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審決分類 審判 全部申し立て 特36条4項詳細な説明の記載不備  G01N
審判 全部申し立て 特36条6項1、2号及び3号 請求の範囲の記載不備  G01N
審判 全部申し立て 2項進歩性  G01N
管理番号 1370891
異議申立番号 異議2020-700729  
総通号数 255 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2021-03-26 
種別 異議の決定 
異議申立日 2020-09-25 
確定日 2021-02-15 
異議申立件数
事件の表示 特許第6670706号発明「発熱量測定装置および方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。 
結論 特許第6670706号の請求項1ないし6に係る特許を維持する。 
理由 第1 手続の経緯
特許第6670706号の請求項1?6に係る特許についての出願は、平成28年8月9日に出願され、令和2年3月4日にその特許権の設定登録がされ、同年3月25日に特許掲載公報が発行された。その後、請求項1?6に係る特許に対し、令和2年9月25日に特許異議申立人 田中 亜実 により特許異議の申立てがされた。

第2 本件発明
特許第6670706号の請求項1?6の特許に係る発明(以下、それぞれ請求項の番号に応じて「本件発明1」などという。)は、その特許請求の範囲の請求項1?6に記載された事項により特定される次のとおりのものである。

「【請求項1】
3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める第1ステップと、
第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める第2ステップと、
κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップと
を備え、
前記発熱量算出式は、
発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である
ことを特徴とする発熱量測定方法。
【請求項2】
請求項1記載の発熱量測定方法において、
前記熱伝導率指標値および前記熱拡散率指標値は、送熱部および受熱部を備える計測部を用いた前記燃料ガスの測定により、前記送熱部からの電気信号および前記受熱部からの電気信号より求める
ことを特徴とする発熱量測定方法。
【請求項3】
請求項2記載の発熱量測定方法において、
成分ガスの組成比が異なる、発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスをサンプルガスとして用意し、
用意した各々の前記サンプルガスの温度に依存する前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値を取得し、
前記サンプルガスが接する前記送熱部を複数の発熱温度で発熱させ、
前記各々の発熱温度において前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値を取得し、
前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値から求めた熱伝導率指標値および熱拡散率指標値より各指標値の温度変化率κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を求め、
求めたκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、前記サンプルガスの発熱量を目的変数として前記発熱量算出式を作成する
ことを特徴とする発熱量測定方法。
【請求項4】
3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める計測部と、
前記計測部が計測した第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める変化率算出部と、
κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する発熱量算出部と
を備え、
前記発熱量算出式は、
発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である
ことを特徴とする発熱量測定装置。
【請求項5】
請求項4記載の発熱量測定装置において、
前記計測部は、送熱部および受熱部を備え、前記送熱部からの電気信号および前記受熱部からの電気信号より前記熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める
ことを特徴とする発熱量測定装置。
【請求項6】
請求項5記載の発熱量測定装置において、
前記発熱量算出式は、
成分ガスの組成比が異なる発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスをサンプルガスとして用意し、
用意した各々の前記サンプルガスの温度に依存する前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値を取得し、
前記サンプルガスが接する前記送熱部を複数の発熱温度で発熱させ、
前記各々の発熱温度において前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値を取得し、
前記送熱部および前記受熱部からの電気信号の値から求めた熱伝導率指標値および熱拡散率指標値より各指標値の温度変化率κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を求め、
求めたκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、前記サンプルガスの発熱量を目的変数とすることで作成された回帰式である
ことを特徴とする発熱量測定装置。」

第3 申立理由の概要
特許異議申立人は、以下の甲第1号証?甲第5号証(以下、それぞれ甲号証の番号に応じて「甲1」などという。)を提出し、甲1?3のそれぞれを主たる証拠として、本件発明1?6に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものであるから、本件発明1?6に係る特許を取り消すべきものである旨主張する。
また、本件発明1?6に係る特許は、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の記載に不備があり、特許法第36条第4項第1号及び第6項第1号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるから、本件発明1?6に係る特許を取り消すべきものである旨主張する。

甲第1号証:米国特許第5486107号明細書
甲第2号証:米国特許第5311447号明細書
甲第3号証:米国特許出願公開第2015/0090222号明細書
甲第4号証:国際公開第2010/038285号
甲第5号証:米国特許第4956793号明細書

第4 各甲号証の記載等

1 甲1について
(1)甲1の記載
甲1には、次の事項が記載されている。なお、原文に続き当審による訳文を示し、下線は当審で付加した。以下同様。

(甲1ア)第1頁 要 約 (ABSTRACT)
「A method of determining thermophysical or thermochemical parameters of a fuel gas is disclosed which has wide application both as to applicable fuels and applicable parameters. A relationship has been discovered that allows the determination of many parameters based on a basic relationship with the characteristic specific heat and thermal conductivity at a reference condition of the fuel gas and the rate of change of these characteristics at the reference conditions.」
「燃料ガスの熱物理パラメータ又は熱化学パラメータを決定する方法であって、かかる方法は、適用可能な燃料及び適用可能なパラメータの両方に関して幅広い適用のある方法を開示する。燃料ガスの参照条件での特徴的な比熱及び熱伝導率と参照条件でのこれらの特徴の変化率とに関する基本的関係に基づいて、多くのパラメータの決定を可能とする関係を発見した。」

(甲1イ)第1欄第39?49行
「The present invention is directed generally to combustion control and, more particularly, to the improved determination of fuel characteristics including heating value and oxygen demand and Wobbe Index or Number which can be utilized for more accurate fuel metering and combustion control (i.e. efficiency and firing rate) in terms of accurately determining the amount of oxygen needed for complete combustion for a given type and amount of fuel which is valid for a wide range of fuel compositions and more accurate inasmuch as it is less sensitive to errors in the measured parameters from which the values are derived.」
「本発明は、概して、燃焼制御に向けられており、より特定的には、値が誘導される測定されたパラメークにおける誤差からの影響が少ないため、幅広い燃料組成について有効であり、より正確である、所与のタイプ及び量の燃料について完全燃焼させるために必要な酸素の量を正確に決定することに関して、より正確な燃料測定及び燃焼制御のために利用することができる、発熱量及び酸素需要及びウォッベ指数又は数を含む、燃料の特徴の改良された決定に向けられている。」

(甲1ウ)第3欄第55行?第5欄第43行
「SUMMARY OF THE INVENTION
In accordance with the present invention, there is provided an improved method for the determination of many thermophysical and thermochemical parameters of fuel gases including but not limited to heating value or heat of combustion, H, amount of oxygen needed for complete combustion for a given type and amount of fuel, or oxygen demand, D, and additional parameters as the Wobbe Number or Index, Wo, based on new discoveries with regard to determining the relationship among the above and the thermal conductivity, k, and specific heat, c_(p). The present invention contemplates the use of a class of relationships among these values which has been found to be valid and more accurate, for a much wider range of fuel compositions including those with large amounts of higher alkanes, hydrogen and non-combustibles. The present invention provides this accuracy in a manner which exhibits a lower sensitivity to measurement errors in obtaining k and c_(p) and which is capable of readily presenting yield outputs which can be utilized for more than one application or usage. Unlike previous determinations, the present invention utilizes parameters which are directly measurable, are first converted to a reference condition of pressure and temperature and may not require the measurement of pressure. This has led to a new and more accurate polynomial expression of H, Wo, or D. The new, more accurate polynomial representation uses a structure leading to more accurate results.
As indicated above, while earlier expressions of H or D in terms of measured values of k or c_(p) were accurate (i.e.<0.5% error) with respect to pure fuels or fuels having small amounts, i.e. less than about 2%, of non-combustibles such as CO_(2) or N_(2) at higher nitrogen levels, i.e. 20% or more, or higher concentrations of ethane, propane, CO_(2), H_(2), or the like, the accuracy of such determinations were subject to a great deal more error (>i.e.6% even after readjustment of the coefficients and exponents of the algorithm of equation 1.
According to the present invention, it has been found that the relationship that exists between H, Wo or D, and k and c_(p) can be expanded to accurately cover a greater variety of fuel gases, including those containing large amounts of alkane hydrocarbons, higher than methane outside the main range of conventional fuels and containing higher amounts of other species including N_(2), CO_(2) and H_(2) without sacrificing accuracy of determinations obtained with respect to the other fuel gases. In addition to greatly expanding the variety of accurately determinable fuel gases, the present invention also makes it readily possible to measure or determine other thermophysical or thermochemical related properties including compressibility (Z), viscosity (η), pseudocritical temperature (T_(pc)) and pseudocritical pressure (P_(pc)), flammability limits, critical compression ratio, flame speed and yellow tipping of the flame.
According to the present invention, it has been discovered that a generally universal correlation exists between Y, a given property of interest, and the measured microbridge properties of thermal conductivity, k, specific heat, c_(p), temperature, T, pressure, P (which can also be independently sensed), the derivatives, dk/dT and dc_(p) /dT, and ratios k_(1) /k_(2), C_(p1) /C_(p2) and C_(pv1) /C_(pv2).
A preferred relationship in accordance with the invention can be expressed as follows:

where
dependent variable, Y_(s), represents any one of higher heating value, H; oxygen demand, D; Wobbe Index, Wo; relative density or specific gravity, ρ; absolute density ρ_(a) ; inerts, I; compressibility factor, Z; critical compression ratio, R_(c) ; viscosity, η; etc.
A_(0), A_(1 . . . )A_(i) are constants or coefficients,
n_(i), m_(i), p_(i), q_(i), r_(i), s_(i) are exponents of values from 20 to 20, including zero, with the number of terms, i, ranging from 1 to 15,
k_(s) and c_(ps) represent their values at a predetermined condition, which could be 60°F., 0°C., 15°C. or any other arbitrarily chosen temperature and pressure,
x_(s) represents dk/dT at the reference condition,
Y_(s) represents dc_(p) /dT or C_(pvT1) /C_(pvTs) at a reference condition,
T_(1) ≠T_(s) (the units of c_(p) are typically energy per unit of mass or mole and per ΔT, while those of c_(pv) are typically energy per volume and per ΔT),
T_(s) represents temperature at said reference condition,
P_(s) represents absolute pressure at the reference condition.
A preferred method of determining k_(s) and c_(ps) may be represented by the expressions:

where
a_(1) and b_(1) are constants,
m1 and n1 are exponents
T_(1) and T_(2) are temperatures or pressures in a desired range
T_(s) is the standard temperature or pressure.
This relation has been found to significantly reduce errors in k and c_(p) as follows:
1) It uses values of at least two measurements of k and c_(p) at different temperatures interpolated or extrapolated to a standard condition increase accuracy.
2) Using the ratio of values at different thermodynamic conditions allows one to make use of physical properties that are largely or more independent of such thermodynamic condition (e.g. varying the temperature at constant pressure for c_(pvT1) /c_(pvT2) eliminates the pressure influence of c_(pv) whereas it would not be eliminated by simply using dc_(pv) /dT).
3) Even more accuracy may be available if the relation is fitted individually to a series of limited ranges of parameter values which might include two or more ranges for any of the involved parameters; for example, in a simple case of two ranges of fuel gas heating values one might select H>1050 Btu/ft^(3).Thus,the Ys polynomial can then be optimizied for each given range. Depending on the application, any number of reatively limited ranges can be implemented.」
「発明の要旨
本発明によって、これらに限定されないが、発熱量又は燃焼の熱H 、所与のタイプ及び量の燃料について完全燃焼させるために必要な酸素の量D、及び、ウォッベ指数又は数としての追加のパラメータWoを含む、燃焼ガスの多くの熱物理パラメータ及び熱化学パラメータを、これら上記のもの、及び熱伝導率k、及び比熱C_(p)の間の関係を決定することに関する新しい発見に基づいて、決定するための改良された方法が提供される。本発明は、これらの値のなかで、一定のクラスの関係を使用することを検討しており、非常に多くの量の高級アルカン、水素、及び非可燃成分を伴うものを含む、幅広い燃料組成について有効でありかつより正確であることが分かっている。本発明は、k及びC_(p)を得る際に誤差を測定するための感受性が低く、かつ、一より多い適用又は用法のために利用することができる収率出力を容易に示すことが可能であるやり方において、この正確さを提供する。従前の決定とは異なり、本発明は、直接測定可能であり、圧力及び温度の参照条件に換算し、圧力の測定を必要としないパラメータを利用する。これにより、新規でより正確なH、Wo、又はDのポリノミナルな式が導かれた。この新規でより正確なポリノミナルな式は、より正確な結果を導く構造を使用する。
これまでに指摘したように、k又はC_(p)の測定値に関するH又はDの以前の式は、純粋な燃料、又は、高い窒素レベル(すなわち、20%以上)にて少量(すなわち約2%未満)のCO_(2) 又はN_(2)などの非可燃成分を伴う燃料、又は、高濃度のエタン、プロパン、CO_(2)、H_(2)などに関しては正確だった(すなわち、0.5%未満の誤差)。一方、そのような決定の正確性は、式1 のアルゴリズムの係数及び指数を調整した後であっても、はるかに大きい誤差(>6%)であった。
本発明によって、H、W_(o)又はD、及びkの間には関係が存在し、C_(p)を拡張して、他の燃料ガスに関して得られた決定の正確性を犠牲にすることなく、慣用的な燃料の主要な範囲の範囲外で、メタンよりも高級であるより多くの量のアルカン炭化水素を含有し、かつ、N_(2)、CO_(2)及びH_(2)をはじめとする他の種をより多くの量で含有するものを含む、幅広い燃料ガスを正確にカバーできることが分かった。また、本発明は、正確に決定可能な種々の燃料ガスを大いに拡張することに加えて、圧縮率 (Z)、粘度(η)、擬臨界温度 (T_(pc))及び擬臨界圧力(P_(pc))、可燃限界、臨界圧縮比、火炎速度、及び火炎の黄色先端などをはじめとする、他の熱物理又は熱化学に関係する特性を測定又は決定することを容易に可能とする。
本発明によって、関心の対象である所与の特性Yと、測定されたマイクロブリッジ特性である熱伝導率k、比熱C_(p)、温度T、圧力p(これらはまた独立して感知できる)、微分係数dk/dT及びdC_(p)/dT 、並びに比k_(1)/k_(2)、C_(p1)/C_(p2) 及びC_(pν1)/C_(pν2)との間に概して普遍的な相関が存在することが発見された。
本発明にしたがった好ましい関係は、以下のように表すことができる。


式中、従属変数Ysは、高い発熱量H、酸素需要D、ウォッベ指数W_(o)、相対密度又は比重ρ、絶対密度ρ_(a)、不活性分I、圧縮率因子Z、臨界圧縮比R_(c)、粘度ηなどのいずれか一つを示し、
A_(0)、A_(1・・・)A_(i)は、定数又は係数であり、
n_(i)、m_(i)、p_(i)、q_(i)、r_(i)、s_(i)は 、ゼロを含む、20 (当審注:「-20」の誤記と認める)?20の値の指数であり、項数iは1?15であり、
k_(s)及びC_(ps)は、60°F、0°C、又は15°C、あるいは、他の任意に選択された温度及び圧力であり得る、予め決められた条件での値であり、
x_(s)は、参照条件でのdk/dTであり、
Y_(s)は、参照条件でのdC_(p)/dT又はC_(pνT1)/C_(pνTs)であり、
T_(1)≠T_(s)(C_(p)の単位は、典型的には質量又はモル当たりかつΔT当たりのエネルギーであり、C_(pν)の単位は、典型的には体積当たりかつΔT当たりのエネルギーである)であり、
T_(s)は、前記参照条件での温度であり、
P_(s)は、参照条件での絶対圧力であり、
k_(s)及びC_(ps)を決定する好ましい方法は、次式により表すことができる。

式中、a_(1)及びb_(1)は定数であり、
m_(1)及びn_(1)は指数であり、
T_(1)及びT_(2)は、所望の範囲の温度又は圧力であり、
T_(s)は、標準温度又は圧力である。
この関係は、以下のように、k及びC_(p)の誤差を有意に低減することが分かった。
1)標準条件に内挿又は外挿した異なる温度でのk及びC_(p)の少なくとも二つの測定の値を使用し、正確性が増している。
2)異なる熱力学条件での値の比を用いることにより、そのような熱力学条件とは主に又はより独立している物理的特性の使用を可能としている(例えば、単にdC_(pν)/dTを用いることによっては排除できないであろうところ、C_(pνT1)/C_(pνTs)について一定圧力での温度を変更することにより、C_(pν)の圧力影響を排除している)。
3)関与するパラメータのいずれかについて二又はそれより多い範囲を含む、一連の限定された範囲のパラメータ値へとこの関係を個別に適合する場合に、より高い正確性も利用可能である。例えば、燃料ガス発熱量の二つの範囲のシンプルな場合において、H>1050Btu/ft^(3) 及びH<1050Btu/ft^(3)を選択する。これゆえ、次いで、Y_(s)多項式をそれぞれの所与の範囲について最適化することができる。応用に依存して、比較的限定された範囲の任意の数を実行することができる。」

(甲1エ)第7欄第52行?第8欄第54行
「In the present invention, after thermal conductivity, k, and specific heat, c_(p), have been determined for the fuel flowing through conduit 20, the independent variable, which may represent the heating value, H, of the fuel flowing through conduit 20, or other desired parameter, is determined by evaluating the polynomial of the form of equations 3 or 4 as follows:

where
dependent variable, Y_(s), represents any one of higher heating value, H; oxygen demand, D; Wobbe Index, Wo; relative density or specific gravity, ρ; absolute density ρ_(a) ; inerts, I; compressibility factor, Z; critical compression ratio, R_(c) ; viscosity, η; etc.
A_(0), A_(1 . . .) A_(i) are constants or coefficients,
n_(i), m_(i), P_(i), q_(i), r_(i), s_(i) are exponents of values from -20 to 20, including zero, with the number of terms, i, ranging from 1 to 15,
k_(s) and c_(ps) represent their values at a predetermined condition, which could be 60°F. 0 °C., 15°C. or any other arbitrarily chosen temperature and pressure,
x_(s) represents dk/dT at the reference condition,
Y_(s) represents dc_(p) /dT or c_(pvT1) /c_(pvTs) at a reference condition, T1 ≠T_(s) (the units of c_(p) are typically energy per unit of mass or mole and per ΔT, while those of c_(pv) are typically energy per volume and per ΔT),
T_(s) represents temperature at said reference condition,
P_(s) represents absolute pressure at the reference condition. in which the needed values of ks and cps are determined as in

where a and are constants
t_(1) and t_(2) are temperatures or pressures in a desired range
t_(s) is the standard temperature or pressure.
The use of equations (3) and (4) has been found to be very effective in obtaining improved accuracy in determining H or D, even outside of the range of normally provided natural fuel gases. A comparison between actual and computed heating values of 78 natural and 22 test gases using the relationship of equation (3) or (4) to determine H is illustrated in FIG. 4 in which points A-V represent the 22 test gases and the other points, the 78 natural gases tested. In that comparison, the standard computation or algorithm error, EA, was 2.1 Btu/ft^(3) or 0.21%. This includes such combinations as ethane or propane and air which have been used as test gases or as "peak shaving" gases when the demand for pipeline gas exceeds the supply. In practice, of course, the reliability or total error in H or D is not only influenced by the error of the algorithm, E_(A), but also by its sensitivity, S, to experimental errors in the input parameters k, c_(p), and their temperature derivatives. The improved algorithm can still result in large total errors, E_(T), if k and c_(p) are not measurable with small experimental errors, E_(x), e.g. below 0.1%, because the total error is given by

A comparison between the actual measured and computed heating values of 78 natural and 22 test gases yielded a standard computed error of 1.88 Btu/ft^(3) or ?0.18%.」
「本発明において、熱伝導率k及び比熱C_(p)を、導管20を流れる燃料について決定した後、導管20を流れる燃料の発熱量Hを表すことができる独立変数、又は他の所望のパラメータを、以下のように、式(3)又は(4)の形態の多項式を評価することにより決定する。

式中、独立変数Y_(s)は、高い発熱量H、酸素需要D、ウォッベ指数W_(o)、相対密度又は比重ρ、絶対密度ρ_(a)、不活性分I、圧縮率因子Z、臨界圧縮比R_(c)、粘度ηなどのいずれか一つを示し、
A_(0)、A_(1・・・)A_(i)は、定数又は係数であり、
n_(i)、m_(i)、p_(i)、q_(i)、r_(i)、s_(i)は 、ゼロを含む、-20?20の値の指数であり、項数iは1?15であり、
k_(s)及びC_(ps)は、60°F、0°C、又は15°C、あるいは、他の任意に選択された温度及び圧力であり得る、予め決められた条件での値であり、
x_(s)は、参照条件でのdk/dTであり、
y_(s)は、参照条件でのdC_(p)/dT又はC_(pνT1)/C_(pνTs)であり、
T_(1)≠T_(s)(C_(p)の単位は、典型的には質量又はモル当たりかつΔT当たりのエネルギーであり、C_(pν)の単位は、典型的には体積当たりかつΔT当たりのエネルギーである)であり、
T_(s)は、前記参照条件での温度であり、
P_(s)は、参照条件での絶対圧力であり、
k_(s)及びC_(ps)について必要とされる値は、以下のように、決定される。

式中、t_(1)及びt_(2)は、所望の範囲における温度又は圧力であり、
t_(s)は、標準温度又は圧力である。
式(3)及び(4)の使用により、通常提供される天然の燃料ガスの範囲の大分であっても、H又はDの決定において改良された正確性を得る際に非常に有効であることが分かった。78の天然のガスと22の試験ガスについて、式(3)及び(4)の関係を用いてHを決定する場合に、実際に測定された発熱量と計算された発熱量との間の比較を、図4に示す。図4において、点A-Vは、22の試験ガスを示し、他の点は、試験した78の天然のガスを示す。この比較において、標準的な計算又はアルゴリズム誤差E_(A)は、2.1Btu/ft^(3)又 は0.21%であった。これは、パイプラインガスに対する需要が供給を超える場合に試験ガス又は‘‘ピークシェイビング”ガスとして使用されてきたエタン又はプロパン及び空気のような組み合わせを含む。実際に、H又はDにおける信頼性又は全体の誤差は、アルゴリズムの誤差E_(A)に影響されるだけでなく、入カパラメータk、C_(p)及びそれらの温度導関数における実験的な誤差に対するその感度Sにより影響されるのは、もちろんのことである。全体の誤差は、

により与えられるため、k及びC_(p)が、例えば0.1%より低い、小さい実験誤差E_(x)に関して測定できない場合は、改良されたアルゴリズムでもなお全体の誤差E_(T)は大きくなる。
78の天然のガスと22の試験ガスについて、実際に測定された発熱量と計算された発熱量との間の比較により、標準計算誤差は1.88Btu/ft^(3)又は?0.18%であった。」

(2)甲1に記載された発明又は技術事項
上記(1)の記載を総合すると、甲1には、次の発明又は技術事項(以下「甲1発明」又は「甲1技術事項」という。)が記載されていると認められる。

「熱伝導率k及び比熱C_(p)を、導管20を流れる燃料について決定した後、導管20を流れる燃料の発熱量Hを表すことができる独立変数を、以下のように、式(3)又は(4)の形態の多項式により決定する方法。

式中、独立変数Y_(s)は、発熱量Hを示し、
A_(0)、A_(1・・・)A_(i)は、定数又は係数であり、
n_(i)、m_(i)、p_(i)、q_(i)、r_(i)、s_(i)は 、ゼロを含む、-20?20の値の指数であり、項数iは1?15であり、
k_(s)及びC_(ps)は、60°F、0°C、又は15°C、あるいは、他の任意に選択された温度及び圧力であり得る、予め決められた条件での値であり、
x_(s)は、参照条件でのdk/dTであり、
y_(s)は、参照条件でのdC_(p)/dTであり、
T_(1)≠T_(s)であり、
T_(s)は、前記参照条件での温度であり、
P_(s)は、参照条件での絶対圧力であり、
k_(s)及びC_(ps)について必要とされる値は、以下のように、決定される。

式中、t_(1)及びt_(2)は、所望の範囲における温度又は圧力であり、
t_(s)は、標準温度又は圧力である。」

2 甲2について
(1)甲2の記載
甲2には、次の事項が記載されている。

(甲2ア)第2欄第52行?第3欄第11行
「The foregoing and other objects are accomplished in accordance with the present invention in part through the discovery of an empirical formula correlating certain readily measurable gas parameters with the desired measurement, i.e., heat content, density or percent concentration of gas inerts. In their broadest aspect, the process and apparatus recited herein utilize a formula of the form:

where:
a_(o), b_(1), b_(2), c_(1), c_(2), d_(1), d_(2), e_(1), e_(2) =constants;
n1, n2, m1, m2, p1, p2, u1, u2=exponents;
n_(ti) =viscosity at various temperatures, ti;
k_(ti) =thermal conductivities at various temperatures, ti;
c_(pti) =specific heat at various temperatures, ti; and
A_(ti) =optical absorption at various temperatures, ti.
Those skilled in the art will appreciate that additional, readily measured gas parameters, such as speed of sound, may also be incorporated into the above formula, provided the overall novel form of the equation is maintained. Also, one or more measured terms, for example, viscosity, specific heat and/or optical absorption, may be omitted from the formula if unnecessary to attaining a desired accuracy level. At least two different terms are believed necessary, however.」
「前述及び他の目的は、部分的には、一定の容易に測定可能なガスパラメータを、所望の測定、すなわち、ガスイナートの熱定数、密度、又はパーセント濃度と相関させる実験式の発見を通じて、本発明に従って達成される。それらの最も広い側面において、本明細書中で言及する方法及び装置は、次の形態の式を利用する。

式中、a_(0)、b_(1)、b_(2)、c_(1)、c_(2)、d_(1)、d_(2)、e_(1)、e_(2)=定数
n_(1)、n_(2)、m_(1)、m_(2)、p_(1)、p_(2)、u_(1)、u_(2)=指数
n_(ti)=種々の温度t_(i)における粘度
k_(ti)=種々の温度t_(i)における熱伝導率
c_(pti)=種々の温度t_(i)における比熱
A_(ti)=種々の温度t_(i)における光吸収
当業者であれば、上記式の全体の新規な形態が維持されることを条件として、音の速度などの追加の容易に測定されるガスパラメータも、上記式に組み込むことができることは理解するであろう。また、例えば、粘度、比熱及び/又は光吸収など、一又はそれより多くの測定された用語を、必要に応じて上記式から省略して、所望の正確性レベルを達成することができる。しかし、少なくとも二つの異なる用語が必要であると考えられる。」

(甲2イ)第12欄第52行?第13欄第12行
「Heat flowing from the heater element or elements to the sensor element or elements is conducted both through the fluid and through the solid semiconductor element support substrate or the like. It is advantageous with respect to the measurement of k or c_(p) of the fluid of interest that the amount of heat reaching the sensor through the solid connections be minimized so that substantially all the measured thermal effect is generated via the fluid of interest.
With respect to the transfer of heat to the sensor(s), some background information regarding the propagation of heat or temperature waves is presented. The speed of propagation, v, of a one dimensional wave (if it features an exponential decay profile) is constant and given by the expression:

where:
a=exponential decay constant,
b=rise time constant at a fixed location, and
D_(T) =thermal diffusivity.
A complete list of nomenclature and subscripts with units appears in Table II, below. D_(T) is related to k and c_(p) by the expression:

D_(T), therefore, if known, may be a key to obtaining c_(p).」
「ヒーターエレメント(単数又は複数)からセンサーエレメント(単数又は複数)へと流れる熱は、流体及び固体半導体エレメント支持体基板などを通じて伝導する。興味の対象である流体のk又はC_(p)の測定に関して、固体接続を通じてセンサーに到達する熱の量が最小化され、実質的にすべての測定された熱効果が興味の対象である流体により発生することが有利である。
熱のセンサーヘの移動に関して、熱又は温度の波の伝播に関する背景情報が存在する。一次元の波の伝播の速度v(指数関数的減衰プロフィールを送長とする場合)は、一定であり、次式により表される。

式中、a=指数関数的減衰定数
b=固定の位置において一定である上昇時間
D_(T)=熱拡散率
単位の命名と下付き文字の完全なリストを以下の表IIに示す。D_(T)は、次式によりk及びC_(p) に関係する。



(2)甲2に記載された発明又は技術事項
ア 上記(1)の記載を総合すると、甲2には、次の発明又は技術事項(以下「甲2発明」又は「甲2技術事項の1」という。)が記載されていると認められる。

「ガスイナートの熱定数を次の形態の実験式を利用して求める方法。

式中、a_(0)、b_(1)、b_(2)、c_(1)、c_(2)、d_(1)、d_(2)、e_(1)、e_(2)=定数
n_(1)、n_(2)、m_(1)、m_(2)、p_(1)、p_(2)、u_(1)、u_(2)=指数
n_(ti)=種々の温度t_(i)における粘度
k_(ti)=種々の温度t_(i)における熱伝導率
c_(pti)=種々の温度t_(i)における比熱
A_(ti)=種々の温度t_(i)における光吸収」

イ また、上記(1)の記載を総合すると、甲2には、次の技術事項(以下「甲2技術事項の2」という。)が記載されていると認められる。

「熱拡散率D_(T)は、次式により熱伝導率k及び比熱C_(p)に関係する。



なお、甲2技術事項の1及び甲2技術事項の1を併せて「甲2技術事項」と呼ぶ。

3 甲3について
(1)甲3の記載
甲3には、次の事項が記載されている。

(甲3ア)0023?0031
「[0023] Fuel quality sensor 54 may be an assembly of multiple components, including, for example, a sensing element 58, a heating element 60, and a microprocessor 62. In one embodiment, sensing element 58 may include one or more electrodes (e.g., a sensing electrode positioned spatially near heating element 60, and a reference electrode spaced away from heating element 60). A current may be passed through the electrode(s), a resistance to the current measured, and the resistance correlated to a particular thermodynamic property of gaseous fuel in the vicinity of the electrode(s). In the disclosed embodiment, the thermodynamic property may include a heat capacity, a thermal conductivity, and/or a thermal diffusivity of the gaseous fuel. It is contemplated that any type of sensing element 58 may be used for this purpose.
[0024] Fuel quality sensor 54 may be situated within a main fuel delivery passage or within a bypass, as desired. The flow of fuel past and/or through fuel quality sensor 54 may be held substantially continuous or stagnant during sensing of the thermodynamic property. This flow of fuel may be controlled in any conventional manner known in the art (e.g., via controlled movement of upstream and/or downstream valves?not shown).
[0025] The thermodynamic property may be a property that varies based on temperature, and varies differently fur different gaseous fuels. Accordingly, heating element 60 may be used to heat the gaseous fuel at sensing element 58 (i.e., in the general vicinity of sensing element 58) to multiple different temperature levels for use in determining how the property varies for the particular unknown mixture of gaseous fuel currently being fed into engine 12. In the disclosed embodiment, heating element 60 may be configured to heat the unknown mixture of gaseous fuel to fourteen different temperature levels as sensing element 58 is sensing the thermodynamic property. It is contemplated, however, that as many different temperature levels may generated, as desired.
[0026] Microprocessor 62 may be configured to receive the signal generated by sensing element 58 at the different temperature levels, and calculate one or more particular fuel quality parameters based on the signal. In the disclosed embodiment, the fuel quality parameters include an Air-to-Fuel Ratio (A/F), a Lower Heating Value (LHV), a Wobbe index (WI), a Specific Gravity (Sg), a Methane Number (MN), and a Specific Heat Ratio (γ). Microprocessor 62 may calculate the fuel quality parameter(s) using one or more empirical formulas stored in memory. For example, to calculate the Methane Number for a particular unknown mixture of gaseous fuel being fed into intake passageway 32 by injector 50, microprocessor 62 may insert values for the thermodynamic properties at the different temperature levels into the following equation:

[0027] wherein:
[0028]C_(pi) is heat capacity for the unknown mixture of gaseous fuel at each different temperature level; and
[0029] C_(0) and C_(j) are multivariate regression constants of known gaseous fuels anticipated to be consumed by engine 12.
[0030] As can be seen in FIGS. 2-5, calculation of values for LHV, % Diluents, Sg, and γ, respectively, by microprocessor 62 based on heat capacity sensed by sensing element 58 has proven to be successful. Specifically, hundreds of different fuel mixtures were directed in one simulation or numerical experiment from supply 52 toward injector 50 and past sensor 54. And sensor 54 was used to determine values for LHV, % Diluents, Sg, and γ. These values (Y-axis) were then compared to known values (X-axis) for the same fuels, and the graphs shown in FIGS. 2-5 illustrate the results of this comparison. As can be seen in these graphs, the standard deviation and error for each comparison is relatively low for each fuel quality parameter when calculated as a function of measured heat capacity.
[0031] Similarly, FIGS. 6-10 show that values (Y-axis) for LHV, % Diluents, Sg, γ, and MN, respectively, of known gaseous fuels calculated using the empirical equations stored within microprocessor 62 and based on thermal conductivity values generated by sensing element 58 compare closely with established values (X-axis) for these same fuels. FIG. 11 shows that values (Y-axis) for MN of known gaseous fuels calculated using the empirical equations stored within microprocessor 62 and thermal diffusivity values, as generated by sensing element 58, compare closely with established values (X-axis) for these same fuels. A method of generating the empirical equations used by microprocessor 62 to determine the thermodynamic properties of unknown mixtures of gaseous fuels is illustrated in FIG. 12, which will be described in more detail below.」
「[0023] 燃料品質センサー54は、例えば、感知エレメント58、加熱エレメント60、及びマイクロプロセッサ62を含む、多数の部品のアセンブリであり得る。一の態様において、感知エレメント58は、一又はそれより多い電極(例えば、加熱エレメント60の空間的に近くに位置される感知電極、及び加熱エレメント60から離して配置される参照電極)を含むことができる。電流は、電極を通って通過し、電流に対する抵抗を測定し、電極の近くの気体の燃料の特定的な熱力学特性に抵抗を相関させることができる。開示された態様において、熱力学特性は、気体の燃料の熱容量、熱伝導率、及び/又は熱拡散率を含むことができる。任意のタイプの感知エレメント58をこの目的のために使用できることが企図されている。
[0024] 燃料品質センサー54は、メインの燃料送達経路内、又は、所望であれば、バイパス内に、置くことができる。燃料品質センサー54を過ぎる及び/又はこれを通る燃料の流れは、熱力学特性の感知の間、実質的に連続的に又は流れないように保持することができる。この燃料の流れは、当技術分野において既知の慣用的なやり方で(例えば、上流及び/又は下流のバルブ(図示しない)の制御された動きにより)制御することができる。
[0025] 熱力学特性は、温度に基づいて変動し、異なる気体の燃料について異なって変動する特性であることができる。したがって、加熱エレメント60を使用して、現在エンジン12に供給される特定の末知の気体燃料の混合物について特性がいかに変動するかを決定する際に使用するための多数の異なる温度レベルまで、感知エレメント58において(すなわち、感知エレメント58の概して近くで)気体の燃料を加熱することができる。開示された態様において、感知エレメント58は熱力学特性を感知するため、加熱エレメント60は、未知の気体燃料の混合物を14の異なる温度レベルまで加熱するように構成することができる。しかし、所望であるだけ多くの異なる温度レベルを発生できることが企図されている。
[0026] マイクロプロセッサ62は、異なる温度レベルにおいて感知工レメント58により発生された信号を受信し、信号に基づいて一又はそれより多い特定の燃料品質パラメータを計算するように構成することができる。開示された態様において、燃料品質パラメータは、空気対燃料比(A/F)、低い加熱値(LHV)、ウォッベ指数 (WI)、比重(Sg)、メタン数(MN)及び比熱比(γ)を含む。マイクロプロセッサ62は、メモリに記憶された一又はそれより多い実験式を用いて、燃料品質パラメータを計算することができる。例えば、インジェクタ50 により吸気路32内に供給される特定の未知の気体燃料の混合物についてメタン数を計算するために、マイクロプロセッサ62は、異なる温度レベルにおける熱力学特性の値を次式に当てはめることができる。

[0027] 式中、
[0028] C_(pi)は、各々の異なる温度レベルでの気体燃料の未知の混合物の熱容量である。
[0029]C_(o)及びC_(i)は、エンジン12で消費されることが予定された既知の気体燃料の多変数の回帰定数である。
[0030] 図2-5にみられるように、感知エレメント58により感知される熱容量に基づいた、LHV、%希釈物、Sg及びγそれぞれについての値のマイクロプロセッサ62による計算は、成功であることが証明された。具体的には、数百の異なる燃料混合物が、サプライ52からインジェクタ50に向けて、またセンサ54を過ぎるように、一のシミュレーンョン又は数値実験に向けられた。これらのグラフにおいて分かるように、各々の比較についての標準偏差及び誤差は、測定された熱容量の関数として計算した場合、各々の燃料品質パラメータについて比較的低い。
[0031] 同様に、図6-10は、マイクロプロセッサ62内に記憶された実験式を用いて、感知エレメント58により発生させた熱伝導率値に基づいて計算された既知の気体燃料のLHV、%希釈物、Sg、γ及びMNそれぞれについての値(Y軸)と、これらの同じ燃料について確立された値(X軸)との密接な比較を示している。図1 1 は、マイクロプロセッサ62内に記憶された実験式と感知エレメント58により発生させたような熱拡散率値とを用いて計算された既知の気体燃料のMNについての値(Y軸)と、これらの同じ燃料について確立された値(X 軸)との密接な比較を示している。気体燃料の未知の混合物の熱力学特性を決定するための、マイクロプロセッサ62により使用される実験式を発生させる方法を図12に示す。これは、以下により具体的に説明する。」

(甲3イ)0036?0037
「[0036] Before microprocessor 62 can generate the fuel parameters used by controller 56 to adjust engine operation, the empirical formulas used by microprocessor 62 must first be determined. The flowchart of FIG. 12 illustrates this process. As shown in FIG. 12, the first step may include obtaining multiple different fuel mixtures that are anticipated to be used by engine 12 (Step 200). For each of the different fuel mixtures, desired thermodynamic properties may then be measured at multiple different temperature levels (Step 210). Step 210 may be performed in a controlled environment (e.g., in a lab), and the number of different temperature levels may correlate with the number of different temperature levels at which sensor 54 is intended to operate. As disclosed above, these thermodynamic properties can include, among others, any one or more of heat capacity, thermal conductivity, and thermal diffusivity.
[0037] Fuel quality parameters of these same known fuel mixtures may be calculated and/or measured at about the same time as completion of step 210 (Step 220). As described above, these fuel quality parameters may include, among others, any one or more of A/F, LHV, WI, Sg, MN, and γ. At step 220, the calculating and/or measuring of the fuel quality parameters may be completed in any manner known in the art. The thermodynamic properties measured in step 210 may then be correlated with the fuel properties determined in step 220 (Step 230). This correlation may be done in any way known in the art. In the disclosed embodiment, the correlation is done through multivariate regression analysis using a commercially available software program, and the empirical equation described above may be one exemplary result of the correlation. The empirical equations may then be stored within the memory of microprocessor 62 for use during operation of engine system 10 (Step 240).」
「[0036] マイクロプロセッサ62が、コントローラ56により使用される燃料パラメータを発生させて、エンジン運転を調節できる前に、マイクロプロセッサ62により使用される実験式をまず決めなければならない。図12のフローチャートは、この方法を示している。図12に示すように、第一ステップは、エンジン12により使用されることが予定される多数の異なる燃料混合物を得ること(ステップ200) を含むことができる。次いで、異なる燃料混合物の各々について、所望の熱力学特性を多数の異なる温度レベルにおいて測定することができる(ステップ210)。ステップ210は、制御された環境(例えば、研究室)において行うことができ、多くの異なる温度レベルを、センサ54を運転することが意図された多くの異なる温度レベルと相関させることができる。これまでに開示したように、これらの熱力学特性は、なかでも、熱容量、熱伝導率、及び熱拡散率のうちいずれか一又はそれより多くを含むことができる。
[0037] これらの同じ既知の燃料混合物の燃料品質パラメータは、ステップ210の完了とおよそ同時に計算及び/又は測定することができる(ステップ220)。これまでに説明したように、これらの燃料品質パラメータは、なかでも、A/F、LHV、WI、Sg、MN、及びγを含むことができる。ステップ220において、燃料品質パラメータの計算及び/又は測定は、当技術分野において既知の任意のやり方で完了することができる。ステップ210で測定された熱力学特性は、次いで、ステップ220で決定された燃料特性と相関させることができる。この相関は、当技術分野において既知の任意のやり方でなし得る。開示された態様においては、商業的に入手可能なソフトウェアプログラムを用いて多変数回帰分析によって相関を行い、これまでに説明した実験式は、この相関の位置の例示的な結果であり得る。次いで、エンジンシステム10の運転の間に使用するためマイクロプロセッサ62のメモリ内に実験式を記憶することができる(ステップ240) 。」

(2)甲3に記載された発明又は技術事項
上記(1)の記載を総合すると、甲3には、次の発明又は技術事項(以下「甲3発明」又は「甲3技術事項」という。)が記載されていると認められる。

「空気対燃料比(A/F)、低い加熱値(LHV)、ウォッベ指数 (WI)、比重(Sg)、メタン数(MN)又は比熱比(γ)の燃料品質パラメータを、気体の燃料の熱容量、熱伝導率、及び/又は熱拡散率の熱力学特性から計算する方法であって、例えば、次式に当てはめてインジェクタ50により吸気路32内に供給される特定の未知の気体燃料の混合物についてメタン数を計算する方法。

C_(pi)は、各々の異なる温度レベルでの気体燃料の未知の混合物の熱容量であり、
C_(o)及びC_(i)は、エンジン12で消費されることが予定された既知の気体燃料の多変数の回帰定数である。」

4 甲4について
(1)甲4の記載
甲4には、次の事項が記載されている。

(甲4ア)
「[0006] また、本発明の態様によれば、複数種類のガス成分を含む複数の混合ガスを準備することと、複数の混合ガスの放熱係数又は熱伝導率の値を、複数の温度で計測することと、複数の混合ガスの既知の発熱量の値と、複数の温度で計測された放熱係数又は熱伝導率の値とに基づいて、複数の温度における放熱係数又は熱伝導率を独立変数とし、発熱量を従属変数とする発熱量算出式を作成することと、を含む、発熱量算出式の作成方法が提供される。」

(2)甲4に記載された技術事項
上記(1)の記載を総合すると、甲4には、次の技術事項(以下「甲4技術事項」という。)が記載されていると認められる。

「複数の混合ガスの既知の発熱量の値と、複数の温度で計測された放熱係数又は熱伝導率の値とに基づいて、複数の温度における放熱係数又は熱伝導率を独立変数とし、発熱量を従属変数とする発熱量算出式を作成することと、を含む、発熱量算出式の作成方法。」

5 甲5について
(1)甲5の記載
甲5には、次の事項が記載されている。

(甲5ア)第6欄第35?53行
「With respect to the transfer of heat to the sensor(s), some background information regarding the propagation of heat or temperature waves is presented. The speed of propagation, v, of a one dimensional wave (if it features an exponential decay profile) is constant and given by the expression:

where:
a is an exponential decay constant
b is the rise time constant at a fixed location and
D_(T) is the thermal diffusivity.
A complete list of nomenclature and subscripts with units appears in Table I, below. D_(T) is related to k and c_(p) by the expression

D_(T), therefore, if known, may be a key to obtaining c_(p).」
「熱のセンサーヘの移動に関して、熱又は温度の波の伝播に関する背景情報が存在する。一次元の波の伝播の速度v(指数関数的減衰プロフィールを送長とする場合)は、一定であり、次式により表される。

式中、aは、指数関数的減衰定数であり、
bは、固定の位置において一定である上昇時間であり、
D_(T)は、熱拡散率である。
単位の命名と下付き文字の完全なリストを以下の表Iに示す。D_(T)は、次式によりk及びC_(p)に関係する。

したがって、D_(T)は、既知の場合は、C_(p)を得るためのカギとなり得る。」

(2)甲5に記載された技術事項
上記(1)の記載を総合すると、甲5には、次の技術事項(以下「甲5技術事項」という。)が記載されていると認められる。

「熱拡散率D_(T)は、次式によりk及びC_(p)に関係する。



第5 進歩性に係る当審の判断

1 甲1発明を主発明とした場合

(1)本件発明1との対比
本件発明1と甲1発明とを対比する。

ア 甲1発明の「式(5)」中の「k_(ti)」は、種々の温度tiにおける「熱伝導率k」であるから、甲1発明は、本件発明1の「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める第1ステップ」のうち、「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値を求める第1ステップ」に相当する構成を備えている。

イ 甲1発明の「式(4)」中の「x_(s)は、参照条件でのdk/dT」、つまり「参照条件での温度」「Ts」における「熱伝導率k」の温度変化率であるから、甲1発明は、本件発明1の「第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める第2ステップ」のうち、「所定温度での熱伝導率指標値の温度変化率を求める第2ステップ」に相当する構成を備えている。

ウ 甲1発明の「式(4)」中の「独立変数Ysは、発熱量Hを示」すから、甲1発明は、本件発明1の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップ」のうち、「所定温度での熱伝導率指標値を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップ」に相当する構成を備えている。

エ 甲1発明の「燃料の発熱量Hを表すことができる独立変数を、」「式(3)又は(4)の形態の多項式により決定する方法」は、本件発明1の「発熱量測定方法」に相当する。

よって、本件発明1と甲1発明とは、次の点で一致し、次の各点で相違する。

(一致点)
「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値を求める第1ステップと、
所定温度での熱伝導率指標値の温度変化率を求める第2ステップと、
所定温度での熱伝導率指標値を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップと
を備える発熱量測定方法。」

(相違点1)
第1ステップにおいて、本件発明1では、3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、「熱拡散率指標値」を求めるのに対し、甲1発明では、3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、「比熱C_(p)」を求める点。

(相違点2)
第2ステップにおいて、本件発明1では、「第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める」のに対し、甲1発明では、「参照条件での温度」「Ts」における「熱伝導率k」の温度変化率「dk/dT」、「参照条件での温度」「Ts」における「比熱C_(p)」の温度変化率「dC_(p)/dT」を求める点。

(相違点3)
第3ステップにおいて、発熱量を目的変数とする発熱量算出式が、本件発明1では、「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」を説明変数とするのに対し、甲1発明では、「参照条件での温度」「Ts」における「熱伝導率k」の温度変化率「dk/dT」、「参照条件での温度」「Ts」における「比熱C_(p)」の温度変化率「dC_(p)/dT」を説明変数とする点。

(相違点4)
本件発明1では、「発熱量算出式は、発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である」のに対し、甲1発明では、「式(3)又は(4)の形態の多項式」が回帰式であることが特定されていない点。

(2)相違点についての判断
事案に鑑み、相違点3について検討する。

本件発明1は、発熱量を目的変数とし、「第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)」を説明変数とするものである。
一方、甲2?甲5技術事項には、上記の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」から発熱量を求めることについて記載も示唆もされていなし、また周知といえる証拠もない。
してみると、上記相違点3に係る本件発明1の構成は、甲1発明及び甲2?甲5技術事項に基づいて当業者が容易に想到し得ることでない。

(3)甲1発明を主発明とした場合の小括
したがって、その余の相違点について検討するまでもなく、本件発明1は、甲1発明及び甲2?甲5技術事項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とはいえない。

(4)本件発明2?6
本件発明2及び3は、本件発明1を減縮した発明であるから、本件発明1と同様の理由により、甲1発明及び甲2?甲5技術事項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とはいえない。
本件発明4?6は、それぞれ本件発明1?3に対応する装置の発明であり、本件発明1?3とカテゴリー表現が異なるだけの発明である。したがって、本件発明4?6は、本件発明1?3と同様の理由により、甲1発明及び甲2?甲5技術事項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とはいえない。

2 甲2発明を主発明とした場合

(1)本件発明1との対比
本件発明1と甲2発明とを対比する。

ア 甲2発明の「式中」の「k_(ti)=種々の温度t_(i)における熱伝導率」であるから、甲2発明は、本件発明1の「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める第1ステップ」のうち、「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値を求める第1ステップ」に相当する構成を備えている。

イ 甲2発明の式「(1)」中の「u」は、「ガスイナートの熱定数」であるから、甲2発明は、本件発明1の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップ」のうち、「熱伝導率指標値に関連する値を説明変数とし、熱に関連する量を目的変数とする熱関連量算出式により前記燃料ガスの熱に関連する量を算出する第3ステップ」に相当する構成を備えている。

ウ 甲2発明の「ガスイナートの熱定数を」「実験式を利用して求める方法」と、本件発明1の「発熱量測定方法」とは、「熱関連量測定方法」の点で共通する。

よって、本件発明1と甲2発明とは、次の点で一致し、次の各点で相違する。

(一致点)
「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値を求める第1ステップと、
熱伝導率指標値に関連する値を説明変数とし、熱に関連する量を目的変数とする熱関連量算出式により前記燃料ガスの熱に関連する量を算出する第3ステップと
を備える熱関連量測定方法。」

(相違点5)
第1ステップにおいて、本件発明1では、3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、「熱拡散率指標値」を求めるのに対し、甲2発明では、3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、「比熱」を求める点。

(相違点6)
本件発明1では、「第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める第2ステップ」を備えるのに対し、甲2発明では、このような第2ステップを備えていない点。

(相違点7)
第3ステップにおいて、本件発明1では、「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」を説明変数とし、「発熱量」を目的変数とする発熱量算出式により燃料ガスの「発熱量」を算出するのに対し、甲2発明では、「種々の温度t_(i)における熱伝導率」、「種々の温度t_(i)における比熱」を説明変数とし、「ガスイナートの熱定数」を目的変数とする「実験式」により「ガスイナートの時定数」を算出する点。

(相違点8)
本件発明1では、「発熱量算出式は、発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である」のに対し、甲2発明では、「(1)」の「実験式」が回帰式であることが特定されていない点。

(相違点9)
本件発明1は、「発熱量測定方法」であるのに対し、甲2発明は、「ガスイナートの熱定数を」「求める方法」である点。

(2)相違点についての判断
事案に鑑み、相違点7について判断する。

上記1(2)のとおり、甲1?甲5技術事項には、上記の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」から発熱量を求めることについて記載も示唆もされていなし、また周知といえる証拠もないから、上記相違点7に係る本件発明1の構成は、甲2発明及び甲1?甲5技術事項に基づいて当業者が容易に想到し得ることでない。

(3)甲2発明を主発明とした場合の小括
したがって、その余の相違点について検討するまでもなく、本件発明1は、甲2発明及び甲1?甲5技術事項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とはいえない。

(4)本件発明2?6
上記1(4)を踏まえると、本件発明2?6は、甲2発明及び甲1?甲5技術事項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とはいえない。

3 甲3発明を主発明とした場合

(1)本件発明1との対比
本件発明1と甲3発明とを対比する。

ア 甲3発明の「各々の異なる温度レベルでの気体燃料の未知の混合物の」「熱伝導率、及び」「熱拡散率」を求めることは、本件発明1の「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める第1ステップ」に相当する。

イ 甲3発明は、「加熱値(LHV)」を求めるから、本件発明1の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、発熱量を目的変数とする発熱量算出式により前記燃料ガスの発熱量を算出する第3ステップ」のうち、「熱伝導率指標値及び熱拡散率指標値に関連する値を説明変数とし、熱に関連する量を目的変数とする熱関連量算出式により前記燃料ガスの熱に関連する量を算出する第3ステップ」に相当する構成を備えている。

ウ 甲3発明の「式」中の「C_(o)及びC_(i)は、エンジン12で消費されることが予定された既知の気体燃料の多変数の回帰定数である」から、式は回帰式である。
よって、甲3発明は、本件発明1の「前記発熱量算出式は、発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である」ことのうち、「前記熱関連量算出式は、回帰式である」ことに相当する構成を備えている。

エ 甲3発明の「加熱値(LHV)」を「計算する方法」と、本件発明1の「発熱量測定方法」とは、「熱関連量測定方法」の点で共通する。

よって、本件発明1と甲3発明とは、次の点で一致し、次の各点で相違する。

(一致点)
「3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で、測定対象の燃料ガスの熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求める第1ステップと、
熱伝導率指標値及び熱拡散率指標値に関連する値を説明変数とし、熱に関連する量を目的変数とする熱関連量算出式により前記燃料ガスの熱に関連する量を算出する第3ステップと
を備え、
前記熱関連量算出式は、回帰式である
熱関連量測定方法。」

(相違点10)
本件発明1では、「第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求める第2ステップ」を備えるのに対し、甲3発明では、このような第2ステップを備えていない点。

(相違点11)
第3ステップにおいて、本件発明1では、「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」を説明変数とし、「発熱量」を目的変数とする発熱量算出式により燃料ガスの「発熱量」を算出するのに対し、甲3発明では、「各々の異なる温度レベルでの気体燃料の未知の混合物の」「熱伝導率、及び」「熱拡散率」を説明変数とし、「加熱値(LHV)」を目的変数とする式により「加熱値(LHV)」を算出する点。

(相違点12)
本件発明1では、「発熱量算出式は、発熱量が既知の4つ以上の燃料ガスの各々について3つの異なる第1温度、第2温度、第3温度で熱伝導率指標値および熱拡散率指標値を求め、求めた各々について第1温度および第2温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(1)、第2温度および第3温度の間の熱伝導率指標値の温度変化率κ_(2)、第1温度および第2温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(1)、第2温度および第3温度の間の熱拡散率指標値の温度変化率α_(2)を求め、求めた各々の燃料ガスにおけるκ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの発熱量を目的変数とする関係より得られた回帰式である」のに対し、甲3発明では、「式」中の「C_(o)及びC_(i)は、エンジン12で消費されることが予定された既知の気体燃料の多変数の回帰定数」である「式」である点。

(相違点13)
本件発明1は、「発熱量測定方法」であるのに対し、甲3発明は、「加熱値(LHV)」を「計算する方法」である点。

(2)相違点についての判断
事案に鑑み、相違点11について判断する。

上記1(2)のとおり、甲1?甲5技術事項には、上記の「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)」から発熱量を求めることについて記載も示唆もされていなし、また周知といえる証拠もないから、上記相違点11に係る本件発明1の構成は、甲3発明及び甲1、甲2、甲4、甲5技術事項に基づいて当業者が容易に想到し得ることでない。

(3)甲3発明を主発明とした場合の小括
したがって、その余の相違点について判断するまでもなく、本件発明1は、甲3発明及び甲1、甲2、甲4、甲5技術事項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とはいえない。

(4)本件発明2?6
上記1(4)を踏まえると、本件発明2?6は、甲3発明及び甲1、甲2、甲4、甲5技術事項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とはいえない。

第6 記載不備に係る当審の判断

1 特許法第36条第4項第1号(実施可能要件違反)について

(1)特許異議申立人は、「本件特許明細書は、独立項である請求項1及び請求項4に規定される回帰式について実行可能な例を開示していない。
・・・
したがって、本件特許明細書の段落0019?0020の回帰式は理解することができないから、本件特許明細書は、技術的課題を実際に解決する回帰式についての情報を完全に欠いている。技術的課題を実際に解決する回帰式を見出だそうとすることは、試行錯誤に基づく研究的な 課題にも相当し、当業者に過度な負担を強いるものである。
以上の理由により、本件特許明細書の発明の詳細な説明の記載は、特許法第36条第4項第1 号に規定する要件を満たしていない。」(第12?13頁の(ア)参照)と主張する。
しかしながら、本件特許明細書の【0019】?【0020】の【数1】式は、回帰式を得るための一般式であり、本件特許明細書には、「【0048】各々のガスについて、κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの熱量を目的変数とする複数の関係より、回帰式を多変量解析によって作成する。回帰式作成に用いる多変量解析の手法としては、例えば、サポートベクトル回帰が挙げられる。・・・【0049】上述では、10種類のガスを用い、κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数とし、各々の既知の燃料ガスの熱量を目的変数とする10個の関係より回帰式を得るようにしたが、これに限るものではない、より多くの種類のガスを対象として回帰式を得ることで、得られる回帰式(発熱量算出式)を用いて求める発熱量の統計的信頼性がより向上する。」と記載されていることから、本件発明1及び4の「回帰式」は、【数1】の一般式に対し多変量解析の手法を用いて作成することは、当業者であれば容易に理解できることである。
よって、発明の詳細な説明の記載は、当業者が本件発明1?6を実施することができる程度に明確かつ十分に記載したものであるといえる。

(2)特許異議申立人は、「仮に本件特許明細書の段落0019?0020の回帰式の意味を何らか理解できたとしても、当業者は、4つの既知の燃料ガスのみを用いて回帰式の未知の変数を決定するのに十分な情報を、本件特許明細書から入手することはできない。請求項1及び4は、回帰のために4つの既知の燃料ガスのみを使用することを規定している。
したがって、仮に回帰式の意味を何らか理解できたとしても、本件特許明細書の発明の詳細な説明は、当業者が少なくとも請求項1及び4に係る発明を実施できるようには記載されておらず、特許法第36条第4項第1号に規定する要件を満たしていない。」(第13?14頁の(イ)参照)と主張する。
しかしながら、本件発明1及び4の「回帰式」は、「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数」とすることから、発熱量が既知の少なくとも4つの燃料ガスがあれば作成できることが容易に理解できる。
よって、発明の詳細な説明の記載は、当業者が本件発明1及び4を実施することができる程度に明確かつ十分に記載したものであるといえる。

2 特許法第36条第6項第1号(サポート要件違反)について
特許異議申立人は、「本件特許の請求項1及び4は、本件特許明細書の段落0019?0020に記載された式を規定するものではないから、請求項1及び4は、本発明を規定するために必須である技術的な特徴のすべてを含んでいるとはいえず、本件特許明細書において発明の効果を奏することが記載された範囲を超える範囲を含むものであることは明らかである。
したがって、本件特許の請求項1及び4、ならびに従属する請求項2?3及び5?6は、本件特許発明の課題を解決できない範囲を含むものであり、特許法第36条第6項第1号に規定する要件を満たしていない。」(第14?15頁の(ウ)参照)と主張する。
しかしながら、本件発明1及び4は、本件特許明細書の段落【0005】に記載の「燃料ガスの組成比が大きく変化すると、熱伝導率の測定結果により求められるガス発熱量の精度が低下するという問題」を解決するために、「κ_(1)、κ_(2)、α_(1)、α_(2)を説明変数」とする「回帰式」を算出するものであるから、本件特許明細書に記載の課題を解決するものである。
よって、本件発明1及び4並びに従属する本件発明2、3及び5、6は、発明の詳細な説明に記載したものであるといえる。

第7 むすび
以上のとおり、本件発明1?6に係る特許は、特許異議申立書に記載した特許異議申立理由によっては取り消すことはできない。
また、本件発明1?6に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
したがって、本件発明1?6に係る特許は、特許法第113条第2号及び第4号に該当し、取り消されるべきものであるとはいえない。
よって、結論のとおり決定する

 
異議決定日 2021-02-03 
出願番号 特願2016-156190(P2016-156190)
審決分類 P 1 651・ 536- Y (G01N)
P 1 651・ 537- Y (G01N)
P 1 651・ 121- Y (G01N)
最終処分 維持  
前審関与審査官 北川 創  
特許庁審判長 福島 浩司
特許庁審判官 森 竜介
▲高▼見 重雄
登録日 2020-03-04 
登録番号 特許第6670706号(P6670706)
権利者 アズビル株式会社
発明の名称 発熱量測定装置および方法  
代理人 山川 茂樹  
代理人 山川 政樹  
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