【事件の表示】
　特許第２９４１７８９号「流動層焼却炉」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９４１７８９号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９４１７８９号の発明についての出願は、平成１０年６月２６日に出願され、平成１１年６月１８日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、異議申立人中外炉工業株式会社、および異議申立人日本鋼管株式会社によりそれぞれ特許異議申立がなされ、平成１３年３月１５日付け取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年５月２８日に特許異議意見書および訂正請求書が提出されたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、上記訂正請求書に添付された全文訂正明細書に記載された、以下のａ〜ｃである。
ａ．請求項１に記載された
「【請求項１】 流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、
上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、
該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、
前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする流動層焼却炉。」
を
「【請求項１】 流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする流動層焼却炉。」に訂正する。
　
ｂ．請求項２に記載された
「【請求項２】 前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする請求項１記載の流動層焼却炉。」
を
「【請求項２】流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうとともに、
　前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする流動層焼却炉。」に訂正する。
　
ｃ．明細書の段落【００４２】の
「【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、負荷変動に伴うフリーボードの局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できる。」
を　
「【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、これにより高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できるとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする。
　更に前記還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により貯留された粒子は、前記気泡流動領域の濃厚相にダクトを介して適宜還流させることにより、フリーボード内の燃焼熱も還流させることが出来、気泡流動領域における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にできる。」
に訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　《上記ａの訂正について》
　上記ａの訂正では、請求項１に記載されていた「ダクト」を「前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、」と限定し、また、同項に記載されていた「気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」を「還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」と構成を附加して限定し、同請求項をそれぞれ減縮したものである。
　そして、このａの訂正に関連する記載は、特許明細書の段落【００３２】，【００３３】および【図１】に示されているので、上記ａの訂正は、特許明細書及び図面に記載された事項の範囲内において、訂正したものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　　
《上記ｂの訂正について》
　上記ｂの訂正は、請求項１の訂正に伴い、訂正前の請求項１の記載を引用していた請求項２の記載形式を、引用しない記載形式に変えただけの、実質的な変更を伴わないものであり、明瞭でない記載の釈明に相当する。
　そして、上記ｂの訂正は、特許明細書及び図面に記載された事項の範囲内において、訂正したものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　
《上記ｃの訂正について》
　上記ｃの訂正では、【発明の効果】の欄の記載に
「これにより高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できるとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする。」、および、
「更に前記還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により貯留された粒子は、前記気泡流動領域の濃厚相にダクトを介して適宜還流させることにより、フリーボード内の燃焼熱も還流させることが出来、気泡流動領域における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にできる。」を、
それぞれ付加し、発明の効果に関する既存の記載を明瞭にしたものであり、明瞭でない記載の釈明に相当する。
　そして、このｃの訂正に関連する記載は、特許明細書の段落【００１９】および【００３０】に示されているので、上記ｃの訂正は、特許明細書及び図面に記載された事項の範囲内において、訂正したものであり、また、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する同法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
　
３．本件発明
　本件の請求項１および２に係る発明は、上記訂正明細書の、特許請求の範囲の請求項１および２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】 流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする流動層焼却炉。
　【請求項２】流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうとともに、
　前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする流動層焼却炉。」
　
　
４．特許異議申し立て理由の概要
　特許異議申立人　中外炉工業株式会社　は、
甲第１号証：昭和６２年５月２０日社団法人燃料協会発行「燃料協会誌」
　　　　　　第６６巻第５号３２２〜３３７ページ
甲第２号証：特開平４−３５０４０９号公報
　
甲第３号証：特開平９−２１０３３１号公報
　
甲第４号証：特開平８−２１９４２５号公報
を提出して、本件請求項１及び２に係る発明はこれらの甲第１〜４号証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るから、特許法第２９条第２項の規定に該当し、特許を受けることができないものである。したがって、これらの発明の特許は特許法第１１３条第１項第２号の規定に該当するので取り消されるべきものである旨主張している。
　
　特許異議申立人　日本鋼管株式会社　は、
甲第１号証：特開昭６３−９９４９０号公報
　
甲第２号証：平成６年１１月１日、燃焼社発行、「燃料及燃焼」
　　　　　　１９９４，ＶＯＬ．６１　ＮＯ．１１、
　　　　　　表表紙、１８〜２１ページ
　
甲第３号証：平成８年６月１４日、社団法人日本下水道協会発行、
　　　　　「第３３回下水道研究発表会講演集」表表紙、裏表紙、
　　　　　　８９８〜９００ページ「循環流動層を用いた下水汚泥の
　　　　　　燃焼と燃焼灰の造粒焼結」
　
甲第４号証：昭和６０年５月５日、社団法人化学工学協会発行、
　　　　　　「化学工学」ＶＯＬ．４９　ＮＯ．５、
　　　　　　表表紙、３４〜３６，３５２〜３５４ページ
　
甲第５号証：１９８８年１０月神戸製鋼株式会社発行、「神戸製鋼技報」
　　　　　　ＶＯＬ．３８　ＮＯ．４、表表紙、６１〜６４ページ
を提出して、本件請求項１及び２に係る発明はこれらの甲第１〜５号証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るから、特許法第２９条第２項の規定に該当し、特許を受けることができないものである。したがって、これらの発明の特許は特許法第１１３条第１項第２号の規定に該当するので取り消されるべきものである旨主張している。
　
　
５．当審が通知した取消理由通知の概要
　当審が通知した取消理由通知では、
・刊行物１：特開平８−２１９４２５号公報
　（特許異議申立人中外炉工業株式会社が提出した甲第４号証と同じ。）
・刊行物２：刊行物２：昭和６２年５月２０日社団法人燃料協会発行、
　　　　　「燃料協会誌」第６６巻第５号３２２〜３３７ページ
　（特許異議申立人中外炉工業株式会社が提出した甲第１号証と同じ。）
を引用し、本件請求項１に係る発明は、刊行物１及び２に記載された各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るから、特許法第２９条第２項の規定により特許をうけることができないものであり、本件請求項１に係る発明の特許は取り消されるべきものである旨が述べられている。
　
　
６．各刊行物記載の発明
（１）当審が通知した取消理由通知で引用した刊行物１には次のイ．〜ル．の記載がなされている。
イ．刊行物１第２欄３９行〜第３欄７行には、
「【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その目的とする処は、廃プラスチック割合の多い廃棄物を安定に燃焼させて廃棄物のエネルギーを効率良く回収する様にした複合式流動層廃棄物燃焼ボイラを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の複合式流動層廃棄物燃焼ボイラは、基本的には、廃棄物を供給する供給装置と、供給装置からの廃棄物を低温で熱分解する熱分解流動層と、熱分解流動層からの燃焼物を燃焼する燃焼流動層と、熱分解流動層で生成された可燃性ガスと燃焼流動層で生じた可燃性ガスを燃焼させるフリーボードと、フリーボードからの媒体粒子と未燃粒子を回収するサイクロンと、サイクロンからの媒体粒子と未燃粒子に依り熱を取り出して高温高圧の蒸気を発生させると共に媒体粒子と未燃粒子を熱分解流動層に戻す熱交換流動層と、から構成した事に特徴が存する。」と記載されている。
　
ロ．刊行物１第３欄２８〜第４欄２３行には、
「【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の複合式流動層廃棄物燃焼ボイラの概要を示す縦断正面図。図２は、粒子循環量を減少させる場合を示す縦断正面図。図３は、粒子循環量を増加させる場合を示す図２と同様図である。
【０００９】複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１は、廃棄物Ｆを供給する供給装置２と、これからの廃棄物Ｆを低温で熱分解する熱分解流動層３と、これからの燃焼物を燃焼する燃焼流動層４と、熱分解流動層３で生成された可燃性ガスＧ１と燃焼流動層４で生じた可燃性ガスＧ２を燃焼させるフリーボード５と、これからの媒体粒子（砂及び脱硫脱塩素材）と未燃粒子を回収するサイクロン６と、これからの媒体粒子と未燃粒子に依り熱を取り出して高温高圧の蒸気を発生させると共に媒体粒子と未燃粒子を熱分解流動層３に戻す熱交換流動層７と、からその主要部が構成されている。
【００１０】複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１は、熱分解流動層３、燃焼流動層４と熱交換流動層７という三つのバブリング流動層を設け、熱交換流動層７から熱分解流動層３、燃焼流動層４へと媒体粒子が移動すると共に、熱分解流動層からフリーボード５へ熱分解ガスを開口部９を介して噴出させて熱分解ガスと空気の混合を促進し、また、燃焼流動層４からの粒子の巻き上げを促進し、フリーボード５で高い粒子濃度での媒体粒子の内部循環を行い、高さ方向への空気多段吹き込みに依りフリーボード５からの媒体粒子の飛び出し量を調整しつつ、飛び出した媒体粒子及び未燃粒子をサイクロン６に依って回収し、熱交換流動層７、熱分解流動層３へとリサイクルする事に依り、（１）ごみの供給量やカロリーの変動の吸収、（２）熱交換流動層７での高温高圧蒸気の発生、（３）脱硫脱塩素剤の高利用率、（４）未燃粒子の完全燃焼を実現し、更に、フリーボード５での効果的な余剰熱回収と粒子循環流動層に共通の良好な炉温制御性のあるシステムをコンパクトに実現している。
【００１１】複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１の燃焼過程は、次の様に行なわれる。熱分解を低温３００〜５００℃、空気不足状態で熱分解されることにより廃棄物の熱分解速度が遅くなり、フリーボード５からの媒体粒子の進入がないように開口面積を絞り可燃性ガスＧ１の流速を４〜５ｍ／ｓにしてある開口部９を通過した可燃性ガスＧ１と燃焼流動層で発生した可燃性ガスＧ２を通常のバブリング流動層よりも充分粒子濃度の高いフリーボード５で燃焼させる事に依り、可燃性ガスＧ１，Ｇ２が合流部で酸素と良く混合され、完全に燃焼されるので、未燃ガスのまま炉外へ排出される事がなくなる。」と記載されている。
　
ハ．刊行物１第４欄２７〜４０行には、
「燃焼流動層４は、熱分解流動層３で燃焼性ガスＧ１を放出した後の燃焼物（チャー）を燃焼する為と、石炭等の燃料では見られない大きな不燃物（缶類、針金等）を流動層内で沈降させて分離させ、炉外へ排出する為にバブリング型の流動層にしてある。フリーボード５から飛び出した未燃粒子は、サイクロン６で回収され、熱分解流動層３に再投入される事で未燃粒子の完全燃焼が実現される。媒体粒子として石灰石を炉内に投入すれば、有害ガス（ＳＯｘ、ＨＣｌ）を吸収すると共に、フリーボード５にも微粉石灰石が浮遊する為、バブリング流動層に比べて高い脱硫脱塩素効率が得られる。この様に全体として、燃焼を２段階で行ない、廃プラスチックの割合の多い廃棄物に対応できる様にしてある。」と記載されている。
　
ニ．刊行物１第８欄３１，３２行には、
「サイクロン６で回収した熱い媒体粒子は、熱交換流動層７へ供給される。」と記載されている。
　
ホ．刊行物１第８欄４７〜４９行には、
「熱交換流動層７を経た媒体粒子及び未燃粒子は、熱分解流動層３へ供給されて熱分解用の熱源とされる。」と記載されている。
　
ヘ．刊行物１第９欄２〜１１行には、
「【００１５】複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１の粒子循環量の制御は、次の様に行なう。先ず、燃焼流動層４の空気を高さ方向に多段吹き込みし、その分布を自由に選ぶ。例えば、フリーボード５へ３次空気Ａ３の吹き込みを多くすれば層表面からの媒体粒子の飛び出しが少なくなる為、粒子循環量を減らす事ができる（図２参照）。逆に、粒子循環量を増やしたい時には、層表面からの２次空気Ａ２の吹き込みを増やし、これに伴うＮＯｘ等の変動に対処する為に、フリーボード５への３次空気Ａ３の吹き込み量を調整する（図３参照）。」と記載されている。
　
ト．刊行物１第９欄３０〜３２行には、
「メカニカルバルブ等の流量調節器１０を用い熱交換流動層７から熱分解流動層３の媒体粒子の移動量を制御する。」と記載されている。
　
チ．刊行物１第９欄３３〜３８行には、
「【００１７】本発明では、低位発熱量がある程度存在する限りに於て、汚泥や厨芥等の水分の多い低カロリー廃棄物をも助燃なしで燃焼する事ができる。それは熱分解流動層３を乾燥炉として運転する事に依り燃焼流動層４では廃棄物を自燃でき、その輻射熱及び熱い媒体粒子の供給に依り乾燥を行なう事ができるからである。」と記載されている。
　
リ．刊行物１第９欄３９行〜第１０欄１０行には、
「【００１８】
【発明の効果】以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） 供給装置、熱分解流動層、燃焼流動層、フリーボード、サイクロン、熱交換流動層とで構成し、とりわけ、熱分解流動層と燃焼流動層という二つのバブリング流動層をフリーボードを共有する形で隣接して設けたので、熱分解流動層に投入された廃棄物の熱分解速度が遅くなり廃棄物の供給量やカロリーの変動を吸収する事ができ、廃プラスチック割合の多い廃棄物を安定に燃焼させて廃棄物のエネルギーを効率良く回収する事ができる。」と記載されている。
　
ヌ．刊行物１第１０欄１１〜１４行には、
「（２）熱分解流動層と燃焼流動層から生成したガスを通常のバブリング流動層よりも粒子濃度が高いフリーボードで燃焼させる様にしたので、生成ガスが酸素と良く混合されて完全に燃焼される。」と記載されている。
　
ル．刊行物１第１０欄３７，３８行には、
「Ａ１…１次空気、」と記載されている。
　
　
（２）当審が通知した取消理由通知で引用した刊行物２には次のヲ．〜ツ．の記載がなされている。
ヲ．刊行物２第３２４ページ右欄２４〜４４行には、
「　　　　　３．循環流動層燃焼と高速流動層
　前述のように循環流動層燃焼装置は燃料粒子を最大空塔速度６〜８ｍ／ｓ１０）の高速気流中で流動させ、燃焼炉より飛出した粒子はサイクロンなどで捕集して層底部ヘリサイクルする。これと同様に高ガス速度を特徴とする流動化装置に高速流動層がある。ここでは燃焼炉の粒子の流動と気固接触装置として知られる一般概念の高速流動層（ここでは燃焼炉と区別するためあえて高速流動層とした。）との関係について明らかにする。高速流動層の定義についてはいくつかの総説２）〜７）が発表されているので参考にされたい。ここでは本技術との関係を明らかにする点にしぼって説明する。すなわち高速流動層は，粒子の終端速度の数十倍に相当するｔｒａｎｓｐｏｒｔ　 ｖｅ１ｏｃｉｔｙ（ＦＣＣ粒子で終端速度の約２０倍９））以上のガス速度で粒子を流動化させたとき　粒子はただちに層から飛び出してしまうが、粒子をサイクロンで捕集して層底部に循環させるなどして層内への粒子供給速度を増大させると、層内における粒子の滞留量を希薄輪送の状態より大幅に増大させることができる（Ｆｉｇ．３）。このような操作条件下で発現できる流動を高速流動層としたとき以下の特徴を有する。」と記載されている。　
　
ワ．刊行物２第３２５ページＦｉｇ３．には、
「ＦＡＳＴ　ＦＬＵＩＤＩＺＥＤ　ＢＥＤ」と「ＢＵＢＢＬＩＮＧ　ＦＬＵＩＤＩＺＥＤ　ＢＥＤ」の速度に関するグラフが記載されている。
　
カ．刊行物２第３２５ページ左欄２５〜２７行には、
「循環流動層燃焼装置は、ガス速度がきわめて大きい流動である点はは、高速流動層と類似であるが、」と記載されている。
　
ヨ．刊行物２第３２６ページ左欄１４〜２３行には、
「循環流動層では、一次空気と二次空気の量と割合を調節することで底部の空隙率と層上部の粒子濃度を変化させ燃焼炉中上部に設置させた伝熱面の伝熱係数を制御している２４）。循環流動層において粒子濃度は燃焼・脱硫の反応ばかりでなく、炉壁への伝熱速度を支配する重要な因子である。粒子循環速度はそれ自体が積極的な制御対象とされるのではなく　Ｆｉｇ．５に示すように炉内温度を制御する過程で粒子濃度分布を変化させたときに従属的に変化するものと考えられる。」と記載されている。　
　
タ．刊行物２第３２６ページ左欄２５行〜右欄１３行には、
「粒子循環型流動層において粒子循環速度の制御は大きな問題である。いわゆる高速流動層の研究においては，ライザーの外の濃厚流動状態にある粒子溜を設け、そこからの粒子流出をバルブなどで制御することが多い。高温装置においては、粒子流量のニューマチックコントロールが必要になると思われる。ここではループシールが粒子循環にはたす役割、とくにループシールの操作で燃焼炉内粒子濃度を調節できるかどうかについて推定した。Ｆｉｇ．６に循環流動層とその内部の圧バランスの模式図を示す。ループシールは２個の流動層を並べそれらの底部を開口部でつなぎ、一方の流動層の上部をサイクロン粒子出口に、他方を燃焼炉にそれぞれつないだものである。粒子はこれを通ってサイクロンから燃焼炉へリサイクルする。ループシール粒子下降部で粒子が気泡流動化をするとガスがサイクロンで捕集された粒子を再飛散させるため、下降部内は最小流動化状態であると仮定できる。」と記載されている。　
　
レ．刊行物２第３２６ページＦｉｇ６．には、
「ＬＯＯＰＳＥＡＬ」の構造、「ＦＬＵＩＤＩＺＩＮＧ　ＡＩＲ」が「ＬＯＯＰＳＥＡＬ」に吹き込まれる様子および「燃焼炉」、「ＬＯＯＰＳＥＡＬ」と「サイクロン」との位置関係が記載されている。
　
ソ．刊行物２第３２７ページ左欄１〜１９行には、
「系内粒子量を一定にしたままループシールを用いて炉内平均空間率εＣを制御するには、粒子下降部は常に最小流動化状態（εｄ＝εｍｆ）にあるため粒子上昇部に吹き込むガス量を変えることでεｕを変化させる。ガス吹き抜け防止の観点から圧力バランスをみるとループシール粒子下降部の流動層高さはあまり変化できないと考えられる。式６の第一項と第二項から考えて、炉内平均粒子濃度の制御範囲△εＣはループシール粒子上昇部内の空間率を△εｕ変化させた場合
　△εＣ＝（ｈｄＳｄ／ｈＣＳＣ）△εｕ　　　　　　（７）
である。これからループシールによって粒子循環量を制御しようとする場合には、ループシール径を大きくしなければならないことがわかる。Ahlstromの実際の装置図からみるとｈｄ／ｈＣ＝（約）０．１５，　Ｓｄ／ＳＣ＝（約）０．０５であり、△εｕ＝（約）０．２とすると△εＣは０．１５％程度であり、ループシール空気吹き込みだけでの燃焼炉内粒子濃度の制御はできないと考えられる。ループシールの目的はガスのサイクロン側への吹抜けを防ぐためのヘッドをかせぐためであると推定した。」と記載されている。　
　
ツ．刊行物２第３２７ページ左欄２１〜２４行には、
「前述のように循環流動層燃焼装置では一次空気と二次空気の割合を調整することで底部空隙率と層上部の粒子濃度を変化させて層内粒子濃度分布を変えることが循環速度の変化につながっている。」と記載されている。　
　
　
（３）特許異議申立人　中外炉工業株式会社の提出した甲第２号証には、次のネ．〜ム．の記載がなされている。
ネ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第２号証第１欄１４〜１６行には、
「【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、都市ごみ等の焼却炉に関し、更に詳しくは循環流動床型焼却炉に関する。」
と記載されている。
　
ナ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第２号証第２欄４６行〜第３欄８行には、
「【０００９】図1に示す循環流動床型焼却炉は、流動媒体粒子を高速流動化させて高速流動床を形成し、この流動床において被焼却物を燃焼させる主焼却炉(1)と、主焼却炉(1)から排出される流動媒体粒子を排ガスと分離させて捕集するサイクロン(2)と、被焼却物投入部(31)を有しかつサイクロン(2)により捕集された流動媒体粒子の熱により被焼却物を熱分解させる熱分解炉(3)と、熱分解炉(3)から主焼却炉(1)へ供給される流動媒体粒子および被焼却物の量を制御する空気式制御バルフ(4)と、被焼却物の熱分解により熱分解炉(3)から発生した熱分解ガスを主焼却炉(1)へ供給する熱分解ガス供給用流路(5)と、熱分解ガス供給用流路(5)中に設けられた熱分解ガス冷却部(6)とよりなる。」
と記載されている。
　
ラ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第２号証第３欄２４〜３２行には、
「【００１１】サイクロン(2)によって熱分解炉(3)に捕集された燃焼熱を有する流動媒体粒子は、熱分解炉(3)下部から導入される空気あるいは排ガス等によって極低速流動床を形成し、この流動床において被焼却物投入部(31)より投入された被焼却物が熱分解される。なお、熱分解炉(3)における流動媒体粒子の流動化手段としては、排ガス等の低酸素気体を利用すれば被焼却物の熱分解を効率よく行なえるが、排ガスの再循環配管等が複雑になる場合には、空気を用いてもよい。」
と記載されている。
　
ム．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第２号証第４欄６〜１６行には、
「主焼却炉(1)内において、二次燃焼用空気導入部(11)より下方の一次燃焼域では、一次燃焼用空気の量を制御して若干低速の流動床が形成されており、不燃物排出□(13)から不燃物を排出するのを容易ならしめている。二次燃焼用空気導入部(11)より上方の二次燃焼域では、二次燃焼用空気の量を制御して流動媒体粒子による高速流動床が形成されており、この高速流動床において、熱分解ガス供給用流路(5)から供給された熱分解ガスと、空気式制御バルブ(4)を通じて流動媒体粒子とともに供給された熱分解後の被焼却物とが完全燃焼される。」
と記載されている。
　
　
（４）特許異議申立人　中外炉工業株式会社の提出した甲第３号証には、次のウ．〜ノ．の記載がなされている。
ウ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第３号証第１欄１５〜１７行には、
「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は循環流動層ボイラに関するものである。」
と記載されている。
　
エ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第３号証第１欄３４〜４５行には、
「【０００４】前記空気分散板２から吹出される一次空気Ａは、押込通風機（ＦＤＦ）６及び空気予熱器７を備えて前記火炉１の下部に接続された空気ライン９により調節弁８を介して供給されるようになっている。
【０００５】更に、前記火炉１の上部には、火炉１内での燃焼により発生した排ガスを導き得るようサイクロン４が接続されており、前記排ガスによって吹き上げられた燃焼灰や未燃分等を含むベッド材３が前記サイクロン４で捕集され、該サイクロン４で捕集されたベッド材３は、サイクロン４下部の垂直なベッド材落下管４ａから灰再循環装置（Ｊーバルブ等）５を介して前記火炉１の底部に循環されるようになっている。」
と記載されている。
　
ノ．特許異議申立人中外炉工業株式会社の提出した甲第３号証第２欄１５〜１９行には、
「【０００９】更に、前記空気ライン９には、火炉１の上下方向中間部に調節弁１２を介して接続される二次空気ライン１３も付設されており、該二次空気ライン１３から火炉１内に二次空気Ｂが供給されて未燃分の燃焼を助勢するようにしてある。」
と記載されている。
　
　
（５）特許異議申立人　日本鋼管株式会社の提出した、甲第１号証には、次のオ．〜ク．の記載がなされている。
オ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第１号証第１ページ左下欄１５〜１８行には、
「【産業上の利用分野】
　本発明は、ボイラ、ゴミ焼却炉等で固形燃料を燃焼させるために使用する循環流動床焼却装置に関するものである。」
と記載されている。
　
ク．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第１号証第２ページ右下欄１５行〜第３ページ右上欄１６行には、
「　ロータリーバルブ９の操作により燃料と脱硫剤とを流動床炉４内の散気板１上に比較的薄く供給充填して流動層23が形成されるようにする。而して、一次空気供給口5から風箱2を経て供給される一次空気で流動層23は流動化して形成され、燃料は窒素酸化物の生成を抑制するために空気不足の条件で燃焼させる。末燃カーボンや小粒の燃え殻を含む飛散灰粒子は噴流床炉10内に順次移動し、噴流空気供給口11から供給される高速流の二次空気と混合し、噴流床炉10内で二次燃焼する。又流動層23で脱硫した後更に残留する亜硫酸ガスＳＯ２は、過剰空気の雰囲気である噴流床炉10内で脱硫される。噴流床炉10から飛散する灰分粒子は、噴流床炉10の出口に設置されているサイクロン16で分離され、粒子戻り管17から接続管19、粒子供給管8を経て流動床炉4内へ循環する。
　流動層23の中に残溜する粗粒灰は、噴流床炉10内へ移動した時、噴流空気供給口11から供給される二次空気で選択的に分離され灰噴出口15から排出される。又、弁17，12の開度を調整して一次空気と二次空気とのバランスを変え、更に必覆に応じて弁14を開き、噴流床炉10の流動床炉４より上方部分で三次空気を供給する。
　前記において、粒子戻り管17の途中には粒子貯蔵タンク18が設けてあり、更に接続管19から粒子供給管8へ向けて送給する移送用空気の量を弁20の操作によって調整し得るので、例えば負荷が小さくなった時に、弁20を絞るか又は閉じることによって循環供給される粒子を貯蔵タンク18内に溜めてダンパとしての機能を発揮させることができ、流動層23の厚みを薄くすることができる。一方逆に負荷が大きくなった時には、上記弁20を開いて移送用空気量を増加させ、貯蔵タンク18内の粒子を多量に供給することにより、流動層23の厚みを厚くすることができる。勿論、これらの操作と相俟ってロータリーバルブ9の操作を行うものである。
　従って、このように循環供給する粒子の量を制御することにより、部分負荷時にも必要な循環粒子量を確保することができると共に、大幅な負荷変動に対しても追従性が良好になる。」
と記載されている。　
　
　
（６）特許異議申立人　日本鋼管株式会社の提出した、甲第２号証には、次のヤ．の記載がなされている。
ヤ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第２号証第１８ページ右欄８行〜１９ページ右欄４行には、
「　(1)当社の流動焼却炉
　当社は,昭和46年に石油精製工場に石油スラッジの焼却を目的に流動焼却炉を納入以来,数々の流動焼却設備を手掛けてきた。
　従来形気泡流動層は,炉底に分散板を有し均一な熱風吹出しにより安定した流動部を形成する(図1)。
　またこの分散板の代りに散気筒(パイプ)を炉砂中に設け,炉下部を不燃物の抜けやすいコーン状とした改良形も実設備として稼働している。
　一方,多種多様な産業廃棄物に対しては高速流動炉を適用している。高速流動炉は流動媒体を炉下部で保有すると共に焼却炉と付属サイクロンの間を循環させることで炉全体を燃焼エリヤとして使える大きな特徴を有する。
　(2)高速流動焼却炉
　高速流動焼却炉は燃焼室とホットサイクロンで構成される(図2).燃焼室の下部には,700〜800℃の炉砂を保有し,一次空気の吹込みにより膨張し流動化される。一次空気の吹込みは,炉下部の円周方向数カ所より行われ,その吹込み位置,流速及び方向により保有砂は上下,左右へ活発な流動を起こす。この中へ投入された焼却物は,この流動砂により,激しく混合,攪拌されて蒸発,分散し,一部は燃焼する。この一次空気ノズルの一部は助燃料あるいは高カロリー液状廃棄物の吹込ノズルとして使用され,エアアトマイズにより,流動砂中へ適切に分散される。
　一方,二次空気は,保有砂のかなり上部へ,やはり円周方向数カ所より吹込まれる。これにより塔速は４．０〜８．０m/sに加速され,激しく攪拌しながら炉砂の一部は排ガスと共に上昇し,燃焼室上部のライザ部よりホットサイクロンへ入る。ライザ部では二次空気により十分空気を与えられて,有機物は完全に分解,燃焼する。
　ホットサイクロンに入った砂は,遠心力により排ガスと分離され,燃焼室の流動部へ戻り循環する。この循環砂量は通常運転時,時間当たり保有砂量の4〜7倍という大容量となり,デンスベッド部と共にライザ部でも燃焼エリヤとしての機能が発揮され,かつ循環砂による熱移動が十分に行われることで,炉内温度の均一化が計れる。
　またホットサイクロンからの循環砂の戻り部(リターンレグ)は実機運転上,サイクロンへの未燃ガスの吹上げや,循環砂の詰まり等,トラブルが多く発生するキーポイントである。このリターンレグについては,当社研究所でのホットモデルにより,その口径,戻し位置等を変化させ,実験を行い最適基準を得ており,これを幅広い処理量の実績により確認している。」
と記載されている。
　
　
（７）特許異議申立人　日本鋼管株式会社の提出した、甲第３号証には、次のマ．〜フ．の記載がなされている。
マ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第３号証第８９８ページ４〜６行には、
「1.はじめに
　前報１）２）では、高ガス流速の下で、高効率燃焼を達成できる循環流動層焼却炉を用いて下水汚泥焼却実験を行い、同焼却炉が従来の気泡流動層焼却炉と比較してコンパクト化が可能であり、また、汚泥の性状変動に対しても炉内温度が非常に均一であることを報告した。」
と記載されている。
　
ケ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第３号証第８９８ページ１６〜２０行には、
「２．実験方法および実験条件
　図ー1 に実験装置の概略を示す。本実験では、前報と同様、内径300mm、高さ約6800mmのパイロットスケールの焼却炉を用いた。焼却灰の造粒には粒径約5mmのブリケッティングマシン(圧縮式造粒機)を使用した。造粒灰は振動フィーダ、ロータリバルブを介して分散板上高さ1600mmに設置した造粒灰投入口より炉内へ投入した。」
と記載されている。
　
フ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第３号証第８９８ページ「図ー1，実験装置概略図」には、
「循環流動層焼却炉」、「高温サイクロン」、「粒子循環制御Ａｉｒ」及び「流動Ａｉｒ」が図示されている。
　
　
（８）特許異議申立人　日本鋼管株式会社の提出した、甲第４号証には、次のコ．〜エ．の記載がなされている。
コ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第４号証第３４ページ右欄１行〜３５ページ左欄８行には、
「　　　２．設備の概要
　循環流動層アルミナ焼成炉のフローシートを図１１）に示す。約10%の付着水分を持った水酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３／３Ｈ２Ｏ）は、ホッパー(a)からベルトフィーダーで定量切出しされ、さらにガスシールのため、スクリュ一フィーダーで乾燥機(b)に装入される。ここでサイクロン(g)からの炉排ガスと混合され、予備乾燥されて集塵機へ送られる。プレダスター(C)と電気集塵機(d)でガスから分離された原料はエアーリフト(e)により炉頂部にあるプレヒーター(f)に送り込まれる。ここでサイクロン(ｉ)からの熱排ガスに再び混合され付着水は零となり一部結晶水も分離される。さらにサイクロン(g)でガスから分離されてダンパーを介して炉(h)に装入される。この炉が本プロセスの中核をなすものであり、図２１）のような構造となっている。」
と記載されている。
　
　
エ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第４号証第３５ページ左欄１９〜２８行には、
「　図2に示すようにアルミナ粒子は、上向きガス流により持ち上げられ、炉(h)に直接接続されているサイクロン(ｉ)に入り、そこでガスから分離されシールポット(j)に沈積する。シールポットにも流動用空気が供給され、アルミナは炉側へオーバーフローされる。循環中のアルミナは抜き出し装置により一部分が連続的に抜き出される。抜き出されたアルミナは、製品クーラー（1)から来る空気流れに乗りサイクロン(k)に送られ空気と熱交換を行う。サイクロンで分離された予熱空気は、燃焼用二次空気として炉へ供給される。」
　
　
（９）特許異議申立人　日本鋼管株式会社の提出した、甲第５号証には、次のテ．〜ア．の記載がなされている。
テ．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第５号証第６１ページ左欄１行〜右欄１３行には、
「まえがき＝近年、電力コストの低減を目的にした自家用熱電気併給(コ・ジェネレーション)システムの採用気運が高まりつつある。このような潮流の中で、幅広い燃料を効率良く燃焼でき、環境保全性にも優れた循環流動層ポイラが注目されている。
　当社は、1986年3月,フィンランドのアルストローム社と合弁会社「神鋼バイロバワー(株)」を設立し、これまでに蓄積した石炭利用技術をベースに、循環流動層ボイラの製造,販売を開始した。
　循環流動層ホイラは、従来の微粉炭燃焼ボイラに比較するとNＯ２の発生が少なく、石灰石による炉内脱硫が可能であるので脱硝,脱硫装置が不要となる。また、従来のバブリング流動層ボイラよりもガス空塔速度を２〜５倍高め、未燃石炭はサイクロン集じんにより炉内へ再循環させることにより、高い燃焼効率および脱硫率がえられるなどの長所を有している１）。しかしながら、循環流動層の基礎研究は緒についたばかりで、基礎燃焼特性はほとんと解明されていないのが現状である。
　本稿では,循環流動層試験装置で石炭を燃焼させ、温度,粒子濃度,燃焼効率およびガス濃度を詳細に測定するとともに、燃焼,流動シミュレーションを実施して燃焼特性を明らかにした。
１．実験装置ならびに方法
　第1図は、循環流動層燃焼試験設備のフローシートを示す。本設備は、燃焼器（内径106．3mm,高さ5 000mm）、高温サイクロン,ダウンカマー,石炭・石灰石供給系,燃焼空気供給系および排ガス処理系から構成されている。石炭・石灰石は、スクリュフィーグで燃焼器底部へ定量供給され、１次空気により流動化される。石炭は,高温の循環粒子により急激に着火,燃焼する。粗大粒子は燃焼器底部で内部循環し、微小粒子は持ち上げられて高温サイクロンへ流入し、燃焼ガスと分離された粒子はループシールを経て燃焼器へ再循環される。」
と記載されている。
　
ア．特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第５号証第６２ページ左欄８行〜右欄８行には、
「２．実験結果ならびに考察
２．１　温度分布
　第２図は、燃焼器内の温度分布を示す。単段燃焼である１次空気比１．２の条件では非常に均一な温度分布となる。しかし、NＯ２対策の面から1次空気比を下げて２段燃焼をすると、1次燃焼帯における酸素分圧が低下して燃焼遅れが発生するので温度は少し低下する。このような小さい燃焼器でも、循環流動層にすれば、温度範囲820〜870℃,温度偏差20℃以内に容易に制御可能である。したがって,Thermal NＯ２の発生は確実に抑制される。
２．２　粒子濃度分布
　第３図は、燃焼器内の圧力勾配と粒子濃度分布を示す。燃焼器底部の1．.5m以内には粒子濃度の高い濃厚層を発生し、１次燃焼城を形成している。この領域では、循環流動層の特徴のひとつである壁面近傍の粒子下降流が観察された。それよりも下流域では、粒子濃度は一定で低く、希薄層の２次燃焼域となる。
　２段燃焼の場合には、１次空気比を下げると１次燃焼域でのガス空塔速度が低下して、大きな粒子を持ち上げることができず、粒子濃度は底部でより濃厚に、２次燃焼域でより希薄になる。このように、１次空気比の変化により粒子濃度が変わるので、水冷壁への伝熱量も容易に調節可能と考えられる。
２．３　燃焼効率
　第４図は、フライアッシュ中の未燃カーボンから算出した燃焼効率と１次空気比の関係を示す。燃焼効率は、いずれの石炭でも1次空気比の影響をほとんと受けず、バブリング流動層の結果２）とは異なる。この理由は、循環流動層の燃焼効率は、サイクロン性能に依存しているのに対して、バブリング流動層では完全な未燃分循環機能を具備していないため、炉内の燃焼挙動が直接燃焼効率へ影響をおよぽすからである。
　中揮発分炭Bの燃焼効率は98〜99%にあり、徴粉炭燃焼に比較すると少し低いが、本燃焼器が小さく、滞留時間が短いこと、粗粒炭を使用していることを考慮すると、まったく問題にならない。また、半無煙炭Bの燃焼効率は、バブリング流動層より大幅に高く、徴粉炭燃焼では燃焼させること自体が難しいことから、循環流動層の優れた性能が認められる。」
と記載されている。　
　
　
７．本件の請求項１に係る発明について
（１）対比
　本件の請求項１に係る発明と刊行物１に記載された発明を対比する。
刊行物１に記載された発明の
・燃焼流動層４
・１次空気Ａ１
・バブリング型の流動層にしてある
　　　（刊行物１の上記引用箇所６．（１）ハ．参照。）
・サイクロン６
・複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１
は、
本件の請求項１に係る発明における
・ 流動層
・一次空気
・流動媒体の気泡流動化を図る
・分離器
・流動層焼却炉
にそれぞれ相当すると認められる。
　また、本件の請求項１には「該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、」と記載されているが、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ヘ．後半には、「粒子循環量を増やしたい時には、層表面からの２次空気Ａ２の吹き込みを増やし、」と同様な内容が記載されており、しかも、「燃焼流動層４」は、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ハ．前半に記載されているように「バブリング型の流動層にしてある」のであり、上記「層表面」の上部がスプラッシュ領域となっているのは周知の事項にすぎない。（もし、周知文献が必要であれば、
　　　特開平１１−６３４１９号公報（【００２１】段落）
　　　実開昭６１−８４３０１号公報（スプラツシユゾーン２０）
　　　特開昭６１−２９６０１号公報（スプラッシュゾーン２０）
　　などを参照。）
　
（２）一致点
　したがって、両発明は、
「  流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉。」で一致し、下記の点で相違する。
　
（３）相違点
　本件の請求項１に係る発明では、「上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」とされているのに対し、刊行物１には、このようなシールポットやダクトによる還流制御が記載されていない点。
　
（４）判断
　以下、上記相違点について検討する。
《相違点の解明》
　まず、本件明細書【００１９】段落には、
「【発明が解決しようとする課題】従って前記いずれの技術も気泡流動層に循環流動層の機能を付加したものであるが、その完成度は低い。本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能とするとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼却炉の提供を目的とする。」
と記載されており、この記載中には“本発明は従来からの気泡流動層に循環流動層の機能を付加した技術（刊行物１に記載された発明もその１つと考えられる。）の完成度を高め、砂層（気泡流動領域１０）温度を適温に維持し、助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼却炉の提供を目的としている。”旨が開示されていると認められる。
　
　これに対して、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ニ．ホ．ト．チ．には
「サイクロン６で回収した熱い媒体粒子は、熱交換流動層７へ供給される。」
「熱交換流動層７を経た媒体粒子及び未燃粒子は、熱分解流動層３へ供給されて熱分解用の熱源とされる。」
「メカニカルバルブ等の流量調節器１０を用い熱交換流動層７から熱分解流動層３の媒体粒子の移動量を制御する。」、
「【００１７】本発明では、低位発熱量がある程度存在する限りに於て、汚泥や厨芥等の水分の多い低カロリー廃棄物をも助燃なしで燃焼する事ができる。それは熱分解流動層３を乾燥炉として運転する事に依り燃焼流動層４では廃棄物を自燃でき、その輻射熱及び熱い媒体粒子の供給に依り乾燥を行なう事ができるからである。」
と記載されている。また、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ヌ．には、
「熱分解流動層と燃焼流動層から生成したガスを通常のバブリング流動層よりも粒子濃度が高いフリーボードで燃焼させる様にしたので、生成ガスが酸素と良く混合されて完全に燃焼される。」
と記載されている。
　このように、両発明とも、気泡流動領域を有する流動層焼却炉において、流動媒体粒子を循環させるとともに、流動媒体粒子の有する熱を有効に利用し、この粒子の循環量を制御している。
　
　本件の請求項１に係る発明では、流動媒体粒子の熱を有効に利用し、砂層（気泡流動領域１０）温度の適温維持するために、上記「（３）相違点」の欄に記載されたように、
ａ．シールポットを、「上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、」という構造を有し、
ｂ．また同シールポットを、「前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、」、「還流制御を行なう」といった制御が可能なものとし、
ｃ．ダクトを、「前記ダクトを（シールポットの）該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、」という構造を有し、
ｄ．また同ダクトを、「還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」といった制御が可能なものとして、
それぞれ採用している。
　刊行物１に記載された発明では、流動媒体粒子の熱を有効に利用し、水分の多い低カロリー廃棄物をも助燃なしで燃焼っするために、メカニカルバルブ等の流量調節器１０を用い熱交換流動層７から熱分解流動層３の媒体粒子の移動量を制御しており、さらにこの粒子は燃焼流動層４に送られる。
　そこで、刊行物１に記載された発明の「メカニカルバルブ等の流量調節器１０」で媒体粒子移動量を制御し、さらにこの粒子は燃焼流動層４に送る技術を、本件の請求項１に係る発明の上記ａ．〜ｄ．のような「シールポット」と「ダクト」の構造と制御に置換することが容易かどうかについて以下検討する。
　
《刊行物２に関連しての検討》
　刊行物２に記載された「ループシール」が本件の請求項１に記載された「シールポット」に相当することは、
　　特開平９−２６１１０号公報（シールポット４参照。）
　　特開平６−１０９２２２号公報（シールポット１５参照。）
　　特開平１０−１２２５０９号公報（シールポット１５参照。）
　　特開平９−７９５４１号公報（シールポット５９参照。）
　　特表平８−５０４３６０号公報（第７ページ参照。）
等にも記載されているような周知の技術より明らかである。
　
　また、本件請求項１の上記ａ．ｃ．の箇所には「貯溜ポット領域」および「還流ポット領域」が記載されているが、これらの領域は、刊行物２の上記引用箇所６．（２）タ．中程の
「Ｆｉｇ．６に循環流動層とその内部の圧バランスの模式図を示す。ループシールは２個の流動層を並べそれらの底部を開口部でつなぎ、一方の流動層の上部をサイクロン粒子出口に、他方を燃焼炉にそれぞれつないだものである。」
に記載された「２個の流動層」に相当すると認められる。このように、本件の請求項１に記載された「シールポット」と「ダクト」の上記ａ．ｃ．の構造は刊行物２に記載されている。
　
　次に、「シールポット」及び「ダクト」による、上述のｂ．ｄ．のような媒体粒子の環流制御については、刊行物２の上記引用箇所ソ．前半に、
「系内粒子量を一定にしたままループシールを用いて炉内平均空間率εＣを制御するには、粒子下降部は常に最小流動化状態（εｄ＝εｍｆ）にあるため粒子上昇部に吹き込むガス量を変えることでεｕを変化させる。ガス吹き抜け防止の観点から圧力バランスをみるとループシール粒子下降部の流動層高さはあまり変化できないと考えられる。式６の第一項と第二項から考えて、炉内平均粒子濃度の制御範囲△εＣはループシール粒子上昇部内の空間率を△εｕ変化させた場合
　△εＣ＝（ｈｄＳｄ／ｈＣＳＣ）△εｕ　　　　　　（７）
である。これからループシールによって粒子循環量を制御しようとする場合には、ループシール径を大きくしなければならないことがわかる。」
と記載されている。
　このように、刊行物２には、「シールポット」により媒体粒子の供給量を制御することの可能性について言及されている。
　ただ、同引用箇所ソ．後半には
「ループシール空気吹き込みだけでの燃焼炉内粒子濃度の制御はできないと考えられる。」
と記載されている。
　しかし、シールポットに、媒体粒子の供給制御可能なものがあることは、次の文献にも記載されているように周知の事項である。
　　特開平９−２６１１０号公報
（【０００５】段落の「このシールポット４と呼ばれる粒子循環量制御装置は」、あるいは【０００６】段落の「排出量の制御は投入する空気量の変化、コールドリサイクルに関してはスピースバルブ１４の開度変化によって制御する。」特に参照。）
　　実願平１−７９０７０号(実開平３−２１６１３号)のマイクロフイルム
（明細書第５ページ１０〜１２行の「シールポット１０は粒子を流動化させて取扱うもので、粒子の流量は流調弁２０を通じて供給される空気量によって調節できる。」を特に参照。）
　
　このように、上記ａ．〜ｄ．は、刊行物２および上記の周知文献に全て記載されている。
　そうすると、刊行物２に記載されたような構造のシールポット（ループシール）及び「ダクト」を、刊行物１に記載された発明の「複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ」に組み合わせるにあたり、このシールポット（ループシール）を同刊行物２で開示された“シールポット（ループシール）により媒体粒子の供給量を制御する”ことの可能性にそって、上記の周知文献に記載されたような媒体粒子供給制御可能なタイプのシールポットとして組み合わせることは、一応、可能であると考えられる。
　しかしながら、この組み合わせにより、本件請求項１に記載されている上記ｃ．のような、「前記ダクトを（シールポットの）該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、」という構造に刊行物１に記載された「複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ」のダクトを変更することは、次のような理由で容易ではない。
　すなわち、組み合わせにより、このような構造に到達するためには、上記周知技術の「シールポット４または１０」あるいは「流動層熱交換器７または１２」を、刊行物１に記載された発明の「熱交換流動層７」、「メカニカルバルブ等の流量調節器１０」あるいは「熱分解流動層３」に換えて採用し、刊行物１の「サイクロン６」で回収された「媒体粒子」を上記周知技術の「シールポット４または１０」から直接、または「流動層熱交換器７または１２」を介して間接的に刊行物１の「燃焼流動層４」に供給するようにすることが必要であると認められる。
　ところが、このように「熱分解流動層３」を省いてしまう、つまり、
上記引用箇所６．（１）リ．の
「【発明の効果】以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） 供給装置、熱分解流動層、燃焼流動層、フリーボード、サイクロン、熱交換流動層とで構成し、とりわけ、
熱分解流動層
設けたので
廃プラスチック割合の多い廃棄物を安定に燃焼させて廃棄物のエネルギーを効率良く回収する
上記引用箇所６．（１）イ．に示されたような、
「本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その目的とする処は、
廃プラスチック割合の多い廃棄物を安定に燃焼させて廃棄物のエネルギーを効率良く回収する
　このように、「熱分解流動層３」を省くことは、折角「熱分解流動層３」を設ける等の工夫を行いエネルギーの効率的な回収を図った、刊行物１に記載された「複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ」を発明の目的に反する方向に変更することになるので、上記のような「熱分解流動層３」を省かざるを得ない組み合わせを行うことは容易ではない。
　そして、上記ａ．〜ｄ．の構造や制御を採用することにより、本件の請求項１に係る発明は、本件明細書の段落【００４２】に記載された
「【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、これにより高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できるとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする。
　更に前記還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により貯留された粒子は、前記気泡流動領域の濃厚相にダクトを介して適宜還流させることにより、フリーボード内の燃焼熱も還流させることが出来、気泡流動領域における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にできる。」
という格別の発明の効果を達成できると認められる。
　したがって、上記相違点は、刊行物２に記載された発明あるいは上記周知技術に基づいて当業者が容易に想到できた程度のものではない。
　
　
《異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第１号証に関連しての検討》
　特許異議申立人日本鋼管鋼管株式会社の提出した甲第１号証の上記引用箇所６．（５）ク．後半には、
「前記において、粒子戻り管17の途中には粒子貯蔵タンク18が設けてあり、更に接続管19から粒子供給管8へ向けて送給する移送用空気の量を弁20の操作によって調整し得るので、例えば負荷が小さくなった時に、弁20を絞るか又は閉じることによって循環供給される粒子を貯蔵タンク18内に溜めてダンパとしての機能を発揮させることができ、流動層23の厚みを薄くすることができる。一方逆に負荷が大きくなった時には、上記弁20を開いて移送用空気量を増加させ、貯蔵タンク18内の粒子を多量に供給することにより、流動層23の厚みを厚くすることができる。勿論、これらの操作と相俟ってロータリーバルブ9の操作を行うものである。
　従って、このように循環供給する粒子の量を制御することにより、部分負荷時にも必要な循環粒子量を確保することができると共に、大幅な負荷変動に対しても追従性が良好になる。」
と記載されている。
　この記載中には、本件請求項１の記載である上記ａ．〜ｄ．のうち、ｂ．〜ｄ．は示されていると認められる。しかし、この引用箇所ク．中に開示された「粒子戻り管17」、「接続管19」及び「接続管19から粒子供給管8へ向けて送給する移送用空気の量を調整する弁20」からなるシステムはシールポットではない。（上記《刊行物２に関連して》欄で例示した周知文献、
　　特開平６−１０９２２２号公報
中に記載されている「Ｌバルブ２０」に近いものと考えられる。）
　したがって、上記ａ．の構造は、同号証上記引用箇所６．（５）ク．に開示されてはいない。また、このａ．の構造は、この引用箇所中の「粒子戻り管17」、「接続管19」及び「接続管19から粒子供給管8へ向けて送給する移送用空気の量を調整する弁20」からなる（「Ｌバルブ２０」に近い）システムより容易に想到できたものでもない。
　
（５）まとめ
　このように、上記相違点は、当審が通知した取消理由通知で引用した刊行物２に記載された発明、あるいは特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できたものではない。また、この相違点は、両異議申立人の提出した他の甲号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できたものでもない。
　したがって、本件の請求項１に係る発明は、両特許異議申立人の提出した各甲号証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はない。
　
　
８．本件の請求項２に係る発明について
（１）対比
　本件の請求項２に係る発明と刊行物１に記載された発明を対比する。
刊行物１に記載された発明の
・燃焼流動層４
・１次空気Ａ１
・バブリング型の流動層にしてある
　　　（刊行物１の上記引用箇所６．（１）ハ．参照。）
・サイクロン６
・複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ１
は、
本件の請求項２に係る発明における
・ 流動層
・一次空気
・流動媒体の気泡流動化を図る
・分離器
・流動層焼却炉
にそれぞれ相当すると認められる。
　また、本件の請求項２には「該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、」と記載されているが、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ヘ．後半には、「粒子循環量を増やしたい時には、層表面からの２次空気Ａ２の吹き込みを増やし、」と同様な内容が記載されており、しかも、「燃焼流動層４」は、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ハ．前半に記載されているように「バブリング型の流動層にしてある」のであり、上記「層表面」の上部がスプラッシュ領域となっているのは周知の事項にすぎない。（もし、周知文献が必要であれば、
　　　特開平１１−６３４１９号公報（【００２１】段落）
　　　実開昭６１−８４３０１号公報（スプラツシユゾーン２０）
　　　特開昭６１−２９６０１号公報（スプラッシュゾーン２０）
　　などを参照。）
　
（２）一致点
　したがって、両発明は、
「  流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉。」で一致し、下記Ａ，Ｂの２点で相違する。
　
（３）相違点
《相違点Ａ》
　本件の請求項２に係る発明では、「分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」とされているのに対し、刊行物１に記載された発明では、“分離器の下方に、サイクロン６により捕集した媒体粒子を一時貯溜した後ダクト（と熱分解流動層３）を介して燃焼流動層４に還流させるためにシールポットではなくメカニカルバルブ等の流量調節器１０を設けており、本件の請求項２に記載されているような構造のシールポットは具えておらず、燃焼流動層４への媒体粒子の還流制御は上記流量調節器１０により行う”点。（以下、「相違点Ａ」という。）
　
《相違点Ｂ》
　本件の請求項２に係る発明では、「前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整する」とされているのに対し、刊行物１には、このような比率調整による調整が記載されていない点。（以下、「相違点Ｂ」という。）
　
（４）判断
イ．相違点Ａについての判断
　まず、相違点Ａの解明を行うと、本件明細書【００１９】段落には、
「【発明が解決しようとする課題】従って前記いずれの技術も気泡流動層に循環流動層の機能を付加したものであるが、その完成度は低い。本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能とするとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼却炉の提供を目的とする。」
と記載されており、この記載中には“本発明は従来からの気泡流動層に循環流動層の機能を付加した技術（刊行物１に記載された発明もその１つと考えられる。）の完成度を高め、砂層（気泡流動領域１０）温度を適温に維持し、助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼却炉の提供を目的としている。”旨が開示されていると認められる。
　
　これに対して、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ニ．ホ．ト．チ．には
「サイクロン６で回収した熱い媒体粒子は、熱交換流動層７へ供給される。」
「熱交換流動層７を経た媒体粒子及び未燃粒子は、熱分解流動層３へ供給されて熱分解用の熱源とされる。」
「メカニカルバルブ等の流量調節器１０を用い熱交換流動層７から熱分解流動層３の媒体粒子の移動量を制御する。」
「【００１７】本発明では、低位発熱量がある程度存在する限りに於て、汚泥や厨芥等の水分の多い低カロリー廃棄物をも助燃なしで燃焼する事ができる。それは熱分解流動層３を乾燥炉として運転する事に依り燃焼流動層４では廃棄物を自燃でき、その輻射熱及び熱い媒体粒子の供給に依り乾燥を行なう事ができるからである。」
と記載されている。また、刊行物１の上記引用箇所６．（１）ヌ．には、
「熱分解流動層と燃焼流動層から生成したガスを通常のバブリング流動層よりも粒子濃度が高いフリーボードで燃焼させる様にしたので、生成ガスが酸素と良く混合されて完全に燃焼される。」
と記載されている。
　このように、両発明とも、気泡流動領域を有する流動層焼却炉において、流動媒体粒子を循環させるとともに、流動媒体粒子の有する熱を有効に利用し、この粒子の循環量を制御している。
　
　本件の請求項２に係る発明では、流動媒体粒子の熱を有効に利用し、砂層（気泡流動領域１０）温度の適温維持するために、上記「（３）《相違点Ａ》」の欄に記載されたように、
・シールポットを、「分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、」という構造のものとし、
・また同シールポットを、「前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なう」といった制御が可能なものとして、
採用している。
　刊行物１に記載された発明では、流動媒体粒子の熱を有効に利用し、水分の多い低カロリー廃棄物をも助燃なしで燃焼っするために、メカニカルバルブ等の流量調節器１０を用い熱交換流動層７から熱分解流動層３の媒体粒子の移動量を制御しており、さらにこの粒子は燃焼流動層４に送られる。
　そこで、刊行物１に記載された発明の「メカニカルバルブ等の流量調節器１０」で媒体粒子移動量を制御し、さらにこの粒子は燃焼流動層４に送る技術を、本件の請求項１に係る発明のような「シールポット」の構造と同「シールポット」による制御に置換することが容易かどうかについて以下検討する。
　
　刊行物２に記載された「ループシール」が本件の請求項２に記載された「シールポット」に相当することは、
　　特開平９−２６１１０号公報（シールポット４参照。）
　　特開平６−１０９２２２号公報（シールポット１５参照。）
　　特開平１０−１２２５０９号公報（シールポット１５参照。）
　　特開平９−７９５４１号公報（シールポット５９参照。）
　　特表平８−５０４３６０号公報（第７ページ参照。）
等にも記載されているような周知の技術より明らかである。
　
　また、本件の請求項２には、上述のように「貯溜ポット領域」および「還流ポット領域」が記載されているが、これらの領域は、刊行物２の上記引用箇所６．（２）タ．中程の
「Ｆｉｇ．６に循環流動層とその内部の圧バランスの模式図を示す。ループシールは２個の流動層を並べそれらの底部を開口部でつなぎ、一方の流動層の上部をサイクロン粒子出口に、他方を燃焼炉にそれぞれつないだものである。」
に記載された「２個の流動層」に相当すると認められる。このように、上記の相違点Ａにおける本件の請求項２の記載中に示された「シールポット」の構造は刊行物２に記載されている。
　
　次に、本件の請求項２に記載された「シールポット」による上述のような制御とすることが容易かどうかについては、刊行物２の上記引用箇所６．（２）ソ．前半には
「系内粒子量を一定にしたままループシールを用いて炉内平均空間率εＣを制御するには、粒子下降部は常に最小流動化状態（εｄ＝εｍｆ）にあるため粒子上昇部に吹き込むガス量を変えることでεｕを変化させる。ガス吹き抜け防止の観点から圧力バランスをみるとループシール粒子下降部の流動層高さはあまり変化できないと考えられる。式６の第一項と第二項から考えて、炉内平均粒子濃度の制御範囲△εＣはループシール粒子上昇部内の空間率を△εｕ変化させた場合
　△εＣ＝（ｈｄＳｄ／ｈＣＳＣ）△εｕ　　　　　　（７）
である。これからループシールによって粒子循環量を制御しようとする場合には、ループシール径を大きくしなければならないことがわかる。」
と記載されている。
　このように、刊行物２には、「シールポット」により媒体粒子の供給量を制御することの可能性について言及されている。
　ただ、同引用箇所ソ．後半には
「ループシール空気吹き込みだけでの燃焼炉内粒子濃度の制御はできないと考えられる。」
と記載されている。
　しかしながら、シールポットに、媒体粒子の供給制御可能なものがあることは次の文献にも記載されているように周知の事項である。
　　特開平９−２６１１０号公報
（【０００５】段落の「このシールポット４と呼ばれる粒子循環量制御装置は」、あるいは【０００６】段落の「排出量の制御は投入する空気量の変化、コールドリサイクルに関してはスピースバルブ１４の開度変化によって制御する。」特に参照。）
　　実願平１−７９０７０号(実開平３−２１６１３号)のマイクロフイルム
（明細書第５ページ１０〜１２行の「シールポット１０は粒子を流動化させて取扱うもので、粒子の流量は流調弁２０を通じて供給される空気量によって調節できる。」を特に参照。）
　このように、相違点Ａにおける請求項２の記載事項は、刊行物２および上記の周知文献に全て記載されている。
　そうすると、刊行物２に記載されたような構造のシールポット（ループシール）を、刊行物１に記載された発明の「複合式流動層廃棄物燃焼ボイラ」に組み合わせるにあたり、このシールポット（ループシール）を同刊行物２で言及された“シールポットにより媒体粒子の供給量を制御する”ことの可能性にそって、上記の周知文献に記載された、媒体粒子供給制御可能なタイプのシールポットとして組み合わせ、相違点Ａにおける本件請求項２の記載のようにすること、すなわち、上記周知技術の「シールポット４または１０」あるいは「流動層熱交換器７または１２」を、刊行物１に記載された発明の「熱交換流動層７」あるいは「メカニカルバルブ等の流量調節器１０」に換えて採用し、刊行物１の「サイクロン６」で回収された「媒体粒子」を上記周知技術の「シールポット４または１０」から直接、または「流動層熱交換器７または１２」を介して間接的に刊行物１の「熱分解流動層３」に供給し、そこから「燃焼流動層４」に導くようにすることは容易であると認められる。
　
ロ．相違点Ｂについての判断
次に、上記相違点Ｂについて検討する。
　本件の請求項２には
「前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整する」と記載されている。
　これに対し、刊行物２の上記引用箇所６．（２）ツ．には
「前述のように循環流動層燃焼装置では一次空気と二次空気の割合を調整することで底部空隙率と層上部の粒子濃度を変化させて層内粒子濃度分布を変えることが循環速度の変化につながっている。」と同様な内容が記載されている。
　また、特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第５号証の上記引用箇所６．（９）ア．後半にも、
「２．２　粒子濃度分布
　第３図は、燃焼器内の圧力勾配と粒子濃度分布を示す。燃焼器底部の1．.5m以内には粒子濃度の高い濃厚層を発生し、１次燃焼城を形成している。この領域では、循環流動層の特徴のひとつである壁面近傍の粒子下降流が観察された。それよりも下流域では、粒子濃度は一定で低く、希薄層の２次燃焼域となる。
　２段燃焼の場合には、１次空気比を下げると１次燃焼域でのガス空塔速度が低下して、大きな粒子を持ち上げることができず、粒子濃度は底部でより濃厚に、２次燃焼域でより希薄になる。このように、１次空気比の変化により粒子濃度が変わるので、水冷壁への伝熱量も容易に調節可能と考えられる。」と同様な内容が記載されている。
　しかし、刊行物１に記載された発明は、「バブリング型の流動層（燃焼流動層４）表面からの２次空気の吹き込みにより粒子を循環させる複合式流動層ボイラ」に関したものであり、他方、刊行物２あるいは特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第５号証に記載された発明はいずれも「循環流動層燃焼装置（ボイラ）」であって、燃焼炉のタイプが異なっている。
　一方のタイプの炉で公知の制御であっても、この制御を他のタイプの炉に組み合わせることは、常に容易であるとは限らない。相違点Ｂの場合は、このような制御の組み合わせにより、本件明細書【００４３】段落に記載された、
「二次空気の投入位置より上部の流動媒体のホールドアップ量を規制して、フリーボードの懸濁濃度を調整し、フリーボードの熱容量を随時制御し負荷の変動に対応させることができる」という格別の効果が生み出されるのであり、このように組み合わせることは容易であるとは言えない。
　
（５）まとめ
　このように、上記相違点Ｂは、当審が通知した取消理由通知で引用した刊行物２に記載された発明、特許異議申立人日本鋼管株式会社の提出した甲第５号証に記載された発明、あるいは上記の周知技術に基づいて当業者が容易に想到できたものではない。また、この相違点は、両異議申立人の提出した他の甲号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できたものでもない。
　したがって、本件の請求項２に係る発明は、両特許異議申立人の提出した各甲号証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はない。
　
　
９．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１および２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１および２に係る発明の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。
【異議決定日】
平成１３年１１月２７日（２００１．１１．２７）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　特許権者が求めている訂正の要旨は、訂正請求書に添付された全文訂正明細書に記載された、以下のａ〜ｃである。
ａ．請求項１に記載された
「【請求項１】　流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、
上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、
該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、
前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする流動層焼却炉。」
を
「【請求項１】　流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、還流ポット領域上部よりダクトを介して気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする流動層焼却炉。」に訂正する。
ｂ．請求項２に記載された
「【請求項２】　前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする請求項１記載の流動層焼却炉。」
を
「【請求項２】流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうとともに、
　前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする流動層焼却炉。」に訂正する。
ｃ．明細書の段落【００４２】の
「【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、負荷変動に伴うフリーボードの局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できる。」
を
「【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、これにより高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できるとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする。
　更に前記還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により貯留された粒子は、前記気泡流動領域の濃厚相にダクトを介して適宜還流させることにより、フリーボード内の燃焼熱も還流させることが出来、気泡流動領域における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にできる。」
に訂正する。
（５４）【発明の名称】
流動層焼却炉
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、
前記ダクトを該還流ポット領域上部と気泡流動領域下方の濃厚相部に接続させ、
還流ポット領域上部よりダクトを介して
　【請求項２】　
流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうとともに、
　前記一次空気と二次空気との比率調整によりフリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量を調整することを特徴とする流動層焼却炉。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、下水汚泥、都市ごみ、産業廃棄物等の固形炭素質系を焼却する流動層焼却炉に関し、特に下水汚泥のように高水分廃棄物の流動層焼却炉に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　流動層焼却炉には、都市ごみや脱水汚泥等の焼却炉に多く見られる気泡流動層型焼却炉と石炭焚き発電ボイラや一部廃棄物との混焼用焼却炉に見られる循環流動層焼却炉とに分類される。
　【０００３】
　前者の気泡流動層型焼却炉は、ガス速度が流動媒体である粒子の流動化開始点を超えると、粒子中に気泡を発生させ、発生した気泡により、粒子を撹拌し層内を沸騰状態にさせて燃焼させるようにしたものである。
　後者の循環流動層焼却炉は、前記ガス速度が流動媒体である粒子の終端速度を超えさせ、ガスと粒子が激しく混合しながら、粒子はガスに同伴されて系外に飛散燃焼し、飛散した粒子はサイクロンで捕集分離されて炉内に還流するようにしたものである。
　【０００４】
　流動層焼却炉は上記二つの形式が主に使用されているが、いずれも低品位の燃料や廃棄物の燃焼に適しており、下水汚泥の大部分は流動層焼却炉で処理され、また都市ごみや産業廃棄物の燃焼炉としてもストーカ炉と並んで多用される傾向にある。
　【０００５】
　上記気泡流動層型焼却炉の構成は、図５に見るように、略直立円筒状塔の下部に流動媒体である砂５０ａを充填して気泡流動領域５０（バブリング層領域、流動媒体濃厚相）を形成させ、その下部に散気管その他の流動ガス分散器５２を介して予熱空気導入口５３より流動用気体としての予熱空気を均一に吹き込み、該吹き込みガスの流速である空塔速度が前記流動媒体の流動開始点を超えさせ、前記流動媒体の間に気泡５０ｂを発生させ、流動媒体はそのため撹拌流動化しながら、流動砂層面を形成しその表面が沸騰状態になる。
　【０００６】
　上記沸騰状態の気泡流動領域５０の上部より被焼却物である汚泥を汚泥投入口５５から投入すると同時に助燃油投入口５４より助燃剤を投入燃焼させると、汚泥の固形分は気泡流動領域５０内で燃焼した後、その揮発分は気泡流動領域５０の上方に位置するフリーボード５６で燃焼し、排ガスは上部排ガス口５７より排出する。
　【０００７】
　かかる気泡流動層型焼却炉にて例えば生ゴミや下水汚泥等の廃棄物を焼却させる場合、下記に示す燃焼過程を経て燃焼させられる。
１）燃焼開始時には流動用空気を流動ガス分散器５２により吹込むとともに、流動砂５０ａの上面から不図示のバーナであぶり、徐々に温度を上げ流動床ベッドの気泡流動化を行なう。
３）ついで被焼却物であるゴミを投入するが、ゴミの発熱量が低い場合は助燃剤の投入により流動層領域内を前記適温に維持する。
４）投入されたゴミは気泡流動領域で高温の砂５０ａと激しく混合流動化されて短時間で乾留ガス化し、ごみ固形物の燃焼を行なう。
５）未燃ガスや、揮発分や軽いゴミは気泡流動領域上方のフリーボード５６に導かれて燃焼する。
　【０００８】
　下水汚泥の場合、前記気泡流動層型焼却炉では、炉内での燃焼率は前記気泡流動領域では略６０〜８０％程度でフリーボードでの燃焼によりその燃焼率は上昇して略１００％近くに達する。
　従って、フリーボード５６の受け持つ燃焼負荷は２０〜４０％程度と高く、このためフリーボードでの温度は流動層領域における温度に比較し約１５０℃程高くなり、特に燃焼エネルギが変動しやすい生ごみや汚泥等の焼却の際に、フリーボード内の過熱を招来する問題点がある。
　【０００９】
　従って、気泡流動層型焼却炉においては、省エネルギー及び低公害燃焼のため、前記予熱空気には略６５０℃のものを使用し、炉出口の適正平均温度を略８５０℃としてある。
　そして、流動媒体により形成された砂層適正温度７００〜７５０℃を均一に維持するために焼却対象物の炉床水分負荷を２５０〜２８０Ｋｇ／ｍ２・ｈ未満にすることが必要条件であり、このため下水汚泥のように高含水廃棄物を焼却する場合、炉床面積が必要以上に大きくなる。
　【００１０】
　即ち、装置上の制約から前記空塔速度を０．５ｍ／ｓ以上（安定なバブリングには０．５〜１．５ｍ／ｓが必要）にすることが必要となるため、供給空気量が実際の燃焼に必要な空気量より多くなり、排ガス量が増大する問題がある。
　【００１１】
　また、被焼却物の比重は流動層の見かけ比重と同程度または小さい場合が多く、焼却物の比重が相対的に軽い場合、フリーボードから被焼却物を投入しても、気泡流動領域の上の流動砂層面に漂い、流動領域中の温度がその燃焼に有効に利用されないという問題があった。
　【００１２】
　また、生ごみや下水汚泥等の廃棄物は多量の揮発分を含み、該揮発分は上昇してフリーボードで燃焼するため、排ガス温度は過高になる問題がある。
　特に気泡流動領域における砂層温度は７５０℃以下では層内燃焼率低下により不安定燃焼の恐れがあるため７５０℃以上に保持する必要があるが、上記フリーボードでの揮発分の燃焼熱は砂層温度維持には何らの貢献もしない。その結果多量の助燃剤が必要とする問題がある。
　また、廃棄物の燃料性状が変化した際のフリーボードの温度変化に対応できない問題がある。
　【００１３】
　前記気泡流動層型焼却炉の課題を解決するために、本願出願人は、フリーボードの過熱を抑え負荷の変動特に被焼却物の性状の変化に対応するため、フリーボード内の懸濁濃度を上げて大なる熱容量を持たせること、また、上記フリーボードにおける燃焼熱を流動層領域に還流させることを検討しながら本発明の開発に着手した。
　以下にその開発検討経過を順を追って説明する。
　【００１４】
　上記フリーボードにおける燃焼熱の気泡流動領域への還流には循環流動層の使用も考えられるが、循環流動層の場合は下部に明確な濃厚相（デンスベッド）が無いため、負荷変動の吸収容量が小さく、排ガス性状が不安定になりがちという問題もある。
　【００１５】
　又本発明のごとく、明確なデンスベッドを有し、かつ流動媒体を同伴、還流させる方法を使用した流動層燃焼炉に関する提案として、流動媒体に微細粒子と粗粒子の異なる粒子成分を使用し、微細粒子により同伴流動層を形成させ、且つ粗粒子により重い流動層を形成させて、二つの流動層の組合せにより粉砕石炭を導入燃焼処理をしたものが特公昭６０−２１７６９号公報に開示されている。
　または、粗粒子高密度流動層および微細粒子同伴流動層とを組合せ重複させ、前記高密度流動層は上下に二つのはっきりした温度帯域で構成させたもので、高硫黄化の石炭の燃焼とガス化の両方に利用するようにしたものが特公昭６３−２６５１号公報に開示されている。
　【００１６】
　しかしながら前記いずれの技術も、流動媒体に微細粒子よりなる同伴流動床と粗粒子よりなる重い流動床を形成させ両者を組合せ重畳させて循環流動床を形成したもので、重い流動床の流動媒体である粗大粒子は磨耗が大で必要とされてる充填の頻度は高く管理が頻繁である。また、上記磨耗度の激しい粗大粒子を使用しているため、粒径比が変化し安定性を欠く問題点を内蔵している。
　【００１７】
　また、上記特開平４−５４４９４号公報記載の技術によれば、下部に高速区域を持ち上部に低速区域を持つ粗大粒子流動床と、再循環する微細粒子の連行床を重複させ、且つ前記低速区域の粗大粒子流動床に第２ガス導入口が設けられ低速区域の流動化と反応の完結化を図る構成にし、ガス速度または微細粒子の再循環速度の変化による前記下部の密な床の連行状態ないし流動状態を改善するようにしたものである。
　【００１８】
　かかる装置においても、微細粒子よりなる同伴流動床と粗大粒子による高密度流動床を重畳させたもので、前記２者の発明と同様に重い流動床の流動媒体である粗大粒子は磨耗が大で、必要とされる充填の頻度は高く管理が煩雑であるとともに、上記磨耗度の激しい粗大粒子を使用しているため、粒径比が変化し安定性を欠く問題点を内蔵している。また、第２ガスの導入も微細粒子による同伴流動床の懸濁濃度に対する影響は余り期待できない程度のものと考えられる。
　【００１９】
　【発明が解決しようとする課題】
　従って前記いずれの技術も気泡流動層に循環流動層の機能を付加したものであるが、その完成度は低い。
　本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能とするとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする流動層焼却炉の提供を目的とする。
　【００２０】
　【課題を解決するための手段】
　請求項１記載の発明は、流動層下方より一次空気を吹き込みながら流動媒体の気泡流動化を図るとともに、該気泡流動領域の流動砂層面の気泡の破裂に伴って流動媒体の粒子が吹き上げられるスプラッシュ領域に二次空気を導入し、該二次空気により前記吹き上げ粒子をフリーボードを介して炉外に同伴輸送し、同伴輸送した粒子を分離器により捕集した後外部循環部を介して前記気泡流動領域へ還流させるようにした流動層焼却炉よりなり、
　上記外部循環部の分離器の下方に、分離器により捕集した粒子を一時貯溜した後ダクトを介して気泡流動領域に還流させるシールポットを設け、
　該シールポットが、下方より吹込まれた貯溜制御用空気により前記分離器により捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域と該貯溜ポット領域を経由して下方より吹込まれた還流制御用空気により前記粒子をダクト側に還流させる還流ポット領域とを具え、
　前記還流ポット領域下部よりの還流制御用空気の吹込み量制御により、気泡流動領域への流動媒体の還流制御を行なうことを特徴とする。
　【００２１】
　上記発明は、高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の気泡流動層型焼却炉において、負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常を吸収可能とするとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層適正温度の維持を可能とすべくなされ、フリーボードの懸濁濃度上げる手段としてなされた提案であって、
　一次空気により流動化された気泡流動領域の層上表面に気泡の破裂に伴う粒子の飛び出しにより、形成された前記気泡流動領域に対し不連続密度層よりなるスプラッシュ領域に二次空気を導入させ、その気泡より分離した粒子群を導入した二次空気によりフリーボードを介して炉外へ同伴輸送するようにして、前記一次空気と二次空気との比率により二次空気により同伴輸送される粒子量の変化を利用したフリーボードの懸濁濃度の調整を行なう提案を請求項２記載の発明で行ないつつ、更なる懸濁濃度の調整手段として、前記二次空気により同伴輸送され外部循環部に一次貯留させた粒子を適宜還流させて、気泡流動領域の砂層部のホールドアップ量の調整をし、ひいてはフリーボードの懸濁濃度の調整を可能としたものである。
　【００２２】
　即ち、請求項１記載の発明は、前記還流ポット領域の下部へ吹込まれている還流制御用空気量の制御により、該還流ポット領域に貯留している粒子層に層膨張を惹起させ、その膨張分だけオーバーフローさせて気泡流動領域の砂層部へ還流させ、気泡流動領域のホールドアップ量を増加させ、併せてフリーボードのホールドアップ量を増加させ、懸濁濃度を上げるようにしたものである。
　【００２３】
　更に請求項２記載の発明のように、一次空気と二次空気との比率制御により、被焼却物の燃焼性の変化に対応して互い背反関係にある気泡流動領域とフリーボードのホールドアップ量、懸濁濃度及び粒子循環量を制御できる。
　例えば一次空気の比率を増加されば、流動層領域よりの粒子飛び出し量も増え、二次空気投入位置より上部の空間のホールドアップ量を増加させるとともに、フリーボードの懸濁濃度及び粒子循環量も上昇させることができる。
　【００２４】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
　【００２５】
　図１は、本発明の実施形態に係る流動層焼却炉の概略構成を示す模式図である。
　図１に示すように、本発明の流動層焼却炉は、底部に配した流動ガス分散器１８ｃを介して一次空気１８を流動媒体である硅砂等の流動砂１０ｄを充填し、静止面１２ｃを形成する濃厚相１１に吹き込んで濃厚相内を気泡流動化させ流動砂層面１２ａ形成するとともに、気泡の破裂に伴う粒子の飛び出しによりその上にスプラッシュ領域１２ｂを形成させる気泡流動領域１０と、上記スプラッシュ領域１２ｂに同伴輸送用の二次空気１９を導入させ、スプラッシュ領域１２ｂに飛び出した流動媒体の粒子を上方のフリーボード１３に同伴輸送させる同伴流動領域１２と、上記同伴輸送した流動媒体を炉外に搬送し排ガス３５より分離捕集するサイクロン等の分離器１４と、捕集した流動媒体を前記気泡流動領域１０の濃厚相１１に還流させるシールポット１５とよりなる外部循環部と、前記一次空気１８と二次空気１９との総量規制するブロワ１７ａと、一次空気１８と二次空気１９との比率制御をする制御系２５ａと、前記シールポット１５に流動空気を送るブロワ１７ｂと制御系２５ｂとよりなるガス供給系１７とより構成する。
　【００２６】
　なお、フリーボード１３と気泡流動領域１０にはそれぞれの炉内温度を計測する温度計Ｔ１、Ｔ２を設け、ガス供給系１７の制御系２５ａ、２５ｂを制御するようにしてある。
　【００２７】
　上記ガス供給系１７は、それぞれブロワ１７ａ、１７ｂと、それにより供給された空気を制御する制御系２５ａ、２５ｂとより構成する。
　制御系２５ａにおいてはブロワ１７ａにより送気された空気をダンパ１８ｂ、１９ｂの開度調整により両者の比率調整を可能としている。
　また、制御系２５ｂにおいてはブロワ１７ｂより送気された空気をダンパ２０ｂ、２１ｂの開度調整により後記する制御を行なうようにしてある。
　【００２８】
　上記流動化空気である一次空気１８と同伴輸送空気の二次空気１９との和である一次空気１８と二次空気１９の総量はブロワ１７ａの送気量により規制され、そしてダンパ１８ｂにより比率制御された一次空気１８は投入口１８ａより流動ガス分散器１８ｃを介して塔内下方に均一に分散吹き込みが行なわれ、気泡流動領域１０の濃厚相１１に充填してある流動媒体である流動砂１０ｄを流動化開始速度で流動化を開始させ、流動砂層面１２ａを持つ均一流動層を形成させる。さらに空塔速度を気泡流動化速度以上に増速させ、発生した気泡により層内を擾乱させ不均一な流動状態に移行させ、気泡流動領域１０を形成して前記砂層面１２ａよりの気泡の破裂に伴う粒子の飛び出しを可能とし、該飛び出しによりスプラッシュ領域１２ｂを形成させている。
　【００２９】
　この場合、上記一次空気１８はガス供給系１７の制御系２５ａのダンパ１８ｂの開度制御により一次空気１８と二次空気１９の比率割合を増減させ、気泡流動領域１０の温度制御及びフリーボード１３内を通過する循環粒子束の増減によりフリーボードの懸濁濃度の制御を可能にしてある。
　【００３０】
　上記比率制御により一次空気１８の増減に対応してダンパ１９ｂの開度を介して減少ないし増加する二次空気１９は、スプラッシュ領域１２ｂに飛び出した流動媒体の粒子を同伴輸送して、前記フリーボード１３に対する所用の懸濁濃度を調整し負荷の変動に対応させたのち、サイクロン１４とシールポット１５よりなる外部循環部により前記粒子は貯留される。貯留された粒子は、前記気泡流動領域１０の濃厚相１１に適宜還流させて、フリーボード１３内の燃焼熱も還流させ気泡流動領域１０における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にしている。
　【００３１】
　そして、濃厚相１１へ前記粒子を還流させることにより濃厚相１１の流動砂１０ｄの充填量を増加させることになり、その充填量の増加により、図２に示すようにフリーボード１３内の燃焼部１３ａにおけるホールドアップを比例増加させ、フリーボードの懸濁濃度の調整を可能にして、負荷の変動に伴う局所的及び時間的な温度異常（温度の異常上昇）を前記一次空気１８と二次空気１９の比率調整による懸濁濃度の調整に加えより確実に吸収できる。
　【００３２】
　上記シールポット１５における圧力制御によるフリーボード１３の懸濁濃度及び粒子循環量の調整のため、シールポット１５は、仕切壁により左右に２つのポット領域に分け、サイクロン１４の落下位置には、貯溜制御用空気２１の吹込みによりサイクロン１４で捕集した粒子を貯留する貯溜ポット領域１５ａが、又ダクト１５ｃ側には貯留した粒子を還流制御用空気２０により濃厚相１１ヘダクト１５ｃを介して還流させる還流ポット領域１５ｂとより構成し、各ポット領域の下部にはそれぞれダンパ２０ｂと２１ｂを設け、貯溜制御用空気２１及び還流制御用空気２０の夫々が独立して導入制御される構造にしてある。
　【００３３】
　即ち、還流ポット領域１５ｂにおいては、ダンパ２０ｂの開度調整により制御された還流制御用空気２０が下方より吹込まれ、還流ポット領域１５ｂの流動層の層膨張を惹起させてポット領域１５ｂの砂層面２２ａから２２ｂまで上昇させてオーバーフローによる粒子の濃厚相１１への還流を可能にしている。
　上記還流により前記したように濃厚相１１の流動砂１０ｄの充填量を増加させ、その結果燃焼部のホールドアップ量を増加させ、フリーボード１３の懸濁濃度を上げ、負荷の急変に対応できる。
　【００３４】
　運転に際しては、予め、フリーボード内における砂（流動媒体）のホールドアップ量により懸濁濃度を設定し、且つ砂の導入により期待される排ガス（排ガスの温度は８００〜１０００℃とする）の温度低下より粒子（砂）（砂の比熱は０．２Ｋｃａｌ／Ｋｇ℃）の平均質量流束Ｇｓを設定するとともに二次空気の投入高さを決める。また廃棄物の完全燃焼に必要な一次空気と二次空気の総量は一義的に決定し、粒子循環量は懸濁濃度に伴って変化することになる。
　そして、懸濁濃度の上限及び下限より一次空気と二次空気の比率を例えば１対２乃至２対１のように設定する。
　【００３５】
　そして、ガス供給系１７を介して、ブロワ１７ａにより得られた空気流を制御系２５ａのダンパ１８ｂ、１９ｂを介して一次空気１８と二次空気１９に分岐するとともに、ブロワ１７ｂによる空気流を制御系２５ｂのダンパ２１ｂ、２０ｂの開度調整をして還流制御用空気２０及び貯溜制御用空気２１の吹込み量を制御可能にしてある。
　【００３６】
　図３に示すタイムチャートによれば、前記フリーボード１３と気泡流動領域１０の炉内温度Ｔ１、Ｔ２の温度差△Ｔが設定値を越えた場合は、ダンパ２０ｂを開とし還流制御用空気２０を導入し、還流ポット領域１５ｂより砂（粒子）を濃厚相１１へ還流させ、ホールドアップ量を低下させるとともに、濃厚相１１の砂のホールドアップ量を増加させる。
　なお、ΔＴを制御対象としているのは、懸濁濃度及び循環量が適切に保たれているかの簡単な目安として使用できるからであり、懸濁濃度及び循環量は直接測定することも可能である。
　【００３７】
　斯くして、フリーボードの燃焼熱を気泡流動領域へ還流させるとともに、フリーボードの懸濁濃度の調整も可能とする。
　【００３８】
　なお、一次空気１８と二次空気１９の比率制御による温度制御状況を図４に示すタイムチャートに基づいて説明する。
　図４に示すタイムチャートにはフリーボード１３内の温度Ｔ１と気泡流動領域１０内の温度Ｔ２の差が所定値になるようにした一次空気１８と二次空気１９の比率制御の状況を示してある。
　なお、ブロワ１７ａの出力により、一次空気と二次空気の和は一定にして、流動媒体（流動砂）の循環量は一定にしてある。
　【００３９】
　図に見るように、炉内温度Ｔ１、Ｔ２との差ΔＴが設定値より高くなった場合、制御系２５ａを作動させて一次空気１８のダンパ１８ｂの開度を増加させ、且つ二次空気１９のダンパ１９ｂの開度を減少させて、一次空気１８の比率を増加させるとともに二次空気１９の比率を低下させて、気泡流動領域１０内の温度Ｔ２の増加を図るとともに、フリーボード１３内の温度Ｔ１の低減を図っている。
　【００４０】
　又、逆に前記Ｔ１とＴ２の差が設定値より低くなった場合、一次空気１８のダンパ１８ｂの開度を低減させ、且つ二次空気１９のダンパ１９ｂの開度を増加させて、一次空気１８の比率を減少させるとともに二次空気１９の比率を増加させて、気泡流動領域１０内の温度Ｔ２の低減を図るとともに、フリーボード１３内の温度Ｔ１の増加を図る。
　【００４１】
　しかしながら、一次空気１８と二次空気１９との比率制御は互いに背反関係にある気泡流動領域１０とフリーボード１３のホールドアップ量及び懸濁濃度の制御をしているわけであるが、前記シールポット１５の還流制御用空気２０及び貯溜制御用空気２１の調整によりフリーボード１３のホールドアップ量並びに懸濁濃度を幅広く制御できる。
　【００４２】
　【発明の効果】
　以上記載のごとく本発明によれば、フリーボードを介して炉外へ同伴輸送された流動媒体をシールポットにより貯留して還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により、流動媒体を気泡流動領域の濃厚相に還流させて、前記フリーボード内の燃焼熱の濃厚相への還流とともに流動砂の充填量の増加によりフリーボードの懸濁濃度の調整を可能とし、こ
れにより高含水率の下水汚泥や都市ごみ等の負荷変動に対応して、フリーボードの熱容量を高め、その負荷の変動に基づく局所的及び時間的な温度異常をより確実に対応吸収できるとともに、フリーボードで発生する燃焼熱を還流させ砂層温度の適温維持に使用し助燃剤使用の低減を可能とする。
　更に前記還流ポット領域への還流制御用空気の吹込み制御により貯留された粒子は、前記気泡流動領域の濃厚相にダクトを介して適宜還流させることにより、フリーボード内の燃焼熱も還流させることが出来、気泡流動領域における燃焼温度の低下を防止し、安定燃焼を可能にできる
　【００４３】
　また、請求項２記載の発明により、一定量の一次空気と二次空気の供給比率割合を調整し、二次空気の投入位置より上部の流動媒体のホールドアップ量を規制して、フリーボードの懸濁濃度を調整し、フリーボードの熱容量を随時制御し負荷の変動に対応させることができるとともに、系内を循環する粒子の質量流速を所用値に制御することができ、気泡流動領域の温度を一定に保持し、フリーボードの高温の燃焼熱を吸収し、低温の気泡流動領域への熱の供給を計り、排ガス温度の適正化と無駄燃料の排除することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の流動層焼却炉の概略の構成を示す模式図である。
　【図２】　流動層における空等速度に対する濃厚相の初期充填量をパラメータとする砂の循環流束の変化示す図である。
　【図３】　図１のフリーボードと気泡流動領域の炉内温度の温度差の変動対応するシールポットの還流制御用空気の導入の状況及び濃厚相内のホールドアップ量の変化状況を示すタイムチャートである。
　【図４】　図１のフリーボードと気泡流動領域の炉内温度の温度差の変動対応する一次空気と二次空気の比率制御の状況を示す図である。
　【図５】　従来の気泡流動型焼却炉の概略の構成を示す模式図である。
　【符号の説明】
１０　　気泡流動領域
１２　　同伴流動領域
１２ｂ　スプラッシュ領域
１３　　フリーボード
１４　　分離器
１５　　シールポット（貯溜ポット領域１５ａ、還流ポット領域１５ｂ）
１６　　被焼却物投入口
１７　　ガス供給系
１７ａ、１７ｂ　ブロワ
１８　　１次空気
１９　　二次空気
２０　　還流制御用空気
２１　　貯溜制御用空気
２５ａ、２５ｂ　制御系
３５　　排ガス