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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない。 F01N
管理番号 1268634
審判番号 不服2012-4148  
総通号数 159 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2013-03-29 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2012-03-02 
確定日 2013-01-11 
事件の表示 特願2007-263152「排気浄化装置」拒絶査定不服審判事件〔平成21年 4月30日出願公開、特開2009- 91984〕について、次のとおり審決する。 
結論 本件審判の請求は、成り立たない。 
理由 1.手続の経緯、本願発明
本願は、平成19年10月9日の出願であって、平成23年8月11日付けで拒絶理由通知がなされ、平成23年9月29日付けで意見書が提出されたが、平成24年1月4日付けで拒絶査定がなされ、平成24年3月2日に拒絶査定に対する審判請求がされたものであって、その請求項1ないし3に係る発明は、出願当初の明細書、特許請求の範囲及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項1ないし3に記載された事項によって特定されるとおりのものであるところ、その請求項1に係る発明(以下、「本願発明」という。)は以下のとおりである。
「【請求項1】
エンジンの排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、アンモニアを還元剤として上記排気中のNOxを選択還元するアンモニア選択還元型NOx触媒とを備えた排気浄化装置において、
筒状をなして上記パティキュレートフィルタを収容する上流側ケーシングと、
上記上流側ケーシングの上記パティキュレートフィルタより下流側となる位置の側壁部に設けられ、上記パティキュレートフィルタを通過した排気を排出する排気流出口と、
上記排気流出口に対向する位置において上記側壁部に形成された凹部と、
上記凹部に取り付けられ、上記パティキュレートフィルタから上記排気流出口へと流動する排気中に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
上記上流側ケーシングの上記排気流出口から排出された排気が上記アンモニア選択還元型NOx触媒に流入するように上記アンモニア選択還元型NOx触媒を収容する下流側ケーシングと
を備えたことを特徴とする排気浄化装置。」

2.引用文献に記載された発明
(1)引用文献
原査定の拒絶理由に引用された文献である特開2007-222819号公報(平成19年9月6日公開、以下、「引用文献」という。)には、例えば、以下の記載がある。

ア.「【0001】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中のパーティキュレート(粒子状物質)を捕集したり、NOx量を低減するために、内燃機関の排気流路に排気ガス浄化装置を設けることが知られている。
パーティキュレートを捕集するための排気ガス浄化装置としては、ディーゼルパーティキュレートフィルタ(以下、DPF(Diesel Particulate Filter)と称す)を備えたものが開発されており、NOx量を低減させるための排気ガス浄化装置としては、NOx還元触媒やNOx吸蔵還元触媒等のDeNOx触媒を備えたものが開発されている。
【0003】
また、近年では、排気ガス規制がより厳しくなっており、これに対応するために、DPFとDeNOx触媒とを直列に組み合わせた排気ガス浄化装置が提案されている。このような排気ガス浄化装置によれば、例えば上流側の前段においては、DPFによりパーティキュレートを捕集し、その下流側の後段においては、DeNOx触媒によりNOxを低減することができ、排気ガスの浄化性能を一層向上させることが可能である。
このような排気ガス浄化装置に関する技術としては、小型化を図りつつ、かつ十分な排気ガスの浄化性能を確保するために、上流側に低セル密度のDPFを配置し、下流側に600cpsi(cell per square inch)以上の高セル密度のDeNOx触媒を配置した排気ガス浄化装置に関するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。」(段落【0001】ないし【0003】)

イ.「【0011】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔1〕全体構成
図1には、本実施形態に係る内燃機関の排気ガス浄化装置1の全体を示す断面図、図2は、その分解斜視図である。なお、本実施形態での内燃機関としては主に、ディーゼルエンジンを想定している。
排気ガス浄化装置1は、ディーゼルエンジンの排気流路中に設けられて、排気ガス中に含まれるパーティキュレートを捕集するとともに、大気中へのNOxの排出量を低減するための装置であり、排気マフラーを兼ねている。また、このような排気ガス浄化装置1は、油圧ショベル、ブルドーザ、ホイルローダ等の建設機械に好適に搭載される。
【0012】
排気ガス浄化装置1は、パーティキュレートを捕集する上流側の第1後処理装置2と、NOxを浄化して無害化する下流側の第2後処理装置3と、第1後処理装置2の出口2Bおよび第2後処理装置3の入口3A側を連通させる連通室4とを備えて構成される。
この排気ガス浄化装置1は、第1後処理装置2および第2後処理装置3が略同じ長さ寸法に設けられて互いに平行となるように配置してあり、第1後処理装置2の出口2B及び第2後処理装置3の入口3Aを、連通室4で塞ぐことにより、排気ガスの流れが平面視で略コ字形状となるような全体構成を具備している。
また、第1後処理装置2の上流側には入口室5が設けられ、第2後処理装置3の下流側には補助装置6が設けられ、この補助装置6の下流側にはさらに出口室7が設けられている。以下、排気ガス浄化装置1を構成する各構成要素について詳述する。
【0013】
〔2〕第1後処理装置2の構造
第1後処理装置2は、図2に示されるように、円筒管状のケース21の内部に緩衝部材22を介して円柱状のDPF23を内蔵した構成である。
ケース21は、両端が開口された鋼管から構成されており、ケース両端にはフランジ部211が形成されている。
DPF23は、図3の模式図に示されるように、入口側端面23Aから出口側端面23Bに至る複数のセル231を、流路断面方向にマトリクス状に組み合わせたハニカム状の構成を具備する。各セル231を画する隔壁は、コージュライト、炭化珪素等のセラミックス、または、ステンレス、アルミニウム等の金属を含む通気性材料から構成される。
【0014】
入口側端面23Aにおいて、セル231の端面は、千鳥状に封止部232が設けられて目封じされている。一方、出口側端面23Bにおいても、同様にセル231の端面が千鳥状に封止部232により目封じされているが、入口側端面23Aで封止部232によって目封じされたセル231は、出口側端面23Bで開放されるようになっている
そして、入口側端面23Aから流入した排気ガスは、封止部232が設けられていないセル231に流れ込み、途中で隔壁を通過して隣接するセル231に流れ込み、出口側端面23Bの開放された孔から排出される。
本実施形態におけるDPF23は、排気ガス流路方向断面におけるセル231の密度が300cpsi以上400cpsi以下に設定されている。
【0015】
さらに、DPF23にはウォッシュコート等により酸化触媒がコーティングされている。ここでの酸化触媒は、流入する排気ガス中の一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成する。生成された二酸化窒素は、排気ガス等の高温の雰囲気中では不安定であり、酸素を放出して一酸化窒素に戻るのであるが、放出した酸素での酸化力により、DPF23で連続的に捕集されたパーティキュレートを逐一燃焼させ、DPF23を常時詰まりが生じていない状態に再生する。また、一酸化窒素に戻りきれなかった二酸化窒素は、第2後処理装置3まで達することになる。
【0016】
〔3〕第2後処理装置3の構造
第2後処理装置3は、図1及び図2に示されるように、第1後処理装置2と同様のケース31の内部に緩衝部材32を介して尿素脱硝触媒(DeNOx触媒)33を内蔵した構
成である。
ケース31は、両端が開放された鋼管から構成され、ケース31の両端にはフランジ部311が形成されている。
尿素脱硝触媒33は、ゼオライト、バナジウム等の卑金属からなり、還元剤としての尿素から得られるアンモニアと排気ガス中のNOxとを反応させ、NOxを窒素と酸素とに分解して浄化する。」(段落【0011】ないし【0016】)

ウ.「【0018】
〔4〕その他の構成要素の説明
連通室4は、第1、第2後処理装置2、3側に開口し、開口周縁にフランジ部41Aが形成されたケース41と、このケース41の開口部分に装着され、ケース41と、第1後処理装置2および第2後処理装置3とに挟持されるプレート42とを備えている。
プレート42には一対の開口43,44が穿設され、このプレート42によって連通室4内の流路が確保され、第1後処理装置2の出口2Bから流出した排気ガスが途中で漏れ出すことなく、第2後処理装置3の入口3Aに達するようになっている。
【0019】
ケース41の内部において、第2後処理装置3の入口3A側には、この入口3Aに向かうに従って流路面積が縮小するように下流側整流板411が設けられ、入口3Aと対向したこの下流側整流板411の面には、第2後処理装置3内での排気ガスの流れ方向(軸方向)に沿って延出した複数(本実施形態では4枚)のフローガイド412が取り付けられている。
これらの下流側整流板411およびフローガイド412は、排気ガスの流れを集約して入口3A側によどみなくスムーズに変更させ、排気ガスが第2後処理装置3に流入する際の流れの分布を均一化している。
【0020】
さらに、下流側整流板411の上流には、排気ガスの流れに抗した向きに多孔板413が設けられている。この多孔板413は、いわゆるパンチングメタルからなり、多数の孔413Aを有している。排気ガスは、これらの孔413Aを通して連通室4内を流通する。
この多孔板413のさらに上流側であって、第1後処理装置2への出口2B側には、出口2Bから離間するに従って流路面積が増加するように上流側整流板414が設けられている。この上流側整流板414も排気ガスの流れ方向を整えるものであり、出口2Bから流出した排気ガスの流れを多孔板413側によどみなく変更させる。
【0021】
ところで、第2後処理装置3に尿素脱硝触媒33を用いる本実施形態では、尿素を噴射する還元剤供給装置8がこのケース41に取り付けられている。
還元剤供給装置8は、尿素を貯留するタンク81、タンク81内の尿素を圧送するポンプ82、圧送された尿素内の埃やゴミ等を取り除くフィルタ83、及び尿素を連通室4に噴射する噴射装置等の供給部84を備え、供給部84は、第1後処理装置2の出口2B近傍でケース41内側に突出して設けられている。供給部84から噴射された尿素は、その一部が多孔板413にかかるまでの間に蒸発気化するが、他の一部は多孔板413に接触し、排気ガスで加熱されている多孔板413上で蒸発気化し、排気ガス中に拡散する。
また、多孔板413には電熱線等を用いたヒータ9が取り付けられており、排気ガスの温度が低く、多孔板413が加熱され難い時には、このヒータ9によって多孔板413を
加熱し、尿素の蒸発を促す。
【0022】
一方、入口室5は、ターボ過給器等からの排気ガスが一旦入り込む空間であり、第1後処理装置2の入口2A側に開口した有底筒状のケース51によって形成され、ケース51の筒状体の周面には、ターボ過給器側からの排気ガスを入口室5内に流入させる入口管52が設けられている。また、ケース51の第1後処理装置2側の端面は開口され、その開口周縁にはフランジ部511が形成されている。
入口管52は、ケース51の周面に設けられていることで、排気ガスを第1後処理装置2内の排気ガスの流れ方向に対して略直角方向から引き入れる。この入口管52は、入口室5の内部空間を径方向に横切る長さに設けられており、入口管52の周面には多数の孔52Aが穿設され、入口管52内の排気ガスが孔52Aから略満遍なく入口室5内に拡がるようになっている。これにより、入口室5では、径方向から流入した排気ガスの流れ方向が変更される。
【0023】
補助装置6は、円筒状のケース61を備え、その内部に緩衝部材62を介して酸化触媒63が内蔵された構成である。ケース61の端部開口周縁には、他の部材と同様にフランジ部611が形成されている。
酸化触媒63は、DPF23にコーティングされた酸化触媒とは性質が異なる。すなわち、ここでの酸化触媒63は、上流の尿素脱硝触媒33にて余剰となったアンモニアを酸化し、窒素と水とに分解して無害化するものである。
【0024】
出口室7は、補助装置6からの排気ガスが一旦入り込む空間であり、補助装置6の出口6A側に開口した有底筒状のケース71によって形成されている。ケース71の周面には、補助装置6からの排気ガスを大気中に排出する出口管72が設けられている。また、ケース71の補助装置6側の端面は開口され、その開口周縁には、フランジ部711が形成されている。
出口管72は、ケース71の周面に設けられていることで、排気ガスを補助装置6内の排気ガスの流れ方向に対して略直角方向に排出する。つまり、出口室7でも、流入した排気ガスの流れ方向が変更される。」(段落【0018】ないし【0024】)

(2)引用文献に記載された事項
以上(1)ア.ないしウ.及び図面の記載を参酌すると、引用文献には以下の事項が記載されていることが分かる。

エ.ディーゼルエンジンの排気中のパティキュレートを捕集するDPF23と、アンモニアを還元剤として上記排気中のNOxを選択還元するDeNOx触媒33とを備えた排気ガス浄化装置であることが分かる。

オ.排気ガスは、上流側から円筒状のケース21、連通室4の前半部分(以下、「連通室4A」という。)、多孔板413の孔413A、連通室4の後半部分(以下、「連通室4B」という。)を経てケース31へと流れていることから、
ケース21及び連通室4A(以下、「ケースC」という)は、筒状をなしてDPF23を内部に収容していることが分かる。

カ.ケースCのDPF23より下流側となる位置の連通室4Aに、上記DPF23を通過した排気を排出する多孔板413の孔413Aが設けられていることが分かる。

キ.孔413Aに対向する位置において連通室4Aに取り付けられ、DPF23から上記孔413Aへと流動する排気中に尿素を供給する供給部84がある。

ク.ケースCの孔413Aから排出された排気が、連通室4Bを経て、DeNOx触媒33に流入するように上記DeNOx触媒33を収容するケース31があることが分かる。

(3)引用文献に記載された発明
以上(1)ア.ないしウ.及び(2)エ.ないしク.の記載並びに図面の記載を参酌すると、引用文献には以下の発明が記載されているといえる。

「ディーゼルエンジンの排気中のパティキュレートを捕集するDPF23と、アンモニアを還元剤として上記排気中のNOxを選択還元するDeNOx触媒33とを備えた排気ガス浄化装置において、
筒状をなして上記DPF23を収容するケースCと、
上記ケースCの上記DPF23より下流側となる位置の連通室4Aに設けられ、上記DPF23を通過した排気を排出する孔413Aと、
上記孔413Aに対向する位置において上記連通室4Aに取り付けられ、上記DPF23から上記孔413Aへと流動する排気中に尿素水を供給する供給部84と、
上記ケースCの上記孔413Aから排出された排気が上記DeNOx触媒33に流入するように上記DeNOx触媒33を収容するケース31とを備えた排気ガス浄化装置。」(以下、「引用文献に記載された発明」という。)

3.対比
本願発明と引用文献に記載された発明とを対比すると、引用文献に記載された発明における「ディーゼルエンジン」は、その機能及び目的からみて、本願発明における「エンジン」に相当し、以下同様に、「DPF23」は「パティキュレートフィルタ」に、「DeNOx触媒33」は「アンモニア選択還元型NOx触媒」に、「排気ガス浄化装置」は「 排気浄化装置」に、「ケースC」は「上流側ケーシング30」に、「連通室4A」は「側壁部56」に、「孔413A」は「排気流出口58」に、「尿素」は「尿素水」に、「供給部84」は「尿素水供給手段」に、「ケース31」は「下流側ケーシング34」に各々相当する。
してみると、両者は、
「エンジンの排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、アンモニアを還元剤として上記排気中のNOxを選択還元するアンモニア選択還元型NOx触媒とを備えた排気浄化装置において、
筒状をなして上記パティキュレートフィルタを収容する上流側ケーシングと、
上記上流側ケーシングの上記パティキュレートフィルタより下流側となる位置の側壁部に設けられ、上記パティキュレートフィルタを通過した排気を排出する排気流出口と、
上記排気流出口に対向する位置において上記側壁部に取り付けられ、上記パティキュレートフィルタから上記排気流出口へと流動する排気中に尿素水を供給する尿素水供給手段と、
上記上流側ケーシングの上記排気流出口から排出された排気が上記アンモニア選択還元型NOx触媒に流入するように上記アンモニア選択還元型NOx触媒を収容する下流側ケーシングと
を備えた排気浄化装置。」の点で一致し、以下の点で相違する。
〈相違点〉
本願発明においては、 尿素水供給手段が排気流出口に対向する位置において「側壁部に形成された凹部と、上記凹部に取り付けられ」たのに対して、
引用文献に記載された発明においては、 本願発明における「尿素水供給手段」に相当する「供給手段」が、「側壁部」に相当する「連通室4A」に設けられているものの、凹部に関して、そのように特定されていない点(以下、「相違点」という。)。

4.判断
相違点について検討する。
車両における搭載機器として排気浄化装置を搭載する際に、相互に部材の干渉等を防止するために搭載機器の占有スペースを低く押さえることは、当業者が設計に当たって念頭に置くべき事項であることから、引用文献に記載された発明における尿素水供給手段を有する排気浄化装置を構成すれば、設計する上で相違点に係る本願発明のように設けることに格別な困難性はないこと、また、排気浄化装置に尿素水供給手段を設けるにあたって部材に凹部を設けることは、例えば、原査定の拒絶理由に引用された特表平10-511038号公報にも開示されるように、ごく一般的なものである(以下、「一般的な技術」という。)ことを考慮すると、相違点に係る本願発明のように特定することは、当業者が容易に推考し得るものである。

そして、本願発明の作用効果も、引用文献に記載された発明及び一般的な技術から当業者が予測できる範囲のものである。

したがって、本願発明は、引用文献に記載された発明及び一般的な技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。

5.むすび
以上のとおり、本願発明は、引用文献に記載された発明及び一般的な技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。

よって、結論のとおり審決する。
 
審理終結日 2012-11-05 
結審通知日 2012-11-07 
審決日 2012-11-21 
出願番号 特願2007-263152(P2007-263152)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (F01N)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 二之湯 正俊  
特許庁審判長 小谷 一郎
特許庁審判官 柳田 利夫
藤原 直欣
発明の名称 排気浄化装置  
代理人 長門 侃二  
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