【事件の表示】
　特願２００７−２３３２８３号「地中熱利用システム」拒絶査定不服審判事件〔平成２１年３月２６日出願公開、特開２００９−６３２６７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
　本願は、平成１９年９月７日の出願であって、平成２４年３月３０日付けで拒絶査定がなされ、これに対して、平成２４年７月２日付けで拒絶査定不服審判の請求がなされると同時に、同日付けで手続補正がなされたものである。
　
２．平成２４年７月２日付け手続補正についての補正却下の決定
【補正却下の決定の結論】
　平成２４年７月２日付け手続補正（以下「本件補正」という。）を却下する。
　
【理由】
２−１．本件補正
　本件補正は、補正前の請求項１に、
「地中に埋設された採放熱管に熱媒を循環させる地中熱交換器と、
　前記地中熱交換器に循環させる熱媒を介して採放熱するためのヒートポンプと、
　前記ヒートポンプに接続された負荷機と、
　前記地中熱交換器に熱媒を循環させるための、前記ヒートポンプの定格流量に見合う能力を有する循環ポンプと、
　前記循環ポンプを変流量制御する制御手段とを備え、
　前記制御手段は、前記ヒートポンプの負荷出力に基づいて、部分負荷時には、その負荷率に応じて少流量化することを特徴とする地中熱利用システム。」
　とあるのを、
「地中に埋設された採放熱管に熱媒を循環させる地中熱交換器と、
　前記地中熱交換器に循環させる熱媒を介して採放熱するためのヒートポンプと、
　前記ヒートポンプに接続された負荷機と、
　前記地中熱交換器に熱媒を循環させるための、前記ヒートポンプの定格流量に見合う能力を有する循環ポンプと、
　前記循環ポンプを変流量制御する制御手段とを備え、
　前記地中熱交換器は、中空管体、及び、該中空管体に収容された複数組以上の採放熱管により構成される、或いは、中空管体、及び、該中空管体に収容された、一対以上のヘッダパイプ間に複数本の細径管を架設してなる梯子型の採放熱管により構成され、
　前記制御手段は、前記ヒートポンプの負荷出力に基づいて、部分負荷時には、その負荷率に応じて少流量化し、
　前記制御手段は、層流状態にあるべき熱交換性能の著しい低下がないこと、及び、その領域における流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握した上で予め定められた、前記採放熱管内部の理論上乱流状態を維持できる流速以下の低流速となるまで前記循環ポンプを変流量制御することができることを特徴とする地中熱利用システム。」
　とする補正を含むものである。
　
　本件補正後の請求項１は、補正前の請求項１の記載において、地中熱交換器が「中空管体、及び、該中空管体に収容された複数組以上の採放熱管により構成される、或いは、中空管体、及び、該中空管体に収容された、一対以上のヘッダパイプ間に複数本の細径管を架設してなる梯子型の採放熱管により構成され」ていること及び、制御手段が「層流状態にあるべき熱交換性能の著しい低下がないこと、及び、その領域における流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握した上で予め定められた、前記採放熱管内部の理論上乱流状態を維持できる流速以下の低流速となるまで前記循環ポンプを変流量制御することができること」の限定を付加するものである。また、この補正により、発明の産業上の利用分野及び解決しようとする課題を変更するものでもないことは明らかである。
　よって、本件補正は、特許法第１７条の２第５項第２号の特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　
　そこで、本件補正後の請求項１に記載された発明が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか（特許法第１７条の２第６項において準用する同法第１２６条第７項の規定に適合するか）について以下に検討する。
　
２−２．本願補正発明
　本件補正後の請求項１に記載された発明（以下、「本願補正発明」という。）は、本件補正後の明細書、特許請求の範囲及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された事項（上記「２−１．本件補正」の補正後の請求項１参照）により特定されたとおりのものである。
　
２−３．引用例
　原査定の拒絶の理由に引用された、本願出願前に頒布された刊行物である特開２００６−２９２３１３号公報（以下「引用例１」という。）及び特開昭５９−１８５９９５号公報（以下「引用例２」という。）には、以下の各事項が記載されている。
［引用例１について］
（１ａ）「【特許請求の範囲】
【請求項１】
　地中に埋設された地中熱交換器と、この地中熱交換器に接続されたヒートポンプと、このヒートポンプに接続された負荷機と、前記地中熱交換器と前記ヒートポンプとを接続して熱媒水を循環させる水配管と、前記ヒートポンプと前記負荷機とを接続して冷媒を循環させる冷媒配管とを備え、
　前記ヒートポンプには、前記冷媒配管中の冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒配管中の冷媒を膨張させる膨張弁と、前記熱媒水を用いて前記冷媒を凝縮または蒸発させる一次凝縮・蒸発器とが設けられ、
　前記負荷機には、前記ヒートポンプの圧縮機で圧縮された高温の前記冷媒を凝縮させる、または前記ヒートポンプの膨張弁で膨張された低温の前記冷媒を蒸発させる二次凝縮・蒸発器が設けられていることを特徴とする地中熱利用装置。
・・・
【請求項３】
　請求項１または請求項２に記載の地中熱利用装置において、
　前記水配管には、前記熱媒水を循環させる循環ポンプが設けられ、この循環ポンプの運転制御により前記熱媒水の流量が可変に構成されるとともに、前記ヒートポンプが変流量に対応したものとされていることを特徴とする地中熱利用装置。
【請求項４】
　請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中熱利用装置において、
　前記地中熱交換器は、互いに並列および／または直列に複数接続され、これら複数の地中熱交換器を接続した一系統の前記水配管に１台または複数の前記ヒートポンプが接続されていることを特徴とする地中熱利用装置。」
　
（１ｂ）「【００１１】
　さらに、請求項３に記載の地中熱利用装置は、請求項１または請求項２に記載の地中熱利用装置において、前記水配管には、前記熱媒水を循環させる循環ポンプが設けられ、この循環ポンプの運転制御により前記熱媒水の流量が可変に構成されるとともに、前記ヒートポンプが変流量に対応したものとされていることを特徴とする。
　このような構成によれば、負荷機側で必要とされる負荷に応じて水配管中に循環させる熱媒水の流量を変動させ、負荷が小さい場合には熱媒水の流量を減少させることで、循環ポンプの搬送動力を低減させて省エネルギー運転が実現できる。この際、地中熱交換器における水配管を介した地盤との熱交換効率は、水配管内表面における熱媒水の流速に依存し、所定の最低流速を下回ると熱交換効率が極端に低下してしまうため、この最低流速を下回らないように流量を調節することが望ましい。この調節の方法としては、例えば、複数の地中熱交換器を並列に接続しておき、これら複数の地中熱交換器のうち任意の数の地中熱交換器を選択して熱媒水を循環させる方法などがある。」
　
（１ｃ）「【００１２】
　また、請求項４に記載の地中熱利用装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の地中熱利用装置において、前記地中熱交換器は、互いに並列および／または直列に複数接続され、これら複数の地中熱交換器を接続した一系統の前記水配管に１台または複数の前記ヒートポンプが接続されていることを特徴とする。
　このような構成によれば、負荷側（二次側）で必要とされる負荷に応じて複数のヒートポンプの運転、停止を切り替えることができ、装置全体の運転効率を一層向上させることができる。この際、地中熱交換器を互いに並列に接続した場合には、各地中熱交換器における熱媒水の流速は、ヒートポンプからの出口位置（または入口位置）の流速を地中熱交換器の接続数で除した値となるため、各地中熱交換器における流速が前記最低流速を下回らないように、地中熱交換器の接続数や、熱媒水を循環させる循環ポンプの性能等を適宜設定することが望ましい。また、地中熱交換器を互いに直列に接続した場合には、各地中熱交換器における熱媒水の流速は、ヒートポンプからの出口位置（または入口位置）の流速と等しくなるため、これを考慮した循環ポンプの性能等を適宜設定することが望ましい。さらに、地中熱交換器を並列および直列が混在するように接続した場合には、各地中熱交換器における流速が前記最低流速を下回らないように、地中熱交換器の接続形態および循環ポンプの性能等を設定することが望ましい。」
　
（１ｄ）「【００１５】
〔第１実施形態〕
　図１は、本発明の第１実施形態に係る地中熱利用装置としての空気調整装置１を示す概略構成図である。
　図１において、空気調整装置１は、地盤Ｇ中に埋設された地中熱交換器２と、この地中熱交換器２に接続されたヒートポンプ３と、このヒートポンプ３に接続された負荷機としての空調室内機４と、地中熱交換器２とヒートポンプ３とを接続して水または不凍液等の熱媒水を循環させる水配管５と、ヒートポンプ３と空調室内機４とを接続して冷媒（ガス）を循環させる冷媒配管６とを備えて構成されている。
　そして、空気調整装置１は、地中熱交換器２から熱媒水を介して採熱（または放熱）した地中熱を利用し、ヒートポンプ３により冷媒を昇温（冷却）し、この冷媒を介して空調室内機４により空調空間Ａに熱を供給（または空調空間Ａから熱を吸収）して空調空間Ａの室温を調節するものである。」
　
（１ｅ）「【００２７】
　空気調整装置１Ｂでは、図３に示すように、複数の地中熱交換器２が互いに並列に水配管５で接続され、これらの地中熱交換器２が配管ヘッダー１６を介して２台のヒートポンプ３に接続されている。なお、・・・図４に示すように、空気調整装置１Ｃでは、複数の地中熱交換器２が互いに直列に水配管５で接続され、これらの地中熱交換器２が配管ヘッダー１６を介して２台のヒートポンプ３に接続されている。ここで、複数の地中熱交換器２としては、建物の基礎杭である鋼管杭に内蔵されたものが好適である。・・・」
　
（１ｆ）「【００３０】
　空気調整装置１Ｄでは、互いに並列に接続された複数の地中熱交換器２における水配管５に開閉弁２Ａが設けられている。そして、本実施形態における循環ポンプ１１は、図示しない制御装置により駆動制御（インバータ制御）され熱媒水の流量を変更することができるようになっている。また、開閉弁２Ａは、循環ポンプ１１の流量制御に連動して開閉制御され、空調室内機４側の負荷に応じて複数の地中熱交換器２のうち、所定数の地中熱交換器２に熱媒水を循環させることができるようになっている。すなわち、例えば、空調室内機４側の負荷が半分なった場合には、複数の地中熱交換器２のうち半分の開閉弁２Ａが閉じられ、かつ循環ポンプ１１の流量が半分に調節される。これにより、開閉弁２Ａが開かれた地中熱交換器２に循環される熱媒水の流速は、変化しないようになっている。また、開閉弁２Ａの開閉は、特定の地中熱交換器２に集中して熱媒水を循環させることがないように、適宜選択した地中熱交換器２において熱媒水が循環されるように設定されている。
【００３１】
　このような本実施形態によれば、前述の(１)〜(４)の効果に加えて以下のような効果がある。
（６）すなわち、空調負荷に応じて熱媒水を循環させる地中熱交換器２を選択して開閉弁２Ａの開閉制御を実行するとともに、これに連動して循環ポンプ１１の流量を変更することで、循環ポンプ１１の搬送負荷を軽減させることができ、運転を省エネルギーで実行することができる。」
　
　以上の記載によると、引用例１には、
「地中に埋設された地中熱交換器と、この地中熱交換器に接続されたヒートポンプと、このヒートポンプに接続された負荷機と、前記地中熱交換器と前記ヒートポンプとを接続して熱媒水を循環させる水配管と、前記ヒートポンプと前記負荷機とを接続して冷媒を循環させる冷媒配管とを備え、
　前記水配管には、前記熱媒水を循環させる循環ポンプが設けられ、この循環ポンプの運転制御により前記熱媒水の流量が可変に構成されるとともに、前記ヒートポンプが変流量に対応したものとされ、
　前記地中熱交換器は、鋼管杭に内蔵され、
　前記循環ポンプの運転制御は、制御装置によりなされ、前記負荷機側で必要とされる負荷に応じて前記水配管中に循環させる前記熱媒水の流量を変動させ、負荷が小さい場合には前記熱媒水の流量を減少させ、この際、前記水配管内表面における前記熱媒水の流速が熱交換効率が極端に低下してしまう所定の最低流速を下回らないように流量を調節する地中熱利用装置。」の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
　
［引用例２について］
（２ａ）「本発明は、熱交換器において使用される導管内に組込まれる乱流誘起構造体に関するものである。」（第２頁左上欄１７〜１８行）
　
（２ｂ）「周知のように、気体であれ液体であれ流体が流される熱交換器において熱が交換される割合は、その流れの性質、即ち層流、乱流或いは遷移流によつて大きな影響を受ける。一般的に述べると、流れが乱流であればある程、他の条件は等しいとして、熱伝達速度は大きくなる。別様に述べるなら、レイノルズ数が高い程、熱伝達速度は一層速くなる。」（第２頁右上欄３〜１０行）
　
（２ｃ）「斯くして、本発明に従つて作製された乱流誘起体が先行技術のものより低レイノルズ数において大巾に改善された熱伝達効率を持つことが理解されよう。更に、はるかに低い圧力降下において先行技術の構造体を使用した場合と匹敵する熱伝達性能を実現しうることは、熱交換設備に流体を推進するのに使用されるポンプ等におけるエネルギー消費を最小限としそしてそうした設備において物理的に小さなそして一層低容量のポンプの使用を可能ならしめ、それによりエネルギー、重量及びコストの著しい削減を与えるものである。」（第５頁右上欄４〜１４行）
　
２−４．対比
　本願補正発明と引用発明とを対比すると、
　引用発明の「水配管」、「熱媒水」、「制御装置」、「鋼管杭」及び「地中熱利用装置」は、それぞれ本願補正発明の「採放熱管」、「熱媒」、「制御手段」、「中空管体」及び「地中熱利用システム」に相当し、
　また、引用発明の地中熱交換器における「水配管」は、「鋼管杭」に収容されていることは明らかであり、
　引用発明の「循環ポンプの運転制御により熱媒水の流量が可変に構成」することは、本願補正発明の「循環ポンプを変流量制御」することを意味し、
　引用発明の「負荷機側で必要とされる負荷に応じて水配管中に循環させる熱媒水の流量を変動させ、負荷が小さい場合には前記熱媒水の流量を減少させ」ることは、本願補正発明でいう「ヒートポンプの負荷出力に基づいて、部分負荷時には、その負荷率に応じて少流量化する」ことを意味することから、両者は、
　「地中に埋設された採放熱管に熱媒を循環させる地中熱交換器と、
　前記地中熱交換器に循環させる熱媒を介して採放熱するためのヒートポンプと、
　前記ヒートポンプに接続された負荷機と、
　前記地中熱交換器に熱媒を循環させるための循環ポンプと、
　前記循環ポンプを変流量制御する制御手段とを備え、
　前記地中熱交換器は、中空管体、及び、該中空管体に収容された採放熱管により構成され、
　前記制御手段は、前記ヒートポンプの負荷出力に基づいて、部分負荷時には、その負荷率に応じて少流量化する地中熱利用システム。」である点で一致し、以下の各点で相違する。
　
　相違点１；本願補正発明では、循環ポンプは、ヒートポンプの定格流量に見合う能力を有するとされているのに対し、引用発明では、そのような特定がない点。
　
　相違点２；本願補正発明では、中空管体に収容された採放熱管が、複数組以上で構成されるか、或いは、一対以上のヘッダパイプ間に複数本の細径管を架設してなる梯子型で構成されるとされているのに対し、引用発明では、水配管は、そのような特定がない点。
　
　相違点３；本願補正発明では、制御手段は、層流状態にあるべき熱交換性能の著しい低下がないこと、及び、その領域における流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握した上で予め定められた、採放熱管内部の理論上乱流状態を維持できる流速以下の低流速となるまで循環ポンプを変流量制御することができるとされているのに対し、引用発明では、制御装置は、水配管内表面における熱媒水の流速が熱交換効率が極端に低下してしまう所定の最低流速を下回らないように循環ポンプの流量を調節する点。
　
２−５．判断
　上記各相違点を検討すると、
・相違点１について
　本願補正発明の「ヒートポンプの定格流量」とは、本願明細書の段落【００３１】に「表１には、あるヒートポンプの標準（定格）流量のおよそ半分の流量の定流量で循環ポンプを運転した場合・・・」と、段落【００３５】に「更に、表２に逐次ヒートポンプの運転している負荷率に見合う流量で循環ポンプをインバータ制御した場合の計算例を示す。定格（標準）流量に見合う能力の循環ポンプを選定し・・・」と記載され、そして【表１】及び【表２】には、水量として「標準」及び「少水量」が記載されていることからすると、ヒートポンプの負荷率１００％(定格)運転時に循環ポンプにより流す必要のある水（熱媒）量と認められるところ、循環ポンプには当該水量を流すことができる能力が必要なことは当然のことであるので、
　引用発明において、循環ポンプをヒートポンプの定格流量に見合う能力を有するようになすことは、当業者が容易になし得たものである。
　
・相違点２について
　地中熱交換器において、熱交換効率を高めるために熱交換用の管を複数設けることは、本願出願前周知の技術（例えば、特開２００５−１８８８６５公報の段落【００２６】〜【００２７】、特開２００３−１４８０７９号公報の段落【００３１】参照）であり、引用発明の地中熱交換器においても、熱交換効率が高い方がよいことは当然の事項であるので、
　引用発明の地中熱交換器において、水配管を複数設け、上記相違点２の本願補正発明のようになすことは、当業者が容易になし得たものである。
　
・相違点３について
　配管を用いた熱交換において、該配管内部の熱媒の流速が乱流となる流速を下回ると熱交換効率が極端に低下してしまうことは、当業者にとって技術常識（例えば、上記記載事項（２ｂ）参照）であるので、引用発明における「熱交換効率が極端に低下してしまう所定の最低流速」とは、乱流状態を維持できる最低の流速であると、当業者なら認識し得るものである。
　また、円管における層流状態から乱流状態への遷移する流速は、本願明細書の段落【０００６】に記載されているように、レイノズル数により理論的に求められるものの、管路壁の滑らかさ、流路形状等の条件で変わりうるものであり、また、当該条件または本願出願当初の請求項６や引用例２に記載されているような強制的に乱流を誘発する乱流誘発材によって、上記理論的に求められる流速より低い流速（低レイノルズ数）においても乱流状態となり得ることは技術常識であるし、そうした低い流速においても乱流状態を得ることにより、熱伝達効率を改善し、ポンプ等におけるエネルギー消費を少なくすることができることは、上記記載事項（２ｃ）に示されたとおりであり、引用発明においてもポンプ等におけるエネルギー消費を少なくした方がよいことは当然のことである。
　さらに、一般的に装置を設計するにあたり、理論値が知られていたとしても実験等によりその値を確認したり、得られた結果を用いて最適な装置の構成となすことは、当業者が通常行っていることであり、特に、流体の流れの状態には様々な要因が影響するものであることから、熱交換器において最適な熱交換状態を得るために実験等により流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握して設計することは、当業者が設計上適宜になす程度のことと認められる。
　そして、引用例１には、複数の地中熱交換器を選択して水配管を循環する熱媒水の流速を変化させない循環ポンプの流量調節が実施形態等に示されているものの、上記記載事項（１ａ）〜（１ｂ）からみて、引用例１における上記流量調節は、上記熱媒水の流速が所定の最低流速を下回らなければよいものであって、上記実施形態等はそのような流量調節の一例というべきで、上記熱媒水の流速の変化を伴う流量調節を除外するものではなく、例えば、引用発明の「地中熱交換器」が、引用例１の図１に示される一つの地中熱交換器または図４に示される直列に複数接続された地中熱交換器である場合には、水配管における熱媒水の流速の変化を伴うことになるなど、水配管内の熱媒水の流速が所定の最低流速を下回らないような範囲での水配管内の流速の変化を伴う流量調節についても、当業者が容易に想到し得ることである。
　よって、引用発明において、低い流速においても乱流状態を得ることができるような工夫等を水配管になし、「所定の最低流速」を、実験等により流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握した上で、水配管内部の理論上乱流状態を維持できる流速以下で予め定め、水配管内の熱媒水の流速がその「所定の最低流速」を下回らないような範囲で水配管内の流速の変化を伴う流量調節をし、上記相違点３の本願補正発明のようになすことは、当業者が容易になし得たものである。
　
　したがって、本願補正発明は、技術常識及び周知の技術を鑑みれば、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出願の際独立して特許を受けることができないものである。
　
２−６．むすび
　以上のとおり、本件補正は、特許法１７条の２第６項において準用する同法第１２６条第７項の規定に違反するもので、同法第１５９条第１項において読み替えて準用する同法第５３条第１項の規定により却下すべきものである。
　
３．本願発明
　平成２４年７月２日付け手続補正は、上記のとおり却下されたので、本願の請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、平成２４年１月
６日付けで補正された明細書、特許請求の範囲及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された事項（上記「２−１．本件補正」の補正前の請求項１参照。）により特定されたとおりのものである。
　
４．引用発明
　原査定の拒絶の理由に引用された引用例、その記載事項及び引用発明は、前記「２−３．引用例」に記載したとおりである。
　
５．対比・判断
　本願発明は、前記「２−２．本願補正発明」で検討した本願補正発明から、地中熱交換器が「中空管体、及び、該中空管体に収容された複数組以上の採放熱管により構成される、或いは、中空管体、及び、該中空管体に収容された、一対以上のヘッダパイプ間に複数本の細径管を架設してなる梯子型の採放熱管により構成され」ていること及び、制御手段が「層流状態にあるべき熱交換性能の著しい低下がないこと、及び、その領域における流量又は流速と熱交換性能との相関関係を把握した上で予め定められた、前記採放熱管内部の理論上乱流状態を維持できる流速以下の低流速となるまで前記循環ポンプを変流量制御することができること」の限定を省いたものである。
　
　そうすると、本願発明を特定するための事項をすべて含み、さらに他の事項を付加したものに相当する本願補正発明が、前記「２−４．対比」及び「２−５．判断」に記載したとおり引用発明に基いて、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、本願発明も同様の理由により、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。
　
６．むすび
　以上のとおり、本願発明は、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から、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は、拒絶すべきものである。
　よって、原査定は妥当であり、結論のとおり審決する。