美國專利實務需要基於相關的引證案論證,本領域中具有一般知識者,具修飾/結合先前技術的動機 (motivation to modify/combine the prior art) 與有對成功的合理期待 (reasonable expectation of success),才能斷言請求項不具進步性。而這個動機,是可以透過引證案中一些負面評價來被推翻的,即所謂的反向教示 (teach away),但值得我們深思的是「甚麼樣的評價可以被認定是負面的?」

技術背景
燃氣渦輪引擎 (gas turbine engine) 得益於直接輸出旋轉運動的特性,在航空、船舶領域被大量應用,又由於對不同燃料的適應性極佳,在能源與環保意識抬頭後,燃氣渦輪引擎開始滲入一般民用市場。燃氣渦輪引擎原理下,又可分為四種類型,其中渦扇引擎 (turbofan engine) 以其優良的油耗/推力經濟效益,而被廣泛的應用。
圖1說明了渦扇引擎的工作原理,部分空氣由風扇 (Fan) 導入低壓壓縮機 (Low pressure compressor) 後進入高壓壓縮機 (High pressure compressor),被適當加壓的空氣在燃燒室 (Combustion chamber) 與燃料混合並燃燒,燃燒產生的廢氣向後排出,透過高壓渦輪 (High pressure turbine) 回頭帶動高壓壓縮機 (經由高壓軸 (High pressure shaft)),廢氣繼續向後排出,透過低壓渦輪 (Low pressure turbine) 回頭帶動低壓壓縮機 (經由低壓軸(Low pressure shaft)),同時也帶動風扇轉動而產生推力。嚴格地說,一個渦扇引擎可以產生兩種推力,一是風扇槳葉產生的推力,二是燃燒後廢氣產生的反作用力。

除去燃燒室高溫、動件高速旋轉等技術門檻,渦扇引擎在設計就已面臨兩大技術問題;首先,高、低壓渦輪驅動高、低壓壓縮機,高、低壓壓縮機提供燃燒所需的空氣以產生廢氣驅動高、低壓渦輪,在轉動力量互相影響下,此四者葉片所配置的組數 (級數) 極為關鍵;再者,渦扇引擎的核心部分本質上是個高速轉動的噴射引擎,將其極高的轉速透過直徑較小的低壓軸直接帶動直徑大上許多的風扇,顯然會在風扇與低壓壓縮機間的連結軸體上施加極大的負荷。
案件事實
United Technologies Corporation於2014年取得了「具有低級數低壓渦輪的燃氣渦輪引擎 (Gas turbine engine with low stage count low pressure turbine)」(U.S. Patent No. 8,695,920 B2),後因企業合併,該專利之專利權人轉為Raytheon Technologies Corporation (以下簡稱為雷神)。General Electric Company (以下簡稱為GE) 透過多方複審程序 (Inter Partes Review,IPR) 爭執系爭專利之進步性。
在IPR過程中,雷神放棄爭執所有請求項的進步性,只聚焦在請求項10到14,而該等請求項都是針對請求項9的進一步限縮,因此觀察請求項9能夠對系爭專利之具體範圍有較為全面的了解,請求項9如下 (涉訟重點以紅色字體標示):
- A method of designing a gas turbine engine comprising:
providing a core nacelle defined about an engine centerline axis;
providing a fan nacelle mounted at least partially around said core nacelle to define a fan bypass flow path for a fan bypass airflow;
providing a gear train within said core nacelle;
providing a first spool along said engine centerline axis within said core nacelle to drive said gear train, said first spool includes a first turbine section including between three–six (3–6) stages, and a first compressor section;
providing a second spool along said engine centerline axis within said core nacelle, said second spool includes a second turbine section including at least two (2) stages and a second compressor section;
providing a fan including a plurality of fan blades to be driven through the gear train by the first spool, wherein the bypass flow path is configured to provide a bypass ratio of airflow through the bypass flow path divided by airflow through the core nacelle that is greater than about six (6) during engine operation.
根據完整說明書的內容以及請求項9之附屬項的記載,以上所謂之「第一」轉子組 (綠色字體)、「第一」渦輪、「第一」壓縮機,指的是低壓轉子組、低壓渦輪、低壓壓縮機,而「第二」(綠色字體)指的是「高壓」,其餘對應元件則依此類推。
雷神對於前述技術問題的解決方式可以分成兩方面,一是以變速裝置 (綠色字體) 替代風扇與低壓壓縮機間的連結軸體,二是以特定級數來實施高壓渦輪與低壓渦輪。而本案爭點即在「具有至少兩級之高壓渦輪」。
先前技術
GE提出兩個先前技術,認為足以推翻系爭專利之進步性。以下為PTAB對先前技術的解讀。
- Wendus
這是一篇由普惠公司的四位雇員所發表的研究報告,報告以電腦計算為基礎,比較了當時1995年的渦扇引擎與被認為2005年的科技才能實現的先進涵道推進器 (Advanced Ducted Propulsor,ADP,其實還是渦扇引擎)。Wendus揭露了系爭請求項中所有的元件,但提供了單級高壓渦輪的教示,而非如請求項9之「至少兩級之高壓渦輪」。而在反向教示之成立與否方面,則關乎到了Wendus的內容中強調了相較於具有兩級高壓渦輪的舊有引擎,單級高壓渦輪是使得先進涵道推進器實現的關鍵技術。 - Moxon
Moxon的主要論述在於,在燃料效益的考量下,即便單級高壓渦輪已經可行,捨棄兩級高壓渦輪而改採單級高壓渦輪仍是一件不太可能的事。也就是說兩級高壓渦輪的引擎可以有比較好的燃料效益。

















