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 |
|
PDFをダウンロード
|
| 審決分類 |
審判 査定不服 2項進歩性 特許、登録しない(前置又は当審拒絶理由) C22B |
|---|---|
| 管理番号 | 1230841 |
| 審判番号 | 不服2006-4610 |
| 総通号数 | 135 |
| 発行国 | 日本国特許庁(JP) |
| 公報種別 | 特許審決公報 |
| 発行日 | 2011-03-25 |
| 種別 | 拒絶査定不服の審決 |
| 審判請求日 | 2006-03-13 |
| 確定日 | 2010-12-10 |
| 事件の表示 | 特願2002-585679「炉およびその炉を用いた酸素供給式燃焼システムまたは燃焼方法またはアルミニウム回収方法またはアルミニウム分離方法またはアルミニウム回収炉または廃棄物焼却装置廃棄物焼却方法若しくはその炉の制御方法」拒絶査定不服審判事件〔平成14年11月7日国際公開、WO02/88400、平成16年7月8日国内公表、特表2004-520490〕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 本願は、平成14年3月22日(優先権主張2001年4月27日、米国)の国際出願であって、平成15年12月5日付けで拒絶理由通知書が送付され、平成16年3月16日付け手続補正書が提出され、同年7月23日付けで再び拒絶理由通知書が送付され、平成17年2月2日付け手続補正書が提出され、さらに、同年7月4日付けで拒絶理由通知書(最後)が送付され、同年12月2日付けで拒絶査定されたものである。 そして、本件審判は、この拒絶査定を不服として平成18年3月13日付けで請求されたもので、同年4月12日付け手続補正書が提出され、その後、平成20年4月7日付けで、この手続補正は却下されるとともに、同日付けで拒絶理由通知書が送付され、平成20年10月7日付け手続補正書が提出されている。 2.本願発明 本願の発明は、平成20年10月7日付け手続補正により補正された特許請求の範囲に記載された事項により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1」という。)は、次のとおりのものである。 「少なくとも1つのバーナを有し、空気の侵入を実質的に防止するように構成され、水が入ったチューブが電気を発生させるスチームを発生する燃焼反応領域を有するように設計された炉と、 純度が少なくとも85%である酸素を供給する酸素供給源と、 炭素系燃料を供給する炭素系燃料供給源と、 前記酸素または前記炭素系燃料のいずれかの化学量論比に対する余剰分を5%未満に抑えるように調整する制御装置を有する制御システムと を備え、 前記炭素系燃料および前記酸素の燃焼によって4500°Fを超える火炎温度を形成し、前記炉からの排気流は、温度が1100°F以下である酸素供給式燃焼システム。」 3.当審の拒絶理由の概要 当審の拒絶理由の一つの概要は以下のとおりのものと認める。 「本願発明1は、その出願の優先権主張日前に日本国内又は外国において頒布された下記の刊行物1に記載された発明に基づいて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する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。 刊行物1;特開2001-21139号公報」 4.刊行物とその主な記載事項 当審の拒絶理由に引用した刊行物1には、以下の記載が認められる。 刊行物1;特開2001-21139号公報 (1a)「【請求項1】 燃料に酸素を供給して燃焼させる純酸素バーナを熱交換装置に備え、前記熱交換装置の本体内で前記純酸素バーナにより燃料を燃焼させるように構成したことを特徴とする純酸素バーナ適用の熱交換装置。 【請求項2】 前記熱交換装置の本体内を密閉型に構成したことを特徴とする請求項1に記載の純酸素バーナ適用の熱交換装置。」 (1b)「【0003】図2に示す従来の熱交換装置21では、熱交換装置21を構成する本体22の内壁に断熱材4が取着され、一方の側壁には、燃料に空気を供給して燃焼させるバーナ23が取り付けられている。このバーナ23へは空気とプロパン等の燃料が供給されて、燃焼ガスを発生させる。また、他方の側壁には、熱交換チューブ(以下、熱交チューブと呼ぶ)6が設けられており、本体22内部にて熱交チューブ6がバーナ23からの燃焼ガスによって、被加熱流体を加熱するようになっている。更に、本体22の上壁に排気管5が設けられており、熱交換によって温度が低下した排熱ガスが排気管5から排ガス処理装置7へ送られ、そこで所定温度に冷却され清浄化処理された後、排気ファン8で吸引排気されて煙突9から大気へ放散される。」 (1c)「【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のバーナ適用の熱交換装置21では、燃料に空気を供給しているので、バーナ23による燃焼自体でNOｘ(窒素酸化物)が発生し、燃焼ガスが多く発生していた。また、燃料の燃焼に空気を使用しているため、熱交換装置21における外気とのシールに対して意識が薄く、バーナ23の取付部、熱交チューブ6の取付部、排気管5の取付部、本体2を構成する各壁の接合部等から本体22内に外部の空気が漏れて侵入し、この漏入空気も燃焼してNOｘとなっていた。そのため、NOｘが発生するという問題があると共に、多量の排熱ガスが発生して、後工程の排ガス処理装置7が大掛かりな設備になり、また、熱効率も悪いという問題があった。 【0005】上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の課題は、熱交換装置の本体内でNOｘが発生することを阻止でき、排熱ガス量が少なく、熱効率が良い熱交換装置を提供することにある。」 (1d)「【0019】上述のように構成した純酸素バーナ3適用の熱交換装置1では、酸素と例えば燃料のプロパン等とが純酸素バーナ3に供給されると、密閉型の本体2内で、例えば1800°Cの燃焼ガス15が発生し、この燃焼ガス15によって熱交チューブ6内の被加熱流体を加熱し、その排熱ガスが排気管5から排出される。排熱ガスの温度は、例えば200°C?1100°Cであり、熱交換装置の仕様によって一定となっている。排気管5から排出された排熱ガスは、後工程の排ガス処理装置7に送られて冷却及び清浄化され、排気ファン8によって吸引排気されて煙突9から大気へ放散される。」 (1e)「【0020】次に、燃料に酸素を供給して燃焼させる酸素燃焼の場合と、燃料に空気を供給 して燃焼させる空気燃焼の場合とで、燃焼ガス量がどのように異なるかを説明する。 【0021】例えばプロパンを燃料とし、本発明のように酸素を供給して燃焼させた場合には、燃焼を次の(1)式で表わすと、 C_(3)H_(8)+7O_(2) → 3CO_(2)+4H_(2)O ・・・(1) この(1)式から、プロパンを1Nm^(3)、酸素を7Nm^(3)で燃焼させると、燃焼ガスが7Nm^(3)発生することになる。 Nはノルマルの意味であり、ガスの体積に対して規定する状態として、0°Cかつ大気圧101.33kPaという標準状態を表す。 【0022】これに対して、従来のように空気でプロパンを燃焼した場合は、窒素(N_(2))と酸素(O_(2))の比をN_(2):O_(2)=4:1とすると、次の(2)式のようになり、 C_(3)H_(8)+28N_(2)+7O_(2) → 3CO_(2)+4H_(2)O+28N_(2) ・・・(2) 即ち、1Nm^(3)のプロパンを燃焼させるためには、空気中のN_(2)によるガス量が28Nm^(3) 加わるので、合計35Nm^(3) の燃焼ガスが発生し、(1)式の酸素燃焼の場合の5倍の燃焼ガスが発生していた。 【0023】従って、熱交換装置1の密閉型の本体2内で、例えばプロパンを燃料とし酸素を供給して純酸素バーナ3を燃焼させた場合には、前記(1)式で表わせられるように、プロパンを1Nm^(3)、酸素を7Nm^(3)で燃焼させると燃焼ガスが7Nm^(3)発生することになり、従来の熱交換装置のように空気燃焼した場合に比べて、排熱ガス量を約1/5に減少させることができる。」 (1f)「【0025】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1に係る発明の純酸素バーナ適用の熱交 換装置は、燃料に酸素を供給して燃焼させる純酸素バーナーを熱交換装置に備え、前記熱交換装置の本体内で前記純酸素バーナーにより燃料を燃焼させるように構成したことを特徴とするものであるから、基本的に純酸素バーナ自体からNOｘが発生することがなく、従来の空気燃焼に比べてNOｘを削除することができ、また、排熱ガス量も減少する。また、排熱ガス量の減少により、熱損失が減少して熱効率が向上すると共に、後工程の排ガス処理装置を小型化することができる。」 5.当審の判断 5-1.刊行物1に記載された発明 刊行物1の(1a)に記載の請求項2に係る発明は、独立形式で表現すると、「燃料に酸素を供給して燃焼させる純酸素バーナを熱交換装置に備え、前記熱交換装置の本体内で前記純酸素バーナにより燃料を燃焼させるように構成し、前記熱交換装置の本体内を密閉型に構成した純酸素バーナ適用の熱交換装置。」である。 ここで、以下に述べるとおり、この熱交換装置について次のア?エが認められる。 ア;(1b)の記載「・・・このバーナ23へ・・・プロパン等の燃料が供給されて、燃焼ガスを発生させる。」によれば、この熱交換装置は、プロパン等のいわゆる炭素系燃料を用いるものであり、この炭素系燃料に酸素を供給するものであることからして、「炭素系燃料を供給する炭素系燃料供給源と、酸素を供給する酸素供給源とを備えている」ことが認められる。 イ;上記(1a)に記載のとおり、この熱交換装置の本体内で前記純酸素バーナにより燃料を燃焼させるように構成し、本体内を密閉型に構成したものであるが、(1b)の記載「・・・本体22の内壁に断熱材4が取着され、一方の側壁には、・・・バーナ23が取り付けられている。・・・他方の側壁には、熱交換チューブ(以下、熱交チューブと呼ぶ)6が設けられており、本体22内部にて熱交チューブ6がバーナ23からの燃焼ガスによって、被加熱流体を加熱するようになっている。・・・」によれば、この熱交換装置の本体は、被加熱流体が入った熱交換チューブが設けられ、本体内部にて熱交換チューブがバーナからの燃焼ガスによって被加熱流体を加熱するようになっているのであるから、この熱交換装置は、「少なくとも1つの純酸素バーナを有し、密閉型に構成され、被加熱流体が入った熱交換チューブがバーナからの燃焼ガスによって被加熱流体を加熱する加熱領域を有するように設計された本体を備えている」ことが認められる。 ウ;(1d)の記載「上述のように構成した純酸素バーナ3適用の熱交換装置1では、酸素と例えば燃料のプロパン等とが純酸素バーナ3に供給されると、密閉型の本体2内で、例えば1800°Cの燃焼ガス15が発生し、この燃焼ガス15によって熱交チューブ6内の被加熱流体を加熱し、その排熱ガスが排気管5から排出される。排熱ガスの温度は、例えば200°C?1100°Cであり、熱交換装置の仕様によって一定となっている。 」によれば、この熱交換装置において、本体からの排熱ガスは、温度が200℃?1100℃であり、華氏温度を用いて記載すると、「本体からの排熱ガスは、温度が392?2012°Fである」ことが認められる。 エ;この熱交換装置において、「炭素系燃料および酸素の燃焼によって火炎を形成する」ことは明らかである。 以上の記載及びア?エの認定事項を、本願発明の記載ぶりに則り整理すると、刊行物1には、次の発明(以下、「引用発明」という。)が記載されていることが認められる。 「少なくとも1つの純酸素バーナを有し、密閉型に構成され、被加熱流体が入った熱交換チューブがバーナからの燃焼ガスによって被加熱流体を加熱する加熱領域を有するように設計された本体と、 酸素を供給する酸素供給源と、 炭素系燃料を供給する炭素系燃料供給源とを備え、 前記炭素系燃料および前記酸素の燃焼によって火炎を形成し、 前記本体からの排熱ガスは、温度が392?2012°Fである熱交換装置。」 5-2.本願発明1と引用発明との対比 本願発明1と引用発明とを対比する。 本願発明1の「チューブ」は、本願の明細書の記載「チューブ型熱交換器」(段落【0118】参照)からみて熱交換チューブであるから、引用発明の「熱交換チューブ」は、本願発明1の「チューブ」に相当するし、引用発明の「加熱領域」は、被加熱流体を、バーナからの燃焼ガスの燃焼反応によって加熱する領域であるから、本願発明1の「燃焼反応領域」に相当するといえる。 また、引用発明の「酸素」は、「純酸素バーナ」に供給され〔(1a)等参照〕、「純酸素バーナからNOｘが発生することがなく、従来の空気燃焼に比べてNOｘを削除することができ」〔(1f)参照〕るというものであるから、窒素を多量に含有しない高純度の酸素を意図したものであり、他方、本願発明1の「純度が少なくとも85%である酸素」も、本願の明細書に添付した明細書には、「酸素供給式燃焼システムでは、本質的に純粋な酸素を熱量源と併用して用いて、環境に悪影響のない効果的な火炎(すなわち燃焼)により熱を発生させる。・・・酸素濃度(すなわち酸素供給源の純度)は高いほど好ましい。このシステムでは、高純度の酸素を燃料源とともに一定の化学量論比で炉内バーナに給送する。」(【0034】参照)と記載されていることからみて、高純度の酸素を意図したものといえるから、引用発明の「酸素」は、本願発明1の「純度が少なくとも85%の酸素」に相当するといえる。 そして、引用発明の「排熱ガス」は、本願発明1の「排気流」の相当する。 一方、引用発明の「本体」についての「本体内を密閉型に構成された」とは、(1c)の「バーナ23の取付部、熱交チューブ6の取付部、排気管5の取付部、本体2を構成する各壁の接合部等から本体22内に外部の空気が漏れて侵入し、この漏入空気も燃焼してNOｘとなっていた。そのため、NOｘが発生するという問題があると共に、多量の排熱ガスが発生して、後工程の排ガス処理装置7が大掛かりな設備になり、また、熱効率も悪いという問題があった。」という記載から明らかなとおり、「空気の侵入を実質的に防止するように構成された」ことを意味するものといえるし、そして、このような構成からみて、引用発明の「本体」は、本願発明1の「炉」に相当するものといえる。 ところで、引用発明の「熱交換装置」は、その構成からみて、「酸素供給式燃焼システム」と言い替えることができる。 してみると、両者は「少なくとも1つのバーナを有し、空気の侵入を実質的に防止するように構成され、燃焼反応領域を有するように設計された炉と、 純度が少なくとも85%である酸素を供給する酸素供給源と、 炭素系燃料を供給する炭素系燃料供給源と を備え、 前記炭素系燃料および前記酸素の燃焼によって火炎を形成し、 前記炉からの排気流は、温度が1100°F以下である酸素供給式燃焼システム。」である点で一致し、次の点で相違する。 相違点; (イ)本願発明1では、燃焼反応領域で、水が入ったチューブが電気を発生させるスチームを発生するのに対して、引用発明では、燃焼反応領域で、 被加熱流体が入った熱交換チューブがバーナからの燃焼ガスによって被加熱流体を加熱するものの、電気を発生させるスチームを発生するか否か不明である点 (ロ)本願発明1では、酸素または炭素系燃料のいずれかを化学量論比に対する余剰分を5%未満に抑えるように調整する制御装置を有する制御システムを備えるのに対して、引用発明では、このような制御装置を有する制御システムを備えるか否か不明である点 (ハ)本願発明1では、4500°Fを超える火炎温度を形成するのに対して、引用発明では、火炎温度が不明である点 5-3.相違点についての判断 相違点(イ)について 溶融炉や加熱炉等の熱交換装置において、熱交換用のチューブ内を流通する被加熱流体として水を加熱することにより、発電するためのスチームを発生することは、本願の優先権主張日前に周知であったと認められるから(例示すれば、特開昭57-2976号公報、特表平11-503224号公報の第15頁下から第1行?第16頁第16行参照)、引用発明において、燃焼反応領域で、水が入ったチューブが電気を発生させるスチームを発生するものとする程度のことは、当業者が容易に想到することができたことである。 相違点(ロ)について 刊行物1の(1e)には、 「C_(3)H_(8)+7O_(2) → 3CO_(2)+4H_(2)O ・・・(1) (省略) 従って、熱交換装置1の密閉型の本体2内で、例えばプロパンを燃料とし酸素を供給して純酸素バーナ3を燃焼させた場合には、前記(1)式で表わせられるように、プロパンを1Nm^(3)、酸素を7Nm^(3)で燃焼させると燃焼ガスが7Nm^(3)発生することになり、従来の熱交換装置のように空気燃焼した場合に比べて、排熱ガス量を約1/5に減少させることができる。」ことが記載されている。 この記載は、プロパンを1Nm^(3)、酸素を7Nm^(3)で燃焼させることにより燃焼ガスが7Nm^(3)発生することになるので、従来のように空気燃焼した場合に比べ排熱ガス量を減少させることができること、すなわち、炭素系燃料と酸素とを化学量論比で純酸素バーナに供給して燃焼させると排熱ガス量が減少し、熱効率を向上できることを示唆しているといえる。 一方、バーナに燃料及び空気を供給して燃焼させる燃焼装置において、制御装置により、バーナに供給する燃料又は酸素を化学量論比に調整することは、本願の優先権主張日前に周知技術であったと認められるし(例示すれば、特開昭54-83123号公報、特表平11-503224号公報参照)、さらに、燃料又は酸素を化学量論比に制御するために、酸素の化学量論比に対する余剰分を5%未満に抑制すること(例示すれば、特開平10-54509号公報の段落【0004】及び【0007】、特開平7-324704号公報の段落【0004】参照)も、本願の優先権主張日前に周知であったと認められる。 してみると、引用発明において、排熱ガスを減少させ熱効率の向上を図るために、酸素または炭素系燃料のいずれかを化学量論比に調整することを想到し、そのための具体的手段として、酸素または炭素系燃料のいずれかを化学量論比に調整する制御装置を有する制御システムを用いたり、酸素の化学量論比に対する余剰分を5%未満に抑制するよう制御したりすることは、当業者であれば容易になし得たことといえる。 相違点(ハ)について 酸素濃度が40%以上の酸素バーナで得られる火炎温度が、2500℃(4532°F)以上であることは広く知られていることであるから(例示すれば、特開平10-220971号公報の【0025】参照)、引用発明においても、純酸素バーナを用いているのであるから、2500℃(4532°F)以上の火炎温度を形成しているものといえる。 したがって、相違点(ハ)は実質的な差異ではない。 5-4.本願発明1についてのまとめ 以上のとおり、本願発明1は、引用発明及び上記周知技術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ある。 6.むすび したがって、本願発明1は、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ものであるから、その余の発明について検討するまでもなく、本願は、拒絶すべきものである。 よって、結論のとおり審決する。 |
| 審理終結日 | 2009-07-21 |
| 結審通知日 | 2009-07-28 |
| 審決日 | 2009-08-10 |
| 出願番号 | 特願2002-585679(P2002-585679) |
| 審決分類 |
P
1
8・
121-
WZ
(C22B)
|
| 最終処分 | 不成立 |
| 前審関与審査官 | 河野 一夫、近野 光知 |
| 特許庁審判長 |
長者 義久 |
| 特許庁審判官 |
大橋 賢一 植前 充司 |
| 発明の名称 | 炉およびその炉を用いた酸素供給式燃焼システムまたは燃焼方法またはアルミニウム回収方法またはアルミニウム分離方法またはアルミニウム回収炉または廃棄物焼却装置廃棄物焼却方法若しくはその炉の制御方法 |
| 代理人 | 木村 高久 |