2022-016507

特願２０１７－１９７０３８「脱硝装置を備えた燃焼炉」拒絶査定不服審判事件〔令和 １年 ５月 ９日出願公開、特開２０１９－ ７０４８８、請求項の数（３）〕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、平成２９年１０月１０日の出願であって、令和３年６月１１日付けで拒絶理由が通知され、同年８月２３日に意見書及び手続補正書が提出され、同年１０月１３日付けで拒絶理由（最後）が通知され、同年１２月２４日に意見書及び手続補正書が提出され、令和４年３月１０日付けで拒絶理由が通知され、同年４月２６日に意見書が提出されたが、同年７月２８日付けで拒絶査定（以下「原査定」という。）がされ、これに対して同年１０月１４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書が提出されたものである。 第２ 原査定の概要 原査定の概要は次のとおりである。 （進歩性）本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（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。 記（引用文献等については引用文献等一覧参照） ・請求項１ないし５に対して 引用文献１ないし３ ＜引用文献等一覧＞ １．特開２００５－３３１２０４号公報 ２．特開平１１－１７９１４８号公報 ３．特開２０１４－７０７８５号公報 第３ 本願発明 本願の請求項１ないし３に係る発明（以下、「本願発明１」ないし「本願発明３」という。）は、令和４年１０月１４日の手続補正により補正がされた特許請求の範囲の請求項１ないし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】 液体燃料燃焼用バーナ及び還元剤吹込み用ノズルを設置してなる脱硝装置を備えた液体燃料燃焼炉において、筒状体を当該液体燃料燃焼用バーナから発生する炎又は炎に続く高温燃焼ガスの側面周囲を取り囲むように、そしてこの筒状体の高さを、還元剤を吹き付ける前の炎の高さの１．５倍以上となるように設置し、還元剤吹込み用ノズル先端を筒状体の内部に設け、前記炎の非接触部に還元剤を吹き付ける構造とした脱硝装置を備えた燃焼炉（但し、ロータリーキルン型の回転炉を除く。）を使用し、前記液体燃料燃焼用バーナから吹込まれる液体燃料のザウター平均粒子径を１１０μｍ以下とし、前記還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から０．１ｍ以上離れた位置に吹込んで脱硝することを特徴とする燃焼方法。 【請求項２】 前記筒状体が、円筒型である請求項１に記載の燃焼方法。 【請求項３】 前記脱硝装置が、無触媒脱硝反応用装置である請求項１又は２に記載の燃焼方法。」 第４ 引用文献、引用発明等 １ 引用文献１ 原査定の拒絶の理由に引用された特開２００５－３３１２０４号公報（以下「引用文献１」という。）には、次の事項が記載されている（下線は当審が付与した。また「・・・」は記載の省略を意味する。以下同様。）。 （１）「【００３１】 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１～図４を用いて説明する。 図１～図４の例では、雑芥、汚泥、廃油等を焼却処理する並行流式のロータリーキルン型廃棄物焼却炉において、焼却炉から発生する排ガス中の窒素酸化物を除去する方法について説明する。 【００３２】 図１は本発明方法を実施する設備のフローを示した図で、１は炉内を通過する排ガスの流れ方向と焼却物の流れが並行の、並行流式のロータリーキルン、２は前記ロータリーキルン１の前面におけるたとえば軸中心位置に設けられたバーナ、３は前記ロータリーキルン１の前面から炉内に汚泥を供給すべく配置された汚泥供給シュート、４は廃熱ボイラー、５は乾式電気集塵機、６は誘引ファン、７は煙突を示す。なお、図１中の８は前記汚泥供給シュート３にピット９内の汚泥を供給する天井クレーンを示す。」 （２）「【００４０】 次に、本発明に係る排ガスの脱硝方法について説明する。 図１に示すようにロータリーキルン１の前面に、タンク１２内の尿素水やアンモニア水等の還元剤をロータリーキルン１内に噴霧する還元剤噴霧ノズル１１を設置し、かつ、バーナ２の火炎に可及的に直接触れないよう、尿素水等の還元剤の炉内への噴霧位置を調整することにより、ロータリーキルン１内での排ガス中窒素酸化物の脱硝反応を可能とした。」 （３）「【図１】 ［図：0001399196000001.jpg］ 」 （４）「【図３】 ［図：0001399196000002.jpg］ 」 （５）「【図４】 ［図：0001399196000003.jpg］ 」 上記（１）ないし（５）から、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。 〔引用発明〕 「バーナ２及び還元剤噴霧ノズル１１を設置したロータリーキルン型廃棄物焼却炉において、前記バーナ２の火炎に可及的に直接触れないよう還元剤の炉内への噴霧位置を調整することにより、排ガス中窒素酸化物の脱硝反応を可能とした燃焼方法。」 ２ 引用文献２ 原査定の拒絶の理由に引用された特開平１１－１７９１４８号公報（以下「引用文献２」という。）には、次の事項が記載されている。 （１）「【０００４】 【課題を解決するための手段】この発明に係る脱硝方法は、メインバーナと並行して還元用バーナを設置し、還元用バーナから重油を加圧噴霧すると共に重油吹き込み量に対して０．１以下の空気比で空気を吹き込むことにより重油を還元ガス化し、この還元ガスにより窒素酸化物を還元する方法である。還元用バーナによる重油燃焼量は全持ち込み熱量の５～２０％、還元用バーナから供給される重油の噴出速度は１０～４０ｍ／ｓ、還元用バーナから噴霧される重油の粒子径はザウター粒子径で３０～１００μｍとすることが好ましい。また、メインバーナが、還元ガスと混合するために一次空気を旋回しつつ流出するようにしてもよい。メインバーナの空気比は還元用バーナから供給された還元ガスと合流した後に１～１．５の範囲内にあることが好ましい。」 （２）「【０００６】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示されるセメント製造設備において、セメント原料はプレヒータ１の上段から投入され、ここで予熱された後、ロータリーキルン２内で１４５０℃程度の温度で焼成されてクリンカとなり、クーラ３で冷却される。ロータリーキルン２の焼成用の熱源は、ロータリーキルン２のクリンカ落口側端部に設けられたメインバーナ４に重油タンク５からオイルポンプ６で供給される重油であり、この重油がファン７によりメインバーナ４に送られる一次空気とクーラ３からの二次空気で燃焼する。ロータリーキルン２内で発生する排ガスは、ファン８の吸引作用によりプレヒータ１を通って排ガス冷却器９で冷却された後、バグフィルタ１０で除塵され、スタック１１から大気中へ放出される。 【０００７】ロータリーキルン２のクリンカ落口側端部には、メインバーナ４と並行して還元用バーナ１２が設置されている。還元用バーナ１２は、図２に示されるように、重油を供給するための内管１３と、この内管１３の外周部に形成され且つ空気を供給するための外管１４とからなる二重管構造を有しており、内管１３の先端部には重油を噴霧するための噴霧ノズル１５が取り付けられている。このような還元用バーナ１２の内管１３にオイルポンプ１６により重油タンク５から重油が供給されると共に外管１４にファン１７により空気が供給される。なお、外管１４から供給される空気は、噴霧ノズル１５を冷却するため並びに噴霧ノズル１５から噴霧された重油を部分的に還元ガス化するためのものである。 【０００８】図３及び図４に示されるように、メインバーナ４はロータリーキルン２の中心軸近傍に設けられ、還元用バーナ１２はその中心軸がメインバーナ４の中心軸からロータリーキルン２の内径Ａの１／３～２／３の範囲内にある距離Ｂだけ離れて位置するように配置されている。また、メインバーナ４と還元用バーナ１２の先端部は、ロータリーキルン２の長さ方向において互いに同一の位置にある。なお、メインバーナ４としては、一次空気を旋回させつつ吹き出すために、一次空気の流通口に傾き３０°の旋回羽根が設けられたものを使用した。 【０００９】このような構成の設備によりセメント製造を行うと共に還元用バーナ１２の噴霧ノズル１５からメインバーナ４の重油使用量の１０％の重油を吐出圧１０ｋｇ／ｃｍ２で噴霧し、重油吹き込み量に対して０．１の空気比で空気を吹き込んだ。なお、重油の噴霧粒子径はザウター粒子径で８０μｍである。 【００１０】ロータリーキルン２の窯尻付近から排ガスを取り込んでガス分析計１８で分析したところ、還元用バーナ１２を使用しない場合に比べて排ガス中に含まれるＮＯｘ濃度は約４０％低減されたことがわかった。また、排ガス中にＣＯの存在は確認されなかった。・・・」 ３ 引用文献３ 原査定の拒絶の理由に引用された特開２０１４－７０７８５号公報（以下「引用文献３」という。）には、次の事項が記載されている。 （１）「【０００９】 すなわち本発明は、ガスの燃焼を行う炉内にガス燃焼用バーナ及び還元剤吹込み用ノズルを設置してなる脱硝装置を備えた燃焼炉において、筒状体を当該ガス燃焼用バーナから発生する炎又は炎に続く高温燃焼ガスの側面周囲を取り囲むように設置し、還元剤吹込み用ノズル先端を筒状体の内部に設けたことを特徴とする脱硝装置を備えた燃焼炉である。」 （２）「【００１４】 以下、本発明の燃焼炉を、一例を示す図面を参照して説明する。 燃焼炉は、燃焼部10と燃焼部からの排ガス又は熱によって加熱される加熱室を有する。燃焼部10は、バーナ15を有し、そこに燃料ガスが供給される。バーナ15の周囲からは酸素含有ガス、有利には空気14が供給され、燃焼が生じ、燃焼炎とそれに続く高温燃焼ガス（以下、燃焼炎とそれに続く高温燃焼ガスをまとめて高温排ガスという。）が生じる。一方、脱硝用の還元剤ガスは、高温排ガスと接触して、混合するように管16から吹き込まれる。バーナ15の先端は、炉壁12より下部に設けられているが、炉壁と同じ高さであってもよいし、上部であってもよい。図面ではバーナ17の先端は、炉壁12より下部に設けられており、炉壁12とバーナ15の先端の間の側壁はバーナタイル13で構成されている。高温排ガスは開口部17から筒状体11内に流入する。筒状体11内に流入する高温排ガスは、燃焼炎部分を含んでもよく、それに続く高温燃焼ガスだけでもよく、両方を含んでもよい。 【００１５】 燃料ガス15が低発熱量の副生ガス等である場合は、高温排ガスの温度が低く、還元剤ガスと接触しても、脱硝に必要な温度と十分な温度領域を確保できないことがある。そこで、本発明では筒状体11を炉壁12に接して設けている。筒状体11は高温排ガスの温度低下速度を抑制するように設ければよく、バーナタイル12に接して設ける以外の手段で設けてもよい。 【００１６】 この筒状体11は、筒状体中の高温排ガスの温度を高い状態に保ち、脱硝反応の進行を促進する。そして、本発明の燃焼炉は、筒状体11を中心とする脱硝装置に特徴があるので、ガス燃焼炉の材質、形状及び容積は、燃料ガスの燃焼に耐え得る耐熱性と、排気装置以外から排ガスが漏洩しない密封性を備えていれば特に制限はない。」 （３）「【図１】 ［図：0001399196000004.jpg］ 」 第５ 対比及び判断 １ 本願発明１について 本願発明１と引用発明とを対比すると、引用発明の「還元剤噴霧ノズル１１」は、その機能、構成または技術的意義から見て、本願発明１の「還元剤吹込み用ノズル」に相当する。 引用発明の「バーナ２」と、本願発明１の「液体燃料燃焼用バーナ」とは、「燃料燃焼用バーナ」という限りにおいて一致している。 引用発明の「ロータリーキルン型廃棄物焼却炉」と、本願発明１の「液体燃料燃焼炉」とは「燃料燃焼炉」という限りにおいて一致している。 そして、引用発明の「還元剤噴霧ノズル１１」は、そこから還元剤を噴霧することにより脱硝反応を起すものであるから、「脱硝装置」の一部を構成するものである。そうすると、引用発明の「バーナ２及び還元剤噴霧ノズル１１を設置したロータリーキルン型廃棄物焼却炉」と、本願発明１の「液体燃料燃焼用バーナ及び還元剤噴霧ノズル１１を設置してなる脱硝装置を備えた液体燃料燃焼炉」とは、「燃料燃焼用バーナ及び還元剤吹込み用ノズルを設置してなる脱硝装置を備えた燃料燃焼炉」という限りにおいて一致している。 引用発明の「前記バーナ２の火炎に可及的に直接触れないよう還元剤の炉内への噴霧位置を調整することにより、排ガス中窒素酸化物の脱硝反応を可能とした」ことと、本願発明１の「前記炎の非接触部に還元剤を吹き付ける構造とした脱硝装置を備えた燃焼炉（但し、ロータリーキルン型の回転炉を除く。）を使用し、前記液体燃料燃焼用バーナから吹込まれる液体燃料のザウター平均粒子径を１１０μｍ以下とし、前記還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から０．１ｍ以上離れた位置に吹込んで脱硝する」こととは、「前記燃料燃焼用バーナから発生する炎の非接触部に還元剤を吹き付ける構造とした脱硝装置を備えた燃焼炉を使用し、前記還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から離れた位置に吹込んで脱硝する」ことという限りにおいて一致している。 したがって、両者の一致点、相違点は以下のとおりである。 〔一致点〕 「燃料燃焼用バーナ及び還元剤吹込み用ノズルを設置してなる脱硝装置を備えた燃料燃焼炉において、燃料燃焼用バーナから発生する炎の非接触部に還元剤を吹き付ける構造とした脱硝装置を備えた燃焼炉を使用し、前記還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から離れた位置に吹込んで脱硝する燃焼方法。」 〔相違点１〕 「燃料燃焼用バーナ」及び「燃料燃焼炉」に関して、本願発明１は、「液体燃料」を燃料とするのに対して、引用発明は、「液体燃料」を燃料とするか否か不明な点。 〔相違点２〕 本願発明１は、「筒状体を当該液体燃料燃焼用バーナから発生する炎又は炎に続く高温燃焼ガスの側面周囲を取り囲むように、そしてこの筒状体の高さを、還元剤を吹き付ける前の炎の高さの１．５倍以上となるように設置し、還元剤吹込み用ノズル先端を筒状体の内部に設け」たのに対して、引用発明は、「筒状体」を有していない点。 〔相違点３〕 「燃焼炉」に関して、本願発明１は、「（ロータリーキルン型の回転炉を除く）」ものであるのに対して、引用発明は、ロータリーキルン型廃棄物焼却炉である点。 〔相違点４〕 本願発明１は、「液体燃料燃焼用バーナから吹込まれる液体燃料のザウター平均粒子径を１１０μｍ以下とし」たものであるのに対して、引用発明は、バーナ２から「液体」燃料を吹込むものであるのか不明な点。 〔相違点５〕 「還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から離れた位置に吹込んで脱硝する」ことに関して、本願発明１は、還元剤吹込み用ノズル先端から還元剤を炎から「０．１ｍ以上」離れた位置に吹込んで脱硝するのに対して、引用発明は、バーナ２の火炎に可及的に直接触れないよう還元剤の炉内への噴霧位置を調整するが、噴霧位置を炎からどの程度離れた位置にするのか不明な点。 事案に鑑み、先ず、上記相違点２について検討する。 引用文献２には、上記第４ ２（１）及び（２）で摘記したとおり、重油（液体燃料）を燃焼させるメインバーナ４が記載されているが、筒状体については、記載されていない。 引用文献３には、上記第４ ３（１）ないし（３）で摘記したとおり、筒状体について記載されているが、当該筒状体は、「ガス燃焼用バーナ」から発生する炎又は炎に続く高温燃焼ガスの側面周囲を取り囲むように設置するものである。 そうすると、引用発明において、上記相違点２に係る本願発明１の発明特定事項とするためには、引用文献２に記載された事項を適用してバーナ２を液体燃料燃焼用バーナとした上で、更に、引用文献３に記載された事項を適用し、筒状体を当該液体燃料燃焼用バーナから発生する炎又は炎に続く高温燃焼ガスの側面周囲を取り囲むように設置しなければならないが、これは、いわゆる「容易の容易」にあたるものであるから、当業者が容易に想到できたということはできない。 よって、上記相違点２に係る本願発明１の発明特定事項は、引用発明、引用文献２及び引用文献３に記載された事項から、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、他に、上記相違点２に係る本願発明１の発明特定事項が、当業者が容易に想到することができたことを示す証拠や根拠はない。 したがって、他の相違点について検討するまでもなく、本願発明１は、引用発明、引用文献２及び引用文献３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。 ２ 本願発明２及び３について 本願発明２及び３は、本願発明１の発明特定事項を全て含むから、本願発明１に対して述べたものと同様の理由により、引用発明、引用文献２及び引用文献３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。 第６ むすび 以上のとおり、原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、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。 よって、結論のとおり審決する。