異議の決定｜2021-700647 - 特許審決データベース

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審決分類	審判全部申し立て発明同一 F28F 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 F28F
管理番号	1384143
総通号数	5
発行国	JP
公報種別	特許決定公報
発行日	2022-05-27
種別	異議の決定
異議申立日	2021-07-07
確定日	2022-02-03
異議申立件数	1
訂正明細書	true
事件の表示	特許第６８１０１０１号発明「積層型熱交換器」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６８１０１０１号の明細書及び特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書及び訂正特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔１ないし３〕について訂正することを認める。特許第６８１０１０１号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
理由	第１手続の経緯特許第６８１０１０１号の請求項１ないし３に係る特許は、令和２年１２月１４日に特許権の設定登録がされ、令和３年１月６日に特許掲載公報が発行された。本件特許異議申立ての経緯は、次のとおりである。令和３年７月５日付け（令和３年７月７日受付）特許異議申立人岡崎聡（以下、「申立人」という。）による特許異議の申立て令和３年９月１６日付け取消理由通知書令和３年１１月１７日特許権者による意見書及び訂正請求書の提出令和３年１１月２４日付け訂正請求があった旨の通知（特許法第120条の5第5項）令和３年１２月２４日付け（令和３年１２月２７日受付）申立人による意見書第２訂正の請求１訂正の内容令和３年１１月１７日付けの訂正請求書による訂正（以下「本件訂正」という。）の内容は、次の事項からなる（なお、下線を付した箇所は訂正箇所である。）。（１）訂正事項１特許請求の範囲の請求項１に、「前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、」とあるのを、「前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり、」と訂正する。（２）訂正事項２本願特許明細書の段落【０００６】に「前記の目的を達成するため、本発明は、高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備える積層型熱交換器である。前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されている。前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている。」とあるのを、「前記の目的を達成するため、本発明は、高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備える積層型熱交換器である。前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されている。前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成である。前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている。」と訂正する。２訂正の目的の適否、新規事項の追加の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否（１）訂正事項１ア訂正の目的について訂正事項１は、「複数の流路」について、「前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であ」ることを限定したものである。したがって、訂正事項１は、特許法第120条の5第2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である。イ願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること訂正事項１は、本願特許明細書の段落【００２６】、【００３３】、図４及び図６の記載に基づく訂正であるから、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。したがって、訂正事項１は、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第5項の規定に適合するものである。ウ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訂正事項１は、上記アのように訂正前の請求項１における記載をさらに限定するものであって、カテゴリーや対象、目的を変更するものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当しない。したがって、訂正事項１は、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第6項の規定に適合するものである。（２）訂正事項２ア訂正の目的について訂正事項２は、訂正事項１による訂正に伴って、本願特許明細書の段落【０００６】を訂正することにより、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載の整合を図るものであるから、「明瞭でない記載の釈明」を目的とするものである。したがって、訂正事項２は、特許法第120条の5第2項ただし書き第３号に規定する目的に適合するものである。イ願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であること訂正事項２は、本願特許明細書の段落【００２６】、【００３３】、図４及び図６の記載に基づく訂正であるから、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。したがって、訂正事項２は、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第5項の規定に適合するものである。ウ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訂正事項２は、上記アのように、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載の整合を図るものであり、「明瞭でない記載の釈明」を目的とするものであって、カテゴリーや対象、目的を変更するものではないから、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものに該当しない。したがって、訂正事項２は、特許法第120条の5第9項で準用する特許法第126条第6項の規定に適合するものである。３一群の請求項について訂正事項１に係る訂正前の請求項１ないし３について、請求項２及び３は、それぞれ請求項１を引用するものであって、訂正事項１によって記載が訂正される請求項１に連動して訂正されるものである。したがって、本件訂正は、訂正前の請求項〔１ないし３〕の一群の請求項について請求されたものであるから、特許法第120条の5第4項の規定に適合するものである。第３訂正後の本件発明本件訂正後の特許請求の範囲は以下のとおりであり、本件訂正後の本件特許の請求項１ないし３に係る発明（以下、「本件訂正発明１」などという。）は、それぞれ本件訂正後の特許請求の範囲の請求項１ないし３に記載された事項により特定されるとおりのものである。「【請求項１】高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備え、前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり、前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている積層型熱交換器。【請求項２】請求項１に記載の積層型熱交換器において、前記上流側部と前記下流側部とにおいて流路形状、流路ピッチ及び流路幅の少なくとも一つが異なることにより、前記低温層の所定面積中において前記伝熱面の占める割合が、前記下流側部よりも前記上流側部の方が低く設定されている積層型熱交換器。【請求項３】請求項１に記載の積層型熱交換器において、前記高温側流体が導入される複数の流路を有し、前記低温層とは反対側において前記高温層に積層された第２高温層をさらに備えている積層型熱交換器。」第４特許異議申立理由の概要及び証拠方法特許異議申立書における特許異議申立理由の概要及び証拠方法は以下のとおりである。１特許異議申立理由の概要（１）理由１：特許法第29条の2（同法第113条第2号）について本件特許の請求項１ないし３に係る発明は、甲第１号証の当初明細書等に記載された発明と同一である。（２）理由２：特許法第36条第6項第2号（同法第113条第4号）について本件特許の請求項１ないし３に係る発明は、特許を受けようとする発明が明確でない。よって、本件特許は、特許法第36条第6項第2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。（３）理由３：特許法第36条第6項第1号（同法第113条第4号）について本件特許の請求項１ないし３に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものではなく、本件出願時の技術常識に照らしても、請求項１ないし３に係る発明の範囲まで、発明の詳細な説明に開示された内容を拡張ないし一般化できるとはいえない。よって、本件特許は、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特許出願に対してされたものである。２証拠方法甲第１号証：特願２０１８－６７６１６号（特開２０１９－１７８８０７号）（以下、甲第１号証を略して「甲１」という。）第５取消理由の概要当審において、令和３年９月１６日付けで通知した取消理由の概要は以下のとおりである。［理由］（拡大先願）この出願の請求項１ないし３に係る発明は、その出願の日前の特許出願であって、その出願後に特許掲載公報の発行又は出願公開がされた甲１の特許出願の願書に最初に添付された明細書、特許請求の範囲又は図面に記載された発明と同一であり、しかも、この出願の発明者がその出願前の特許出願に係る上記の発明をした者と同一ではなく、またこの出願の時において、その出願人が上記特許出願の出願人と同一でもないので、特許法第29条の2の規定により、特許を受けることができない。第６当審の判断１取消理由通知に記載した取消理由（拡大先願）について（１）甲１の記載等（下線は、当審が理解の一助のために付与したものである。また「・・・」は省略を表す。）ア「【請求項１】積層されて拡散接合された第１伝熱板および第２伝熱板を含むコアを備え、前記第１伝熱板は、流路幅方向に並んで設けられた溝状の複数のチャネルを有し、高温流体を流通させる高温流路を含み、前記第２伝熱板は、低温流体を流通させる低温流路を含み、前記第１伝熱板の前記高温流路は、少なくとも前記第２伝熱板の流路入口から前記流路入口よりも下流側の位置までの所定範囲と積層方向に重なる範囲において、前記高温流体が複数の前記チャネル間に跨がって流動可能に構成された連結チャネル部を有する、拡散接合型熱交換器。・・・【請求項７】前記低温流路は、前記第２伝熱板の前記所定範囲に設けられた第１部分と、前記第１部分よりも下流側の第２部分とを含み、前記第１部分は、前記第２部分よりも伝熱性能が低くなるように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の拡散接合型熱交換器。【請求項８】前記低温流路は、前記低温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含み、前記第１部分の前記チャネルは、前記第２部分の前記チャネルよりも伝熱性能が低くなるように平面形状が異なっている、請求項７に記載の拡散接合型熱交換器。」イ「【００２３】（第１実施形態）図１～図６を参照して、第１実施形態による熱交換器１００の構成について説明する。第１実施形態による熱交換器１００は、それぞれ溝状の流路が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０を積層し、拡散接合によって一体化することにより構成した拡散接合型のプレート式熱交換器である。熱交換器１００は、特許請求の範囲の「拡散接合型熱交換器」の一例である。」ウ「【００２５】第１実施形態による熱交換器１００は、高温流体ＨＦと低温流体ＬＦとの熱交換により低温流体ＬＦを昇温させて気化させる気化装置として構成されている。熱交換器１００は、気化を伴わない昇温装置でもよい。低温流体ＬＦは、高温流体ＨＦの凝固点よりも低温の流体である。高温流体ＨＦは、低温流体ＬＦよりも高温の流体である。第１実施形態では、低温流体ＬＦは、極低温の液化ガスであり、たとえば液化天然ガス（ＬＮＧ）である。高温流体ＨＦとしては、たとえば、水または海水、不凍液などの液体である。」エ「【００２８】図２に示すように、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０には、それぞれ一方表面（上面）に溝状の流路が形成されており、他方表面（下面）は平坦面となっている。第１伝熱板１０は、高温流体ＨＦを流通させる高温流路１１を含み、第２伝熱板２０は、低温流体ＬＦを流通させる低温流路２１を含む。それぞれの流路は、たとえばエッチングにより所定形状に形成されている。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の一方表面（上面）において、流路の形成部分（溝部分）以外は平坦面となっており、拡散接合による接合面となっている。」オ「【００４４】（低温流路）低温流路２１は、流路幅方向に並んで設けられた溝状の複数のチャネル２４を有する。複数のチャネル２４は、流路幅方向において、低温流路２１内に形成された隔壁２２によって仕切られた個々の通路部である。【００４５】図４の構成例では、低温流路２１のチャネル２４は、流路の途中で平面形状が異なっている。つまり、低温流路２１では、チャネル形状が、上流側の第１のパターンから、下流側の第２のパターンに切り替わっている。【００４６】具体的には、低温流路２１は、第２伝熱板２０の所定範囲ＰＲに設けられた第１部分２１ａと、第１部分２１ａよりも下流側の第２部分２１ｂとを含み、第１部分２１ａは、第２部分２１ｂよりも伝熱性能が低くなるように構成されている。第１実施形態では、この伝熱性能の相違が、チャネル２４の形状パターンの相違によって実現されている。【００４７】第１部分２１ａは、第２伝熱板２０の流路入口２３ａから流路入口２３ａよりも下流側の位置までの所定範囲ＰＲに設けられている。第１部分２１ａの各チャネル２４ａは、線状形状を有し、隔壁２２によって互いに分離されている。このため、複数のチャネル２４間に跨がって低温流体ＬＦが流動することはない。また、第１部分２１ａの各チャネル２４ａは、低温流路２１の折れ曲がり部分を除いて直線状に形成されている。つまり、第１部分２１ａの各チャネル２４ａは、流路入口２３ａからＹ方向に直線状に延びた後、低温流路２１の折れ曲がり部分で屈曲してＸ方向に直線状に延びている。チャネル形状の第１のパターンは、個々のチャネル２４が主として直線により構成された１本の線状に形成されたパターンである。【００４８】第２部分２１ｂは、第１部分２１ａ（所定範囲ＰＲ）の下流側端部から第２伝熱板２０の流路出口２３ｂまでの範囲に設けられている。第２部分２１ｂの各チャネル２４ｂは、第１部分２１ａ（所定範囲ＰＲ）の下流側端部からＸ方向に直線状に延びた後、低温流路２１の折れ曲がり部分で屈曲してＹ方向に直線状に延びている。【００４９】図４の例では、第２部分２１ｂの各チャネル２４ｂは、高温流路１１の連結チャネル部１１ａにおけるチャネル形状と同様に、（低温流路２１の折れ曲がり部分を除いて）直線状に形成され、連結通路２５によって隣り合うチャネル２４ｂ同士で接続されている。すなわち、チャネル形状の第２のパターンは、個々のチャネル２４ｂが主として直線により構成されつつ、千鳥状に配列された複数の連結通路２５により相互接続されたパターンである。第２部分２１ｂのチャネル２４ｂの形状パターンは、低温流路２１が途中で折れ曲がっている点を除いて、上記第１部分２１ａの連結チャネル部１１ａと同様である。【００５０】なお、図４において、第１部分２１ａのチャネル幅と、第２部分２１ｂのチャネル幅とは、略等しい。第１部分２１ａのチャネル幅と、第２部分２１ｂのチャネル幅とを異ならせても良い。【００５１】第１部分２１ａと第２部分２１ｂとを比較すると、第２部分２１ｂの方が連結通路２５によって隔壁２２が分断されている分だけ伝熱面積が大きく、かつ、チャネル２４ｂ間での低温流体ＬＦの流動が可能となる分流れが乱流に近くなるので、第１部分２１ａの方が伝熱性能が低い。」カ「【０１０３】（第１部分および第２部分の構成例）また、上記第１および第２実施形態では、低温流路２１の第１部分２１ａを互いに独立した線状のチャネル２４ａにより構成したパターンとし、第２部分２１ｂを連結チャネル部１１ａと同様に直線状のチャネル２４ｂ同士を複数の連結通路２５により連通させたパターンとした例を示したが、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの各チャネルを、それぞれ図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すパターンとしてもよい。【０１０４】図１１（Ａ）は、第１部分２１ａのパターンであり、上記第１および第２実施形態と同様に、隔壁２２２により互いに独立した線状のチャネル２２４ａが構成されている。これに対して、図１１（Ｂ）は、第２部分２１ｂのパターンであり、各チャネル２２４ｂは、上記第１および第２実施形態とは異なり、隔壁２２２により互いに独立した線状のチャネルとなっている。ただし、図１１（Ｂ）のチャネル２２４ｂは、流路幅方向（Ｙ方向）に交互に傾斜することにより、ジグザクに蛇行した形状を有する。この場合でも、第１部分２１ａのチャネル２２４ａは、第２部分２１ｂのジグザグのチャネル２２４ｂと比較して経路長が小さく、チャネルの内表面積が小さいので、伝熱性能が相対的に低くなる。この他、第２部分２１ｂのチャネル２２４ｂを、図１０（Ａ）または（Ｂ）に示した形状としてもよい。」キ「【０１０８】また、上記第１および第２実施形態では、複数の第１伝熱板１０および複数の第２伝熱板２０を、交互に積層することによりコア１を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１伝熱板と第２伝熱板とを必ずしも交互に積層しなくともよい。たとえば、Ｚ方向に沿って、第２伝熱板、第１伝熱板、第２伝熱板、第２伝熱板、第１伝熱板・・・、となるように、１層の第１伝熱板に対して２層（複数層）の第２伝熱板を積層させてもよい。逆に、２層（複数層）の第１伝熱板に対して１層の第２伝熱板を積層させてもよい。」クケ図４に基づく異議申立人による説明図（異議申立書第１５ページ）コ（２）上記（１）から分かることア上記（１）ケの説明図から、第２伝熱板は、第２部分の上流側端部に、第２部分の複数のチャネルのそれぞれと連通するとともに、第１部分の複数のチャネルのそれぞれと連通する連結通路（当審注：上記説明図における太い点線で囲まれた箇所に相当）を備え、連結通路は、第２部分を横断する方向に延びるとともに、連結通路の幅方向の一側が第１部分の複数のチャネル、幅方向の他側が第２部分の複数のチャネルに連通していることが分かる。イ上記（１）オ段落【００５１】及び、（１）ク図４の記載からみて、第１部分は第２伝熱板の所定面積あたりの低温流体が流動可能となるチャネルの面積がしめる割合が第２部分よりも小さくなっていることが分かる。（３）甲１の当初明細書等に記載された発明ア上記（１）及び（２）から、甲１の当初明細書等における図４に示された実施形態には、次の発明（以下、「先願発明１」という。）が記載されている。「高温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含む第１伝熱板と、低温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含み、前記第１伝熱板に積層された第２の伝熱板と、を備え、前記第２伝熱板の複数のチャネルはそれぞれ、第１部分と、第１部分よりも下流側の第２部分とを含み、前記第１部分は第２伝熱板の所定面積あたりの低温流体が流動可能となるチャネルの面積がしめる割合が前記第２部分よりも小さくなっており、前記第２部分における複数のチャネルは、千鳥状に配列された複数の連結通路により相互接続されたものであり、前記高温流体と前記低温流体との熱交換により、前記低温流体が昇温して気化するものであって、前記第２伝熱板は、第１部分の複数のチャネルのそれぞれと連通するとともに、第２部分の複数のチャネルのそれぞれと連通する連結通路を備え、連結通路は、第２部分の上流側端部において、第２部分を横断する方向に延びるとともに、連結通路の幅方向の一側が第１部分の複数のチャネルに連通し、かつ、幅方向の他側が第２部分の複数のチャネルに連通している拡散接合型熱交換器。」イ上記（１）及び（２）から、甲１の当初明細書等における図１１（Ａ）、（Ｂ）に示された実施形態には、次の発明（以下、「先願発明２」という。）が記載されている。「高温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含む第１伝熱板と、低温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含み、前記第１伝熱板に積層された第２の伝熱板と、を備え、前記第２伝熱板の複数のチャネルはそれぞれ、第１部分と、第１部分よりも下流側の第２部分とを含み、前記第１部分は第２伝熱板の所定面積あたりの低温流体が流動可能となるチャネルの面積がしめる割合が前記第２部分よりも小さくなっており、前記第２部分における複数のチャネルは、隔壁により互いに独立した線状のチャネルとなっており、前記高温流体と前記低温流体との熱交換により、前記低温流体が昇温して気化するものである拡散接合型熱交換器。」ウ先願発明１についての判断・請求項１について本件訂正発明１と先願発明１とを対比する。ア）先願発明１における「高温流体」は、本件訂正発明１における「高温側流体」に相当し、以下同様に、「溝状の複数のチャネル」は「複数の流路」に、「第１伝熱板」は「高温層」に、それぞれ相当する。そして、先願発明１における「高温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含む第１伝熱板」は、本件訂正発明１における「高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層」に相当する。イ）先願発明１における「低温流体」は、本件訂正発明１における「前記高温側流体よりも低温の」、「低温側流体」に相当し、同様に、「第２の伝熱板」は「低温層」に相当する。そして、先願発明１における「低温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含」む「第２の伝熱板」は、本件訂正発明１における「前記高温側流体よりも低温の流体が導入される複数の流路を有」する「低温層」に相当する。ウ）先願発明１における「第２伝熱板の複数のチャネル」は、本件訂正発明１における「前記低温層の前記複数の流路」に相当し、以下同様に、「第１部分」は「前記低温側流体が導入される」、「上流側部」に、「第１部分よりも下流側の」、「第２部分」は「前記上流側部の下流側に位置する」、「下流側部」に、それぞれ相当する。エ）先願発明１における「第２伝熱板の所定面積あたりの低温流体が流動可能となるチャネルの面積がしめる割合」は、本件訂正発明１における「前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合」に相当し、以下同様に、「小さくなっており」は「低く設定されており」に相当する。さらに、先願発明１における「前記高温流体と前記低温流体との熱交換により、前記低温流体が昇温して気化する」ことは、低温流体を気化するにあたって、高温流体からの熱によって第２伝熱板の第１部分において少なくとも一部分が気化し、第１部分において気化した低温流体が下流側の第２部分においてさらに加温されるのは技術常識からみて明らかであるから、本件訂正発明１における「前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温される」ことに相当する。オ）先願発明１における「第１部分の複数のチャネルのそれぞれ」は、本件訂正発明１における「前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部」に、以下同様に、「第２部分の複数のチャネルのそれぞれ」は「前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部」に、「連結通路」は「連通流路」に、「第１部分の複数のチャネルに連通」することは、「前記上流側部に繋が」ることに、「第２部分の複数のチャネルに連通」することは、「前記下流側部に繋が」ることに、それぞれ相当する。カ）先願発明１における「拡散接合型熱交換器」は、上記（１）イ段落【００２３】及びク図２の記載からみて、第１伝熱板と第２伝熱板とを積層して拡散接合によって一体化することにより構成したものであるから、本件訂正発明１における「積層型熱交換器」に相当する。したがって、両者の一致点及び相違点は次のとおりである。［一致点］「高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備え、前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている積層型熱交換器。」［相違点１］本件訂正発明１においては「前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びる」のに対して、先願発明１においては「連結通路は、第２部分の上流側端部において、第２部分を横断する方向に延びる」点。［相違点２］本件訂正発明１においては「前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であ」るのに対して、先願発明１においては「前記第２部分における複数のチャネルは、千鳥状に配列された複数の連結通路により相互接続されたものであ」る点。上記相違点１及び２について判断する。［相違点１について］本件訂正発明１における「上流側部及び下流側部の間」とは、本件特許明細書の図４、図６（下記本件図４及び図６を参照。）からみて、上流側部の溝３４の下流側端部と下流側部の溝３４の上流側端部との間の溝３４が存在しない部分と解せられる。そうすると、先願発明１における「連結通路」は、上記（１）ケにおける図４に基づく説明図を参照すると、第１部分の溝状の複数のチャネルの第２部分の側の端部と、第２部分の溝状の複数のチャネルの第１部分の側の端部との間の溝状の複数のチャネルが存在しない部分に設けられたものであるから、実質的に、第１部分と第２部分との間を横断する方向に延びるといえる。したがって、上記相違点１は実質的な相違点ではない。［相違点２について］先願発明１においては「前記第２部分における複数のチャネルは、千鳥状に配列された複数の連結通路２５により相互接続されたものであ」るから、第２部分における複数のチャネルは、連結通路２５において低温流体が合流する構成となることは明らかである。そうすると、本件訂正発明１は、先願発明１と相違点２において相違し、また、相違点２は、課題解決のための具体化手段における微差であるともいえない。したがって、本件訂正発明１は先願発明１との対比において上記相違点２を有しているから、本件訂正発明１と先願発明１とは同一であるということはできない。・請求項２ないし３について本件訂正発明２及び３は本件訂正発明１を引用するものであり、先願発明１との対比において上記相違点２を有しているから、本件訂正発明１と同様に、本件訂正発明２及び３と先願発明１とは同一であるとはいえない。エ先願発明２についての判断・請求項１について本件訂正発明１と先願発明２とを対比する。ア）先願発明２における「高温流体」は、本件訂正発明１における「高温側流体」に相当し、以下同様に、「溝状の複数のチャネル」は「複数の流路」に、「第１伝熱板」は「高温層」に、それぞれ相当する。そして、先願発明２における「高温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含む第１伝熱板」は、本件訂正発明１における「高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層」に相当する。イ）先願発明２における「低温流体」は、本件訂正発明１における「前記高温側流体よりも低温の」、「低温側流体」に相当し、同様に、「第２の伝熱板」は「低温層」に相当する。そして、先願発明２における「低温流体を流通させる溝状の複数のチャネルを含」む「第２の伝熱板」は、本件訂正発明１における「前記高温側流体よりも低温の流体が導入される複数の流路を有」する「低温層」に相当する。ウ）先願発明２における「第２伝熱板の複数のチャネル」は、本件訂正発明１における「前記低温層の前記複数の流路」に相当し、以下同様に、「第１部分」は「前記低温側流体が導入される」、「上流側部」に、「第１部分よりも下流側の」、「第２部分」は「前記上流側部の下流側に位置する」、「下流側部」に、それぞれ相当する。エ）先願発明２における「第２伝熱板の所定面積あたりの低温流体が流動可能となるチャネルの面積がしめる割合」は、本件訂正発明１における「前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合」に相当し、以下同様に、「小さくなっており」は「低く設定されており」に、それぞれ相当する。オ）先願発明２における「前記第２部分における複数のチャネルは、隔壁により互いに独立した線状のチャネルとなっており、」は、隔壁により互いに独立した線状のチャネルにおいて、流体は互いに合流しないことは明らかであるから、本件訂正発明１における「前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり、」に相当する。さらに、先願発明２における「前記高温流体と前記低温流体との熱交換により、前記低温流体が昇温して気化する」ことは、低温流体を気化するにあたって、高温流体からの熱によって第２伝熱板の第１部分において少なくとも一部分が気化し、第１部分において気化した低温流体が下流側の第２部分においてさらに加温されるのは技術常識からみて明らかであるから、本件訂正発明１における「前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温される」ことに相当する。カ）先願発明２における「拡散接合型熱交換器」は、上記（１）イ段落【００２３】及び（１）ク図２の記載からみて、第１伝熱板と第２伝熱板とを積層して拡散接合によって一体化することにより構成したものであるから、本件訂正発明１における「積層型熱交換器」に相当する。したがって、両者の一致点及び相違点は次のとおりである。［一致点］「高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備え、前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり、前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温される積層型熱交換器。」［相違点３］本件訂正発明１においては「前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている」のに対して、先願発明２においては、第２伝熱板の第１部分と、第１部分より下流側の第２部分との間を横断する方向に延びる連通流路を備えるか不明である点。上記相違点３について検討する。［相違点３について］先願発明２においては、第２伝熱板の第１部分と、第１部分より下流側の第２部分との間を横断する方向に延びる連通流路を備えるか不明であって、第１部分と第２部分との間に連通流路を設けることは自明であるともいえない。そうすると、本件訂正発明１は、先願発明２と相違点３において相違し、また、相違点３は、課題解決のための具体化手段における微差であるともいえない。したがって、本件訂正発明１は先願発明２との対比において上記相違点３を有しているから、本件訂正発明１と先願発明２とは同一であるということはできない。・請求項２ないし３について本件訂正発明２及び３は本件訂正発明１を引用するものであり、先願発明２との対比において上記相違点３を有しているから、本件訂正発明１と同様に、本件訂正発明２及び３と先願発明２とは同一であるとはいえない。２取消理由通知において採用しなかった特許異議申立理由について（１）特許法第36条第6項第2号について本件特許の請求項１において、「上流側部」、「下流側部」、「連通流路」の形状が十分に特定されておらず、請求項１の「上流側部」、「下流側部」、「連通流路」がどのような構造を含むのか不明確であるから、本件特許は、特許法第36条第6項第2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。判断：本件訂正により訂正された請求項１の記載によると、低温側流体が導入される複数の流路が有する「上流側部」、「下流側部」及び「連通流路」に関して、「上流側部」は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が「下流側部」よりも低く設定されており、複数の流路の各「下流側部」は、「低温側流体が互いに合流しない独立した構成」を有するものであり、「連通流路」は、「上流側部」及び「下流側部」の間を横断する方向に延びるとともに、「連通流路」の幅方向の一側が「上流側部」に繋がり且つ連通流路の幅方向のもう一方側が「下流側部」に繋がるという意味であるから、「上流側部」、「下流側部」、及び「連通流路」の各領域の形状を特定するまでもなく明確である。請求項１の記載を引用する請求項２及び３の記載においても同様である。（２）特許法第36条第6項第1号について本件特許の請求項１は、文言上、「上流側部」、「下流側部」、「連通流路」が、「複数の流路が分岐したり合流することにより相互に連通し合う」形態のものを含み得るが、本件特許明細書においては、「上流側部」、「下流側部」、「連通流路」がそれぞれ独立した線状の流路であるものしか開示されていないから、出願時の技術常識に照らしても、本件特許の請求項１に係る発明の範囲まで、発明の詳細な説明に開示された内容を拡張ないし一般化できるとはいえないから、本件特許は、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特許出願に対してされたものである。判断：本件訂正により訂正された請求項１の記載における、低温側流体が導入される複数の流路が有する「上流側部」、「下流側部」及び「連通流路」について、「上流側部」は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が「下流側部」よりも低く設定されており、複数の流路の各「下流側部」は、「低温側流体が互いに合流しない独立した構成」を有するものであり、「連通流路」は、「上流側部」及び「下流側部」の間を横断する方向に延びるとともに、「連通流路」の幅方向の一側が「上流側部」に繋がり且つ連通流路の幅方向のもう一方側が「下流側部」に繋がっているところ、本件訂正により、「下流側部」は、低温側流体が互いに合流しない独立した構成となったので、発明の詳細な説明に記載（図４、図６等参照。）されたものとなった。さらに、本件訂正による請求項１に記載の「上流側部」について、本件の特許明細書には１本１本が独立した流路の実施例のみが記載されているものの、技術常識から、本件の特許明細書の実施例に記載されたもの以外の形態を文言上含み得ることは明らかであり、想定しうる例を全て記載しなければならないということはない。よって、本件訂正により訂正された本件特許の請求項１に係る発明は、発明の詳細な説明に記載されたものではないとはいえない。請求項１を引用する請求項２及び３に係る発明においても同様である。３令和３年１２月２４日に異議申立人が提出した意見書について異議申立人は、令和３年１２月２４日に提出の意見書において、概略以下の理由（１）、（２）により、特許法第29条の2に関する取消理由が本件訂正によってもなお解消されていないと主張しているので以下判断する。（１）本件訂正発明１の「前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり」という構成と、甲第１号証の図４に開示された発明の「第２部分２１ｂのうちの、低温側流体が互いに合流しない独立した構成を有する部分」とは、実質的な差異がなく同一である。判断：本件特許明細書における図４及び図６を参照すると、低温層２１が、連通流路４０を境界として、上流側部３７と下流側部３８に区分されているところ、上流側部３７と下流側部３８とは、それらのうちのごく一部分のみを意味するのではなく、上流側部３７と下流側部３８の全体を意味すると解するのが自然である。そうすると、甲第１号証の図４に示される第２の部分２１ｂは、全体としてみると、千鳥状に配列された複数の連結通路により相互接続されたものであり、本件訂正発明１における「低温側流体が互いに合流しない独立した構成」と相違するから、本件訂正発明１と甲第１号証の図４に開示された発明とが、実質的な差異がなく同一であるとはいえない。本件訂正発明１を引用する本件訂正発明２及び３についても同様である。（２）本件訂正発明１の「前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり」という構成と、甲第１号証（段落【０１０３】、及び【０１０４】）の「第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂの各チャネルを、それぞれ図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すパターンとしてもよい」という記載、及び「図１１（Ｂ）は、第２部分２１ｂのパターンであり」、「隔壁２２２により互いに独立した線状のチャネルとなっている」の記載に基づいて、甲第１号証の図４に記載された第２部分２１ｂを、甲第１号証の図１１（Ｂ）のパターンとしたものの発明との間には、実質的な差異がなく同一である。判断：上記１（３）イで認定した先願発明２が、上記１（３）エで判断したとおり、本件訂正発明１は先願発明２との対比において相違点３を有しているから、本件訂正発明１と先願発明２とは同一であるとはいえない。本件訂正発明１を引用する本件訂正発明２及び３についても同様である。よって、令和３年１２月２４日に異議申立人が提出した意見書における、異議申立人による上記（１）、（２）の主張は採用できない。第７むすび以上のとおりであるから、取消理由通知に記載した取消理由及び特許異議申立書に記載した申立ての理由によっては、本件請求項１ないし３に係る特許を取り消すことはできない。また、他に本件特許の請求項１ないし３に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。よって、結論のとおり決定する。
発明の名称	（５４）【発明の名称】積層型熱交換器【技術分野】【０００１】本発明は、積層型熱交換器に関するものである。【背景技術】【０００２】従来、下記特許文献１に開示されているように、低温の流体が流れる複数の低温側流路を有する低温層と、低温の流体を加熱するための加熱用流体が流れる複数の高温側流路を有する高温層とが積層状態で並ぶように配置された積層型熱交換器が知られている。特許文献１に開示された積層型熱交換器は、加熱用流体が低温の流体で冷やされて凍結することを抑制すべく、複数の低温側流路が形成された低温層と、複数の高温側流路が形成され、第１低温層に隣接する第１高温層と、複数の高温側流路が形成され、第１高温層に隣接する第２高温層と、を有する構成を採用している。この構成では、第１高温層を構成する高温側流路内の高温側流体は、低温側流体によって冷やされる。しかしながら、第１高温層の高温側流路と第２高温層の高温側流路との間の部位が高温に維持されるため、第１高温層内の高温側流体が冷やされるとしても、高温側流体が凍結することを抑制することができる。【先行技術文献】【特許文献】【０００３】【特許文献１】特開２０１７－１６６７７５号公報【発明の概要】【発明が解決しようとする課題】【０００４】特許文献１に開示された積層型熱交換器では、第１高温層内の高温側流体が凍結することを抑制することができる。しかしながら、この熱交換器では、高温側流体が過度に冷却されることを抑制するには、第２高温層が必須の構成となり、設計上の自由度は少ないという間題がある。【０００５】そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第２高温層を必須の構成とすることなく、設計上の自由度を確保した上で、高温側および低温側の流路を最適化することにより、低温側流体の冷熱によって高温層内の高温側流体の温度が過度に低下することを抑制することにある。【課題を解決するための手段】【０００６】前記の目的を達成するため、本発明は、高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備える積層型熱交換器である。前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されている。前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成である。前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側か前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている。【０００７】本発明に係る積層型熱交換器では、低温層において、高温側流体によって加熱される前の低温側流体が上流側部に流入し、上流側部で加熱された低温側流体が下流側部を流れる。このため、低温側流体の温度は、上流側部において相対的に低く、下流側部において相対的に高い。そして、低温側流体の少なくとも一部が蒸発する上流側部において、伝熱面面積の割合が相対的に低く設定されている。例えばストレート流路のような伝熱を促進しない流路が用いられてもよい。このため、低温側流体から低温層を構成する部材への伝熱が抑制されている。このため、低温層を構成する部材の温度（低温層の壁面温度）が過度に低下することを抑制することができる。このため、上流側部を流れる低温側流体によって冷却される高温側流体の温度が過度に低下することを抑制することができる。一方、上流側部において蒸発した低温側流体をさらに加温する下流側部においては、伝熱面面積の割合が相対的に高く設定されている。これにより、上流側部に比べ所定面積中の伝熱性能が高い。したがって、低温側流体を所望の温度まで加温することができる。したがって、低温側流体の冷熱による高温側流体の過度の温度低下を抑制しつつ、所望の温度の低温側流体を得ることができる。しかも、第１高温層に隣接する第２高温層が設けられない場合であっても、高温側流体の過度の温度低下を抑制することができる。しかも、低温層が連通流路を備えているので、上流側部において低温側流体の偏流が発生したとしても、低温側流体が連通流路に流入することによって、低温側流体の偏流が解消する。したがって、低温側流体が下流側部に流入する際の偏流を防止することができ、各下流側部において低温側流体の圧力に差が生ずることを抑制することができる。また、流路毎の偏流が抑制されることにより、低温層を構成する部材に熱応力の偏りが生ずることを抑制することができる。【０００８】前記上流側部と前記下流側部とにおいて流路形状、流路ピッチ及び流路幅の少なくとも一つが異なることにより、前記低温層の所定面積中において前記伝熱面の占める割合が、前記下流側部よりも前記上流側部の方が低く設定されていてもよい。【０００９】前記積層型熱交換器は、前記高温側流体が導入される複数の流路を有し、前記低温層とは反対側において前記高温層に積層された第２高温層をさらに備えていてもよい。【００１０】この態様では、第２高温層は、低温側流体によって冷却され難く、高温側流体によって加温されて高温に維持されやすい。このため、低温層の上流側部に積層される一方で第２高温層が積層される高温層は、低温側流体によって過度に冷却され難い。したがって、高温側流体の温度が過度に低下することをより一層抑制することができる。【発明の効果】【００１３】以上説明したように、本発明によれば、第２高温層を必須の構成要素としなくても、低温側流体の冷熱を制限することによって、高温層内の高温側流体の温度が過度に低下することを抑制することができる。【図面の簡単な説明】【００１４】【図１】（ａ）実施形態に係る積層型熱交換器の正面図であり、（ｂ）前記積層型熱交換器の側面図である。【図２】前記積層型熱交換器に含まれる積層体の断面図を部分的に示す図である。【図３】前記積層体において、高温層を構成する金属板を概略的に示す図である。【図４】前記積層体において、低温層を構成する金属板を概略的に示す図である。【図５】高温層から低温層への伝熱量の変化に基づく壁面温度の変化を説明するための図である。【図６】その他の実施形態に係る積層型熱交換器に含まれる低温層を構成する金属板を概略的に示す図である。【図７】その他の実施形態に係る積層型熱交換器に含まれる積層体の断面図を部分的に示す図である。【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について図面を参照しながら詳細に説明する。【００１６】図１に示すように、本実施形態に係る積層型熱交換器１０は、積層体１２と、低温側流入ヘッダ１４と、低温側流出ヘッダ１５と、高温側流入ヘッダ１７と、高温側流出ヘッダ１８と、を備え、いわゆるマイクロチャネル熱交換器によって構成されている。低温側流入ヘッダ１４及び低温側流出ヘッダ１５は、略直方体状に形成された積層体１２において互いに反対側に位置する面に接続されている。高温側流入ヘッダ１７は、積層体１２において低温側流出ヘッダ１５が接続された面に隣接する面に接続されている。高温側流出ヘッダ１８は、積層体１２において低温側流入ヘッダ１４が接続された面に隣接する面に接続されている。また、高温側流入ヘッダ１７及び高温側流出ヘッダ１８は、積層体１２において互いに反対側に位置する面に接続されている。【００１７】低温側流入ヘッダ１４は、低温側流体が流れる図外の配管に接続されるように構成されている。そして、低温側流入ヘッダ１４は、積層体１２内に形成されている後述の低温層２１内の複数の流路２５のそれぞれに低温側流体を分配するように構成されている。低温側流出ヘッダ１５は、積層体１２内から流出した低温側流体を所定の場所に供給するための図外の配管に接続されるように構成されている。低温側流体は、積層体１２内で所定の温度まで加熱されるため、この所望の温度に加熱された低温側流体が積層体１２から流出する。低温側流出ヘッダ１５は、低温層２１内の各流路２５から流出した低温側流体を合流させて、この合流した低温側流体を、当該ヘッダ１５に接続された配管に流出させる。【００１８】高温側流入ヘッダ１７は、高温側流体が流れる図外の配管に接続されるように構成されている。そして、高温側流入ヘッダ１７は、積層体１２内に形成されている後述の高温層２３内の複数の流路２７のそれぞれに高温側流体を分配するように構成されている。高温側流出ヘッダ１８は、積層体１２内から流出した高温側流体を所定の場所に流すための図外の配管に接続されるように構成されている。高温側流出ヘッダ１８は、高温層２３内の各流路２７から流出した高温側流体を合流させて、この合流した高温側流体を、当該ヘッダ１８に接続された配管に流出させる。【００１９】低温側流体としては、例えば、液化天然ガス、液化窒素、液化水素等の極低温の液化ガスを例示することができる。また、高温側流体としては、温水、海水、エチレングリコール等の液状の流体を例示することができる。すなわち、低温側流体及び高温側流体は、低温側流体の温度が高温側流体の凝固点よりも低くなる関係となっていてもよい。【００２０】図２に示すように、積層体１２は、低温層２１と、低温層２１に積層された高温層２３とを有している。積層体１２は、低温層２１及び高温層２３が交互に繰り返されるように、複数の低温層２１と複数の高温層２３とを有している。低温層２１及び高温層２３は、それぞれ熱伝導性の高い材質の金属材によって構成されていて、例えば、重ね合わされた複数の金属板２９，３０同士を拡散接合することによって積層体１２が形成されている。【００２１】低温層２１は、複数の流路（低温側流路）２５を含む偏平な領域として形成されている。また、高温層２３には、複数の流路（高温側流路）２７を含む偏平な領域として形成されている。低温側流路２５は、一方向に並ぶように配置され、また高温側流路２７は、低温側流路２５が並ぶ方向と平行な方向に並ぶように配置されている。すなわち、板面に間隔をおいて複数の溝が形成された金属板２９，３０同士を重ね合わせて拡散接合するため、一方向に並ぶように低温側流路２５及び高温側流路２７が形成される。低温側流路２５及び高温側流路２７は、何れも断面が半円形状に形成されている。各低温側流路２５には、低温側流入ヘッダ１４を通して低温側流体が流入する。また、高温側流路２７には、高温側流入ヘッダ１７を通して高温側流体が流入する。【００２２】ここで、拡散接合とは、金属板２９，３０同士を互いに密着させ、金属板２９，３０を構成する素材の融点以下の温度条件で、かつ塑性変形をできるだけ生じない程度に加圧して、接合面間に生じる原子の拡散を利用して金属板２９，３０同士を接合する方法である。このため、隣接する層間の境界が明確に現れているわけではない。なお、各層は、拡散接合によって接合されるものに限られない。この場合、層同士の境界が現れていてもよい。【００２３】図示省略しているが、積層体１２における高温層２３及び低温層２１の積層方向における両端部にはそれぞれ端板が配置されている。高温層２３及び低温層２１は、この端板間に挟み込まれた構成となっている。【００２４】図３は、高温層２３を形成する金属板２９の板面を概略的に示している。金属板２９は細長い矩形状に形成されており、金属板２９の板面には複数の溝３２が並ぶように形成されている。この溝３２は、積層体１２が形成されたときに高温側流路２７を形成する溝である。溝３２の一端部３２ａは、矩形の一方の長辺における端部の近傍に開口していて、この開口から矩形の短辺に沿う方向に延びている。そして、溝３２は、矩形に短辺に沿う方向から折れ曲がり、矩形の長辺に沿う方向に延びている。そして、溝３２は、再度折れ曲がり、再び短辺に沿う方向に延びている。溝３２の他端部３２ｂは、もう一方の長辺（溝３２の一端部３２ａが開口する長辺とは反対側の長辺）における端部の近傍に開口している。溝３２は全体として見ると２箇所で折れ曲がる形状であるが、溝３２は、微視的には、直線状に延びているのではなく、波形に延びている。なお、溝３２は、波形に形成されているのではなく、直線状に延びていてもよい。【００２５】図４は、低温層２１を形成する金属板３０の板面を概略的に示している。金属板３０は高温層２３を形成する金属板２９と同じ外形を有しており、金属板３０の板面には複数の溝３４が並ぶように形成されている。この溝３４は、積層体１２が形成されたときに低温側流路２５を形成する溝である。溝３４の一端部３４ａは、矩形の一方の短辺に開口し、矩形の長辺に沿う方向に延びている。そして、溝３４の他端部３４ｂは、矩形のもう一方の短辺に開口している。【００２６】低温層２１に形成された溝３４、すなわち、低温層２１の低温側流路２５は、それぞれ、上流側部３７と、下流側部３８と、を有している。上流側部３７は、低温側流入ヘッダ１４に繋がる部分であり、下流側部３８は、低温側流出ヘッダ１５に繋がる部分である。すなわち、低温側流入ヘッダ１４を通して導入された低温側流体は、各低温側流路２５の上流側部３７を流れ、上流側部３７を流れ出た低温側流体は、下流側部３８を流れて低温側流出ヘッダ１５内で合流される。上流側部３７においては、液状の低温側流体は、高温側流体の熱によって加熱され、その少なくとも一部が蒸発する。下流側部３８においては、蒸発した低温側流体が高温側流体の熱によってさらに加温される。すなわち、上流側部３７は、低温側流体が蒸発する蒸発部であり、下流側部３８は、蒸発した低温側流体がさらに加熱される加温部である。【００２７】上流側部３７はそれぞれ、直線状に延びる形状であり、下流側部３８はそれぞれ波形に延びる形状となっている。また、上流側部３７における流路ピッチは、下流側部３８における流路ピッチよりも広く設定されている。例えば、上流側部３７における流路ピッチは、下流側部３８における流路ピッチの２倍のピッチとなっている。このように、上流側部３７と下流側部３８とにおいて流路形状及び流路ピッチが異なることにより、低温層２１における所定面積に占める上流側部３７の面積の割合は、低温層２１における所定面積に占める下流側部３８の面積の割合よりも低く設定されている。つまり、低温層２１における所定面積のうち、上流側部３７によって形成される伝熱面の面積の割合が、下流側部３８によって形成される伝熱面の面積の割合よりも低く設定されている。これにより、上流側部３７における伝熱性能が下流側部３８における伝熱性能に比べて低く抑えられている。この結果、低温側流体が蒸発する上流側部３７における壁面温度を高温層２３の温度に近づけることができる。【００２８】この点について、図５を用いて、具体的に説明する。図５は、高温側流体の温度と、高温層２３を構成する部材温度（高温側流路２７と低温側流路２５との間に位置する金属板２９の温度、壁面温度）と、低温側流体の温度との関係を説明するものである。【００２９】高温側流路２７内を流れる高温側流体の温度をＴＨ（℃）とし、低温側流路２５内を流れる低温側流体の温度とＴＬ（℃）とし、高温側流路２７と低温側流路２５との間に位置する部材（金属板２９）の温度即ち壁面温度をＴＷ（℃）とする。温度ＴＷは、高温側流路２７における伝熱面の温度ＴＷ１（℃）と、低温側流路２５における伝熱面の温度ＴＷ２（℃）との平均値として表すことができる。高温側流路２７によって形成される伝熱面の面積をＡＨ（ｍ２）とし、低温側流路２５によって形成される伝熱面の面積をＡＬ（ｍ２）とし、高温側流路２７によって形成される伝熱面における熱伝達率をｈＨ（Ｗ／ｍ２Ｋ）とし、低温側流路２５によって形成される伝熱面における熱伝達率をｈＬ（Ｗ／ｍ２Ｋ）とする。【００３０】高温側流路２７によって形成される伝熱面を通過する熱量ｑ１及び低温側流路２５によって形成される伝熱面を通過する熱量ｑ２はそれぞれ以下の式（１）（２）で表すことができる。ｑ１＝ｈＨ×ＡＨ×（ＴＨ－ＴＷ）・・・（１）ｑ２＝ｈＬ×ＡＬ×（ＴＷ－ＴＬ）・・・（２）【００３１】熱量ｑ１と熱量ｑ２は等しくなるため、熱量ｑ１が一定であると仮定した場合において、例えば低温側流路２５における伝熱面の面積ＡＬが小さく設定されれば、式（１）及び式（２）から、壁面温度ＴＷは高くなる。すなわち、上流側部３７の面積が小さく設定されれば、壁面温度ＴＷが高くなるため、壁面温度ＴＷを高温層２３の温度に近づけることができる。また、上流側部３７において、熱伝達率ｈＬが小さくなるように設定される場合も同様である。【００３２】なお、本実施形態では、上流側部３７と下流側部３８とにおいて、流路形状及び流路ピッチが異なる設定となっているが、これに限られない。例えば、低温側流路２５の上流側部３７が直線状に形成されるとともに下流側部３８が波形又はジグザグ状に形成される一方で、流路ピッチ及び流路幅が上流側部３７と下流側部３８とにおいて同じに設定されることにより、低温層２１において所定面積に占める上流側部３７の伝熱面の面積の割合が、低温層２１において所定面積に占める下流側部３８の伝熱面の面積の割合よりも低く設定されていてもよい。あるいは、上流側部３７及び下流側部３８の流路形状及び流路幅が同じに形成される一方で、上流側部３７の流路ピッチが下流側部３８の流路ピッチよりも広く設定されていてもよい。あるいは、上流側部３７及び下流側部３８において流路形状及び流路ピッチが同じに形成される一方で、上流側部３７の流路幅が下流側部３８の流路幅よりも狭く設定されていてもよい。【００３３】図４に示すように、複数の上流側部３７と、複数の下流側部３８との間には、これらに繋がる連通流路４０が形成されている。連通流路４０は、全ての上流側部３７に繋がっているため、各上流側部３７を流れた低温側流体は連通流路４０に合流する。したがって、上流側部３７間で流量又は圧力に偏り又は差が生じた場合であっても、連通流路４０においてそれが解消される。そして、その状態で低温側流体は各下流側部３８に分流される。【００３４】以上説明したように、本実施形態では、低温層２１において、高温側流体によって加熱される前の低温側流体が上流側部３７に流入し、上流側部３７で加熱された低温側流体が下流側部３８を流れる。このため、低温側流体の温度は、上流側部３７において相対的に低く、下流側部３８において相対的に高い。そして、低温側流体の少なくとも一部が蒸発する上流側部３７において、伝熱面面積の割合が相対的に低く設定されている。このため、上流側部３７においては、低温側流体から低温層２１を構成する部材への伝熱が抑制されている。このため、低温層２１を構成する部材の温度（低温層２１における低温側流路２５の壁面温度）が過度に低下することを抑制することができる。このため、上流側部３７を流れる低温側流体によって冷却される高温側流体の温度が過度に低下することを抑制することができる。一方、上流側部３７において蒸発した低温側流体をさらに加温する下流側部３８においては、伝熱面面積の割合が相対的に高く設定されている。これにより、上流側部３７に比べ所定面積中の伝熱性能が高い。したがって、低温側流体を所望の温度まで加温することができる。したがって、低温側流体の冷熱による高温側流体の過度の温度低下を抑制しつつ、所望の温度の低温側流体を得ることができる。しかも、高温層２３に隣接する第２高温層が設けられない場合であっても、高温側流体の過度の温度低下を抑制することができる。【００３５】また本実施形態では、低温側流路２５の下流側部３８が波形形状を有する。このため、低温側流体の飛沫同伴による伝熱性能低下を抑制することができる。すなわち、低温側流路２５が波形に形成されている場合、低温側流体が気液二相状態で流れる場合であっても、飛沫同伴された液滴が流路壁面に衝突しやすくなる。つまり、波形の流路においては、ガス（低温側流体）の流れが乱れやすいため、流路壁面に沿ってガス層が形成されることが抑制される。したがって、ガス層が形成されることによって壁面での伝熱が阻害されるという事態が生ずることを抑制することができる。言い換えると、低温側流体の飛沫が同伴されることによる蒸発が促進され、熱交換性能が低下することを避けることができる。【００３６】また本実施形態では、低温層２１が、上流側部３７のそれぞれに繋がるとともに下流側部３８のそれぞれに繋がる連通流路４０を備えている。このため、上流側部３７において低温側流体の偏流が発生したとしても、低温側流体が連通流路４０に流入することによって、低温側流体の偏流が解消する。したがって、低温側流体が下流側部３８に流入する際の偏流を防止することができ、各下流側部３８において低温側流体の圧力に差が生ずることを抑制することができる。また、流路毎の偏流が抑制されることにより、低温層２１及び高温層２３を構成する部材に熱応力の偏りが生ずることを抑制することができる。【００３７】本実施形態において、低温層２１において所定面積に占める上流側部３７の面積の割合は、低温層２１において所定面積に占める下流側部３８の面積の割合の１／６以上１／２以下に設定されていてもよい。面積比が１／６以上に設定されることにより、上流側部３７における圧力損失が過大になることを防止することができるとともに、上流側部３７における熱交換量が小さくなり過ぎることを防止できることにより、高温側流体が所定の温度まで加熱されないことを防止することができる。また、面積比が１／２以下に設定されることにより、低温側流体の冷熱による高温側流体の過度の温度低下を効果的に抑制することができる。【００３８】なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。【００３９】例えば、前記実施形態では、上流側部３７が直線状に形成されるとともに、下流側部３８が波形に形成されているのに対し、図６に示す形態では、上流側部３７及び下流側部３８の何れも直線状に形成される一方で、上流側部３７の流路ピッチが下流側部３８の流路ピッチよりも大きく設定されている。より具体的には、上流側部３７の流路幅が下流側部３８の流路幅と同じ寸法であるのに対し、上流側部３７の流路ピッチは、下流側部３８の流路ピッチの流路ピッチの２倍に設定されている。すなわち、低温層２１において所定面積に占める上流側部３７の伝熱面の面積の割合が、低温層２１において所定面積に占める下流側部３８の伝熱面の面積の割合の１／２に設定されている。したがって、低温側流体の冷熱による高温側流体の過度の温度低下を効果的に抑制することができる。また、上流側部３７における流路ピッチが下流側部３８における流路ピッチの２倍に設定されることにより、低温側流体の流入部近傍において積層体１２内の温度変化が緩やかになり、起動、停止、運転時の熱応力変化が抑制される。【００４０】図６に示す形態は、図４に示す形態と異なり、低温側流路２５は途中で折れ曲がっている。すなわち、金属板３０の板面に形成された溝３４の一端部３４ａは、矩形の一方の長辺における端部の近傍に開口し、溝３４の他端部３４ｂは、もう一方の長辺における端部の近傍に開口している。そして、溝３４は、一端部３４ａから矩形の短辺に沿う方向に延びるとともに、そこから矩形の長辺に沿う方向に向けて折れ曲がり、さらに、そこから再び、矩形の短辺に沿う方向に向けて折れ曲がっている。そして、低温側流入ヘッダ１４は、積層体１２の長手方向において、高温側流入ヘッダ１７と反対側の端部に配置され、また、低温側流出ヘッダ１５は、積層体１２の長手方向において、高温側流出ヘッダ１８と反対側の端部に配置されている。したがって、この形態でも、図１の形態と同様に、低温側流体と高温側流体とが対向流となって流れる形態となっている。【００４１】図６に示す形態でも、複数の上流側部３７と複数の下流側部３８とに繋がる連通流路４０が形成されている。連通流路４０の幅は、上流側部３７の幅及び下流側部３８の幅と同じ寸法に設定されている。例えばエッチング加工によって溝３４を形成する場合、連通流路４０の幅及び深さが上流側部３７の幅及び深さ及び下流側部３８の幅及び深さと同じに形成されていれば、これらを同時に加工することが可能となり、製作が容易となる。ただし、連通流路４０の幅及び深さはこれに限られるものではない。それぞれの目的及び機能に応じて、連通流路４０の幅が上流側部３７の幅及び下流側部３８の幅よりも広く設定されていても、狭く設定されていてもよい。また、連通流路４０の深さは、上流側部３７の深さ及び下流側部３８の深さと同じであっても異なっていてもよい。【００４２】連通流路４０は、上流側部３７及び下流側部３８が延びる方向に対して傾斜した方向に延びている。すなわち、連通流路４０は、各上流側部３７が折れ曲がっている部位を繋ぐように延びる仮想直線ＥＬに平行な方向に延びている。これは、低温側流路２５が途中の２箇所で折れ曲がる形状に形成されているため、上流側部３７において矩形の長辺に沿って延びる部位の長さが何れも同じになるようにするためである。連通流路４０に繋がるまでの各上流側部３７の長さが同じに構成されることにより、各上流側部３７の圧力損失（流動抵抗）を同じにすることができる。【００４３】前記実施形態では、積層体１２において、高温層２３と低温層２１とが交互に繰り返されるように積層された構成としたが、これに代え、図７に示すように、積層体１２が、高温層２３（第１高温層２３）と低温層２１に加え、第２高温層４２を有する構成としてもよい。第２高温層４２は、複数の流路４３を有しており、低温層２１とは反対側において高温層２３に積層されている。第２高温層４２の流路（高温側流路）４３には、高温層２３と同様に、高温側流体が流れる。すなわち、高温側流入ヘッダ１７に流入した高温側流体は、高温層２３の流路（高温側流路）２７だけでなく、第２高温層４２の流路４３にも流入する。第２高温層４２に形成された複数の流路４３は、高温層２３に形成された流路２７が並ぶ方向と平行な方向に並んでいる。【００４４】この形態では、第２高温層４２は、低温側流体によって冷却され難く、高温側流体によって加温されて高温に維持されやすい。このため、低温層２１の上流側部３７に積層される一方で第２高温層４２が積層される高温層２３は、低温側流体によって過度に冷却され難い。したがって、高温側流体の温度が過度に低下することをより一層抑制することができる。【００４５】高温側流体の流れる方向に直交する面内において、第２高温層４２の流路４３の面積は、高温層２３の流路２７の面積よりも小さく設定されている。したがって、第２高温層４２の流路４３を流れる高温側流体の流速を、高温層２３の流路２７を流れる高温側流体の流速よりも高くすることができる。ただし、この構成に限られるものではなく、高温側流体の流れる方向に直交する面内における第２高温層４２の流路４３の面積が、高温層２３の流路２７の断面積と同じ面積に設定されていてもよい。また、高温側流体の流れる方向に直交する面内において、低温層２１の流路２５の面積と、高温層２３の流路２７の面積と、第２高温層４２の流路４３の面積とが同じ面積に設定されていてもよい。【符号の説明】【００４６】１０積層型熱交換器１２積層体２１低温層２３高温層２５低温側流路（流路）２７高温側流路（流路）３７上流側部３８下流側部４０連通流路４２第２高温層４３流路（５７）【特許請求の範囲】【請求項１】高温側流体が導入される複数の流路を有する高温層と、前記高温側流体よりも低温の低温側流体が導入される複数の流路を有し、前記高温層に積層された低温層と、を備え、前記低温層の前記複数の流路はそれぞれ、前記低温側流体が導入される上流側部と、前記上流側部の下流側に位置する下流側部と、を有し、前記上流側部は、前記低温層の所定面積中において伝熱面の占める割合が前記下流側部よりも低く設定されており、前記複数の流路の各下流側部は、前記低温側流体が互いに合流しない独立した構成であり、前記上流側部では、前記高温層内を流れる高温側流体によって加熱されて前記低温側流体の少なくとも一部が蒸発し、前記下流側部では、前記上流側部で蒸発した低温側流体が前記高温層内を流れる高温側流体によって加温され、前記低温層は、前記複数の流路のそれぞれの前記上流側部に連通するとともに、前記複数の流路のそれぞれの前記下流側部に連通する連通流路を備え、前記連通流路は、前記上流側部及び前記下流側部の間を横断する方向に延びるとともに、前記連通流路の幅方向の一側が前記上流側部に繋がり且つ前記連通流路の幅方向のもう一方側が前記下流側部に繋がっている積層型熱交換器。【請求項２】請求項１に記載の積層型熱交換器において、前記上流側部と前記下流側部とにおいて流路形状、流路ピッチ及び流路幅の少なくとも一つが異なることにより、前記低温層の所定面積中において前記伝熱面の占める割合が、前記下流側部よりも前記上流側部の方が低く設定されている積層型熱交換器。【請求項３】請求項１に記載の積層型熱交換器において、前記高温側流体が導入される複数の流路を有し、前記低温層とは反対側において前記高温層に積層された第２高温層をさらに備えている積層型熱交換器。
訂正の要旨	審決（決定）の【理由】欄参照。
異議決定日	2022-01-26
出願番号	P2018-108693
審決分類	P 1 651・ 537- YAA (F28F) P 1 651・ 161- YAA (F28F)
最終処分	07 維持
特許庁審判長	林茂樹
特許庁審判官	松下聡河内誠
登録日	2020-12-14
登録番号	6810101
権利者	株式会社神戸製鋼所
発明の名称	積層型熱交換器
代理人	玉串幸久
代理人	玉串幸久
代理人	小谷昌崇
代理人	小谷悦司
代理人	小谷昌崇
代理人	小谷悦司

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