Заявлено изобретение «Бесколлекторный двигатель постоянного тока с кольцевыми электродами», совокупность признаков которого изложена в формуле, приведенной в первоначальных материалах заявки, поступивших 06.08.2015, в следующей редакции:
«Бесколлекторный двигатель постоянного тока с кольцевыми электродами, состоящий из многополюсного электромагнита с нечетным числом пар полюсов, расположенных эквидистантно по окружности с чередующимися полярностями в смежных полюсах, между которыми размещены рамочные обмотки, число которых равно числу полюсов многополюсного электромагнита и которые включены последовательно к источнику постоянного тока через кольцевые электроды со скользящими токосъемниками (медно-угольными прижимными щетками), многополюсный электромагнит состоит из внутреннего полого цилиндра из магнитомягкого материала (железа), связанного соосно траверсами с осью вращения двигателя, и из внешнего цилиндра с внутренними ребрами из магнитомягкого материала (железа), образующие магнитные полюсы, в магнитных зазорах которых размешаются по паре смежных рамочных обмоток, а на цилиндрических частях между полюсами установлены одинаковые катушки подмагничивания по числу полюсов, включенные между собой последовательно к источнику постоянного тока по сериесной или шунтовой схемам соединения с рамочными обмотками, причем включение рамочных обмоток между собой и катушек подмагничивания между собой выбрано так, что в каждом проводнике всех рамочных обмоток, расположенных в магнитных зазорах многополюсного электромагнита возникают лоренцевы силы, образующие однонаправленные вращательные моменты, а внутренняя и внешняя части многополюсного электромагнита скреплены с рамочными обмотками и вращаются совместно относительно корпуса двигателя, в крышках которого установлены подшипники оси вращения, на которой выполнены изолированные от оси вращения кольцевые электроды с подключенными к ним рамочными обмотками и катушками подмагничивания».
Данная формула была принята к рассмотрению при экспертизе заявки по существу.
По результатам рассмотрения Роспатент 25.08.2016 принял решение об отказе в выдаче патента из-за несоответствия предложенного изобретения условию патентоспособности “промышленная применимость”.
В решении Роспатента приведены следующие мотивы отказа в выдаче патента:
1) Принцип работы заявленного изобретения отличается от физических процессов, происходящих при униполярной индукции (в диске Фарадея).
2) Заявленное изобретение находится в противоречии с законом электромагнитной индукции.
3) Заявленное изобретение находится в противоречии с законом сохранения импульса.
На решение об отказе в выдаче патента на изобретение в соответствии с пунктом 3 статьи 1387 Кодекса поступило возражение, в котором заявитель выразил несогласие с мотивировкой решения Роспатента, указывая на то, что заявленное устройство является механической замкнутой системой, однако поскольку оно имеет тот же принцип работы, что и диск Фарадея, то оно будет работоспособно.
Изучив материалы дела, коллегия установила следующее.
С учетом даты подачи заявки (06.08.2015) правовая база для оценки патентоспособности заявленного изобретения включает Кодекс в редакции 2014 года, Административный регламент исполнения Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам государственной функции по организации приема заявок на изобретение и их рассмотрения, экспертизы и выдачи в установленном порядке патентов Российской Федерации на изобретение, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 октября 2008г. № 327 и зарегистрированный в Минюсте РФ 20 февраля 2009г., рег. № 13413 (далее – Регламент) в части, не противоречащей указанному Кодексу.
В соответствии с пунктом 1 статьи 1350 Кодекса, изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.
В соответствии с пунктом 4 статьи 1350 Кодекса, изобретение является промышленно применимым, если оно может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении, других отраслях экономики или в социальной сфере.
В соответствии с подпунктом 2 пункта 24.5.1 Регламента, при установлении возможности использования изобретения в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях деятельности, проверяется, указано ли назначение изобретения в описании, содержавшемся в заявке на дату подачи (если на эту дату заявка содержала формулу изобретения – то в описании или формуле изобретения). Кроме того, проверяется, приведены ли в указанных документах и чертежах, содержащихся в заявке на дату подачи, средства и методы, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы изобретения. При отсутствии таких сведений в указанных документах допустимо, чтобы упомянутые средства и методы были описаны в источнике, ставшем общедоступным до даты приоритета изобретения. Кроме того, следует убедиться в том, что, в случае осуществления изобретения по любому из пунктов формулы, действительно возможна реализация указанного заявителем назначения. Если о возможности осуществления изобретения и реализации им указанного назначения могут свидетельствовать лишь экспериментальные данные, проверяется наличие в описании изобретения примеров его осуществления с приведением соответствующих данных, а также устанавливается, являются ли приведенные примеры достаточными, чтобы вывод о соблюдении указанного требования распространялся на разные частные формы реализации признака, охватываемые понятием, приведенным заявителем в формуле изобретения.
В соответствии с подпунктом 3 пункта 24.5.1 Регламента, если установлено, что соблюдены все указанные требования, изобретение признается соответствующим условию промышленной применимости. При несоблюдении хотя бы одного из указанных требований делается вывод о несоответствии изобретения условию промышленной применимости.
В соответствии с подпунктом 4 пункта 24.5.1 Регламента, в отношении изобретения, для которого установлено несоответствие условию промышленной применимости, проверка новизны и изобретательского уровня не проводится.
Существо заявленного изобретения выражено в приведенной выше формуле, которую коллегия принимает к рассмотрению.
Анализ доводов возражения и доводов, содержащихся в решении об отказе в выдаче патента, касающихся оценки соответствия заявленного изобретения условию патентоспособности “промышленная применимость”, показал следующее.
В качестве родового понятия предложенного изобретения в материалах заявки указано – бесколлекторный двигатель постоянного тока с кольцевыми электродами.
Как следует из материалов заявки, заявленное устройство работает следующим образом. Рамочные обмотки, количество которых равно числу полюсов внешнего многополюсного электромагнита, с рабочей длиной равной L и с числом витков n в каждой обмотке располагают в магнитных зазорах полюсов. В каждом из магнитных зазоров полюсов с магнитной индукцией B располагают по 2n прямых проводников от пары смежно расположенных рамочных обмоток. На рамочные обмотки подается постоянный ток PI . При этом рамочные обмотки и внешний многополюсный электромагнит взаимно неподвижны относительно друг друга. Если в магнитных зазорах действует магнитное поле с индукцией B, то при правильном соединении рамочных обмоток и катушек подмагничивания, возникает вращательный момент M, равный Р PR npBLI M 2 = , под действием которого ротор станет вращаться с угловой скоростью ω. При этом вращение рабочей обмотки двигателя вместе с магнитами происходит на основании свойства взаимодействия магнитного поля с проводником, обнаруженном в диске Фарадея.
Однако, как показал анализ такого технического решения, в заявленном изобретении вращающий момент возникать не будет. Как было верно отмечено в решении Роспатента, физические процессы в известном опыте с проводящим диском Фарадея отличаются от принципа работы заявленного устройства, приведенного в материалах. В диске Фарадея, то есть в униполярной машине, диск вращается в магнитном поле, направленном вдоль оси диска и равномерно распределенном по всей поверхности диска. Участок диска между двумя скользящими контактами (на оси и на образующей диска), который с внешней цепью образует замкнутый контур, в течение промежутка времени перемещается в новое положение, при этом перемещение контура приводит к изменению магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Согласно закону электромагнитной индукции, электродвижущая сила, наведенная в контуре, будет равна 2 2 1 BR E ω = , а так как контур замкнут, то по нему потечет ток. При этом не имеет значения, будет ли вращаться диск относительно магнита или вместе с магнитом, важно лишь перемещение контура относительно магнитного поля, то есть изменение магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Отклонений от основ электродинамики в униполярных машинах (в диске Фарадея) не обнаружено, а униполярная индукция является частным случаем электромагнитной индукции (Физическая энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. Д.М. Прохоров. – М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1998, т. 5, с. 224-225). Электромашины такого типа обратимы и могут работать как в генераторном, так и в двигательном режимах. Таким образом, если контур подключить к источнику постоянного тока, то возникнет электромагнитный вращающий момент, развиваемый машиной, который пропорционален произведению тока на рабочий магнитный поток. В заявленном же бесколлекторном двигателе постоянного тока с кольцевыми электродами рамочные обмотки двигателя, подключенные к источнику постоянного тока, неподвижны относительно магнитного поля магнитных полюсов многопоюсного электромагнита, перемещение контура, по которому течет ток (проводника с током), относительно магнитного поля не происходит. Таким образом, в заявленном монороторном электродвигателе электромагнитный вращающий момент не возникает, так как это противоречит закону электромагнитной индукции (Кацман М.М. Электрические машины: Учеб. Для студентов сред. проф. учебных заведений. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк.; Издательский центр «Академия»; 2001, с. 7-9).
Следовательно, как справедливо отмечено в решении Роспатента, в заявленном бесколлекторном двигателе постоянного тока с кольцевыми электродами не будет осуществляться двигательный режим. Таким образом, применительно к заявленному изобретению невозможна реализация его назначения.
Исходя из вышеизложенного, можно констатировать, что возражение не содержит доводов, позволяющих признать заявленное изобретение соответствующим условию патентоспособности “промышленная применимость”.
В соответствии с изложенным, коллегия не находит оснований для отмены решения Роспатента.