BUREAU CANADIEN DES BREVETS
DÉCISION DU COMMISSAIRE DES BREVETS
La demande de brevet 352 931 ayant été rejetée en application du paragraphe
47(2) du Règlement régissant les brevets, le demandeur a demandé que soit
révisée la décision finale de l'examinateur. Par conséquent, la Commission
d'appel des brevets et le Commissaire des brevets ont examiné le rejet. Les
conclusions de la Commission et la décision du Commissaire sont les suivantes.
Agent du demandeur
Ridout & Maybee
Suite 2300, Richmond-Adelaide Centre
101 Richmond St. W.
Toronto (Ontario)
M5H 2J7
DÉCISION DU COMMISSAIRE
Évidence: Fusible électrique
Les multiples éléments fusibles hélicoïdaux en cadmium payés dans des grains
de sable de quartz d'une pureté maintenant spécifiée dans les revendications
modifiées se distinguent de la technique antérieure citée.
Décision finale annulée
La présente décision fait suite à la requête formulée par le demandeur auprès
du Commissaire des brevets pour que celui-ci révise la décision finale de
l'examinateur concernant la demande de brevet no 352 931 (classe 306-157)
déposée le 28 mai 1980 et cédée à Kearney-National Inc. pour une invention
intitulée "Fusible électrique et méthode d'interruption d'un courant
électrique". Vojislav Narancic en est l'inventeur. Le 6 août 1982,
l'examinateur chargé d'instruire la demande a déposée sa décision finale : il
a refusé d'accueillir la demande. En se fondant sur l'information fournie
dans des lettres supplémentaires, faisant suite à la réponse à la décision
finale, la Commission d'appel des brevets est d'avis qu'un examen de
l'évidence disponible permet une évaluation suffisante du mérite de la demande
sans tenir une audience. La Commission reconnaît que le demandeur garde le
droit de demander une audience.
La demande en cause porte sur un fusible électrique pour l'interruption du
courant électrique de toute valeur dans un circuit haute tension. Le fusible
en cause est illustré aux figures 2 et 3 ci-dessous.
<IMG>
Les rubans fusibles hélicoïdaux 11 à 15 sont noyés dans du sable de silice 10
contenu dans le boîtier cylindrique 1. Ces rubans sont attachés aux bagues 8
et 9 solidaires des capuchons terminaux 5 et 6. Chaque ruban fusible présente
des encoches (16).
Dans sa décision finale, l'examinateur a refusé d'accueillir la demande en
raison des brevets existants suivants :
Brevets américains
3,835,431 10 septembre 1974 Rosen et autres
1,208,448 12 décembre 1916 Arthur
3,529,270 15 septembre 1970 Kozacka
Le brevet de Rosen et autres porte sur un fusible haute tension destiné à la
protection contre les faibles surintensités et les courts-circuits. Ce
fusible est illustré aux figures 1 et 2 ci-dessous.
<IMG>
Un noyau isolant (11) présente des nervures longitudinales (14) et de
multiples éléments fusibles (15), sous la forme de bandes d'argent, qui sont
enroulés de façon hélicoïdale entre les capuchons terminaux 12 et 13.
L'élément (15) présente des rainures de court-circuit (16 et 17) pour assurer
l'extinction rapide de l'arc en cas de court-circuit.
Le brevet de Arthur décrit un fusible électrique faisant appel à un élément
fusible en cadmium métallique, illustré à la figure 1 ci-dessous.
<IMG>
Le tube isolant 2 est muni des capuchons terminaux 3 reliés par un conducteur
en cadmium (1). Le tube (2) est rempli de particules d'acide silicique (5).
Le brevet de Kozacka montre un fusible électrique rempli de quartz entourant
un fil fusible en cadmium dont les extrémités sont connectées aux capuchons
terminaux par des soudures d'étain.
Voici, en partie, la décision finale de l'examinateur
Le demandeur allègue que, puisque ni Arthur ni Kozacka ne traitent d'un
fusible universel multi-élément haute tension, un expert du métier ne
penserait pas à la structure revendiquée par leurs brevets. Cet argument
n'est pas convaincant. L'utilisation d'éléments en cadmium dans un
fusible multi-élément, tel que celui de Rosen et autres, a pour but
d'améliorer la fiabilité du fusible soumis à des surcharges prolongées de
faible intensité; Arthur et Kozacka démontrent clairement que le cadmium
convient le mieux à cette fin. En outre, ni Arthur ni Kozacka n'indiquent
que leurs fusibles sont réservés à des utilisations spéciales, et Kozacka
affirme explicitement que son fusible est utilisé dans un circuit
électrique dont la tension est supérieure à 600 volts.
Le demandeur allègue aussi que l'effet de commutation est décrit dans les
revendications de façon très détaillée et que la pureté du cadmium y est
spécifiée. Le premier de ces arguments n'est pas valable : aucun détail
de l'effet de commutation n'est décrit dans les revendications à part
l'énoncé purement formel que les arcs sont éteints dans les éléments
fusibles selon une séquence aléatoire grâce à l'effet de commutation
(revendication 1, cinq dernières lignes, et revendication 7, lignes
27-29). Le demandeur signale également qu'une fusion et un amorçage d'arc
se produisent selon une séquence aléatoire grâce à l'effet de commutation
dans tout fusible à éléments multiples montés en parallèle, ce qui est
clairement décrit dans la divulgation de Rosen et autres (colonne 4,
lignes 59-68 et colonne 5, lignes 1-18).
Quant à l'argument relatif à la spécification de la pureté du cadmium, il
est évident que les propriétés inhérentes à un élément dépendent du degré
de sa pureté et il est donc souhaitable d'utiliser un matériau de la plus
grande pureté possible.
Par conséquent, je conclus que la demande ne contient aucun concept
inventif. Cette demande est donc rejetée.
En répondant à la décision finale, le demandeur a supprimé toutes ses
revendications sauf deux. Ensuite, il a soumis deux requêtes supplémentaires
pour étude. Ces requêtes supplémentaires comportaient des modifications des
deux revendications restantes et des déclarations sous serment de l'inventeur
et du Directeur de la planification préliminaire des produits au nom du
demandeur. Voici, en partie, l'énoncé de ces réponses :
Arthur et Kozacka divulguent chacun un fusible comportant un élément
fusible simple. Ni l'un ni l'autre ne divulguent un fusible comportant de
multiples éléments fusibles tels que le décrivent les revendications 1 et
2 du demandeur. Il s'agit là d'une distinction significative. Nous nous
référons à la déclaration sous serment ci-jointe de l'inventeur
N. Narancic. Comme il est indiqué au paragraphe 2 de cette déclaration,
des éléments multiples, du type spécifié par les revendications 1 et 2 du
demandeur, sont utilisés dans des fusibles haute tension (de l'ordre de
plusieurs kilovolts) mais non dans des fusibles basse tension ....
....Comme il est indiqué au paragraphe 3 de la déclaration sous serment de
H. Narancic, une des raisons pour lesquelles il n'aurait pas été évident
d'utiliser du cadmium dans un fusible haute tension est qu'on n'aurait pas
pu prédire que, après la fusion de l'élément en cadmium, le résidu aurait
été capable de résister aux hautes tensions appliquées aux bornes du
fusible.
Nous nous référons également à la déclaration sous serment ci-jointe de
H. Arthur C. Westrom. Comme il est indiqué au paragraphe 2 de cette
déclaration, l'utilisation de cadmium dans les fusibles présente des
avantages définis, en particulier construction simplifiée et réduction
considérable du coût. Comme M. Westrom le signale au paragraphe 3, les
fusibles en cause connaissent beaucoup de succès commercial.
Nous croyons que le demandeur a démontré que les revendications
antérieures ne divulguent ni ne suggèrent le fusible revendiqué par lui et
qu'il a expliqué pourquoi sa structure revendiquée n'aurait pas été
évidente à un expert du domaine, compte tenu des références. L'évidence
du succès commercial fournie par le demandeur témoigne en faveur de cet
argument. Il ne peut guère s'agir d'un développement évident, car dans ce
cas, quelqu'un d'autre aurait réalisé le développement avant le demandeur
en prévision des avantages et du potentiel commercial ....
....Il est à noter, par exemple, que les divulgations antérieures de
Arthur et de Kozacka font appel au cadmium dans le contexte d'un fusible
basse tension. Les divulgations de Arthur et de Kozacka ne présentent pas
une technique analogue, comme il a été suggéré, et ni l'une ni l'autre
n'ont été réduites à une utilisation commerciale, à la connaissance du
demandeur. L'invention en cause, comme celle de Rosen et autres et le
brevet 3,743,994 de Kozacka, porte sur un fusible haute tension. Un
fusible haute tension a des exigences et des caractéristiques matérielles
qui le distinguent d'un fusible basse tension. Ainsi, comme un fusible
haute tension, après avoir fondu, doit résister à une haute tension
appliquée à ses bornes, les fusibles haute tension sont nettement plus
longs que les fusibles basse tension. Dans un fusible haute tension, il
faut utiliser un élément fusible d'une certaine longueur qui finisse par
fondre sur toute sa longueur pour optimiser la capacité du fusible de
résister à la tension de rétablissement. Par contre, dans les fusibles
basse tension, la simple ouverture du circuit électrique suffit pour que
le fusible résiste à la tension de rétablissement. Dans un fusible haute
tension, on utilise de multiples éléments fusibles distincts, qui sont
normalement disposés en hélice afin d'adapter les éléments relativement
longs à un fusible de longueur réduite.
La question soumise à la Commission est de savoir si la demande présente des
revendications brevetables compte tenu des références citées. La
revendication 1, après modification par la lettre du demandeur reçue le
15 juillet 1987, se lit comme suit :
Un fusible électrique universel limiteur de courant destiné à des circuits
d'au moins 1000 volts et constitué d'un boîtier cylindrique en matériau
isolant fabriqué pour résister à la tension de rétablissement à la suite
d'une interruption du circuit par le fusible, d'un capuchon terminal monté
à chaque extrémité dudit boîtier cylindrique et constituant les éléments
de fermeture de ce dernier, de sable de quartz se composant de grains
essentiellement sphériques dont environ 98 % sont retenus par des mailles
de calibre 100, environ 75 % par des mailles de calibre 50, environ 30 %
par des mailles de calibre 40, et environ 2 % par des mailles de
calibre 30, ledit sable étant d'une pureté supérieure à 99 % et
remplissant essentiellement ledit boîtier, de multiples éléments fusibles
hélicoïdaux essentiellement homogènes en cadmium d'une pureté comprise
entre 95 et 99.999 % noyés dans ledit sable et supportés de tous les côtés
par ce dernier, les extrémités desdits éléments étant connectés auxdits
capuchons terminaux pour former de multiples circuits parallèles entres
ces capuchons, lesdits éléments fusibles fondant pour interrompre des
courants maintes fois supérieurs au courant nominal du fusible avec un
degré élevé de limitation de courant et chacun des éléments fusibles étant
chauffé essentiellement sur toute sa longueur à une température
s'approchant de sa température de fusion tout en demeurant nettement
au-dessous de sa température d'ébullition par des courants de faible
intensité et légèrement supérieurs au courant nominal, ce qui fait fondre
lesdits éléments fusibles selon une séquence aléatoire et les arcs
subséquents étant amorcés et éteints selon une séquence aléatoire grâce à
l'effet de commutation desdits courants.
L'examinateur est d'avis que l'utilisation d'éléments en cadmium pour
améliorer la fiabilité du fusible en cas de surcharge prolongée de faible
intensité est montrée par Arthur et Kozacka. De plus, il prétend que
l'utilisation d'encoches dans l'élément fusible est clairement montrée par
Rosen et autres.
Par contre, le demandeur allègue que les éléments fusibles de Rosen et autres
sont supportés par un noyau, ce qui réduit les caractéristiques d'isolement
aux températures élevées produites pendant l'amorçage d'arc. Dans le montage
du demandeur, les éléments fusibles sont supportés de tous les côtés par le
sable de quartz, ce qui offre de nombreux avantages tels que la relaxation des
contraintes pendant les cycles thermiques et la dissipation de l'énergie de
l'arc. Tout en avouant que Rosen et autres indiquent que du sable de silice
peut être utilisé comme matériau d'extinction d'arc, le demandeur fait valoir
que son matériau d'une pureté de 99 % augmente l'efficacité du fusible car il
indique que le sable de quartz peut fondre lui-même et que ce degré de pureté
n'est pas suggéré par la technique citée.
Un autre inconvénient de Rosen et autres signalé par le demandeur est que,
dans des conditions d'amorçage d'arc, les noyaux en matériaux organiques
produisent du carbone à la surface, lequel peut entraîner la défaillance du
noyau, qui coûte plus cher que le sable de quartz. De plus, Rosen et autres
utilisent un élément fusible en argent pourvu d'une caractéristique spéciale
pour abaisser le point de fusion, ce qui complique la fabrication du fusible
et augmente le prix de ce dernier.
Arthur divulgue un simple élément fusible linéaire en cadmium pour des
circuits portant 4 ampères sous 500 volts ou moins. Il mentionne
l'utilisation de silice contenant des quantités considérables d'eau. La
demande à l'étude porte sur des fusibles pour des circuits de 1000 volts ou
plus et leurs multiples éléments fusibles ont des zones à section réduite pour
présenter des caractéristiques de fusion uniforme dans des circuits portant
des courants supérieurs à 30 ampères.
Kozacka montre un simple fil fusible en cadmium dans un fusible à cartouche
destiné à des circuits électriques soumis à des tensions de 600 volts ou
plus. Il décrit les méthodes de connecter l'élément fusible en cadmium aux
capuchons terminaux du fusible. Du sable de quartz est utilisé comme matériau
de remplissage du fusible mais ni le degré de pureté du sable ni celui de
l'élément en cadmium ne sont spécifiés.
Nous avons étudié avec soin les IEEE TRANSACTIONS portant sur les POWER
APPARATUS and SYSTEMS Vol. PAS-101, N o 7, July 1982, pages 1870 à 1877,
soumises en réponse à la décision finale. Comme le montrent les discussions à
la fin de ce document, il est clair que l'utilisation de cadmium dans les
fusibles portant un courant de haute intensité sous 15 kV ou plus n'était pas
évidente aux experts du transport de l'énergie électrique.
En outre, nous signalons que dans une lettre en date du 6 juillet 1982
adressée à l'inventeur, la Industrial Research and Development Division de
Dun & Bradstreet a choisi l'invention du demandeur comme une des cent
améliorations technologiques les plus significatives de l'année. Les chiffres
de vente indiquent que le fusible du demandeur connaît un succès commercial
considérable.
La revendication 1 modifiée spécifie un circuit d'au moins 1000 volts, des
grains de sable de quartz d'une pureté d'au moins 99 %, dont 98 % sont retenus
par des mailles de calibre 100, 75 % par des mailles de calibre 50, 30 % par
des mailles de calibre 40, et 2 % par des mailles de calibre 30, et de
multiples éléments fusibles hélicoïdaux en cadmium d'une pureté comprise entre
95 et 99.999 %. On peut alléguer que Rosen et autres, Arthur et Kozacka
montrent dans une certaine mesure les composants de l'invention du demandeur.
Cependant, nous lisons dans la déclaration sous serment de Narancic que, avant
son invention, des éléments multiples n'étaient pas utilisés dans les fusibles
basse tension. Il ajoute que, lorsque les éléments en cadmium fondent et que
le résidu se répand sur le matériau de remplissage, le fusible est capable de
résister à la haute tension appliquée par la suite à ses bornes, ce qui était
impossible dans les techniques antérieures citées. Nous croyons que le
fusible du demandeur, contenant de multiples éléments fusibles hélicoïdaux en
cadmium de pureté spécifiée noyés dans des grains de sable de pureté spécifiée
représente une amélioration brevetable de la technique.
Par conséquent, nous recommandons que la décision finale soit annulée et que
les revendications soumises avec la lettre du demandeur en date du
15 juillet 1987 soient acceptées.
H.G. Brown S.D. Kot
Président intérimaire Membre
Commission d'appel des brevets
Je souscris aux conclusions et aux recommandations de la Commission d'appel
des brevets. Par conséquent, je renvoie la demande à l'examinateur pour qu'il
en reprenne l'examen en conformité avec la recommandation.
J.H.A. Gariépy
Commissaire des brevets
Fait à Hull,
le 16 novembre 1987
Ridout & Maybee
Suite 2300, Richmond-Adelaide Centre
101 Richmond ST. W.
Toronto (Ontario)
M5H 2J7