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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  C10B
審判 全部申し立て 1項3号刊行物記載  C10B
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  C10B
審判 全部申し立て 2項進歩性  C10B
管理番号 1407874
総通号数 27 
発行国 JP 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2024-03-29 
種別 異議の決定 
異議申立日 2023-11-13 
確定日 2024-02-27 
異議申立件数 1 
事件の表示 特許第７２７６０４４号発明「ブロック耐火物」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７２７６０４４号の請求項１〜３に係る特許を維持する。 
理由 第１ 手続の経緯
本件特許（特許第７２７６０４４号）の請求項１〜３に係る特許についての出願は、令和元年９月２５日の出願であって、令和５年５月１０日に特許権の設定登録（請求項の数３）がされ、同年同月１８日に特許掲載公報が発行された。その後、請求項１〜３に係る特許に対し、令和５年１１月１３日に特許異議申立人 渡辺 郁子（以下「申立人」という。）により特許異議の申立てがされたものである。

第２ 本件発明及び明細書の記載
１ 本件発明
本件特許の請求項１〜３に係る発明（以下「本件発明１」等といい、まとめて「本件発明」ということもある。）は、本件特許の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定される以下のとおりのものである。
「【請求項１】
コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物であって、
ブロック１個当たりの質量が、前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下であり、
奥行きに対する高さの比である縦横比は、０．２以上０．５以下であり、
組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物。
ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）
ｘ：４００℃における線熱膨張率（％）
ｙ：ブロック１個当たりの質量（ｋｇ）
【請求項２】
前記コークス炉の炉長方向において、窯口から３ｍ以内に施工される、請求項１に記載のブロック耐火物。
【請求項３】
前記ブロック１個当たりの質量が、（１）式により算出される値ｙの３０％以上である、請求項１または２に記載のブロック耐火物。」

２ 本件明細書の記載
本件明細書には、次の記載がある。
「【０００４】
そこで、従来、プレキャストブロック工法と呼ばれる工法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。プレキャストブロック工法は、炉外で事前に、コンクリートのように流し込み成形や振動成形により、所定サイズのブロック耐火物を製造し、このブロック耐火物を積み上げることでコークス炉が築炉される。また、コークス炉の築炉現場に直接型枠を組んで、耐火物原料を流し込んで現場施工することも考えられる（現場流し込み施工）。ただし、コークス炉の上部構造体は非常に大きく、また形状も複雑であるので、全体を一工程で流し込むことは不可能であり、前述したプレキャストブロックと同程度の所定サイズの範囲に型枠を組み、これへ耐火物原料を流し込むことになる。本発明では、このような流し込んだ所定サイズの耐火物も便宜上ブロックと呼ぶ。現場流し込み施工では、このように所定サイズのブロック耐火物を順次流し込み施工し、ブロック耐火物を積み上げたような構成のコークス炉が築炉される。
このようなプレキャストブロック工法や現場流し込み施工を採用することで、築炉期間の短縮が期待される。」
「【０００６】
ところで、上記のプレキャストブロック工法や現場流し込み施工により製造されるブロック耐火物の大きさ（質量）は、ブロック耐火物の製造時の施工性や運搬性で決められることが一般的であった。ブロック耐火物をコークス炉へ据付ける際には、ブロック耐火物を大きくした方が据付けるブロック数が減るため効率が良い。しかし、ブロック耐火物を大きくするとコークス炉昇温時に亀裂を生じることが散見される問題があった。
そこで、本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、コークス炉昇温時において亀裂を生じることが無いブロック耐火物を提供することを目的とする。」
「【００１２】
コークス炉１の新設や大規模修繕時においてコークス炉１を昇温する際には、４０日から８０日の日数をかけて燃焼室の温度を、常温から約８００℃まで徐々に昇温する。この理由は、急速な昇温によって珪石れんがに亀裂を生じさせないため、及び炉体の異常変形を生じさせないためである。この日数は一般的な珪石れんがの質量である約１０ｋｇ／個のれんがを使用した場合であり、長年の経験値により定められたものである。したがって、れんがの大きさが変わった時の最適な昇温日数は不明である。昇温日数を極端に長くすれば、れんがの亀裂や炉体の異常変形を防ぐことができると考えられるが、その分操業開始が遅くなり非効率となる。
【００１３】
そこで、本実施形態では従来と同様に４０日から８０日の日数で昇温することを前提とする。
一般的に、コークス炉昇温時の耐火物に生じる亀裂は、耐火物に生じる熱応力によるものが主である。
コークス炉の昇温時には、炉長方向の中央部は温度が上がりやすく、窯口３１は温度が上がりにくい傾向がある。ここで、本発明者は、一般的なコークス炉の寸法やれんが形状において昇温時における伝熱解析を行った。伝熱解析の結果、炭化室３の炉壁の耐火物の温度差が最も大きくなるのは、炉長方向の中央側の温度が約４００℃になる時点であることがわかった。温度差が最大となるときの伝熱解析による温度分布を図４に示す。図４は、炭化室３の炉壁を炉長方向に２分割した１／２対象モデルにおける温度分布であり、右端が炉長方向の中央、左端が窯口３１である。また、図４において、炉壁の厚みは、４００ｍｍとした。この時の最高温度は３９９．３℃であり、その部位は中央部付近であった。一方最低温度は、窯口下部の１６８．３℃であり、中央部と窯口下部との温度差は約２３０℃と大きい。また、炉壁の高さ方向よりも奥行方向（図４の左右方向である炉長方向）の方が、温度差が大きいことがわかる。
【００１４】
そこで、本発明者は、ブロックの大きさ（質量）や線熱膨張率を変えて、炭化室３の炉壁の中央部温度が約４００℃となった時に発生する応力を熱応力解析により求めた。その結果、窯口３１付近の熱応力は、ブロックの大きさや線熱膨張率によって大きく変わることがわかった。線熱膨張率は、ＪＩＳＲ ２２０７−３「耐火物の熱膨張の試験方法−第３部：棒状試験片を用いる接触法」により測定されるものである。なお、本発明においては、線熱膨張率は、起点温度を１００℃として測定されるものとする。
【００１５】
さらに、本発明者は、従来の大きさの珪石れんがを用いた積み仕様において発生する熱応力を計算し、その熱応力と同等となるブロックの質量と線熱膨張率との関係を求めた。その結果を表１及び図５に示す。図５において、横軸は１００℃から４００℃に昇温した際の線熱膨張率（％）を示す。表１及び図５に示すように、ブロックの質量と４００℃における線熱膨張率との関係は、累乗近似で表せることがわかった。さらに、この数式は、以下の（１）式のようになる。なお、（１）式において、ｘは４００℃における線熱膨張率（％）を示し、ｙはブロック１個当たりの質量（ｋｇ）を示す。
ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）
【００１６】
【表１】

【００１７】
（１）式により求めた４００℃における線熱膨張率毎のブロック１個当たりの質量を、表１に合わせて示す。熱応力が一般的な大きさの珪石れんがと同等となるブロックの質量と（１）式により求めたブロック１個当たりの質量は、類似した値となることがわかる。すなわち、ブロック１個当たりの質量を（１）式により算定される質量以下とすることにより、発生する熱応力値は、従来の大きさの珪石れんがを用いた積み仕様において発生する熱応力値以下となる。その結果、コークス炉昇温時のブロックに亀裂を生じることが無くなる。
【００１８】
なお、（１）式で算定されるブロック１個当たりの質量とした場合の熱応力値と一般的な大きさの珪石れんがの質量とした場合の熱応力値は、表１に示すように若干の誤差がある。その誤差はおおよそ±１５％である。したがって、（１）式により算出される質量を１５％程度上回った場合でも、実用上問題とはならない。つまり、ブロック１個当たりの質量を（１）式により算出される値ｙの１１５％以下としてもよい。好ましくは、ブロック１個当たりの質量ｘを（１）式により算出される値ｙ以下とする。
【００１９】
一方、解析の結果から、窯口３１から３ｍよりも奥の位置では、ブロックが１０トン／個と大きい場合でも線熱膨張率によらず熱応力が小さいことがわかった。すなわち、窯口３１から３ｍよりも奥の位置では、ブロックの大きさの影響が小さいと言える。この理由は、温度差が小さいためである。例えば、炭化室３の炉壁の中央部の最高温度が約４００℃の時、窯口３１から３ｍの位置における温度は約３８０℃であり、中央部とは約２０℃しか変わらない。したがって、ブロックの質量を（１）式により算出される質量以下とするのは、窯口３１から３ｍ以内に設置するブロックとすれば良い。
なお、窯口３１から３ｍよりも奥に設置するブロックの質量は、製造効率や据付効率を考慮して決定すれば良い。したがって、炉長方向に対して窯口３１から３ｍ以内の位置に設置するブロックの質量と同じでも特に問題は無い。」
「【００２２】
ブロック耐火物は、長方体状に形成された耐火物のブロックであり、上下方向、炉幅方向または炉長方向に、各辺がそれぞれ平行となるように配された状態で、上部構造体４に設けられる。なお、上部構造体４に設けられる状態における、ブロック耐火物の上下方向、炉幅方向及び炉長方向のそれぞれに対する長さを、高さ、厚み及び奥行きともいう。ブロック耐火物の炉幅方向の長さである厚みは、特に限定されず、コークス炉１の使用に基づいて適宜設定される。例えば、ブロック耐火物の厚みは、４００ｍｍ程度に設定されてもよい。ブロック耐火物の上下方向の長さである高さ及び炉長方向の長さである奥行きは、特に限定されないが、奥行きに対する高さの比（高さ／奥行き）である縦横比が１以下、すなわち奥行きよりも高さが大きい横長であることが好ましい。また、縦横比は、０．２以上０．５以下であることがより好ましい。これは、縦横比が１超となる縦長の場合、ブロック耐火物をクレーンで吊った際のブロックの据え付け性や据え付け後の安定性が悪くなるためである。つまり、縦横比を１以下、好ましくは０．５以下とすることで、据え付け時の容易性や安定性を向上することができる。また、図４に示す解析結果より、炉壁の高さ方向よりも奥行方向の方が、温度差が大きくなることから、奥行きを大きくすることで熱応力が大きくなる。このため、縦横比を０．２以上とすることが好ましい。さらに、ブロック耐火物の組成は、ＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％とすることが好ましい。」
「【００２６】
次に、本発明者が行った実施例について説明する。実施例では、表２に示すように４００℃における線熱膨張率が０．１３％、０．２４％、０．３５％または０．９５％で、質量が２５ｋｇから１０，０００ｋｇのプレキャストブロックをブロック耐火物として準備した。ブロックの縦横比は０．２〜０．５の範囲である。これらのプレキャストブロックを既存のコークス炉１の上部構造体４の窯口３１の炉壁（炉璧の炉長方向の端部）に、積み替え用として所定数を設置した。そして、新設や大規模修繕時のコークス炉１を昇温する際と同様に、常温から８００℃まで５０日間とした条件で、コークス炉１を昇温させた。その後、昇温後に各ブロックの亀裂の有無を観察した。
【００２７】
実施例の条件及び結果を表２に示す。表２に示すように、（１）式により算出される値ｙの１１５％を超える質量のブロックとした比較例１〜３では、亀裂の発生が確認された。一方、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下の質量のブロックとした実施例１〜４では、亀裂の発生が全く無く、良好な結果が得られた。
【００２８】
【表２】

」
「【図５】

」

第３ 特許異議申立理由の概要
１ 証拠方法の一覧
申立人は、次の甲第１号証〜甲第１１号証を提出した。甲第１号証〜甲第１１号証を、以下「甲１」〜「甲１１」ともいう。

甲１：特開２０１７−１３７４４７号公報
甲２：特開２０１８−２８０３０号公報
甲３：登録実用新案第３２１３３３７号公報[門1]
甲４：特開２０１９−１１２５０３号公報
甲５：特開２０１６−２２２７５８号公報
甲６：特開２０１６−２１０６４３号公報
甲７：東川夏海、「低膨張シリカ質キャスタブル」、品川技報、第５６号、第１０１〜１０４頁、品川リフラクトリーズ株式会社技術研究所、２０１３年３月１日発行
甲８：小杉昌徳、「２．化学組成による耐火物の分類と材質の特徴」、耐火物手帳 改訂１２版、第１２８〜１３１頁、耐火物技術協会、２０１５年８月３１日発行
甲９：特開２００１−２６７８１号公報
甲１０の１：日本規格協会編、「耐火物の熱膨張の試験方法−第１部：非接触法」、ＪＩＳハンドブック ３４ 耐火物、第１８９〜１９０頁、財団法人日本規格協会、２０１０年６月２２日発行
甲１０の２：日本規格協会編、「耐火物の熱膨張の試験方法−第３部：棒状試験片を用いる接触法」、ＪＩＳハンドブック ３４ 耐火物、第２１５〜２１６頁、財団法人日本規格協会、２０１０年６月２２日発行
甲１１：M.Sakai et al.、「Viscoelastic Indentation of Silicate Glasses」、Journal of the American Ceramic Society、85（5）、第1210〜1216頁、アメリカセラミック協会、２００２年発行

２ 申立理由１（新規性欠如）
本件発明１は、甲３に記載された発明であって、特許法第29条第1項第3号に該当するから、特許法第29条第1項の規定に違反してされたものであり、同法第113条第2号に該当し、取り消されるべきものである。

３ 申立理由２（進歩性欠如）
本件発明１〜３は、甲１〜甲３に記載された発明、並びに甲３、５、６、９、１０の２に記載された事項及び慣用技術に基づいて、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ものであり、同法第113条第2号に該当し、取り消されるべきものである。

４ 申立理由３（サポート要件違反）
本件発明１〜３は、発明の詳細な説明に記載したものではないから、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出願に対してなされたものであり、同法第113条第4号に該当し、取り消されるべきものである。

５ 申立理由４（実施可能要件違反）
本件特許の発明の詳細な説明は、当業者が本件発明３について、実施を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ないため、本件発明３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出願に対してされたものであるから、同法第113条第4号に該当し、取り消されるべきものである。

第４ 甲号証の記載
１ 甲１の記載
甲１には、次の記載がある。
「【請求項１】
コークス炉の燃焼室を補修する補修方法において、前記燃焼室を形成する壁体を複数個のブロックに分割して耐熱材で一体的に成形した一体成形ブロックを予め製作しておき、前記壁体を解体して炉外へ搬出した後、前記一体成形ブロックを搬入して、既存の前記壁体の端部に直角をなすように設けた２つの面に前記一体成形ブロックの端部を当接させて配置していき、前記壁体を新たに構築することを特徴とするコークス炉の燃焼室の補修方法。」
「【０００８】
そこで、固着材からなる目地を減らすために、耐火煉瓦よりも大きい型枠に混練耐火物を流し込んで小型ブロック（高さ300mm程度）を成形する技術が検討されている。しかし、その小型ブロックを用いて補修工事を行なう場合には、寸法が小さい故に目地を減らす効果は十分に得られない。さらに、混練耐火物として使用するシリカ（SiO2）は、アモルファスが90質量％程度、結晶化成分が10質量％程度であるから、コークス炉の操業中に発生する熱膨張を抑制できず、0.2〜0.4％程度の熱膨脹が生じる。したがって、目地や小型ブロックに亀裂が生じる、あるいは小型ブロックが変形する等の問題が生じ易い。」
「【００１１】
本発明者は、補修工事を効率良く行ない、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図るためには煉瓦集合体ブロックが有効であることから、その煉瓦集合体ブロックに生じる亀裂、変形、破損を防止する技術について検討した。そして、煉瓦集合体ブロックが２種類の材料（すなわち耐火煉瓦、固着材）からなることが、亀裂、変形、破損が生じる原因であることに着目して研究した結果、従来の煉瓦集合体ブロックと同様の形状のブロックを単一の材料で成形すれば、耐火煉瓦の接合部（いわゆる目地）を減らすことができ、ひいては亀裂、変形、破損を防止できることを見出した。つまり、単一の材料で一体的に成形したブロック（以下、一体成形ブロックという）は、目地での亀裂、変形、破損を防止できる。」
「【００１６】
図２は、図１の壁体３を解体して炉外へ搬出した例を模式的に示す垂直断面図、図３は、一体成形ブロック５を用いて燃焼室の壁体を構築した例を模式的に示す垂直断面図である。
【００１７】
壁体３用の一体成形ブロック５は、耐熱材として溶融シリカ（純度99質量％以上）を96〜99質量％、バインダー（リン酸塩および／または酸化カルシウム）を2.5〜3.5質量％含有し、残部が不可避的に混入する不純物（以下、不可避的不純物という）からなる混合物を型枠に流し込んで、自然乾燥、強制乾燥を経て、昇温速度10〜25℃／時で900〜1100℃の温度範囲まで昇温し、さらに24時間以上保持した後、室温まで自然冷却することによって、一体的に成形したものである。なお以下では、溶融シリカは、アモルファスが95質量％以上のシリカ（SiO2）を指すものとする。また、自然乾燥は常温の大気中で乾燥させること、強制乾燥は加熱しながら乾燥させることを意味する。
【００１８】
このようにして製作した壁体３用の一体成形ブロック５は、熱膨張率が0.01〜0.20％と極めて小さく、かつ冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1400℃以上（通常は1500〜1600℃）と十分な強度を備えているので、亀裂や変形が発生せず、優れた耐用性を有する。しかも、高さが300mmを超えるような大型の一体成形ブロック５を製作できる。
【００１９】
また、壁体３用の一体成形ブロック５の１個分の重量が小さすぎると、炉内へ搬入する回数が増えるので、燃焼室の補修工事の効率が低下する。一方で、重量が大きすぎると、炉内への搬入に長時間を要するので、燃焼室の補修工事の効率が低下する。したがって、壁体用の一体成形ブロック５の１個分の重量は300〜3000kg／個の範囲内が好ましい。
【００２０】
そして一体成形ブロック５を炉内に搬入し、高さ方向に複数個の一体成形ブロック５を積み上げて（図３参照）、奥行き方向にも複数個の一体成形ブロック５を配列する。一体成形ブロック５の端部には直角をなすように２つの面６（以下、ブロック接合面という）が設けられており、奥行き方向に一体成形ブロック５を配列する際には、一体成形ブロック５の他方の端部をそのブロック接合面６に当接させて、順次、配置していく。」
「【００２６】
また、一体成形ブロック５を長手方向に積み上げる際には、図７に示すように上段と下段の一体成形ブロック５の接合面６の位置をずらして千鳥配列にすることによって、壁体３全体の強度を向上することができる。」
「【００２８】
図２に示すように、コークス炉（炉高６ｍ、炉長34フリュー）の１燃焼室の壁体を解体して炉外へ搬出（上記(A)の工程）した後、図３に示すように、体成形ブロックを積み上げ、奥行き方向にも配列して壁体を構築した。
【００２９】
使用した一体成形ブロック（重量2200kg／個）は、純度99.5質量％の溶融シリカ：96.0質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：3.0質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、72時間自然乾燥し、150℃で72時間強制乾燥させた後、昇温速度20.0℃／時で1020℃まで昇温し、さらに48時間保持した後、室温まで自然冷却することによって、一体的に成形したものである。これを発明例とする。」
「

」

２ 甲２の記載
甲２には、次の記載がある。
「【請求項１】
コークス炉の燃焼室と蓄熱室を補修する補修方法において、前記燃焼室を形成する壁体、前記蓄熱室を形成する柱体、および該柱体の間に積み上げられて熱を蓄える蓄熱体を、それぞれ複数個のブロックに分割して耐熱材で一体的に成形した一体成形ブロックを予め製作しておき、前記壁体、前記柱体、および前記蓄熱体を解体して炉外へ搬出した後、前記一体成形ブロックを搬入して新たに前記壁体、前記柱体、および前記蓄熱体をそれぞれ構築することを特徴とするコークス炉の補修方法。」
「【００２５】
図４は、図３の蓄熱室の上部の空間に一体成形ブロック７を積み上げて、燃焼室の壁体を構築した例を模式的に示す垂直断面図である。図６は、壁体用の一体成形ブロック７の例を模式的に示す平面図である。
【００２６】
壁体用の一体成形ブロック７は、耐熱材として溶融シリカ（純度97質量％以上）を96〜99質量％、バインダー（リン酸塩および／または酸化カルシウム）を2.5〜3.5質量％含有し、残部が不可避的に混入する不純物（以下、不可避的不純物という）からなる混合物を型枠に流し込んで、昇温速度10〜25℃／時で1000〜1200℃の温度範囲まで昇温し、さらに24時間以上保持した後、冷却速度10〜25℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものである。
【００２７】
このようにして製作した壁体用の一体成形ブロック７は、熱膨張率が0.01〜0.20％と極めて小さく、しかも冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1400℃以上と十分な強度を備えているので、亀裂や変形が発生せず、優れた耐用性を有する。
【００２８】
また、壁体用の一体成形ブロック７の１個分の重量が小さすぎると、炉内へ搬入する回数が増えるので、燃焼室の補修工事の効率が低下する。一方で、重量が大きすぎると、炉内への搬入に長時間を要するので、燃焼室の補修工事の効率が低下する。したがって、壁体用の一体成形ブロック７の１個分の重量は300〜3000kg／個の範囲内が好ましい。」
「【００３０】
使用した柱体用の一体成形ブロック（重量1500kg／個）は、純度98.4質量％の溶融シリカ：97.3質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：2.6質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、昇温速度17.7℃／時で1120℃まで昇温し、さらに27時間保持した後、冷却速度17.1℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものである。
【００３１】
また、使用した蓄熱体用の一体成形ブロック（重量610kg／個）の成分と成形方法は、上記の柱体用の一体成形ブロックと同じである。
次いで、図４に示すように、蓄熱室の上部の空間に壁体用の一体成形ブロックを積み上げて、燃焼室の壁体を構築した。
使用した壁体用の一体成形ブロック（重量2200kg／個）の成分と成形方法は、上記の柱体用の一体成形ブロックと同じである。
これを発明例とする。」
「

」

３ 甲３の記載
甲３には、次の記載がある。
「【請求項１】
コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックであって、前記水平焔道の下部を形成する下ブロックと前記水平焔道の上部を形成する上ブロックとからなり、前記下ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ310〜480mm、厚さ150〜210mmのＵ字形状を呈し、かつ底床部に前記コークス炉の燃焼室に連通してガスの通路となるガス流通孔を有し、前記上ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ400〜800mm、厚さ150〜210mmの逆Ｕ字形状を呈し、かつ天井部に点検孔を有することを特徴とする成形ブロック。
【請求項２】
前記下ブロックおよび前記上ブロックが、いずれもアモルファスが95質量％以上の溶融シリカからなることを特徴とする請求項１に記載の成形ブロック。」
「【０００９】
本考案者は、水平焔道を形成する工事を効率良く行ない、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図るためには煉瓦集合体ブロックが有効であることから、その煉瓦集合体ブロックに生じる亀裂や変形を防止する技術について検討した。そして、煉瓦集合体ブロックが２種類の材料（すなわち耐火煉瓦、固着材）からなることが、亀裂、変形、破損が生じる原因であることに着目して研究した結果、従来の煉瓦集合体ブロックと同様の形状のブロックを単一の材料で成形すれば、亀裂、変形、破損を防止できることを見出した。
【００１０】
つまり、材料としてシリカ（アモルファス：95質量％以上）とバインダーからなる混合材を使用し、その混合材を型枠に流し込んで成形したブロック（以下、成形ブロックという）は、全体の熱膨張量が0.04％以下であるから、亀裂、変形、破損を防止できる。しかも、高さが300mmを超える大型の成形ブロックを製作することができる。
【００１１】
本考案は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本考案は、コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックであって、水平焔道の下部を形成する下ブロックと水平焔道の上部を形成する上ブロックとからなり、下ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ310〜480mm、厚さ150〜210mmのＵ字形状を呈し、かつ底床部にコークス炉の燃焼室に連通してガスの通路となるガス流通孔を有し、上ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ400〜800mm、厚さ150〜210mmの逆Ｕ字形状を呈し、かつ天井部に点検孔を有する成形ブロックである。
【００１２】
本考案の成形ブロックにおいては、下ブロックおよび上ブロックが、いずれもアモルファスが95質量％以上のシリカ（以下、溶融シリカという）からなることが好ましい。」
「【００１５】
図１は、本考案の成形ブロックの例を模式的に示す斜視図である。成形ブロック２は、水平焔道の下部を形成する下ブロック３と、水平焔道の上部を形成する上ブロック４とからなり、図１に示すように下ブロック３と上ブロック４を組み合わせて水平焔道を形成する。
【００１６】
まず、下ブロック３について説明する。
下ブロック３は、溶融シリカとバインダーの混合材を所定の形状の型枠に流し込んで製作する。下ブロック３の形状は、コークス炉ごとに水平焔道の設計仕様に応じて決まるものであるが、その一例を図２に示す。図２の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)中のＡ−Ａ矢視の断面図である。
【００１７】
下ブロック３はＵ字形状を呈し、その底床部にガス流通孔５を有する。ガス流通孔５は、コークス炉の燃焼室に連通するように配置され、燃焼室から水平焔道へのガスの通路となる。
【００１８】
下ブロック３が大きすぎると、その製作が困難になるばかりでなく、工事現場へ搬送するのも困難になる。また、工事が終了した後、コークス炉が稼動して高温に曝されることによって、亀裂や変形が発生し易くなる。一方で、下ブロック３が小さすぎると、工事現場にて積み上げる回数を十分に減らせないので、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上の効果が損なわれる。また、目地も十分に減らせないので、稼動した後に目地の亀裂が生じて、耐用性を高める効果が乏しくなる。したがって下ブロック３の寸法は、長さＬB：1300〜2300mm、幅ＷB：600〜1200mm、高さＨB：310〜480mm、厚さＴB：150〜210mmの範囲内が好ましい。
【００１９】
次に、上ブロック４について説明する。
上ブロック４は、溶融シリカとバインダーの混合材を所定の形状の型枠に流し込んで製作する。上ブロック４の形状は、コークス炉ごとに水平焔道の設計仕様に応じて決まるものであるが、その一例を図３に示す。図３の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ矢視の断面図である。
【００２０】
上ブロック４は逆Ｕ字形状を呈し、その天井部に点検孔６を有する。点検孔６は燃焼室の燃焼状態を確認するためのものである。
【００２１】
上ブロック４が大きすぎると、その製作が困難になるばかりでなく、工事現場へ搬送するのも困難になる。また、工事が終了した後、コークス炉が稼動して高温に曝されることによって、亀裂や変形が発生し易くなる。一方で、上ブロック４が小さすぎると、工事現場にて積み上げる回数を十分に減らせないので、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上の効果が損なわれる。また、目地も十分に減らせないので、稼動した後に目地の亀裂が生じて、耐用性を高める効果が乏しくなる。したがって上ブロック４の寸法は、長さＬU：1300〜2300mm、幅ＷU：600〜1200mm、高さＨU：400〜800mm、厚さＴU：150〜210mmの範囲内が好ましい。
【００２２】
なお、下ブロック３と上ブロック４を製作する際に、アモルファスが95質量％以上の溶融シリカを使用することによって、上記したような大きい寸法の成形ブロックを得ることができる。しかも、冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1500℃以上と十分な強度を備えており、かつ熱膨張量を0.04％以下に抑えることができるので、操業中に変形、亀裂、破損が生じるのを防止できる。
【実施例】
【００２３】
コークス炉（炉高６ｍ、炉長34フリュー）の補修工事において、水平焔道を解体して炉外へ搬出した後、図１に示すように、成形ブロック２（すなわち上ブロック４と下ブロック３）を組み合わせて、水平焔道を形成した。
【００２４】
使用した下ブロック３（長さＬB：1816mm、幅ＷB：925mm、高さＨB：381mm、厚さＴB：182mm）と上ブロック４（長さＬU：1816mm、幅ＷU：925mm、高さＨU：605mm、厚さＴU：182mm）は、純度98.4質量％の溶融シリカ：97.6質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：2.3質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、昇温速度17.7℃／時で1120℃まで昇温し、さらに27時間保持した後、冷却速度17.1℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものである。これを本考案例とする。
【００２５】
一方、従来は、当該コークス炉の補修工事において、水平焔道を全て解体して炉外へ搬出した後、作業員が耐火煉瓦を積み上げて、水平焔道を形成していた。これを従来例とする。
【００２６】
発明例と従来例について、水平焔道の形成に要した日数を比較したところ、本考案例の所要日数Ｍは、従来例の所要日数Ｎに対してＭ／Ｎが約１／２であった。
【００２７】
さらに、本考案例では、補修工事が終了した後、再び稼動を開始して６ケ月が経過した時に点検孔から炉内を点検したところ、成形ブロックの亀裂、変形、損傷は認められなかった。」
「

」
「

」
「

」

４ 甲４の記載
甲４には、次の記載がある。
「【請求項１】
炭化室と燃焼室が炉団長方向に交互に配列され、炭化室と燃焼室の下部には蓄熱室が配列された室炉式コークス炉の築炉方法であって、燃焼室を構成する耐火物の９０％（質量比）以上について、燃焼室大型プレキャスト耐火物ブロックを用いて築炉することを特徴とする室炉式コークス炉の築炉方法。
ここで燃焼室大型プレキャスト耐火物ブロックとは、高さが炭化室高さの１／２０以上、長さ（炉長方向）が燃焼室１フリュー長以上、幅（炉団長方向）が燃焼室の幅に等しく、不定形耐火物を一体成形してなる耐火物ブロックである。」
「【０００２】
室炉式コークス炉においては、炭化室と燃焼室とが炉団長方向に交互に配置され、炭化室と燃焼室の上部には炉頂部、下部には蓄熱室が配列されている。燃焼室と蓄熱室との間の部分は蛇腹部ともいわれる。蓄熱室の下部にはソールフリューが配置されている。通常、炭化室の寸法は、炉高４〜７．５ｍ余、炉幅３５０〜５５０ｍｍ、炉長１３〜１７ｍ程度である。燃焼室は炉長方向に配列された燃焼室フリュー列からなる。炭化室と燃焼室との隔壁及び燃焼室フリュー同士の隔壁、炉頂部、蛇腹部、蓄熱室、ソールフリューは、いずれも煉瓦積み構造で形成される。」
「【００３４】
５０室の室炉式コークス炉の耐火物を老朽更新するに際し、本発明の室炉式コークス炉の築炉方法を適用し、本発明の室炉式コークス炉の耐火物構造を構築した。
炭化室１０室分については、燃焼室３の耐火物のみ、燃焼室３を構成する耐火物の９５％（質量比）以上について、本発明の燃焼室大型プレキャスト耐火物ブロック７を適用した。燃焼室大型プレキャスト耐火物ブロック７は、高さが炭化室高さの１／２０、幅が燃焼室の幅（炉団長方向３２）に等しい。炉長方向３１には、燃焼室フリュー２個分を１個の燃焼室大型プレキャスト耐火物ブロック７で対応した。燃焼室については、従来の硅石煉瓦を積み上げる方式に比較し、耐火物の個数が１／２０に減少した。
炭化室１０室分については、燃焼室耐火物に加え、蓄熱室４を構成する耐火物の９５％（質量比）について蓄熱室大型プレキャスト耐火物ブロック８を用いた。蓄熱室大型プレキャスト耐火物ブロック８は、高さが蓄熱室高さの１／５、幅が蓄熱室の幅（炉団長方向３２）の１／２とした。蓄熱室４については、従来の硅石煉瓦を積み上げる方式に比較し、耐火物の個数が１／４０に減少した。
炭化室１０室分については、燃焼室３、蓄熱室４に加え、ソールフリュー５を構成する耐火物の１００％（質量比）についてソールフリュー大型プレキャスト耐火物ブロック９を用いた。ソールフリュー大型プレキャスト耐火物ブロック９は、高さがソールフリュー高さの１／１、幅が１組のソールフリューの幅（炉団長方向３２）の１／１である。ソールフリュー５については、従来の硅石煉瓦を積み上げる方式に比較し、耐火物の個数が１／８０に減少した。
炭化室２０室分については、燃焼室３、蓄熱室４、ソールフリュー５に加え、炉頂部１１、蛇腹部１３を構成する耐火物の１００％（質量比）について、炉頂部大型プレキャスト耐火物ブロック、蛇腹部大型プレキャスト耐火物ブロックを用いた。炉頂部大型プレキャスト耐火物ブロックは、高さが炉頂部高さの１／１、幅が燃焼室幅（炉団長方向３２）の１／１であり、蛇腹部大型プレキャスト耐火物ブロックは、高さが蛇腹部高さの１／１、長さが燃焼室１フリュー長の１／１である。炉頂部１１、蛇腹部１３については、従来の硅石煉瓦を積み上げる方式に比較し、耐火物の個数が１／３０に減少した。」
「【００３５】
それぞれの大型プレキャスト耐火物ブロック６は、主成分としてのＳｉＯ2成分の含有量は９８質量％、結合材成分としてのＰ2Ｏ5成分を１質量％含有する。ＳｉＯ2成分源として、溶融シリカの配合量は９０質量％、珪石の配合量は０質量％、ヒュームドシリカの配合量は８質量％である。また、アルカリ土類金属化合物として、マグネシア微粉を０．１質量％含有する。これら成分に加え、有機繊維、分散剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、焼結補助剤等を配合し、得られた原料配合物に施工水を添加したうえで、混練、成形、養生、脱型することにより、大型プレキャスト耐火物ブロックを製造した。」

５ 甲５の記載
甲５には、次の記載がある。
「【請求項１】
コークス炉の建設方法において、コークス炉基礎上に、蓄熱室内の仕切り壁とギッターれんがを除いて、少なくとも炉床、ソールフリュー部、蓄熱室及び蛇腹部を、耐火物ブロックを使用して施工した後、蓄熱室内の仕切り壁とギッターれんがの施工を行うことを特徴とするコークス炉の建設方法。
【請求項２】
炉床、ソールフリュー部、蓄熱室及び蛇腹部を施工する耐火物ブロックとして、コークス炉を炉長方向及び／又は高さ方向に分割した形状を有する大型ブロックを使用し、さらに炭化室及び燃焼室、並びに炉頂部もコークス炉を炉長方向及び／又は高さ方向に分割した形状を有する大型ブロックを使用して施工する、請求項１に記載のコークス炉の建設方法。」
「【００２１】
本発明において「大型ブロック」とは、コークス炉を炉長方向及び／又は高さ方向に分割した形状を有する耐火物ブロックであり、具体例としては、プレライニングブロック、プレキャストブロック、又はこれらの一体化物が挙げられる。「プレライニングブロック」とは、コークス炉とは別の場所で複数のれんがをモルタルなどを介して接合したれんがの集合体（耐火物ブロック）である。「プレキャストブロック」とは、不定形耐火物を型枠に充填して成形し、脱枠後、乾燥された耐火物ブロックである。
【００２２】
分割の単位は、大きい程、施工時の作業者の足場を少なくすることができ、しかも工期短縮に効果があるが、製造設備、施工作業環境などに応じて適切な大きさに分割することができる。
【００２３】
例えば、炉長方向においては、フリュー単位で１個又は２個以上に分割することができる。このようにフリュー単位とすると、大型ブロックは炉頂方向にほぼ同じ形状となるため、ブロックの製造管理が容易になる。
【００２４】
また、高さ方向においては、例えば、炉床、炉床とソールフリュー部、炉床とソールフリュー部と蓄熱室の一部、蓄熱室、蛇腹部、炭化室及び燃焼室、並びに炉頂部をそれぞれ１個又は２個以上に分割することができる。この場合、大型ブロックの形状が類似した形状になるため、ブロックの製造管理が容易になる。」
「【００４４】
図５は、炉頂部の施工に使用する大型ブロックの斜視図である。この大型ブロックは、炉頂部を高さ方向に６個、炉長方向に１５個に分割した形状を有し、その大きさは縦１０５０ｍｍ、横１３５０ｍｍ、高さ３６０ｍｍである。なお、図５には示していないが、搬送前に側面に幅約１５ｍｍのポリプロピレン製のバンドで締め付けて拘束し、コークス炉内へ施工直後にバンドを引抜いた。」
「

」

６ 甲６の記載
甲６には、次の記載がある。
「【請求項１】
水を添加して使用する粉状の耐火組成物であって、
溶融石英粉粒体６０〜９０質量％と、
クォーツ相のシリカを９０質量％以上含有しかつアルミナの含有量が１質量％以下である高純度クォーツ粉末１〜３０質量％と、
シリカ質超微粉末１〜１０質量％と、
ポルトランドセメント１〜８質量％と、
減水剤０．０５〜０．５質量％と、
結晶安定化剤０．１〜３質量％とを含有する耐火組成物。
【請求項２】
請求項１に記載した粉状の耐火組成物に水を加えて混練し、型枠に流し込んで、乾燥させてなる耐火コンクリートブロック。
【請求項３】
以下の方法で求めた常温から１３５０℃における０．２ＭＰａ荷重下での線熱膨張率が−０．５〜０．５％の範囲内であり、JIS−R−2207−1に基づいて求めた常温から１３５０℃における無拘束状態での線熱膨張率が−０．１〜０．５％の範囲内である請求項２に記載の耐火コンクートブロック；
前記０.２ＭＰａ荷重下での線熱膨張率は、試験片の高さ方向に０．２ＭＰａの圧力をかけた状態で加熱速度５℃／分で試験片を常温から１５００℃に至るまで加熱し、各温度における試験片の高さ（Ｌ１）から常温での試験片の高さ（Ｌ０）を引いて高さの変化（δＬ）を求め、δＬを常温での試験片の高さ（Ｌ０）で除して、算出された数値に１００を掛けて求める。」
「【００１６】
本発明の耐火コンクリートブロックは、常温から１３５０℃程度の高温に到る温度域において、スポーリングが生じにくいので、例えば、炉蓋の開け閉めなどに起因する温度の急激な変化によるスポーリングが生じやすいコークス炉の窯口付近の炉壁を構築する材料として好適に使用することができる。また、高温域においてクリープ変形が生じにくいので、例えば、コークス炉の中心付近の炉壁を構築する材料としても好適に使用することができる。すなわち、本発明の耐火コンクリートブロックによれば、炉の中心付近や窯口周辺など炉の場所に応じて炉材を使い分ける必要がなくなる。」
「【００３１】
従来の耐火れんがには、種々の寸法があるが、せいぜい長さが１１４ｍｍ〜４００ｍｍ、幅が５７ｍｍ〜３００ｍｍ、厚さが３０ｍｍ〜１１４ｍｍである。例えば、コークス炉を補修する場合を想定すると、炉壁が損耗した場合に炉の熱を完全に落とすと、再度昇温させて操業を再開するのに多大な時間を要する。このため炉の温度を少し下げて炉を熱間で補修することが一般的に行われている。上記のような比較的に小さい耐火れんがの場合は、体積が小さいので炉壁などの構造物を構築するのに時間を要する。このため、耐火煉瓦の場合は、熱間で作業を行う作業員の負担が大きいし、炉の操業停止時間が長くなってしまう。このような観点から、耐火コンクリートブロックを熱間補修用材として好適に採用することができる。すなわち、耐火コンクリートブロックは、焼成工程を省略することができるため成型が容易であるし、中空形状や梁を有する形状を採用するなどして軽量化を図っても成形時にひび割れが生じにくいだけでなく、大型にしても必要十分な強度を確保することができるからである。例えば、耐火コンクリートブロックは、長さが５００〜１２００ｍｍ、幅が２５０〜９５０ｍｍ、厚さが１５０〜４００ｍｍの大型コンクリートブロックとすることができる。」
「【００５３】
実施例１から３並びに比較例１及び２の粉末組成物の配合と、上記のようにして解析した各物性を表４にまとめる。表４において、丸印を付したものは、各物性について表３の範囲内に該当するものである。一方、バツ印を付したものは、下部物性について、表３の範囲を逸脱したものである（表５から１０についても同様である。）。そして、０．２ＭＰａ荷重下での線熱膨張率については１２００℃における値を一例として示し、無拘束状態における線熱膨張率については１０００℃における値を一例として示した（表５から１０についても同様である。）。」
「【００６９】
上記の実施例１の耐火組成物１００重量部に対して、長さ５ｍｍ、２０dtexのポリエチレン繊維を０．１重量部配合し、水を６．０重量部配合して、よく混錬し、型枠に流し込んで自然乾燥させて、図２の形状を有する耐火コンクリートブロックを製作した。この耐火コンクリートブロックは、側壁１４と、正面側の壁面１１と、背面側の壁面１２と、壁面１２及び１３を繋ぐ梁１３とを備える大型の中空耐火ブロック１である。大きさは、幅９０７ｍｍ、長さ１１１８ｍｍ、厚み３９０ｍｍである。
【００７０】
上記の耐火ブロックは、寸法が大きく複雑な形状であるが養生中のひび割れが生じるようなことはなかった。冷間における圧縮強度及び曲げ強度に優れておりクレーンで懸架して運搬する際にブロックが破損するようなこともなく、壁などの炉の構造物を熱間作業で速やかに構築することができた。熱間における曲げ強度と対クリープ性においても優れており、熱間における破損やクリープ変形は問題とならなかった。また、従来の珪石煉瓦と同等の熱伝導率を備えており、従来の耐火れんがに比較してより速やかに炉の温度を上昇させることができた。また、従来の耐火煉瓦に比較して見かけ気孔率が小さく、炉内のガスによってブロックが化学的な変化を受け難い。常温から１３５０℃までの耐熱スポーリング性に優れており、窯口周辺及び炉の中心部のいずれにも好適に使用することができた。」

７ 甲７の記載
甲７には、次の記載がある。
「

」
「

」
「

」

８ 甲８の記載
甲８には、次の記載がある。
「

」

９ 甲９の記載
甲９には、次の記載がある。
「【図８】蓄熱室と燃焼室内のガス流れの一例を示す説明図である。」
「

」

１０ 甲１０の１の記載
甲１０の１には、次の記載がある。
「

」
「

」
「

」
「

」

１１ 甲１０の２の記載
甲１０の２には、次の記載がある。
「

」
「

」

１２ 甲１１の記載
甲１１には、次の記載がある。なお、日本語訳は甲１１添付の翻訳文による。
「

」
（表Ｉ．ケイ酸ガラスの化学組成）
「

」
（表ＩＩ．ケイ酸ガラスの特徴）

第５ 当審の判断
１ 申立理由１（新規性欠如）及び申立理由２（進歩性欠如）について
（１）甲１に記載された発明を主引用発明とする場合
ア 甲１に記載された発明
甲１の【００１８】を参酌しつつ、【００２８】、【００２９】の実施例に着目すると、甲１には、以下の発明が記載されているといえる。

（甲１発明）
「コークス炉の燃焼室を形成する壁体を構築するために用いる一体成形ブロックであって、重量2200kg／個であり、純度99.5質量％の溶融シリカ：96.0質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：3.0質量％、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、72時間自然乾燥し、150℃で72時間強制乾燥させた後、昇温速度20.0℃／時で1020℃まで昇温し、さらに48時間保持した後、室温まで自然冷却することによって、一体的に成形したものであり、熱膨張率が0.01〜0.20％、冷間圧縮強度が30MPa以上、荷重軟化点が1400℃以上である、一体成形ブロック。」

イ 対比
甲１発明と本件発明１を対比する。
甲１発明の「コークス炉の燃焼室を形成する壁体を構築するために用いる一体成形ブロック」は、コークス炉において、「燃焼室」は「上部構造体」であること、当該ブロックの原料がシリカを主としたものであることから、本件発明１の「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物」に相当する。
甲１発明の「一体成形ブロック」は、「純度99.5質量％の溶融シリカ：96.0質量％」を原料とするものであるから、本件発明１の「組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物」に相当する。
そうすると、本件発明１と甲１発明とは、以下の一致点及び相違点を有する。

（一致点）
「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物であって、
組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物。」

（相違点１−１）
ブロック１個当たりの質量について、本件発明１は、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下であり」、「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」、「ｘ：４００℃における線熱膨張率（％）」、「ｙ：ブロック１個当たりの質量（ｋｇ）」であると特定するのに対し、甲１発明は、そのような特定がされていない点。

（相違点１−２）
ブロック耐火物の奥行きに対する高さの比である縦横比について、本件発明１は、「０．２以上０．５以下であり」と特定するのに対し、甲１発明ではそのような特定がされていない点。

ウ 相違点の検討
相違点１−１について検討する。
本件発明１は、「４００℃における線熱膨張率ｘ」を用いてブロック耐火物の質量を特定するものであり、【００１４】には、「線熱膨張率は、ＪＩＳＲ ２２０７−３「耐火物の熱膨張の試験方法−第３部：棒状試験片を用いる接触法」により測定されるものである。なお、本発明においては、線熱膨張率は、起点温度を１００℃として測定されるものとする。」と記載されている。
一方、甲１の【００１８】には、一体成形ブロックは、「熱膨張率が0.01〜0.20％である」と記載されているが、熱膨張率を測定する際の起点温度及び測定温度が記載されていない。そうすると、甲１発明が「熱膨張率が0.01〜0.20％である」としても、起点温度及び測定温度が不明である以上、甲１発明における「４００℃における線熱膨張率ｘ」の値は不明であるといわざるを得ず、甲１発明における「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」という「（１）式により算出される値ｙ」の値も不明であるため、甲１発明において、ブロック１個当たりの質量が、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足するとまでは認められない。よって、相違点１−１は実質的な相違点であると認められる。
そして、甲１発明において、ブロック１個当たりの質量を、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」とする動機付けは記載されておらず、また甲３、５、６の記載及び慣用技術にも動機付けとなるものはないから、当業者が容易になし得たものとはいえない。
したがって、相違点１−２について検討するまでもなく、本件発明１は、甲１発明、並びに甲１、３、５、６に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものとはいえない。

エ 申立人の主張
（ア）申立人は、特許異議申立書（第１９頁）において、甲１０の１の「ＪＩＳ Ｒ ２２０７−１」に「熱膨張結果のとりまとめ上の起点となる温度（２０℃）」と記載されていることから、甲１記載の熱膨張率の起点温度が２０℃であるとしている。
しかしながら、甲１〜３には、熱膨張率を「ＪＩＳ Ｒ ２２０７−１」に従って測定したことが記載されているわけではないから、「ＪＩＳ Ｒ ２２０７−１」に起点温度が２０℃であることが記載されているからといって、甲１〜３の熱膨張率を測定する際の起点温度が２０℃であるとまでは認められない。よって、前記申立人の主張は採用できない。
（イ）申立人は、特許異議申立書（第１９〜２４頁）において、甲７のＦｉｇ．１にＣＳＴ−Ｋ５７（低膨張シリカ質キャスタブル）の温度（℃）と熱膨張率（％）の関係曲線が記載されており、当該関係曲線において４００〜１０００℃で熱膨張率が高くなっているため、甲１発明における熱膨張率の評価温度は４００〜１０００℃の範囲内で測定していると考えることが妥当である旨を主張し、さらに甲１発明の温度（℃）と熱膨張率（％）の関係曲線が、甲７のＦｉｇ．１のＣＳＴ−Ｋ５７（低膨張シリカ質キャスタブル）の温度（℃）と熱膨張率（％）の関係曲線又は甲８の図ＩＩ．２．１−２に記載されている溶融シリカ質のシリカ系耐火物の温度（℃）と熱膨張率（％）の関係曲線と相似形を有すると仮定し、甲１発明の「熱膨張率が0.01〜0.20％である」という記載の熱膨張率の評価温度がいずれの場合でも、起点温度１００℃、評価温度４００℃の熱膨張率は、０．２０％以下となる旨を主張している。
しかしながら、甲７のＣＳＴ−Ｋ５７（低膨張シリカ質キャスタブル）又は甲８のシリカ系耐火物と、甲１発明の一体成形ブロックの組成及び結晶構造が同様であるとはいえず、温度と熱膨張率の関係曲線が相似形を有する根拠も示されていないため、甲７の記載から、甲１発明における熱膨張率の評価温度が４００〜１０００℃の範囲内であるとはいえず、また甲１発明の温度と熱膨張率の関係曲線が、甲７又は甲８と相似形を有するともいえないので、前記申立人の主張は採用できない。
（ウ）申立人は、特許異議申立書（第２７〜２８頁）において、甲１発明における起点温度１００℃、評価温度４００℃の線熱膨張率が最大で０．２０％とすると、（１）式におけるｙの値は３０００ｋｇ、ｙの値の１１５％は３４５０ｋｇとなり、甲１発明の一体成形ブロックは２２００ｋｇ／個であるから、甲１発明は、ブロック１個当たりの質量が、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足する旨を主張している。
しかしながら、前記（イ）のとおり、甲１発明において、起点温度１００℃、評価温度４００℃の線熱膨張率は不明であるから、「最大で０．２０％」であるということは到底できないから、前記申立人の主張は採用できない。

オ 小括
以上のとおり、本件発明１は、甲１発明、並びに甲１、３、５、６に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものであるとすることはできないから、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ものであるとはいえない。

カ 本件発明２〜３について
本件発明２〜３は、いずれも本件発明１を引用して特定するものであり、本件発明１に発明特定事項をさらに追加したものである。
したがって、本件発明２〜３は、前記ア〜オで検討した理由と同様の理由により、甲１発明に対して進歩性を有するものであり、本件発明２〜３に係る特許は、申立理由２によって取り消されるべきものとすることはできない。

（２）甲２に記載された発明を主引用発明とする場合
ア 甲２に記載された発明
甲２の【請求項１】、【００２７】、【００３０】を参酌しつつ、【００３１】の実施例に着目すると、甲２には、以下の発明が記載されているといえる。

（甲２発明）
「コークス炉の燃焼室の壁体用の一体成形ブロック（重量2200kg／個）であって、純度98.4質量％の溶融シリカ：97.3質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：2.6質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、昇温速度17.7℃／時で1120℃まで昇温し、さらに27時間保持した後、冷却速度17.1℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものであり、熱膨張率が0.01〜0.20％、冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1400℃以上である、一体成形ブロック。」

イ 対比
甲２発明と本件発明１を対比する。
甲２発明の「コークス炉の燃焼室の壁体用の一体成形ブロック」は、コークス炉において、「燃焼室」は「上部構造体」であること、当該ブロックの原料が溶融シリカを主としたものであることから、本件発明１の「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物」に相当する。
甲２発明の「一体成形ブロック」は、「純度98.4質量％の溶融シリカ：97.3質量％」を原料とするものであるから、本件発明１の「組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物」に相当する。
そうすると、本件発明１と甲２発明とは、以下の一致点及び相違点を有する。

（一致点）
「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物であって、
組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物。」

（相違点２−１）
ブロック１個当たりの質量について、本件発明１は、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下であり」、「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」、「ｘ：４００℃における線熱膨張率（％）」、「ｙ：ブロック１個当たりの質量（ｋｇ）」であると特定するのに対し、甲２発明は、そのような特定がされていない点。

（相違点２−２）
ブロック耐火物の奥行きに対する高さの比である縦横比について、本件発明１は、「０．２以上０．５以下であり」と特定するのに対し、甲２発明ではそのような特定がされていない点。

ウ 相違点の検討
相違点２−１について検討する。
本件発明１は、「４００℃における線熱膨張率ｘ」を用いてブロック耐火物の質量を特定するものであり、【００１４】には、「線熱膨張率は、ＪＩＳＲ ２２０７−３「耐火物の熱膨張の試験方法−第３部：棒状試験片を用いる接触法」により測定されるものである。なお、本発明においては、線熱膨張率は、起点温度を１００℃として測定されるものとする。」と記載されている。
一方、甲２の【００２７】には、一体成形ブロックは、「熱膨張率が0.01〜0.20％と極めて小さく」と記載されているが、熱膨張率を測定する際の起点温度及び測定温度が記載されていない。そうすると、甲２発明が「熱膨張率が0.01〜0.20％」であるとしても、起点温度及び測定温度が不明である以上、甲２発明における「４００℃における線熱膨張率ｘ」の値は不明であるといわざるを得ず、甲２発明における「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」という「（１）式により算出される値ｙ」の値も不明であるため、甲２発明が、ブロック１個当たりの質量が、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足するとまでは認められない。よって、相違点２−１は実質的な相違点であると認められる。
そして、甲２発明において、ブロック１個当たりの質量を、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」とする動機付けは記載されておらず、また甲３、５、６の記載及び慣用技術にも動機付けとなるものはないから、当業者が容易になし得たものとはいえない。
したがって、相違点２−２について検討するまでもなく、本件発明１は、甲２発明、並びに甲２、３、５、６に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものとはいえない。

エ 申立人の主張
申立人は、特許異議申立書（第３１頁）において、前記（１）エでの検討と同様に、甲２発明において、線熱膨張率（起点温度：１００℃、評価温度：４００℃）は最大で０．２０％を超えないと推認されるので、甲２発明は、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足する旨を主張している。
しかしながら、前記（１）エで検討したとおり、甲２発明において、線熱膨張率（起点温度：１００℃、評価温度：４００℃）は最大で０．２０％を超えないとは認められないから、前記申立人の主張は採用できない。

オ 小括
以上のとおり、本件発明１は、甲２発明、並びに甲２、３、５、６に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものであるとすることはできないから、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ものであるとはいえない。

カ 本件発明２〜３について
本件発明２〜３は、いずれも本件発明１を引用して特定するものであり、本件発明１に発明特定事項をさらに追加したものである。
したがって、本件発明２〜３は、前記ア〜オで検討した理由と同様の理由により、甲２発明に対して進歩性を有するものであり、本件発明２〜３に係る特許は、申立理由２によって取り消されるべきものとすることはできない。

（３）甲３に記載された発明を主引用発明とする場合
ア 甲３に記載された発明
甲３の【請求項１】、【００２２】を参酌しつつ、【００２４】の実施例に着目すると、甲３には、以下の発明が記載されているといえる。

（甲３発明）
「コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックであって、前記水平焔道の下部を形成する下ブロックであり、長さＬB：1816mm、幅ＷB：925mm、高さＨB：381mm、厚さＴB：182mmであり、純度98.4質量％の溶融シリカ：97.6質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：2.3質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、昇温速度17.7℃／時で1120℃まで昇温し、さらに27時間保持した後、冷却速度17.1℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものであり、冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1500℃以上と十分な強度を備えており、かつ熱膨張量が0.04％以下である、成形ブロック。」

イ 対比
甲３発明と本件発明１を対比する。
甲３発明の「コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロック」は、コークス炉において、「水平焔道」は「上部構造体」であること、当該ブロックの原料が溶融シリカを主としたものであることから、本件発明１の「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物」に相当する。
甲３発明の「成形ブロック」は、「純度98.4質量％の溶融シリカ：97.6質量％」を原料とするものであるから、本件発明１の「組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物」に相当する。
そうすると、本件発明１と甲３発明とは、以下の一致点及び相違点を有する。

（一致点）
「コークス炉の上部構造体として施工されるブロック耐火物であって、
組成がＳｉＯ２≧９０ｍａｓｓ％である、ブロック耐火物。」

（相違点３−１）
ブロック１個当たりの質量について、本件発明１は、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下であり」、「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」、「ｘ：４００℃における線熱膨張率（％）」、「ｙ：ブロック１個当たりの質量（ｋｇ）」であると特定するのに対し、甲３発明は、そのような特定がされていない点。

（相違点３−２）
ブロック耐火物の奥行きに対する高さの比である縦横比について、本件発明１は、「０．２以上０．５以下であり」と特定するのに対し、甲３発明ではそのような特定がされていない点。

ウ 相違点の検討
相違点３−１について検討する。
本件発明１は、「４００℃における線熱膨張率ｘ」を用いてブロック耐火物の質量を特定するものであり、【００１４】には、「線熱膨張率は、ＪＩＳＲ ２２０７−３「耐火物の熱膨張の試験方法−第３部：棒状試験片を用いる接触法」により測定されるものである。なお、本発明においては、線熱膨張率は、起点温度を１００℃として測定されるものとする。」と記載されている。
一方、甲３の【００２２】には、成形ブロックについて、「熱膨張量を0.04%以下に抑えることができる」と記載されているが、熱膨張量を測定する際の起点温度及び測定温度が記載されていない。そうすると、甲３発明が「熱膨張量を0.04%以下に抑える」ものであるとしても、起点温度及び測定温度が不明である以上、甲３発明における「４００℃における線熱膨張率ｘ」の値は不明であるといわざるを得ず、甲３発明における「ｙ＝２４ｘ−３・・・（１）」という「（１）式により算出される値ｙ」の値も不明であるため、甲３発明が、ブロック１個当たりの質量が、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足するとまでは認められない。よって、相違点３−１は実質的な相違点であると認められる。
そして、甲３発明において、ブロック１個当たりの質量を、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」とする動機付けは記載されておらず、また甲１０の２の記載及び慣用技術にも動機付けとなるものはないから、当業者が容易になし得たものとはいえない。
したがって、相違点３−２について検討するまでもなく、本件発明１は、甲３発明、並びに甲３、１０の２に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものとはいえない。

エ 申立人の主張
申立人は、特許異議申立書（第３４〜３５頁）において、前記（１）エでの検討と同様に、甲３発明において、線熱膨張率（起点温度：１００℃、評価温度：４００℃）は０．０４％を超える場合は想定できないので、甲３発明は、「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」を充足する旨を主張している。
しかしながら、前記（１）エで検討したとおり、甲３発明において、線熱膨張率（起点温度：１００℃、評価温度：４００℃）は０．０４％を超えないとは認められないから、前記申立人の主張は採用できない。

オ 小括
以上のとおり、本件発明１は、甲３に記載された発明ではなく、甲３発明、並びに甲１０の２に記載された事項及び慣用技術に基づいて当業者が容易になし得たものであるとすることはできないから、特許法第29条第1項第3号又は特許法第29条第2項の規定により、特許を受けることができないものであるとはいえない。

カ 本件発明２について
本件発明２は、本件発明１を引用して特定するものであり、本件発明１に発明特定事項をさらに追加したものである。
したがって、本件発明２は、前記ア〜オで検討した理由と同様の理由により、甲３発明に対して進歩性を有するものであり、本件発明２に係る特許は、申立理由２によって取り消されるべきものとすることはできない。

２ 申立理由３（サポート要件違反）について
（１）判断手法について
特許請求の範囲の記載がサポート要件を満たすか否かは、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載とを対比し、特許請求の範囲に記載された発明が、発明の詳細な説明に記載された発明で、発明の詳細な説明の記載により当業者が当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであるか否か、また、その記載や示唆がなくとも当業者が出願時の技術常識に照らして当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであるか否かを検討して判断すべきものである。

（２）本件への当てはめ
ア 本件特許発明が解決しようとする課題は、本件明細書の【０００６】の記載から、「コークス炉昇温時において亀裂を生じることが無いブロック耐火物を提供すること」であると認められる。
イ 本件明細書の【００２８】【表２】には、ブロック１個当たりの質量が、「前記ブロック耐火物の４００℃における線熱膨張率ｘを用いて、（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」である実施例１〜４は、炉の昇温時の亀裂発生が無かったことが具体的な実験により示されており、前記課題を解決できることが記載されている。そして、【０００６】には、ブロック耐火物を大きくするとコークス炉昇温時に亀裂を生じることが記載され、【００１２】〜【００１７】、【図５】には、（１）式は、耐火物に生じる熱応力が、従来の大きさの珪石れんがを用いた積み仕様において発生する熱応力と同等となる、すなわち亀裂が生じない程度となる、線熱膨張率とブロック質量との関係を示していることが記載されている。また【００１８】には、誤差範囲として１５％とすることが記載されている。そうすると、ブロック質量が「（１）式により算出される値ｙの１１５％以下」であることにより、亀裂が発生せず、前記課題を解決できるものと認められる。
ウ したがって、本件発明は、発明の詳細な説明に記載された発明で、発明の詳細な説明の記載により当業者が当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであると認められる。
エ また、本件発明２〜３は、本件発明１を直接又は間接的に引用して特定するものであり、いずれも本件発明１を全て包含し、それぞれ個別の技術事項を追加したものである。そうすると、本件発明２〜３は、前記アに記載した課題を解決できるものである。したがって、本件発明２〜３も、発明の詳細な説明に記載された発明で、発明の詳細な説明の記載により当業者が当該発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであると認められる。

（３）申立人の主張について
申立人は、特許異議申立書（第３７〜３８頁）において、本件発明１は、ｘの数値範囲について規定されていないため、例えば甲３の記載からｘが０．０４％とすると、ｙは３７５，０００ｋｇとなるが、ブロック１個当たりの質量が３７５，０００ｋｇである場合にコークス炉昇温時に亀裂を生じないことが何ら実証されていない旨を主張している。
しかしながら、線熱膨張率が小さいほど熱応力が小さくなり、ブロック質量を大きくしても亀裂が生じにくくなることは技術的に理解でき、また本件明細書には、亀裂が生じない線熱膨張率とブロック質量との関係式が示されていることから、ｘが０．０４％、ｙが３７５，０００ｋｇである場合にも亀裂が生じず、前記課題を解決できるものと認められる。また申立人は、ｘが０．０４％、ｙが３７５，０００ｋｇである場合には亀裂が生じるという具体例や根拠を示していない。よって、前記申立人の主張は採用できない。

（４）小括
以上で検討したとおり、本件発明１〜３は、発明の詳細な説明及び技術常識に基づいて、当業者が発明の課題を解決できると認識できる範囲のものであるから、特許法第36条第6項第1号に規定する要件を満たすものである。

３ 申立理由４（実施可能要件違反）について
（１）判断手法
特許法36条4項1号は、明細書の発明の詳細な説明の記載は、「その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したもの」でなければならないと定める。そして、物の発明における発明の実施とは、その物の生産、使用等をする行為をいうから（特許法2条3項1号）、同法36条4項1号の「その実施をすることができる」とは、その物を作ることができ、かつ、その物を使用できることであり、物の発明については、明細書にその物を生産する方法及び使用する方法についての具体的な記載が必要であるが、そのような記載がなくても、明細書及び図面の記載並びに出願当時の技術常識に基づき、当業者がその物を作ることができ、かつ、その物を使用できるのであれば、上記の実施可能要件を満たすということができる。さらに、ここにいう「使用できる」といえるためには、特許発明に係る物について、例えば発明が目的とする作用効果等を奏する態様で用いることができるなど、少なくとも何らかの技術上の意義のある態様で使用することができることを要するというべきである。

（２）本件への当てはめ
ア 前記（１）の考え方を本件発明についてみると、本件発明は、前記第２の１に記載のとおりの「ブロック耐火物」であるから、本件発明は物の発明であり、本件発明が実施可能であるというためには、本件明細書の記載並びに本件出願当時の技術常識に基づき、当業者が、本件発明に係る「ブロック耐火物」を作ることができ、かつ、当該「ブロック耐火物」を使用できる必要があるとともに、それで足りるというべきである。
イ 「ブロック耐火物」を作ることができるかについて
本件明細書の【００２６】には、実施例１〜４として、質量が２５ｋｇから１０，０００ｋｇのプレキャストブロックを準備したことが記載されている。また、【００２１】には、ブロック耐火物をプレキャストブロック工法や現場流し込み施工により製造することが記載され、【０００４】には、これら製造方法について説明がされ、従来から行われている製造方法であることも記載されている。
そうすると、当業者であれば、本件明細書の記載を参考に、本件発明の発明特定事項を充足する「ブロック耐火物」を実際に作ることができるというべきである。
ウ 「ブロック耐火物」を使用できるかについて
本件明細書の【００２６】には、「ブロック耐火物」をコークス炉の上部構造体として施工することが記載されており、本件発明の「ブロック耐火物」を使用できるといえる。

（３）申立人の主張について
申立人は、特許異議申立書（第３８〜３９頁）において、ｘが０．０４％とすると、ｙは３７５，０００ｋｇとなり、「値ｙの３０％以上」は、１１２，５００ｋｇ以上となるが、コークス炉の燃焼室１窯分を分割せずに１個のブロックとしたとしても、その質量はせいぜい１００，０００ｋｇ程度であり、１１２，５００ｋｇ以上のブロックをいかにして形成するか何ら記載されていないため、発明の詳細な説明は、本件発明３を実施できる適程度に明確かつ十分に記載されていない旨を主張している。
しかしながら、コークス炉の燃焼室の大きさは調整可能なものであり、燃焼室の大きさに応じて、プレキャストブロック工法や現場流し込み施工により、所望の大きさのブロック耐火物を製造できるといえる。また、申立人は、コークス炉の燃焼室１窯分の質量の上限が１００，０００ｋｇ程度であるという具体的な根拠を示しているとはいえない。よって、前記申立人の主張は採用できない。

（４）小括
したがって、本件明細書の発明の詳細な説明の記載が、本件発明３を当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載されていないということはできない。

第６ むすび
以上のとおりであるから、申立人による特許異議申立書の理由及び証拠によっては、本件特許の請求項１〜３に係る特許を取り消すことはできない。
また、他に請求項１〜３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。
 
異議決定日 2024-02-15 
出願番号 P2019-173962
審決分類 P 1 651・ 113- Y (C10B)
P 1 651・ 121- Y (C10B)
P 1 651・ 537- Y (C10B)
P 1 651・ 536- Y (C10B)
最終処分 07   維持
特許庁審判長 塩見 篤史
特許庁審判官 門前 浩一
安積 高靖
登録日 2023-05-10 
登録番号 7276044
権利者 ＪＦＥスチール株式会社
発明の名称 ブロック耐火物  
代理人 宮坂 徹  
代理人 廣瀬 一  
代理人 田中 秀▲てつ▼  
代理人 森 哲也  

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