patenterbarheden af opfindelsen, som defineret i nu vedlagte forslag til nye pantentkrav.

De nu fremsatte forslag til nye krav var pålydende

»1. Varmeveksler (1) med dobbelt skruegangshulrum (2, 3), der er fremstillet af to skrueflader (4, 5), der ved deres indre kanter er forbundet med en kerne (6), og som ved deres ydre kanter er forbundet med et hylsters (7) cylindriske væg (10) for dannelse af strømningsbaner for et første varmeudvekslingsmedium og et andet varmeudvekslingsmedium, og som begge har samme stigningsvinkel (0), og med et indløb (8) og et udløb (9) for hver af disse strømningsbaner, hvilke indløb og udløb forbinder de to skruegangshulrum (2, 3) med tilførsels- og afgangsrør for varmeveksleren, kendetegnet ved ,at indløbet (8) og udløbet (9) er tilvejebragt stort set uden ændring af tværsnitsarealet fra skruegangshulrummet (2, 3) gennem indløbet/udløbet (8, 9) til tilførsels- og afgangsrørene, at indløbet (8) og udløbet (9) består af studse, hvis forvægge (16) er rettet tangentialt fra den cylindriske væg (10), at indløbet og udløbet er anbragt i et plan, der sammen med planet vinkelret på skruegangshulrummenes (2, 3) længdeakse danner en vinkel (0), som stort set svarer til stigningsvinklen for skruefladerne (4, 5), og at der ved enden af hver studs mellem to efterfølgende skrueflader er tilvejebragt en ledeplade (20, 21), som strækker sig tangentialt fra kernen (6) mod hylstrets (7) cylindriske væg (10).

2. Varmeveksler ifølge krav 1, kendetegnet ved, at studsene er forbundet direkte med mundingen af et skruegangshulrum, hvilken munding er tilvejebragt ved hylstrets ende og er afgrænset af enden af den cylindriske væg (10), kernen (6) og enderne af de to skrueflader (4, 5).

3. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at tværsnitsarealerne for de to skruegangshulrum (2, 3) er tilnærmelsesvis lige store.

4. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at studsene fra et tilnærmelsesvis polygonalt tværsnit ved deres forbindelse med varmeveksleren til et cirkulært tværsnit ved deres forbindelse med tilførsels- og afgangsrør for varmeveksleren.

5. Varmeveksler ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den er anbragt i serie med en eller flere tilsvarende varmevekslere, der er anbragt sidestillet«.

I klageskrivelsen er der nærmere anført

»I afslaget henvises til tysk patentskrift nr. 178.080. Her fremgår det, at varmevekslerens ind- og udløb er placeret i varmevekslerens endebunde. Der findes ingen nærmere redegørelse for de problemer, der kan være forbundet med ind- og udløbene, ligesom der heller ikke omtales nogen løsning af sådanne problemer. I de tilhørende figurer fremgår det tydeligt, at ind- og udløb udmunder i relativt store rum under en væsentlig og brat dimensionsændring. Endvidere er indgangsåbningerne rette parallelt med skruegangenes længdeakse.

Endvidere er der i direktoratets 1. betænkning (eneste skrivelse forud for afslaget) henvist til US patentskrift nr. 2.060.936, men i dette patentskrift anvises heller ingen løsning på de problemer, der kan opstå ved ind- og udløbet. Derimod viser dette patentskrift blot den traditionelle placering af ind- og udløb. I US patentskriftet omtaler man således blot, at ind- og udløb er tilvejebragt i form af studse, der er rettet tangentialt i forhold til varmevekslerens cylindriske væg.

Således som det er anført i vor besvarelse af 16. juni 1986 taler de modholdte patentskrifter nærmest til gunst for den foreliggende opfindelses patenterbarhed, idet der ganske tydeligt illustreres, at der i forbindelse med ind- og udløb forekommer en ganske betragtelig ændring af tværsnitsarealet fra ind- og udløbsstudsene til skruegangshulrummene. Endvidere illustreres i begge patentskrifter betydelige dødrum, hvor der er risiko for aflejring af bestanddele fra et inhomogent medium, for eksempel gylle, som strømmer gennem varmeveksleren.

De modholdte patentskrifter forklarer således ganske godt den kendte teknik. Inden for faget har man hidtil, ved anvendelse af varmevekslere og andre arrangementer hvori gylle håndteres, ikke foretaget nogen konstruktionsmæssig tilpasning for optimering af strømingsforholdene. Derimod har man hidtil løst de problemer, der opstår i forbindelse med aflejringer af dele af det inhomogene medium ved at indrette arrangementerne således, at disse kan renses ved gennemskylning. De kendes også et eksempel, hvor man i et gyllehåndteringsarrangement har løst aflejringsproblemet ved at indbygge en »renselem«, gennem hvilken aflejringer kan fjernes.

Vi kan derfor ikke tiltræde den i direktoratets afslagsskrivelse givne begrundelse, at »såvel formål som de angivne midler (er) helt nærliggende anvisninger«.

Inden for faget er der således ikke set eksempler på, at man tidligere har erkendt den samme problemstilling endsige foreslået de midler, som danner grundlag for den foreliggende opfindelse.

Det skal her som et indskud pointeres, at det tekniske problem, som løses med den foreliggende opfindelse, kan defineres som: »aflejringer«, der optræder ved ind- og udløb til varmevekslere med dobbelt skruegangshulrum, hvor inhomogent sammensatte medier, navnlig gylle, strømmer gennem. Tillige kan det opsummerende siges, at dette problem hidtil har kunnet finde sin løsning ved to metoder: dels ved gennemskylning og dels ved anvendelse af renselemme for fjernelse af aflejringer.

I modsætning til det tidligere i faget kendte ses der i den foreliggende opfindelse at være erkendt en ny problemstilling, som giver mulighed for en løsning, der er principielt forskellig fra de hidtil anvendte løsninger på problemet. Den foreliggende opfindelse er således baseret på den idee, som er anført i formålsangivelsen, nemlig at der ved indløbenes og udløbenes forbindelse med samme varmevekslere skal opnås gode strømningsforhold. Ved etablering af tilstrækkelig gode strømningsforhold elimineres eller mindskes aflejringen og dermed risikoen for tilstopninger.

Opfindelsen er ikke alene baseret på den nye erkendelse, at »gode strømningsforhold« kan løse problemet, »aflejringer«. Opfindelsen angår tillige en præcis og ny angivelse på en konstruktion, der på en gang afhjælper problemet, »aflejringer«, og som for at løse problemet tager det nye erkendte løsningsmiddel, »gode strømningsforhold« i brug.

Når der henses til den kendte teknik, må det således forventes, at gennemsnitsfagmanden vil søge problemet løst via forbedringer inden for den kendte problemstilling »gennemskylning og/eller renselemme«. Og såfremt gennemsnitsfagmanden vil nå til den nye erkendelse, nemlig at »gode strømningsforhold« kan løse problemet vil det da forventes, at han tyr til de velkendte midler til løsning af dette problem og blot tilgodeser, at indløbs- og udløbsstudse er rettet tangentialt på varmevekslerens hylster.

Der vil således kræves en overvindelse af »tekniske fordomme«, for at gennemsnitsfagmanden ikke alene skal anvende et nye princip for at løse problemet, men tillige skal tage nye konstruktionsmæssige midler i brug for at føre princippet ud i praksis.

Med nærværende opfindelse er disse »teknsike fordomme« overvundet, og opfinderen har foretaget et væsentligt erkendelsesspring.

I forbindelse med vurderingen af opfindelseshøjden vil det være af afgørende betydning at få defineret »gennemsnitsfagmanden« inden for området for fremstilling af varmevekslere og andet udstyr til håndtering af gylle (eller andre inhomogene medier). En sådan gennemsnitsfagmand må vel nærmest betragtes som værende en person, der er faguddannet inden for metalbranchen. Det kan således ikke forudsættes, at gennemsnitsfagmanden besidder den ekspertviden, som består i en ingeniørmæssig viden om strømningsforhold.

Opfindelse, der er baseret på de kendte varmevekslere med dobbelt skruegang, går netop ud på, at udforme indløbs- og udløbsstudsene med specielle særpræg for derved at opnå de ønskede gode strømningsforhold. Indløbs- og udløbsstudsene skal således

- være tilvejebragt stort set uden ændring af tværsnitsarealet gennem indløbene/udløbene fra skruegangshulrummet til tilførsels- og afgangsrørene,

- være anbragt i et plan, der i forhold til skruegangshulrummenes længdeakse danner en vinkel svarende til skruefladernes stigningsvinkel, og

- endvidere skal der ved studsene være anbragt ledeplader, der er placeret mellem to efterfølgende skrueflader, og som strækker sig tangentialt fra varmevekslerens kerne mod den cylindriske væg.

Herved opnås der gode strømningsforhold, idet nævnte kombination af særpræg dels muliggør en gennemstrømning af medierne

- uden ufordelagtig ændring af strømningshastigheden,

- uden bratte retningsændringer, og

- uden hulrum i forbindelse med mediernes indføring i og udtagning fra varmeveksleren.

Af afslaget fremgår det ikke, hvorvidt direktoratet har taget stilling til den kombination af særpræg, som er angivet i krav 1 af 16. juni 1986. Men som det fremgår af ovenstående, vil kombinationen samvirke til opnåelse af en værdifuld virkning.

Ved nævnte kombination af særpræg er der således opnået optimale strømningsforhold, der gør det muligt at undgå eller væsentligt minimere aflejringerne.

Det ses ikke, at det skulle være nærliggende for en gennemsnitsfagmand at anvende denne kombination af særpræg i forbindelse med den kendte varmeveksler.

Til støtte for denne vurdering bemærkes det, at direktoratet, til trods for sin påstand om at disse særpræg (underforstået hver for sig) skulle være helt selvfølgelige anvisninger eller nærliggende anvisninger, ikke har været i stand til at fremdrage kendt teknik, hvorfra særprægene kan udledes hver for sig. Det vil muligvis med rette kunne anføres, at et af særprægene ville kunne falde en gennemsnitsfagmand i tankerne; men selv om dette skulle være tilfældet, vil der kræves et væsentligt spring i erkendelse for at indse virkningen af de kombinerede særpræg'.

Ankenævnet har behandlet sagen i sit møde den 13. februar 1991.

For klageren mødte akademiingeniør Leif Nielsen med salgsdirektør Karsten Buchhave.

Klageren henviste til sagens skriftlige materiale og gjorde navnlig gældende, at Direktoratets vurdering er præget af ekspertviden og ikke har taget i betragtning, at det er varmeteknologisk nyt at håndtere gylle på den beskrevne måde. Ud fra en forudsætning om, at gode strømningsforhold er væsentlige, ligger erkendelsesspringet i en overvindelse af en teknisk fordom i den måde, man har angrebet problemet med at håndtere inhomogene stoffer på.

Karsten Buchhave føjede hertil, at man navnlig havde tillagt ind- og udløb væsentlig betydning, og at man som målopfyldelseskrav havde sat sig at søge en driftssikker og vedligeholdelsesfri løsning. Tidligere var en væsentlig del af biogassens varmeenergi medgået til selve processen.

Ankenævnet skal udtale

Klageren findes efter opstillingen af sin målsætning at have søgt og anvendt de midler, en fagmand naturligt ville afprøve for at opnå det tilsigtede formål. De enkelte foranstaltninger supplerer hinanden, men findes hverken enkeltvis eller samlet at frembringe nogen virkning, der kan siges at udgøre en patenterbar opfindelse.

Det tiltrædes herefter, at ansøgningen er afslået af de af Direktoratet anførte grunde, hvorfor

bestemmes

Den påklagede afgørelse stadfæstes.

Grønning-Nielsen. Hans Chr. Thomsen. E. Franck. P. Terndrup Pedersen. Ansgar Sørensen.

Ingen

En ansøgning om patent på en »varmeveksler« blev afslået, da ansøgningen ikke fandtes at udgøre en patenterbar opfindelse.