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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。 F02M
管理番号 1311458
審判番号 不服2014-13732  
総通号数 196 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2016-04-28 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2014-07-15 
確定日 2016-03-10 
事件の表示 特願2013-537963「内燃機関の燃費削減装置」拒絶査定不服審判事件〔平成25年10月31日国際公開、WO2013/162044〕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、2013年4月30日(優先権主張2012年4月27日)を国際出願日とする出願であって、平成25年8月16日に国内書面が提出され、平成25年9月9日に手続補正書が提出され、平成25年10月7日付けで拒絶理由が通知され、平成25年12月16日に意見書及び手続補正書が提出され、平成26年1月9日付けで最後の拒絶理由が通知され、平成26年3月17日に意見書が提出されたが、平成26年4月8日付けで拒絶査定がされ、これに対し、平成26年7月15日に拒絶査定不服審判が請求されると同時に明細書について補正する手続補正書が提出され、平成26年8月28日に審判請求書の請求の理由についての手続補正書が提出されたものである。

2 本願発明
平成26年7月15日付け手続補正書による補正は、明細書についてする補正であって、願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内においてした補正であり、適法にされたものである。
そして、本願の特許請求の範囲の請求項1及び2は、平成25年9月9日付け手続補正書により補正された図面、平成25年12月16日付け手続補正書により補正された特許請求の範囲及び平成26年7月15日付け手続補正書により補正された明細書の記載からみて、特許請求の範囲の請求項1及び2に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、その請求項1に係る発明(以下、「本願発明」という。)は次のとおりである。
「【請求項1】
フィルタ部材を有するエアクリーナ内に、空気に対し波長850?1450nmの近赤外領域の光を照射する複数の発光ダイオードを配設し、空気中の気相水をそのまま前記内燃機関に導入するために気相水に前記近赤外領域の光の振動エネルギを担持させるようにしたことを特徴とする内燃機関の燃費削減装置。」

3 引用文献
(1)引用文献1
特開2010-185356号公報(以下、「引用文献1」という。)には、「エンジン燃焼効率改善方法及びエンジン燃焼効率改善装置」について、図面とともに次の事項が記載されている。

ア 「【0010】
(1)微弱赤外線を放出する物質を空気と接触させることにより、該空気に含まれている水蒸気を前記微弱赤外線によって分子振動を励起させ、該励起された水蒸気を含む空気をエンジンの燃焼用としてエンジンルームに送風することを特徴とするエンジン燃焼効率改善方法。
【0011】
(2)前記(1)記載のエンジンの燃焼方法を用いたことを特徴とするエンジン燃焼効率改善装置。
【0012】
(3)前記エンジン燃焼効率改善装置が、既設のエンジンルーム用の空気取入れ系統に組み込まれたことを特徴とする前記(2)記載のエンジン燃焼効率改善装置。
【発明の効果】
【0013】
本発明のエンジン燃焼効率改善方法及びエンジン燃焼効率改善装置によれば、エンジンルーム内に設置されている全てのエンジンに対応し、運転中でも設置作業が出来、しかも燃焼効率改善の結果、エンジンの燃料消費量は少なくとも20%は節減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】ダクトタイプのエンジンの燃焼効率改善装置で、その中のパイプをダクトから引き出した状態を示す図
【図2】メインエンジンルーム2室の空気吸込み系統図で、既存の有圧送風機が吹き出し口側に設置されている状態を示す図
【図3】空調、照明用の補助エンジンルームの空気吸込み系統図
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。
【0016】
尚、本実施例に示した空気取り入れ系統に設置される赤外線放射物質の形状は、エンジンの仕様、空気取り入れ口等により、その形状、サイズが異なるため本発明を制限するものではない。
【実施例】
【0017】
空気を構成している物質のうち水蒸気を除けば赤外線吸収率は非常に少なく、無視してもよい数値だが、赤外線のうち波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線領域は水蒸気に対して最大の吸収帯になっている。その結果、これを吸収した水蒸気は分子振動を励起され、運動エネルギーに変換するものと思われる。
【0018】
従って、本発明に採用する赤外線放射物質は先に記載した波数の範囲内で赤外線を多く放射するものであれば良い結果が得られる。
【0019】
水蒸気の分子振動を、基底状態から励起状態に変化させると、なぜ燃焼効率が良くなるのか、その確定的理由は不明であるが、エンジンの燃焼効率改善装置設置以前のエンジンルーム内の空気中の水蒸気分子の状態は(H2O)nで、それが赤外線の吸収によりn数のクラスターが小さくなるか或は0となり、多くの水蒸気の分子は単分子で存在するものと推定される。単分子になった水蒸気の分子量は18で、これは乾燥空気の分子量28.8より小さく、そして軽くなる。化石燃料は炭化水素の混合物で、その混合比率は一様ではないが、分子量は226?282の範囲である。
【0020】
エンジンのシリンダー内における空気と燃料の混合状態は、分子量の大きい燃料分子に空気と水蒸気の分子が取り囲んだ状態になるので、この際、水蒸気の分子が単分子で小さくなれば、その分空気の燃料に接する領域が増え、燃焼が良くなるものと思われる。
【0021】
本実施例において空気取り入れ系統に設置すべき赤外線放射物質の形状は、挿入することにより発生する空気抵抗を極力少なくするため、ストロー状の中空パイプにした。中空パイプの赤外線放射物質を以下「パイプ」と言う。
【0022】
この実施形態において用いたパイプの材料は、有機溶媒、油、燃料に対し優れた耐性のあるナイロン6をバインダーとし、パイプの肉厚を薄くするする必要上補強には摩耗に強いチタン酸カリウム繊維を配合、赤外線放射物質は石英の微粉末とし、配合比率は石英微粉末2%重量比、チタン酸カリウム繊維13%重量比、ナイロン6は85%重量比とし、本材料を混合加熱してペレットに成形したものを使用したが、赤外線を多く放射する他の物質を素材として用いても良い。また、この実施形態においては赤外線放射物質の形状は中空パイプ状をなしているが、必ずしもパイプ状に限る必要はなく、エンジンルームの形状に合わせ適宜他の形状を選択しても良い。」(段落【0010】ないし【0022】)

イ 「【0028】
・・・
エンジンの燃焼効率改善装置取り付け以前とエンジンの燃焼効率改善装置取り付け後の対比は、
猿島航路1往復あたり 23.1÷29.4=78.57%
稼働時間1時間あたり 39.0÷49.5=78.79%
エンジンの燃焼効率改善装置の効果は21%以上の燃料消費減が確認出来た。
・・・
【符号の説明】
【0031】
1 流入空気
2 エンジンの燃焼効率改善装置のダクト
3 エンジンの燃焼効率改善装置に内蔵されているパイプ
4 エンジンの燃焼効率改善装置
5 有圧送風機
6 エンジンルーム」(段落【0028】ないし【0031】)

(2)引用文献1から分かること
ア 上記(1)アの「【0012】(3)前記エンジン燃焼効率改善装置が、既設のエンジンルーム用の空気取入れ系統に組み込まれたことを特徴とする前記(2)記載のエンジン燃焼効率改善装置。」という記載、同「【図2】メインエンジンルーム2室の空気吸込み系統図で、既存の有圧送風機が吹き出し口側に設置されている状態を示す図
【図3】空調、照明用の補助エンジンルームの空気吸込み系統図」という記載、同「【0016】尚、本実施例に示した空気取り入れ系統に設置される赤外線放射物質の形状は、エンジンの仕様、空気取り入れ口等により、その形状、サイズが異なるため本発明を制限するものではない。」という記載、及び同「【0021】本実施例において空気取り入れ系統に設置すべき赤外線放射物質の形状は・・・。」という記載における「空気取入れ系統」、「空気吸込み系統」及び「空気取り入れ口等」は、総称して吸気系統といえるものであるから、上記(1)ア及びイ並びに図面の記載から、エンジン燃焼効率改善装置は、吸気系統に赤外線放射物質を設置するものであることが分かる。

イ 上記(1)アの「【0021】本実施例において空気取り入れ系統に設置すべき赤外線放射物質の形状は、挿入することにより発生する空気抵抗を極力少なくするため、ストロー状の中空パイプにした。中空パイプの赤外線放射物質を以下「パイプ」と言う。」という記載及び上記(1)イの「3 エンジンの燃焼効率改善装置に内蔵されているパイプ」という記載における「パイプ」について、図1を参照すると、設置されるパイプ3が複数であることが看取できる。したがって、赤外線放射物質は、複数設置されるものであることが分かる。

(3)引用文献1に記載された発明
上記(1)及び(2)並びに図面の記載を総合すると、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。
「吸気系統に、波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線を放射する複数の赤外線放射物質を空気と接触させることにより、該空気に含まれている水蒸気を赤外線によって分子振動を励起させ、該励起された水蒸気を含む空気をエンジンの燃焼用とするエンジン燃焼効率改善装置。」

(4)引用文献2
特開2006-242166号公報(以下、「引用文献2」という。)には、「内燃機関およびその運転方法」について、次の事項が記載されている。

ア 「【0006】・・・可視光線および/または近赤外線を照射し、該固体担体表面を通過した空気または混合気を用いる内燃機関の運転方法である。
【発明の効果】
【0007】・・・本発明者等は、内燃機関のインテークマニフォールドの上流に接続されているエアフィルターの下流側に・・・設置したランプによりこの固体担体に可視光を照射し、内燃機関を運転した結果、燃費が5パーセントないし15パーセント向上し、ディーゼルエンジンの場合には黒煙の発生が著しく減少することを見出した。」(段落【0006】及び【0007】)

イ 「【0013】
本発明で用いる光源としては、通常のタングステンランプの他に、太陽光、水銀灯、ナトリウム灯、蛍光灯、LED、キセノン灯、等を用いることができる。」(段落【0013】)

(5)引用文献2に記載された技術
上記(4)ア及びイから、引用文献2には、赤外線ないし近赤外線を照射するLEDを、内燃機関のインテークマニフォールドの上流に接続されているエアフィルターの下流側に設ける技術(以下、「引用技術」という。)が記載されている。

4 対比
ア 本願発明と引用発明とを対比すると、引用発明における「エンジン燃焼効率改善装置」は、その作用、機能又は技術的意義からみて、本願発明における「内燃機関の燃費削減装置」に相当する。

イ 本願発明における「気相水」について、本願の明細書の段落【0001】を参照すると、「気相水(水蒸気)」と記載されている。したがって、引用発明における「水蒸気」は、その作用又は技術的意義からみて、本願発明における「気相水」に相当する。

ウ 引用発明における「波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線」と、本願発明における「波長850?1450nmの近赤外領域の光」とは、「所定領域の赤外線」という限りにおいて相当する。

エ 引用発明における「波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線を放射する複数の赤外線放射物質を空気と接触させることにより、該空気に含まれている水蒸気を赤外線によって分子振動を励起させ、該励起された水蒸気を含む空気をエンジンの燃焼用とする」ことは、その作用、機能又は技術的意義からみて、「空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水に所定領域の赤外線の光の振動エネルギを担持させるようにした」という限りにおいて、本願発明における「空気中の気相水をそのまま前記内燃機関に導入するために気相水に」、「波長850?1450nmの近赤外領域の光」の「振動エネルギを担持させるようにした」に、相当する。

オ したがって、本願発明と引用発明は、
「空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水に所定領域の赤外線の光の振動エネルギを担持させるようにした内燃機関の燃費削減装置。」の点で一致し、次の点で相違する。
(相違点)
「空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水に所定領域の赤外線の光の振動エネルギを担持させる」ことに関して、
本願発明においては、「フィルタ部材を有するエアクリーナ内に、空気に対し波長850?1450nmの近赤外領域の光を照射する複数の発光ダイオードを配設し、空気中の気相水をそのまま前記内燃機関に導入するために気相水に前記近赤外領域の光の振動エネルギを担持させるようにした」のに対し、
引用発明においては、「吸気系統に、波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線を放射する複数の赤外線放射物質を空気と接触させることにより、該空気に含まれている水蒸気を赤外線によって分子振動を励起させ、該励起された水蒸気を含む空気をエンジンの燃焼用とする」点(以下、「相違点」という。)。

5 判断
本願発明と引用発明とは、「空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水に所定領域の赤外線の光の振動エネルギを担持させる」ことで、内燃機関の燃費を削減するという同一の技術思想を有し、当該技術思想を具体化する手段に関して、上記4で述べたとおりの相違点を有している。

そこで、事案に鑑み、最初に、所定領域の赤外線について検討する。
(検討その1)
引用発明における「波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線」について、平成25年12月16日付け意見書における請求人の換算値の説明にも記載されているように、前記数値範囲は、波長に換算すると、次のとおりである。
「3600?3800cm^(-1)≒2780?2630nm」(意見書の【意見の内容】4))
ここに引用発明の「約」及び「附近」をあわせると、引用発明における波長は「約2630?2780nm附近」であると認められ、この範囲は、本願発明の「波長850?1450nm」と異なるものであるが、本願発明の明細書を参照しても、上記数値範囲内のすべての部分で満たされる有利な効果の顕著性は認められない。そして、引用発明は、上記したとおりの本願発明と同一の技術思想を有するものであるし、また実験的に数値範囲を最適化又は好適化することは、当業者の通常の創作能力の発揮であるから、引用発明において、上記数値範囲の近赤外領域とすることは、当業者が適宜なし得る設計事項である。
(検討その2)
引用文献1には、「赤外線のうち波数が約3600cm^(-1)?3800cm^(-1)附近の赤外線領域は水蒸気に対して最大の吸収帯になっている。その結果、これを吸収した水蒸気は分子振動を励起され、運動エネルギーに変換するものと思われる。」(上記3(1)アの段落【0017】)と記載されている。そこで、赤外線の吸収帯について、以下に整理する。
赤外線の吸収帯に関して、特開2012-71330号公報(以下、「引用文献3」という。)には、「水蒸気層を通過した赤外線の吸収割合と赤外線の波長との関係を図4に示す。・・・測定波長が1.33μm以下、1.5?1.8μm、2.0?2.4μm、3.4?4.8μmの範囲で、赤外線の吸収が少ない」(段落【0026】)と記載されており、この説明について図4を参照すると、赤外線の吸収が少ない範囲である「2.0?2.4μm」と「3.4?4.8μm」との間である約2.4ないし約3.4μmの範囲には、たしかに最大といえる赤外線の吸収帯が看取できる。そこで、さらに赤外線の吸収帯について図4を参照すると、赤外線の吸収が少ない範囲である「1.33μm以下」と「1.5?1.8μm」との間である約1.33ないし約1.5μmの範囲においても、赤外線の吸収帯が看取できる。
一方、本願の図7を参照すると、下から2つ目の「水(H_(2)O)」の「透過率」については、同図上端に示された「近赤外線光」の範囲における、同図下端に示された「波長」のうち、約2.5ないし約3μmの範囲の波長では、透過率「0」であるから、その波長範囲で光が吸収され、同様に「波長」約1.2ないし約1.5μmの範囲の波長でも、透過率「0」であるから、その波長範囲で光が吸収されていることがそれぞれ理解できる。
そうすると、引用文献3における約2.4ないし約3.4μmという赤外線吸収帯に対し、本願の図7においては約2.5ないし約3μmにおいて光が吸収されていることで両範囲がほぼ合致するし、引用文献3における約1.33ないし約1.5μmという赤外線吸収帯に対し、本願の図7においては約1.2ないし約1.5μmにおいて光が吸収されていることで両範囲がほぼ合致する。
以上から、気相水(水蒸気)において、近赤外線を含め赤外線の吸収帯が複数存在することは技術常識(以下、「技術常識」という。)であり、当該技術常識に照らして、上記「吸収帯」に係る技術的事項を備える引用発明において、赤外線吸収帯を利用することによる燃費削減という作用効果を期待して、赤外線の波長を設定すること、すなわち、約1.5μm未満の赤外線吸収帯に対応した波長を設定することは、当業者が適宜なし得る設計事項である。

次に、「空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水に」、「赤外線の光の振動エネルギを担持させる」ことの具体化手段について検討する。
上記引用技術における「インテークマニフォールドの上流に接続されているエアフィルターの下流側」が、フィルタ部材を有するエアクリーナーを含む箇所であることは自明であるし、内燃機関の吸気系統において、フィルタ部材を有するエアクリーナーを設けることは、当業者が適宜ないし通常採用し得ることである。また、赤外領域の光を得る手段として、LEDを用いることも、当業者が適宜ないし通常採用し得ることである。
してみれば、引用発明における具体化手段として、引用技術を採用し、フィルタ部材を有するエアクリーナ内に、空気に対し赤外線の光を照射する複数のLEDを配設し、空気中の気相水を内燃機関に導入するために気相水(水蒸気)に赤外線の光の振動エネルギを担持させるようにすることは、当業者の格別の創意工夫なしに成し得ることである。
そして、燃費削減の作用効果の期待できる振動エネルギーの担持された気相水(水蒸気)を、そのままの状態で内燃機関に導入することは、当業者が適宜なし得ることである。

したがって、相違点に係る本願発明の発明特定事項は、引用発明及び引用技術に基づき、又は、引用発明、引用技術及び技術常識に基づき、当業者が容易になし得ることである。

そして、本願発明は、全体として検討しても、引用発明及び引用技術から、又は、引用発明、引用技術及び技術常識から、当業者が予測することができる以上の格別顕著な作用効果を奏するものではない。

よって、本願発明は、引用発明及び引用技術に基づき、又は、引用発明、引用技術及び技術常識に基づき、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
以上のとおり、本願発明は、引用発明及び引用技術に基づき、又は、引用発明、引用技術及び技術常識に基づき、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ので、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 2015-03-19 
結審通知日 2015-03-24 
審決日 2015-03-30 
出願番号 特願2013-537963(P2013-537963)
審決分類 P 1 8・ 121- Z (F02M)
最終処分 不成立  
前審関与審査官 赤間 充石黒 雄一  
特許庁審判長 加藤 友也
特許庁審判官 藤原 直欣
槙原 進
発明の名称 内燃機関の燃費削減装置  
代理人 玉利 房枝  
代理人 大倉 奈緒子  
代理人 伊藤 高英  
代理人 中尾 俊輔  

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