北京市高级人民法院
行 政 判 决 书
(2016)京行终3059号
上诉人（原审原告）孙荣军，男，1962年10月22日出生。
被上诉人（原审被告）国家知识产权局专利复审委员会，住所地北京市海淀区北四环西路9号银谷大厦。
法定代表人葛树，副主任。
委托代理人程强，国家知识产权局专利复审委员会审查员。
委托代理人李基沛，国家知识产权局专利复审委员会审查员。
上诉人孙荣军因发明专利申请驳回复审行政纠纷一案，不服北京市第一中级人民法院（2015）一中行（知）初字第1439号行政判决，于法定期限内向本院提出上诉。本院于2016年5月26日受理后，依法组成合议庭进行了审理。2016年7月7日，上诉人孙荣军，被上诉人国家知识产权局专利复审委员会（简称专利复审委员会）的委托代理人程强、李基沛到本院接受了询问。本案现已审理终结。
北京市第一中级人民法院经审理查明：
2010年7月6日，孙荣军向国家知识产权局提出201010222895.5号、名称为“利用浮力及做功特征获得液体内能量的方法与装置”的发明专利申请（简称本申请），公开日为2010年11月24日。
经实质审查，国家知识产权局于2012年3月22日作出驳回决定，以本申请权利要求1—5不符合《中华人民共和国专利法》（简称专利法）第二十二条第四款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所针对的文本为：2012年2月8日提交的权利要求第1-5项，说明书第1-66段（第1-5页）、说明书附图图1-5（第1-2页）、说明书摘要、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求如下：
“1.一种利用浮力及做功特征获得液体内能量的装置，其特征是：获得能量的装置：包括潜体、密封条、壳体、轴和液体，壳体与潜体之间有密封条，在壳体的下端有进液口，潜体与轴连接为一体，轴或者外壳连接能量转换器。
2.根据权利要求1所述的利用浮力及做功特征获得液体内能量的装置，其特征是：所述的潜体为1/4圆桶体，在圆心处连接轴。
3.根据权利要求1所述的利用浮力及做功特征获得液体内能量的装置，其特征是：所述的壳体为半圆形桶体，或者为方形桶体，或者为矩形桶体，密封条连接在壳体的等分处，并等分壳体，壳体的一半为液体密封室，一半为与空气连通室，在壳体的液体密封室和空气连通室的底端各有一个进液口。
4.根据权利要求1所述的利用浮力及做功特征获得液体内能量的装置，其特征是：所述的能量转换器是能存储潜体产生的机械能并以机械能形式输出的装置，是发电机、储能气缸、提升泵或者弹簧机构。
5.一种利用浮力及做功特征获得液体内能量的方法，其特征是：获得能量的方法，具体步骤如下：
步骤一：将潜体放入至壳体内，并位于壳体的液体密封室的一侧内，潜体受密封条密封，液体的密度与潜体的密度相同，壳体的另一侧为空气连通室与大气相通；
步骤二：将压强为P的液体通过进液口输入至壳体的液体密封室内，液体对潜体施加水平方向作用力F，潜体在输入的液体的作用力F的作用下向壳体的空气连通室一侧空间旋转，脱离液体浮力的潜体的自重在重力的作用下做功为Wg，即在重力场中旋转做功，轴与潜体一起旋转，潜体完全从液体密封室转至空气连通室，做功完成，潜体向外做的功Wp及Wg输入能量转换器；
步骤三：液体对潜体做功完毕后，将液体密封室内的液体从进液口排空，排出液体时获得能量W1，液体密封室变成为空气连通室，同时将潜体获得的能量Wp通过能量转换器施加给返回的液体得到W1+Wp＝W液体能量恢复；液体能量损失由潜体获得的Wp补偿，使液体能量守恒不变；
步骤四：将原液体密封室关闭变成为空气连通室，把原空气连通室打开变成为液体密封室，把恢复能量的液体通过进液口输入到潜体所在的液体密封室，对液体密封室内的潜体做功，潜体回到重力场中，在重力的作用下旋转，再次获得一个Wg，重复上述步骤，不断往复循环。”
驳回决定中指出：权利要求1-4请求保护一种利用浮力获得液体内能量的装置，权利要求5涉及一种利用浮力获得液体内能量的方法。根据说明书具体实施例记载的内容可知，该装置一旦进入工作状态之后，没有任何其他能源来提供能量，因此，这明显违背了有关“能量守恒定律”的自然法则，不符合专利法第二十二条第四款的规定。同时，还指出：孙荣军强调的本申请中存在三个能量守恒关系，其与现有技术的物体运动只有一个机械能守恒关系不同，这显然违背了能量守恒定律，对于该装置作为一个整体来说，其只存在一个能量守恒关系，而且必须有能量输入才可能有能量的输出，由于在能量传输过程的损耗，能量的输入必然大于能量的输出。
孙荣军不服上述驳回决定，于2012年5月2日向专利复审委员会提出复审请求，未修改申请文件。
经形式审查合格，专利复审委员会于2012年5月28日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。原审查部门在前置审查意见书中认为，孙荣军的理由不成立，因而坚持原驳回决定。
孙荣军于2012年11月21日再次提交信函，同时提交了与本申请内容相同的PCT国际申请号为PCT/CN2011/000577的PCT国际申请的专利性国际初步报告，未修改申请文件。
专利复审委员会于2013年12月25日向孙荣军发出复审通知书，指出：根据说明书记载的内容可知，能量转换器预先储存的能量W在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，通过回收能量，能量转换器中仍具有能量W，并从能量转换器中再取能量W再施加给液体。在此期间，除了预存的能量W外，没有其它能源供给能量。然而，潜体从液体密封室到空气连通室的过程中，系统存在摩擦力、空气阻力等其消耗能量。由此可知，在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，即使回收能量，由于有能量损耗的存在，能量转换器中所具有的能量也应小于W，从能量转换器中不可能再取出能量W来施加给液体。因此，这违背了有关能量守恒定律的自然规律，权利要求1-5的技术方案不具备实用性，不符合专利法第二十二条第四款的规定。同时还指出：（1）包括了被摩擦力和空气阻力损耗的这部分能量的传递过程，才是守恒的；（2）对于本申请的技术方案，根据潜体运动次数分析，本申请不会出现“多出一个机械能Wg”的情况；（3）在本申请说明书实施例中重复步骤二、三、四不断往复循环，在步骤二中预先存储能量，经过潜体、轴的运动后，在步骤四中又从能量转换器取能量W再施加给液体，由于存在被摩擦力和空气阻力损耗的能量，在步骤四中是不能再取出能量W的；（4）对于本申请来说，作为一个整体来说，其只存在一个能量守恒关系，而且必须有能量输入才可能有能量的输出，由于在能量传输过程的损耗，能量的输入必然大于能量的输出；（5）阐明了PCT国际申请的审查与中国发明专利审查的关系。孙荣军于2014年1月13日以及2014年2月6日分别提交了意见陈述书，均未修改申请文件。
2014年6月3日，专利复审委员会作出第67229号复审请求审查决定（简称第67229号决定），该决定认定：
一、审查文本的认定
孙荣军在复审程序期间均未提交修改文件。本复审请求审查决定所依据的文本为：2012年2月8日提交的权利要求第1-5项、说明书第1-66段（第1-5页）、说明书附图图1-5（第1-2页）、说明书摘要、摘要附图。
二、关于专利法第二十二条第四款
在本案中，权利要求1-4请求保护一种利用浮力及做功特征获得液体内能量的装置，权利要求5请求保护一种利用浮力及做功特征获得液体内能量的方法。
根据说明书具体实施例记载的内容可知，其工作方式是：外壳中有液体密封室、空气连通室，将潜体置于液体密封室的一侧内，能量转换器先预先储存一定的能量W以驱动液体，液体再带动潜体旋转至空气连通室，潜体带动轴旋转，潜体向外做的功Wp（潜体受液体压强做功产生的能量）及Wg（潜体重力做功产生的能量）输入能量转换器，之后液体排出时产生的能量W1被回收至能量转换器，Wp+W1=W，再将原液体密封室关闭变成为空气连通室，把原空气连通室打开变成为液体密封室，从能量转换器取能量W再施加给液体，液体再带动潜体旋转至新的空气连通室，在重力的作用下旋转，再次获得一个Wg，进入下一循环，不断往复。
根据上述内容可知，能量转换器预先储存的能量W在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，通过回收能量，能量转换器中仍具有能量W，并从能量转换器中再取能量W再施加给液体。在此期间，除了预存的能量W外，没有其它能源供给能量。
然而，潜体从液体密封室到空气连通室的过程中，潜体与密封条、壳体、轴之间以及轴与支承体之间均存在摩擦力，潜体还受到空气阻力，以及在向壳体中输入液体时也需要克服气体阻力，所以，除了本申请所提及的能量外，在该过程中，还存在摩擦力以及空气阻力所消耗的能量。由此可知，在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，即使回收能量，由于有能量损耗的存在，能量转换器中所具有的能量也应小于W，从能量转换器中不可能再取出能量W来施加给液体。
因此，这违背了有关能量守恒定律的自然规律，权利要求1-5的技术方案是不可能实现的，不具备实用性，不符合专利法第二十二条第四款的规定。
三、对孙荣军相关意见的评述
（1）根据说明书的记载，本申请有三个能量输入能量转换器，即：Wp(潜体受压强做功产生的能量)、W1(残余能量)、Wg(潜体重力做功产生的能量)，其中W=W1+Wp，步骤三明确指出总能量为W+Wg，其中，Wg就是输入的能量。而机械能Wg，其与参考系的选择有关，在不同的参考系下看到的现象不同，例如，在太空中就不会产生机械能Wg。在本申请中，一次运动潜体重心已经完成了上升和下降的过程，系统能量实现了闭环即回到了初始位置，而潜体重心下降时一定会产生机械能Wg。
（2）液体内能转换为机械能的过程，表现为浮力对外做功的过程，这个过程需要消耗液体势能，而消耗的液体势能根据液压缸原理转换成了轴扭矩输出，内能传递过程是完整的能量闭环过程。因此，本申请为浮力做功提供能量的来源不是外力，根据能量守恒定律结合液压缸的能量守恒关系，浮力是引力被输入到了液体中。本申请结构属于液压缸，在定常状态下，摩擦副应该是指内能传递过程的，而这个过程与液压缸没有能量守恒关系，所以只有定义在一定条件下才有意义。
（3）采用了附件的方式说明了本申请的工作原理与工作过程，强调：工作过程包括两种不同性质的能量传递关系，一是由外力驱动直行柱塞缸使旋转柱塞缸旋转，将外力转换为轴扭矩的外力做功能量守恒，二是由旋转柱塞的重力被水浸没转换为水中的内能，内能再转换为重力做功输出机械能的能量守恒。同时，本申请整个过程存在以下三个能量守恒关系：浸没液体注入和排出的机械能守恒，液体内能以浮力方式通过重力做功转换为机械能Wg守恒；维持液体势能补入液体需要的机械功与液体势能的水平分力推动潜体旋转产生的机械功Wp守恒。这些能量守恒是相互独立的，浮力是重力转换的一种能量。能量守恒只有在一定条件下才有意义，例如机械能、热能和质能守恒定律，都是应用于不同领域的，而本申请完全适用于机械能守恒定律。
（4）复审通知书意见与驳回决定意见认定的工作方式和角度不同，其均未提出哪个能量守恒关系是错误的，不符合《中华人民共和国专利法实施细则》（简称专利法实施细则）的相关规定。
对此，专利复审委员会意见如下：
（1）本申请的装置位于地球上，其Wg与重心位置有关，在重心下降时是会产生机械能，但是在重心上升时会消耗机械能，当重心下降并再上升（或者先上升后下降）到初始位置时，重心位置高度仍位于初始位置高度，所以，重力势能不变，由此也就不会产生机械能，从而就不会有能量输入。而Wp、W1、Wg之间是相互转换的过程，并非独立的关系。
（2）在整个系统中，势能本身不属于外来能量，在本申请中，只有能量转换器预先储存的能量W为外部能量，根据能量守恒定律，由于本申请系统内部存在能量的消耗，所以，本申请整个系统能够输出的能量只可能比能量W小。这里系统内部消耗的能量，例如摩擦力、空气阻力所消耗的功，是整个系统的一部分，液压缸作为系统的一部分是受整个系统能量守恒的约束的，即系统内部消耗的能量是影响液压缸的。
（3）在整个系统工作过程中，应遵循能量守恒定律，能量守恒定律中的能量包括所有的形式的能量，各种能量之间是相互转换的，并非独立的；整个系统中的子系统之间的能量也是相互转换的，并非独立的。而复审请求人陈述的两种不同性质的能量传递关系以及三个能量守恒关系是相互独立的，显然这是违背了能量守恒定律的。
（4）复审通知书意见与驳回决定意见均指出权利要求1-5不符合专利法第二十二条第四款的规定，均指出了对于本申请的整个系统来说是不符合能量守恒定律，因此复审通知书的意见是符合专利法和专利法实施细则的相关规定的。
综上所述，孙荣军的意见陈述不成立。
基于以上事实和理由，专利复审委员会决定，维持国家知识产权局作出的驳回决定。
孙荣军不服并提起诉讼，请求撤销第67229号决定。
北京市第一中级人民法院认为：
根据说明书实施例的记载，本申请的工作方式是：外壳中有液体密封室、空气连通室，将潜体置于液体密封室的一侧内，能量转换器先预先储存一定的能量W以驱动液体，液体再带动潜体旋转至空气连通室，潜体带动轴旋转，潜体向外做的功Wp（潜体受液体压强做功产生的能量）及Wg（潜体重力做功产生的能量）输入能量转换器，之后液体排出时产生的能量W1被回收至能量转换器，Wp+W1=W，再将原液体密封室关闭变成为空气连通室，把原空气连通室打开变成为液体密封室，从能量转换器取能量W再施加给液体，液体再带动潜体旋转至新的空气连通室，在重力的作用下旋转，再次获得一个Wg，进入下一循环，不断往复。由上述内可知，该装置在一个工作过程中，除了预存的能量W外，没有其他能源提供供给。然而潜体从液体密封室到空气连通室的过程中，还存在摩擦力以及空气阻力所消耗的能量。也就是说，最终能量转换器中所回收的能量必然小于W，在往复的工作过程中从能量转换器中不可能再取出能量W来施加给液体。由此可以看出，本申请的技术方案已经违背了自然规律，从而无法实施。本申请中Wg与重心位置有关，在重心下降时是会产生机械能，但是在重心上升时亦会消耗机械能，当重心下降并再上升仍位于初始位置时，重力势能不变，由此也就不会产生机械能，从而就不会有能量输入。Wp、W1、Wg之间是相互转换的过程，并非独立的关系。孙荣军主张本申请存在三个能量守恒关系是相互独立的，违反能量守恒定律，不予支持。另外，能量守恒定律属于自然界的普遍规律，无需提供证据加以证明。专利复审委员会据此决定维持国家知识产权局实质审查部门针对本申请作出的驳回决定的结论正确，应予支持。
北京市第一中级人民法院依照《中华人民共和国行政诉讼法》第六十九条之规定，判决：驳回孙荣军的诉讼请求。
孙荣军不服原审判决，向本院提起上诉，请求撤销原审判决及第67229号决定，责令专利复审委员会对能量守恒定律的具体应用做出解释，由专利复审委员会承担本案诉讼费用。其主要理由是：本申请并没有违背能量守恒定律，符合专利法第二十二条第四款的规定。
专利复审委员会服从原审判决。
经审理查明：原审法院查明事实清楚，有第67229号决定、本申请公开文本、当事人陈述等证据在案佐证，本院予以确认。
本院认为：
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能够制造或者使用，并且能够产生积极效果。如果一项专利申请所要求保护的技术方案明显违背能量守恒定律等自然规律，则该申请不具备实用性。
本案中，根据本申请说明书具体实施例记载的内容可知，其工作方式是：外壳中有液体密封室、空气连通室，将潜体置于液体密封室的一侧内，能量转换器先预先储存一定的能量W以驱动液体，液体再带动潜体旋转至空气连通室，潜体带动轴旋转，潜体向外做的功Wp（潜体受液体压强做功产生的能量）及Wg（潜体重力做功产生的能量）输入能量转换器，之后液体排出时产生的能量W1被回收至能量转换器，Wp+W1=W，再将原液体密封室关闭变成为空气连通室，把原空气连通室打开变成为液体密封室，从能量转换器取能量W再施加给液体，液体再带动潜体旋转至新的空气连通室，在重力的作用下旋转，再次获得一个Wg，进入下一循环，不断往复。
根据上述内容可知，能量转换器预先储存的能量W在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，通过回收能量，能量转换器中仍具有能量W，并从能量转换器中再取能量W再施加给液体。在此期间，除了预存的能量W外，没有其它能源供给能量。
然而，潜体从液体密封室到空气连通室的过程中，潜体与密封条、壳体、轴之间以及轴与支承体之间均存在摩擦力，潜体还受到空气阻力，以及在向壳体中输入液体时也需要克服气体阻力，所以，除了本申请所提及的能量外，在该过程中，还存在摩擦力以及空气阻力所消耗的能量。由此可知，在潜体从液体密封室到空气连通室、并液体排出后，即使回收能量，由于有能量损耗的存在，能量转换器中所具有的能量也应小于W，从能量转换器中不可能再取出能量W来施加给液体。这违背了有关能量守恒定律的自然规律，本申请技术方案不具备实用性，不符合专利法第二十二条第四款的规定。专利复审委员会及原审法院认定正确，本院予以支持。
孙荣军关于责令专利复审委员会对能量守恒定律的具体应用做出解释的上诉请求并非本案的审理范围，本院亦不予支持。
综上，孙荣军的上诉理由因缺乏依据不能成立，对其上诉请求本院不予支持。原审判决认定事实清楚，适用法律正确，依法应予维持。依据《中华人民共和国行政诉讼法》第八十九条第一款第（一）项之规定，判决如下：
驳回上诉，维持原判。
一、二审案件受理费各一百元，均由孙荣军负担（均已交纳）。
本判决为终审判决。
审判长 岑宏宇
审判员 袁相军
审判员 马 军
二〇一六年七月十二日
书记员 王婉晨