2021-007200

特願２０１９－１６８９５８「効率が向上した動力発生方法およびシステム」拒絶査定不服審判事件〔令和２年５月２１日出願公開、特開２０２０－７６３９８、請求項の数（１４）〕について、次のとおり審決する。

結 論 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。

理 由 第１ 手続の経緯 本願は、２０１５年（平成２７年）７月７日（パリ条約による優先権主張外国庁受理２０１４年７月８日（ＵＳ）アメリカ合衆国）を国際出願日とする特願２０１７－５０１３２２号の一部を令和元年９月１８日に新たな特許出願としたものであって、令和３年１月２８日付けで拒絶査定がされた。これに対し、令和３年６月２日に拒絶査定不服審判が請求された。 第２ 本願発明について １ 本願発明 特許請求の範囲の請求項１ないし１４に係る発明（以下「本願発明１ないし１４」という。）は、願書に最初に添付した特許請求の範囲の請求項１ないし１４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と認める。 「【請求項１】 再循環ガス流を加熱するための方法であって、前記方法は、 加熱された排気ガス流を回収熱交換器に通し、そこから熱を回収して冷却されたガス流を形成することと、 前記冷却されたガス流を少なくとも第１の画分および第２の画分に分離することと、 前記冷却されたガス流の第１の画分を圧縮し、圧縮された第１の画分ガス流を形成することと、 前記ガス流の第２の画分を圧縮し、それにより前記ガス流の第２の画分に熱を添加して圧縮された第２の画分ガス流を形成することと、 前記圧縮された第１の画分ガス流および前記圧縮された第２の画分ガス流をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成することと、 前記まとめられた再循環ガス流を、前記圧縮された第１の画分ガス流の圧力よりも大きく、かつ前記圧縮された第２の画分ガス流の圧力よりも大きい圧力までポンプで加圧することと、 を含み、 前記まとめられた再循環ガス流は、前記加熱された排気ガス流から回収された熱、および前記ガス流の第２の画分に添加された熱を用いて加熱される、方法。 【請求項２】 前記圧縮された第２の画分ガス流が１００℃乃至４００℃の温度にあるように、前記ガス流の第２の画分に熱が添加される、請求項１に記載の方法。 【請求項３】 前記まとめられた再循環ガス流は、１００バール（１０ＭＰａ）乃至５００バール（５０ＭＰａ）の圧力までポンプで加圧される、請求項１に記載の方法。 【請求項４】 前記ガス流の第２の画分を圧縮することは、中間冷却のない多段圧縮を含む、請求項１に記載の方法。 【請求項５】 前記ガス流の第２の画分に添加された熱を回収することと、 前記ポンプで加圧することの後に前記まとめられた再循環ガス流に前記熱を提供することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。 【請求項６】 前記回収熱交換器は、直列の少なくとも２つの熱交換器または少なくとも２つの熱交換部分を含む、請求項１に記載の方法。 【請求項７】 前記ポンプで加圧することの後に前記まとめられた再循環ガス流に熱を添加することであって、その添加された熱は、空気分離ユニットおよびガスタービンの一方または両方から得られることをさらに含む、請求項１に記載の方法。 【請求項８】 前記方法は、前記まとめられた再循環ガス流を、前記加熱された排気ガス流から回収された熱、および前記ガス流の第２の画分に添加された熱を用いて加熱した後に、前記まとめられた再循環ガス流を、酸素を用いて燃料を燃焼させる燃焼器まで送って燃焼生成物流を形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。 【請求項９】 動力を発生させる方法であって、前記方法は、 圧縮されたＣＯ２含有流をタービンに通して前記ＣＯ２含有流を膨張させ、動力を発生させ、かつタービン排気流を形成することと、 前記タービン排気流から熱を回収することと、 前記タービン排気流を分割し、第１のタービン排気部分および第２のタービン排気部分を形成することと、 前記第１のタービン排気部分を圧縮し、主再循環ＣＯ２流を形成することと、 前記第２のタービン排気部分を圧縮し、そこに熱を添加して副再循環ＣＯ２流を形成することと、 前記主再循環ＣＯ２流および前記副再循環ＣＯ２流をまとめ、まとめられた再循環ＣＯ２流を形成することと、 前記まとめられた再循環ＣＯ２流を圧縮することと、 を含み、 前記まとめられた再循環ＣＯ２流は、前記タービン排気流から回収された熱、および前記第２のタービン排気部分に添加された熱を用いて加熱される、方法。 【請求項１０】 前記ＣＯ２含有流は、５００℃乃至１，７００℃の温度、および１００バール（１０ＭＰａ）乃至５００バール（５０ＭＰａ）の圧力を有する、請求項９に記載の方法。 【請求項１１】 前記タービンの圧力比は５乃至１２である、請求項９に記載の方法。 【請求項１２】 前記タービン排気流からの熱は、回収熱交換器内で回収される、請求項９に記載の方法。 【請求項１３】 前記副再循環ＣＯ２流が１００℃乃至４００℃の温度にあるように、前記第２のタービン排気部分に熱が添加される、請求項９に記載の方法。 【請求項１４】 前記第２のタービン排気部分を圧縮することは、圧縮機段の間に中間冷却のない多段圧縮を含む、請求項９に記載の方法。」 ２ 拒絶査定の理由 拒絶査定の理由は、概略以下のとおりである。 １．（新規性）この出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。 ２．（進歩性）この出願の下記の請求項に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、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。 記 （引用文献等については引用文献等一覧参照） ●理由１（新規性）又は理由２（進歩性）について ・請求項 １、２、５－８ ・引用文献等 １ ●理由２（進歩性）について ・請求項 ３、４ ・引用文献等 １ ・請求項 ９－１４ ・引用文献等 １－２ ＜引用文献等一覧＞ １.特開２０００－３３７１０７号公報 ２.特開２０００－３３７１０９号公報（周知技術を示す文献） ３ 当審の判断 （１）本願発明１について ア 引用文献１ 引用文献１には、次の事項が記載されている（下線は当審において付与した。）。 （ア）「【０００４】図６は水素酸素燃焼器を利用した他のシステムの例であり、図において、低圧圧縮機１００、中間冷却器１０１、高圧圧縮機１０２からの蒸気は第１熱交換器１０３を通って水素酸素燃焼器１０４に入り、ここで高温に加熱されて第１タービン１０５を駆動して発電機１１４を回し、発電を行い、第１，第２熱交換器１０３，１０６に流入して排熱を与え、第３熱交換器１０７を通り、一方は第２タービン１０９を駆動して発電機１１５を回して発電を行う。第３熱交換器１０７を出たもう一方の蒸気は第４熱交換器１０８を通って再び低圧圧縮機１００に流入するサイクルを構成している。第２タービン１０９の低温蒸気は復水器１１１で復水し、第１給水加熱器１１７、第２給水加熱器１１８で加熱され、ポンプ１１２により第４，第３熱交換器１０８，１０７に流入し、ここで排熱により加熱され、更に第２熱交換器１０６でも加熱されて高温となり、第３タービン１１０を駆動し、発電機１１６を回して発電を行い、その低温蒸気は第１タービンの冷却空気に用いられ、残りは高圧圧縮機１０２の出口側に戻され、第１熱交換器１０３に流入する。ここで１１９は第１タービンの冷却蒸気である。このシステムでは圧縮機を高圧比化せずに高効率化するために、水素酸素燃焼器の上流側と第１タービン下流側との熱交換を行う熱交換器を設け、その排熱を有効利用するシステムを構成している。」 （イ）「【００６１】図４は本発明の実施の第２形態のクローズドガスタービンに関するもので、図６の従来例と同じ数字記号のものは同等の構成部分を示している。図において、図６と異なる部分は、燃焼器１０４は炭化水素燃料と酸素を燃焼させ、高温の蒸気やＣＯ２からなるガスを発生させ、作動ガスとするものである。又、第２タービン１０９の戻りガスは復水器１１１に戻るが、復水器１１１において非凝縮性ガスは真空ファン又はポンプ３００で外部へ抜き出すようにしている。 【００６２】更に、第１タービン１０５の冷却において、従来と同等の第１タービン冷却蒸気１１９に加え、第１タービン回収型冷却蒸気１２０を第３タービン１１０出口より抽気し、第１タービン１０５を冷却後、熱交換器１０３出口ガス（燃焼器１０４入口ガス）と混合させる回収型冷却系統を追加し、起動時の安全性を高めると共に冷却効率を高めるようにしている。 【００６３】上記構成のクローズドガスタービンプラントでは、前記したように第３タービン１１０から第１タービン１０５へ回収型冷却系統によって導かれた冷却蒸気は燃焼器１０４の入口に回収されるので、その分、第１タービン１０５のガスパス内部へ流れる冷却蒸気１１９の量が減少し、これによりタービンガスパス内部への冷却蒸気の混入量が減らされ、ガスパス内部流体の冷却蒸気がガスパス内流体と混合するときの圧力損失が減り、また、第１タービン１０５を冷却して得られた熱を燃焼器１０４に回収し燃料流量を減少させることができ、これにより発電端効率が向上される。」 （ウ）「【図４】 ［図：0001385856000001.jpg］ 」 （エ）（イ）から「高圧圧縮機１０２を出た再循環ガス流が、第１熱交換器１０３で第１タービン１０５を出た後の排気ガス流により加熱されること」、「熱交換器１０３を出た排気ガス流はさらに第３熱交換器１０７をとおり低圧圧縮機１００への画分と第２タービン１０９への画分に分離すること」、「低圧圧縮機１００への画分を低圧圧縮機１００で圧縮すること」、「第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおること」、「低圧圧縮機１００で圧縮された排気ガス流とポンプ１１３をとおった復水をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成すること」及び「まとめられた再循環ガス流は高圧圧縮機１０２で圧縮されること」が看取できる。 イ 引用発明 上記記載を総合すると、引用文献１には、以下の発明（以下「引用発明」という。）が記載されている。 「高圧圧縮機１０２を出た再循環ガス流が第１熱交換器１０３で、高温の蒸気やＣＯ２からなる作動ガスが第１タービン１０５を出た後の排気ガス流により加熱される方法であって、 熱交換器１０３を出た排気ガス流はさらに第３熱交換器１０７をとおり低圧圧縮機１００への画分と第２タービン１０９への画分に分離することと、 低圧圧縮機１００への画分を低圧圧縮機１００で圧縮することと、 第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおることと、 低圧圧縮機１００で圧縮された排気ガス流とポンプ１１３をとおった復水をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成することと、 まとめられた再循環ガス流は高圧圧縮機１０２で圧縮されること を含む方法。」 ウ 本願発明１と引用発明の対比・判断 （ア）対比 本願発明１と引用発明とを対比する。 引用発明の「高圧圧縮機１０２を出た再循環ガス流が第１熱交換器１０３で、高温の蒸気やＣＯ２からなる作動ガスが第１タービン１０５を出た後の排気ガス流により加熱される方法」は、その構成、機能又は技術的意義からみて本願発明１の「再循環ガス流を加熱するための方法であって、」「加熱された排気ガス流を回収熱交換器に通し、そこから熱を回収して冷却されたガス流を形成すること」を含み、「まとめられた再循環ガス流は、前記加熱された排気ガス流から回収された熱」「を用いて加熱される、方法」に相当し、以下同様に「熱交換器１０３を出た排気ガス流はさらに第３熱交換器１０７をとおり低圧圧縮機１００への画分と第２タービン１０９への画分に分離すること」は「前記冷却されたガス流を少なくとも第１の画分および第２の画分に分離すること」に、「低圧圧縮機１００への画分を低圧圧縮機１００で圧縮すること」は「前記冷却されたガス流の第１の画分を圧縮し、圧縮された第１の画分ガス流を形成することと」に、それぞれ相当する。 また、引用発明において「第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおること」と、本願発明１において「前記ガス流の第２の画分を圧縮し、それにより前記ガス流の第２の画分に熱を添加して圧縮された第２の画分ガス流を形成すること」とは、「ガス流の第２の画分により第２の画分の流体を形成すること」という限りにおいて一致しており、同様に「低圧圧縮機１００で圧縮された排気ガス流とポンプ１１３をとおった復水をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成すること」と「前記圧縮された第１の画分ガス流および前記圧縮された第２の画分ガス流をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成すること」とは、「前記圧縮された第１の画分ガス流および前記第２の画分の流体をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成すること」という限りにおいて一致しており、「まとめられた再循環ガス流は高圧圧縮機１０２で圧縮されること」と「前記まとめられた再循環ガス流を、前記圧縮された第１の画分ガス流の圧力よりも大きく、かつ前記圧縮された第２の画分ガス流の圧力よりも大きい圧力までポンプで加圧すること」とは、「前記まとめられた再循環ガス流を、前記圧縮された第１の画分ガス流の圧力よりも大きく、かつ前記圧縮された第２の画分の流体の圧力よりも大きい圧力まで加圧すること」という限りにおいて一致している。 したがって、本願発明１と引用発明との一致点及び相違点は、それぞれ以下のとおりである。 ＜一致点＞ 「再循環ガス流を加熱するための方法であって、前記方法は、 加熱された排気ガス流を回収熱交換器に通し、そこから熱を回収して冷却されたガス流を形成することと、 前記冷却されたガス流を少なくとも第１の画分および第２の画分に分離することと、 前記冷却されたガス流の第１の画分を圧縮し、圧縮された第１の画分ガス流を形成することと、 前記ガス流の第２の画分により第２の画分の流体を形成することと、 前記圧縮された第１の画分ガス流および前記第２の画分の流体をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成することと、 前記まとめられた再循環ガス流を、前記圧縮された第１の画分ガス流の圧力よりも大きく、かつ前記圧縮された第２の画分の流体の圧力よりも大きい圧力まで加圧することと、 を含み、 前記まとめられた再循環ガス流は、前記加熱された排気ガス流から回収された熱を用いて加熱される、方法。」 ＜相違点１＞ 「ガス流の第２の画分により第２の画分の流体を形成すること」について、本願発明１では「前記ガス流の第２の画分を圧縮し、それにより前記ガス流の第２の画分に熱を添加して圧縮された第２の画分ガス流を形成すること」であるのに対して、引用発明では「第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおること」である点。 ＜相違点２＞ まとめられた再循環ガス流について、本願発明１では「ポンプで加圧する」のに対して、引用発明では「高圧圧縮機１０２で圧縮」する点。 ＜相違点３＞ 本願発明１では、まとめられた再循環ガス流は、前記加熱された排気ガス流から回収された熱、「および前記ガス流の第２の画分に添加された熱」を用いて加熱されるのに対して、引用発明では、まとめられた再循環ガス流は、ガス流の第２の画分に添加された熱を用いて加熱されるものではない点。 （イ）判断 事案に鑑み、上記相違点３について検討する。 引用発明において排気ガス流の第２タービン１０９への画分をまとめられた再循環ガス流の加熱に用いることについては、引用文献１に記載も示唆もない。さらに排気ガス流の第２タービン１０９への画分は、第２タービン１０９で膨張し、復水器１１１で復水するものであるから、それより下流で高圧圧縮機１０２で圧縮されたまとめられた再循環ガス流を加熱することは、技術的に考えられないことである。 ゆえに、上記相違点３は実質的な相違点であり、引用発明において、上記相違点３に係る本願発明１の発明特定事項とすることを、当業者が容易に想到することができたともいえない。 したがって、相違点１及び相違点２について検討するまでもなく、本願発明１は引用発明ではなく、引用発明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もない。 （２）本願発明２ないし８について 本願発明２ないし８は、本願発明１を直接に引用するものである。そして、本願発明１は、引用発明ではなく、引用発明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はないから、それらを直接に引用する本願発明２ないし８も、引用発明ではなく、引用発明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もない。 （３）本願発明９について ア 引用文献１、引用発明及び引用文献２記載事項 引用文献１に記載された事項及び引用発明は、上記（１）ア及びイ記載のとおりである。 引用文献２には、次の事項が記載されている。 （ア）「【００２８】図４は本発明の実施の第３形態に係る二酸化炭素回収型発電プラントの圧縮機サージ防止システムの系統図である。本実施の第３形態は、図７の従来例の複合発電プラントに図１で示す制御システムを接続して構成したものである。従って符号１１～１２は図７に示すものと同じであり、詳しい説明は省略し、そのまま引用して説明する。 【００２９】図４において、復水器９とＣＯ２圧縮機８との流路から分岐してＣＯ２高濃度ライン４２の一端が接続され、その他端が圧縮機１の入口側へ接続されている。ＣＯ２高濃度ライン４２の途中には流量調節弁３２が設けられ、ＣＯ２の流量が調節され、又、ライン４２には濃度センサＳ２、流量センサＳ４が設けられている。 【００３０】又、熱交換器５から圧縮機１の入口側へ戻るタービン３からの既設の戻り流路には、流量調節弁３１，濃度センサＳ１，圧力センサＳ３が設けられ、Ｈ２Ｏ高濃度ライン４１を構成している。又、圧縮機１の出口側の圧力は圧力センサＳ５で検出される。 【００３１】制御装置３０には、これら各センサＳ１～Ｓ５の検出信号が入力され、制御装置３０はこれら各検出信号により、予めメモリに記憶されている圧縮機のサージ特性と現在作動している圧縮機の回転数に伴う作動点とを比較し、圧縮機の作動点がサージラインを越えないようにＨ２Ｏ高濃度ライン４１の流量調節弁３１、ＣＯ２高濃度ライン４２の流量調節弁３２の開度を調整し、圧縮機１へ流入する作動流体のＨ２ＯとＣＯ２の比率を所定の比率にするように制御する。」 （イ）「【図４】 ［図：0001385856000002.jpg］ 」 イ 本願発明９と引用発明の対比・判断 （ア）対比 本願発明９と引用発明とを対比する。 引用発明は高温の蒸気やＣＯ２からなる作動ガスをタービンにとおすものであるから、タービンで動力が発生し、再循環ガス流がＣＯ２流となることは明らかである。してみれば、引用発明の「高圧圧縮機１０２を出た再循環ガス流が第１熱交換器１０３で、高温の蒸気やＣＯ２からなる作動ガスが第１タービン１０５を出た後の排気ガス流により加熱される方法」は、その構成、機能又は技術的意義からみて本願発明９の「動力を発生させる方法であって、前記方法は、」「圧縮されたＣＯ２含有流をタービンに通して前記ＣＯ２含有流を膨張させ、動力を発生させ、かつタービン排気流を形成することと、」「前記タービン排気流から熱を回収することと、」を含み「前記まとめられた再循環ＣＯ２流は、前記タービン排気流から回収された熱」「を用いて加熱される、方法」に相当し、以下同様に「熱交換器１０３を出た排気ガス流はさらに第３熱交換器１０７をとおり低圧圧縮機１００への画分と第２タービン１０９への画分に分離すること」は「前記タービン排気流を分割し、第１のタービン排気部分および第２のタービン排気部分を形成すること」に、「低圧圧縮機１００への画分を低圧圧縮機１００で圧縮すること」は「前記第１のタービン排気部分を圧縮し、主再循環ＣＯ２流を形成すること」に、「まとめられた再循環ガス流は高圧圧縮機１０２で圧縮されること」は「前記まとめられた再循環ＣＯ２流を圧縮すること」に、それぞれ相当する。 また、引用発明において「第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおること」と、本願発明９において「前記第２のタービン排気部分を圧縮し、そこに熱を添加して副再循環ＣＯ２流を形成すること」とは、「前記第２のタービン排気部分から流体を形成すること」という限りにおいて一致しており、同様に「低圧圧縮機１００で圧縮された排気ガス流とポンプ１１３をとおった復水をまとめ、まとめられた再循環ガス流を形成すること」と「前記主再循環ＣＯ２流および前記副再循環ＣＯ２流をまとめ、まとめられた再循環ＣＯ２流を形成すること」とは、「前記主再循環ＣＯ２流および前記流体をまとめ、まとめられた再循環ＣＯ２流を形成することと」という限りにおいて一致している。 したがって、本願発明９と引用発明との一致点及び相違点は、それぞれ以下のとおりである。 ＜一致点＞ 「動力を発生させる方法であって、前記方法は、 圧縮されたＣＯ２含有流をタービンに通して前記ＣＯ２含有流を膨張させ、動力を発生させ、かつタービン排気流を形成することと、 前記タービン排気流から熱を回収することと、 前記タービン排気流を分割し、第１のタービン排気部分および第２のタービン排気部分を形成することと、 前記第１のタービン排気部分を圧縮し、主再循環ＣＯ２流を形成することと、 前記第２のタービン排気部分から流体を形成することと、 前記主再循環ＣＯ２流および前記流体をまとめ、まとめられた再循環ＣＯ２流を形成することと、 前記まとめられた再循環ＣＯ２流を圧縮することと、 を含み、 前記まとめられた再循環ＣＯ２流は、前記タービン排気流から回収された熱を用いて加熱される、方法。」 ＜相違点４＞ 第２のタービン排気部分から流体を形成することについて、本願発明９では「第２のタービン排気部分を圧縮し、そこに熱を添加して副再循環ＣＯ２流を形成する」のに対して、引用発明では「第２タービン１０９への画分は第２タービンをとおり復水器１１１で復水し、ポンプ１１３をとおる」点。 ＜相違点５＞ 本願発明９では、前記まとめられた再循環ＣＯ２流は、前記タービン排気流から回収された熱、「および前記第２のタービン排気部分に添加された熱」を用いて加熱されるのに対して、引用発明では、まとめられた再循環ＣＯ２流は前記第２のタービン排気部分に添加された熱を用いて加熱されるものではない点。 （イ）判断 事案に鑑み、上記相違点５について検討する。 相違点５は実質的に、上記（１）ウ（ア）の相違点３と同じものであるから、上記（１）ウ（イ）で記載したのと同様の理由により、引用発明において、上記相違点５に係る本願発明９の発明特定事項とすることを、当業者が容易に想到することができたとはいえない。 また、引用文献２にも、上記相違点５に係る本願発明９の発明特定事項は記載も示唆もない。 したがって、相違点４について検討するまでもなく、本願発明９は、引用発明及び引用文献２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ではない。 （５）本願発明１０ないし１４について 本願発明１０ないし１４は、本願発明９を直接に引用するものである。そして、本願発明９は、引用発明及び引用文献２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ではないから、それらを直接に引用する本願発明１０ないし１４も、引用発明及び引用文献２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でもない。 （６）小括 したがって、本願発明１ないし１４は、特許法第２９条第１項第３号又は第２項の規定により特許を受けることができないとはいえない。 第３ まとめ 以上のとおり、拒絶査定の理由によっては本願を拒絶することはできない。 また他に拒絶の理由を発見しない。 よって、結論のとおり審決する。