张萌萌 马雪纯

摘要：本文介绍了永动机类专利申请的法条适用问题以及永动机的不同类型，并结合实际复审案例探讨如何正确判断专利申请要求保护的技术方案是否构成永动机。

关键词：实用性;公开不充分;永动机;现有认知

中图分类号：O414.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）21-0047-03

Abstract： This paper introduces the application of the law of the perpetual motion patent application and the different types of perpetual motion， and combines the actual case of reexamination to explore how to correctly determine whether the technical solution claimed by the patent application constitutes a perpetual motion machine.

Key words： practicality; insufficient disclosure; perpetual motion; conventional cognition

实际审查业务中，机械领域涉及实用性的案件以永动机居多，永动机类申请的审查不仅涉及法条适用的问题，还涉及永动机本身判定的问题，如何准确判断一项技术方案是否构成永动机是这类案件审查的关键[1-3]。

1 实用性之违背自然规律的典型情况——永动机

1.1 永动机的法条适用

《专利审查指南（2010修订版）》（以下简称指南）第二部分第五章第2节规定：实用性，是指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。换言之，如果一项技术方案违背了自然规律，在产业上不能使用，且不能产生预期的积极效果，其就不具备实用性。

目前能源短缺问题日益凸显，对于能源可循环性的要求日趋增强，大批发明者不断追求突破常规能源方式，相继提出永动机类的专利申请。根据专利审查指南中列出的几种不具有实用性的情形，永动机类发明属于违背自然规律的典型情况，其因违背自然规律而必然不能够实施，自然也更加不可能产生预期的“积极效果”，因此在我国审查实践中对于这类专利申请通常是以不具备实用性为由予以驳回。此外，为避免混淆说明书充分公开条款中的“能够实现”与实用性条款中的“能够制造和使用”，指南第二部分第五章第3.2节中也特别指出“因不能制造或使用而不具备实用性是由技术方案本身固有的缺陷引起的，与说明书公开的程度无关”，这一表述明确了这两个条款之间的区别，同时为审查永动机类案件的法条适用指明了方向。

不过在审查思路上，欧洲专利局的做法能够为我们的审查实践带来更多启发，具有借鉴意义，其审查思路分为以下两种情况：如果权利要求请求保护的永动机只是限定为具有特定具体结构的产品，而不包括明确违背自然规律的功能和目的的内容，由于具有具体结构，欧专局认为该产品是具有技术特性的，认定它具有实用性，但由于该发明实质上属于永动机，本领域技术人员根据说明书的描述不可能实施发明，审查员应以发明不符合EPC A83（必须以足够清楚和完整的方式公开发明，以使所属技术领域的技术人员能够实施该发明）的规定评述;如果权利要求明确指向发明的功能和目的（公然宣称违背自然规律的功能和目的），鉴于权利要求违背了自然规律，必然不能够被制造和使用，不能在产业上应用，因此没有实用性，而没有实用性的永动机发明必然不满足充分公开的要求，此时要同时以实用性和公开不充分提出反对意见。

1.2 永动机的类型

除法条适用恰当合理外，如何正确判定技术方案是否构成永动机则是永动机类发明审查的主要难点，其要求本领域技术人员必须具备丰富和扎实的专业技术知识。具体来说，永动机主要涉及两大类：第一类永动机和第二类永动机。第一类永动机是指：不消耗能量而能够永远对外做功的机器，它违反的是能量守恒定律，典型案例如亨内考永动机，俗称“魔轮”：轮子中央有一个转动轴，轮子周缘安装12个可活动的短杆和位于短杆端部的铁球，其中位于轴右边的短杆比左边的短杆更长，但数量更少，设计者亨内考认为左右两边产生的转动力矩差可实现轮子的永动;第二类永动机是指：从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头，该类永动机违背的是热力学第二定律。相比于第一类永动机，第二类永动机的判定难度更大，申请人往往会将设备及其工作过程撰写得十分复杂，需要审查员从整体上把握技术方案实质，透过冗杂的部件及连接关系分析设计者的整体构思，从原理上判定技术方案是否违背了能量守恒定律（热力学第一定律）和热力学第二定律。

另外，还存在其他类型的永动机，例如脱离力学知识，脱离地球引力，在真空中运行，正反物质泯灭产生的能量，可以提供无限的动力等，涉及这类永动机的专利申请与美国专利法关于实用性的规定中“fantastic invention”（异想天开的发明）的表述相契合。从这类永动机的表述和内容来看，其往往触及前沿科技或颇具争议性的热点问题，如何处理这类涉嫌违反自然规律，但其技术方案超出了本领域技术人员对相关技术的现有认知的专利申请成为审查实践面临的新难题。对于这类案件，美局和日局的审查员可能会选择相对宽松地对这类申请予以授权，涉及的实用性问题留待后續实践检验。美日两局的这种做法能够为我们带来一些启发，在发出申请不具有实用性或公开不充分的审查意见后，应当充分理解和正确把握申请人的意见陈述，与申请人充分沟通，了解其发明动机和构思，以作出更为合理的审查结论。

2 具体案例分析

2.1 案例介绍

本案涉及申请号为201210123928X、发明名称为“新型热机及其循环”的发明专利申请。

权利要求1为：

1.一种新型热机及其循环，其特征在于：这种新型热机包括喷管、气缸1、气缸2或气缸2系列、涡轮机、发电机、压缩机、换热器和常规热机等部件，其热力学循环能够从环境中吸收热量并利用环境大气压力做功，从而实现电能输出。

本案权利要求1-9以及说明书中均详细记载了该新型热机的工作原理和具体工作过程，并未提交任何附图。现以热力循环1为例，简要描述该新型热机的工作过程：热机以空气为工质，从启动到进入正常循环需要外部能量（例如蓄电池启动），使压缩机从气缸1中抽气，使得气缸1内的气压达到一定真空度，也就是喷管出口的外界反压降低到一定真空度時，打开喷管出口，高速气流喷出并对涡轮机做功，做功后的空气进入气缸1，由于做功后的空气温度、压力都有所下降，其温度低于环境温度，因而气缸1会从环境吸收热量，这部分热量可以被热机利用，直至气缸1内空气温度等于环境温度，接着，空气进入压缩机中被压缩，压缩后的空气压力等于环境大气压力，温度大于环境温度，由于压缩机紧接着连接气缸2，起初气缸2中的活塞位于气缸2底部，活塞的移动会使压缩空气被吸入气缸2中，当活塞移动至顶部时将其固定，由于压缩空气的温度大于环境温度，其在气缸2中先等容放热，这部分热量可以被热机利用，接着松开气缸2的活塞，由于此时气缸2中的空气压力低于大气压力，因而外界气体压力对活塞做功并压缩气缸2中的空气，使气缸内压力等于大气压力，且这部分功可以被利用，然后，出口阀打开活塞继续向底部运动，把空气排出气缸2，完成一个循环。

审查员在历次通知书中均认为：根据说明书关于该新型热机的工作过程描述可知，该新型热机只在从启动到进入正常循环需要外部能量（如通过蓄电池启动），进入正常循环后不需要任何外部能量来源，仅依靠外界环境热量和大气压力就能够使该新型热机连续地工作。根据热力学第二定律，机器不能从单一热源取热使之完全转换成有用的功而不产生其他影响，而在权利要求1-9的技术方案中，无论空气介质在各个装置内的流动是何种过程，该热机作为一个整体，其意图从大气环境中吸收热量来输出功，仅在启动时需要外部能量，正常循环时不需要外部能源可自行运行，即该热机仅仅从单一热源吸取热能便能持续对外做功，这明显违背了热力学第二定律，属于第二类永动机，其是无法实现的。

申请人认为：新型热机也有冷源和热源，并非只有单一热源，正常循环时，新型热机能够利用大气压力作为外部的能源，因此能产生净余电能，能持续对外做功，并提交其本人发表在《International Journal of Sustainable Engineering》期刊上的一篇与本案密切相关的论文用以佐证本案具备实用性。

审查员以不具备实用性为由驳回该申请，随后申请人不服并向复审委提出申诉。

合议组认为：首先，热机中的喷管、涡轮机、气缸和活塞等属于对外做功的装置，其将一种形式的能向另一种形式的能转换，但是，其转换过程一方面需要有能量进行输入，驱动其运转，另一方面，在运转过程中其零部件之间也必然存在机械摩擦等能量损耗，也就是说，喷管、涡轮机等部件虽然属于做功的部件，但其在对外做功输出能量的同时，必然需要想起输入更多的能量才能驱动其运转，即其输出的能力必然要小于输入的能量。其次，本申请说明书中虽然没有文字记载热机正常循环不需要外部能源可自行运行，但本申请说明书实施例中指出，新型热机从启动到进入正常循环需要外部能量，而正常循环过程中除了与周边环境的热量交换并无其他能量输入，在热机循环过程中，热源、冷源实质上都是热机周边的大气环境，而若将热机和周边环境作为一个整体看，其仅仅在热机启动过程中具有外部能量输入，在正常运转过程中则没有外部能量输入，这明显违背了热力学第二定律，是无法实现的。因此，本申请不具有实用性，不符合专利法第22条第4款的规定。

2.2 具体分析

关于法条适用的问题，本案权利要求1-9不仅限定出了具有特定具体结构（包括喷管、气缸1、气缸2、涡轮机、发电机、压缩机、换热器及常规热机）的产品（新型热机），还包括明确违背自然规律的功能和目的的内容（由上述结构组成的热力学循环能够从环境中吸收热量并利用大气压力做功，实现电能输出），依照前述欧洲专利局的审查思路，鉴于该权利要求明确指向的功能和目的属于违背自然规律（热力学第二定律）的内容，因此该权利要求要求保护的技术方案必然不能被制造和使用，不能在产业上应用，因此不具有实用性。不过，这种情形以不具有实用性为由驳回本申请即可，无需针对其说明书是否达到充分公开的要求提出质疑。另外，从复审决定中也能够看出合议组对本案说明书是否充分公开进行的思考，其中提到“本申请说明书中虽然没有文字记载热机正常循环不需要外部能源可自行运行，但本申请说明书实施例中指出，新型热机从启动到进入正常循环需要外部能量，而正常循环过程中除了与周边环境的热量交换并无其他能量输入”，可以看出，合议组是在认定说明书充分公开的基础上对本申请的技术方案进行评价，隐含了其技术方案本身存在固有缺陷，这种缺陷与说明书是否作出了清楚、完整的记载无关这一含义，换言之，如果本申请说明书的记载能够克服技术方案本身存在的固有缺陷，那么本申请便不再是永动机，而是另外的发明了，因此，没有必要对说明书是否充分公开提出质疑;同时从这段描述还可以看出，合议组也认为虽然本案说明书中没有“公然”宣称其技术方案是一种永动机，但通过分析具体的文字描述可以判断出，申请人的设计意图或发明构思的本质就是仅有初始的外部能量（电能）输入，之后便仅依靠大气环境的热量实现该热机的持续发电，这种技术方案明显违背了第二热力学定律，属于第二类永动机，是不具备实用性的。

再者，本案虽然最后给出了清晰明确的结论，认定其技术方案本质上属于二类永动机并以此为由予以驳回，但在实际审查过程中，这类案件在判定是否构成永动机时存在较大难度，主要是由申请人的撰写陷阱以及审查员对技术方案的把握不够准确和技术知识的掌握不够深入所带来。审查员应透彻理解一类二类永动机的本质，不被申请人所撰写的复杂部件及部件间的相互作用关系所迷惑，从整体上把握技术方案本质。另外前文也提到，当申请涉嫌违反自然规律，但其技术方案超出了本领域技术人员对相关技术的现有认知时，可以借鉴美局和日局的做法，在发出申请不具有实用性或公开不充分的审查意见后，慎重分析申请人的意见陈述内容，与申请人充分沟通，正确理解申请人的设计意图，把握技术方案实质，确保审查结论正确。

3 结语

永动机类申请属于因违背自然规律而不具有实用性的典型情形，这类申请因不能实施而不具有实用性是由技术方案本身固有的缺陷引起的，与说明书公开的程度无关，此时无需对说明书是否充分公开提出质疑，仅指出其实用性缺陷即可;永动机的判定应从整体上分析技术方案本质，当技术方案本申请超出本领域技术人员现有认知时，审查员应在仔细分析申请人意见陈述的基础上慎重给出审查结论。

参考文献：

[1] 李新芝.美国专利实用性审查标准研究[J].知识产权，2017（08）.

[2] 孙平、马励.从一个案例看公开充分、实用性和创造性的适用[J].中国发明与专利，2013（03）.

[3] 金玺.浅谈机电类专利申请实用性中“积极效果”的判断问题[J].2014年中华全国专利代理人协会年会第五届知识产权论坛论文，2014（04）.