Patentbesvärsrättens avgöranden

Register över Patentbesvärsrättens mål och avgöranden från 1989 till och med den 31 augusti 2016.
För äldre avgöranden, kontakta Stockholms tingsrätts arkiv.

Tillbaka

Patentbesvärsrätten

Mål

Målnr: 04-035

Beslutsdatum: 2007-06-13

Lagakraft: 2007-08-14

Målet gäller: Patent på "Anordning för övervakning vid en högspänningsomriktarstation".

Ink datum: 2004-02-26

Reg datum: -

Överklagat: -

PRV:s nummer: 9702223-0

PRV beslutsdag: 2003-12-29

Överklagat till Högsta förvaltningsdomstolen

Mål nr: -

Beslut: -

Klass: H02M 1/092 , H02H 7/12

Juridiska sökord: Uppfinningshöjd

Tekniska sökord: Kylning; Halvledarventiler; Temperturavkänning; Kylblock

Lagrum: 2§ patentlagen (1967:837)

Måltyp: patent

Utgång: avslag

Beslutskategori: intressant

Klagande

Klagandetyp: sökande

Namn: ABB AB

Ombud: Bjerkéns Patentbyrå KB

Fler Klagande: -

Motpart

Namn: -

Ombud: -

Fler Motparter: -

Referat: Patentbesvärsrätten fann att en anordning för övervaknng vid en högspänningsomriktarstation saknade uppfinningshöjd i förhållande till känd teknik. Anordningen är avsedd för övervakning av kylningen av en ventil som ligger på högspänningspotential (10 kV - 500 kV). Ventilen uppvisar ett flertal ventilenheter som vardera uppvisar åtminstone en tändbar halvledarkomponent. Varje halvledarkomponent styrs av en på högspänningspotential anordnad första styrenhet som är förbunden med en på låg potential anordnad ventilstyrenhet. Anordningen innefattar temperaturavkänningsorgan utformade att sända avkända värden till den med respektive halvledarkomponent samordnade första styrenhet för framtagande och översändande av data avseende temperaturen hos halvledarkomponenten till en på låg potential se fortsättning

Referat fortsättning : anordnad inrättning för övervakning av ventilen. Ventilen uppvisar vidare en inrättning för kylning av nämnda halvledarkomponenter med ett med respektive halvledarkomponent samordnat kylblock anordnat att upptaga värme från halvledarkomponenten och överföra denna till ett kylmedium. Temperaturavkänningsorgan är anordnade i varje kylblock för avkänning av temperaturen hos varje kylblock vid varje halvledarkomponent hos ventilen.

Text: DOMSLUT

Patentbesvärsrätten bifaller inte överklagandet.

REDOGÖRELSE FÖR SAKEN OCH FRAMSTÄLLT YRKANDE

ABB AB ansökte den 11 juni 1997 om patent på en uppfinning avseende ”Anordning för övervakning vid en högspänningsomriktarstation”. Patentverket avslog ansökningen och fann i det överklagade beslutet att den i patentkravet 1 angivna uppfinningen saknade nyhet i förhållande till känd teknik och hänvisade till den publicerade internationella patentansökningen med publiceringsnummer WO 9311610 A1 (D1).

Den föreliggande uppfinningen

I den till ifrågavarande patentansökning hörande beskrivningen anges följande om uppfinningens bakgrund och ändamål.

Föreliggande uppfinning avser en anordning för övervakning av kylningen hos ett kylsystem hos en hos en högspänningsomriktarstation anordnad, på högspänningspotential liggande ventil, som uppvisar ett flertal ventilenheter vardera uppvisande åtminstone en tändbar halvledarkomponent och för varje halvledarkomponent en denna styrande, på högspänningspotential anordnad första styrenhet, varvid de första styrenheterna är förbundna med en på låg potential anordnad ventilstyrenhet för kommunicerande mellan ventilstyrenheten och de första styrenheterna, samt varvid ventilen uppvisar en inrättning för kylning av nämnda halvledarkomponenter med ett med respektive halvledarkomponent samordnat kylblock anordnat att upptaga värme från halvledarkomponenten och överföra denna till ett kylmedium.

Sådana högspänningsomriktarstationer kan exempelvis vara stationer hos anläggningar för överföring av elektrisk effekt via högspänd likström (HVDC) för omvandling av likspänning till växelspänning och vice versa, men uppfinningen är ej begränsad därtill, utan avser övervakning hos alla typer av högspänningsomriktarstationer, varvid högspänning här typiskt sett kan vara spänningar inom området 10-500 kV. Vanligtvis uppvisar varje ventilenhet ett flertal seriekopplade tändbara halvledarkomponenter, såsom tyristorer, IGBT:er eller dylikt, vilka styrs simultant, så att de fungerar som en enda brytare, och på vilka den spänning ventilenheten har att hålla i icke tänt tillstånd av nämnda halvledarkomponenter fördelas, då dessa normalt var och en endast kan hålla 1-10 kV.

Då höga effekter hanteras av en dylik högspänningsomriktarstation och därigenom ett bortfall av delar av den eller hela stationen under viss tid genererar höga kostnader, är det ett angeläget önskemål att kunna övervaka olika positioner hos en nämnd ventil för att vid avvikelser från normala tillstånd hos dessa kunna i tid vidtaga nödvändiga åtgärder för att så långt det går undvika oplanerade driftstopp samt att minimera avställningstiderna för underhåll genom att få information om exakt vilka komponenter som är felaktiga. Information om komponenter som börjar uppvisa avvikande egenskaper utan att därför vara felaktiga är även av intresse, då korrigerande åtgärder skulle kunna planeras i god tid.

Emellertid ligger de olika nämnda positionerna på högspänningspotential, vilket försvårar dessas övervakning, så att det hittills mestadels gåtts så till väga att man vad gäller de allra flesta positionerna begränsat sig till att utföra en mätning av en med positionen i fråga förknippad parameter på jordpotential för att sedan räkna fram ett troligt värde på parametern på högspänningspotential. Därvid har kylningen hos ett nämnt kylsystem övervakats genom bestämmande av temperaturen på det kylvatten som passerar förbi halvledarkomponenterna för kylning därav, varvid denna temperatur har indirekt bestämts genom mätande av temperaturen hos en hos kylsystemet på jordpotential anordnad kylslinga för att därur beräkna vad temperaturen hos kylvattnet borde vara hos ventilen i fråga. Det är givet att precisionen inte blir den optimala och att det finns felkällor som gör att med verkligheten inte alls överensstämmande värden kan uppnås. Dessutom blir bestämningen mycket oexakt, då exempelvis en mycket förhöjd temperatur hos en enskild halvledarkomponent ej kommer att kunna fastställas, då denna höga temperatur kommer att ha ringa inverkan på kylvätskans temperatur i nämnda slinga på jordpotential.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning av det inledningsvis definierade slaget, vilken avsevärt förbättrar möjligheterna till att övervaka kylningen hos ett nämnt kylsystem och därigenom kunna kontrollera tillståndet hos en dylik ventil och därigenom undvika onödiga haverier av komponenter och oplanerade driftsavbrott.

Övrig i målet anförd känd teknik

I D1 visas en anordning för övervakning av funktionen hos halvledarstömställare såsom GTO-tyristorer ingående i ett effektstyrsystem. En i systemet ingående tyristor styrs med en styrenhet som ligger på högspänningspotential. Ett organ för temperaturavkänning kan vara anordnat på tyristorn eller på en anordning för kylning av tyristorn varvid en signal beroende av temperaturen överförs till styrenheten. Tyristorns styrenhet står i galvaniskt åtskild förbindelse med anordningens övervakningsdon med exempelvis en optisk länk. I systemet ingår ett flertal tyristorer vilka var och en övervakas med avseende på temperaturen.

Yrkande

I Patentbesvärsrätten har patentsökanden vidhållit patentansökningen med patentkrav inkomna den 18 februari 2004.

Uppfinningen definieras på följande sätt i det självständiga patentkravet 1.

Anordning för övervakning av kylningen hos ett kylsystem hos en hos en högspänningsomriktarstation anordnad, på högspänningspotential liggande ventil, varvid hos stationen spänningen mellan högspänningspotential och jord är 10 kV - 500 kV, varvid nämnda ventil uppvisar ett flertal ventilenheter vardera uppvisande åtminstone en tändbar halvledarkomponent (4) och för varje halvledarkomponent en denna styrande, på högspänningspotential anordnad första styrenhet (3), varvid de första styrenheterna är förbundna med en på låg potential anordnad ventilstyrenhet (1) för kommunicerande mellan ventilstyrenheten och de första styrenheterna, samt varvid anordningen innefattar temperaturavkänningsorgan utformade att sända därav avkända värden till den med respektive halvledarkomponent samordnade första styrenhet för framtagande och översändande av data avseende temperaturen hos halvledarkomponenten till en på låg potential anordnad inrättning för övervakning av ventilen, kännetecknad därav, att ventilen uppvisar en inrättning (32-37) för kylning av nämnda halvledarkomponenter med ett med respektive halvledarkomponent samordnat kylblock (32) anordnat att upptaga värme från halvledarkomponenten och överföra denna till ett kylmedium, och att nämnda temperaturavkänningsorgan (31) är anordnade i varje kylblock (32) för avkänning av temperaturen hos varje kylblock vid varje nämnda halvledarkomponent (4) hos ventilen.

Grund

Som grund för sin talan har patentsökanden hållit fast vid att uppfinningen definierad i patentkravet 1 uppvisar nyhet och som det får förstås uppfinningshöjd.

Utveckling av talan

Till utveckling av sin talan har patentsökanden i Patentbesvärsrätten framhållit följande till stöd för uppfinningens patenterbarhet.

Föreliggande uppfinning avser en anordning för övervakning av kylningen hos ett kylsystem hos en högspänningsomriktarstation enligt ingressen hos bifogade patentkrav 1.

Hos sådana högspänningsomriktarstationer är det viktigt att snabbt erhålla information om driften av olika komponenter i stationen och att denna information är korrekt, eftersom de höga effekter som hanteras medför höga kostnader vid bortfall av delar av stationen eller totalt stillestånd av den. Således är det viktigt att erhålla information om egenskaperna hos olika komponenter i stationen, speciellt de i ventilenheterna ingående halvledarkomponenterna.

På grund av att de olika positionerna hos ventilenheterna ligger på högspänningspotential försvåras dock dessas övervakning, så att hittills kända anordningar av i ingressen hos patentkravet 1 definierat slag mestadels för de allra flesta positionerna begränsat sig till att utföra en mätning av en med positionen ifråga förknippad parameter på jordpotential för att sedan räkna fram ett troligt värde på parametern på högspänningspotential. Därvid har kylningen hos ett nämnt kylsystem övervakats genom bestämmande av temperaturen på det kylvatten som passerar förbi halvledarkomponenterna för kylning därav, varvid denna temperatur har indirekt bestämts genom mätande av temperaturen hos en hos kylsystemet på jordpotential anordnad kylslinga för att därur beräkna vad temperaturen hos kylvattnet borde vara hos ventilen ifråga. Det är givet att precisionen inte blir den optimala och att det finns felkällor som gör att med verkligheten inte alls överensstämmande värden kan uppnås. Dessutom blir bestämningen mycket oexakt, då exempelvis en mycket förhöjd temperatur hos en enskild halvledarkomponent ej kommer att fastställas, då denna höga temperatur kommer att ha ringa inverkan på kylvätskans temperatur i nämnda slinga på jordpotential. Detta innebär att funktionen hos ventilenheterna kan vara störd och få fortgå att vara så, utan att det upptäcks.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning av ovannämnt slag, vilken avsevärt förbättrar möjligheten till att övervaka kylningen hos ett nämnt kylsystem och därigenom kunna kontrollera tillståndet hos en dylik ventil och därigenom undvika onödiga haverier av komponenter och oplanerade driftsavbrott.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att tillhandahålla en sådan anordning, hos vilken ventilen uppvisar en inrättning för kylning av nämnda halvledarkomponenter med ett med respektive halvledarkomponent samordnat kylblock anordnat att upptaga värme från halvledarkomponenten och överföra denna till ett kylmedium, och temperaturavkänningsorgan anordnas i varje kylblock för avkänning av temperaturen hos varje kylblock vid varje nämnda halvledarkomponent hos ventilen.

Genom att på detta sätt mäta temperaturen vid de olika kylblocken på högpotential och direkt i närheten av halvledarkomponenterna kan med stor tillförlitlighet slutsatser dras angående temperaturen hos halvledarkomponenterna, vilket möjliggör ett eliminerande av en del av de skyddssystem för kylmediumövervakning som tidigare kända högspänningsomriktarstationer uppvisar samt en förbättring av precisionen hos sådana skyddssystem. En lokalt i någon av halvledarkomponenterna förhöjd temperatur kan effektivt avkännas med kort varsel, så att erforderliga åtgärder, såsom exempelvis återtändning av en ej tänd halvledarkomponent eller dylikt, kan utföras för att minska effektutvecklingen i halvledarkomponenten ifråga. Därigenom kan bortkopplingen av denna eller andra åtgärder vidtagas innan ett förefintligt överströmsskydd aktiveras. Härigenom kan tillståndet i regionen av varje enskild halvledarkomponent hos ventilen effektivt bevakas, så att eventuella avvikelser från temperaturbörvärden kan upptäckas tidigt och lämpliga åtgärder snabbt vidtagas för att minimera antalet haverier av komponenter, driftsavbrott och dylikt. Här upptäcks således på plats, d v s på högpotential, ett fel hos en alldeles speciell halvledarkomponent utan att någon information om ett sådant fel suddas ut av den goda funktionen hos en rad andra dylika halvledarkomponenter eller av avståndet mellan högspänningspotentialnivån och lågspänningspotentialnivån.

Den i avslagsbeslutet anförda WO 9311610 beskriver inte den närmast liggande tidigare kända tekniken på uppfinningens område, utan den är inte alls relevant, då den avhandlar elektriska effektomkopplingskretsar, vilket är något helt annat än högspänningsomriktarstationer. Som exempel nämns där motordrivkretsar, och i denna skrift knystas inte något om högspänningsomriktarstationer eller något som ens liknar en sådan. De spänningsnivåer som nämns i denna skrift är ca 2 000 V. Att fokuseringen är helt på betydligt lägre spänningar än hos en anordning enligt uppfinningen framgår även av att man i denna skrift som enda exempel på "optical links" mellan hög och låg potential anger att en optokopplare används, vilket är en liten integrerad krets för kretskortsmontage som kan separera potentialer upp till 5 000 V.

Fackmannen som söker lösa problemet med att förbättra övervakningen av kylningen hos ett kylsystem hos en högspänningsomriktarstation med de alldeles speciella problem som där ställs på grund av de mycket höga spänningarna finner ingen som helst anledning till att söka en lösning på problemet inom området för effektomkopplingskretsar för helt andra, mycket lägre spänningar, där han inte kan förvänta sig att motsvarande problem finns.

DOMSKÄL

Av den i målet anförda kända tekniken är det enligt Patentbesvärsrättens mening, så som de nya nu gällande patentkraven är formulerade, den teknik som sökanden redovisar i beskrivningsinledningen som kommer uppfinningen närmast.

Vad som anges i patentkravet 1 skiljer sig från denna kända teknik därigenom att med varje halvledarkomponent är samordnat ett kylblock vilket är försett med temperaturavkänningsorgan utformat att sända data avseende temperaturen hos halvledarkomponenten till en på låg potential anordnad inrättning för övervakning av ventilen.

Fackmannen som söker en lösning på problemet att förbättra möjligheterna till att övervaka kylningen och därigenom kunna kontrollera tillståndet hos en ventil vid en högspänningsomriktarstation med ett kylsystem enligt den i beskrivningen redovisade kända tekniken finner i D1 alternativ känd teknik för att övervaka temperaturen hos tyristorer på hög potential. Enligt vad som anges i D1 kan varje tyristor vara försedd med en kylanordning på vilken ett temperaturavkänningsorgan är anordnat. Från detta organ som ligger på hög potential förs en av temperaturen beroende signal optiskt över till anordningens övervakningsdon som ligger på en låg potential.

En modifiering av den i beskrivningen redovisade kända tekniken där en temperaturövervaking enligt vad som är känt genom D1 utnyttjas leder till en anordning enligt patentkravet 1.

Visserligen avser D1 en övervakning av tyristorer ingående i ett effektstyrsystem och spänningar på ca 2000 V nämns, medan det i patentkravet 1 rör sig om en omriktarstation och det nämns spänningar på 10-500 kV. Fackmannen som arbetar med övervakning av halvledarventiler i omriktarstationer är dock väl insatt i tekniken med övervakning av tyristorer i andra effektstyrsystem såsom i det i D1 beskrivna.

Det får således anses vara närliggande för fackmannen som söker en lösning på ovannämnda problem att använda sig av en lösning enligt D1. En sådan lösning som anges i patentkravet 1 ger inte heller upphov till någon oväntad teknisk effekt och innehåller inte någon speciellt angiven anpassning till de högre potentialnivåerna.

Vid angivna förhållanden kan den i patentkravet 1 angivna anordningen inte anses skilja sig väsentligen från känd teknik.

Överklagandet kan på grund av det anförda inte bifallas.

Per Carlson Stefan Svahn Sten-Ove Henningsson

Referent

Enhälligt

ANVISNING FÖR ÖVERKLAGANDE, se bilaga 2 (Formulär A)

LC Visa mer Visa mindre