2020-008509
ライン周波数およびライン電圧ACの無線伝送
- 審判番号
- 2020-008509
- 法域
- 特許
- 審判種別
- 拒絶査定不服審判(拒絶査定不服の審決)
- 出願番号
- 特願2016-534117外部サイト(J-PlatPat)へ移動します
- 請求日
- 2020年06月18日
- 審決日
- 2022年08月09日
- 公報発行日
- 2023年01月27日
- 結論
- 請求不成立
- 当事者
- 【請求人】モーメンタム ダイナミックス コーポレーション
- 【請求人代理人】矢口 太郎
- 分類
- P18 .121-WZ (H02J)
- 根拠条文(結論部分から自動抽出・参考)
- 特許法29条2項
- 条文(本文から自動抽出・参考)
- 特許法第29条第2項
- データ出所
- 審決公報(XML)
事件の表示
結論
理由
目次 ▾ 10項目
1 手続の経緯
折りたたみ中(クリックで表示)
本願は、平成26年11月25日(パリ条約による優先権主張2013年11月27日、米国)を国際出願日とする出願であって、平成29年9月22日に手続補正がされ、平成30年11月26日付けで拒絶理由通知がされ、平成31年2月27日に誤訳訂正及び手続補正がされ、令和元年7月29日付けで拒絶理由通知(最後)がされ、令和元年11月18日に誤訳訂正及び手続補正がされ、令和元年11月18日の手続補正について令和2年2月3日付けで補正の却下の決定がされ、同日付で拒絶査定がされ、令和2年6月18日に拒絶査定不服審判が請求され、同時に手続補正がされ、令和2年8月3日付けで拒絶理由通知がされ、令和3年1月25日に手続補正がされ、その後、当審において、令和3年9月8日付けで拒絶理由通知がされ、令和4年3月14日に手続補正がされたものである。
2 本願発明
本願の請求項1ないし6に係る発明は、令和4年3月14日の手続補正によって補正された特許請求の範囲の請求項1ないし6に記載されたとおりのものであって、請求項1に係る発明(以下、「本願発明1」という。)は、次のとおりのものである(下線は、補正個所を示す。)。
「【請求項1】電源からの交流電流(AC)を無線伝送し電源周波数で負荷(26)に供給する電力伝送システムであって、前記電源から供給された電源周波数ACを全波整流して、整流された一次側電源周波数ACを出力する第1の整流器(10)と、前記出力された整流された一次側電源周波数ACを振幅変調することにより、包絡線が電源周波数レートで繰り返される正弦半波の波形を有する包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACに変換するDC-ACインバータと、前記包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACを一次側から二次側へ無線伝送するエアギャップ変成器(16)と、前記包絡線(エンベロープ)変調済変調済高周波ACを前記エアギャップ変成器の二次側から受け取って全波整流し、整流された二次側高周波ACを出力する第2の整流器(18)と、前記エアギャップ変成器の一次側にある前記第1の整流器(10)から出力された上記一次側電源周波数ACの正確な複製となる二次側電源周波数ACを出力するように、前記第2の整流器(18)から出力された前記整流された二次側高周波ACからフィルタリングにより高周波成分を除去する、高周波リップルフィルタ(20)と、前記高周波リップルフィルタ(20)から出力された前記二次側電源周波数ACを受け取り、当該二次側電源周波数ACの半周期おきの極性を反転させて、前記電源周波数を有する正弦波波形の電圧を生成し前記負荷に印加するものである極性反転回路(28)とを有するシステム。」
3 引用文献
当審における令和3年9月8日付けの拒絶理由通知で引用された、ドイツ国特許出願公開第10-2011-116057号公報(以下、「引用文献1」という。)には、図面とともに、次の事項が記載されている(下線は当審で付与した。なお、ウムラウト文字の前に「~」を前置し、エスツェットを「ss」と記載した。)。
(1)引用文献1に記載された事項について
「[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein induktives Energie~ubertragungssystem mit mindestens einer Prim~arspule und mindestens einer Sekund~arspule, die miteinander gekoppelt sind und die jeweils mit mindestens einer Kapazit~at einen prim~arseitigen und sekund~arseitigen Resonanzkreis bilden.」
(当審訳:本発明は、それぞれが少なくとも1つの静電容量を有する一次側および二次側共振回路を形成し、互いに結合された少なくとも1つの一次コイルおよび少なくとも1つの二次コイルを有する誘導エネルギー伝送システムに関します。)
「[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein induktives Energie~ubertragungssystem bereitzustellen, welches einfacher im Aufbau ist und dennoch die gesetzlichen Bestimmungen erf~ullt. 」(当審訳:本発明の目的は、構造がより単純でありながら法的要件を満たす誘導エネルギー伝送システムを提供することです。)
「[0005] Das erfindungsgem~asse induktive Energie~ubertragungssystem kann auch als ber~uhrungsloses Energie~ubertragungssystem bezeichnet werden. Dabei wird unter ber~uhrungslos verstanden, dass kein mechanischer Kontakt zwischen der Prim~ar-und der Sekund~arseite bestehen muss. Sofern die Sekund~ar spule in einem Geh~ause gekapselt ist, kann das Geh~ause auch unmittelbar auf der ebenfalls gekapselten Prim~arseite aufliegen.」
(当審訳:本発明による誘導エネルギー伝送システムは、非接触エネルギー伝送システムと呼ばれることもあります。この文脈では、非接触とは、一次側と二次側の間に機械的接触がないことを意味すると理解されます。二次コイルがハウジングにカプセル化されている場合、ハウジングは、同じくカプセル化された一次側に直接置くこともできます。)
「[0006] Das erfindungsgem~asse Energie~ubertragungssystem weist einen prim~arseitigen Wechselrichter auf, der aus einer unipolaren Prim~arspannung oder einer Gleichspannung eine getaktete Rechteckspannung erzeugt und diese dem prim~arseitigen Resonanzkreis, bestehend aus Spule und Kapazit~at, zuf~uhrt. Dabei wird die Blindspannung ~uber die Kapazit~aten kompensiert. Im Sinne der Erfindung wird unter einer unipolaren Spannung eine gleichgerichtete Wechselspannung verstanden.」(当審訳:本発明によるエネルギー伝送システムは、ユニポーラ一次電圧または直流電圧からクロック方形波電圧を生成し、これをコイルおよび静電容量からなる一次側共振回路に供給する一次側インバータを有します。無効電圧は静電容量によって補償されます。本発明の文脈において、ユニポーラ電圧は、整流された交流電圧を意味すると理解されます。)
「[0007] Die eingangsseitig f~ur den prim~aren Gleichrichter ben~otigte unipolare Prim~arspannung kann z.B. mittels eines Gleichrichters aus einer Eingangswechselspannung mit Netzfrequenz erzeugt werden.Die dem prim~arseitigen Wechselrichter zugef~uhrte unipolare Spannung weist aufgrund des kapazit~atsarmen Spannungszwischenkreises einen Wechselanteil auf.」
(当審訳:必要とされるユニポーラ電圧は一次整流器の入力側の、たとえば、主電源周波数の入力AC電圧から、整流器を使用して生成できます。一次側インバータに供給されるユニポーラ電圧は、低容量電圧中間回路のために交流成分を持っています。)
「[0011] Mittels einer sekund~arseitigen Einrichtung wird die am Ausgang des sekund~aren Resonanzkreises anliegende oszillierende hochfrequente Spannung in eine nach M~oglichkeit sinusf~ormige sekund~arseitige Ausgangsspannung umgewandelt. Der hochfrequente Anteil wird dabei durch die Gleichrichtung eliminiert. Es entsteht dabei eine Spannung, die die Form der Netzspannung besitzt und deren Amplitude proportional zum magnetischen Fluss in der Sekund~arspule ist.」(当審訳:二次側のデバイスによって、二次共振回路の出力に存在する振動する高周波電圧は、可能であれば正弦波である二次側の出力電圧に変換されます。高周波成分は整流により除去されます。これにより、主電源電圧の形をした電圧が生成され、その振幅は2次コイルの磁束に比例します。)
「[0014] Die Einrichtung kann einen sekund~arseitigen Wechselrichter und ein nachgeschaltetes Umpolglied umfassen, die durch diskrete Schaltungen realisiert sind. Es ist jedoch auch m~oglich, den sekund~arseitigen Gleichrichter und das Umpolglied der Einrichtung in einer Leistungshalbleiterstufe zusammenzufassen. Durch das Zusammenfassen kann vorteilhaft der Wirkungsgrad verbessert werden. Der sekund~arseitige Gleichrichter kann einen kapazit~atsarmen Gl~attungskondensator aufweisen, so dass am Ausgang des Gleichrichters eine Spannung anliegt, die einer gleichgerichteten, insbesondere sinusf~ormien, Netzspannung entspricht.」
(当審訳:このデバイスは、ディスクリート回路によって実装される二次側インバータと、下流の極性反転要素とを含むことができます。ただし、パワー半導体段でデバイスの二次整流器と極性反転素子を組み合わせることも可能です。それらを組み合わせることにより、効率を有利に改善することができる。二次側整流器は、低容量の平滑コンデンサを有することができるので、整流された、特に正弦波の主電源電圧に対応する電圧が整流器の出力に存在します。)
「[0015] Das Prinzip, welches hinter der Erfindung steht, entspricht ungef~ahr dem Prinzip der Amplitudenmodulation in der Signal~ubertragung. Die hochfrequente Tr~agerfrequenz oszilliert mit der Netzfrequenz. Dabei wird die hochfrequente induzierte Spannung jeweils ~uber eine Halbwelle der Netzfrequenz, d. h. der Einh~ullenden, gleichgerichtet. Dabei muss das lokale Minimum der Einh~ullenden der Sekund~arspannung erkannt werden, damit alternierend die Polarit~at der gleichgerichteten Sekund~arspannung umgepolt werden kann.」
(当審訳:本発明の背後にある原理は、信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応している。高周波の搬送周波数は、主電源周波数とともに振動します。高周波誘導電圧は、いずれの場合も主電源周波数の半波、つまり、包絡線で整流されます。整流された二次電圧の極性を交互に反転できるように、二次電圧のエンベロープの極小値を認識する必要があります。)
「[0016] In einer ersten m~oglichen Ausf~uhrungsform sind der sekund~arseitige Gleichrichter und das Umpolglied nicht in einer Schaltung zusammengefasst, wobei am Ausgang des sekund~arseitigen Gleichrichters eine gleichgerichtete Netzspannung anliegt, welche mittels des Umpolgliedes in eine bipolare, vorteilhaft sinusf~ormige Ausgangsspannung gepolt wird.Hierzu ist jede zweite Halbwelle umzupolen. Dies kann mittels eines Halbleiter-Umpolgliedes erfolgen.」
(当審訳:第1の可能な実施形態では、二次側整流器と極性反転要素は1つの回路に組み合わされておらず、二次側整流器の出力である整流された主電源電圧が、極性反転部材に印加されます。これで、各2つの半波の極性を逆にします。これは、半導体極反転要素を使用して行うことができます。)
「[0038] In Fig.2 ist ein Blockschaltbild f~ur eine erste m~ogliche Ausf~uhrungsform des erfindungsgem~assen induktiven Energie~ubertragungssystems dargestellt. Auf der Prim~arseite ist ein Gleichrichter 11 angeordnet, der aus einer Netzwechselspannung UN mit der Frequenz f0 eine unipolare Spannung |UN| erzeugt.Der Kondensator 12 ist dabei kapazit~atsarm, so dass die unipolare Spannung |UN| sich noch mit der Netzfrequenz f0 ~andert. Es ist auch m~oglich, dass mittels des nachgeschalteten Kondensators 12 die gegl~attete Spannung UG erzeugt wird, welche als Eingangsspannung f~ur den prim~arseitigen Wechselrichter 15 dient. Sofern eine Gleichspannung, z.B. aus einer Batterie bereitsteht, kann auch auf den prim~arseitigen Gleichrichter 11 verzichtet werden. Sofern eine Gleichspannung als Eingangsspannung UG f~ur den Wechselrichter dient, muss der Wechselrichter 15, wie nachfolgend beschrieben, anders getaktet werden als bei Verwendung der unipolaren Spannung |UN|.」(当審訳:図2は、本発明による誘導エネルギー伝送システムの第1の可能な実施形態のブロック図を示しています。一次側には整流器11が配置されており、周波数f0のAC主電源交流電圧UNからユニポーラ電圧|UN|を生成します。 コンデンサ12は静電容量が小さいので、ユニポーラ電圧|UN|は、それでも主電源周波数f0によって変化します。一次側インバータ15の入力電圧として機能する平滑化された電圧UGが、下流のコンデンサ12によって生成されることも可能です。例えば電池からの直流電圧が利用可能である場合、一次側の整流器11も省くことができます。インバータの入力電圧UGとして直流電圧を使用する場合、以下に説明するように、インバータ15は、ユニポーラ電圧|UN|を使用する場合とは異なる方法でクロックを供給する必要があります。)
[図:0001392424000001.jpg]
「[0039] Sofern als Eingangsspannung f~ur den Wechselrichter 15 die unipolare Spannung |UN| verwendet wird, reicht es prinzipiell aus, den Wechselrichter 15 mit einer konstanten Frequenz fw zu takten,damit sich eine induzierte Spannung Ui ergibt, wie sie in den .Fig,2 und Fig.3b dargestellt ist, welche mit der Netzfrequenzt f0 oszilliert. Die Welligkeit der Spannung |UN| ~ubertr~agt sich dabei auf die induzierte Spannung Ui. Die Taktfrequenz fw ist dabei so zu w~ahlen, dass sich eine induzierte Spannung Ui mit der Frequenz fT ergibt, wobei fT im kHz-Bereich liegt. Die Taktfrequenz der Rechteckspannung Uw kann entweder fest sein oder sich an die Resonanzfrequenz des Prim~arkreises 16 anpassen. Der Wechselrichter 15 sorgt mit seiner Taktungf~ur einen Prim~arstrom, welcher durch die Prim~arspule Sp1 und die in Reihe geschalteten Kondensatoren C1 (Reihenschwingkreis 16) fliesst, dessen Einh~ullende EH die Netzfre quenzt f0 besitzt und nach M~oglichkeit zu dieser in Phase ist. Die Einh~ullende EH ist somit mit dem Netz synchronisiert, wodurch die induzierte Spannung U1 die gleiche Form wie der Prim~arstrom hat. Die Am plitude der Tr~agerwechselspannung schwingt mit sin(2・Π・f0・t), d. h. mit der Netzfrequenz f0. Der Sekund~arschwingkreis 17 ist ebenfalls durch die Reihenschaltung aus Sekund~arspule Sp2 und Kondensatoren C2 gebildet. Die induzierte Spannung Ui wird van dem nachgeschalteten Gleichrichter 18 in die unipo lare Wechselspannung Uuni umgeformt, wobei diese die Frequenz f0 aufweist. Ein nachgeschaltetes Umpolglied erzeugt aus der unipolaren Wechselspan nung Uuni die gew~unschte bipolare und im bevorzugten Fall eine sinusf~ormige Ausgangsspannung UA mit der Frequenz f0, zu deren Gl~attung noch der Gl~attungskondensator 21 dient. Der Gleichrichter 18 sowie das Umpolglied 19 bilden zusammen die sekun d~arseitige Einrichtung, die aus der induzierten Spannung Ui die sekund~arseitige Ausgangspannung UA formen.」
(当審訳:インバータ15の入力電圧がユニポーラ電圧|UN|である場合、原則として一定周波数fwでインバータ15をクロックするだけで、図2および図3bに示すように、主電源周波数f0で発振する誘導電圧Uiが発生します。電圧のリップル|UN|は誘導電圧Uiに持ち越されます。クロック周波数fwは、誘導電圧Uiが周波数fTで発生するように選択されます。ここで、fTはkHzの範囲です。方形波電圧Uwのクロック周波数は、固定することも、一次回路16の共振周波数に適合させることもできます。インバータ15は、そのクロッキングにより、一次コイルSp1および直列接続されたコンデンサC1(直列共振回路16)を通って流れる一次電流を保証し、そのエンベロープEHは主電源周波数f0を有し、可能であればそれと同相です。したがって、エンベロープEHは主電源と同期しているため、誘導電圧Uiは一次電流と同じ形状になります。キャリア交流電圧の振幅は、sin(2・Π・f0t)で振動します。つまり、主電源周波数f0で。二次共振回路17はまた、二次コイルSp2とコンデンサC2との直列接続によって形成されます。誘導電圧Uiは、下流の整流器18によって、周波数f0を有するユニポーラ交流電圧Uuniに変換されます。下流の極性反転要素19は、所望のバイポーラを生成し、好ましくは、ユニポーラ交流電圧Uuniから、周波数f0を有する正弦波出力電圧UAを生成し、平滑化コンデンサ21は、それを平滑化するのにも役立ちます。整流器18および極性反転要素19は一緒になって二次側デバイスを形成し、これは誘導電圧Uiから二次側出力電圧UAを形成します。)
「[0043] Die Fig.3b zeigt die Spannungsverl~aufe der induzierten Spannung Ui(oben), die Pegel der Gruppensteuerungssignale G1 und G2 sowie die Ausgangsspannung UA. Die Amplitude der induzierten Spannung Ui schwingt mit der Netzfrequenz f0, Wodurch sich eine Einh~ullende EH ergibt. Die Gruppen steuerungssignale G1 und G2 sind auf den Verlauf der Einh~ullenden EH abgestimmt. Die nicht dargestellte Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie das Minimum der Einh~ullenden EH der induzierten Spannung Ui erkennt oder den zeitlichen Verlauf durch Signale des prim~arseitigen Wechselrichters 15 kennt, so dass eine Messung der induzierten Spannung Ui nicht erforderlich ist.」
(当審訳:図3bは、誘導電圧Ui(上)の電圧曲線、グループ制御信号G1およびG2のレベル、および出力電圧UAを示しています。誘導電圧Uiの振幅は、主電源周波数f0で振動し、エンベロープEHになります。グループ制御信号G1とG2は、エンベロープEHのコースに一致します。図示されていない制御装置は、誘導電圧UiのエンベロープEHの最小値を検出するか、または一次側インバータ15からの信号を通じて経時的な経過を知るように設計されているので、誘導電圧Uiの測定値は必要ありません。)
(2)引用文献1に記載された技術的事項について
よって、引用文献1には、次の技術的事項が記載されている。
ア 段落[0005]、[0038]より、引用文献1は、「周波数f0のAC主電源交流電圧UNからのエネルギーを非接触、つまり一次側と二次側の間に機械的接触がない状態で伝送する」「非接触エネルギー伝送システム」に関するものであることがわかる。
イ 段落[0038]より、「一次側には整流器11が配置されており、周波数f0のAC主電源交流電圧UNからユニポーラ電圧|UN|を生成し」、「ユニポーラ電圧|UN|は、」「主電源周波数f0によって変化」することが読み取れる。
ウ 段落[0006]、[0015]、[0039]より、「一次側インバータ」は、「ユニポーラ一次電圧」から「クロック方形波電圧を生成し、これをコイルおよび静電容量からなる一次側共振回路に供給し」、その「原理は、信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応し」、「インバータ15の入力電圧がユニポーラ電圧|UN|である場合」、「一定周波数fwでインバータ15をクロックするだけで」「主電源周波数f0で発振する誘導電圧Uiが発生し」、「誘導電圧Uiは一次電流と同じ形状になり」、「そのエンベロープEHは主電源周波数f0を有し」、「二次共振回路17はまた、二次コイルSp2とコンデンサC2との直列接続によって形成され」、「誘導電圧Uiは、下流の整流器18によって、周波数f0を有するユニポーラ交流電圧Uuniに変換され」、「下流の極性反転要素19は」、「ユニポーラ交流電圧Uuniから、周波数f0を有する正弦波出力電圧UAを生成し、平滑化コンデンサ21は、それを平滑化するのにも役立」つことが読み取れる。
エ 段落[0016]より「二次側整流器と極性反転要素は1つの回路に組み合わされておらず、二次側整流器の出力である整流された主電源電圧が、極性反転部材に印加され」「各2つの半波の極性を逆に」することが読み取れる。
オ 段落[0014]より、「二次側整流器は、低容量の平滑コンデンサを有することができるので、整流された、特に正弦波の主電源電圧に対応する電圧が整流器の出力に存在」することを読み取ることができる。
カ 図2には、一次コイルSp1と二次コイルSp2が「Magnetishen Kreis」(磁気ループ)を形成することが記載されている。
キ さらに、図2には、一次側「ユニポーラ電圧」|UN|及び二次側「ユニポーラ電圧」|Uuni|が全波整流された電圧波形であることが記載されている。
(3)引用文献1に記載された発明について
上記(2)アないしキより、引用文献1には、次の発明(以下、「引用発明1」という。)が記載されているものと認められる。
なお、用語を統一するため、二次側の「整流器」、「二次側整流器」及び「下流の整流器18」を「二次側整流器18」と記載した。また、「ユニポーラ一次電圧」及び、一次側の「ユニポーラ電圧」|UN|を、「一次側ユニポーラ電圧|UN|」と記載し、二次側の「ユニポーラ交流電圧Uuni」を「二次側ユニポーラ交流電圧Uuni」と記載し、二次側の「誘導電圧Ui」を「二次側誘導電圧Ui」と記載した。また、「一次側インバータ」と「インバータ15」とを「一次側インバータ15」と記載し、「コイルおよび静電容量からなる一次側共振回路」を「一次コイルSp1および直列接続されたコンデンサC1からなる一次側共振回路」と記載した。また、「極性反転要素19」、「極性反転要素」及び「極性反転部材」を、「極性反転要素19」と記載した。
「周波数f0のAC主電源交流電圧UNからのエネルギーを非接触、つまり一次側と二次側の間に機械的接触がない状態で伝送する非接触エネルギー伝送システムであって、一次側には整流器11が配置されており、周波数f0のAC主電源交流電圧UNから一次側ユニポーラ電圧|UN|を生成し、一次側ユニポーラ電圧|UN|は、主電源周波数f0によって変化し、一次側インバータ15は、一次側ユニポーラ電圧|UN|からクロック方形波電圧を生成し、その原理は、信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応し、これを一次コイルSp1および直列接続されたコンデンサC1からなる一次側共振回路に供給し、一次側インバータ15の入力電圧が一時側ユニポーラ電圧|UN|である場合、一定周波数fwで一次側インバータ15をクロックするだけで主電源周波数f0で発振する二次側誘導電圧Uiが発生し、二次側誘導電圧Uiは一次電流と同じ形状になり、そのエンベロープEHは主電源周波数f0を有し、二次共振回路17はまた、二次コイルSp2とコンデンサC2との直列接続によって形成され、二次側誘導電圧Uiは、二次側整流器18によって、周波数f0を有する二次側ユニポーラ交流電圧Uuniに変換され、下流の極性反転要素19は、二次側ユニポーラ交流電圧Uuniから周波数f0を有する正弦波出力電圧UAを生成し、平滑化コンデンサ21は、それを平滑化するのにも役立ち、二次側整流器18と極性反転要素19は1つの回路に組み合わされておらず、二次側整流器の出力である整流された主電源電圧が、極性反転要素19に印加され、各2つの半波の極性を逆にし、二次側整流器18は、低容量の平滑コンデンサを有することができるので、整流された、特に正弦波の主電源電圧に対応する電圧が二次側整流器18の出力に存在し、一次コイルSp1と二次コイルSp2が磁気ループを形成し、一次側ユニポーラ電圧|UN|及び二次側ユニポーラ電圧Uuniが全波整流された電圧波形である、非接触エネルギー伝送システム。」
4 対比・判断
(1)対比
本願発明1と引用発明1とを対比する。
ア 引用発明1における「非接触エネルギー伝送システム」は、「周波数f0のAC主電源交流電圧UN」からのエネルギーを非接触、つまり「一次側と二次側の間に機械的接触がない状態で伝送」しているから、本願発明1における「電源からの交流電流(AC)を無線伝送し電源周波数で負荷(26)に供給する電力伝送システム」とは「電源からの交流電流(AC)を無線伝送し電源周波数で電力を伝送する電力伝送システム」の点で一致する。
しかしながら、本願発明1では、無線伝送された電力を「負荷(26)に供給する」のに対し、引用発明1では、その点について特定されていない点で相違する。
イ 引用発明1における「一次側」の「整流器11」は、「周波数f0のAC主電源交流電圧UNから一次側ユニポーラ電圧|UN|を生成し、」「一次側ユニポーラ電圧|UN|」は「全波整流された電圧波形である」から、本願発明1における「前記電源から供給された電源周波数ACを全波整流して、整流された一次側電源周波数ACを出力する第1の整流器(10)」に相当する。
ウ 引用発明1における、「一次側インバータ15」は、「全波整流された電圧波形」である「一次側ユニポーラ電圧|UN|からクロック方形波電圧を生成し、その原理は、信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応し」ているから、本願発明1における「前記出力された整流された一次側電源周波数ACを振幅変調することにより、包絡線が電源周波数レートで繰り返される正弦半波の波形を有する包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACに変換するDC-ACインバータ」に相当する。
エ 引用発明1における「一次コイルSp1と二次コイルSp2」は、「一次側と二次側の間に機械的接触がない」状態で「磁気ループを形成し」、かつ「信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応し」た「クロック方形波電圧」を伝送しているから、本願発明1における「前記包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACを一次側から二次側へ無線伝送するエアギャップ変成器(16)」に相当する。
オ 引用発明1における「二次共振回路17は」、「二次コイルSp2とコンデンサC2との直列接続によって形成され」、「信号伝送における振幅変調の原理にほぼ対応し」た「クロック方形波電圧」が伝送された「二次側誘導電圧Uiは、二次側整流器18によって、周波数f0を有する二次側ユニポーラ交流電圧Uuniに変換」されている。そして「二次側ユニポーラ電圧Uuni」は「全波整流された電圧波形」であるから、引用発明1における「二次側整流器18」は、全波整流器である。
すると、引用発明1における、全波整流器である「二次側整流器18」は、「クロック方形波電圧」が伝送された「二次側誘導電圧Ui」を、「二次側ユニポーラ交流電圧Uuniに変換」しているから、本願発明1における「前記包絡線(エンベロープ)変調済変調済高周波ACを前記エアギャップ変成器の二次側から受け取って全波整流し、整流された二次側高周波ACを出力する第2の整流器(18)」に相当するといえる。
カ 一般に、整流回路に用いられる「平滑コンデンサ」は、「高周波リップル」を除去し、波形を平滑にするためのものである。よって、引用発明1における「二次側整流器18」が有する「低容量の平滑コンデンサ」は、「整流された、特に正弦波の主電源電圧に対応する電圧が二次側整流器18の出力に存在」するようにできるから、本願発明1における「前記第2の整流器(18)から出力された前記整流された二次側高周波ACからフィルタリングにより高周波成分を除去する、高周波リップルフィルタ(20)」に相当する。
しかしながら、「高周波リップルフィルタ(20)」について、本願発明1では「前記エアギャップ変成器の一次側にある前記第1の整流器(10)から出力された上記一次側電源周波数ACの正確な複製となる二次側電源周波数ACを出力するように」構成されたものであるのに対し、引用発明1では、その点について特定されていない点で相違する。
キ 引用発明1における「極性反転要素19」は、「二次側整流器」(上記「カ」のとおり「低容量の平滑コンデンサ」を有している。)の出力である整流された主電源電圧が、極性反転要素19に印加され、各2つの半波の極性を逆にし」、「二次側ユニポーラ交流電圧Uuniから周波数f0を有する正弦波出力電圧UAを生成し」ているから、本願発明1における「前記高周波リップルフィルタ(20)から出力された前記二次側電源周波数ACを受け取り、当該二次側電源周波数ACの半周期おきの極性を反転させて、前記電源周波数を有する正弦波波形の電圧を生成」する「極性反転回路(28)」の点で一致する。
しかしながら、本願発明1では、「極性反転回路(28)」が「生成」した電圧を「前記負荷に印加するものである」のに対し、引用発明1ではその点について特定されていない点で相違する。
上記アないしキによれば、本願発明1と引用発明1とは、次の一致点、相違点を有するものと認められる。
(一致点)
「電源からの交流電流(AC)を無線伝送し電源周波数で電力を伝送する電力伝送システムであって、前記電源から供給された電源周波数ACを全波整流して、整流された一次側電源周波数ACを出力する第1の整流器と、前記出力された整流された一次側電源周波数ACを振幅変調することにより、包絡線が電源周波数レートで繰り返される正弦半波の波形を有する包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACに変換するDC-ACインバータと、前記包絡線(エンベロープ)変調済高周波ACを一次側から二次側へ無線伝送するエアギャップ変成器と、前記包絡線(エンベロープ)変調済変調済高周波ACを前記エアギャップ変成器の二次側から受け取って全波整流し、整流された二次側高周波ACを出力する第2の整流器と、前記第2の整流器から出力された前記整流された二次側高周波ACからフィルタリングにより高周波成分を除去する、高周波リップルフィルタと、前記高周波リップルフィルタから出力された前記二次側電源周波数ACを受け取り、当該二次側電源周波数ACの半周期おきの極性を反転させて、前記電源周波数を有する正弦波波形の電圧を生成する極性反転回路とを有するシステム。」
(相違点1)
本願発明1では、無線伝送された電力を「負荷に供給する」の対し、引用発明1では、その点について特定されていない点。
(相違点2)
本願発明1では、「極性反転回路」が「生成」した電圧を「前記負荷に印加するものである」のに対し、引用発明1では、その点について特定されていない点。
(相違点3)
「高周波リップルフィルタ」について、本願発明1では「前記エアギャップ変成器の一次側にある前記第1の整流器(10)から出力された上記一次側電源周波数ACの正確な複製となる二次側電源周波数ACを出力するように」構成されたものであるのに対し、引用発明1では、その点について特定されていない点。
(2)判断
ア 相違点1、相違点2について
まず、相違点1、相違点2について併せて検討する。
一般に、「非接触エネルギー伝送システム」は、最終的に「負荷」に電力を供給するための伝送システムである。
よって、引用発明1において、「極性反転要素19」から生成される「周波数f0を有する正弦波出力電圧UA」を「負荷」に印加し、負荷に電力を供給するようにして、上記相違点1、相違点2に係る構成とすることは、当業者が容易になし得たことである。
イ 相違点3について
本願明細書(平成31年2月27日に誤訳訂正書参照。)には、「高周波リップルフィルタ(20)」について、次のとおり記載されている(下線は、当審で付与した。)。
「【0017】図3に、電源周波数正弦波AC電力を負荷に無線伝送する装置の概念図を示す。先行技術からの第1の逸脱は、前記システムの伝送側で起こる。具体的には、従来型回路の電源周波数リップルフィルタ12がなく、且つ、DC-ACインバータ14が、フィルタされた直流電流によってではなく、整流されたAC波形によって動かされる。これは、高周波ACのエンベロープが一定ではなく、正弦半波の様態において連続的に変化することを意味する。無線伝送は、先行技術が有するような一定の振幅のエンベロープではなく、前のように、正弦半波で絶えず変化するエンベロープのみにより起きる。高周波整流器18による高周波整流および高周波リップルフィルタ20による高周波リップルフィルタリングが、先行技術のように起きるが、前記リップルフィルタの時定数は、結果の波形が前記伝送側にある前記整流された電源周波数電圧の正確な複製となるように、選択される。極性反転ステージ28が図2に示す先行技術のDC-ACインバータ24に取って代わる。」
「【0020】図4は、本発明の例示的な一実施形態を示す。例示されるように、交流の電源周波数電圧が、図示されるように配置されたダイオードDifを有するブリッジ整流器10において整流される。・・・(中略)・・・前記変成器の二次側電圧は、ダイオードDhf、インダクタLf、およびコンデンサーCfを有する高周波電圧整流器回路18に印加される。インダクタLfおよびコンデンサーCfは、時定数が短いリップルフィルタ20を有する。当該リップルフィルタ20は、高周波リップル要素を除去する一方、前記電源周波数エンベロープには本質的に影響を及ぼさない。」
上記記載によれば、本願発明1における「高周波リップルフィルタ(20)」についての「前記エアギャップ変成器の一次側にある前記第1の整流器(10)から出力された上記一次側電源周波数ACの正確な複製となる二次側電源周波数ACを出力するように」との特定事項は、「高周波整流器18による高周波整流」「波形」が、「先行技術のよう」な「一定の振幅のエンベロープではなく」、「正弦半波で絶えず変化するエンベロープ」であるため、「時定数が短いリップルフィルタ20」を用い、「高周波リップルフィルタ20による高周波リップルフィルタリング」が「正弦半波で絶えず変化するエンベロープ」に「本質的に影響を及ぼさない」ようにすることを意味していると解される。
そうであれば、引用発明1における「二次側整流器18」の「平滑コンデンサ」(上記(1)「カ」で述べたとおり、本願発明1における「高周波リップルフィルタ(20)」に相当する。)も、「正弦波の主電源電圧に対応する電圧が二次側整流器18の出力に存在」する程度(つまり、「正弦半波で絶えず変化するエンベロープ」となる程度。次の参考図でいえば、「CRLの時定数が大き過ぎるとき」に該当しない程度)に「低容量」としているのであるから、その「低容量」の具体的な容量値として、上記相違点3に係る本願発明1の「高周波リップルフィルタ(20)」と同じく、「整流された、特に正弦波の主電源電圧に対応する電圧」の正確な複製が「二次側整流器18の出力に存在」するような容量値を選択することは、当業者が適宜なし得たことである。
参考図
[図:0001392424000002.jpg]
[図:0001392424000003.jpg]
(インターネット <URL https://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1997/01208/contents/105.htm>より、引用。)
5 むすび
以上のとおり、本願の請求項1に係る発明は、引用文献1に記載された発明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り、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。
よって、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は、拒絶されるべきものである。
よって、結論のとおり審決する。
審決本文(J-PlatPat)
J-PlatPatの審決検索トップを開きます。番号入力で「審判番号」を選び、下の番号を貼り付けて検索してください。
2020-008509