2019-700749

特許第６４８８１１１号発明「軸流水車発電装置」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６４８８１１１号の請求項１～７に係る特許を維持する。

【理　由】 第１　手続の経緯の概略 特許第６４８８１１１号の請求項１～７に係る特許（以下「本件特許」という。）についての手続の経緯は，概ね，次のとおりである。すなわち，平成２６年１１月１７日に出願され，平成３１年３月１日に特許権の設定登録がされ，平成３１年３月２０日に特許掲載公報が発行されたところ，これに対し，令和元年９月１９日に特許異議申立人土田裕介より，特許異議の申立てがなされたものである。 第２　本件発明 本件特許の請求項１～７に係る発明（以下，本件特許に係る発明を請求項の番号に従って，「本件発明１」などという。）は，特許請求の範囲の請求項１～７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】 筒状体と， 前記筒状体に回転自在に設けられ，ランナ翼を有し，水流の運動エネルギーを回転エネルギーに変換するランナと， 前記筒状体に内蔵され，前記ランナの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機と，を備え， 前記ランナ翼の翼弦長は，翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下であることを特徴とする軸流水車発電装置。 【請求項２】 前記ランナ翼は，第１の捻り角で形成されており， 前記第１の捻り角は，幾何学的に決定される捻り角理論値の０．８倍以上１．０倍未満であり， 前記捻り角理論値βｏｐｔは，前記ランナ翼に流入する流れの絶対速度をｖ，前記絶対速度ｖと前記ランナ翼に流入する流れの相対速度とがなす角度をγ，前記ランナの任意の半径位置をｒ，前記ランナの半径をＲ，設計周速比をλ，前記ランナの角速度をω，前記ランナ翼の前端と後端とを結ぶ翼弦線と前記相対速度で示すベクトルとがなす迎え角をαとすると， ｔａｎγ＝（３×ｒ×λ）／（２×Ｒ） λ＝（ω×Ｒ）／ｖ βｏｐｔ＝９０°－γ－α で決定されることを特徴とする請求項１に記載の軸流水車発電装置。 【請求項３】 前記ランナ翼の少なくとも先端は，第２の捻り角で形成されており， 前記第２の捻り角は，前記第１の捻り角の０．８倍以上１．０倍未満であることを特徴とする請求項２に記載の軸流水車発電装置。 【請求項４】 前記ランナ翼の捻り角は，幾何学的に決定される捻り角理論値の０．６４倍以上１．０倍未満であり， 前記捻り角理論値βｏｐｔは，前記ランナ翼に流入する流れの絶対速度をｖ，前記絶対速度ｖと前記ランナ翼に流入する流れの相対速度とがなす角度をγ，前記ランナの任意の半径位置をｒ，前記ランナの半径をＲ，設計周速比をλ，前記ランナの角速度をω，前記ランナ翼の前端と後端とを結ぶ翼弦線と前記相対速度で示すベクトルとがなす迎え角をαとすると， ｔａｎγ＝（３×ｒ×λ）／（２×Ｒ） λ＝（ω×Ｒ）／ｖ βｏｐｔ＝９０°－γ－α で決定されることを特徴とする請求項１に記載の軸流水車発電装置。 【請求項５】 前記ランナ翼は，前記筒状体内に埋め込まれた円筒表面を有する埋込部分と，前記筒状体の半径方向外側に設けられ，翼型形状を有する翼本体部分と，前記埋込部分と前記翼本体部分との間に設けられ，前記埋込部分の円筒表面から前記翼本体部分の翼型形状に遷移する外表面を有する遷移部分と，を含み， 前記遷移部分の半径方向長さは，前記ランナの半径の２５％以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の軸流水車発電装置。 【請求項６】 前記ランナ翼の先端は，当該ランナ翼の基端よりも上流側に位置付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の軸流水車発電装置。 【請求項７】 筒状体と， 前記筒状体に回転自在に設けられ，ランナ翼を有し，水流の運動エネルギーを回転エネルギーに変換するランナと， 前記筒状体に内蔵され，前記ランナの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機と，を備え， 前記ランナ翼は，第１の捻り角で形成されており， 前記第１の捻り角は，幾何学的に決定される捻り角理論値の０．８倍以上１．０倍未満であり， 前記捻り角理論値βｏｐｔは，前記ランナ翼に流入する流れの絶対速度をｖ，前記絶対速度ｖと前記ランナ翼に流入する流れの相対速度とがなす角度をγ，前記ランナの任意の半径位置をｒ，前記ランナの半径をＲ，設計周速比をλ，前記ランナの角速度をω，前記ランナ翼の前端と後端とを結ぶ翼弦線と前記相対速度で示すベクトルとがなす迎え角をαとすると， ｔａｎγ＝（３×ｒ×λ）／（２×Ｒ） λ＝（ω×Ｒ）／ｖ βｏｐｔ＝９０°－γ－α で決定されることを特徴とする軸流水車発電装置。 第３　特許異議申立ての理由の概要 特許異議申立人は，甲第１号証～甲第４号証（以下，証拠の番号に従って「甲１」などという。）を提出し，請求項１～７に係る特許は，下記の理由により取り消すべき旨主張している。 １　請求項１～７に係る特許は，特許法２９条２項の規定に違反してなされたものである。 ２　請求項１～６に係る特許は，特許法３６条６項１号の規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものである。 （証拠方法） 甲１：特開２０１４－５７６６号公報 甲２：G.S.Bir，M.J.Lawson，Y.Li，“Structural Design of a Horizontal-Axis Tidal Current Turbine Composite Blade”，October 2011，p.1-12 甲３：Danielle J.Moreau，Laura A.Brooks，Con J.Doolan，“Flat plate self-noise reduction at low-to-moderate Reynolds number with trailing edge serrations”，November 2011，p.1-8 甲４：牛山泉，“風車工学入門”，森北出版株式会社，2013年8月13日，2版1刷 第４　特許異議申立ての理由についての判断 １　特許異議申立ての理由１（２９条２項）について （１）　甲１について ア　甲１に記載された事項（下線は当審による。） ・「【請求項１】 発電機側に動力を伝達する回転軸と， 前記回転軸に対して基端部側が一体的に固定され，水流を受けて前記回転軸と共に回転する翼と， 前記発電機を内蔵し前記翼よりも前記水流の上流側に設けられた筐体と， 前記筐体の外形部分によって構成され，当該筐体で受けた前記水流を放射状に広げるようにして前記翼の先端部側方向に誘導する水流誘導部と， を具備する水流発電装置。」 ・「【０００８】 …本発明が解決しようとする課題は，水流を有効に活用することにより発電の効率を高めることができる水流発電装置を提供することである。」 ・「【００１１】 … 図１に示すように，例えば一対で用いられる本実施形態の水流発電装置１０，２０は，海中１６に設置されるプロペラ型の海流発電（又は潮流発電）システムである。水流発電装置１０，２０は，連結部材１２によって互いが連結されており，さらに係留ロープ１４を介して例えば水深２００ｍを超える海底１５にアンカ（係留）されている。 【００１２】 図１，図２に示すように，一対の水流発電装置１０，２０は，筐体としてのナセル２と，複数の翼３と，翼３を支持するボス５と，をそれぞれ備えている。ナセル２，ボス５及び翼３は，海水に対しての耐腐食性の高い材料や，耐腐食性の高い塗料をコーティングした材料を用いて構成されている。 【００１３】 ナセル２は，水密構造を有し，図２に示すように，発電機８や変速機構７ｂなどが内蔵（収容）されている。また，ナセル２は，所定の浮力を有している。ここで，一対の水流発電装置１０，２０は，各々が備える翼３が逆方向に回転しさらに同等の推力を発生させることで，互いの位置が静的に確保される。 【００１４】 図２に示すように，ボス５は，翼３の基端部側を支持する支持部としての機能を有する。また，ボス５は，ナセル２と同様に水密構造を有しており，ナセル２と協働して回転軸７を内蔵する。回転軸７の一端部側は，ナセル２内の変速機構７ｂに連結され，回転軸７の他端部側は，ハブ７ａを介してボス５本体に固定されている。つまり，翼３は，その基端部側が，ボス５（ハブ７ａ）を介して回転軸７に一体的に固定されており，翼３本体が水流を受けると回転軸７（ボス５）と共に一体となって回転する。 【００１５】 回転軸７の動力（駆動力）は，ナセル２内の発電機８に伝達される。具体的には，回転軸７の回転は，変速機構７ｂによって減速又は増速され，変速機構７ｂと発電機８との間の伝達軸７ｃを介して発電機８側に伝達される。 … 【００１７】 このように構成された各翼３は，図２に示すように，水流（海流）Ｆ１から得た運動エネルギを回転エネルギに変換する。一方，翼３と共に一体となって回転する回転軸７は，変換された回転エネルギを，変速機構７ｂ，伝達軸７ｃを介してナセル２内の発電機８に伝達し，発電機８は，この回転エネルギを用いて発電を行う。」 ・「【００１８】 次に，ナセル２の特徴的構成について説明する。図２に示すように，ナセル２は，翼３よりも海流Ｆ１の上流側に設けられている。ナセル２は，略円錐形状に形成されており，回転軸７と同軸的に配置されている。ナセル２は，ナセル２本体の外形部分によって構成された水流受け部２ａ及び水流誘導部２ｂを有している。水流受け部２ａは，図２に示すように，ナセル２本体において海流Ｆ１の最上流側に設けられており，上記の略円錐形状の頂点部分を構成する。この水流受け部２ａの表面は，球面状に形成されている。 【００１９】 一方，水流誘導部２ｂは，図２に示すように，上記した略円錐形状の側面部分で構成されている。より具体的には，水流誘導部２ｂは，水流Ｆ１の上流側から下流側に向かうにつれて，ナセル２の外形部分における外周長が増大して行く形状で構成されている。つまり，水流誘導部２ｂは，ナセル２本体の水流受け部２ａで受けた水流Ｆ１を，放射状に広げるようにして（放射状に分散して）各翼３のチップ側方向（翼の先端部側方向）に誘導する。 【００２０】 詳述すると，翼３を回転させる力を高めようとする場合，回転軸７の軸周りの力のモーメント（トルク）を考慮すると，図２に示すように，相対的に，ハブ７ａ側（翼の基端部側）よりも翼３のチップ側に水流Ｆ２を導いたほうが，翼３の回転力の向上には効果的である。そこで，本実施形態の水流発電装置１０，２０では，水流Ｆ１，Ｆ２を放射状に広げて翼３のチップ側方向に導く水流誘導部２ｂをナセル２に設けたことで，発電のための回転エネルギを効率的に，より多く取り出すことが可能となる。」 イ　以上の記載からすると，甲１には，次の発明（以下「甲１発明」という。）が記載されているといえる。 （甲１発明） 「ナセル２と， 前記ナセル２に回転自在に設けられ，水流の運動エネルギーを回転エネルギーに変換する複数の翼３と， 前記ナセル２の外形部分によって構成され，当該ナセル２の水流受け部２ａで受けた水流を放射状に広げるようにして前記複数の翼３の先端部側方向に誘導する水流誘導部２ｂと 前記ナセル２に内蔵され，前記複数の翼３の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機８と，を備える水流発電装置１０，２０。」 （２）　甲２～４について ア　甲２に記載された事項（訳は，甲２添付の抄訳による。） ・「 」（３頁左欄） （ ） ・「We used our recently developed numerical tool Harp_Opt[4,5] for the basic turbine blade design.Harp-Opt combines the blade element moment code WT_Perf[6] with a genetic algorithm to provide optimal blade twist angle and chord distribution along the blade for a specified objective function.」（３頁左欄下から１１～下から７行） （基本的な翼の設計には，最近開発した数値ツールHarp_Opt［４，５］を使用しました。Harp_Optは，翼素運動量コードWT_Perf[6]と遺伝的アルゴリズムを組み合わせて，ある目的関数に対してブレードに沿った最適な捻じれ角及び翼弦長の分布を提供します。） ・「The chord and twist distribution, which HARP_Opt computed at 30 sections along the blade, define the external shape of the blade(Figure 7).」（４頁左欄１～３行） （HARP_Optがブレードに沿った３０個の断面で計算した翼弦長と捻じれ角の分布は，ブレードの外部形状を定義します（図７）。） ・「 」（４頁左欄） （図７．ブレードに沿った翼弦長及び捻じり角の変化） イ　甲３に記載された事項（訳は，甲３添付の抄訳による。） ・「 」（２頁右欄） （図２．歯根から先端までの振幅が２ｈ，波長がλの平板の後縁の鋸歯。） ウ　甲４に記載された事項 ・「 」 （３）　本件発明１について ア　対比 本件発明１と甲１発明とを，その機能に照らして対比すると，甲１発明の「ナセル２」，「翼３」は，それぞれ，本件発明１の「筒状体」，「ランナ翼」に相当し，甲１発明の「複数の翼３」が，本件発明１と同様に，「ランナ」を構成しているといえる。 そして，甲１発明の「発電機８」は，本件発明１の「発電機」に相当し，甲１発明の「水流発電装置１０，２０」は，その水流の流れる方向からして，本件発明１と同様に，「軸流水車発電装置」であるといえる。 そうすると，本件発明１と甲１発明とは，以下の点で一致し，相違する。 （一致点） 「筒状体と， 前記筒状体に回転自在に設けられ，ランナ翼を有し，水流の運動エネルギーを回転エネルギーに変換するランナと， 前記筒状体に内蔵され，前記ランナの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機と，を備える軸流水車発電装置。」 （相違点１） 本件発明１は，「前記ランナ翼の翼弦長は，翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下である」のに対し，甲１発明ではその点が明らかでない点 イ　判断 甲１によれば（前記（１）ア），甲１発明は，「水流を有効に活用することにより発電の効率を高めることができる水流発電装置を提供すること」（【０００８】）を解決しようとする課題とし，「翼３を回転させる力を高めようとする場合，回転軸７の軸周りの力のモーメント（トルク）を考慮すると，…相対的に，ハブ７ａ側（翼の基端部側）よりも翼３のチップ側に水流Ｆ２を導いたほうが，翼３の回転力の向上には効果的である。」ので「水流Ｆ１，Ｆ２を放射状に広げて翼３のチップ側方向に導く水流誘導部２ｂをナセル２に設けたことで，発電のための回転エネルギを効率的に，より多く取り出すことが可能となる。」（【００２０】）ものである。 しかしながら，甲１には，翼３の翼弦長を，翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下であるようにすることについて記載はなく，甲１発明において，相違点１に係る構成とする動機付けは特段認められない。 甲２には，翼の設計方法についてのフローチャートが開示され，甲３には，翼の後縁に鋸刃を追加した構成が記載されているが，甲２，３には，翼の翼弦長を，翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下であるようにすることについて記載はなく，甲４にも記載がない（前記（２）ア～ウ）。 また，甲１発明において，甲２，３に記載された事項を適用したとしても，当然に，翼３の翼弦長を，翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下にするとも認められない。この点は，甲４をみても同様である。 そうすると，甲１発明において，甲２～４に記載された事項を適用して，相違点１に係る本件発明１の構成とすることは，当業者にとって容易に想到できたものとは認められない。 そして，本件発明１は，相違点１に係る構成を備えることにより，「翼素運動量理論から求まる気流中での稼動の場合に最適な翼弦長理論値から，水流中で稼動するランナ翼１０として好適な翼弦長を得ることができ，ランナ３の出力を増大させることができる。このため，水流中で稼動するランナ３から所望の出力を得ることができ，ランナ３の出力を向上させることができる。」（本件特許明細書【００２８】）という，顕著な効果を奏するものであるから，この点が単なる設計的事項とも認められない。 以上のとおりであるから，本件発明１は，甲１発明及び甲２～４に記載された事項に基いて，当業者が容易に発明をすることができたものとは認められない。 （４）　本件発明２～６について 本件発明２～６は，本件発明１を特定するための事項を全て含むものであるから，その余の事項を検討するまでもなく，本件発明２～６は，本件発明１と同様の理由により，甲１発明及び甲２～４に記載された事項に基いて，当業者が容易に発明をすることができたものとは認められない。 （５）　本件発明７について ア　対比 本件発明７と甲１発明とを，本件発明１と甲１発明との関係（前記（３）ア）を参考に，その機能に照らして対比すると，本件発明７と甲１発明とは，本件発明１と甲１発明とに係る一致点と同じ点で一致し，次の点で相違する。 （相違点２） 本件発明７は，「前記ランナ翼は，第１の捻り角で形成されており」，「前記第１の捻り角は，幾何学的に決定される捻り角理論値の０．８倍以上１．０倍未満であり」，「前記捻り角理論値βｏｐｔは，前記ランナ翼に流入する流れの絶対速度をｖ，前記絶対速度ｖと前記ランナ翼に流入する流れの相対速度とがなす角度をγ，前記ランナの任意の半径位置をｒ，前記ランナの半径をＲ，設計周速比をλ，前記ランナの角速度をω，前記ランナ翼の前端と後端とを結ぶ翼弦線と前記相対速度で示すベクトルとがなす迎え角をαとすると」，「ｔａｎγ＝（３×ｒ×λ）／（２×Ｒ）」，「λ＝（ω×Ｒ）／ｖ」，「βｏｐｔ＝９０°－γ－α」で決定されるものであるのに対し，甲１発明は，その点が明らかでない点。 イ　判断 甲１によれば，甲１発明は前記のとおりの発明であるところ（前記（３）イ），甲１には，翼３に関し，第１の捻り角で形成されており，前記第１の捻り角は，幾何学的に決定される捻り角理論値の０．８倍以上１．０倍未満であり，前記捻り角理論値βｏｐｔは，前記翼３に流入する流れの絶対速度をｖ，前記絶対速度ｖと前記翼３に流入する流れの相対速度とがなす角度をγ，前記翼３の任意の半径位置をｒ，前記翼３の半径をＲ，設計周速比をλ，前記翼３の角速度をω，前記翼３の前端と後端とを結ぶ翼弦線と前記相対速度で示すベクトルとがなす迎え角をαとすると，ｔａｎγ＝（３×ｒ×λ）／（２×Ｒ），λ＝（ω×Ｒ）／ｖ，βｏｐｔ＝９０°－γ－αで決定される点について記載はなく，甲１発明において，相違点２に係る構成とする動機付けは特段認められない。 甲２には，翼の設計方法についてのフローチャートが開示され，基本的な翼の設計に，翼素運動量コードに沿った最適な捻じれ角及び翼弦長の分布を提供する数値ツールHarp_Optを使用したこと，Harp_Optがブレードに沿った３０個の断面で計算した翼弦長と捻じれ角の分布は，ブレードの外部形状を定義すること（図７）が記載されているが，相違点２に係る構成については記載はなく，甲３，４にも記載がない（前記（２）ア～ウ）。 また，甲２に記載された事項を適用したとしても，当然に，翼３の捻り角について，相違点２に係る構成とするとも認められない。この点は，甲３，４をみても同様である。 そうすると，甲１発明において，甲２～４に記載された事項を適用して，相違点２に係る本件発明７の構成とすることは，当業者にとって容易に想到できたものとは認められない。 そして，本件発明７は，相違点２に係る構成を備えることにより，「幾何学的に求まる気流中での稼動の場合に最適な捻り角理論値から，水流中で稼動するランナ翼１０として好適な捻り角を得ることができ，ランナ３の出力を増大させることができる。このため，水流中で稼動するランナ３から所望の出力を得ることができ，ランナ３の出力を向上させることができる。」（本件特許明細書【００４１】）という，顕著な効果を奏するものであるから，この点が単なる設計的事項とも認められない。 以上のとおりであるから，本件発明７は，甲１発明及び甲２～４に記載された事項に基いて，当業者が容易に発明をすることができたものとは認められない。 ２　特許異議申立ての理由２（３６条６項１号） 特許異議申立人は，発明の詳細な説明には，ランナ翼１０の翼本体部分１２の翼弦長を，翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下としている点が記載されているところ（【００２５】），請求項１には「前記ランナ翼の翼弦長」と記載され，この「前記ランナ翼の翼弦長」には，ランナ翼１０の翼本体部分１２以外の部分（埋込部分１１及び遷移部分１３）の翼弦長をも含むことになるが，発明の詳細な説明には，ランナ翼１０の翼本体部分１２以外の部分の翼弦長が翼素運動量理論から求まる翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下である点について開示がないから，本件発明１～６は，発明の詳細な説明に記載された発明とはいえない，と主張している（特許異議申立書４（４）エ）。 しかしながら，翼弦長とは，翼形の前縁と後縁を結ぶ直線の長さを意味するから，請求項１に記載された「前記ランナ翼の翼弦長」は，ランナ翼において，実質的に，翼といえる部分（水流の運動エネルギーを回転エネルギーに変換する機能を発揮する部分）の前縁と後縁を結ぶ直線の長さであって，埋込部分や遷移部分など，実質的に翼とはいえない部分に関する長さは含まないと認められる。 そして，発明の詳細な説明には，ランナ翼１０のうち実質的に翼である翼本体部分１２の翼弦長を，翼弦長理論値の１．０倍より大きく，３．０倍以下としている点が記載されているから（【００２５】），本件発明１～６は，この点に関し発明の詳細な説明に裏付けがあるといえる。 また，その他，本件発明１～６に関し，発明の詳細な説明に記載がないとすべきところは認められない。 そうすると，本件発明１～６が，発明の詳細な説明に記載されたものではないとは認められない。 第５　むすび 以上のとおり，本件特許（請求項１～７に係る特許）は，特許法２９条２項の規定に違反してされたものとは認められず，同法３６条６項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とは認められないから，前記特許異議申立て理由により取り消すことはできない。 また，他に本件特許（請求項１～７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。