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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(前置又は当審拒絶理由) F04B
管理番号 1385693
総通号数 7 
発行国 JP 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2022-07-29 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2021-01-20 
確定日 2022-06-23 
事件の表示 特願２０１９−１１１１３１「クライオポンプシステム、クライオポンプシステムの運転方法」拒絶査定不服審判事件〔令和 １年１０月１０日出願公開、特開２０１９−１７３７５６〕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 第１ 手続の経緯
この出願は、平成２５年１１月２０日に出願された特願２０１３−２３９７５７号の一部を平成２９年９月１１日に新たな特許出願とした特願２０１７−１７３７４３号の一部を令和元年６月１４日に新たな特許出願としたものであって、令和２年６月５日付けの拒絶理由の通知に対し、令和２年７月３１日に意見書が提出されるとともに手続補正がされたが、令和２年１０月７日付けで拒絶査定がされ、これに対して令和３年１月２０日に拒絶査定不服審判の請求がされ、その審判の請求と同時に手続補正がされ、その後、当審において、令和３年１０月２２日付けで拒絶理由が通知され、令和３年１２月２４日に意見書が提出されるとともに手続補正がされたものである。

第２ 本願発明
この出願の請求項に係る発明は、令和３年１２月２４日に手続補正がされた特許請求の範囲の請求項１〜１０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、以下のとおりのものである。
「低温冷却ステージ及び高温冷却ステージを備えるＧＭ冷凍機と、前記低温冷却ステージにより冷却される低温クライオパネルと、前記高温冷却ステージにより冷却される高温クライオパネルと、を備える少なくとも１つのクライオポンプと、
前記ＧＭ冷凍機に供給される作動ガスを圧縮する圧縮機本体を備え、前記圧縮機本体の運転周波数が可変である圧縮機ユニットと、を備え、
前記圧縮機ユニットは、前記圧縮機本体の高圧と低圧との圧力比が１．６から２．５の範囲から選択されるある圧力比で運転され、前記低温クライオパネルは、１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却され、
前記圧縮機ユニットの圧縮仕事Ｗに対する前記ＧＭ冷凍機の冷却仕事Ｑの比として表される前記ＧＭ冷凍機の冷凍効率ε（＝Ｑ／Ｗ）が、前記温度領域において異なる冷却温度ごとに異なる圧力比で最大化されることを特徴とするクライオポンプシステム。」

第３ 拒絶の理由
令和３年１０月２２日付けで当審が通知した拒絶理由（以下、「当審拒絶理由」という。）のうち、理由３（進歩性）は、概略、次のとおりのものである。

この出願の請求項１〜１２に係る発明は、そ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、以下の引用文献１に記載された発明及び引用文献２〜引用文献４に記載されているような周知の事項に基いて、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（以下、「当業者」という。）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。

引用文献１：特開２００５−２８３０２６号公報
引用文献２：国際公開第２０１０／０３８４１５号
引用文献３：特開２００９−２７５５７９号公報
引用文献４：特開２００２−２４３２９４号公報

第４ 引用文献の記載及び引用発明
１．引用文献１の記載及び引用発明
（１）当審拒絶理由で引用された、この出願の前に頒布された刊行物である、前記引用文献１には、図面とともに、次の記載がある（下線は、当審で付加した。以下、同様である。）。
ア．「【０００５】
このような蓄冷式冷凍機の代表的なものとしては、ＧＭ型パルス管冷凍機、ＧＭ冷凍機、スターリング冷凍機などがある。
・・・（中略）・・・
【００１０】
このような蓄冷式冷凍機における膨張は基本的にはサイモン膨張であり、冷凍部低温端での寒冷発生量（以下では冷凍能力と表現する）は原理的に、膨張前後の圧力差と膨張容積に比例し、冷凍効率（＝冷凍能力／消費電力）は膨張前後の圧力比に反比例するので、この冷凍能力と冷凍効率を向上させるためいろいろな改良が提案されている。」

イ．「【発明が解決しようとする課題】
・・・（中略）・・・
【００２２】
この特許文献２では、ＧＭ型冷凍機回路内の圧力状態の例としては、圧縮機の吐出圧力である高圧側圧力は２ＭＰａ前後に、吸入圧力である低圧側圧力は０．５ＭＰａ前後に、また圧力調整弁の設定圧力は０．４ＭＰａ前後にそれぞれ設定しているので、この冷凍機の冷凍能力に比例する膨張前後の高圧側圧力Ｐｈ（＝２ＭＰａ）と低圧側経路の圧力Ｐｌ（＝０．５ＭＰａ）の圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）は，（２ＭＰａ―０．５ＭＰａ）すなわち１．５ＭＰａ前後に、冷凍効率に関与する膨張前後の圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は，（２ＭＰａ／０．５ＭＰａ）すなわち４前後となっている。
・・・（中略）・・・
【００２６】
従ってこの種の冷凍機の冷凍効率（ηとする）の低下を抑えるためには、原理的には、膨張前後の圧力比を小さくすることが必要で、いま、圧縮機から供給される膨張前の高圧側圧力をＰｈ、膨張後の低圧側圧力をＰｌとすると、膨張前後の圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は出来るだけ小さくする必要がある。
【００２７】
一方、この種の冷凍機の冷凍能力（Ｑとする）を向上させるには、理想気体の場合、原理的には冷凍能力Ｑは冷媒の膨張仕事に等しく、膨張前の高圧側圧力をＰｈ、膨張後の低圧側圧力をＰｌとすると、冷凍能力Ｑは膨張容積Ｖと膨張前後の圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）との積、すなわちＱ＝Ｖ（Ｐｈ―Ｐｌ）となるので、この冷凍能力であるＱ＝Ｖ（Ｐｈ―Ｐｌ）を増加させるには、膨張容積Ｖを一定とした場合、膨張前後の圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）を大きくする必要がある。
【００２８】
従って冷凍効率ηを上げ、同時に冷凍能力Ｑを向上させるためには、圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）を小さくすると同時に、圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）を大きくすることが必要で、そのためには出来る限り冷媒の高圧側圧力Ｐｈを高くする必要がある。
【００２９】
しかしながら従来これらの圧縮部と冷凍部が分離した構成にあるＧＭ型パルス管冷凍機やＧＭ冷凍機では、例えばフロン系冷媒Ｒ２２などを使用した耐圧性の比較的低い空調用圧縮機を転用したり、冷凍機各部の耐圧性や蓄冷器効率などに課題があり、特許文献１や特許文献２にもあるように、膨張前の高圧側圧力Ｐｈは、いずれも２MＰａ前後にして設計、製作されていた。
【００３０】
従って、冷凍能力Ｑ＝Ｖ（Ｐｈ―Ｐｌ）を向上させるために、圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）を大きくなるようにしようとしても、膨張前の高圧側圧力Ｐｈが２ＭＰａ前後にとどまっているので、圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）は１．５ＭＰａ前後以上となることはなく、この圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）を増加させることによっては冷凍能力をそれ以上にすることは出来ないという問題があった。
【００３１】
また冷凍効率ηについても、高圧側圧力Ｐｈが２ＭＰａ前後にとどまっていたので、冷凍能力Ｑ＝Ｖ（Ｐｈ―Ｐｌ）を確保するために、上記のように圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）を大きくしようとすると、低圧側圧力Ｐｌを小さくせざるを得ず、その結果、低圧側圧力Ｐｌが小さくなる分、膨張前後の圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は大きくなって、不可逆膨張にともなう非効率性が大きくなり、冷凍効率が低くなるという問題があった。
【００３２】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、圧縮部と冷凍部が分離した構成にあるＧＭ型パルス管冷凍機やＧＭ冷凍機などの蓄冷式冷凍機において、冷凍能力と冷凍効率とを同時に向上させることを技術的課題とするものである。」

ウ．「【００５３】
前記圧力振動装置１１は、ＧＭ型パルス管冷凍機１０内に充填してあるヘリウムなどの冷媒に圧力振動を発生させるもので、圧縮部２１、高圧弁２２及び低圧弁２３を備えている。」

エ．「【０１３９】
以上では蓄冷式冷凍機の例としてＧＭ型パルス管冷凍機で説明したが、このＧＭ型パルス管冷凍機と同じように室温部におかれた圧縮部と、低温部におかれ、それぞれ蓄冷器とディスプレーサピストンを内包した多段の膨張室で構成される冷凍部を有し、同時に多段膨張するように構成されるＧＭ冷凍機であっても、本実施形態は適用される。」

オ．「【０１４０】
ＧＭ冷凍機における実施形態について以下に図７、図８の基づき説明する。
【０１４１】
図７に、２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機における実施形態を示す概略構成図を示し、図８に、同２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機の開閉弁及び各ディスプレーサピストンの作動状況と冷凍部の圧力状況を示す。
【０１４２】
本実施形態におけるＧＭ冷凍機３０は、圧力振動装置１１と、冷凍部３１と駆動部４８を持つ。」

カ．「【０１４３】
圧力振動装置１１は、吐出口２１ａ及び吸入口２１ｂを有する圧縮部２１と、圧縮部２１の吐出口２１ａ側に連結された高圧弁２２と、圧縮部２１の吸入口２１ｂ側に連結された低圧弁２３とを有する。高圧弁２２は、高圧配管２８ａにより圧縮部２１の吐出口２１ａに連結され、低圧弁２３は、低圧配管２８ｂにより圧縮部２１の吸入口２１ｂに連結されている。高圧弁２２及び低圧弁２３は、本例においては、ロータリ弁で構成されており、ロータ（図示せず）の回転によって、高圧弁２２と低圧弁２３とが交互に排他的に開閉する動作を繰り返す。」

キ．「【０１４４】
冷凍部３１は、１段目シリンダ４１、２段目シリンダ４２、１段目ディスプレーサピストン４３、２段目ディスプレーサピストン４４、及び駆動機構４８を備える。
・・・（中略）・・・
【０１５１】
１段目シリンダ４１の後端面側には室温プレート３２が、前端面側（即ち、第１膨張空間３５の外周側）には第１コールドステージ３３が、２段目シリンダ４２の前端面側（即ち、第２膨張空間３６の外周側）には第２コールドステージ３４が、それぞれ取り付けられている。第１及び第２コールドステージ３３、３４は、各膨張空間３５、３６で発生した寒冷を被冷却体に伝達させるものであり、いずれも、熱伝導の良好な銅などの材質で構成される。」

ク．「【０１５５】
この構成において、圧縮部２１から供給された冷媒が、２段に形成された１段目ディスプレーサピストン４３，２段目ディスプレーサピストン４４の動作と位相差をもたせて開閉動作が行われる高圧弁２２及び低圧弁２３を介して、１段目蓄冷器４５及び２段目蓄冷器４６に導かれ、ここで予冷されたのち、１段目ディスプレーサピストン４３、２段目ディスプレーサピストン４４の膨張仕事に相当した寒冷を発生し再び、蓄冷器４５、４６を通って蓄冷材を冷やしながら温度上昇し、室温に戻って圧縮部２１に回収され、この行程を１サイクルとして周期的に動作し、第１コールドステージ３３及び第２コールドステージ３４に寒冷を発生させる。
【０１５６】
またこの構成において、圧縮部２１から冷凍部３１に供給される冷媒の膨張前の高圧側圧力Ｐｈを、従来の特許文献２などで設定されている２ＭＰａ前後の値に対し、２．８ＭＰａ以上にするとともに、冷凍部３１から圧縮部２１に回収される冷媒の膨張後の低圧側圧力Ｐｌを、１ＭＰａ以上に設定するものである。
【０１５７】
以下に図７、及び図８によって本実施形態の作動について説明する。
【０１５８】
図７、及び図８に示すこのＧＭ冷凍機３０における、圧縮部２１から冷凍部３１に供給される高圧側圧力Ｐｈと、冷凍部３１から圧縮部に回収される低圧側圧力Ｐｌの圧力は、以下の説明では、特許文献２と冷凍能力に比例する膨張前後の圧力差（Ｐｈ−Ｐｌ）を同じ１．５ＭＰａにして冷凍効率を比較検討するために、高圧側圧力Ｐｈを２．８ＭＰａ以上の１例として例えば３ＭＰａとし、低圧側圧力Ｐｌを１ＭＰａ以上の１例として例えば１．５ＭＰａとする。
【０１５９】
図８において、高圧弁２２、低圧弁２３ごとに描画された太実線はその開状態を示し、同細実線はその閉状態を示すものとする。
【０１６０】
図８に基づいて、本実施形態におけるＧＭ冷凍機３０の１サイクル内の動作と圧力状態を説明する。
【０１６１】
なお図８では、当該ＧＭ冷凍機３０の1サイクル内の動作は、以下に説明する４つの段階（第１段階Ａ、第２段階Ｂ、第３段Ｃ、第４段階Ｄ）からなり、各段階は、高圧弁２２、低圧弁２３の開閉状態及び、１段目ディスプレーサピストン４３、２段目ディスプレーサピストン４４の第１膨張空間３５、第２膨張空間３６での変位状態に対応して区分される。
・・・（中略）・・・
【０１７０】
以上のように本実施形態では、高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとして、第１段階Ａから第４段階Ｄまでの一連の動作を１サイクルとし、これを繰り返すことによりＧＭ冷凍機３０の低温熱交換器３３，３４において極低温を発生するものである。」

ケ．「【０１７１】
従って、例えば、この実施形態における冷凍能力に比例する圧力差（Ｐｈ−Ｐｌ）（高圧側圧力Ｐｈ：３ＭＰａ、低圧側圧力Ｐｌ：１．５ＭＰａ）を、特許文献２と同じ１．５ＭＰａ(高圧側圧力Ｐｈ：２ＭＰａ、低圧側圧力Ｐｌ：０．５ＭＰａ)とした時の圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）を比較すると、特許文献２では圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は４となるのに対し、実施形態の例では圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は２となって、圧力比が下がった分だけ冷凍効率が向上する。
【０１７２】
すなわち既述したように蓄冷型冷凍機の理想状態における冷凍能力は、膨張容積Ｖと膨張前後の圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）との積で表わされるが、本実施形態におけるＧＭ冷凍機も、特許文献２に代表されるような従来の膨張前の高圧側圧力Ｐｈが２ＭＰａ前後であったのに対し、この膨張前の高圧側圧力Ｐｈを２．８ＭＰａ以上に設定することにより、差圧（Ｐｈ―Ｐｌ）を同じとすれば、圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）は小さくなり冷凍効率は向上するし、また、圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）を同じとすれば、膨張前後の圧力差（Ｐｈ―Ｐｌ）が大きくとれ、冷凍能力を向上させることができる。」

（２）引用文献１の前記ア〜ケの記載及び図面の図示内容を総合すると、引用文献１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「１段目シリンダ４１、２段目シリンダ４２、１段目ディスプレーサピストン４３、２段目ディスプレーサピストン４４及び駆動機構４８を備え、前記１段目シリンダ４１の前端面側には第１コールドステージ３３が、前記２段目シリンダ４２の前端面側には第２コールドステージ３４が、それぞれ取り付けられている冷凍部３１と、
前記冷凍部３１に冷媒を供給する圧縮部２１を有する圧力振動装置１１と、を持ち、
前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとした、２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機３０。」

２．引用文献２の記載
当審拒絶理由で引用された、この出願の前に電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、前記引用文献２には、図面とともに、次の記載がある。
（１）「［0038］ クライオポンプを用いた真空排気システムは、極低温を発生させる冷凍機を搭載したクライオポンプと、その冷凍機に圧縮したヘリウム等のガスを供給する圧縮機とを備えている。圧縮機から高圧のガスを冷凍機に供給し、この高圧のガスを冷凍機内の蓄冷器で予め冷却してから膨張室に充填後、膨張させて低温を発生させ周囲を冷却し、さらに蓄冷器を冷却した後、低圧となったガスを圧縮機に戻すサイクルを繰り返す。この冷凍サイクルにより得られる極低温により気体を凝縮又は吸着させることで真空排気を行っている。」

（２）「［0050］ 図１は、本実施形態の真空排気システムで使用する真空排気ポンプの一例を示す構成図である。具体的には、図１に示す真空排気ポンプは、二段の冷却ステージを有する冷凍機を搭載したクライオポンプである。図１において、１はクライオポンプ本体、２は二段式冷凍機、３は圧縮機、４は冷凍機駆動電源、５は冷凍機駆動電源４に内蔵されているインバータである。
［0051］ クライオポンプ１に設けられている二段式冷凍機２は、第一冷却ステージ６と、第一冷却ステージ６より低い温度に維持される第二冷却ステージ７とを備えている。第二冷却ステージ７には、第二冷却ステージ７によって極低温に冷却されるクライオパネル８が接続されている。また、第一冷却ステージ６には、第一冷却ステージ６によって極低温に冷却される輻射シールド９が接続されている。輻射シールド９は、第二冷却ステージ７及びクライオパネル８を囲むように構成されている。輻射シールド９の上部開口部には、輻射シールド９を介して第一冷却ステージ６によって極低温に冷却されるルーバ１０が設けられている。更に、輻射シールド９の外側を囲んで、ケーシング１１が設けられている。」

（３）「［0058］ また、第二温度設定・制御器１７には、第二冷却ステージ７の目標温度範囲が設定される。ここで、本明細書を通して、目標温度範囲とは第二冷却ステージ７が維持される温度範囲をいう。通常この目標温度範囲としては、ガスを凝縮又は吸着する能力を考慮すると第二冷却ステージ７の温度はある程度低い温度が必要であるが、一方エネルギー消費を低減する観点からは、必要以上に第二ステージを低温にする必要はない。
［0059］ そこで、目標温度範囲は、例えば、１０から１２Ｋの温度範囲に設定する。」

（４）「［0076］ 図３は、本発明の第一の実施形態に関する真空排気システムの構成を例示する説明図である。図３に示す実施形態は、複数の一段の冷却ステージを有する真空排気ポンプが一台の圧縮機で運転される場合に係わるものである。
・・・（中略）・・・
［0084］ 冷凍機３７ａ乃至３７ｄの冷凍能力は、冷凍機の作動周波数と、高圧配管内と低圧配管内のガスの圧力差の積に比例する。本実施形態においては、一段の冷却ステージを有する真空排気ポンプとしてはクライオトラップを使用している。そして、図１０にあるように一定の冷却能力を、真空排気システム全体としてエネルギー消費を少なく確保する為には、冷凍機の作動周波数を上昇可能な範囲で上げて、高圧配管内と低圧配管内のガスの圧力差を可能な限り小さくすると良い。
［0085］ また、圧縮機の性能より、高圧配管内と低圧配管内のガスの圧力差にも上限と下限がある。以下の説明では、上限を１．８ＭＰａ（約１８気圧）、下限を１．１ＭＰａ（約１１気圧）として説明する。その際、中心圧力差は１．４ＭＰａとする。
［0086］ 繰り返しになるが、真空排気システム全体としてエネルギー消費を少なくする為には、高圧配管と低圧配管内のガスの圧力差を可能な限り小さくすると良い。高圧配管と低圧配管の圧力差を小さくすると、冷凍機の作動周波数を上げることとなる。本実施形態においては、この規範に基づき高圧配管内と低圧配管内とのガスの圧力差を制御する。
［0087］ 上記の制御法について、図５及び図６を用いて具体的に説明する。図６は、高圧配管内と低圧配管内のガスの圧力差を低くする方法を説明するための特性図である。
［0088］ 本方法においては、０．０５ＭＰａずつ高圧配管１５ａ内と低圧配管内のヘリウムの圧力差を冷凍機３７ａ乃至３７ｄの作動周波数が通常作動周波数の範囲内である限り低めてゆく。図６において、Ａ１乃至Ａ３は、高圧配管内と低圧配管内とのヘリウムの圧力差が１．２Ｍｐａ、１．２５ＭＰａ及び１．３０ＭＰａのときの、冷凍機の作動周波数の最大値を示している。一方、Ｂ１乃至Ｂ３はＡ１乃至Ａ３よりそれぞれ０．０５ＭＰａ高圧配管内と低圧配管内とのヘリウムの圧力差を下げたときの、冷凍機の作動周波数の最大値を示している。
［0089］ Ａ１乃至Ａ３の３つのデータより、最小二乗法により３点を補完した直線 Ａを求める。そして、外挿して更に０．０５ＭＰａ圧力差を減少させても、冷凍機の作動周波数の最大値が許容作動周波数の上限、例えば１分間当たり６０回を越えないか否かを確認する。
［0090］ 図６においては、０．０５ＭＰａ差圧を減少させても１分間当たり６０回を超えないと判断されるので、圧力差を０．０５ＭＰａ減少させる。
［0091］ その後、制御は図５のフローチャート上のＲ点に戻る。０．０５ＭＰａ圧力差を減少させたときに得られるデータが図６のＢ１乃至Ｂ３である（図５のステップＳ２２）。それらが、冷凍機の常用作動周波数内にあることを確認する（ステップＳ２３）。
［0092］ その後、Ｂ１乃至Ｂ３の冷凍機の作動周波数の最大値を補完する直線Ｂを求める。この直線Ｂより、更に０．０５ＭＰａ高圧配管内と低圧配管内とのヘリウムの差圧差を更に０．０５ＭＰａ減少させると、許容作動周波数である１分間当たり６０回を超えてしまうことが分る。コントローラ３５は、作動周波数を低くする余地はないと判断する（ステップＳ２４のＮｏ）。コントローラ３５は、図６に示すＢ３の高圧配管内と低圧配管内のヘリウムの圧力差及び冷凍機の作動周波数の最大値の組が、真空排気システム全体として、その消費エネルギーを最小にする運転条件であると判定し、この状態で次回の冷凍機の作動周波数のデータの取得の機会まで運転を継続するように真空排気システムを制御する（ステップＳ２６）。」

（５）「［0118］ 次に、本発明の第二の実施形態である複数の２段の冷却ステージを有する真空排気ポンプを一台の圧縮機で運転する場合について、図８に基づいて説明する。ここで、２段の冷却ステージを有する真空排気ポンプとしては、クライオポンプを使用している。
［0119］ 図８において、１ａ乃至１ｅはクライオポンプ、２ａ乃至２ｅは冷凍機、３は圧縮機、１５ａ及び１５ｂはそれぞれ高圧配管及び低圧配管、３６ａ乃至３６ｅはクライオポンプ１ａ乃至１ｅのコントローラである。また、３２及び３３はそれぞれ高圧配管用及び低圧配管用の圧力計、３４は圧力計３２からの圧力と圧力計３３からの圧力との差を求め、圧縮機３の駆動周波数を制御する周波数制御部である。また、３５は各クライオポンプのコントローラ３６ａ乃至３６ｅを統括制御するコントローラである。
［0120］ 第二の実施形態の制御法は、図５及び図６に記載したものと同様である。ただ異なるのは、クライオポンプが正常作動周波数の範囲内にあるということはが、第一冷却ステージの温度が許容温度範囲内にあり、且つ第二冷却ステージの温度が目標温度範囲内にあることを示している点が異なる。」

３．引用文献３の記載
当審拒絶理由で引用された、この出願の前に頒布された刊行物である、前記引用文献３には、図面とともに、次の記載がある。
（１）「【００２５】
クライオポンプ１０は、第１の冷却温度レベルに冷却される第１のクライオパネルと、第１の冷却温度レベルよりも低温の第２の冷却温度レベルに冷却される第２のクライオパネルと、を備える。第１のクライオパネルには、第１の冷却温度レベルにおいて蒸気圧が低い気体が凝縮により捕捉されて排気される。例えば基準蒸気圧（例えば１０−８Ｐａ）よりも蒸気圧が低い気体が排気される。第２のクライオパネルには、第２の冷却温度レベルにおいて蒸気圧が低い気体が凝縮により捕捉されて排気される。第２のクライオパネルには、蒸気圧が高いために第２の温度レベルにおいても凝縮しない非凝縮性気体を捕捉するために表面に吸着領域が形成される。吸着領域は例えばパネル表面に吸着剤を設けることにより形成される。非凝縮性気体は、第２の温度レベルに冷却された吸着領域に吸着されて排気される。
【００２６】
図１に示されるクライオポンプ１０は、冷凍機１２とパネル構造体１４と熱シールド１６とを備える。パネル構造体１４は複数のクライオパネルを含み、これらのパネルは冷凍機１２により冷却される。パネル表面には気体を凝縮または吸着により捕捉して排気するための極低温面が形成される。クライオパネルの表面（例えば裏面）には通常、気体を吸着するための活性炭などの吸着剤が設けられる。」

（２）「【００２８】
冷凍機１２は、ギフォード・マクマホン式冷凍機（いわゆるＧＭ冷凍機）である。また冷凍機１２は２段式の冷凍機であり、第１段シリンダ１８、第２段シリンダ２０、第１冷却ステージ２２、第２冷却ステージ２４、及び冷凍機用モータ２６を有する。第１段シリンダ１８と第２段シリンダ２０とは直列に接続されており、互いに連結される第１段ディスプレーサ及び第２段ディスプレーサ（図示せず）がそれぞれ内蔵されている。第１段ディスプレーサ及び第２段ディスプレーサの内部には蓄冷材が組み込まれている。・・・（中略）・・・
【００３０】
第１冷却ステージ２２は、第１段シリンダ１８の第２段シリンダ２０側の端部すなわち第１段シリンダ１８と第２段シリンダ２０との連結部に設けられている。また、第２冷却ステージ２４は第２段シリンダ２０の末端に設けられている。第１冷却ステージ２２及び第２冷却ステージ２４はそれぞれ第１段シリンダ１８及び第２段シリンダ２０に例えばろう付けで固定される。」

（３）「【００３２】
冷凍機１２は、圧縮機４０から供給される高圧の作動気体（例えばヘリウム等）を内部で膨張させて第１冷却ステージ２２及び第２冷却ステージ２４に寒冷を発生させる。圧縮機４０は、圧縮機４０は、冷凍機１２で膨張した作動気体を回収し再び加圧して冷凍機１２に供給する。」

（４）「【００３５】
冷凍機１２の第１冷却ステージ２２には熱シールド１６が熱的に接続された状態で固定され、冷凍機１２の第２冷却ステージ２４にはパネル構造体１４が熱的に接続された状態で固定されている。このため、熱シールド１６は第１冷却ステージ２２と同程度の温度に冷却され、パネル構造体１４は第２冷却ステージ２４と同程度の温度に冷却される。
・・・（中略）・・・
【００４０】
また熱シールド１６の開口部３１にはバッフル３２が設けられている。バッフル３２は、パネル構造体１４とは熱シールド１６の中心軸方向に間隔をおいて設けられている。バッフル３２は、熱シールド１６の開口部３１側の端部に取り付けられており、熱シールド１６と同程度の温度に冷却される。バッフル３２は、真空チャンバ８０側から見たときに例えば同心円状に形成されていてもよいし、あるいは格子状等他の形状に形成されていてもよい。なお、バッフル３２と真空チャンバ８０との間にはゲートバルブ（図示せず）が設けられている。このゲートバルブは例えばクライオポンプ１０を再生するときに閉とされ、クライオポンプ１０により真空チャンバ８０を排気するときに開とされる。」

（５）「【００５３】
また、ＣＰコントローラ１００は、圧縮機４０の出入口間の差圧（以下では圧縮機差圧ということもある）を目標圧に維持するように圧縮機４０で実行される圧縮サイクルの周波数を制御する。例えば、ＣＰコントローラ１００は、圧縮機４０の出入口間の差圧を一定値とするようにフィードバック制御により圧縮サイクル周波数を制御する。具体的には、ＣＰコントローラ１００は、第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５の測定値から圧縮機差圧を求める。ＣＰコントローラ１００は、圧縮機差圧を目標値に一致させるように圧縮機用モータ６０の運転周波数（例えばモータの回転数）を決定して圧縮機用周波数変換器５６にモータ運転周波数の指令値を出力する。
【００５４】
このような差圧一定制御により、更なる消費電力の低減が実現される。クライオポンプ１０及び冷凍機１２への熱負荷が小さい場合には、上述のクライオパネル温度制御により冷凍機１２での熱サイクル周波数は小さくなる。そうすると、冷凍機１２で必要とされる作動気体流量は小さくなるから、圧縮機４０の出入口間差圧は拡大しようとする。しかし、本実施形態では圧縮機差圧を一定にするように圧縮機用モータ６０の運転周波数が制御され圧縮サイクル周波数が調整される。よって、この場合、圧縮機用モータ６０の運転周波数は小さくなる。したがって、典型的なクライオポンプのように圧縮サイクルを常に一定とする場合に比べて、消費電力を低減することができる。」

（６）「【００５８】
温度による診断処理は単純な制御アルゴリズムにより実現することができるという利点がある。しかし、正常時の第２段クライオパネル及び第２冷却ステージ２４の温度は比較的狭い範囲に保つことが必要とされるため、クライオパネル温度が判定基準温度に到達してからごく短時間のうちにプロセス限界温度にまで到達してしまうおそれがある。例えば、正常時において第２段クライオパネル温度は例えば１０Ｋ乃至１５Ｋ程度とされ、プロセス限界温度は例えば２０Ｋである。判定基準温度は例えば１５Ｋから２０Ｋの間に設定される。」

（７）「【００７３】
以上の構成のクライオポンプ１０による動作を以下に説明する。クライオポンプ１０の作動に際しては、まずその作動前に他の適当な粗引きポンプを用いて真空チャンバ８０内部を１Ｐａ程度にまで粗引きする。その後クライオポンプ１０を作動させる。冷凍機１２の駆動により第１冷却ステージ２２及び第２冷却ステージ２４が冷却され、これらに熱的に接続されている熱シールド１６、バッフル３２、パネル構造体１４も冷却される。
【００７４】
冷却されたバッフル３２は、真空チャンバ８０からクライオポンプ１０内部へ向かって飛来する気体分子を冷却し、その冷却温度で蒸気圧が充分に低くなる気体（例えば水分など）を表面に凝縮させて排気する。バッフル３２の冷却温度では蒸気圧が充分に低くならない気体はバッフル３２を通過して熱シールド１６内部へと進入する。進入した気体分子のうちパネル構造体１４の冷却温度で蒸気圧が充分に低くなる気体（例えばアルゴンなど）は、パネル構造体１４の表面に凝縮されて排気される。その冷却温度でも蒸気圧が充分に低くならない気体（例えば水素など）は、パネル構造体１４の表面に接着され冷却されている吸着剤により吸着されて排気される。このようにしてクライオポンプ１０は真空チャンバ８０内部の真空度を所望のレベルに到達させることができる。」

４．引用文献４の記載
当審拒絶理由で引用された、この出願の前に頒布された刊行物である、前記引用文献４には、図面とともに、次の記載がある。
（１）「【０００３】多段蓄冷器式冷凍機を用いたクライオポンプは、図５に示すように、コンプレッサ３１と、このコンプレッサ３１ヘガス配管３２により接続された極低温冷凍機、例えばＧＭ（ギフォード・マクマホン）冷凍機２０とからなり、この冷凍機２０へ真空容器３０（一部のみ示す）を連結する。
【０００４】冷凍機２０は、第１段冷却ステージ２１に第１段クライオパネル２３を取付け、第２段冷却ステージ２２に第２段クライオパネル２４を取り付けている。第２段クライオパネル２４上には活性炭等の吸着剤２５が載置されている。第２段クライオパネル２４の上方にはシェブロン２６が配置されている。」

（２）「【００１０】この冷凍機には、作動ガスとしてのへリウムガスを圧縮するコンプレッサ６１（図５のコンプレッサ３１に対応）を含む冷媒回路が接続される。」

（３）「【００２１】例えば、クライオポンプ用の２段ＧＭ冷凍機の場合、冷却ステージの冷凍温度は、通常運転において第１段冷却ステージ温度が８０〜９０Ｋ、第２段冷却ステージ温度は１０〜１２Ｋが要求される。」

５．引用文献５の記載
この出願の前に頒布された刊行物である、特開２０００−２６６４１６号公報（以下、「引用文献５」という。）には、図面とともに、次の記載がある。
（１）「【００２１】［Ａ］第一の実施の形態（図１、図２）
図１は、本発明に係る極低温冷凍装置の一実施の形態における冷媒回路を示す回路図である。この実施の形態における極低温冷凍装置１０は、パネルに気体分子を凝縮または吸着して高真空圧を発生させるクライオポンプに適用され、上記パネルを極低温（例えば１０〜２０Ｋ）まで冷却するものであり、圧縮機１１を備えた圧縮ユニット１２と、冷凍機１３とを有して構成される。」

（２）「【００２４】上記冷凍機１３は、圧縮ユニット１２におけるアドソーバ１９からの常温高圧冷媒（たとえば約２０ｋｇ／ｃｍ２程度）を導入して断熱膨張を繰り返し、低温端部２０を極低温（たとえば約１０〜２０Ｋ）に冷却する。この低温端部２０により、クライオポンプの凝縮または吸着用のパネルを冷却する。
【００２５】この冷凍機１３は、連結配管２２Ａを介して圧縮ユニット１２の冷媒配管１５における高圧側経路１５Ａに接続され、高圧側経路１５Ａからの上記高圧冷媒が冷凍機１３内へ導入される。また、冷凍機１３は、連結配管２２Ｂを介して圧縮ユニット１２の冷媒配管１５における低圧側経路１５Ｂに接続され、冷凍機１３にて膨張した低圧冷媒（５〜１０ｋｇ／ｃｍ２程度）が低圧側経路１５Ｂへ導入され、圧縮機１１に戻される。」

（３）「【００２７】例えば、圧縮ユニット１２における高圧側経路１５Ａを２１ｋｇ／ｃｍ２とし、低圧側経路１５Ｂを５ｋｇ／ｃｍ２とする冷凍機１３を圧縮ユニット１２に接続し、メイン圧力調整弁２３の設定圧力Ａを４ｋｇ／ｃｍ２に設定したとする。この時には、圧縮ユニット１２の低圧側経路１５Ｂがメイン圧力調整弁２３の設定圧力Ａよりも高いので、メイン圧力調整弁２３が開弁せず、圧縮機１１にて圧縮された全ての冷媒は冷凍機１３へ供給される。」

（４）前記（３）の記載によると、高圧側経路１５Ａを２１ｋｇ／ｃｍ２とし、低圧側経路１５Ｂの圧力を５ｋｇ／ｃｍ２とすることが把握でき、両者の圧力差は１６ｋｇ／ｃｍ２であるから、１．５６８ＭＰａであるといえる。

第５ 対比・判断
１．対比
以下、本願発明と引用発明とを対比する。
（１）引用発明の「冷凍部３１」及び「圧力振動装置１１」は、その作用・機能からみて、それぞれ本願発明の「ＧＭ冷凍機」及び「圧縮機ユニット」に相当する。また、引用発明の「２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機３０」は、「冷凍部３１」と、「圧力振動装置１１」と、を持つものであり、前記第４ １（１）エの記載を考慮すると、低温部におかれた「冷凍部３１」と、室温部におかれた「圧力振動装置１１」とからなるシステムと解することができる。すると、引用発明の「２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機３０」と、本願発明の「クライオポンプシステム」とは、「ＧＭ冷凍機と、」「圧縮ユニットと、を備え」る「システム」である点において共通する。
（２）引用発明の「第１コールドステージ３３」及び「第２コールドステージ３４」は、それぞれ本願発明の「高温冷却ステージ」及び「低温冷却ステージ」に相当する。すると、引用発明１の「１段目シリンダ４１、２段目シリンダ４２、１段目ディスプレーサピストン４３、２段目ディスプレーサピストン４４及び駆動機構４８を備え、前記１段目シリンダ４１の前端面側には第１コールドステージ３３が、前記２段目シリンダ４２の前端面側には第２コールドステージ３４が、それぞれ取り付けられている冷凍部３１」は、本願発明の「低温冷却ステージ及び高温冷却ステージを備えるＧＭ冷凍機」に相当する。
（３）引用発明の「前記冷凍部３１に冷媒を供給する圧縮部２１」は、本願発明の「前記ＧＭ冷凍機に供給される作動ガスを圧縮する圧縮機本体」に相当し、引用発明の「前記冷凍部３１に冷媒を供給する圧縮部２１を有する圧力振動装置１１」と、本願発明の「前記ＧＭ冷凍機に供給される作動ガスを圧縮する圧縮機本体を備え、前記圧縮機本体の運転周波数が可変である圧縮機ユニット」とは、「前記ＧＭ冷凍機に供給される作動ガスを圧縮する圧縮機本体を備える圧縮機ユニット」である点において共通する。
（４）引用発明の「前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈ」及び「前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌ」は、それぞれ本願発明の「前記圧縮機本体の高圧」及び「前記圧縮機本体の」「低圧」に相当する。そして、引用発明は、前記高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａ、前記低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとしており、前記高圧側圧力Ｐｈと前記低圧側圧力Ｐｌとの圧力比が２となるから、引用発明の「前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとした」という事項は、本願発明の「前記圧縮機ユニットは、前記圧縮機本体の高圧と低圧との圧力比が１．６から２．５の範囲から選択されるある圧力比で運転され」るという事項に相当する。
（５）そうすると、本願発明と引用発明とは、
「低温冷却ステージ及び高温冷却ステージを備えるＧＭ冷凍機と、
前記ＧＭ冷凍機に供給される作動ガスを圧縮する圧縮機本体を備える圧縮機ユニットと、を備え、
前記圧縮機ユニットは、前記圧縮機本体の高圧と低圧との圧力比が１．６から２．５の範囲から選択されるある圧力比で運転されるシステム。」
である点で一致し、以下の点で相違する。
＜相違点１＞
本願発明は、「前記低温冷却ステージにより冷却される低温クライオパネルと、前記高温冷却ステージにより冷却される高温クライオパネルと、を備える少なくとも１つのクライオポンプ」を備える「クライオポンプシステム」であって、「前記低温クライオパネルは、１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却され」、「前記圧縮機ユニットの圧縮仕事Ｗに対する前記ＧＭ冷凍機の冷却仕事Ｑの比として表される前記ＧＭ冷凍機の冷凍効率ε（＝Ｑ／Ｗ）が、前記温度領域において異なる冷却温度ごとに異なる圧力比で最大化される」のに対し、引用発明は、クライオポンプを備えるクライオポンプシステムであるかや、第２コールドステージ３４が冷却される温度領域が明確でなく、冷凍部３１の冷凍効率εが、第２コールドステージ３４が冷却される温度領域において異なる冷却温度ごとに異なる圧力比で最大化されるかも明確でない点。

＜相違点２＞
圧縮機ユニットについて、本願発明は、「前記圧縮機本体の運転周波数が可変である」のに対し、引用発明は、圧縮部２１の運転周波数が可変であるか明確でない点。

２．判断
（１）相違点について
以下、＜相違点１＞及び＜相違点２＞について検討する。
ア．＜相違点１＞について
（ア）低温冷却ステージと高温冷却ステージとを備えるＧＭ冷凍機を、該低温冷却ステージにより冷却される低温クライオパネルと該高温冷却ステージにより冷却される高温クライオパネルとを備えるクライオポンプに用い、少なくとも１つのクライオポンプを備えるクライオポンプシステムに用いることは、例えば、引用文献２（前記第４ ２（１）及び（２）参照。）、引用文献３（前記第４ ３（１）〜（４）及び（７）参照。）及び引用文献４（前記第４ ４（１）参照。）に記載されているように、この出願の出願前から周知の事項であり、該クライオポンプシステムにおいて低温クライオパネルが冷却される温度を、１０Ｋから１４Ｋ程度の温度領域とすることも、例えば、引用文献２（前記第４ ２（３）参照。）、引用文献３（前記第４ ３（６）参照。）及び引用文献４（前記第４ ４（３）参照。）に記載されているように特別なものではない。
（イ）ここで、引用発明は、第１コールドステージ３３（高温冷却ステージ）と第２コールドステージ３４（低温冷却ステージ）が取り付けられている冷凍部３１（ＧＭ冷凍機）を持つ２段膨張する構成にあるＧＭ冷凍機３０であるものの、該ＧＭ冷凍機３０が、どのような用途に用いられるシステムであるのか、引用文献１に明示されていないが、前記周知の事項や、引用文献１の段落【０１７１】（前記第４ １（１）ケ参照。）に、比較対象として記載されている特許文献２（本審決における引用文献５）に、極低温冷凍装置１０をクライオポンプに適用することが記載されている（前記第４ ５（１）参照。）ことを考慮すると、引用発明はクライオポンプシステムに用いることも意識してされたものといえる。すると、引用発明のＧＭ冷凍機３０を、前記周知の事項にならい、冷凍部３１の低温冷却ステージにより冷却される低温クライオパネルと、冷凍部３１の高温冷却ステージにより冷却される高温クライオパネルとを備えるクライオポンプを備えたクライオポンプシステムに用い、該低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却することに格別の困難性はない。
（ウ）そして、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、引用発明の冷凍部３１は、２段の温度に冷却され、クライオポンプに用いられることとなるから、圧力振動装置１１の圧縮仕事Ｗに対する冷凍部３１の冷却仕事Ｑの比として表される冷凍部３１の冷凍効率εが、１０Ｋから１４Ｋの温度領域において異なる冷却温度ごとに異なる圧力比（＝高圧側圧力Ｐｈ／低圧側圧力Ｐｌ）で最大化されることは明らかである。すなわち、この出願の明細書の段落【００４４】の「図３に示されるように、冷凍効率εはある圧力比において最大値をとる。例えば、作動ガス温度が１１Ｋである場合には、冷凍機の効率εは圧力比Ｐｒが約１．９であるとき最大値の約０．０２８となる。このように、クライオポンプ１０用の冷凍機１２の第２ステージ１６の典型的な温度領域である約８Ｋから約２０Ｋにおいては、冷凍効率εを最大化する圧力比Ｐｒが存在する。」という記載、段落【００４６】の「この温度領域においては、図３に示されるように、約１．６から約２．５の圧力比範囲の中で冷凍効率εが最大値をとる。したがって、冷凍機１２を最大の冷凍効率εで運転することが可能となる。例えば、温度が９Ｋである場合、冷凍効率εは圧力比Ｐｒが約２．５のとき最大である。また、温度が１５Ｋである場合、冷凍効率εは圧力比Ｐｒが約１．６のとき最大である。」という記載、段落【００５０】の「ある圧力比Ｐｒにおいて冷凍効率εが最大値をとることは、クライオポンプ用の冷凍機１２の二段冷却温度に特有である。」という記載、及び図３の図示内容によると、二段の温度に冷却するクライオポンプ用の冷凍機１２は、第２ステージ１６の異なる冷却温度毎に、異なる圧力比Ｐｒにおいて冷凍効率εが最大値をとることが把握でき、また、明細書及び図面の他の記載をみても、二段の温度に冷却するクライオポンプ用の冷凍機１２のうち、特別な構成を備えたもののみが前記のような最大値をとる旨の記載はなく、そのように解する事情も特段認められない。すると、二段の温度に冷却するクライオポンプ用の冷凍機であれば、前記のような最大値をとるものと解され、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、引用発明の冷凍部３１は、２段の温度に冷却され、クライオポンプに用いられることとなるから、冷凍部３１の冷凍効率ε（＝Ｑ／Ｗ）は、１０Ｋから１４Ｋの温度領域において異なる冷却温度ごとに異なる圧力比で最大化されるものと解される。
（エ）次に、引用発明は、「前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとした」ものであるから、高圧側圧力Ｐｈと低圧側圧力Ｐｌとの圧力比が２で運転されるものであるが、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、この圧力比をどのような値とするかについて、検討する。
引用文献１の前記第４ １（１）ア、イ及びケの記載によると、引用文献１には、ＧＭ冷凍機などの蓄冷式冷凍機において、冷凍能力と冷凍効率とを同時に向上させるという技術的課題が記載され、当該課題を解決するために、圧縮機の高圧側圧力Ｐｈを高く設定することにより、所望の冷凍能力を得るために必要な、該高圧側圧力Ｐｈと圧縮機の低圧側圧力Ｐｌとの圧力差を確保しつつ、高圧側圧力Ｐｈと低圧側圧力Ｐｌとの圧力比を小さくして冷凍効率を向上させることが記載されている。そうすると、引用文献１の記載から、圧力振動装置１１を運転する際の前記圧力比は、冷凍効率を向上させるために、小さな値に設計すべきことが把握できる。一方、冷凍効率を向上させつつ（前記圧力比を小さな値にしつつ）、所望の冷凍能力を得るために必要な前記圧力差を確保するためには、高圧側圧力Ｐｈを高く設定することとなるが、引用文献１の段落【００２９】（前記第４ １（１）イ参照。）には、従来、ＧＭ冷凍機として、耐圧性の比較的低い空調用圧縮機を転用していたことや、冷凍機各部の耐圧性の課題があったことを踏まえて高圧側圧力Ｐｈを設計、製作していたことが記載されており、この記載を勘案すると、高圧側圧力Ｐｈの設定値は圧縮機や冷凍機等の耐圧の影響を受けるものであるから、単に高くすれば良いというものではなく、圧縮機や冷凍機等の耐圧や、該耐圧を高めるためのコスト等も考慮の上、当業者が設計するものといえ、自ずと前記圧力比を小さな値に設計することにも限界があるといえる。
以上を踏まえると、引用文献１の記載から、前記圧力比は、所望の冷凍能力を得るために必要な前記圧力差を前提に、圧縮機や冷凍機等の耐圧、該耐圧を高めるためのコスト等を考慮の上、冷凍効率の向上を図って、最適化されるものであることが把握できる。すると、引用発明のＧＭ冷凍機３０において、「前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａとした」という事項、つまり前記圧力比を２にしたという事項は、所望の冷凍能力を得るために必要な前記圧力差を１．５ＭＰａとしつつ、圧力振動装置１１や冷凍部３１等の耐圧、該耐圧を高めるためのコスト等を考慮の上、冷凍効率の向上を図って、選択されたものといえる。
そして、前記（イ）に示したように、引用発明はクライオポンプシステムに用いることも意識してされたものであり、かつ、クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋ程度に冷却するクライオポンプシステムにおいても、圧縮機の前記圧力差は、引用発明と同様に、１．５ＭＰａ程度で運転され得るものであるから（例えば、引用文献２の前記第４ ２（３）〜（５）、引用文献５の前記第４ ５（１）〜（４）参照。）、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、引用発明で選択されている前記圧力比２を採用して、圧力振動装置１１を運転することに格別の困難性はない。また、仮に、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、前記圧力比の最適化を図るとしても、引用発明で選択されている前記圧力比２を元に最適化を図るものと解され、前記したように、圧力振動装置１１や冷凍部３１等の耐圧、該耐圧を高めるためのコスト等を考慮の上、冷凍効率の向上を図って、前記圧力比を最適化し、２の近傍の１．６から２．５の範囲の値を選択することに格別の困難性はない。
（オ）そうすると、引用発明において、前記周知の事項に基づいて、本願発明の相違点１に係る発明特定事項とすることは、当業者が容易に想到し得たものである。

イ．＜相違点２＞について
ＧＭ冷凍機に供給する作動ガスを圧縮する圧縮機の運転周波数を可変として、圧縮機の圧力を制御することは、例えば、引用文献２（前記第４ ２（５）参照。）及び引用文献３（前記第４ ３（５）参照。）に記載されているように、この出願の出願前から周知の事項である。
そして、引用発明は、「前記圧縮部２１から前記冷凍部３１に供給される冷媒の膨脹前の高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記冷凍部３１から前記圧縮部２１に回収される冷媒の膨脹後の低圧側圧力Ｐｌを１．５ＭＰａと」するものであり、高圧側圧力Ｐｈ及び低圧側圧力Ｐｌを所定の値に制御するためには、何らかの圧力制御手段が必要となることは明らかであるから、前記周知の事項に基づいて、圧縮部２１の運転周波数を可変に制御し、本願発明の相違点２に係る発明特定事項とすることは、当業者が容易に想到し得たものである。

（２）請求人の主張について
ア．請求人は、令和３年１２月２４日に提出した意見書（以下、単に「意見書」という。）において、「関連する技術分野において、高圧の限度に関する技術の実情として、ＧＭ冷凍機の高圧側の作動ガス圧力は、実際のところ、少なくとも１０ＭＰａ程度の高い圧力を使用できることが知られています（例えば、特開２０１４−１５６９５２号公報の段落００１９、００２８によれば、１６ＭＰａの高圧を用いることが例示されています）。
引用文献１に例示されるのと同じく１．５ＭＰａの圧力差を維持した場合、高圧側圧力Ｐｈを仮に１０ＭＰａとすれば、圧力比は約１．１８（＝１０／８．５）となります。また、高圧側圧力Ｐｈを仮に１６ＭＰａとすれば、圧力比は約１．１（＝１６／１４．５）となります。
引用文献１に開示された技術思想に触れた当業者が、それに従い、高圧側圧力Ｐｈを出来る限り高くすることで冷凍効率ηと冷凍能力Ｑを共に向上させるとすれば、その結果得られる圧力比、すなわち、ご指摘の論理付けにおける圧力比下限である第２の所定値は、上例のような１にごく近い低圧力比とすることが自然です。そして、当業者が引用文献１の技術思想に倣い、冷凍効率ηを高めるには、この第２の所定値を指向して圧力比を低下させるであろうと理解されます。
これはすなわち、引用文献１に記載される「圧力比（Ｐｈ／Ｐｌ）を出来るだけ小さくする」ことに整合します。
したがって、引用文献１に依拠する限り、請求項１に係る発明のように圧力比範囲の下限を１．６にとどめる具体的な技術上の理由は見出されません。むしろ、そのような下限を定めたならば、それよりも圧力比を下げることによって得られたはずの引用文献１での冷凍効率ηの向上を得られず、引用文献１に開示の技術思想による利点を十分に享受できないか又は相反する結果に終わることになります。
このように、引用文献１には、請求項１に係る発明のように圧力比範囲の下限を設定することへの動機づけは存在せず、阻害要因があります。」（【意見の内容】４（ｅ）参照。）と主張している。
この主張について検討すると、まず、前記（１）ア（エ）に示したように、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、引用発明で選択されている前記圧力比２を採用して、圧力振動装置１１を運転することに格別の困難性はないから、本願発明において、「選択されるある圧力比」に下限（１．６）が設定されていることをもって、前記（１）で示した進歩性の判断が左右されるものではない。
以上を前提に、圧力比範囲の下限を設定することの動機づけや阻害要因について、さらに検討を進めると、前記（１）ア（エ）に示したように、引用発明の高圧側圧力Ｐｈは、単に高くすれば良いというものではなく、圧縮機や冷凍機等の耐圧や、該耐圧を高めるためのコスト等も考慮の上、当業者が設計するものと解され、引用発明では、これらも考慮の上、該高圧側圧力Ｐｈを３ＭＰａとし、前記圧力比を２としていると解される。すると、請求人が主張するように、引用文献１から前記圧力比を低下させることが理解でき、かつ、ＧＭ冷凍機の高圧側の作動ガス圧力を１０ＭＰａ程度の高い圧力とするものが知られていたとしても、耐圧を高めるためのコスト等も勘案すると、引用発明の高圧側圧力Ｐｈとして選択されている３ＭＰａを大きく越えて、該高圧側圧力Ｐｈを１０ＭＰａに設計し、前記圧力比を１にごく近い値にすることが自然であるとはいえず、高圧側圧力Ｐｈを大きな値とすることや、前記圧力比を小さな値にすることには、制約があるから、引用発明において、前記圧力比に下限を設定することの動機づけはあるといえ、阻害要因があるとはいえない。
したがって、請求人の前記主張は採用できない。

イ．請求人は、意見書において、「同様に、引用文献１に依拠する限り、圧力比範囲の上限を２．５とする理由もありません。」（【意見の内容】４（ｅ）参照。）と主張し、さらに「これまでの審査経過で審判請求人が述べてきたように、引用文献１は、請求項１に係る発明の契機となった作動ガス（ヘリウムガス）を実在気体として考察することを提示しておりません。引用文献１では、理想気体を仮定した検討が記載されるにすぎません（段落００２７）。本願発明者の考察によれば、理想気体を仮定する限り、本願の図３に示される冷凍効率εの極大値は現れません。
請求項１に係る発明の１．６から２．５の圧力比範囲は上述のように、作動ガスが実在気体であることを考慮することで初めて得られたものです。
したがって、請求項１に係る発明による作用効果、上記圧力比範囲から選択されるある圧力比で圧縮機ユニットを運転することによりＧＭ冷凍機を上記温度領域において最大の又はそれに近い冷凍効率εで運転することができ、それにより、クライオポンプシステムの省エネルギー性能を向上することができることについても、引用文献１に開示も示唆もありません。」（【意見の内容】４（ｆ）参照。）と主張している。
この主張について検討すると、まず、前記（１）ア（エ）に示したように、引用発明のＧＭ冷凍機３０を前記のようにクライオポンプシステムに用い、低温クライオパネルを１０Ｋから１４Ｋの温度領域に冷却する際、引用発明で選択されている前記圧力比２を採用して、圧力振動装置１１を運転することに格別の困難性はないから、本願発明において、「選択されるある圧力比」に１．６から２．５の範囲が定められていることをもって、前記（１）で示した進歩性の判断が左右されるものではない。
以上を前提に、請求人の主張する、本願発明の作動ガス（ヘリウムガス）を実在気体として考察することにより、前記圧力比の範囲である１．６から２．５を得たという点について、さらに検討を進める。確かに、引用文献１には、作動ガスを実在気体として考察する旨の記載はないが、前記第４ １（１）ウ及びエの記載によると、引用発明の冷媒をヘリウムガスとすることが示唆されており、また、ＧＭ冷凍機に用いられる冷媒としてヘリウムガスは一般的なものである（例えば、引用文献２の前記第４ ２（１）、引用文献３の前記第４ ３（３）及び引用文献４の前記第４ ４（２）参照。）から、引用発明は冷媒としてヘリウムガスが用いられていると解される。
そして、前記（１）ア（エ）に示したように、引用発明で選択されている前記圧力比２を元に、前記圧力比を最適化するにあたり、冷媒を理想気体に近似して最適化するか、実在気体を用いて最適化するかは、当業者が任意に選択し得るものであって、引用発明において、実在気体であるヘリウムガスを用い、冷凍効率等を考慮の上、前記圧力比を最適化すれば、冷凍効率と前記圧力比との関係は、この出願の図３に示された関係と同様の関係にあり、冷凍効率を最大化する圧力比は１．６から２．５の範囲にあることとなるから、その最大化する圧力比、又はその近傍の圧力比を選択し得るものである。したがって、前記圧力比の範囲を１．６から２．５にすることに格別の困難性はない。
また、請求人が主張する本願発明の作用効果について検討すると、前記（１）ア（エ）に示したように、引用発明は、冷凍効率の向上を図って、前記圧力比を２にしたものであるから、ＧＭ冷凍機３０を最大、又はそれに近い冷凍効率で運転し得るものといえ、請求人が主張する本願発明の「ＧＭ冷凍機を上記温度領域において最大の又はそれに近い冷凍効率εで運転することができ、それにより、クライオポンプシステムの省エネルギー性能を向上することができる」という作用効果は、引用発明及び前記周知の事項から当業者が予測できる範囲のものである。
したがって、請求人の前記主張は採用できない。

（３）本願発明の作用効果について
本願発明の作用効果は、前記（２）イでも検討したように、引用発明及び前記周知の事項から当業者が予測できる範囲のものである。

３．まとめ
したがって、本願発明は、引用発明及び前記周知の事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものである。

第６ むすび
以上のとおりであるから、本願発明は、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。
したがって、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、この出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。

 
別掲 （行政事件訴訟法第４６条に基づく教示） この審決に対する訴えは、この審決の謄本の送達があった日から３０日以内に、特許庁長官を被告として、提起することができます。
 
審理終結日 2022-04-13 
結審通知日 2022-04-19 
審決日 2022-05-06 
出願番号 P2019-111131
審決分類 P 1 8・ 121- WZ (F04B)
最終処分 02   不成立
特許庁審判長 窪田 治彦
特許庁審判官 田合 弘幸
柿崎 拓
発明の名称 クライオポンプシステム、クライオポンプシステムの運転方法  
代理人 森下 賢樹  
代理人 富所 輝観夫  

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