【事件の表示】
　特願２００２−２８９６３４号「冷凍サイクル装置」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　６月２７日出願公開、特開２００３−１７６９５７号〕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】
１　手続の経緯
　本件出願は、特許法第４１条に基づく優先権主張を伴う平成１４年１０月２日（優先日、平成１３年１０月３日）の出願であって、その後の経緯は以下のとおりである。
　
　平成２１年　１月１６日　拒絶査定
　平成２１年　２月１８日　本件審判請求
　平成２１年　３月２３日　手続補正書　
　平成２２年１０月２０日　拒絶理由通知
　平成２２年１２月２７日　意見書、手続補正書　
　　
２　本願発明
　本件出願の請求項１ないし８に係る発明は、平成２２年１２月２７日付け手続補正により補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし８に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりである。
　　　　
「【請求項１】
　室外空気より吸熱して冷媒を蒸発気化させる冷媒蒸発器と、
　この冷媒蒸発器より吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機と、
　この冷媒圧縮機より吐出された冷媒と被加熱流体とを熱交換させて前記被加熱流体を加熱する加熱用熱交換器と、
　この加熱用熱交換器より流入した冷媒と前記冷媒圧縮機へ吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器と、
　この内部熱交換器から流出した冷媒を減圧して前記冷媒蒸発器に供給する減圧弁とを備え、
　前記冷媒圧縮機より吐出される高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置において、
　前記加熱用熱交換器の入口部に流入する前記被加熱流体の入口温度と前記加熱用熱交換器から流出する前記冷媒の出口温度との温度差が所定の範囲よりも大きいと、前記減圧弁の弁開度を小さくし、高圧側の冷媒圧力を上昇させるように制御する減圧弁制御装置を備え、
　前記加熱用熱交換器は被加熱流体と冷媒とが対向して流れるように構成されており、前記加熱用熱交換器は被加熱流体を循環させる配管に接続されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。」
　　
３　引用刊行物
　これに対して、当審で平成２２年１０月２０日付けで通知した拒絶理由（以下「当審拒絶理由」という。）で引用した、本件優先日前に頒布された刊行物である特開２０００−２１３８０６号公報（以下「刊行物」という。）には、以下の事項が記載されている。
　なお、下線は当審で付した。　
　　　　
（１）段落【００２２】〜【００２４】
「【００２２】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、本発明に係る給湯器を一般家庭用の給湯器に適用したものであって、図１は給湯器１００の外観図であり、図２は給湯器１００の模式図である。
図２中、２００（２点鎖線で囲まれたもの）は、給湯用流体としての給湯水を加熱し高温（本実施形態では約８５℃）の温水を生成する超臨界ヒートポンプサイクル（以下、ヒートポンプと略す。）である
【００２３】なお、
超臨界ヒートポンプサイクルとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い
【００２４】また、３００はヒートポンプ２００にて加熱された温水を保温貯蔵する複数個の保温タンクであり、各保温タンク３００は、温水（給湯水）流れに対して並列となるように配設されている。」
　　　
（２）段落【００２５】〜【００３４】
「【００２５】先ず、ヒートポンプ２００について述べる（図２参照）。
【００２６】
２１０は冷媒（本実施形態では二酸化炭素）を吸入圧縮する圧縮機
【００２７】
２２０は圧縮機２１０から吐出する冷媒と給湯水とを熱交換する水熱交換器（放熱器）であり、この水熱交換器２２０は、冷媒流れと給湯水流れとが対向するように構成された対向流型の熱交換器である
【００２８】
２３０は水熱交換器２２０から流出する冷媒を減圧する電気式膨張弁（減圧器）
２４０は、電気式膨張弁２３０（以下、膨張弁２３０と略す。）から流出する冷媒を蒸発させて大気中の熱を冷媒に吸収させるとともに、
（圧縮機２１０の吸入側）に向けて冷媒を流出する蒸発器
【００２９】２５０は、
蒸発器２４０から流出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機２１０の吸入側に流出する
【００３０】２６０は蒸発器２４０に空気（外気）を送風するとともにその送風量を調節することができる送風機（送風量調節手段）であり、この送風機２６０、圧縮機２１０及び
膨張弁２３０は、後述する各センサの検出信号に基づいて電子制御装置（ＥＣＵ）２７０により制御されている
【００３１】そして、
２７１は水熱交換器２２０から流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段）
２７２は水熱交換器に流入する給湯水の温度を検出する第１温水温度センサ（第１温水温度検出手段）
【００３２】２７３は水熱交換器２２０から流出する冷媒の圧力（高圧側の冷媒圧力）を検出する冷媒圧力センサ（冷媒圧力検出手段）であり、２７４は水熱交換器２２０から流出する給湯水の温度を検出する第２温水温度センサ（第２温水温度検出手段）である。そして、各センサ２７１〜２７４の検出信号は、ＥＣＵ２７０に入力されている。
【００３３】ここで、
高圧側の冷媒圧力とは、圧縮機２１０の吐出側から膨張弁２３０の流入側に至る冷媒通路に存在する冷媒の圧力を言い
【００３４】また、４００は、水熱交換器２２０に給湯水を供給する（循環させる）と共に、その給湯水量を調節する電動ウォータポンプ（以下、ポンプと略す。）であり、４１０は水道管（図示せず）から給水される水道水が水熱交換器２２０に流入することを防止する閉止弁である。そして、ポンプ４００及び閉止弁４１０もＥＣＵ２７０により制御されている。」
　
（３）段落【００４３】
「【００４３】１−２  保温タンク３００内の温水の温度が低下した場合（追い炊き時）
　温度センサ３７０の検出信号により、
保温タンク３００内の温水温度が所定温度以下となったものと判定された場合、又は所定温度以下の温水の量が所定量以上となったものと判定された場合には、閉止弁４１０を開いてポンプ４００を稼働させるとともに、ヒートポンプ２００を稼働させる。（図４（ｂ）参照）これにより、保温タンク３００には、ヒートポンプ２００にて加熱された温水が流入する
　
（４）【００４６】〜【００５４】
「【００４６】２．ヒートポンプ２００の作動
　圧縮機２１０が稼働すると、冷媒がヒートポンプ２００を循環する。このとき、
圧縮機２１０から吐出する冷媒は臨界圧力以上まで加圧されている
【００４７】一方、
水熱交換器２２０は、冷媒流れと給湯水（温水）流れとが対向するように構成されている
【００４８】また、膨張弁２３０にて減圧された冷媒は、蒸発器２４０にて大気から熱を吸収して蒸発した後、アキュムレータ２５０を経由して圧縮機２１０に吸入される。
【００４９】ところで、本実施形態では、給湯器１００（ヒートポンプ２００）にて８５℃以上の温水を給湯するので、ヒートポンプ２００の稼働時においては、水熱交換器２２０の冷媒入口での冷媒温度は８５℃（以下、この冷媒温度を必要冷媒温度と呼ぶ。）以上とする必要があり、本実施形態では、必要冷媒温度を約１００℃としている。このような冷媒温度の下に、ポンプ４００が給湯水量を調節することにより、水熱交換器２２０の温水出口における給湯水温を設定温度に制御することができる。
【００５０】そして、本実施形態では、圧縮機２１０の吐出圧Ｐｄ（高圧側の冷媒圧力）が、水熱交換器２２０の冷媒入口での必要冷媒温度に対応する冷媒圧力となるように、膨張弁２３０の開度、圧縮機２１０の回転数、及び送風機２６０の送風量が制御されている。
【００５１】このとき、
吐出圧Ｐｄが所定圧力Ｐｏ（本実施形態では、約１５ＭＰａ）未満のときには、水熱交換器２２０から流出する冷媒と水熱交換器２２０に流入する湯水との温度差ΔＴが、所定温度差ΔＴｏ（本実施形態では、約１０ｄｅｇ）を中心とする所定の温度範囲の値となるように吐出圧Ｐｄを制御する
【００５２】
具体的には、温度差ΔＴが所定温度差ΔＴｏよりも大きいときには、膨張弁２３０の開度を縮小させる
【００５３】なお、
膨張弁２３０の開度を縮小させると、冷媒の流路抵抗が増加するので、圧縮機２１０から吐出される高圧側の冷媒圧力が上昇する
【００５４】送風量を変化させずに、単に圧縮機２１０の回転数を上昇させた場合、冷媒の吸入量は増加するが、その結果、低圧側の冷媒圧力が低下してしまう。このため、単に圧縮機２１０の回転数を上昇させただけでは、高圧側の冷媒圧力の上昇効果は小さい。これに対し、送風機２６０の送風量を増加させて低圧側の冷媒圧力を増加させることにより、圧縮機２１０は冷媒を十分に吸入することが可能になり、高圧側の冷媒圧力が上昇する。」
　
（５）段落【００５８】〜【００８６】
「【００５８】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００５９】先ず、以下の説明の理解を容易にするため、対向流型の熱交換器での熱交換効率ηについて説明する。
【００６０】図５（ａ）は対向流型の熱交換器Ａの模式図であり、対向流型の熱交換器Ａでは、周知のように、熱交換流体と被熱交換流体とは向き合うように流通する。
【００６１】ここで、外筒ａには高温の水ａが流通し、内筒ｂには低温の水ｂが流通しているものとすると、水ａ、ｂの温度変化は、図５（ｂ）に示すように、略等しい温度差Δｔを有して温度変化する。このとき、図５（ｂ）の横軸ｘは、内筒ｂの水入口からの距離を示しているので、熱交換器Ａにて水ａから水ｂに移動した熱量Ｑは、図５（ｂ）の三角部分（斜線部分）面積に比例する。
【００６２】そこで、被熱交換流体（水ｂ）に移動した熱量Ｑを、熱交換流体（水ａ）と被熱交換流体との平均温度差Δｔで除したものを熱交換効率η（＝Ｑ／Δｔ）と呼ぶ。そして、この定義から明らかなように、熱交換効率ηが大きい熱交換器ほど、小さな温度差で大きな熱交換量を得ることができる。
【００６３】次に、上記の熱交換効率ηの定義に従って水熱交換器２２０での熱交換効率ηについて考える。
【００６４】本実施形態に係る給湯器１００のヒートポンプ２００では、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上となっているので、水熱交換器２２０内では、冷媒は相変化（凝縮）することなく温度のみが変化（低下）していく。
【００６５】したがって、気相又は液相状態のごとく冷媒に授受される熱量に対して冷媒の温度が略線形的に変化する、つまり冷媒の比エントロピと冷媒温度とが略線形的に変化するものと仮定すれば、冷媒及び温水の温度変化は、図５（ｂ）ものと略同一となる。
【００６６】ここで、フロン等の臨界圧力未満で使用する冷媒にてヒートポンプ２００を構成した場合を考える。
【００６７】フロンは、気液２相域では温度一定で相変化（凝縮）し、加熱蒸気域及び過冷却域では比エントロピと冷媒温度とは略線形的に変化する。
【００６８】ここで仮に、加熱蒸気域でのフロンと温水との温度差、つまり水熱交換器２２０の温水出口側での温水温度と冷媒入口側でのフロンの温度との温度差をΔｔ1としたとき、気液２相域では、図６に示すように、温水温度は指数関数的に変化するので、水熱交換器２２０全域でフロンと温水とを確実に熱交換するには、温水入口側と冷媒出口側での温度差Δｔ2を、温度差Δｔ1に比べて十分に大きくする必要がある。
【００６９】このため、フロン等の臨界圧力未満で使用する冷媒にてヒートポンプ２００を構成すると、二酸化炭素等の臨界圧力以上で使用する冷媒にてヒートポンプ２００を構成した本実施形態に比べて、熱交換効率ηが悪化する。
【００７０】したがって、本実施形態に係る給湯器１００では、大気から吸収した熱にて温水を加熱するとともに、熱交換効率ηの高い超臨界ヒートポンプサイクル２００にて温水を加熱しているので、温水を加熱するに必要な動力（電力）を小さくすることができる。
【００７１】延いては、電力料金の高い昼間であっても、温水を生成することができるので、大きな保温タンクにて昼間使用する温水を保温貯蔵する必要がなく、保温タンク３００用に大きな設置スペースを必要としない。つまり、小さなスペースに給湯器１００を設置することができる。
【００７２】ところで、上述の説明では、冷媒の比エントロピと冷媒温度とが線形的に変化するもの仮定したが、冷媒の比エントロピと冷媒温度とは、実際には図７に示すように、比エントロピの増大に応じて冷媒温度が非線形的に上昇するように変化する。
【００７３】また、冷媒の比エントロピと冷媒温度との関係を示すグラフは、図７から明らかなように、冷媒圧力に応じてその特性が変化するとともに、冷媒圧力が上昇するほど、比エントロピと冷媒温度との関係は線形に近づいていく。
【００７４】そして、上述の説明からも明らかなように、比エントロピと冷媒温度とが線形的に変化すれば、熱交換効率ηを上昇させることができるので、冷媒圧力、つまり吐出圧Ｐｄを上昇させれば、熱交換効率ηを上昇させることができる。
【００７５】そこで、本実施形態では、前述のごとく、水熱交換器２２０から流出する冷媒と水熱交換器２２０に流入する湯水との温度差ΔＴが、所定温度差ΔＴｏ以下となるように吐出圧Ｐｄを制御して、熱交換効率ηの向上を図っている。以下に、その理由を述べる。
【００７６】図７の実線ａ−ｂ−ｃ−ｄは、ヒートポンプ２００が、ある状態（吐出圧力Ｐｄ＝９ＭＰａ）で安定しているときのヒートポンプサイクル線図である。
【００７７】ここで、線分ａ−ｂは圧縮行程を示し、線分ｂ−ｃは水熱交換器２２０内の変化を示し、線分ｃ−ｄは減圧行程を示し、線分ｄ−ａは蒸発行程を示し、波線Ａ−Ｂは温水を示している。
【００７８】次に、吐出圧力Ｐｄを９ＭＰａから１１ＭＰａに上昇させると、熱交換効率ηが向上して水熱交換器２２０での熱交換量が増大するので、図８に示すヒートポンプサイクル線図のように、水熱交換器２２０の冷媒出口側での冷媒温度及び比エントロピが低下する。
【００７９】つまり、図７、８から明らかなように、熱交換効率ηが向上して水熱交換器２２０での熱交換量が増大すると、水熱交換器２２０から流出する冷媒と水熱交換器２２０に流入する湯水との温度差ΔＴが小さくなる。そこで、本実施形態では、温度差ΔＴが、所定温度差ΔＴｏとなるように吐出圧Ｐｄを制御して、熱交換効率ηを向上させてヒートポンプ２００（給湯器１００）の効率の向上を図っている。
【００８０】なお、温度差ΔＴが小さいときには、水熱交換器２２０での熱交換量が増大するので、ポンプ４００の回転数（給湯水量）を増大させることができる。
【００８１】ところで、図７に示す状態でヒートポンプ２００が安定しているときに、例えば外気温度の上昇等により、ヒートポンプ２００の低圧側の冷媒圧力が上昇すると、図９に示すように、吐出圧Ｐｄが同じである場合、圧縮機２１０から吐出される冷媒温度が低下する。
【００８２】このとき、圧縮機２１０から吐出される冷媒温度を上昇させるために吐出圧Ｐｄを上昇させると、図１０に示すように、吐出圧Ｐｄが過度に上昇するため、圧縮機２１０や水熱交換器２２０等の耐圧強度を越える可能性がある。
【００８３】これに対しては、圧縮機２１０や水熱交換器２２０等の耐圧強度を上げれば良いが、この手段では、給湯器１００の製造原価上昇を招いてしまう。
【００８４】そこで、本実施形態では、吐出圧Ｐｄが所定圧力Ｐｏ未満のときには、温度差ΔＴが所定温度差ΔＴｏとなるように吐出圧Ｐｄを制御し、吐出圧Ｐｄが所定圧力Ｐｏに到達したときには、冷媒温度が必要冷媒温度以上になるようにしつつ、温度差ΔＴが所定温度差ΔＴｏとなるように低圧側の冷媒圧力を制御する。この結果、図１１に示すように、吐出圧Ｐｄが過度に上昇することを防止できる。つまり、低圧側の冷媒圧力を低下させることにより、高圧側の冷媒圧力を過度に上昇させることなく、冷媒温度を必要冷媒温度以上に上昇させることができるのである。
【００８５】したがって、本実施形態では、圧縮機２１０や水熱交換器２２０等の耐圧強度を上げる必要がないので、給湯器１００の製造原価上昇を抑制しつつ、給湯器１００（ヒートポンプ２００）を効率良く運転することができる。
【００８６】なお、上述の説明からも明らかなように、所定温度差ΔＴｏは、固定値ではなく、加熱能力及び高圧側の冷媒圧力等によって変化するものであるので、これら条件により変化させてもよい。」
　
　上記（１）ないし（５）で摘示した事項をふまえると、刊行物には、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
　　　
　「膨張弁から流出する冷媒を蒸発させて大気中の熱を冷媒に吸収させ圧縮機の吸入側に向けて冷媒を流出する蒸発器と、
　冷媒を吸入圧縮する圧縮機と、
　圧縮機から吐出する冷媒と給湯水とを熱交換する水熱交換器と、
　この水熱交換器から流出する冷媒を減圧する膨張弁とを備え、
　前記圧縮器の吐出側から膨張弁の流入側に至る高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルにおいて、
　前記水熱交換器に流入する給湯水の温度と前記水熱交換器から流出する冷媒の温度との温度差が所定温度差を中心とする所定の温度範囲よりも大きいと、前記膨張弁の開度を縮小させ、高圧側の冷媒圧力を上昇させるように制御する電子制御装置を備え、
　前記水熱交換器は給湯水の流れと冷媒の流れとが対向するように構成されており、前記水熱交換器は給湯水を循環させる配管に接続されている超臨界ヒートポンプサイクル。」
　　　　
４　対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
　引用発明の「膨張弁から流出する冷媒を蒸発させて大気中の熱を冷媒に吸収させ圧縮機の吸入側に向けて冷媒を流出する蒸発器」、「冷媒を吸入圧縮する圧縮機」及び「圧縮機から吐出する冷媒と給湯水とを熱交換する水熱交換器」は、その機能からみて、本願発明の「室外空気より吸熱して冷媒を蒸発気化させる冷媒蒸発器」、「この冷媒蒸発器より吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機」及び「この冷媒圧縮機より吐出された冷媒と被加熱流体とを熱交換させて前記被加熱流体を加熱する加熱用熱交換器」にそれぞれ相当する。
　引用発明の「前記圧縮器の吐出側から膨張弁の流入側に至る高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクル」は、本願発明の「前記冷媒圧縮機より吐出される高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置」に、
　引用発明の「前記水熱交換器に流入する給湯水の温度と前記水熱交換器から流出する冷媒の温度との温度差が所定温度差を中心とする所定の温度範囲よりも大きいと、前記膨張弁の開度を縮小させ、高圧側の冷媒圧力を上昇させるように制御する電子制御装置」は、本願発明の「前記加熱用熱交換器の入口部に流入する前記被加熱流体の入口温度と前記加熱用熱交換器から流出する前記冷媒の出口温度との温度差が所定の範囲よりも大きいと、前記減圧弁の弁開度を小さくし、高圧側の冷媒圧力を上昇させるように制御する減圧弁制御装置」に、
　引用発明の「前記水熱交換器は給湯水の流れと冷媒の流れとが対向するように構成されており、前記水熱交換器は給湯水を循環させる配管に接続されている」ことは、本願発明の「前記加熱用熱交換器は被加熱流体と冷媒とが対向して流れるように構成されており、前記加熱用熱交換器は被加熱流体を循環させる配管に接続されていること」に、
それぞれ相当する。
　また、引用発明の「水熱交換器から流出する冷媒を減圧する膨張弁」は、その機能からみて、「冷媒を減圧して冷媒蒸発器に供給する減圧弁」の限りにおいて、本願発明の「内部熱交換器から流出した冷媒を減圧して前記冷媒蒸発器に供給する減圧弁」と共通する。　　　　　　
　したがって、両者の一致点及び相違点は、次のとおりと認められる。
　　　
＜一致点＞
　「室外空気より吸熱して冷媒を蒸発気化させる冷媒蒸発器と、
　この冷媒蒸発器より吸入した冷媒を圧縮して吐出する冷媒圧縮機と、
　この冷媒圧縮機より吐出された冷媒と被加熱流体とを熱交換させて前記被加熱流体を加熱する加熱用熱交換器と、
　冷媒を減圧して前記冷媒蒸発器に供給する減圧弁とを備え、
　前記冷媒圧縮機より吐出される高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置において、
　前記加熱用熱交換器の入口部に流入する前記被加熱流体の入口温度と前記加熱用熱交換器から流出する前記冷媒の出口温度との温度差が所定の範囲よりも大きいと、前記減圧弁の弁開度を小さくし、高圧側の冷媒圧力を上昇させるように制御する減圧弁制御装置を備え、
　前記加熱用熱交換器は被加熱流体と冷媒とが対向して流れるように構成されており、前記加熱用熱交換器は被加熱流体を循環させる配管に接続されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。」の点。　　　
　　　
＜相違点＞
　本願発明は、加熱用熱交換器より流入した冷媒と前記冷媒圧縮機へ吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を備え、減圧弁は内部熱交換器から流出した冷媒を減圧するのに対して、
　引用発明は、かかる内部熱交換器を備えておらず、膨張弁（すなわち減圧弁）は水熱交換器（すなわち加熱用熱交換器）から流出する冷媒を減圧する点。
　
５　当審の判断
（１）引用発明は、圧縮器の吐出側から膨張弁の流入側に至る高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルであるところ、かかる超臨界ヒートポンプサイクルの性能向上のために、加熱用熱交換器より流入した冷媒と冷媒圧縮機へ吸入される冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を設けること、これに伴い内部熱交換器から流出した冷媒を減圧弁に流入させることは、従来周知の事項である（例えば、当審拒絶理由で引用した、特開２０００−１７９９６０号公報の段落【０００４】、特許第２９３１６６８号公報の第３図及び特表平３−５０３２０６号公報のＦｉｇ．２を参照のこと。）。
　そして、引用発明の超臨界ヒートポンプサイクルにおいても、その性能向上は当然に求められるものであるから、引用発明に上記周知の事項を適用して、相違点に係る本願発明が具備す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。
　　　
（２）本願発明の効果についてみても、引用発明及び周知の事項から、当業者が予測できる範囲のものにすぎず、格別顕著なものとはいえない。
　　
（３）したがって、本願発明は、引用発明及び周知の事項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。
　　　　
６　むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用発明及び周知の事項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受けることができないものである。
　したがって、本件出願のその余の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本件出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。