【事件の表示】
　特許第３１５４７００号「油焚きバーナ」の請求項１ないし４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３１５４７００号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
理　　　由
〔１〕本件特許及び本件特許異議事件についての手続の経緯
　本件特許及び本件特許異議事件（特許第３１５４７００号（以下「本件特許」という。）異議申立て）に係る手続の経緯の概要は、以下のとおりである。
１) 本件特許の出願日：平成１１年１０月２１日
２) 特許権の設定の登録：平成１３年２月２日
３) 特許掲載公報の発行：平成１３年４月９日
４) 特許異議の申立て(全請求項)（異議申立人・三井造船株式会社）：平成１３年１０月９日付け
５) 審尋：平成１４年４月４日付け
６) 回答書（特許権者）：平成１４年６月１８日付け
７) 口頭審理期日呼出状：平成１４年９月４日付け
８) 口頭審理陳述要領書（異議申立人）：平成１４年１０月１７日付け
９) 口頭審理陳述要領書（特許権者）：平成１４年１０月１７日付け
10) 口頭による審尋：平成１４年１０月１７日
11) 口頭審理：平成１４年１０月１７日
12) 取消理由通知：平成１４年１０月２１日付け（発送日：同年１１月１日）
13) 上申書（異議申立人）：平成１４年１０月２４日付け
14) 特許異議意見書（特許権者）：平成１５年１月６日付け
15) 訂正請求：平成１５年１月６日付け
〔２〕訂正事項と訂正の適否についての判断
１．本件平成１５年１月６日付け訂正請求は、特許請求の範囲の請求項１中の「・・・保炎器とを具備し、」と「前記一次空気には・・・」の間に、「前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナにおいて、」という記載を加え、同じく請求項１中の「燃焼排ガスを燃焼用空気として使用する」を、「燃焼排ガスを燃焼用空気として使用し、ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる」と訂正し、さらに請求項４を削除するとともに、発明の詳細な説明の段落【０００７】、【００１６】【００３２】）の記載を訂正するものである。
　　
２．そこで、訂正事項について検討すると、請求項１の訂正は、請求項１〜３に係る油焚きバーナについて、訂正前の請求項４において特定されていた、三次空気ノズルおよび三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナ、に限定するとともに、ボイラ単独運転モードにおける油焚きバーナの使用方法を特定したものであり、発明の詳細な説明の段落【００１６】の訂正は、この特許請求の範囲の訂正に対応する箇所を訂正後の特許請求の範囲の記載と対応するようにしたものであり、さらに、発明の詳細な説明の段落【０００７】及び【００３２】の訂正は、誤記の訂正と認められるので、本件訂正は、全体として特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号所定の特許請求の範囲の減縮及び同項ただし書第２号所定の誤記の訂正に該当する。そのうえ、訂正事項は、願書に添付した明細書の特許請求の範囲の請求項４、発明の詳細な説明の段落【００３２】などにもともと記載されたものであって、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもないので、同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定にも適合する。
  したがって、本件訂正はこれを認める。
　
〔３〕取消理由についての判断
１．本件各発明は、訂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乃至請求項３に記載された以下のものにある。
「請求項１
  バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズルと、前記一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段と、前記一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズルと、前記一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端を前記ボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナガンと、前記バーナガンを保持して前記一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する抜差し装置と、前記一次空気ノズルに取り付けられ、前記バーナガン先端を前記ボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する保炎器とを具備し、
　前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナにおいて、
　前記一次空気には全燃焼空気量の５〜１５％のフレッシュ空気を使用すると共に燃焼ガスを燃焼用空気として使用し、
　ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させることを特徴とする油焚きバーナ。
請求項２
  前記フレッシュエアの温度は５０〜２５０℃であることを特徴とする請求項１記載の油焚きバーナ。
請求項３
  前記一次空気流量調節手段は、バーナ風箱の外部に取り付けられた送風機と、前記一次空気ノズルと一次空気スロートを介して接続された一次空気ダクトと、この一次空気ダクトへの一次空気の流量を調節する空気流量調整ダンパとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の油焚きバーナ。」
　
２．これに対して、当審における平成１４年１０月２１日付けの取消理由通知書に示した引用文献１乃至３には、それぞれ以下の点が記載されている。
(１)引用文献１：特開平１１−１３２４１９号公報
　バーナに関して、図１〜７とともに、以下の事項が記載されている。
ア）「・・・図１及び図２に基づいて、本発明の第１の実施の形態を説明する。バーナＢは、燃料ガス供給部Ｓｇから供給される燃料ガスに、空気供給部Ｓａから燃焼用空気を供給して燃焼させ、その燃焼にて形成される火炎Ｆａに、被加熱気体供給部Ｓｅから酸素含有率が空気よりも小さい（例えば、１２wt％未満の）被加熱気体を供給して燃焼させるように構成されている。」（第４頁段落【００１３】）
イ）「前記燃料ガス供給部Ｓｇが、燃料ガス供給口２を先端に形成した管体Ｐを備えて構成され、・・・前記空気供給部Ｓａが、空気供給口３を先端に形成した筒体４を備えて構成され(る)・・・。」（第４頁段落【００１４】）
ウ）「前記被加熱気体供給部Ｓｅは、前記火炎Ｆａの形成方向視にて、前記筒体４の筒軸芯位置と同軸配置で環状に形成された被加熱気体供給口５を備えている。・・・」（第４頁段落【００１６】）
エ）「さらに、前記隣接して位置する燃料ガス供給口２及び空気供給口３の外方側で、且つ、前記被加熱気体供給口５の内方側に、燃焼用補助空気を供給する補助空気供給部Ｓｈの補助空気供給口６が、前記火炎Ｆａの形成方向視にて前記筒体４の筒軸芯位置と同軸配置で環状に形成されて、前記火炎Ｆａの形成方向において、前記燃料ガス供給口２、前記空気供給口３、及び前記被加熱気体供給口５の夫々と略同じ位置に位置して形成されている。」（第４頁段落【００１７】）
オ）「筒体４よりも大径の円筒状の筒体７、及び、筒体７よりも大径の円筒状の筒体８を、夫々、筒体４の軸芯と同軸状に設けて、筒体４と筒体７との間に形成される環状空間を燃焼用補助空気の流路として機能させ、筒体７と筒体８との間に形成される環状空間を被加熱気体の通路として機能させるようにしてある。」（第４頁段落【００１８】）
カ）「・・・空気供給路１３（図６参照）から供給される空気を、前記空気供給部Ｓａ側の流路と、補助空気供給部Ｓｈ側の流路とに分流して流通させるとともに、各分流路に前記空気供給部Ｓａの空気供給量を調節する調節手段としてのダンパＤ１と、前記補助空気供給部Ｓｈの空気供給量を調節する調節手段としてのダンパＤ２とが、各別に設けられている。」（第５頁段落【００１９】）
キ）「前記被加熱気体供給部Ｓｅは、前後方向に偏平で前面側が開口した長方形状の箱体１５を、その箱体１５の前面開口を塞ぐようにボイラー等の燃焼室の炉壁１４に接して被加熱気体の流動室１６を形成する状態で上記炉壁１４に取り付けて、流動室１６の下部側に設けた流入口１６ａから、調節用のダンパＤ３を経由した被加熱気体を流入させている。」（第５頁段落【００２０】）
ク）「・・・燃料ガスは、燃料ガス供給口２から円盤状部１の周部外方に向けて噴出され、燃焼用空気は、筒体４の先端側の空気供給口３に向けて流れる状態で供給されて、上記燃料ガス供給口２から噴出された燃料ガスと衝突混合して燃焼し、火炎形成方向視において円環状の火炎Ｆａが形成される。・・・。」（第５頁段落【００２１】）
ケ）「・・・被加熱気体の条件、例えば温度、酸素含有率等に応じて、燃料ガスや燃焼用空気の供給量を調節する。以下、上記の如く構成したバーナを用いて実験した結果を説明する。・・・被加熱気体の温度が４７０℃、酸素含有率が１０wt％、量が４４００Nm３/Ｈの場合、例えば、燃料ガス供給量は２００Nm３/Ｈ、空気比は０．２（燃焼用空気量、６６０Nm３/Ｈ）〜０．７（燃焼用空気量、１５４０Nm３/Ｈ）の範囲で良好な結果が得られた。・・・被加熱気体の酸素含有率の条件により、酸素含有率が５wt％では空気比を０．５〜０．９に、酸素含有率が１０wt％では空気比を０．２〜０．７に、酸素含有率が１４wt％では空気比を０〜０．５に調節すると、良好な結果が得られた。この場合に、被加熱気体の酸素含有率を検出する酸素センサを設け、その酸素センサの検出情報に基づいてダンパＤ１等を自動制御して、被加熱気体の酸素含有率に応じた最適の空気比に自動的に調節することもできる。」（第５頁段落【００２２】）
コ）「・・・被加熱気体供給口５から被加熱気体を供給しない場合には、ダンパＤ２を開状態に操作して、補助空気供給口６から燃焼用補助空気を前記円環状に形成された火炎Ｆａの前方側に向けて供給して火炎Ｆａと混合させて、燃料ガス中の未燃分の燃料ガスを燃焼用補助空気の酸素により燃焼させることができる。」（第５頁段落【００２３】）
サ）「・・・ガスタービンが停止して排ガスが停止しても、前記ダンパＤ１，Ｄ２にて燃焼用空気量を調整することによりバーナの連続運転が可能となる。」（第６頁段落【００２８】）
　
(２)引用文献２：特開平１１−１０８３１２号公報
　点火バーナ装置に関して、図１〜７とともに、以下の事項が記載されている。
ア）「・・・主バーナ４の後端部には、バーナ支持台９に支持された主バーナ４を軸方向に押し引き可能なエアシリンダ１５が接続配置されている・・・。」（第２頁段落【０００６】）
イ）「・・・主バーナ４においては、燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを開放して主バーナ４内に燃料（例えば重油）と噴霧媒体（例えば蒸気）を送り込み、重油と蒸気とを混合させて蒸気の圧力でバーナチップ１２の噴孔から燃料を霧状に噴射させ、且つウインドボックス５内へ導入した二次空気ａを二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１に導いて前記燃料と混合させ、点火バーナ２０により主バーナ４に着火し火炎の形成を行わせると共に、レジスタベーン１７を調整することにより主バーナ４の安定燃焼を行っている。」（第２頁段落【００１０】）
ウ）「・・・実際の運転時には、点火用バーナガン２２の火炎による熱がディフューザ２４内にこもってしまい、点火栓２３の先端部の温度がかなりの温度（およそ１０００℃程度）まで上昇し、点火栓２３の寿命が低下するという欠点を有していた。」（第３頁段落【００１４】）
エ）「この結果、点火栓２３の先端部は、冷却用空気として導入される燃焼用空気の一部によって効率よく冷却されることとなり、点火用バーナガン２２の火炎による熱がディフューザ２４内にこもってしまうことがなくなり、点火栓２３の先端部の温度は低い温度（およそ６００℃程度）に抑えられ、点火栓２３の寿命が低下しなくなる。」（第３頁段落【００２４】）
　　
(３)引用文献３：「燃料及び燃焼」第６６巻第４号、第３７〜３９頁、株式会社燃料社、平成１１年４月１日発行
　高温ウインドボックス方式排気再燃バーナの構造に関して、以下の記載がある。
ア）「コージェネの高度利用の一つの方法として開発された排気再燃コンバインドサイクルでは、まずは上段のガスタービンなどの発電用原動機Ｅで発電をした後、その温度が４５０〜５５０℃、酸素濃度が１３〜１６％程度の排ガス（産業用などの例）を、下段装置の燃焼用空気として利用しようとするものである。」（第３７頁右欄第８〜１４行）
イ）「・・・表２Ｂにおいて、本排気再燃バーナはバーナ本体とパイロットバーナなどをおさめた風箱からなり、ここに上段の発電用原動機の排ガスと空気が導入される。メインバーナの先端のノズルの周辺には旋回羽根を有するスワラを２段につけて保炎を強化し、排ガス残存酸素が少なくなっても安定燃焼できるようにしてある。」（第３７頁右欄第２６〜２９行）
　
３．以下、各請求項に係る発明について検討する。
(１)請求項１に係る発明について
１）まず、引用文献１に記載される、1)空気供給口３を有する筒体４、2)空気供給量を調節するダンパＤ１、3)補助空気供給口６を有する筒体７、4)燃焼用補助空気、5)筒体７よりも大径の筒体８、6)先端に燃料ガス供給口２を有する管体Ｐ)が、本件請求項１に係る発明の、1)’バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズル(22)、2)’一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段(28)、3)’一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズル(23)、4)’二次空気、5)’二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に配置された三次空気ノズル(24)、6)’一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端をボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナーガン(25)に、それぞれ相当するものと認められる。
　また、引用文献１の段落【００２８】に記載される、ガスタービンが停止して排ガスが停止した状態が、本件請求項１に係る発明の、ボイラ単独運転モードに相当し、引用文献１のバーナでは、ダンパＤ１、Ｄ２を調整することによって補助空気供給口６からの補助空気量を増加させることも可能であるものと認められるので、引用文献１の「ダンパＤ１、Ｄ２」が、本件請求項１に係る発明の、「三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパ（ないし、三次空気旋回ベーン40）」と同様の機能を奏すると認められる。
  さらに、引用文献１の段落【００２１】【００２３】に記載される「燃焼用空気」は、段落【００１９】【００２３】などの記載も参酌すれば、「フレッシュ空気（フレッシュエア）」であることが明らかであるので、引用文献１に記載されたものも、一次空気としてフレッシュ空気を使用し、燃焼ガスを燃焼用空気として使用するものであると認められる。
　なお、引用文献１の「バーナ」も、本件請求項１に係る発明でいう油焚きバーナも実質的に変わりはないものと認められる。
２）そこで、これらを考慮のうえ、引用文献１（図面を含む）に記載された発明と本件請求項１に係る発明を対比すると、両者は、下記構成の「油焚きバーナ」である点で共通するものと認められる。
(ア)バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズルと、一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段と、一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズルと、一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端をボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナガンを具備し、二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルが配置され、三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナ。
(イ)そのうえで、一次空気にはフレッシュ空気を、燃焼用空気として燃焼ガスを、それぞれ使用するようにした油焚きバーナ。
  一方、両者は、以下の点で相違するものと認められる。
相違点１：
　本件請求項１に係る発明が、バーナガンを保持して一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する「抜差し装置」を具備しているのに対して、引用文献１には、それに相当する装置が明示されていない点。
相違点２：
　本件請求項１に係る発明が、一次空気ノズルに取り付けられ、バーナガン先端をボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する「保炎器」を具備しているのに対して、引用文献１には、それに相当する装置が明示されていない点。
相違点３：
　本件請求項１に係る発明が、一次空気として、全燃焼空気量の５〜１５％のフレッシュ空気を使用するものであるのに対して、引用文献１には、使用するフレッシュ空気の全燃焼空気量に対する割合については明示がない点。
相違点４：
　本件請求項１に係る発明が、ボイラ単独運転モードにおいて、三次空気流量調整ダンパを閉めることによって二次空気ノズルからの二次空気量を増加させるものであるのに対して、引用文献１にはその明示がない点。
３）そこで、これら相違点について検討する。
　(ア)相違点１について
　バーナガンを抜差し装置によって抜差し、移動することは、本件特許の出願前にすでに行われていることである（引用文献２の第２頁段落【０００６】及び図５に示されている）ので、本件請求項１に係る発明のごとく、バーナガンを保持して一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する抜差し装置を設けることは、当業者には容易になし得る程度のことというべきである。
　(イ)相違点２について
　バーナガンの先端に、スワラなどの保炎器を設けて保炎を強化ないし安定化させることは、本件特許の出願前にすでに行われている（引用文献３に示されている）ことであるので、本件請求項１に係る発明のごとく、一次空気ノズルに取り付けられ、バーナガン先端をボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する保炎器を設けることも、当業者には容易になし得る程度のことにすぎない。
　(ハ)相違点３について
　引用文献１の第５頁段落【００２２】には、第１実施形態（実施例）として、「・・・被加熱気体の温度が４７０℃、酸素含有率が１０wt％、量が４４００Nm３/Ｈの場合、例えば、燃料ガス供給量は２００Nm３/Ｈ、空気比は０．２（燃焼用空気量、６６０Nm３/Ｈ）〜０．７（燃焼用空気量、１５４０Nm３/Ｈ）の範囲で良好な結果が得られた。・・・被加熱気体の酸素含有率の条件により、酸素含有率が５wt％では空気比を０．５〜０．９に、酸素含有率が１０wt％では空気比を０．２〜０．７に、酸素含有率が１４wt％では空気比を０〜０．５に調節すると、良好な結果が得られた。この場合に、被加熱気体の酸素含有率を検出する酸素センサを設け、その酸素センサの検出情報に基づいてダンパＤ１等を自動制御して、被加熱気体の酸素含有率に応じた最適の空気比に自動的に調節することもできる。」（第５頁段落【００２２】）旨記載されている。
　ここで、「被加熱気体」は本件請求項１に係る発明でいう「燃焼排ガス」、「燃焼用空気」は同じく「一次空気」のことであり、特許異議申立人が提出した参考資料（平成１４年１０月２４日付け上申書に添付した参考資料３）の図１及び図２を参酌すると、引用文献１の上記実施例に示される燃焼用空気（一次空気）の空気比０．２〜０．７、及び空気比０〜０．５は、本件請求項１に係る発明の全燃焼空気の一次空気割合の５〜１５％に相当するものと認められる。
  そうすると、相違点３は、実質的には相違点とはいえない。（なお、特許権者も、相違点３が実質的な相違点として争ってはいない。）
　(ニ)相違点４について
　引用文献１の第５頁段落【００２３】には、「被加熱気体供給口５から被加熱気体を供給しない場合には、ダンパＤ２を開状態に操作して、補助空気供給口６から燃焼用補助空気を前記円環状に形成された火炎Ｆａの前方側に向けて供給して火炎Ｆａと混合させて、燃料ガス中の未燃分の燃焼ガスを燃焼用補助空気の酸素により燃焼させることができる。」旨記載されており、ここで、「補助空気供給口６」及び「燃焼用補助空気」は、本件請求項１に係る発明の「二次空気ノズル(23)」及び「二次空気」に相当する。また、引用文献１の第６頁段落【００２８】には、「・・・ガスタービンが停止して排ガスが停止しても、前記ダンパＤ１，Ｄ２にて燃焼用空気量を調整することによりバーナの連続運転が可能となる。」旨記載されており、ここで、「ガスタービンが停止して排ガスが停止」した状態は、本件請求項１に係る発明の「ボイラ単独運転モード」に相当するものと認められる。そうすると、引用文献１に記載された発明においても、ダンパＤ２を開状態にすることによって補助空気供給口６から燃焼用補助空気を火炎Ｆａの前方側に向けて供給することができ、かつ、ダンパＤ１，Ｄ２を調整することによって補助空気供給口６からの補助空気量を増加させることも可能である。
  そのうえ、ボイラ単独運転モードにおいて、二次空気ノズルからの二次空気量を増加させることは、特許異議申立人が提出した特開平９−７２５０４号公報（以下「周知文献」という。）からもうかがえるように、本件特許の出願前にすでに行われていることにすぎない。
（なお、上記周知文献の第２頁段落【０００５】には、「・・・上記排気路１０は、バーナ３の上流側で２本に分岐され、バーナ３の燃料と直接混合してボイラ燃焼室２で一次火炎Ａを形成する一次排気路４と、ボイラ燃焼室２で一次排気路４と再合流して一次火炎Ａと接触する二次排気路５とが形成されており、各排気路４，５にはダンパ１１ａ，１１ｂ，１２が介装されて、少なくとも一方のダンパ１２を手動で開閉することによって両通路４，５の流量比を半固定的に調節できるようになっている。・・・排気路１０の側壁には空気導入管１３が連結開口しており、保守点検等のタービン停止時には、ダンパ１１、１２及び１３を閉じて、この空気導入管１４からブロアによって燃焼用空気を供給し、廃熱ボイラ１へ必要最少限の熱量を供給するようになっている。」旨記載されている。）
　そうすると、ボイラ単独運転モードでは、三次空気流量調整ダンパを閉じることによって二次空気ノズルからの二次空気量を増加させるようにすることは、当業者には容易になし得ることというべきである。
４）以上を総合すれば、本件請求項１に係る発明は、引用文献１〜３に記載された発明及び周知技術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って、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。
　
(２)請求項２に係る発明について
　請求項２に係る発明は、請求項１記載の構成に加えて、フレッシュエア（フレッシュ空気）の温度が５０〜２５０℃である、とするものであるが、高温（３００〜６００℃）の排ガスとの併用するにあたって、フレッシュ空気の温度をその程度（５０〜２５０℃）とすることは、当業者が容易になし得ることにすぎない。
　そうすると、本件請求項２に係る発明も、引用文献１〜３に記載された発明及び周知技術に基づいて当業者には容易になし得る程度のものというほかなく、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。
　
(３)請求項３に係る発明について
　請求項３に係る発明は、請求項１記載の構成に加えて、一次空気流量調節手段が、バーナ風箱の外部に取り付けられた送風機と一次空気ノズルと一次空気スロートを介して接続された一次空気ダクトと一次空気ダクトへの一次空気の流量を調節する空気流量調整ダンパとから構成されたものであるとするものであるが、引用文献１における、1)ブロア５７、2)ダンパＤ１を備えたダクト（符号なし）3)ダンパＤ１が、請求項３に係る発明の、1)’バーナ風箱の外部に取り付けられた送風機、2)’一次空気ダクト、3)’空気流量調整ダンパ、にそれぞれ相当するものと認められる。
　そうすると、本件請求項３に係る発明についても、引用文献１〜３に記載された発明及び周知技術に基づいて当業者には容易になし得る程度のものというほかなく、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。
　
４．なお、特許権者は、平成１５年１月６日付けで提出した上申書において、請求項１記載の本件発明は、「ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる」ことを主たる特徴としている旨主張する（第３頁第４〜９行）。
　しかしながら、本件特許の願書に最初に添付された明細書では、
「従来の油焚きバーナにおいて、ガスタービン排ガス、ディーゼル排ガス等は、通常、３００〜６００℃の高温でかつ１０〜１８％（dry Vol）の低酸素濃度でバーナへ送り込まれてくる。そのため、次のような問題がある。
１）燃焼用空気として送り込まれてくる排ガス等の含有酸素濃度が低下し、それ自体では火炎の安定した着火燃焼が得られない。
２）保炎器６を通じてボイラ火炉内１５へ吹き込まれるオイル一次空気１６が高温であるため、バーナガン７の自動抜差し装置９が作動不良なり、ついには作動不可能となる。　
３）ボイラ単独運転時はフレッシュエア（酸素濃度＝２１％）を供給するため、燃焼用空気容量低下となり、二次空気ノズル吹出し流速が低下（燃料と空気の拡散混合が低下）し、ボイラ火炉内１５で安定した燃焼が得られない。
本発明はこうした事情を考慮してなされたので、一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段を設けた構成とすることにより、安定した着火燃焼をなしえるとともに、抜差し装置の作動不良を回避し得る油焚きバーナを提供することを目的とする。
また、本発明は、二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設ける構成とすることにより、二次空気容量低下を防止して二次空気ノズル吹出し流速を保ち、安定した燃焼をなしえる油焚きバーナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
　本発明は、バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズルと、前記一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段と、前記一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズルと、前記一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端を前記ボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナガンと、前記バーナガンを保持して前記一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する抜差し装置と、前記一次空気ノズルに取り付けられ、前記バーナガン先端を前記ボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する保炎器とを具備することを特徴とする油焚きバーナである。」
（段落【００１２】〜段落【００１６】）としており、ボイラ単独運転モードにおいて、三次空気流量調整ダンパを閉めることにより二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる点に関しては、段落【００３２】に、「
更に、上記実施例では
三次空気旋回ベーン４０を閉め
　かかる明細書及び図面の全体からみて、「ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる」点が本件発明の本質的部分であると評価することはできない。
 　
〔４〕まとめ
　以上のとおりであるから、本件請求項１〜３に係る発明についての特許は、特許法第１１３条第２号に該当し取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年１月１４日（２００３．１．１４）
【訂正の要旨】
　本件訂正請求は、特許請求の範囲の請求項１中の「・・・保炎器とを具備し、」と「前記一次空気には・・・」の間に、「前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナにおいて、」という記載を加え、同じく請求項１中の「燃焼排ガスを燃焼用空気として使用する」を、「燃焼排ガスを燃焼用空気として使用し、ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる」と訂正し、さらに請求項４を削除するとともに、発明の詳細な説明の段落【０００７】、【００１６】【００３２】）の記載を、訂正するものである。
（５４）【発明の名称】
油焚きバーナ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズルと、前記一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段と、前記一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズルと、前記一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端を前記ボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナガンと、前記バーナガンを保持して前記一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する抜差し装置と、前記一次空気ノズルに取り付けられ、前記バーナガン先端を前記ボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する保炎器とを具備し、
　
前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナにおいて、
　前記一次空気には全燃焼空気量の５〜１５％のフレッシュ空気を使用すると共に燃焼排ガスを燃焼用空気として使用
し、
　
ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる
　ことを特徴とする油焚きバーナ。
　【請求項２】　前記フレッシュエアの温度は５０〜２５０℃であることを特徴とする請求項１記載の油焚きバーナ。
　【請求項３】　前記一次空気流量調節手段は、バーナ風箱の外部に取り付けられた送風機と、前記一次空気ノズルと一次空気スロートを介して接続された一次空気ダクトと、この一次空気ダクトへの一次空気の流量を調節する空気流量調ダンパとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の油焚きバーナ。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、発電用、産業用ボイラ、化学工業用炉等に使用され、ガスタービンやディーゼルエンジン等の高温の燃焼排ガスを燃焼用空気として使用する油焚きバーナに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、この種の油焚きバーナとしては、図４及び図５に示すものが知られている。ここで、図４は油焚きバーナの中心部の一部を断面で示す側面図、図５は図のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。
　【０００３】
　前記バーナの主要部は、バーナ風箱１と、オイルコンパートメント２と、エアコンパートメント３と、前記バーナ風箱１の中心軸上に配置されるオイルエアノズル４と、空気旋回翼５と、保炎器６と、バーナガン７と、ガイドパイプ８と、該ガイドパイプ８を抜差する自動抜差し装置９と、前記エアコンパートメント．３の補助空気ノズル１０と、アトマイザ１１より構成されている。
　【０００４】
　前記バーナ風箱１は、該バーナ風箱１内に配置されたオイルコンパーメント２と、その上下のエアコンパートメント３から構成されている。前記オイルエアノズル４は、バーナ風箱１の中心軸上でかつオイルコンパートメント２の出口部に設けられている。前記空気旋回翼５は前記オイルエアノズル４内に配置されている。前記保炎器６は、オイルエアノズル４の中心部に設けられている。
　【０００５】
　前記バーナガン７は、保炎器６の中心部でガイドパイプ８内に挿入挿着されている。前記ガイドパイプ８はバーナガン７を導くもので、保炎器６の中心部に保炎器６を貫通するようにして装着されている。前記アトマイザ１１はバーナガン７の先端に挿着されている。なお、図中の付番１２は、保炎器６の背面に形成されたリングフレームを示す。
　【０００６】
　このような構成のバーナにおいて、図示されていないガスタービン（以下、Ｇ／Ｔと略す）あるいはディーゼルエンジン（以下、Ｄ／Ｅと略す）等で発生した燃焼排ガスは、図５に示すように燃焼用空気１３ａとしてバーナ風箱１内へ送り込まれて来る。また、図示されていない送油設備と噴霧媒体送気設備から送られて来た燃料油１３と噴霧媒体（水蒸気、圧縮空気等の圧縮性流体）１４は混合され、自動抜差し装置９、バーナガン７を介してアトマイザ１１よりボイラ火炉内１５へ噴射して燃料油１３を霧化する。
　【０００７】
　オイルコンパートメント２内へ送り込まれてきた燃焼用空気
１３ａ
　【０００８】
　ボイラ火炉内１５へ噴射され、霧化した燃料油１３は、図示されていない点火トーチ火炎によって着火し、火炎１９を形成する。火炎１９は、保炎器６を通して吹き込まれたオイル一次空気１６によって保炎器６背面に生じる渦流に霧化した燃料油１３の粒子が巻き込まれ、着火してリングフレーム１２を形成することによって安定化する。オイル二次空気１７は、形成された火炎１９の着火点近傍から主燃焼ゾーンの燃焼に消費される。
　【０００９】
　前記保炎器６の背面に形成されるリングフレーム１２は、火炎１９の着火源の役目を果す。安定したリングフレーム１２が形成されると、燃料油１３の粒子群の一部がリングフレーム１２によって着火し、常時、火炎１９の主燃焼ゾーンへ送り込まれるため、安定した火炎１９が形成されることになる。
　【００１０】
　このように、リングフレーム１２は火炎１９の安定性に不可欠であるが、保炎器６背面が酸素不足になるとリングフレーム１２を形成していた燃料油１３の粒子群が不完全燃焼するようになり、遂にはカーボン化して保炎器６の背面へ付着堆積するようになる。保炎器６の背面へのカーボンの付着堆積は、保炎器６のメタル温度が高くなる程増加する。
　【００１１】
　火炎１９の消火時には、燃料油１３及び噴霧媒体１４は停止する。これにより火炎は消火するが、消火したバーナガン７はボイラ火炉内１５からの放射熱により過熱するので、これを防止するため自動抜差し装置９によってボイラ火炉外側へ引抜かれる。この操作は詳細は図示しないが、自動的に行われ、普通、圧縮空気作動または電動により実施される。自動抜差し装置９の可動部は許容温度以上に熱せられると作動不良となり、遂には全く作動不可能となるため、自動抜差し装置９は常時許容温度以下に保持する必要がある。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、従来の油焚きバーナにおいて、ガスタービン排ガス、ディーゼル排ガス等は、通常、３００〜６００℃の高温でかつ１０〜１８％（ｄｒｙ　Ｖｏｌ）の低酸素濃度でバーナへ送り込まれてくる。そのため、次のような問題がある。
　【００１３】
　１）燃焼用空気として送り込まれてくる排ガス等の含有酸素濃度が低下し、それ自体では火炎の安定した着火燃焼が得られない。
　２）保炎器６を通じてボイラ火炉内１５へ吹き込まれるオイル一次空気１６が高温であるため、バーナガン７の自動抜差し装置９が作動不良なり、ついには作動不可能となる。
　３）ボイラ単独運転時はフレッシュエア（酸素濃度＝２１％）を供給するため、燃焼用空気容量低下となり、二次空気ノズル吹出し流速が低下（燃料と空気の拡散混合が低下）し、ボイラ火炉内１５で安定した燃焼が得られない。
　【００１４】
　本発明はこうした事情を考慮してなされたので、一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段を設けた構成とすることにより、安定した着火燃焼をなしえるとともに、抜差し装置の作動不良を回避し得る油焚きバーナを提供することを目的とする。
　【００１５】
　また、本発明は、二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設ける構成とすることにより、二次空気容量低下を防止して二次空気ノズル吹出し流速を保ち、安定した燃焼をなしえる油焚きバーナを提供することを目的とする。
　【００１６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、バーナ風箱内に配置され、外部から一次空気をボイラ火炉内へ供給する一次空気ノズルと、前記一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段と、前記一次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に設けられた二次空気ノズルと、前記一次空気ノズルの中心軸上でバーナ先端を前記ボイラ火炉内へ挿入して燃料油を噴射するバーナガンと、前記バーナガンを保持して前記一次空気ノズルの中心軸上で抜差し、移動する抜差し装置と、前記一次空気ノズルに取り付けられ、前記バーナガン先端を前記ボイラ火炉内へ挿通し、火炎を安定化する保炎器とを具備し、
前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けた油焚きバーナにおいて、
し、ボイラ単独運転モードでは、前記三次空気流量調整ダンパを閉めることにより、前記二次空気ノズルからの二次空気量を増加させる
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の油焚きバーナについて詳しく説明する。本発明において、前記一次空気流量調節手段は、例えばバーナ風箱の外部に取り付けられた送風機と、前記一次空気ノズルと一次空気スロートを介して接続された一次空気ダクトと、この一次空気ダクトへの一次空気の流量を調節する空気流量調ダンパとから構成されている。
　【００１８】
　本発明において、全燃焼用空気の５〜１５％の範囲でフレッシュエアを、バーナの燃焼用空気として送ることが好ましい。この理由は、フレッシュエアが５％未満ではバーナガンの周囲からボイラ火炉内に供給される酸素の量が減少して着火不良や失火に至るからであり、１５％を超えるとフレッシュエアによる高流速に基づいて保炎不良に至るからである。
　【００１９】
　本発明において、前記フレッシュエアの温度は５０〜２５０℃の範囲、特に１００〜１５０℃であることが好ましい。この理由は、温度が５０℃未満では燃焼効果が低下するからであり、温度が２５０℃を超えると自動抜差し装置等の構成部材が熱により劣化するのを防ぐためである。
　【００２０】
　本発明において、前記二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設けることが好ましい。つまり、こうした構成にすることにより、ボイラ単独運転時には前記三次空気流量調整ダンバを調整して（閉めて）二次空気容量低下を防止し、二次空気ノズル吹出し流速を保つことができる。
　【００２１】
　【実施例】
　以下、本発明の一実施例を図１、図２及び図３を参照して説明する。ここで、図１は本発明に係る油焚きバーナの断面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図３は図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図を示す。なお、実施例中の構成部材の材料や数値等は一例を示すもので、本発明の権利範囲を特定するものではない。
　【００２２】
　本実施例に係る油焚きバーナ２０は、バーナ風箱２１と、一次空気ノズル２２と、二次空気ノズル２３と、三次空気ノズル２４と、バーナガン２５と、抜差し装置２６と、保炎器（空気旋回翼）２７と、一次空気流量調節手段２８とを主要な構成要素とする。
　【００２３】
　前記一次空気ノズル２２は、前記バーナ風箱２１内で該バーナ風箱２１の中心軸上に配置されている。前記二次空気ノズル２３及び三次空気ノズル２４は、前記バーナ風箱２１内で前記一次空気ノズル２２と同軸上に該ノズル２２側から外側に配置されている。
　【００２４】
　前記バーナガン２５は一次空気ノズル２２の中心軸上に配置されており、バーナ先端をボイラ火炉２９内へ挿入して燃料油３０を噴射するようになっている。前記バーナガン２５には、該バーナガン２５を保持して前記一次空気ノズル２２の中心軸上で抜差し、移動する前記抜差し装置２６が連結されている。ここで、バーナガン２５には、燃料油３０の他、噴射媒体３１も供給されるようになっている。
　【００２５】
　前記一次空気ノズル２２には、一次空気スロート５１を介して前記一次空気流量調節手段２８が連結されている。ここで、一次空気流量調節手段２８は、バーナ風箱２１の外部に取り付けられた送風機（図示せず）と、前記一次空気ノズル２２と一次空気スロート５１を介して接続された一次空気ダクト３２と、この一次空気ダクト３２への一次空気（フレッシュエア）３３の流量を調節する一次空気流量調整ダンパ３４とから構成されている。
　【００２６】
　前記保炎器２７は、前記バーナガン２５と一次空気ノズル２２間にガイドパイプ３５を介して取り付けられ、前記バーナガン先端を前記ボイラ火炉内２９へ挿通し、火炎３６を安定化する機能を有する。前記保炎器２７、一次空気ノズル２２、二次空気ノズル２３、三次空気ノズル２４等の断面形状は、図２からも明らかである。
　【００２７】
　図３から明らかのように、一次空気ノズル２２と二次空気ノズル２３で形成される二次空気スロート３７には、二次空気４２に旋回を生じさせる二次空気旋回ベーン３８が配置されている。また、二次空気ノズル２３と三次空気ノズル２４で形成される三次空気スロート３９には、三次空気４３に旋回を生じさせる三次空気旋回ベーン４０が配置されている。この三次空気旋回ベーン４０は、三次空気の流量調整と旋回作用の両方の機能を有している。また、三次空気旋回ベーン４０は、閉めることにより流量は減少するが、旋回は強くなる。更に、前記三次空気スロート３９には三次空気ダクト４６が接続されている。ここで、三次空気４３を供給する送風機（図示せず）と、三次空気ダクト４６と、三次空気旋回ベーン４０とにより三次空気流量調整手段が構成されている。
　【００２８】
　なお、図１中の付番４１は燃焼用空気を、付番４４は着火をよくするための耐火材を、付番４５はインナフレーム（着火炎）を夫々示す。
　【００２９】
　上記実施例に係る油焚きバーナは、上記したように、バーナ風箱２１内に、一次空気ノズル２２、二次空気ノズル２３、三次空気ノズル２４、バーナガン２５、抜差し装置２６、保炎器（空気旋回翼）２７及び一次空気流量調節手段２８等を配置し、前記一次空気流量調節手段２８を一次空気ノズル２２に一次空気スロート５１を介して連結した一次空気ダクト３２と一次空気調整ダンパ３４とから構成している。従って、次のような効果を有する。
　【００３０】
　即ち、一次空気スロート５１を介して保炎器２７に供給された一次空気（フレッシュエア）３３は保炎器２７で旋回力を付与され、燃料と拡散混合し、インナフレーム４５を形成する。ここで、インナフレーム４５が向上すれば、火炎自体の安定した着火燃焼が維持できる。従って、燃焼用空気として送り込まれてくるＧ／Ｔ又はＤ／Ｇ排ガス等の含有酸素濃度が低下し、それ自体では火焔の安定した着火燃焼が得られなくなった場合でも、保炎器２７に小量（全燃焼用空気の１０％程度）のフレッシュエア３３が供給され旋回力が付与されれば、保炎器前面に安定したインナフレーム４５が形成され、安定した着火燃焼の火炎形成が可能となる。
　【００３１】
　また、可動部を有する自動抜差し装置２６は、低温（１００〜１５０℃）のフレッシュエア３３の導入により、許容温度を超える高温のＧ／Ｔ又はＤ／Ｇ排ガス等が送り込まれてきても、作動不良となることもなく、また自動抜差し装置２６自体を特別仕様とすることもない。
　【００３２】
　更に、上記実施例では、三次空気ノズル２４、該ノズル２４に連結する三次空気スロート３９、三次空気ダクト４６、三次空気４３の流量を調整する三次空気
旋回ベーン４０
旋回ベーン４０
　【００３３】
　なお、上記実施例では、フレッシュエアの全燃焼用空気に対する量を１０％とし、その温度を１００〜１５０℃としたが、これに限らない。即ち、フレッシュエアは全燃焼用空気の５〜１５％の範囲であり、温度は５０〜２５０℃の範囲であれば、上記実施例と同様な効果が期待できる。
　【００３４】
　【発明の効果】
　以上詳述したように本発明によれば、一次空気ノズルへ供給する一次空気の量を調節する一次空気流量調節手段を設けた構成とすることにより、安定した着火燃焼をなしえるとともに、抜差し装置の作動不良を回避し得る油焚きバーナを提供できる。
　【００３５】
また、本発明によれば、二次空気ノズルの外側でかつ該ノズルと同軸上に三次空気ノズルを配置するとともに、この三次空気ノズルへの三次空気の流量を調整する三次空気流量調整ダンパを設ける構成とすることにより、二次空気容量低下を防止して二次空気ノズル吹出し流速を保ち、安定した燃焼をなしえる油焚きバーナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の一実施例に係る油焚きバーナの全体を示す断面図。
　【図２】　図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
　【図３】　図２のＹ−Ｙ線に沿う断面図。
　【図４】　従来の油焚きバーナの断面図。
　【図５】　図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
　【符号の説明】
　２０…油焚きバーナ、
　２１…バーナ風箱、
　２２…一次空気ノズル、
　２３…二次空気ノズル、
　２４…三次空気ノズル、
　２５…バーナガン、
　２６…自動抜差し装置、
　２７…保炎器（空気旋回翼）、
　２９…ボイラ火炉内、
　３０…燃料油、
　３２…一次空気ダクト、
　３４…一次空気流量調整ダンパ、
　３７…二次空気スロート、
　３８…二次空気旋回ベーン、
　３９…三次空気スロート、
　４０…三次空気旋回ベーン、
　４１…燃焼用空気、
　４２…二次空気、
　４３…三次空気、
　４６…三次空気ダクト、
　５１…一次空気スロート。