2024-015673

特願２０２１－１６３８０９「半導体熱源装置」拒絶査定不服審判事件〔令和 ５年 ４月１７日出願公開、特開２０２３－ ５４８６５〕について、次のとおり審決する。

結 論 本件審判の請求は、成り立たない。

理 由 第１ 手続の経緯 本願は、令和３年１０月５日の出願であって、その手続の経緯の概要は以下のとおりである。 令和 ５年１０月２０日付け：拒絶理由通知書 令和 ６年 ３月１０日 ：意見書の提出 同年 ６月 ４日付け：拒絶査定（以下、「原査定」という。） 同年１０月 １日 ：審判請求書の提出 令和 ７年 ４月２３日付け：拒絶理由通知書（以下、この拒絶理由通知書で通知した拒絶理由を「当審拒絶理由」という。） 同年 ７月１３日 ：意見書の提出 第２ 本願発明 本願の請求項１に係る発明（以下、「本願発明」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】 半導体（１）を、絶縁材（２）を介して熱電発電機 高温端（３）に固定し、起動用電源又は蓄電池（４）からの電力を高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させ発熱させ、その熱の一部を熱電発電機（６）により電力として回収し、その電力により高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させることにより発熱させ、熱源を得る半導体熱源装置。」 第３ 当審拒絶理由の概要 本願発明に対する当審拒絶理由は、概略、本願発明は、以下の引用文献１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、というものである。 引用文献１．特開２００２－１９０６８７号公報 第４ 引用文献の記載、引用発明等 １ 引用文献１の記載 当審拒絶理由において引用した引用文献１には、以下の記載がある。 「【０００２】 【従来の技術】コンピュータにおける演算素子や記憶素子などの電子機器は、最近では、益々高集積化され、それに伴い動作時の発熱量が増大し、冷却の必要性が従来に増した高くなってきている。例えばパーソナルコンピュータやサーバーなどで使用されているマイクロプロセッサー（ＭＰＵ）の動作周波数が高くなってきており、そのために発熱量が増大し、誤動作を防止するために、より強力な冷却手段が必要になってきている。」 「【００１３】 【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照してこの発明を具体的に説明する。図１にこの発明に係る冷却装置の一例を原理的に示してあり、通電して動作することにより発熱する電子機器の一例である演算素子（ＣＰＵ）１が、熱伝達手段に相当する熱拡散板２に熱授受可能に取り付けられている。・・・ 【００１５】したがってこの冷却・発電素子３には、蓄電池などの蓄電手段を含み、かつ外部から電力を導入することのできる電源部４が接続されている。そして、冷却・発電素子３とこの電源部４との間には、蓄電池から冷却・発電素子３に通電する状態と、冷却・発電素子３の起電力を蓄電池に充電する状態とに切り換えるこの発明の切換手段に相当するスイッチング機構５が設けられている。なお、電源部４は、前記演算素子１の電源となっている。 ・・・ 【００２３】つぎに、この発明を携帯可能なノートブック型パソコンの演算素子を冷却する装置に適用した例を説明する。図２はその一例を模式的に示しており、マザーボート１０およびキーボード（図示せず）などを備えた本体１１に、液晶板を主体とするディスプレイ部１２がヒンジ（図示せず）を介して回動自在に取り付けられている。 【００２４】その本体１１に収容されているマザーボート１０の上面側には、通電して動作することにより発熱する電子機器、例えば演算素子１が装着されている。その演算素子１と図示しないキーボードとの間に、ヒートパイプを備えた熱伝達手段である熱拡散板２が配置されており、その熱拡散板２の中間部が、演算素子１の上面に熱授受可能に接触させられている。なお、この熱拡散板２と演算素子１との間にペースト状のサーマルジョイントなどの介在物を配置し、もしくは両者を熱伝導性の接着剤で固着することは任意である。 【００２５】上記の熱拡散板２の一方の端部は、本体１１の周辺部にまで延びて配置されており、その端部には、送風ファン（図示せず）を有するヒートシンク１３が取り付けられている。また、熱拡散板２の他方の端部には、前述した冷却・発電素子３が熱授受可能に取り付けられている。具体的には、通電することにより熱を吸収しかつ加熱されることにより起電力を生じる面が、熱拡散板２に接触させられている。 ・・・ 【００２８】そして、特には図示しないが、上記の演算素子１に通電して動作させ、また冷却・発電素子３に通電するとともにその起電力で充電する機能を備え、さらに外部から電力を導入できる電源部が備えられている。・・・ 【００３２】これに対して蓄電池によって上記のパソコンを動作させる場合、演算素子１に対しては蓄電池から通電されるが、冷却・発電素子３に対しては通電せずに、その起電力が蓄電池に供給される。すなわち、演算素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝達される。その冷却・発電素子３の他方の面がヒートパイプ６を介して冷却されているので、冷却・発電素子３では、熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温度差に起因して起電力が生じる。 【００３３】その結果、演算素子１で生じた熱の一部は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換され、その電力が蓄電池に供給されるので、演算素子１が冷却・発電素子３によって冷却される。なお、演算素子１で生じた熱の他の一部は、熱拡散板２を介してヒートシンク１５に伝達され、ここから外部に放散させられ、したがって演算素子１は、間接的に強制空冷される。 【００３４】したがってこの発明に係る冷却装置を使用したパソコンでは、外部の電力を使用している場合、および内蔵している蓄電池を使用している場合のいずれであっても、演算素子１などの電子機器が動作することにより生じた熱を、冷却・発電素子３によって吸収するので、単に空冷する以上の電子機器を冷却することができる。すなわち、演算素子１などの電子機器の冷却性能に優れているので、電子機器の容量や集積度さらには動作周波数を高くすることが可能になる。そして、特に、内蔵している蓄電池を使用する場合には、演算素子１で生じる熱の一部を電力として回収するので、電力の使用量がその分、削減され、蓄電池の使用継続時間が長くなる。言い換えれば、蓄電池を大型化する必要がなくなるため、パソコンの携帯性が良好になる。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明によれば、外部から供給される電力を使用する場合、および蓄電手段の電力を使用する場合のいずれであっても、電子機器から熱を奪って電子機器を冷却することができ、特に蓄電手段の電力を使用する場合には、熱を電力に変換して回収するので、電力の消費を抑制することができ、携帯型の電子装置に好適な冷却装置とすることができる。」 ２ 引用発明及び引用文献１記載事項 （１）引用発明 上記１によれば、引用文献１には、以下の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているといえる。（括弧内の記載は、上記１の参照箇所を示す。） 「 マザーボート１０及びキーボードなどを備えた本体１１に、ディスプレイ部１２がヒンジを介して回動自在に取り付けられており（【００２３】）、 マザーボート１０の上面側には、通電して動作することにより発熱する演算素子（ＣＰＵ）１が装着されており（【００２４】、【００１３】）、 演算素子１とキーボードとの間に、ヒートパイプを備えた熱拡散板２が配置され、その熱拡散板２の中間部が、演算素子１の上面に熱授受可能に接触させられており（【００２４】）、 熱拡散板２と演算素子１との間にペースト状のサーマルジョイントなどの介在物を配置し、もしくは両者を熱伝導性の接着剤で固着することは任意であり（【００２４】）、 熱拡散板２の端部には、冷却・発電素子３が熱授受可能に取り付けられており（【００２５】）、 演算素子１に通電して動作させ、また冷却・発電素子３に通電するとともにその起電力で充電する機能を備え、さらに外部から電力を導入できる、蓄電池を含む電源部４が備えられており（【００２８】、【００１５】）、 蓄電池によってパソコンを動作させる場合、演算素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝達され、冷却・発電素子３の他方の面がヒートパイプ６を介して冷却されているので、冷却・発電素子３では、熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温度差に起因して起電力が生じ（【００３２】）、 その結果、演算素子１で生じた熱の一部は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換され、その電力が蓄電池に供給され（【００３３】）、 内蔵している蓄電池を使用する場合には、演算素子１で生じる熱の一部を電力として回収するので、電力の使用量がその分、削減され、蓄電池の使用継続時間が長くなり（【００３４】）、 蓄電手段の電力を使用する場合には、熱を電力に変換して回収するので、電力の消費を抑制することができる（【００３５】）、 ノートブック型パソコン（【００２３】）。」 （２）引用文献１記載事項 また、上記１の【０００２】及び【００３４】によれば、引用文献１には、以下の事項（以下、「引用文献１記載事項」という。）が記載されているといえる。 「パーソナルコンピュータ（パソコン）で使用されているマイクロプロセッサー（ＭＰＵ）や演算素子（ＣＰＵ）の動作周波数は高く、そのために発熱量が増大していること。」 第５ 対比・判断 １ 本願発明と引用発明との対比 （１）「半導体（１）」について 本願明細書の【０００８】の「パソコンのＣＰＵ等、高周波数で作動する半導体が発熱することが知られている。」との記載によれば、本願発明の「半導体（１）」は、「パソコンのＣＰＵ」を含むものである。 そうすると、引用発明の「ノートブック型パソコン」の「演算素子（ＣＰＵ）１」は、本願発明の「半導体（１）」に相当する。 （２）「熱電発電機 高温端（３）」について 引用発明の「冷却・発電素子３」は、「熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温度差に起因して起電力が生じ」るものであるところ、その態様は、熱によって電力を発生しているといえるから、本願発明の「熱電発電機」に相当する。 そして、引用発明では、「演算素子１が熱を発生し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝達され」るから、「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」は、加熱されて高温であり、「冷却・発電素子３」の「ヒートパイプ６側の面」は、冷却されて低温である。 そうすると、引用発明の「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」は、本願発明の「熱電発電機 高温端（３）」に相当する。 また、引用発明は、「熱拡散板２の中間部が、演算素子１の上面に熱授受可能に接触させられており」、「熱拡散板２と演算素子１との間にペースト状のサーマルジョイントなどの介在物を配置し、もしくは両者を熱伝導性の接着剤で固着」され、「熱拡散板２の端部には、冷却・発電素子３が熱授受可能に取り付けられて」いるから、「演算素子（ＣＰＵ）１」を「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」に固定しているということができる。 （３）「起動用電源又は蓄電池（４）」について 引用発明の「蓄電池」は、本願発明の「蓄電池（４）」に相当する。 （４）「高周波発信器（５）」及び「半導体（１）を高周波数で作動させ発熱させ」ることについて 上記第４の２（２）の引用文献１記載事項のとおり、パーソナルコンピュータ（パソコン）で使用されているマイクロプロセッサー（ＭＰＵ）や演算素子（ＣＰＵ）の動作周波数は高く、そのために発熱量が増大しているところ、これらの動作周波数を高周波発振器を用いて発生させることは、本願の出願時における技術常識である。 そうすると、引用発明の「蓄電池によってパソコンを動作させる場合」、「演算素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生」することは、本願発明の「蓄電池（４）からの電力を高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させ発熱させ」ることに相当する。 （５）「その熱の一部を熱電発電機（６）により電力として回収」することについて 引用発明の「演算素子１で生じた熱の一部は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換され、その電力が蓄電池に供給され」ること、「内蔵している蓄電池を使用する場合には、演算素子１で生じる熱の一部を電力として回収する」ことは、本願発明の「その熱の一部を熱電発電機（６）により電力として回収」することに相当する。 （６）「その電力により高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させることにより発熱させ」ることについて 引用発明は、「演算素子１で生じる熱の一部を電力として回収する」ものであって、「熱を電力に変換して回収するので、電力の消費を抑制することができる」ものであるから、「演算素子１」を作動させるために、回収した電力を用いていることは明らかである。 そうすると、上記（４）及び（５）を踏まえれば、引用発明は、本願発明の「その電力により高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させることにより発熱させ」る構成を有しているといえる。 （７）「熱源を得る半導体熱源装置」について 引用発明の「ノートブック型パソコン」は、「演算素子１に通電して動作させると、演算素子１が熱を発生し、その熱が熱拡散板２を介して冷却・発電素子３に伝達され、冷却・発電素子３の他方の面がヒートパイプ６を介して冷却されているので、冷却・発電素子３では、熱拡散板２側の面とヒートパイプ６側の面との温度差に起因して起電力が生じ、その結果、演算素子１で生じた熱の一部は、冷却・発電素子３によって電気エネルギーに変換され、その電力が蓄電池に供給され」るものである。 そうすると、引用発明は、「半導体」である「演算素子１」が熱を発生することで「熱源」となり、その熱を「冷却・発電素子３」に供給し、そこで電気エネルギーに変換された電力を「蓄電池」にさらに供給するものである。 したがって、引用発明の「ノートブック型パソコン」は、本願発明の「熱源を得る半導体熱源装置」に相当する。 （８）上記（１）～（７）によれば、本願発明と、引用発明とは、以下の一致点及び相違点を有する。 ［一致点］ 「半導体（１）を、熱電発電機 高温端（３）に固定し、蓄電池（４）からの電力を高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させ発熱させ、その熱の一部を熱電発電機（６）により電力として回収し、その電力により高周波発振器（５）を用いて、半導体（１）を高周波数で作動させることにより発熱させ、熱源を得る半導体熱源装置。」 ［相違点］ 「半導体（１）を、熱電発電機 高温端（３）に固定」することについて、本願発明は、「絶縁材（２）を介して」固定しているのに対し、引用発明は、「演算素子（ＣＰＵ）１」を、絶縁材を介して「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」に固定しているのか不明な点。 ２ 相違点についての判断 引用発明において、「演算素子（ＣＰＵ）１」を「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」に固定する際に、どのような部材を介して固定するかは、適宜決定し得る設計的な事項である。 そうすると、引用発明において、「熱拡散板２」を絶縁材としたり、「熱拡散板２と演算素子１との間」の「ペースト状のサーマルジョイントなどの介在物」や「熱伝導性の接着剤」を絶縁材としたりして、「演算素子（ＣＰＵ）１」と「冷却・発電素子３」の「熱拡散板２側の面」を、絶縁材を介して固定するように構成することは、当業者であれば容易に想到し得るものである。 ３ 請求人の主張について 請求人は、令和７年７月１３日に意見書を提出しているが、その主張の内容を検討しても、上記１及び２の判断を左右するものではない。 ４ 小括 上記１～３のとおりであるから、本願発明は、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ある。 第６ むすび 以上のとおり、本願発明は、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。 したがって、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。