• ポートフォリオ機能


ポートフォリオを新規に作成して保存
既存のポートフォリオに追加保存

  • この表をプリントする
PDF PDFをダウンロード
審決分類 審判 訂正 4項(134条6項)独立特許用件 訂正する F01P
審判 訂正 ただし書き3号明りょうでない記載の釈明 訂正する F01P
審判 訂正 2項進歩性 訂正する F01P
審判 訂正 ただし書き1号特許請求の範囲の減縮 訂正する F01P
管理番号 1369202
審判番号 訂正2020-390074  
総通号数 254 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2021-02-26 
種別 訂正の審決 
審判請求日 2020-08-21 
確定日 2020-12-04 
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第3917449号に関する訂正審判事件について、次のとおり審決する。 
結論 特許第3917449号の明細書を本件審判請求書に添付された訂正明細書のとおり訂正することを認める。 
理由 第1 手続の経緯
本件特許第3917449号に係る出願は、平成14年3月27日に特許出願され、平成19年2月16日に特許権の設定登録がされたものであって、令和2年8月21日に本件訂正審判が請求されたものである。

第2 請求の趣旨
本件訂正審判の請求の趣旨は、特許第3917449号の明細書(以下、「本件特許明細書」という。)を、本件審判請求書に添付した訂正明細書のとおり、すなわち下記1ないし10のとおり訂正することを求めるものである(なお、下線は訂正箇所を示すため請求人が付したものである。)。

1 訂正事項1
本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項1において「冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段と、」との発明特定事項を追加すると共に、特許請求の範囲の請求項1に「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」と記載されているのを、「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」に訂正する(請求項1の記載を引用する請求項3?6も同様に訂正する。)。

2 訂正事項2
本件特許明細書の特許請求の範囲における請求項2を削除する。

3 訂正事項3
本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項3において「請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正する。

4 訂正事項4
本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項4において「請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正する。

5 訂正事項5
本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項5において「請求項1ないし4に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1、3、及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正する。

6 訂正事項6
本件特許明細書の段落【0006】において
「請求項1に記載の発明では、水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラと、
前記冷却水温度を検出する水温検出手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記オイルクーラに流通させ、
前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、
前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたことを特徴とする。」と記載されているのを、
「請求項1に記載の発明では、水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラと、
冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段と、
前記冷却水温度を検出する水温検出手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、
前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、
前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたことを特徴とする。」に訂正する。

7 訂正事項7
本件特許明細書の段落【0007】の記載を削除する。

8 訂正事項8
本件特許明細書の段落【0008】において
「請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことを特徴とする。」と記載されているのを、
「請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことを特徴とする。」に訂正する。

9 訂正事項9
本件特許明細書の段落【0009】において
「請求項4に記載の発明では、請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことを特徴とする。」と記載されているのを、
「請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことを特徴とする。」に訂正する。

10 訂正事項10
本件特許明細書の段落【0010】において
「請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことを特徴とする。」と記載されているのを、
「請求項5に記載の発明では、請求項1、3及び4のいずれかに一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことを特徴とする。」に訂正する。

第3 当審の判断
以下、訂正事項1ないし10について検討する。

1 訂正事項1について
(1)訂正の目的
訂正前の請求項1には、「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」との事項が特定されている。
これに対して、訂正後の請求項1においては、「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」との事項を特定することにより、訂正後の請求項1に係る発明において、「前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路」を具体的に特定し、更に限定するものである。そして、訂正後の請求項1において、「前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路」との事項を限定するのに必要となる「冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段と、」との事項を更に備えることを限定するものである。
訂正後の請求項3ないし6は、訂正後の請求項1を引用するものであり、訂正後の請求項1と同様に、「前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路」を具体的に特定し、更に限定するものである。
したがって、訂正事項1は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたとおり、訂正事項1は、訂正前の請求項1における「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」との事項を訂正後の請求項1において「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、」との事項に訂正することにより、「前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路」を具体的に特定し、更に限定するものであり、かつ、訂正後の請求項1において、「前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路」との事項を限定するのに必要となる「冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段と、」との事項を更に備えることを限定するものであるから、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項1による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
訂正事項1は、本件特許明細書における「前記冷却水をチューブに流通させて前記冷却水との熱交換により車室内の空気を目標温度に調和する空気調和手段と、」(特許請求の範囲の請求項2)、「また、エンジン2に対して独立して駆動されてエンジン2とラジエータ7とに冷却水を循環させる電動ポンプ8が設けられている。」(段落【0019】)、「また、冷却水回路24に空気調整装置25と並列に接続された冷却水回路24aが設けられている。」(段落【0021】)、「実施の形態1の水冷式エンジン冷却装置においては、温度センサ9により検出された水温が予め設定された設定温度(80℃)未満のときは、サーモスタット29によりオイルクーラ28への冷却水の循環を停止し、水温が予め設定された設定温度(80℃)以上のときは、サーモスタット29によりオイルクーラ28への冷却水の循環を行うよう制御される。」(段落【0069】)等の記載事項及び図1の図示内容に基づくものであって、本件特許明細書又は図面のすべての記載を総合することにより導かれる技術的事項との関係において新たな技術的事項を導入しないものであるから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項1による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
上記(1)で述べたとおり、訂正事項1は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、特許法第126条第7項の規定に該当するか、すなわち、訂正後の特許請求の範囲の請求項1に係る発明(以下、「本件訂正発明1」という。)が、特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かについて検討する。

ア 本件訂正発明1
本件訂正発明1は、
「【請求項1】
水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラと、
冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段と、
前記冷却水温度を検出する水温検出手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、
前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、
前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。」
というものである。

イ 引用文献、引用発明
(ア)引用文献1
本件特許の出願前に日本国内又は外国において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、特開平11-82014号(以下、「引用文献1」という。)には、図面(特に、図1ないし2を参照。)とともに、「内燃機関の冷却水循環装置」に関して、以下の記載がある(なお、下線部は当審において付したものである。以下同様。)。

1a「【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の冷却水循環装置に関する。」(段落【0001】)

1b「【0010】本発明は、上記実情に鑑みて発明されたものであって、オイルクーラを備える内燃機関であっても、内燃機関の始動時におけるヒータの立ち上がりが早く、しかも暖機促進も十分にすることを技術的課題とする。」(段落【0010】)

1c「【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基づいて説明する。図1に示すように、エンジン1(内燃機関)は、エンジン本体3を中心にその左側にラジエータ5を、右側に室内用ヒータコア7を、そして、下側にオイルクーラ9を配置し、これら5,7,9をエンジン本体3を中心として冷却水外部通路(連通路)11で連結してある。冷却水外部通路(連通路)11は、以下に順を追って述べる各構成通路13,14,19,21,30,32からなる。
【0021】エンジン本体(内燃機関本体)3は、エンジン1が駆動することで生じる高熱を図示しない冷却水に吸収させることで、エンジン1の運転状態に合わせて適温に保たれる。そのために、エンジン本体3の内部には、冷却水の通る周知のウォータジャケット(冷却水内部通路)12が形成されている。
【0022】ラジエータ5は、エンジン本体3から出た熱を、冷却水がウォータジャケット12を通る間に吸収すると、この熱を持った冷却水から熱を大気中に放出する。室内用ヒータコア7は、エンジン本体3の出す熱を吸収した冷却水の一部を熱媒体として用い、車室内に温風を出す。
【0023】オイルクーラ9は、冷却水を冷却媒体としてエンジン1に含まれる潤滑オイルを冷却する。冷却水外部通路11は、既述のように、エンジン本体3と、ラジエータ5と、室内用ヒータコア7と、オイルクーラ9とを連通するとともに、それらに冷却水を送るものである。
【0024】冷却水外部通路11の一部である連絡通路13は、図1において、エンジン本体3の上方に位置する。そして、ウォータジャケット12のうち、ヒータコア7側に開口するヒータ側開口12aとラジエータ5の上部に設けられたラジエータ入口5aとを結び、エンジン本体3からラジエータ5へ冷却水を流すので、この連絡通路13をラジエータ行き連絡通路13という。
【0025】ラジエータ行き連絡通路13は、ウォータジャケット12を通る間にエンジン本体3から吸収して熱をもった冷却水を通す通路である。また、冷却水外部通路11の別の一部である連絡通路14は、図1におけるラジエータ5とエンジン本体3との間の下方に位置する。そして、この連絡通路14は、ラジエータ出口5bとエンジン本体3のラジエータ側に開口するラジエータ側開口12bとを結んでおり、冷却水をラジエータ5側からエンジン本体3側へ流す。よって、連絡通路14のことをエンジン本体行き連絡通路(ラジエータ側冷却水通路)14という。エンジン本体行き連絡通路14は、その途中に流量制御弁(サーモスタット)15とウォータポンプ17とをラジエータ5側から純に備えている。
【0026】前記流量制御弁15は、エンジン1のうち、ラジエータ5側に位置するので、流量制御弁15をラジエータ側流量制御弁15という。ラジエータ側流量制御弁15は、冷却水の温度が82゜C以上で開弁し、それよりも冷却水温度が低い場合は閉弁する。
【0027】ウォータポンプ17は、冷却水を冷却水通路11の全体に送り出す。また、ラジエータ側流量制御弁15と、エンジン本体3のラジエータ5側に開口するウォータジャケット12の開口のうち上方に位置するラジエータ側開口12cとの間には、冷却水外部通路11のさらに別の一部であって、L字形をした連絡通路19が配設されている。」(段落【0020】ないし【0027】)

1d「【0029】また、図1の右側でヒータコア7とエンジン本体3との間に符号21で示す連絡通路も冷却水外部通路11の一部であって、ウォータジャケット12のヒータ側開口12aから室内用ヒータコア7の入り口7aに向けてまっすぐ延びている。この連絡通路21は、エンジン本体3からヒータコア7に向けて冷却水を流すのでヒータコア行き連絡通路(ヒータ側冷却水連通路)21という。
【0030】ヒータコア行き連絡通路21には、そのほぼ中間部Mにサーモスタットタイプの流量制御弁23が配置されている。よって、中間部Mを流量制御弁23の配置点という。
【0031】前記流量制御弁23は、エンジン1のうち、ヒータコア7側に位置するので、流量制御弁23をラジエータ側流量制御弁15と区別するために、これをヒータコア側流量制御弁23という。
【0032】前記ラジエータ側流量制御弁15もヒータコア側流量制御弁23も、周知の構造であるから構造についての説明は省略する。ヒータコア側流量制御弁23は、ラジエータ側流量制御弁15よりも冷却水の温度が低い温度で、例えば45゜Cよりも高い温度になると開弁して冷却水を流し、冷却水温度が45゜C以下の場合は閉弁して冷却水を塞き止める。なお、ラジエータ側流量制御弁15もヒータコア側流量制御弁23も閉弁といっても全く冷却水が流れないわけではなく、閉弁時でも感温用として図示しない小穴を通してわずかに流れるようになっているので、正確に述べれば、ヒータコア側流量制御弁23は、冷却水温度が45゜C以下の場合はヒータコア行き連絡通路21を流れる冷却水の量を減少するといえる。ヒータコア側流量制御弁23にあっては、例えば毎分0.5リットルほど冷却水が流れる。なお、45゜Cという温度数値は、ヒータから出る風を人が受けて暖かいと感じる温度である。
【0033】また、前記エンジン本体行き連絡通路14と前記ヒータコア行き連絡通路21とは、オイルクーラ9を含むオイルクーラ用冷却水連通路30で連通されており、このオイルクーラ用冷却水連通路30も、冷却水外部通路11を構成する連絡通路の一部である。
【0034】オイルクーラ用冷却水連通路30のラジエータ側端30aは、エンジン本体行き連絡通路14のうち、ウォータポンプ17の下流側部位で連結されている。また、オイルクーラ用冷却水連通路30のヒータコア側端30bは、ヒータコア行き連絡通路21のうち、ヒータコア側流量制御弁23および前記ラジエータ行き連絡通路13の入り口13aよりも上流側である接続点Cで連結されている。
【0035】なお、この実施の形態では、オイルクーラ用冷却水連通路30を冷却水外部通路11の一部としてエンジン本体3の外部に設けたものとして示したが、エンジン本体3の内部にウォータジャケット12とは別に設けてもよい。
【0036】さらに、冷却水外部通路11を構成する他の連絡通路として、エンジン本体3と、前記ラジエータ行き連絡通路13との間に配設された連絡通路32がある。連絡通路32は、室内用ヒータコア7の出口7bと前記エンジン本体行き連絡通路14とを結んでおり、ヒータコア7に入った冷却水を循環するための通路である。また、連絡通路32のエンジン本体行き連絡通路14との連結点は、前記ラジエータ側流量制御弁15と前記ウォータポンプ17との間の部分である。
【0037】そして、冷却水は、前記各連絡通路13,14,19,21,30,32によって、ラジエータ5とエンジン本体3との間で、および室内用ヒータコア7とエンジン本体3との間で循環し得る。
【0038】以上の構成からなるものが、本発明の実施の形態に係る内燃機関の冷却水循環装置Aである。このような内燃機関の冷却水循環装置Aにあっては、ラジエータ5とエンジン本体3との間では、エンジン本体3から出た冷却水は、ヒータコア行き連絡通路21に入った後、すぐにラジエータ行き連絡通路13に入り、その後ラジエータ5に至る。そして、ラジエータ側流量制御弁15が開いていれば、エンジン本体行き連絡通路14を経由して、エンジン本体3に戻る。ラジエータ側流量制御弁15が開いていなければ、冷却水は流れない。
【0039】なお、エンジン本体行き連絡通路14は、オイルクーラ用冷却水連通路30ともつながっているので、ラジエータ側流量制御弁15が開いていれば、オイルクーラ用冷却水連通路30にも冷却水は流れ得る。
【0040】また、室内用ヒータコア7とエンジン本体3との間では、エンジン本体3から出た冷却水は、ヒータコア行き連絡通路21に入った後、ヒータコア側流量制御弁23が開いていれば、そこを通過して室内用ヒータコア7に至る。ヒータコア側流量制御弁23が開いていなければ、冷却水は流れない。
【0041】ヒータコア行き連絡通路21を冷却水が通る場合は、ヒータコア7とエンジン本体行き連絡通路14とを結ぶ連絡通路32を経由して、エンジン本体行き連絡通路14に至り、このエンジン本体行き連絡通路14を経由してエンジン本体3に戻る。なお、この場合にあっても、冷却水は、エンジン本体行き連絡通路14を経由してオイルクーラ用冷却水連通路30に流れ得る。」(段落【0029】ないし【0041】)

1e 上記記載事項1a及び1c並びに出願時の技術常識から、引用文献1記載のエンジン1は、冷却水によって冷却されるものであるから、水冷式のエンジンであるといえる。

1f 上記記載事項1c及び出願時の技術常識から、引用文献1記載の室内用ヒータコア7は、エンジン本体3の出す熱を吸収した冷却水の一部を熱媒体として用い、車室内に温風を出すものであるから、冷却水との熱交換により車室内の温度を調和するものといえる。

1g 上記記載事項1d及び図1の図示内容から、引用文献1記載のヒータコア側流量制御弁23は、オイルクーラ9への冷却水の流れを室内用ヒータコア7への冷却水の流れとともに制御可能な流量制御弁であるといえる。

上記記載事項及び認定事項並びに図面(特に、図1ないし2を参照。)の図示内容から、引用文献1には、次の発明(以下、「引用発明」という。)が記載されている。

〔引用発明〕
「水冷式のエンジン1から流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータ5と、
前記ラジエータ5への冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタット15と、
前記水冷式のエンジン1から流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換によりエンジン1に含まれる潤滑オイルを調温するオイルクーラ9と、
冷却水との熱交換により車室内の温度を調和する室内用ヒータコア7と、
を備えた水冷式のエンジン1の冷却水循環装置において、
前記水冷式のエンジン1のヒータ側開口12a側から流出する冷却水を、前記ラジエータ5への冷却水の冷却水外部通路11とは独立したヒータコア行き連絡通路21を介して前記室内用ヒータコア7に流通させ、前記冷却水外部通路11とは独立したオイルクーラ用冷却水連通路30を介して前記オイルクーラ9に流通させ、
前記オイルクーラ9への冷却水の流れを室内用ヒータコア7への冷却水の流れとともに制御可能なヒータコア側流量制御弁23を設け、
前記ヒータコア側流量制御弁23は、ラジエータ側流量制御弁15よりも冷却水の温度が低い温度で所定値である45°C以下のとき閉弁し、45°Cより高い温度のとき開弁する、
水冷式のエンジン1の冷却水循環装置」

(イ)引用文献2
本件特許の出願前に日本国内又は外国において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、実願昭60-100291号(実開昭62-8323号)のマイクロフィルム(以下、「引用文献2」という。)には、図面とともに、「エンジンの冷却システム」に関して、以下の記載がある。

2a「2.実用新案登録請求の範囲
エンジンの出口側からラジエータおよびウォータポンプを介してエンジンの入口側に冷却水を還流させる主冷却水路を有するエンジンの冷却システムにおいて、前記主冷却水路からエンジンの出口側で分岐しヒータを通り前記ウォータポンプの上流側に至るヒータ用水路と、前記主冷却水路からエンジンの入口側で分岐しオイルクーラを通り前記ウォータポンプの上流側に至るオイルクーラ用冷却水路と、このオイルクーラ用冷却水路のオイルクーラの上流側に介装され冷却水又はオイルの温度が所定値以下のときにオイルクーラ用冷却水路を閉止するサーモバルブと、を有することを特徴とするエンジンの冷却システム。」(明細書1ページ4行ないし17行)

2b「 図面において、(1)はシリンダブロック、(1a)はそのウォータジャケット、(2)はシリンダヘッド、(2a)はそのウォータジャケットを示し、シリンダヘッド(2)のウォータジャケット(2a)の出口側からラジエータ(3)、ウォータポンプ(4)通り、シリンダブロック(1)のウォータジャケット(1a)の入口側に至り、冷却水を還流させる主冷却水路(5)を備えている。また、この主冷却水路(5)のラジエータ(3)の下流側にはシリンダヘッド側のウォータジャケット(2a)の出口側からバイパス水路(2b)が接続されており、このバイパス水路(2b)を、冷却水が所定温度以下のときに開通させるサーモバルブ(6)がラジエータ(3)下流側の主冷却水路(5)に介装されている。
さらに、主冷却水路(5)には、シリンダブロック(1)のウォータジャケット(1a)の出口側から分岐し、ヒータ(7)を通りラジエータ(3)の下流側に至るヒータ用水路(8)を備えており、ヒータ用水路(8)の出口側がサーモバルブ(6)のケース(6a)内を通じて主冷却水路(5)に接続されている。また、主冷却水路(5)のシリンダブロック(1)の入口側、すなわち、ウォータポンプ(4)の出口側には、オイルクーラ用冷却水路(9)が分岐しており、このオイルクーラ用冷却水路(9)は、ヒータ(7)下流側のヒータ用水路(8)を通じてウォータポンプ(4)の上流側に連通されている。そして、このオイルクーラ用冷却水路(9)には、オイルクーラ(10)が介装され、オイルクーラ(10)の上流側には冷却水が所定温度以下になると、オイルクーラ用冷却水路(9)を閉止するサーモバルブ(11)が設けられている。
このような冷却システムにおいては、冷却水温が所定値以上になると、サーモバルブ(6)がバイパス水路(2b)を閉止する一方、オイルクーラ用サーモバルブ(11)が冷却水路(9)を開通させるよう作動する。そのため主冷却水路(5)内の冷却水は、シリンダヘッド(2)が主にラジエータ(3)およびサーモバルブ(6)を介してウォータポンプ(4)に還流される。一方オイルクーラ用冷却水路(9)にはウォータポンプにより圧送される冷却水がシリンダブロック(1)の入口側から通流される。したがって、オイルクーラ(10)には十分に冷却された冷却水が供給されることとなり、オイルクーラ(10)の冷却効果が高まる。そして、オイルクーラ(10)を通過した冷却水は、ヒータ下流側の水路(8)およびサーモバルブ(6)を介してウォータポンプ(4)の上流側に還流される。
また、冷却水温度が所定温度以下となる冷間時や暖機時には、サーモバルブ(6)がバイパス水路(2b)を開通する一方、オイルクーラ用サーモバルブ(11)が冷却水路(9)を閉止させるよう動作する。そのため、主冷却水路(5)内の冷却水は主にバイパス水路(2b)およびヒータ用水路(8)を通じて還流される。また、オイルクーラ用冷却水路(9)には、冷却水が通流されず、この分の冷却水がヒータ(7)に供給されることとなり、ヒータ(7)の暖房性能が向上する。」(明細書4ページ2行ないし6ページ18行)

上記記載事項及び図面の図示内容から、引用文献2には、次の事項(以下、「引用文献2記載事項」という。)が記載されている。

〔引用文献2記載事項〕
「水冷式のエンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータ(3)と、
前記ラジエータ(3)への冷却水の流通を冷却水温に応じて制御するサーモバルブ(6)と、
前記水冷式のエンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換によりオイルを冷却するオイルクーラ(10)と、
冷却水との熱交換により暖房するためのヒータ(7)と、
を備えた水冷式のエンジンの冷却システムにおいて、
前記水冷式のエンジンのウォータジャケット(2a)のシリンダヘッド(2)からの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータ(3)への冷却水の主冷却水路(5)とは独立した、ウォータジャケット(2a)の出口側から分岐して主冷却水路(5)とは別でヒータ(7)へ流れる流路を介して前記ヒータ(7)に流通させ、前記主冷却水路(5)とは独立したオイルクーラ用冷却水路9を介して前記オイルクーラ(10)に流通させ、
オイルクーラ(10)への冷却水の供給・停止を切換可能なオイルクーラ用サーモバルブ(11)を設け、
前記オイルクーラ用サーモバルブ(11)は、冷却水温が所定温度以上でサーモバルブ(6)が閉止するときに開弁するとともに、所定温度以下でサーモバルブ(6)が開いたときは閉弁する、水冷式のエンジンの冷却システム。」

(ウ)引用文献3
本件特許の出願前に日本国内又は外国において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、実願平2-56585号(実開平4-17553号)のマイクロフィルム(以下、「引用文献3」という。)には、図面(特に第4図を参照。)とともに、「自動変速機用オイル冷却装置」に関して、以下の記載がある。

3a「2.実用新案登録請求の範囲
車両に搭載されたエンジンの冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータに一体化され上記車両の自動変速機に使用されるオイルを上記冷却水によって冷却する水冷式オイルクーラと、上記ラジエータに隣接され上記オイルの熱を空気中へ放散させて上記オイルを冷却する空冷式オイルクーラと、上記ラジエータへ冷却風を導くクーリングファンとを有する自動変速機用オイル冷却装置において、上記クーリングファンにより発生する冷却風を上記ラジエータと上記空冷式オイルクーラとの双方へ導くファンシュラウドを設けたことを特徴とする自動変速機用オイル冷却装置。」(明細書1ページ4ないし17行)

3b「<産業上の利用分野>
本考案は車両の自動変速機用オイル冷却装置に関する。」(明細書2ページ2ないし4行)

3c「 この自動変速機用オイル冷却装置1は空冷式及び水冷式双方共ラジエータ2に隣接しあるいは一体に設けられている。すなわち、上部にエンジン冷却水の導入口を有し下部にエンジン冷却水の送出口を有するラジエータ2において、その下部のロアタンク内にはオイル通路が内蔵されている。そして、このオイル通路は一方が自動変速機に至っており、他方が後述の空冷式オイルクーラに至っていて、オイル通路を中心としてエンジン冷却水による水冷式オイルクーラ3を構成している。
ラジエータ2に隣接した部分には、空冷式オイルクーラ4(例えば一般的なドロンカップ式)が備えられている。この空冷式オイルクーラ4はその出入口が一方で上記水冷式オイルクーラ3につながり、他方で自動変速機につながっている。」(明細書6ページ9行ないし7ページ5行)

3d「 第4図は、第1図?第3図による構造の油系統回路を示す。すなわち、エンジン7からのエンジン冷却水は、ラジエータ2に至り、ついでロアタンクである水冷式オイルクーラ3にてA/Tオイルから熱を奪い、ウォータポンプ9にてエンジン7に戻る経路を有する。
他方、自動変速機8からのA/Tオイルは、ロアタンクに内蔵されたオイル通路(水冷式オイルクーラ3)を通り、ついで空冷式オイルクーラ4を通ってオイルポンプ10により自動変速機8に戻される。」(明細書7ページ15行ないし8ページ5行)

3e 上記記載事項3c及び3d並びに第4図の図示内容から、引用文献3記載のエンジン7は、エンジン冷却水によって冷却されるエンジンであるから、水冷式のエンジンであるといえる。

3f 上記記載事項3d及び出願時の技術常識から、引用文献3記載の水冷式オイルクーラ3は、エンジン7から流出するエンジン冷却水と自動変速機8のA/Tオイルとの熱交換によりA/Tオイルを冷却するものであるといえる。

上記記載事項及び認定事項並びに図面(特に、第4図)の図示内容から、引用文献3には、次の事項(以下、「引用文献3記載事項」という。)が記載されている。

〔引用文献3記載事項〕
「水冷式のエンジン7から流出するエンジン冷却水を流通させて冷却するラジエータ2と、
前記水冷式のエンジン7から流出するエンジン冷却水を流通させ、エンジン冷却水との熱交換により自動変速機8のA/Tオイルを冷却する水冷式オイルクーラ3と、
を備えた水冷式のエンジンの自動変速機用オイル冷却装置。」

ウ 対比・判断
本件訂正発明1と引用発明とを対比すると、引用発明の「水冷式のエンジン1」は、その機能、構成又は技術的意義からみて、本件訂正発明1の「水冷式エンジン」に相当し、以下同様に、引用発明の「冷却水」は本件訂正発明1の「冷却水」に、「ラジエータ5」は「ラジエータ」に、「サーモスタット15」は「サーモスタット」に、「オイルクーラ9」は「オイルクーラ」に、「室内用ヒータコア7」は「空気調和手段」に、「水冷式のエンジン1の冷却水循環装置」は「水冷式エンジン冷却装置」に、「ヒータ側開口12a」は「出口」に、「冷却水外部通路11」は「冷却水の循環流路」に、「ヒータコア行き連絡通路21」は「独立した流路」に、「オイルクーラ用冷却水連通路30」は「他の流路」に、それぞれ相当する。

引用発明の「オイルクーラ9」は、水冷式のエンジン1から流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換によってエンジン1に含まれる潤滑オイルを冷却するためのものであるから、引用発明の「前記水冷式のエンジン1から流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換によりエンジン1に含まれる潤滑オイルを調温するオイルクーラ9」と本件訂正発明1の「前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラ」とは、「前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により油を調温するオイルクーラ」という限りにおいて一致する。
引用発明の「室内用ヒータコア7」は冷却水との熱交換により車室内の温度を調和するものであるから、「冷却水との熱交換により車室内の温度を調和する室内用ヒータコア7」と本件訂正発明1の「冷却水との熱交換により車室内の空気目標温度に調和する空気調和手段」とは、「冷却水との熱交換により車室内の温度を調和する空気調和手段」という限りにおいて一致する。
引用発明の「前記水冷式のエンジン1のヒータ側開口12a側から流出する冷却水を、前記ラジエータ5への冷却水の冷却水外部通路11とは独立したヒータコア行き連絡通路21を介して前記室内用ヒータコア7に流通させ、前記冷却水外部通路11とは独立したオイルクーラ用冷却水連通路30を介して前記オイルクーラ9に流通させ」と本件訂正発明1の「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ」とは、「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立した他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ」という限りにおいて一致する。

そうすると、本件訂正発明1と引用発明とは、次の一致点、相違点がある。

〔一致点〕
「水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により油を調温するオイルクーラと、
冷却水との熱交換により車室内の温度を調和する空気調和手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立した他の流路を介して前記オイルクーラに流通させた、
水冷式エンジン冷却装置。」

〔相違点1〕
「前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により油を調温するオイルクーラ」に関して、本件訂正発明1のオイルクーラが「自動変速機の作動油」を調温するのに対して、引用発明のオイルクーラは「エンジン1に含まれる潤滑オイル」を冷却する点。

〔相違点2〕
「冷却水との熱交換により車室内の温度を調和する空気調和手段」に関して、本件訂正発明1の空気調和手段は「車室内の空気目標温度に」調和するのに対して、引用発明の空気調和手段はかかる事項を備えるのか否か不明である点。

〔相違点3〕
本件訂正発明1は「前記冷却水温度を検出する水温検出手段」を備えるのに対して、引用発明はかかる事項を備えるのか否か不明である点。

〔相違点4〕
「前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立した他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ」に関して、本件訂正発明1においては冷却水エンジンの出口側から流出する冷却水を、循環流路とは独立し「前記流路と並列に接続された」他の流路を介して前記オイルクーラに流通させるのに対して、引用発明においては水冷式のエンジン1のヒータ側開口12a側から流出する冷却水を、冷却水外部通路11とは独立したオイルクーラ用冷却水連通路30に流通させるものの、オイルクーラ用冷却水連通路30がヒータコア行き連絡通路21と並列に接続されたものではなく、かつ、
本件訂正発明1は「前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたこと」との事項を備えるのに対して、引用発明は「前記オイルクーラ9への冷却水の流れを室内用ヒータコア7への冷却水の流れとともに制御可能なヒータコア側流量制御弁23を設け、前記ヒータコア側流量制御弁23は、ラジエータ側流量制御弁15よりも冷却水の温度が低い温度で所定値である45°C以下のとき閉弁し、45°Cより高い温度のとき開弁する」との事項を備える点。

上記相違点1ないし4について検討する。
事案に鑑み、上記相違点4について検討する。
引用文献2記載事項は、上記イ(イ)で述べたとおり、
「水冷式のエンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータ(3)と、
前記ラジエータ(3)への冷却水の流通を冷却水温に応じて制御するサーモバルブ(6)と、
前記水冷式のエンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換によりオイルを冷却するオイルクーラ(10)と、
冷却水との熱交換により暖房するためのヒータ(7)と、
を備えた水冷式のエンジンの冷却システムにおいて、
前記水冷式のエンジンのウォータジャケット(2a)のシリンダヘッド(2)からの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータ(3)への冷却水の主冷却水路(5)とは独立した、ウォータジャケット(2a)の出口側から分岐して主冷却水路(5)とは別でヒータ(7)へ流れる流路を介して前記ヒータ(7)に流通させ、前記主冷却水路(5)とは独立したオイルクーラ用冷却水路9を介して前記オイルクーラ(10)に流通させ、
オイルクーラ(10)への冷却水の供給・停止を切換可能なオイルクーラ用サーモバルブ(11)を設け、
前記オイルクーラ用サーモバルブ(11)は、冷却水温が所定温度以上でサーモバルブ(6)が閉止するときに開弁するとともに、所定温度以下でサーモバルブ(6)が開いたときは閉弁する、水冷式のエンジンの冷却システム。」というものである。
また、引用文献3記載事項は、上記イ(ウ)で述べたとおり、
「水冷式のエンジン7から流出するエンジン冷却水を流通させて冷却するラジエータ2と、
前記水冷式のエンジン7から流出するエンジン冷却水を流通させ、エンジン冷却水との熱交換により自動変速機8のA/Tオイルを冷却する水冷式オイルクーラ3と、
を備えた水冷式のエンジンの自動変速機用オイル冷却装置。」というものである。
したがって、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項は、いずれも上記相違点4に係る本件訂正発明1の発明特定事項を開示ないし示唆するものではない。
また、引用発明において、上記相違点4に係る発明特定事項とすることは、本件特許の出願前の周知技術であったといえる証拠も無く、当業者が適宜決定し得た設計的な事項であるともいえない。
そして、本件訂正発明1は、上記相違点4に係る発明特定事項を備えることにより、「水温が設定温度未満のときは、暖機制御温度まで水温の上昇を早め、エンジンを極力高い温度で作動させることで、エンジン自体のフリクションロスを低減すると共に、燃料噴射量の増量制御時間を短縮することにより、オイルクーラによる自動変速機の作動油温度の上昇による燃費改善効果以上の燃費向上効果を得ることが可能となり、特にエンジン始動時の燃費の向上を図ることができる。」(段落【0012】)及び「冬等の外気温が非常に低い環境にあっては、搭乗者によって設定される車室内の目標温度と外気温の差が大きく、これによって、作動油への加温と空気調和を行うと、作動油の加温に使用されるエネルギが大きく、空気調和装置の暖房機能が低下し、目標温度を達成するのに時間がかかってしまう。しかしながら、目標温度を達成するまで、冷却水温度が80℃未満の場合には、オイルクーラの作動を禁止することで、空気調和装置の暖房機能が低下することなく、安定した空気調和を達成することができる。」(段落【0013】)という有利な効果を奏するものである。
そうすると、引用発明において、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項を参酌しても、上記相違点4に係る本件訂正発明1の発明特定事項とすることはできず、当業者が容易に想到し得たものではない。

したがって、他の相違点について判断するまでもなく、本件訂正発明1は、引用発明、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
また、他に本件訂正発明1が特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由も見当たらない。
よって、本件訂正発明1が特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできないから、訂正事項1による訂正は、特許法第126条第7項の規定に適合する。

(5)小括
以上のとおりであるから、訂正事項1による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合する。

2 訂正事項2について
(1)訂正の目的
訂正事項2は、本件特許明細書の特許請求の範囲における請求項2を削除するものである。
したがって、訂正事項2による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたとおり、訂正事項2は、訂正前の請求項2を削除するものであるから、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項2による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
訂正事項2は、訂正前の請求項2を削除するものであるから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項2による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
訂正事項2は、訂正前の請求項2を削除するものであるから、特許法第126条第7項の独立特許要件の判断の対象となる請求項は存在しない。
したがって、訂正事項2による訂正は、独立特許要件違反となるものではなく、特許法第126条第7項の規定に適合するものである。

(5)小括
よって、訂正事項2による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合する。

3 訂正事項3について
(1)訂正の目的
訂正事項3は、本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項3において「請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正するものである。
上記「1 訂正事項1について」で述べたとおり、訂正事項1により請求項1が訂正されている。そして、訂正後の請求項3は、訂正後の請求項1のみを引用するように引用請求項数が削減されたものである。
したがって、訂正事項3による訂正は、訂正事項1による訂正と同様に、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたように、訂正事項3は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で請求項3の引用請求項数が削減されたものであるから、上記「1 訂正事項1について」で検討したのと同様に、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項3による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
上記(1)で述べたように、訂正事項3は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で請求項3の引用請求項数が削減されたものである。そして、訂正後の請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置おいて、前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことは、本件特許明細書の段落【0069】及び図1の記載に基づくものであるから、上記「1 訂正事項1について」で検討したのと同様に、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項3による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
訂正事項3は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で、請求項3の引用請求項数が削減されたものである。
上記(1)で述べたとおり、訂正事項3は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、特許法第126条第7項の規定に該当するか、すなわち、訂正後の特許請求の範囲の請求項3に係る発明(以下、「本件訂正発明3」という。)が、出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かについて検討する。
本件訂正発明3は、
「【請求項3】
請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。」というものである。
訂正後の請求項3は訂正後の請求項1の記載を置換することなく引用するものであるから、本件訂正発明3は、本件訂正発明1の発明特定事項を全て含むものである。
したがって、本件訂正発明3は、上記「1 訂正事項1について」の「(4)独立特許要件について」において本件訂正発明1について述べたものと同様の理由により、引用発明、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
また、他に本件訂正発明3が特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由も見当たらない。
よって、本件訂正発明3が特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできないから、訂正事項3による訂正は、特許法第126条第7項の規定に適合する。

(5)小括
以上のとおりであるから、訂正事項3による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合する。

4 訂正事項4について
(1)訂正の目的
訂正事項4は、本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項4において「請求項1または2に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正するものである。
上記「1 訂正事項1について」で述べたとおり、訂正事項1により請求項1が訂正されている。そして、訂正後の請求項4は、訂正後の請求項1のみを引用するように引用請求項数が削減されたものである。
したがって、訂正事項4による訂正は、訂正事項1による訂正と同様に、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたように、訂正事項4は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で請求項4の引用請求項数が削減されたものであるから、上記「1 訂正事項1について」で検討したのと同様に、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項4による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
上記(1)で述べたように、訂正事項4は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で請求項4の引用請求項数が削減されたものである。そして、訂正後の請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置おいて、前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことは、本件特許明細書の段落【0069】、【0072】ないし【0074】並びに図1及び8の記載に基づくものであるから、上記「1 訂正事項1について」で検討したのと同様に、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項4による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
訂正事項4は、訂正事項1による訂正で請求項1が訂正された上で、請求項4の引用請求項数が削減されたものである。
上記(1)で述べたとおり、訂正事項4は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、特許法第126条第7項の規定に該当するか、すなわち、訂正後の特許請求の範囲の請求項4に係る発明(以下、「本件訂正発明4」という。)が、出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かについて検討する。
本件訂正発明4は、
「請求項1記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。」というものである。
訂正後の請求項4は訂正後の請求項1の記載を置換することなく引用するものであるから、本件訂正発明4は、本件訂正発明1の発明特定事項を全て含むものである。
したがって、本件訂正発明4は、上記「1 訂正事項1について」の「(4)独立特許要件について」において本件訂正発明1について述べたものと同様の理由により、引用発明、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
また、他に本件訂正発明4が特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由も見当たらない。
よって、本件訂正発明4が特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできないから、訂正事項4による訂正は、特許法第126条第7項の規定に適合する。

(5)小括
以上のとおりであるから、訂正事項4による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合する。

5 訂正事項5について
(1)訂正の目的
訂正事項5は、本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項5において「請求項1ないし4に記載の水冷式エンジン冷却装置において、」と記載されているのを、「請求項1、3、及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、」に訂正するものである。
上記「1 訂正事項1について」ないし「4 訂正事項4について」で述べたとおり、訂正事項1、3及び4によりそれぞれ請求項1、3及び4が訂正され、訂正事項2により請求項2が削除されている。そして、訂正後の請求項5は、訂正前の請求項1ないし4を引用していたものを訂正後の請求項1、3及び4を引用するように引用請求項数が削減されたものである。
したがって、訂正事項5による訂正は、訂正事項1、3及び4による訂正と同様に、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたように、訂正事項5は、訂正事項1、3及び4による訂正でそれぞれ請求項1、3及び4が訂正されるとともに訂正事項2による訂正で請求項2が削除された上で請求項5の引用請求項数が削減されたものであるから、上記「1 訂正事項1について」ないし「4 訂正事項4について」で検討したのと同様に、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項5による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
上記(1)で述べたように、訂正事項5は、訂正事項1、3及び4による訂正でそれぞれ請求項1、3及び4が訂正されるとともに訂正事項2による訂正で請求項2が削除された上で請求項5の引用請求項数が削減されたものである。そして、訂正後の請求項1、3及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置おいて、前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことは、本件特許明細書の段落【0069】、【0072】ないし【0074】並びに図1及び8の記載に基づくものであるから、上記「1 訂正事項1について」、「3 訂正事項3について」及び「4 訂正事項4について」で検討したのと同様に、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項5による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
訂正事項5は、訂正事項1、3及び4による訂正でそれぞれ請求項1、3及び4が訂正されるとともに訂正事項2による訂正で請求項2が削除された上で請求項5の引用請求項数が削減されたものである。
上記(1)で述べたとおり、訂正事項5は、特許法第126条第1項ただし書第1号に規定する特許請求の範囲の減縮を目的とするものであるから、特許法第126条第7項の規定に該当するか、すなわち、訂正後の特許請求の範囲の請求項5に係る発明(以下、「本件訂正発明5」という。)が、出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かについて検討する。
本件訂正発明5は、
「請求項1、3及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。」というものである。
訂正後の請求項5は訂正後の請求項1、3及び4の記載を置換することなく引用するものであるから、本件訂正発明5は、本件訂正発明1の発明特定事項を全て含むものである。
したがって、本件訂正発明5は、上記「1 訂正事項1について」の「(4)独立特許要件について」において本件訂正発明1について述べたものと同様の理由により、引用発明、引用文献2記載事項及び引用文献3記載事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
また、他に本件訂正発明5が特許出願の際独立して特許を受けることができないとする理由も見当たらない。
よって、本件訂正発明5が特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできないから、訂正事項5による訂正は、特許法第126条第7項の規定に適合する。

(5)小括
以上のとおりであるから、訂正事項5による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第1号に掲げる特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合する。

6 訂正事項6ないし10について
(1)訂正の目的
訂正事項6は、訂正事項1による請求項1の訂正に伴って、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、本件特許明細書の段落【0006】の記載を、訂正後の請求項1の記載に合わせるように訂正するものである。
訂正事項7は、訂正事項2による請求項2を削除する訂正に伴って、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、本件特許明細書の段落【0007】の記載を、訂正後の請求項2の削除に合わせるように訂正するものである。
訂正事項8は、訂正事項3による請求項3の訂正に伴って、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、本件特許明細書の段落【0008】の記載を、訂正後の請求項3の記載に合わせるように訂正するものである。
訂正事項9は、訂正事項4による請求項4の訂正に伴って、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、本件特許明細書の段落【0009】の記載を、訂正後の請求項4の記載に合わせるように訂正するものである。
訂正事項10は、訂正事項5による請求項5の訂正に伴って、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るため、本件特許明細書の段落【0010】の記載を、訂正後の請求項5の記載に合わせるように訂正するものである。

したがって、訂正事項6ないし10による訂正は、いずれも、特許法第126条第1項ただし書第3号に規定する明瞭でない記載の釈明を目的とするものである。

(2)実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更する訂正ではないこと
上記(1)で述べたように、訂正事項6ないし10は、それぞれ、訂正事項1ないし5と同様の訂正であるから、上記「1 訂正事項1について」ないし「5 訂正事項5について」で検討したのと同様に、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
したがって、訂正事項6ないし10による訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものには該当せず、特許法第126条第6項の規定に適合するものである。

(3)願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること
上記(1)で述べたように、訂正事項6ないし10は、それぞれ、訂正事項1ないし5と同様の訂正であるから、上記「1 訂正事項1について」ないし「5 訂正事項5について」で検討したのと同様に、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
したがって、訂正事項6ないし10による訂正は、新規事項を追加する訂正には該当せず、特許法第126条第5項の規定に適合するものである。

(4)独立特許要件について
訂正事項6ないし10は、明瞭でない記載の釈明を目的とするものであるから、特許法第126条第7項の独立特許要件は課されない。

(5)小括
よって、訂正事項6ないし10による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第3号に掲げる明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当し、かつ、同条第5項及び第6項の規定に適合する。

第4 まとめ
したがって、本件訂正審判の請求に係る訂正事項1ないし5による訂正は、特許法第126条第1ただし書第1号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第5項ないし第7項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
また、本件訂正審判の請求に係る訂正事項6ないし10による訂正は、特許法第126条第1項ただし書第3号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第5項及び第6項の規定に適合するので、当該訂正を認める。

よって、結論のとおり決定する。

 
発明の名称 (54)【発明の名称】
水冷式エンジン冷却装置
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
前記水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラと、
冷却水との熱交換により車室内の空気を目標温度に調和する空気調和手段と、
前記冷却水温度を検出する水温検出手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、
前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、
前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。
【請求項2】
(削除)
【請求項3】
請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。
【請求項4】
請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。
【請求項5】
請求項1、3、及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。
【請求項6】
請求項5に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記オイルクーラへの作動油の循環を行う作動油循環路を設け、
該作動油循環路上に前記サーモスタットを内蔵した作動油切換弁を設け、
前記作動油切換弁に内蔵されたサーモスタットに冷却水の水温を供給する水温供給路を設け、
前記切換制御手段は、前記水温供給路の水温により、前記オイルクーラへの作動油の循環を切り換える手段としたことを特徴とする水冷式エンジン冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式エンジン冷却装置に関し、さらに詳しくは、エンジンに冷却水を循環させるポンプを電動化した水冷式エンジン冷却装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、水冷式エンジンの冷却装置としては、実開平4-41972号公報に記載の技術が知られている。この公報に記載の水冷式エンジンの冷却装置にあっては、エンジンの冷却水を利用して、トランスミッションの作動油を加温及び冷却するオイルクーラと、車室内の空気を調和する空気調和装置が設けられている。これにより、エンジン始動後等における低油温時であっても、オイルクーラによって作動油を加温することで、作動油の適正な粘性を確保するとともに、自動変速機内のフリクションロスの低減を図ることで、車両の燃費の向上を図るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術には、下記に示す問題があった。すなわち、春や秋といった季節の良い時期では、エンジンを停止した状態を継続しても自動変速機の作動油がさほど低下しない。更に、空気調和装置を使用する際に当たっても、搭乗者の設定すると考えられる目標温度と外気温の差が小さいため、冷却水を利用して作動油を加温しつつ、空気調和装置を作動させたとしても燃費の向上を図ることができる。しかしながら、冬等の外気温が非常に低い環境にあっては、エンジンを停止した状態の継続によって自動変速機の作動油は非常に低くなる。更に、前述の目標温度と外気温の差が大きくなり、これによって、作動油への加温と車室内の暖房を行うと、作動油の加温に使用されるエネルギが大きく、これにより空気調和装置の暖房機能が低下し、目標温度を達成するのに時間がかかってしまうという問題があった。
【0004】
また、エンジンは極力高い温度で作動させることが、エンジン自体のフリクションロスの低減により燃費向上につながることは周知の事実であるが、さらに、冷機始動時のエンジンの暖機を早めるために、所定温度(以降、暖機制御温度という)となるまでアイドリング時の燃料噴射量を多くする制御が一般に行われている。そこで、外気温が低い状況で、作動油の加温と暖房を行うと、冷却水の前記暖機制御温度までの上昇に遅れを生じ、燃費を悪化させるという問題があった。
【0005】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、オイルクーラと空気調和装置を備えた水冷式エンジンの冷却装置において、外気温等の条件が変化した場合であっても、空気調和装置の性能を低下させることなく燃費の向上を図ることが可能な水冷式エンジン冷却装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させて冷却するラジエータと、
前記ラジエータへの冷却水の流通を冷却水温度に応じて制御するサーモスタットと、
水冷式エンジンから流出する冷却水を流通させ、冷却水との熱交換により自動変速機の作動油を調温するオイルクーラと、
冷却水との熱交換により車室内の空気を目標温度に調和する空気調和手段と、
前記冷却水温度を検出する水温検出手段と、
を備えた水冷式エンジン冷却装置において、
前記水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水を、前記ラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介して前記空気調和手段に流通させ、前記循環流路とは独立し前記流路と並列に接続された他の流路を介して前記オイルクーラに流通させ、
前記オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段と、前記切換手段の切換を制御する切換制御手段を設け、
前記切換制御手段を、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、前記オイルクーラを停止する指令を前記切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、前記オイルクーラを作動する指令を前記切換手段に出力する手段としたことを特徴とする。
【0007】
(削除)
【0008】
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としたことを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段は、前記オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としたことを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明では、請求項1、3及び4のいずれか一つに記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしたことを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の水冷式エンジン冷却装置において、
前記オイルクーラへの作動油の循環を行う作動油循環路を設け、
該作動油循環路上に前記サーモスタットを内蔵した作動油切換弁を設け、
前記作動油切換弁に内蔵されたサーモスタットに冷却水の水温を供給する水温供給路を設け、
前記切換制御手段は、前記水温供給路の水温により、前記オイルクーラへの作動油の循環を切り換える手段としたことを特徴とする。
【0012】
【発明の作用及び効果】
本発明に記載の水冷式エンジン冷却装置においては、水冷式エンジンの出口側から流出する冷却水をラジエータへの冷却水の循環流路とは独立した流路を介してオイルクーラに流通させ、オイルクーラの作動・停止を切換可能な切換手段が設けられている。そして、切換制御手段において、検出された水温が、前記サーモスタットが前記ラジエータへ冷却水を流通させる温度より低い予め設定された設定温度未満のときは、オイルクーラを停止する指令を切換手段に出力し、検出された水温が予め設定された設定温度以上のときは、オイルクーラを作動する指令を切換手段に出力するよう制御される。すなわち、水温が設定温度未満のときは、暖機制御温度まで水温の上昇を早め、エンジンを極力高い温度で作動させることで、エンジン自体のフリクションロスを低減すると共に、燃料噴射量の増量制御時間を短縮することにより、オイルクーラによる自動変速機の作動油温度の上昇による燃費改善効果以上の燃費向上効果を得ることが可能となり、特にエンジン始動時の燃費の向上を図ることができる。
【0013】
また、空気調和装置のスイッチが入っていて、室温が目標温度未満のとき、オイルクーラへの冷却水の循環を停止してもよい。
すなわち、冬等の外気温が非常に低い環境にあっては、搭乗者によって設定される車室内の目標温度と外気温の差が大きく、これによって、作動油への加温と空気調和を行うと、作動油の加温に使用されるエネルギが大きく、空気調和装置の暖房機能が低下し、目標温度を達成するのに時間がかかってしまう。しかしながら、目標温度を達成するまで、冷却水温度が80℃未満の場合には、オイルクーラの作動を禁止することで、空気調和装置の暖房機能が低下することなく、安定した空気調和を達成することができる。
【0014】
さらに、チューブに冷却水を流通させる空気調和手段を設け、チューブ内の冷却水の流通状態を、層流域と乱流域との間の遷移域及びこの遷移域に近接する乱流域のうち、少なくともどちらか一方の領域を含む範囲に前記流通手段を制御しても良い。すなわち、空気調和装置の熱交換効率が高まり、目標温度を達成する時間を短縮することができる。
【0015】
また、切換手段を、オイルクーラへの冷却水の循環を停止する冷却水切換弁としてもよいし、オイルクーラへの作動油の循環を停止する作動油切換弁としてもよい。更に詳しくは、切換手段を、予め設定された設定温度に達することで自動的に切り換えるサーモスタットとしてもよい。
【0016】
また、オイルクーラへの作動油の循環を行う作動油循環路と、サーモスタットを内蔵した作動油切換弁と、作動油切換弁に内蔵されたサーモスタットに冷却水の水温を供給する水温供給路とを設け、切換制御手段によって、水温供給路の水温により、オイルクーラへの作動油の循環を切り換えてもよい。
【0017】
【実施の形態】
以下本願発明における実施の形態をより詳しく説明する。
【0018】
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における水冷式エンジンの冷却装置を示す説明図である。図1に示すように、本実施の形態1の冷却装置1は、水冷式エンジン(以下、単にエンジンという)2から冷却水回路(冷却水流通管)3を介して流出する冷却水をヘッダ4,5間に配置されたチューブ6に流通させることで、冷却水の冷却を行う熱交換器としてのラジエータ7が設けられている。
【0019】
また、エンジン2に対して独立して駆動されてエンジン2とラジエータ7とに冷却水を循環させる電動ポンプ8が設けられている。尚、本実施の形態1では、電動ポンプ8のみを使用したが、この構成に限られるものではなく、冷却水の循環量の調整が可能であれば、他の構成でも良い。例えば、メインポンプとして電動ポンプを用い、サブポンプとしてエンジンにより駆動される通常のウォータポンプを組み合わせ、エンジン回転数に基づいてメインポンプの流量を調整することで、冷却水全体の循環量を調整する構成としても良い。
【0020】
また、エンジン2内の冷却水温度を検出する温度検出手段としての温度センサ9と、室温を検出する室温センサ9aが設けられている。また、途中に電動ポンプ8が介在されてラジエータ7からエンジン2へ冷却水を流通させる冷却水回路10が設けられている。また、ラジエータ7のチューブ6に送風を行うファン11を備えた回転駆動モータ12が設けられている。また、前記冷却水回路3の途中に介在されてエンジン2からラジエータ7へ向けて送出させる冷却水を冷却水温度に応じて電動ポンプ8の吸入側へバイパス回路13を介して迂回させる電気制御可能なサーモスタット14が設けられている。また、温度センサ9及び室温センサ9aにより検出された検出値に基づいて電動ポンプ8の駆動出力及び回転駆動モータ12の回転数を制御する制御装置15が設けられている。
【0021】
また、冷却水回路24に空気調整装置25と並列に接続された冷却水回路24aが設けられている。この冷却水回路24aには、自動変速機30との間でオイルを循環するオイル循環路28aを備え、自動変速機30のオイルと熱交換を行うオイルクーラ28と、この冷却水回路24aの連通を断接可能に切り換えるサーモスタット29が設けられ、冷却水が暖機制御温度(例えば80℃)以上のときは冷却水回路24aと冷却水回路24とを繋ぐように設定され、80℃未満では冷却水回路24aを閉じるように設定されている。よって、冷却水が暖機制御温度未満ではオイルクーラ28による自動変速機オイルの冷却が行われず、冷却水が80℃以上の時に自動変速機オイルの冷却を行うよう構成されている。
【0022】
エンジン2には、シリンダヘッド21とシリンダブロック22とに連通する冷却水流通路23が形成されている。この冷却水流通路23のシリンダヘッド21側の端部には、上記した冷却水回路10が連通するように接続されている。一方、冷却水流通路23のシリンダブロック22側の端部には、上記した冷却水回路3が連通するように接続されている。すなわち、電動ポンプ8により送出される冷却水は、シリンダヘッド21側から入ってシリンダブロック22側から送出されるように設定されている。
【0023】
ラジエータ7は、例えば上下に離間して配置されるヘッダ4,5と、これらヘッダ4,5間に互いに平行を為すように配置された多数のチューブ6とを備えた、いわゆる縦流れと称させる構造のものを用いているが、いわゆる横流れと称される構造のラジエータを用いてもよい。なお、チューブ6は、熱交換用のプレートフィンやコルゲーテッドフィンなどを適宜備えている。
【0024】
ラジエータ7の上側ヘッダ4には、シリンダブロック22側の冷却水流通路23の端部に接続された冷却水回路3が接続されている。この冷却水回路3の途中には、電気制御可能なサーモスタット14が介在され、流通する流量W_(R)とバイパス回路14を流通する流量W_(B)との比率W_(R):W_(B)を、例えば100℃から105℃の間で、その冷却水温度に応じて0:100から100:0まで徐々に変化するように設定されている。
【0025】
尚、サーモスタット14は、下側ヘッダ5とエンジン2とを繋ぐ冷却水回路10の途中に配置されて、冷却水回路10を流通する流量W_(K)とバイパス回路13を流通する流量W_(B)との比率W_(R):W_(B)を制御するように設定しても良い。
【0026】
また、ラジエータ7のチューブ6に送風を行うファン11が取り付けられた回転駆動モータ12は、制御装置15に接続されており、制御装置15からの回転数制御信号Srに基づいて、その回転数が制御されるよう構成されている。
【0027】
電動ポンプ8は、制御装置15からの流速制御信号Svに基づいて作動し、冷却水の流速を変化させるよう構成されている。
【0028】
温度センサ9は、シリンダブロック22の冷却水流通路23における終端部近傍の温度検出を行い得るように配置されている。なお、本実施の形態1では、温度センサ9の検出端部をシリンダブロック22内に挿入配置しているが、冷却水流通路23の出口付近の温度検出を行うようにしても良い。
【0029】
制御装置15は、電動ポンプ8で発生させる流速、特にラジエータ7の管内流速と、ファン11の回転駆動モータ12の回転数とを制御する。特に、高負荷時のラジエータ7内の管内を流通する冷却水の特性を特定することにより、動力ロスの低減を図るものであり、大幅な燃費向上を達成することを可能にしている。
【0030】
ここで、本実施の形態1における水冷式エンジンの冷却装置1の制御・動作の説明の前に、ラジエータ7における水側レイノルズ数とファン風速と冷却に必要な動力との関係について図4を用いて説明する。
【0031】
図4に示すグラフは、コア部(放熱部)の横寸法が691.5mm、縦寸法が360mm、奥行き寸法が16mmにおいて、一般的な縦流れラジエータにおける高負荷時(冷却水温度が105℃に達してラジエータ7に冷却水が流通している状態)の冷却に必要な動力を示す図である。同図において、横軸がラジエータ7の水側レイノルズ数とファン風速(m/秒)であり、縦軸が冷却に必要な動力(W)を示している。図4に示すように、ラジエータ7の水側レイノルズ数が増加すると、これに伴い電動ポンプ8の動力も増加する。そして、ファン風速が増加すると、これに伴いファン動力、すなわち回転駆動モータ12の動力は増加する。
【0032】
これらポンプ動力とファン動力との和、すなわち冷却に必要な動力は、同図に示すように水側レイノルズ数が1800?6000の時に低くなっている。このように冷却に必要な動力が低くなっている領域は、ラジエータ7のチューブ6内を流通する冷却水の流動状態が層流と乱流との遷移域と、この遷移域寄りの乱流域とに亘っている。このようなラジエータでは、高負荷時にレイノルズ数が1800?6000領域になるように電動ポンプ8を制御し、ファン11を2.8?3.3m/秒の風速領域となるよう制御することで、冷却に必要な動力を低く抑えることが可能となり、このとき最も燃費が良くなることを表している。
【0033】
ちなみに、ラジエータ7の性能においては、チューブ6の外側に形成するフィンの性能改善及び風量の増加が性能向上のポイントとなるが、冷却水の水側レイノルズ数が低下して乱流でなくなったときに、極端に冷却水の冷却性能が低下するため、できるだけ乱流で使用することが重要となる。
【0034】
ここで、エネルギの視点から冷却に最適な設計について説明する。ラジエータによるエンジン冷却において、冷却水温度、ファン風量などのバランスが最も適しているかどうかを、冷却に必要なエネルギを計算することにより検証する。
【0035】
(ラジエータ単体での水量・風量の寄与率)
ラジエータの放熱量は、下記の式によって求められる。
(数式1)
Q=κA△T
但し、Q:ラジエータ放熱量(W)、κ:ラジエータ熱通過率(W/mm2K)
K値はラジエータ性能を代用して表示しており、下記要素によって決定される。
(数式2)
1/κ=1/(αw・Aw/A)+d/(λt・Aw/A)+1/αa・ηa
(数式3)
1/κ=11(%)+0.1(%)+88.9(%)
なお、図5に示すように、λtはチューブ伝導率(W/mK)、αaは空気側熱伝達率(W/m^(2)K)、αwは水側熱伝達率、ηaはフィン綜合効率(%)、Awは水側放熱面積(mm2)、Aは空気側放熱面積(mm2)、dはチューブ板厚(mm)である。また、数式3は、数式2における各項の寄与率を表し、算出に当たっては、コア部(放熱部)の横寸法が691.5mm、縦寸法が360mm、奥行き寸法が16mmの縦流れラジエータで、チューブを76本備えたものを用い、流量40リットル/秒(レイノルズ数3500)、風速3m/秒の条件で行った。
【0036】
このようなK値と水側レイノルズ数との関係を図6のグラフに示す。この図6には、水側レイノルズ数に伴って変わる冷却水の流動状態を合わせ示している。図6から、上記した図4において冷却に必要な動力が低くなっている領域すなわち、チューブ内の冷却水のレイノルズ数が1800?6000の領域は、ラジエータ7のチューブ6内を流通する冷却水の流動状態が層流と乱流との遷移域と、この遷移域寄りの乱流域とに亘っていることが分かる。
【0037】
この状態における水と空気側の性能に対する寄与率は上記数式3のように、水側(11%)より空気側(88.9%)の方が大きい。よって、必要放熱量が増加した場合は、水量は固定して(空気側)ファンの風量を増加させた方が省動力でエンジンを冷却できる。このように冷却に必要な動力を最適にする範囲における冷却水のレイノルズ数が決定されることにより、様々な形態のラジエータにおける最適な制御が可能となる。
なお、冷却水が管内を流通するあらゆる形態のヒータコアを含む(水冷式エンジンの)熱交換器に、本発明を適用することが可能となる。
【0038】
すなわち、レイノルズ数Reは、間の通水断面積をぬれ縁長さ(内周長)で割った値に4を掛けた相当直径をDa、冷却水の質量速度をG、粘性係数をμとすると、DaG/μ(相当直径×質量速度/粘性係数)で表され、このレイノルズ数Reが同じであれば、流れは力学的に相似になり、熱伝導率が等しくなる。よって、各種ラジエータ7を流通する冷却水のレイノルズ数が、上記したように1800?6000の範囲に入るように制御することにより、エンジン2の冷却に必要な動力(ポンプ動力とファン動力との和)を最も低くすることが可能となる。この結果、動力負担を軽減でき、エンジンの燃費を大幅に向上することが可能となる。
【0039】
(ラジエータ冷却のための最適気エネルギバランス)
次に、上記ラジエータ7と同様に、コア部(放熱部)の横寸法が691.5mm、縦寸法が360mm、奥行き寸法が16mmの構造を有する縦流れラジエータを用いて、ラジエータ性能(ラジエータ放熱量Q)と風量(風速Va)と冷却水流量(Gw)との関係を図7のグラフに示す。縦軸はラジエータ放熱量であり、横軸は風速を示している。また、下表1は、同一ラジエータで同一性能(ラジエータ放熱量)(Q))を出すための、風速(Va)と、冷却水流量(Gw)との組み合わせを示している。このように、同一のラジエータ放熱流量3.4×104Wを出すための、風速と冷却水流量との組み合わせを適宜選択することが可能である。
【0040】
【表1】

(冷却に必要なエネルギ量)
次に、空気側、冷却水側共に下記式4で表される理論動力を使用して、必要エネルギの比較をすると、下表のような結果となる。
(数式4)
P=ρgQH
但し、P:動力(W)、ρ:流体密度(kg/m^(3))、g:重力加速度(m/s^(2))、Q:流量(m^(3)/s)、H:圧力差(m)
【表2】

上記表2では、必要動力合計が280Wで最小となり、そのときのレイノルズ数は2600であり、上記した冷却に必要な動力を最小にするレイノルズ数の範囲(1800?6000)に入っていることが確認できる。
【0041】
ところで、ラジエータの性能に対し空気側の寄与率は大きいが、水側の寄与率は小さい。このため、エネルギ量的には、冷却水の流量を少なくして、風量を大きくした方が、エンジン冷却に必要な動力は少なくて済む。ただし、冷却水が層流域まで流量が少なくなると、水側の性能が極端に悪化して好ましくない。
【0042】
(実施の形態1の制御方法)
水冷式エンジンの冷却装置1の制御方法・動作を図2に示すフローチャート及び図3に示す水温とファン風量及び水流量の関係を示す図を用いて説明する。尚、制御装置15に備えられた図示しないメモリ部に図4に示す最適な範囲の水側レイノルズ数に対応した電動ポンプ8の出力データと、ファン風速に対応した回転駆動モータ12の出力データとが格納されている。
【0043】
ステップ101では、電動ポンプ8をエンジン内の冷却水が局所沸騰を起こさないできるだけ低い流量(以降、下限流量とする)、例えば10L/分の流量で稼働させる。
【0044】
ステップ102では、温度センサ9により検出された水温を読み込む。
【0045】
ステップ103では、空気調和装置のスイッチが入っているかどうかを判定し、入っているときはステップ104に進み、入っていないときはステップ120に進む。
【0046】
ステップ104では、室温センサ9aにより検出された検出値を設定されている目標温度を読み込みステップ105に進む。
【0047】
ステップ105では、読み込まれた室温センサ9aの検出値が目標温度より高いかどうかを判定し、目標温度より高いときはステップ120に進み、目標温度以下の時はステップ106に進む。
【0048】
ステップ106では、ヒータコア26にチューブ内の水側レイノルズ数が2600となるように冷却水を流しステップ107に進む。
【0049】
ステップ107では、水温が80℃より高いかどうかを判定し、80℃より高いときはステップ108に進み、80℃以下のときはステップ109に進む。
【0050】
ステップ108では、オイルクーラ28に温水を流し、ステップ112へ進む。オイルクーラ28においても、冷却水側のレイノルズ数が2600近傍であることが望ましい。
【0051】
ステップ109では、オイルクーラ28に冷却水が流れないようにしてステップ110へ進む。
【0052】
ステップ110では、ファン11の駆動を停止する。
【0053】
ステップ111では、サーモスタット14の冷却水回路3を全閉とし、かつ、バイパス回路13を全開とする。
【0054】
ステップ112では、水温が105℃より高いかどうかを判定し、高いときはステップ113へ進み、低いときはステップ117へ進む。
【0055】
ステップ113では、サーモスタット14の冷却水回路3を全開とし、かつ、バイパス回路13を全閉としてステップ114へ進む。
【0056】
ステップ114では、電動ポンプ8をラジエータ7の水側レイノルズ数が2600となるように駆動されているかどうかを判定し、駆動しているときはステップ115へ進み、それ以外はステップ116へ進む。
【0057】
ステップ115では、ファン11の駆動量を増加させる。
【0058】
ステップ116では、電動ポンプ8をラジエータ7の水側レイノルズ数が2600となるように駆動する。
【0059】
ステップ117では、サーモスタット14は、冷却水回路3を流通する流量W_(R)とバイパス回路13を流通する流量W_(B)との比率W_(R):W_(B)を冷却水温度に応じて0:100から100:0まで徐々に変化して流通させる。
【0060】
すなわち、エンジン始動直後、電動ポンプ8を10L/分の流量で駆動する(図3の▲1▼に相当)。このとき、オイルクーラ28への冷却水の循環は禁止される。そして、冷却水がシリンダヘッド21、シリンダブロック22の冷却水流通路23を流れる。これに伴い温度センサ9は、シリンダブロック22の冷却水流通路23内の温度検出を開始する。サーモスタット14では、流通する冷却水の温度が例えば100℃に達するまでは、冷却水をバイパス回路13へ流してラジエータ7を迂回するように循環させる。
【0061】
次に、空気調和装置のスイッチが入っているかどうかの判定を行う。ここで、スイッチが入っていない場合は、温度センサ9により検出された温度値が80℃より高いか否かの判定が行われる。この判定で冷却水温度が80℃より高い場合は、オイルクーラに温水を流す(図3の▲2▼に相当)。
【0062】
一方、ステップ105において、車室内温度が空気調整装置25の目標温度より高いか否かの判定を行う。そして、車室内温度が目標温度より低い場合は、ヒータコア26のチューブ内を流通する温水のレイノルズ数が2600になるように電動ポンプ8を駆動する。
【0063】
エンジン2の稼働に伴い、シリンダブロック22から出る冷却水の温度が80℃まで上昇すると、サーモスタット29は、冷却水回路24aを開いてオイルクーラ28へ冷却水を流通させる(図3の▲2▼に相当)。
【0064】
次に、ステップ112において、冷却水温度が105℃より低い場合は、サーモスタット14は、冷却水温度に応じて、冷却水回路3を流通する流量W_(R)とバイパス回路13を流通する流量W_(B)の比率を徐々に変化して流通させる。
【0065】
このとき、温度センサ9での検出温度が所定の目標温度である105℃に達していない場合は、通常、回転駆動モータ12は駆動されておらず、ファン11は回転していない状態にあり、チューブ6を通過する冷却水は走行外気との熱交換を行うのみである。ステップ118において、ファン11が駆動されているかどうかを判定し、ファン11が駆動されていない場合は、冷却水温度の検出を継続する。また、ファン11が駆動されている場合は、シリンダブロック22の冷却水流通路23内の冷却水温度が105℃になるように、ファン11の回転数を少なく制御し、冷却水温度の検出を継続する。
【0066】
ヘッダ5から出た冷却水は、電動ポンプ8を経て冷却水回路10を介してシリンダヘッド21の冷却水流通路23に送出される。尚、空気調和装置25が作動しているときは、空気調和装置25側からの要求に応じたファン風量を発生させても良い。
【0067】
また、冷却水温度、すなわち温度センサ9の検出温度が105℃より高い場合は、サーモスタット14はバイパス回路13を全閉とし、冷却水回路3を全開にして、ラジエータ7へ冷却水を流通させる。
【0068】
そして、ステップ114において、電動ポンプ8をチューブ6の水側レイノルズ数2600であるか否かの判定を行う。水側レイノルズ数が2600である場合は、シリンダブロック22の冷却水流通路23内の冷却水温度が105℃となるように制御装置15は、回転数制御信号Srを回転駆動モータ12へ出力して、ファン11の回転を多くするよう制御する。一方、水側レイノルズ数が2600でない場合は、水側レイノルズ数が2600となるように電動ポンプ8の駆動を制御し、温度センサ9での冷却水温度の検出を継続する(図3の▲3▼に相当)。
【0069】
(実施の形態1の作用及び効果)
実施の形態1の水冷式エンジン冷却装置においては、温度センサ9により検出された水温が予め設定された設定温度(80℃)未満のときは、サーモスタット29によりオイルクーラ28への冷却水の循環を停止し、水温が予め設定された設定温度(80℃)以上のときは、サーモスタット29により、水冷式エンジン2の出口側から流出する冷却水をラジエータへ7の冷却水の循環流路である冷却水路3,10とは独立した冷却水流路24,24aを介してオイルクーラ28への冷却水の循環を行うよう制御される。すなわち、水温が設定温度未満のときは、暖機制御温度まで水温の上昇を早め、エンジンを極力高い温度で作動させることで、エンジン自体のフリクションロスを低減すると共に、燃料噴射量の増量制御時間を短縮することにより、オイルクーラ28による自動変速機30の作動油温度の上昇による燃費改善効果以上の燃費向上効果を得ることが可能となり、特にエンジン始動時の燃費の向上を図ることができる。
【0070】
また、空気調和装置のスイッチが入っていて、室温が目標温度未満のときはオイルクーラ28への冷却水の循環を停止する。
すなわち、冬等の外気温が非常に低い環境にあっては、搭乗者によって設定される車室内の目標温度と外気温の差が大きく、これによって、作動油への加温と空気調和を行うと、作動油の加温に使用されるエネルギが大きく、空気調和装置の暖房機能が低下し、目標温度を達成するのに時間がかかってしまう。しかしながら、目標温度を達成するまで、冷却水温が80℃未満の場合にはオイルクーラの作動を禁止することで、空気調和装置の暖房機能が低下することなく、安定した空気調和を達成することができる。
【0071】
更に、チューブに冷却水を流通させる空気調和装置を設け、チューブ内の冷却水の流動状態を、層流域と乱流域との間の遷移域およびこの遷移域に近接する乱流域のうち、少なくともどちらか一方の領域を含む範囲に電動ポンプ8を制御しても良い。すなわち、空気調和装置の熱交換効率が高まり、目標温度を達成する時間を短縮することができる。
【0072】
(実施の形態2)
図8は、実施の形態2における水冷式エンジンの冷却装置を示す説明図である。基本的構成は、実施の形態1と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【0073】
自動変速機30とオイルクーラ28の間でオイルを循環するオイル循環路28a上には、オイルの循環状態を切り換えるサーモスタット28bが設けられている。また、温水流通路24には、流通する冷却水が循環するサーモスタット用循環路24bがサーモスタット28bに接続されている。
【0074】
サーモスタット28bは、サーモスタット用循環路24b内の冷却水温度が80℃以上のときは、オイルを循環するように循環状態を切り換える。このように、オイルクーラ28内を循環するオイルの循環を切り換えることで、オイルクーラ28の作動状態を切り換えても良い。これにより、実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。
【0075】
(他の実施の形態)
以上、実施の形態1及び2では、電動ポンプのみを用いて冷却水の流量制御を行ったが、例えばエンジンにより駆動されるウォータポンプのみを用いてもよいし、電動ポンプとウォータポンプの両方を備えた構成としても、本願発明の目的を達成できることは言うまでもない。
【0076】
また、実施の形態1及び2では、予め設定された設定温度を80℃とした例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、始動時の燃料噴射量の増量制御が行われる所定温度(暖機制御温度)以上の温度であればよい。
【0077】
更に、実施の形態1及び2では、サーモスタット14を例えば100℃から105℃の間で、その冷却水温度に応じて0:100から100:0まで徐々に変化するように設定されている例で説明したが、本発明は限定されるものではなく、エンジンの特性により設定温度を異ならせても良いのは勿論のこと、エンジンの負荷状態に応じて設定温度が可変とされても良い。
【0078】
【図面の簡単な説明】
【図1】
実施の形態1の水冷式エンジン冷却装置を示す概略説明図である。
【図2】
実施の形態1における制御の内容を表すフローチャートである。
【図3】
実施の形態1におけるエンジン水温とファン風量および水流量の関係を表す図である。
【図4】
実施の形態1における冷却に必要な動力と、ラジエータ水側レイノルズ数と、ファン風速との関係及びファン動力とポンプ動力との関係を示すグラフである。
【図5】
チューブ内を流れる冷却水と伝熱系を示す説明図である。
【図6】
K値と水側レイノルズ数とファン風速との関係を示すグラフである。
【図7】
ラジエータ放熱量とファン風速との関係を示すグラフである。
【図8】
実施の形態2の水冷式エンジン冷却装置を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1 冷却装置
2 エンジン
3 冷却水回路
4,5 ヘッダ
6 チューブ
7 ラジエータ
8 電動ポンプ
9 温度センサ
9a 室温センサ
10 冷却水回路
11 ファン
12 回転駆動モータ
13 バイパス回路
14 サーモスタット
15 制御装置
16 シリンダヘッド
17 シリンダブロック
23 冷却水流通路
24 温水流通路
24a 冷却水回路
24b サーモスタット用循環路
25 空気調和装置
26 ヒータコア
27 電磁バルブ
28 オイルクーラ
29 サーモスタット
30 自動変速機
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
審理終結日 2020-11-04 
結審通知日 2020-11-09 
審決日 2020-11-24 
出願番号 特願2002-89120(P2002-89120)
審決分類 P 1 41・ 121- Y (F01P)
P 1 41・ 851- Y (F01P)
P 1 41・ 853- Y (F01P)
P 1 41・ 856- Y (F01P)
最終処分 成立  
前審関与審査官 粟倉 裕二  
特許庁審判長 金澤 俊郎
特許庁審判官 鈴木 充
西中村 健一
登録日 2007-02-16 
登録番号 特許第3917449号(P3917449)
発明の名称 水冷式エンジン冷却装置  
代理人 特許業務法人後藤特許事務所  
代理人 特許業務法人後藤特許事務所  
  • この表をプリントする
事前申し込み無料!情報収集目的の方もぜひいらしてください!
すごい知財サービス EXPO 2021

プライバシーポリシー   セキュリティーポリシー   運営会社概要   サービスに関しての問い合わせ