【事件の表示】
　特許第２８６９５２５号「改質ガス中の一酸化炭素除去方法及び装置」の請求項１ないし３、６、８、１０、１１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２８６９５２５号の請求項１ないし３、６ないし７、９ないし１０に係る特許を維持する。
【理　由】
〔一〕　本件特許は、平成８年（１９９６）８月２９日の出願（特願平８−２４７１５４号）であって、平成１１年１月８日に特許権の設定の登録（特許第２８６９５２５号、請求項の数、１２）がされ、平成１１年３月１０日に特許掲載公報が発行されたものである。
　これに対して、本件特許は、その願書に添付した明細書（以下では、本件特許明細書という。）の特許請求の範囲の請求項１及び同２の構成の発明については、特許法第２９条第１項第３号に規定する場合に該当し、特許法第２９条第１項の規定に違反して、また、同請求項１から同請求項３までの各請求項、同請求項６、同請求項８、同請求項１０及び同請求項１１に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものであるから、取り消すべきであるとの特許異議の申立てがされた。
　当審は、平成１２年３月２７日付けで、上記各請求項に係る本件特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものであるから、取り消すべきものであるとの特許取消理由を通知した。本件特許権者は、平成１２年６月１日付けで、特許異議意見書及び本件特許明細書の訂正を請求する訂正請求書を提出した。
　
〔二〕　訂正請求の適法性
（一）　訂正事項
（ａ）　訂正事項ａ
　本件特許明細書の特許請求の範囲を
「【請求項１】　一酸化炭素を含む改質ガスを、ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層に順次供給する方法であって、各触媒層の出口の改質ガスを反応に適する温度に冷却するとともに、各触媒層に酸化剤を分配供給することを特徴とする改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項２】　一酸化炭素選択的酸化触媒としてルテニウム系触媒を用い、各触媒層の温度を60〜210℃の範囲に維持する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項３】　一酸化炭素選択的酸化触媒としてロジウム系触媒を用い、各触媒層の温度を130〜210℃の範囲に維持する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項４】　各段の触媒層をルテニウム系触媒層とロジウム系触媒層とに２分割し、ルテニウム系触媒層で改質ガスを処理した後、昇温した改質ガスを隣接するロジウム系触媒層で処理する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項５】　ルテニウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を60〜100℃の範囲とし、隣接するロジウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を120〜150℃の範囲とする請求項４記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項６】　各触媒層入口におけるO２／COモル比が0.5〜1.5の範囲になるように酸化剤を分配供給する請求項１〜５のいずれかに記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
【請求項７】　一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した触媒層を備えた反応器を一酸化炭素を含む改質ガスが流れる改質ガス導管に３段以上の多段に設け、各触媒層の出口の改質ガスを冷却して反応に適する温度に調節するための改質ガス温度調整手段を改質ガス導管に設け、これらの改質ガス温度調整手段と各触媒層との間の改質ガス導管に酸化剤分配供給手段を設けたことを特徴とする改質ガス中の一酸化炭素除去装置。
【請求項８】　各段の触媒層を上流側のルテニウム系触媒層と下流側のロジウム系触媒層とに２分割した請求項７記載の改質ガス中の一酸化炭素除去装置。
【請求項９】　反応器が、円筒状本体内に触媒を充填した管型である請求項７又は８記載の改質ガス中の一酸化炭素除去装置。
【請求項１０】　反応器が、２枚のプレート間に触媒を充填したプレート型である請求項７又は８記載の改質ガス中の一酸化炭素除去装置。
【請求項１１】　反応器が、円筒状本体内に触媒を充填した複数本の小管を挿入したものである請求項７又は８記載の改質ガス中の一酸化炭素除去装置。」と訂正する。
　すなわち、上記訂正事項ａは、
（α）訂正前の請求項１中の「ガス流れ方向に多段に設けられた」を「ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた」と訂正し、また、同請求項８中の「多段に設け」を「３段以上の多段に設け」と訂正し（以下では、これらの訂正事項のうち、請求項１についての訂正事項を訂正事項ａ１、請求項８についての訂正事項を訂正事項ａ１´という。）、
（β）同請求項１中の「一酸化炭素選択的酸化触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」と、また、同請求項８中の「一酸化炭素選択的酸化触媒の触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した触媒層」と訂正し（以下では、これらの訂正事項のうち、同請求項１についての訂正事項を訂正事項ａ２、同請求項８についての訂正事項を訂正事項ａ２´という。）、
（γ）同請求項７を削除し、同請求項８から同１２までの各項の請求項番号を１だけ繰り上げて請求項７から同１１とし、訂正後の請求項８の引用項を訂正後の引用項７と訂正し、訂正後の請求項９から同１１までの各請求項の引用項を訂正後の請求項７又は請求項８と訂正する（以下では、これらの訂正事項を訂正事項ａ３という。）。
　なお、以下では、上記のとおり訂正された特許請求の範囲を本件訂正請求特許請求の範囲といい、その各請求項の構成の発明を対応する各請求項の本件訂正請求発明という。
　
（ｂ）　訂正事項ｂ
　本件特許明細書の段落【0006】の記載を
「本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、セレクトオキソ反応用の触媒層を３段以上の多段に分割し、各段の出口ガス温度を冷却調整して、最適温度条件になるようにする手段を設け、かつ、酸化剤（空気又は酸素等）をこれら分割した触媒層に分配供給して、一段当たりの温度分布範囲を最適条件に維持することにより、反応到達率と選択率（CO除去率）を向上させるようにした改質ガス中のCO除去方法及び装置を提供することにある。」と訂正する。
　すなわち、上記訂正事項ｂは、
（α）上記段落【0006】中の「２段以上の多段に分割し、」を「３段以上の多段に分割し、」と訂正し（以下では、訂正事項ｂ１という。）、
（β）同【0006】中の「これら分解した触媒層」を「これら分割した触媒層」と訂正する（以下では、訂正事項ｂ２という。）ものである。
　
（ｃ）　訂正事項ｃ
　本件特許明細書の段落【0007】の記載を
「【課題を解決するための手段】　上記の目的を達成するために、本発明の改質ガス中のＣＯ除去方法は、一酸化炭素を含む改質ガスを、ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層に順次供給する方法であって、各触媒層の出口の改質ガスを反応に適する温度に冷却するとともに、各触媒層に酸化剤（空気又は酸素）を分配供給するように構成されている（図１、図５参照）。
　この方法において、一酸化炭素選択的酸化触媒としてルテニウム系触媒を用い、各触媒層の温度を60〜210℃、望ましくは130〜180℃の範囲に維持することが好ましい。
　触媒層温度が上記の範囲未満であれば、改質ガス中のCOを効率よく除去することができない。また、上記の範囲を超えると、改質ガス中の水素ガスの反応量が増加し、燃料電池に供給できる燃料の水素ガスが減少する。
　ルテニウム系触媒としては、Ru/Al２O３、Ru/SiO２、Ru/SiO２−TiO２、Ru/ZrO２、Ru/ゼオライト、Ru/コージェライト等を挙げることができる。
　また、一酸化炭素選択的酸化触媒としてロジウム系触媒を用い、各触媒層の温度を130〜210℃、望ましくは120〜150℃の範囲に維持することが好ましい。
　触媒温度が上記の範囲未満であれば、改質ガス中のCOを効率よく除去することができない。また、上記の範囲を超えると、改質ガス中の水素ガスの反応量が増加し、燃料電池に供給できる燃料の水素ガスが減少する。
　ロジウム系触媒としては、Rh/Al２O３、Rh/SiO２、Rh/SiO２−TiO２、Rh/ZrO２、Rh/ゼオライト、Rh/コージェライト等を挙げることができる。」と訂正する。
　すなわち、上記訂正事項ｃは、
（α）本件特許明細書の段落【0007】中の「ガス流れ方向に２段以上の多段に設けられた」を「ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた」と訂正し（以下では、訂正事項ｃ１という。）、
（β）同段落【0007】中の「一酸化炭素選択的酸化触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」と訂正し（以下では、訂正事項ｃ２という。）、
（γ）同段落【0007】中の「（図１参照）」を「（図１、図５参照）」と訂正する（以下では、訂正事項ｃ３という。）ものである。
　
（ｄ）　訂正事項ｄ
　本件特許明細書の段落【0009】の末尾の「用いることが好ましい（図５参照）」を「用いる（図５参照）」と訂正する。
　
（ｅ）　訂正事項ｅ
　本件特許明細書の段落【0010】の記載を
「　本発明の改質ガス中のＣＯ除去装置は、一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した触媒層を備えた反応器を一酸化炭素を含む改質ガスが流れる改質ガス導管に３段以上の多段に設け、各触媒層の出口の改質ガスを冷却して反応に適する温度に調節するための改質ガス温度調整手段を改質ガス導管に設け、これらの改質ガス温度調整手段と各触媒層との間の改質ガス導管に酸化剤分配供給手段を設けたことを特徴としている（図１、図５参照）。
　上記の装置において、各段の触媒層を上流側のルテニウム系触媒層と下流側のロジウム系触媒層とに２分割するように構成することもできる（図１２参照）。」
　すなわち、上記訂正事項ｅは、
（α）同段落【0010】中の「改質ガス導管に多段に設け」を「改質ガス導管に３段以上の多段に設け」と訂正し（以下では、訂正事項ｅ１という。）、
（β）同段落【0010】中の「一酸化炭素選択的酸化触媒の触媒層を備えた反応器」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した触媒層を備えた反応器」と訂正し（以下では、訂正事項ｅ２という。）、
（γ）同段落【0010】中の「特徴としている（図１参照）。」を「特徴としている（図１、図５参照）。」と訂正する（以下では、訂正事項ｅ３という。）ものである。
　
（ｆ）　訂正事項ｆ
　本件特許明細書の段落【0015】中の「触媒粒子３４と伝熱粒子３６とを混合して充填する希釈充填方式とすることが好ましい。」を「触媒粒子３４と伝熱粒子３６とを混合して充填する希釈充填方式とする。」と訂正する。
　
（ｇ）　訂正事項ｇ
　本件特許明細書の段落【0022】中の「（２）　触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填する場合は、発熱反応による触媒層の昇温と熱除去を効率よく行うことができる」を「（２）　触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填することにより、発熱反応による触媒層の昇温と熱除去を効率よく行うことができる」と訂正する。
　
（ｈ）　訂正事項ｈ
　本件特許明細書の【図面の簡単な説明】の「【図５】図１における触媒層の他の例を示す断面説明図である。」を「【図５】図１における本発明の触媒層の一例を示す断面説明図である。」と訂正する。
　
（ｉ）　訂正事項ｉ
　本件特許の図面の【図２】中の「空気（又は水）」を「空気（又は酸素）」と訂正する。
　
（二）　訂正の適法性
　Ａ．　独立特許要件以外の要件（特許法第１２０条の４、同１２６条第２項及び同第３項）
（ａ）　訂正事項ａ
（α）　訂正事項ａ１及び訂正事項ａ１´
（イ）　請求項１の「多段」は、３段以上を包含する２段以上の多段を指すものであるから、本件訂正は、その訂正事項ａ１の点で、本件特許明細書の特許請求の範囲を減縮することを目的とするものである。
（ロ）　本件特許明細書の段落【0012】及び同【0013】並びに図１及び図１２の記載（「触媒層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎ」の記載及びこれに対応する図示）には、触媒層が３段を含む任意段数の多段であることが示されているから、本件訂正は、その訂正事項ａ１の点で、本件特許明細書及び図面に記載した事項の範囲内でする訂正である。
（ハ）　触媒層が２段の場合については、２段目の触媒層の出口の改質ガス温度を次段の反応に適するように冷却することはあり得ないから、各触媒層の出口の改質ガスを冷却するとするのは明らかに不適切であるのに対して、３段以上のｎ段の多段の場合、少なくとも、２段以上のｎ−１段の触媒層の各層の出口の改質ガスを冷却することになるから、改質ガスを効率的に冷却してＣＯ除去率を高めようとする本件特許発明の目的からみて、本件訂正は、訂正事項ａ１の点で、実質上、特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものでもない。
（ニ）　本件訂正は、訂正事項ａ１´の点でも、訂正事項ａ１についての上記（イ）〜（ハ）に述べた理由と同一の理由によって、本件特許明細書の特許請求の範囲を減縮し、本件特許明細書及び図面に記載した事項の範囲内でする訂正であって、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものとも認められない。
　
（β）　訂正事項ａ２及び訂正事項ａ２´
（イ）　本件特許明細書には、触媒層の触媒粒子に伝熱粒子を混合する場合もあることが記載されているから、請求項１の触媒層は、その触媒粒子に伝熱粒子を混合した場合をも包含する概念であると認められる。
　そして、本件訂正は、上記の場合に限定するものであるから、本件訂正は、訂正事項ａ２の点で、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正である。
（ロ）　本件特許明細書の段落【0009】並びに図５及び図１５には、本件特許明細書の触媒層として、「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」の例が示されているから、本件訂正は、訂正事項ａ２の点で、本件特許明細書に記載された事項の範囲内で訂正する訂正である。
（ハ）　本件特許明細書の段落【0006】によれば、請求項１の構成の発明は、ＣＯ除去率を向上させることを目的とする発明であり、そのためには、同段落【0009】に示されているように、発熱でガス温度があがると不都合であり、かつ、段落【0022】には、触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填すると、触媒層の昇温と熱除去を効率化できるとされているのであるから、本件訂正は、訂正事項ａ２の点で、請求項１に係る発明の目的を変更するものではなく、したがって、本件訂正は、訂正事項ａ２の点で、実質上、特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものでもない。
（ニ）　訂正事項ａ２´についても、訂正事項ａ２についての上記（イ）〜（ハ）に述べた理由によって、本件訂正は、特許請求の範囲を減縮し、本件特許明細書に記載された事項の範囲内でする訂正であって、かつ、実質上、特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものでもない。
　
（γ）　訂正事項ａ３
　本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項７を削除することは、当然に、特許請求の範囲の減縮し、本件特許明細書の記載事項の範囲内で訂正し、また、特許請求の範囲を実質上拡張するものとも、変更するものでもない。
　また、上記請求項７の削除にともない、同項より後の請求項の項番号を繰り上げ、かつ、これに対応して、引用請求項中に引用した請求項の項番号を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正であり、また、当然に、本件特許明細書に記載した事項の範囲内でする訂正であり、かつ、実質上、特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものでもない。
　
（ｂ）　訂正事項ｂから同ｉまでの各訂正事項
（イ）　訂正事項ｂ１、同ｃ１、同ｃ２、同ｅ１、同ｅ２、同ｅ３、同ｆ及び同ｇは、訂正事項同ａ１、ａ１´、同ａ２及びａ２´に対応して、本件特許明細書の発明の詳細な説明の記載を訂正するものであるから、本件訂正は、これらの訂正事項の点で、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正である。
（ロ）　本件訂正は、訂正事項ｃ３、同ｄ及び同ｈについても、訂正事項ａ２及び同ａ２´に対応して、本件特許明細書の発明の詳細な説明及び図面の簡単な説明の記載を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正である。
（ハ）  図２は、改質ガスにＣＯ酸化用のガスを混合器内で混合して、第１触媒層に流す工程の詳細図であることは、本件特許発明の構成から明らかであるところ、ＣＯ酸化用ガスとして水が使用できることは本件特許明細書には示唆されておらず、本件特許明細書の段落【0014】には、ＣＯ酸化剤として空気又は酸素が例示され、かつ、図１、図３及び図１２には、混合器に空気（又は酸素）を供給することが示されているから、本件訂正は、訂正事項ｉの点で、誤記の訂正を目的とするものである。
　また、本件訂正は、訂正事項ｂ２についても、誤記の訂正を目的とする訂正である。
（ニ）　また、上記（イ）から（ハ）までの各訂正事項は、いずれも、本件特許明細書に記載された事項の範囲内でする訂正であり、実質上、特許請求の範囲を拡張するものとも、変更するものでもない。
　
（ｃ）　以上によれば、本件訂正請求は、以下に判断する独立特許要件を除く訂正要件のいずれをも満たしている。
　
　Ｂ．　独立特許要件（特許法第１２６条第４項）
（ａ）　引例の記載
（１）　特開平８−１３３７０２号公報（本件特許異議申立人が提示した甲第１号証。公開日、平成８年５月２８日。以下では、引例１という。）
（イ）特許請求の範囲
「【請求項１】　水素リッチな燃料ガス中の一酸化炭素を酸化除去する一酸化炭素除去装置であって、前記燃料ガス中の一酸化炭素を選択的に酸化除去する酸化触媒が担持される第１および第２の酸化反応部が前記燃料ガスの流れ方向に直列に接続され、前記第１の酸化反応部の上流側には前記燃料ガスと共に酸化剤ガスを供給する第１の供給手段が接続され、前記第２の酸化反応部の上流側には前記第１の酸化反応部にて処理された後の前記燃料ガスと共に新たな酸化剤ガスを供給する第２の供給手段が接続されてなることを特徴とする一酸化炭素除去装置。
【請求項２】　前記第１の酸化反応部内の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、前記酸素濃度検出手段により検出された酸素濃度に基づいて前記第２の供給手段による酸化剤ガス供給量を調整する調整手段と、が更に設けられることを特徴とする請求項１の一酸化炭素除去装置。
【請求項３】　前記第１の酸化反応部と前記第２の酸化反応部の反応容積比が5：1〜20：1であることを特徴とする請求項１または２の一酸化炭素除去装置。
【請求項４】　水素リッチな燃料ガス中の一酸化炭素を酸化除去する一酸化炭素除去方法であって、前記燃料ガスと共に酸化剤ガスを導入して一酸化炭素を選択的に酸化除去する酸化触媒の作用下で酸化反応を進行させて前記燃料ガス中の一酸化炭素濃度を低減させ、前記酸化反応が進行して酸化剤ガス量が希薄となった結果還元反応が開始されるようになった後に、新たな酸化剤ガスを補給して上記酸化反応を再開させることを特徴とする一酸化炭素除去方法。」
（ロ）【0001】【産業上の利用分野】（１欄）
「本発明は一酸化炭素除去装置および方法に関し、特に、リン酸型燃料電池や固体高分子電解質型燃料電池のように比較的低温で作動する燃料電池に供給する水素リッチガス中の一酸化炭素を常に低濃度に保持するために用いられる一酸化炭素除去装置および方法に関する。」
（ハ）【0004】（【従来技術】の一部）（２欄６行）
「そこで、改質反応直後の改質ガス中には約1%含まれている一酸化炭素濃度を、燃料電池の燃料極に供給する時点では100ppm未満にまで低減させる必要があり、たとえば特開平３−２７６５７７号公報においては、改質装置と燃料電池との間に、改質ガス中の一酸化炭素を選択的に燃焼させる酸化触媒（主にPt/Al２O３）を充填してなる一酸化炭素除去装置を設けることが提案されている。」
（ニ）【0005】（【発明が解決しようとする課題】の一部）（２欄１５行）
「上記従来技術における一酸化炭素除去装置において用いられる酸化触媒による一酸化炭素酸化反応の活性温度域は100〜200℃であり、（ε）酸化触媒がこの温度範囲に保持されていれば、改質ガス中の一酸化炭素濃度を100ppm以下に低減させて燃料電池の燃料極に供給することが可能であると考えられていた。」
（ホ）【0006】（【発明が解決しようとする課題】の一部）（２欄２２行）
（ヘ）【0007】（【発明が解決しようとする課題】の一部）（２欄３３行）
「この還元反応の進行を防ぐために、常に一酸化炭素に対して（δ´）過剰量の空気を一酸化炭素除去装置の酸化触媒担持体の上流側に供給することも考えられるが、この場合には、過剰分の酸素が改質ガス中の水素と爆発的に反応する危険性が高くなって安全上問題となるだけでなく過剰量の水素により一酸化炭素のみならず水素の酸化反応も並行するために改質ガス中の水素が消費されてしまう。」
（ト）【0008】（【課題を解決するための手段】の一部）（２欄４２行）
「そこで本発明は上記した従来技術の問題点を解消し、一酸化炭素除去装置での処理後の燃料ガスにおける一酸化炭素濃度を確実に100ppm未満、ひいては数ppmにまで低減して燃料電池に供給することを目的とする。」
（チ）【0013】【作用】（３欄）
「燃料改質装置からの改質ガスと酸化剤ガスとが一酸化炭素除去装置の上流側に設けられる第１の酸化反応部に導入され、第１の酸化反応部に担持される選択酸化触媒により改質ガス中の一酸化炭素が酸化除去される。酸化反応の進行につれて第１の酸化反応部内の酸素が消費され、第１の酸化反応部の後半部においては、改質ガス中の二酸化炭素が水素により還元されて一酸化炭素を生成する還元反応が起こり、改質ガス中の一酸化炭素濃度が上昇するが、第１の酸化反応部を出た改質ガスは新たな酸化剤ガスと共に第２の酸化反応部に導入され、再度酸化反応を受けて含有一酸化炭素濃度が数ppmにまで低減される。」
（リ）【0022】（【実施例】の一部）（５欄）
「上流側酸化反応器３８および下流側酸化反応器４０は、ガス導入マニホールド３７、３９に隣接して、たとえば、触媒充填層と冷媒が通過せしめられる冷却層とが交互に積層された積層構造体を設けることによって構成される。あるいは、一つの触媒充填体の周囲に冷媒が流れる冷却管を配するように構成することもできる。」
（ヌ）【0023】（【実施例】の一部）（５欄）
（ル）【0024】の一部（【実施例】の一部）（５欄）
「酸化反応器３８、４０における冷却層には、触媒充填層に担持される酸化触媒を上記活性温度域に保持すべく冷却するために、それぞれ所定の冷媒が導入される。」
（ヲ）【0025】（【実施例】の一部）（５欄）
「上流側酸化反応器３８には、内部の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ４５が設けられる。また、上流側酸化反応器３８および下流側酸化反応器４０にはそれぞれ内部温度を検出する温度センサ４６、４７が設けられる。」
（ワ）【0028】（【実施例】の一部）（６欄）
「コントローラ５２は、酸化反応器３８、４０内の温度が酸化触媒の活性温度域（100〜200℃）以上に昇温したことが温度センサ４６、４７からの検出信号で知られたとき、冷媒ポンプ３２、３４からの冷媒吐出量を増大させて、上記触媒活性温度を保持するように制御する。」
（カ）【0033】（【実施例】の一部）（６〜７欄）
「改質ガスは次いで下流側酸化反応器４０に導入されるが、上流側酸化反応器３８内の酸素濃度がセンサ４５により検出され、該酸素濃度に応じた適正量の酸化剤ガス（空気）がエアコンプレッサ２６からエアポンプ４３およびバルブ４４を介して下流側酸化反応器４０に導入されることにより、改質ガス中の一酸化炭素が再度酸化除去され、数ppmのレベルにまで含有一酸化炭素濃度を低減させることができる（領域Ｃ）。本発明のように酸化剤ガスを補給しない場合には、併せて図３に点線で示すように、上記還元反応が進行して含有一酸化炭素濃度が大幅に増大してしまう。」
　
（２）　特公昭３９−２１７４２号公報（本件特許異議の申立人が提示した甲第２号証。以下では、引例２という。）
（イ）特許請求の範囲
「１　水素、窒素および１酸化炭素を含有するガスに対して酸素含有ガスを添加し、そして得られたガス状混合物を、約4.9〜16.2kg/cm２（70〜230psig）の圧力下において300℃よりも高くない触媒の高められた温度において、触媒的に活性な材料として白金、ルテニウムおよびロジウムからなる群の１部員からなる支持された触媒と接触するように通過させて、それによりガス中の１酸化炭素の大部分を２酸化炭素へ選択的に転化することを特徴とする１酸化炭素に加うるに水素および窒素を含有するガスから１酸化炭素を選択的に除去する方法。」
（ロ）（第２頁、左欄２７〜３４行）
「この２段階法にもとずいて、１酸化炭素の実質的に完全な除去は、第１段階において１酸化炭素の大部分を２酸化炭素に酸化して典型的には約1000〜2000p.p.m.COを含有するガス状溶出液をもたらし、続いて２酸化炭素の洗浄除去をし、そして第２段階において少量残渣量のCOを10p.p.m.COよりも少なくそしてしばしば2p.p.m.よりも少なくまで酸化することにより達成されうる。」
　
（３）　特開平８−１０６９１４号公報（本件特許異議申立人が提示した甲第３号証。以下では、引例３という。）
（イ）【0001】【産業上の利用分野】（１欄）
「本発明は燃料電池発電装置に関し、特に電気自動車に搭載するに好適な固体高分子電解質型燃料電池発電装置に関する。」
（ロ）【0021】の一部（【実施例】の一部）（５欄１７行）
「同時に、改質ガスは水回収装置３２内を通過する間に冷却水によって冷却される。」
（ハ）【0023】の一部（【実施例】の一部）（５欄）
「一酸化炭素除去装置３４には、改質ガスの導入流量を測定する改質ガス流量計３６が設けられる。上記選択酸化触媒による酸化反応が行われる反応部３８は、図２に示されるように、ガス不透過性かつ熱伝導性の良好な材料（たとえばステンレス）で形成された仕切板４０ａ、４０ｂによって複数の反応部３８ａ〜３８ｃに分割されている。各反応部においては、改質ガスを通過せしめる選択酸化触媒充填部４１に隣接して、冷却水を通過せしめる冷却層４２が設けられ、前記選択酸化触媒をその活性温度域である９０〜１４０℃に保持する。」
（ニ）【0024】の一部（【実施例】の一部）（５〜６欄）
「このようにして、改質ガスの平均温度がたとえば100℃以上に上昇したことが検知されたとき、温度コントローラ５０は、水回収装置３２における冷却効果を向上させるよう制御することにより、一酸化炭素除去装置３４の反応部３８における選択酸化触媒を常に活性温度域に保持することができる。」
（ホ）【0034】（【発明の効果】）（８欄）
「本発明によれば、電気自動車の駆動負荷の変化に伴う燃料電池の出力変化に対応して、一酸化炭素除去装置に導入される改質ガスの空間速度が一定範囲内に制御される。これにより、一酸化炭素除去装置に担持される選択酸化触媒の作用による一酸化炭素の酸化除去反応が効率的に行われ、常に所定レベル（たとえば10ppm）以下に含有一酸化炭素濃度を低減させた状態で改質ガスを燃料電池に供給することが可能となり、燃料電池の電極触媒の劣化を防止し、燃料電池に安定した性能を与えると共に長寿命化を達成することができる。」
　
（４）　特開平５−２０１７０２号公報（本件特許異議申立人が提示した甲第４号証。以下では、引例４という。）
（イ）特許請求の範囲の一部
「【請求項１】　容量基準で一酸化炭素に比較した水素に富んでいる一酸化炭素と水素からなるフィードガスを、担体に分散したロジウムおよびルテニウムからなる群から選ばれる少なくとも一つから本質的になる触媒の存在で処理する方法において、水素を実質上反応させることなく120℃以下の温度で、フィードガス中の一酸化炭素を一酸化炭素の少なくとも一部分を酸化するのに十分な量の酸素と反応させて、フィードガスよりも小さい一酸化炭素容量含量を有しフィードガスよりも小さくない水素対一酸化炭素容量比を有する生成物ガスを製造する方法。
【請求項２】　温度が約100℃以下である請求項１の方法。」
（ロ）（１欄３９〜４８行）
「水素に富んだガス源とは無関係に、一酸化炭素はアノード酸化速度を減じることにより燃料電池の性能をひどく劣化させるから、ごく低い一酸化炭素含量が有効な燃料電池操作には望まれる。そこで、効率よく有効であり、一酸化炭素を選択的に除去し、高価な水素燃料の除去を最小にし、合体した車の動力プラントの一部分としての水素ガス製造手段および燃料電池手段と共に使うのに相容れる、水素に富んだガス流の一酸化炭素含量の減少手段をもつことが望ましい。」
（ハ）（２欄３２〜３８行）
この反応は、高価な水素燃料を消費するから望ましくない。好ましい方法では、Rhおよび（または）Ruと組合わせて、H２の酸化を最小にしてCOの実質上選択的酸化を与えるように、最適反応条件を選ぶ。この方法では、一酸化炭素の選択的変換（酸化）は約70〜約200℃の範囲で起り、また好ましくは・・・。」
（ニ）（３欄２７〜４５行）
「本発明の反応器手段３２では、導管４０から供給される水素に富んだ製造ガスフィード流は好ましい方法で処理されて、燃料電池３６で使うのに適する受け入れられる低一酸化炭素量、約0.1容量％以下、望ましくは約0.01容量％以下、好ましくは0.001容量％以下を有し、また好ましくは導管４０内の製造ガスフィード流に比較して増加したH２：CO比をもつ導管４４内の生成物流をつくる。低一酸化炭素含量をもつ導管４４内の生成物流れは燃料電池３６に供給され、・・・。図２に示すように、本発明の反応器手段３２は、基本的には入口６８および出口７２を有し、反応室６４を規定する反応器６０からなる。反応器６０の反応室６４は、床担持形で、担体７８好ましくはアルミナの基剤担体とその上に分散した触媒成分８０からなる触媒７６を含んでいる。触媒成分８０は金属、好ましくはロジウム（Rh）およびルテニウム（Ru）の群から選ばれる少なくと１種である。」
（ホ）（４欄３〜７行）
「製造ガスフィード流中の一酸化炭素は、反応室６４で触媒７６の存在で、約70〜約200℃、好ましくは約80〜約100℃の範囲の予め決めた温度で、一酸化炭素の少なくとも一部分を選択的に酸化するのに十分な量の酸素と反応する。」
（ヘ）（７欄、実施例２）
「使用金属触媒がロジウムである以外は、実施例１の方法に従った。実施例１のように、変換CO量は迅速に増し、温度が約90〜約100℃の範囲に上ると、100%に近づいた。温度が約150℃に近づくと、同様にCO変換の減少が認められた。」
（ト）（１０欄、実施例３の一部）
「温度を約170〜約185℃の範囲に変え、酸素量を0〜約2500ppmと変えた、すなわちO２対COの比を約2500/900まで変えた以外は、実施例１の方法に従った。」
（チ）（１２欄、実施例５の一部）
「温度を約120〜約140℃の範囲で変えた以外は、実施例３（ルテニウムを使用）の方法に従った。」
（リ）　【図２】の反応器６０は、管状と認められる。
　
（５）　実開平４−６２６号公報（本件特許の異議申立人が提示した甲第５号証。以下では、引例５という。）
　引例５によれば、管状反応器はありふれた反応器であると認められる。
　
（６）　特開平８−４７６２１号公報（本件特許異議の申立人が提示した甲第６号証。以下では、引例６という。）
（イ）特許請求の範囲の一部
「【請求項１】　一酸化炭素を含有するガスから該一酸化炭素を酸化除去する除去装置であって、
酸素存在下で一酸化炭素の酸化反応に関与する触媒を収納した触媒収納体を、該触媒の収納部を前記ガスが通過するようにガス通過管路に設け、
前記ガスの流れに沿った複数の箇所から、前記触媒収納体の前記触媒の収納部に酸素を導入する酸素導入手段を備えることを特徴とする一酸化炭素の除去装置。」
（ロ）【0027】（５欄）
「次に、CO除去装置１６の詳細な構成について説明する。CO除去装置１６は、図２のブロック図に示すように、ガス（改質器１２からの改質ガス）の流れ方向に３分割された第１酸化反応器３０と第２酸化反応器３２と第３酸化反応器３４を、改質器１２からの改質ガスの流路である改質ガス管路３６に直列に備える。」
（ハ）【0029】（６欄）
「このほか、CO除去装置１６は、第１酸化反応器３０、第２酸化反応器３２、第３酸化反応器３４に空気を導入するための空気導入管路３８を備え、当該管路の分岐管３８ａ、３８ｂ、３８ｃをそれぞれの酸化反応器の上流で且つ該当するCO濃度センサの下流に改質ガス管路３６に合流させている。また、各分岐管３８ａ、３８ｂ、３８ｃには、管路を通過する空気の流量を調整する流量調整器４０ａ、４０ｂ、４０ｃが設けられている。この各流量調整器４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、図示しない制御装置に接続されており、この制御装置からの制御信号により流量を調整する。制御装置はCO濃度センサの検出したCO濃度に応じた流量の制御信号を各流量調整器に出力するので、各流量調整器はCO濃度に応じた流量の空気を該当する酸化反応器に導入する。このため、各酸化反応器における触媒は、COを含有する改質ガスとCO濃度に応じた流量の空気とが混在した状態、即ちCOと酸素とが混在した状態におかれることになる。」
　
（ｂ）　独立特許要件の判断　
（１）（イ）　本件訂正請求に係る特許明細書（以下では、本件訂正請求明細書という。）の特許請求の範囲の請求項１及び請求項７の構成の発明は、「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」を用いることを、少なくとも一つの特徴点とする「改質ガス中の一酸化炭素除去方法」又は「改質ガス中の一酸化炭素除去装置」の発明であると認められる。
　そして、同請求項２〜同６は請求項１を引用し、請求項８〜同１１は請求項７を引用しているから、これらの各請求項の構成の発明も、上記の特徴点を構成の一部とする発明であると認められる。
　一方、引例１から引例６のいずれの引例にも、上記特徴事項は記載されていない。
　なお、以下では、上記請求項１及び同７を含めて、上記の各請求項の構成の発明を本件訂正請求発明と総称する。
（ロ）　また、一般に、発熱反応系では、反応の暴走、副反応の防止や逆反応の抑制等のために、発生した熱を系外に除去することは通常なされる工夫であるものの、どの程度に熱を除去すればよいか、また、効率的に熱を除去するためには、どのような熱除去手段を採用すればよいかについては、個々の具体的反応系に応じて工夫しなければならないことであるから、触媒層に伝熱粒子を混合すること〔上記（イ）参照〕は、単に慣用手段を付加したものにすぎないとすることもできない。
（ハ）　そうすると、本件訂正請求発明は、引例１〜引例６のいずれの引例にも記載されている発明とは認められない。　
　
（２）（イ）　引例１〜引例６には、それらの採用した一酸化炭素除去方法において、それらの触媒層からさらに効率的に熱除去すべき必要があることを示唆する記載はみあたらない（したがって、熱除去手段として触媒層に伝熱粒子を混合するということも、全く示唆されていない）から、触媒層に伝熱粒子を混合することそれ自体は一般的に格別の工夫とは認められないとしても、触媒層に伝熱粒子を混合することは、容易にできることとは認められない。
（ロ）　そして、本件訂正請求明細書の段落【0022】の記載によれば、本件訂正請求発明は、上記（１）に指摘した触媒層を採用することによって、（イ）「セレクトオキソ反応用の触媒層を多段に分割し、各段の出口に改質ガス温度調整手段を設けているので、一段当たりの温度分布範囲を最適条件に維持することができ、このため、反応到達率及び選択率（ＣＯ除去率）の向上を図る」ことができ、（ロ）「触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填することにより、発熱反応による触媒層の昇温と熱除去を効率よく行う」ことができるという優れた効果を奏することができたものと認められる。
（ハ）　そうすると、本件訂正請求発明は、引例１〜引例６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発明であるとも認められない。
　
（３）　また、本件訂正請求発明について、他に、独立して特許を受けることができない理由を発見しない。
　
（４）　したがって、本件訂正請求発明は、独立して特許を受けることができるものであると認められる。
　
（三）　以上、上記（二）Ａ．及び（二）Ｂ．によれば、本件訂正請求は、適法な訂正を請求するものであるから、これによって、本件特許明細書の訂正を認めるべきものである。
　以下では、上記請求によって訂正された本件特許明細書を単に本件特許明細書といい、本件訂正請求発明を本件特許発明という。
　
〔三〕　特許異議に関する判断
　本件特許明細書の請求項１、同２、同３、同６、同７、同９及び同１０に係る本件本件特許発明は、本件特許異議の申立人が提示した引例１から引例６までの各引例に記載された発明でもないし、これらの引例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できる発明であるとも認められないことは、上記〔二〕（二）Ｂ．（ｂ）に示した判断のとおりである。
　そして、他に、上記本件特許を取り消すべき理由を発見しない。
　なお、本件特許異議の申立人は、本件訂正前の本件特許明細書の、「２段以上の多段に設け」るとの記載は不明確であるとして、特許法第３６条第６項第２号違反を主張しているが、この主張も、また、「３段以上の多段に設け」ると本件訂正請求により訂正されたので、解消している。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１２月２２日（２０００．１２．２２）
【訂正の要旨】
（訂正の要旨）
（１）　訂正事項ａ
（α）訂正前の請求項１中の「ガス流れ方向に多段に設けられた」を「ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた」と訂正し、また、同請求項８中の「多段に設け」を「３段以上の多段に設け」と、
β）同請求項１及び同請求項８中の「一酸化炭素選択的酸化触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」と、また、同請求項８中の「一酸化炭素選択的酸化触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」と、
（γ）同請求項７を削除し、同請求項８から同１２までの各項の請求項番号を１だけ繰り上げて請求項７から同１１とし、訂正後の請求項８の引用項を訂正後の引用項７と訂正し、訂正後の請求項９から同１１までの各請求項の引用項を訂正後の請求項７又は請求項８と訂正する。
（２）　訂正事項ｂ
（α）上記段落【０００６】中の「２段以上の多段に分割し、」を「３段以上の多段に分割し、」と、
（β）同【０００６】中の「これら分解した触媒層」を「これら分割した触媒層」と訂正する。
（３）　訂正事項ｃ
（α）本件特許明細書の段落【０００７】中の「ガス流れ方向に２段以上の多段に設けられた」を「ガス流れ方向に３段以上の多段に設けられた」と、
（β）同段落【０００７】中の「一酸化炭素選択的酸化触媒層」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒層」と訂正し、
（γ）同段落【０００７】中の「（図１参照）」を「（図１、図５参照）」と訂正する。
（４）　訂正事項ｄ
　本件特許明細書の段落【０００９】の末尾の「用いることが好ましい（図５参照）」を「用いる（図５参照）」と訂正する。
（５）　訂正事項ｅ
（α）同段落【００１０】中の「改質ガス導管に多段に設け」を「改質ガス導管に３段以上に設け」と、
（β）同段落【００１０】中の「一酸化炭素選択的酸化触媒の触媒層を備えた反応器」を「一酸化炭素選択的酸化触媒の粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した触媒層を備えた反応器」と、
（γ）同段落【００１０】中の「特徴としている（図１参照）。」を「特徴としている（図１、図５参照）。」と訂正する。
（６）　訂正事項ｆ
　本件特許明細書の段落【００１５】中の「触媒粒子３４と伝熱粒子３６とを混合して充填する希釈充填方式とすることが好ましい。」を「触媒粒子３４と伝熱粒子３６とを混合して充填する希釈充填方式とする。」と訂正する。
（７）　訂正事項ｇ
　本件特許明細書の段落【００２２】中の「（２）　触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填する場合は、発熱反応による触媒層の昇温と熱除去を効率よく行うことができる」を「（２）　触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填することにより、発熱反応による触媒層の昇温と熱除去を効率よく行うことができる」と訂正する。
（８）　訂正事項ｈ
　本件特許明細書の【図面の簡単な説明】の「【図５】図１における触媒層の他の例を示す断面説明図である。」を「【図５】図１における本発明の触媒層の一例を示す断面説明図である。」と訂正する。
（９）　訂正事項ｉ
　本件特許の図面の【図２】中の「空気（又は水）」を「空気（又は酸素）」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
改質ガス中の一酸化炭素除去方法及び装置
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　一酸化炭素を含む改質ガスを、ガス流れ方向に
３段以上の
の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属性粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒
　　【請求項２】　一酸化炭素選択的酸化触媒としてルテニウム系触媒を用い、各触媒層の温度を６０〜２１０℃の範囲に維持する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
　　【請求項３】　一酸化炭素選択的酸化触媒としてロジウム系触媒を用い、各触媒層の温度を１３０〜２１０℃の範囲に維持する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
　　【請求項４】　各段の触媒層をルテニウム系触媒層とロジウム系触媒層とに２分割し、ルテニウム系触媒層で改質ガスを処理した後、昇温した改質ガスを隣接するロジウム系触媒層で処理する請求項１記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
　　【請求項５】　ルテニウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を６０〜１００℃の範囲とし、隣接するロジウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を１２０〜１５０℃の範囲とする請求項４記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法。
　　【請求項６】　各触媒層入口におけるＯ２／ＣＯモル比が０．５〜１．５の範囲になるように酸化剤を分配供給する請求項１〜５のいずれかに記載の改質ガス中の一酸化炭素除去方法
。
　　【請求項
７
粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した
３段以上の
　　【請求項
８
７
　　【請求項
９
７
８
　　【請求項
１０
７
８
　　【請求項
１１
７
８
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【発明の属する技術分野】
　本発明は、改質ガスに含まれる一酸化炭素（以下、適宜、ＣＯと記す）を選択的に効率よく除去する方法及びこの方法を実施する装置に関するものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　従来から、メタノールの改質反応（ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋３Ｈ２）により、水素を製造して燃料電池の燃料とする方法が知られている。しかし、固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）、りん酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）等のようにＣＯによって燃料電池の電極が被毒して、性能低下をきたすものに対しては、改質反応の副反応であるＣＯ２の逆シフト反応（ＣＯ２＋Ｈ２→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ）で生成するＣＯを選択的に除去しておく必要がある。
　既知の方法として、セレクトオキソ、メタネーション、膜分離、吸着分離、電極酸化等の方法が存在する。
　　　【０００３】
　特開平３−２７６５７７号公報には、改質ガス中に含まれるＣＯを優先して燃焼させる白金等の貴金属の燃焼触媒からなる触媒燃焼器により、改質ガス中のＣＯを、酸化剤（空気又は酸素）により燃焼させて、ＣＯを殆ど含まない改質ガスを燃料電池に供給するようにした燃料電池発電装置が記載されている。
　　　【０００４】
　また、特開平５−２０１７０２号公報には、アルミナ基材担体上にロジウム（Ｒｈ）又はルテニウム（Ｒｕ）を担持させた触媒層に、約１２０℃以下、好ましくは約１００℃以下で、水素と一酸化炭素を含むガス流と酸素を含むガス流を好ましくはＯ２：ＣＯの容量比が１：１より小さくなるように混合して流し、水素と酸素とを実質的に反応させずに、一酸化炭素を酸素と反応させてガス流中の一酸化炭素濃度を低減するようにした一酸化炭素の選択的除去方法及びその装置が記載されている。
　　　【０００５】
　　【発明が解決しようとする課題】
　上記のＣＯ選択的除去方法のうち、セレクトオキソ法では、ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２の反応が発熱反応であるので、例えば、触媒を図１３に示すように触媒層長さＬ０に充填すると、図１５において破線で示すように、触媒層温度が反応上限温度である２１０℃（触媒としてルテニウム系触媒、具体的にはＲｕ／Ａｌ２Ｏ３を用いる場合）を超えてしまい、ＣＯを効率よく除去することができない。
　　　【０００６】
　本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、セレクトオキソ反応用の触媒層を
３
割
　　　【０００７】
　　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するために、本発明の改質ガス中のＣＯ除去方法は、一酸化炭素を含む改質ガスを、ガス流れ方向に
３
の粒子とガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子とを混合して充填した触媒
、図５
　この方法において、一酸化炭素選択的酸化触媒としてルテニウム系触媒を用い、各触媒層の温度を６０〜２１０℃、望ましくは１３０〜１８０℃の範囲に維持することが好ましい。
　触媒層温度が上記の範囲未満であれば、改質ガス中のＣＯを効率よく除去することができない。また、上記の範囲を超えると、改質ガス中の水素ガスの反応量が増加し、燃料電池に供給できる燃料の水素ガスが減少する。
　ルテニウム系触媒としては、Ｒｕ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｕ／ＳｉＯ２、Ｒｕ／ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、Ｒｕ／ＺｒＯ２、Ｒｕ／ゼオライト、Ｒｕ／コージェライト等を挙げることができる。
　また、一酸化炭素選択的酸化触媒としてロジウム系触媒を用い、各触媒層の温度を１３０〜２１０℃、望ましくは１２０〜１５０℃の範囲に維持することが好ましい。
　触媒温度が上記の範囲未満であれば、改質ガス中のＣＯを効率よく除去することができない。また、上記の範囲を超えると、改質ガス中の水素ガスの反応量が増加し、燃料電池に供給できる燃料の水素ガスが減少する。
　ロジウム系触媒としては、Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｈ／ＳｉＯ２、Ｒｈ／ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、Ｒｈ／ＺｒＯ２、Ｒｈ／ゼオライト、Ｒｈ／コージェライト等を挙げることができる。
　　　【０００８】
　また、各段の触媒層をルテニウム系触媒層とロジウム系触媒層とに２分割し、ルテニウム系触媒層で改質ガスを処理した後、昇温した改質ガスを隣接するロジウム系触媒層で処理する場合もある（図１２参照）。この場合、ルテニウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を６０〜１００℃の範囲とし、隣接するロジウム系触媒層に導入する改質ガスの温度を１２０〜１５０℃の範囲とすることが好ましい。
　ルテニウム系触媒としては、Ｒｕ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｕ／ＳｉＯ２、Ｒｕ／ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、Ｒｕ／ＺｒＯ２、Ｒｕ／ゼオライト、Ｒｕ／コージェライト等を挙げることができる。
　また、ロジウム系触媒としては、Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３、Ｒｈ／ＳｉＯ２、Ｒｈ／ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、Ｒｈ／ＺｒＯ２、Ｒｈ／ゼオライト、Ｒｈ／コージェライト等を挙げることができる。
　ルテニウム系触媒層の温度が６０〜１００℃を外れる場合、ロジウム系触媒層の温度が１２０〜１５０℃の範囲を外れる場合は、いずれも改質ガス中のＣＯを効率よく除去することができない。
　　　【０００９】
　これらの方法において、各触媒層入口におけるＯ２／ＣＯモル比が０．５〜１．５（酸素量論比１．０〜３．０）、望ましくは０．８〜１．０（酸素量論比１．６〜２．０）の範囲になるように酸化剤を分配供給することが好ましい。
　Ｏ２／ＣＯモル比が上記の範囲未満の場合は、ＣＯと反応する量のＯ２量が足りなく、未反応ＣＯが残ってしまうという不都合があり、一方、Ｏ２／ＣＯモル比が上記の範囲を超える場合は、ＣＯと反応したＯ２以外のＯ２量が多くなり、発熱でガス温度が上がっているため、改質ガス中のＨ２とＯ２が反応してＨ２ガスを減少させるという不都合がある。
　触媒層としては、通常の粒子充填層（図４参照）やハニカム充填層等でもよいが、触媒として触媒粒子を用い、ガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかを触媒粒子と混合して用い
る（
　　　【００１０】
　本発明の改質ガス中のＣＯ除去装置は、一酸化炭素選択的酸化触媒の
粒子にガラスビーズ、セラミックス粒子及び金属製粒子の少なくともいずれかの伝熱粒子を混合して充填した
３段以上の
、図５
　上記の装置において、各段の触媒層を上流側のルテニウム系触媒層と下流側のロジウム系触媒層とに２分割するように構成することもできる（図１２参照）。
　　　【００１１】
　これらの装置において、反応器として、円筒状本体内に触媒を充填した管型のものを用いたり（図６、７参照）、２枚のプレート間に触媒を充填したプレート型のものを用いたり（図１０、１１参照）、円筒状本体内に触媒を充填した複数本の小管を挿入したものを用いたりすることができる（図８、９参照）。
　　　【００１２】
　　【発明の実施の形態】
　図１は、本発明の実施の第１形態による改質ガス中のＣＯ除去装置を示している。
　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…１０ｎは反応器で、これらの反応器はＣＯ選択的酸化触媒、例えばＲｕ／Ａｌ２Ｏ３　（Ａｌ２Ｏ３を担体とするルテニウム系触媒）の触媒層１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…１２ｎを備えている。
　これらの反応器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…１０ｎをＣＯを含む改質ガスが流れる改質ガス導管１４に直列に、かつ多段に設け、各触媒層の出口の改質ガスを冷却して反応に適する温度に調節するための改質ガス温度調整手段１６を改質ガス導管１４に設け、これらの改質ガス温度調整手段１６と各触媒層１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…１２ｎとの間の改質ガス導管１４に酸化剤分配供給手段１８を設けている。酸化剤としては、空気、酸素、酸素富化空気等のいずれか又はこれらの混合気体が用いられる。２０は混合器である。これらの混合器は必ずしも必要なものではなく、改質ガス導管１４に直接、酸化剤を供給して、改質ガス導管１４内で混合するようにしてもよい。２２はメタノールリフォーマー、２４はＰＥＦＣ（固体高分子型燃料電池）、ＰＡＦＣ（りん酸型燃料電池）等のＣＯ被毒型の燃料電池、２６は空気又は水等の冷却媒体を制御する冷媒流量調節弁、２８は酸化剤流量調節弁である。なお、第１触媒層１２ａの入口の改質ガス温度調整手段は必ずしも必要なものではない。
　　　【００１３】
　図２は、改質ガス温度調整手段１６の一例を示している。本例では、改質ガス温度調整手段１６は、冷却器３０と、改質ガス導管内の改質ガスの温度を検出し冷媒流量調節弁２６を制御するための温度指示調節器（ＴＩＣ）３２とからなっている。
　上記のように構成された装置において、メタノールリフォーマー２２からのＣＯを含む改質ガスは、温度が最適反応温度より高い場合は、改質ガス温度調整手段１６でＣＯ選択的酸化反応に適する温度に冷却されるとともに、酸化剤分配供給手段１８により酸化剤が供給されて第１触媒層１２ａに導入される。なお、メタノールリフォーマー２２からのＣＯを含む改質ガスの温度が最適反応温度である場合は、冷却することなく第１触媒層１２ａに導入される。この第１触媒層１２ａで改質ガス中のＣＯの一部が除去された後、上記と同様の操作が行われてＣＯを含む改質ガスが第２触媒層１２ｂに導入されて改質ガス中のＣＯの一部又は残部が除去され、その後、上記と同様の操作が行われて、第３触媒層１２ｃ、…第ｎ触媒層１２ｎに導入されて、改質ガス中のＣＯがほぼ完全に除去される。
　　　【００１４】
　図３は、本発明の改質ガス中の一酸化炭素除去装置における制御機構の一例を示している。
　反応器１０ａの入口の改質ガス温度を冷却媒体の流量により制御する。すなわち、冷媒流量指示調節計６０で冷却媒体流量を検出し、改質ガス温度指示調節計６２で改質ガス温度を検出し、改質ガス温度が設定値になるように冷却媒体の流量を冷媒流量調節弁２６により制御する。
　また、酸化剤流量指示調節計６４で酸化剤流量を検出し、改質ガス流量指示調節計６６で改質ガス流量を検出するとともに、ＣＯ濃度分析計６８で改質ガス中のＣＯ濃度を検出し、これらの検出値から、必要な酸化剤を供給できるように、酸化剤（空気又は酸素）の流量を酸化剤流量調節弁２８により制御する。
　また、反応器の触媒層の反応温度を、冷却媒体の流量制御により調整する。すなわち、反応器１０ａに冷媒通路７０を設け、この冷媒通路７０に導入するための冷媒流量を冷媒流量指示調節計７２により検出するとともに、触媒層１２ａの温度を触媒温度指示調節計７４で検出し、これらの検出値により、反応器１０ａの触媒層１２ａの反応温度が設定値になるように、冷媒流量調節弁７６を制御する。
　　　【００１５】
　反応器１０の触媒層１２は、図４に示すような従来から知られている触媒粒子３４の充填層としてもよく、また、ハニカム形状としてもよい。
　しかし、図４に示す構成では、触媒層１０の冷却・放熱が十分行なわれないので、図５に示すように、触媒粒子３４と伝熱粒子３６とを混合して充填する希釈充填方式とす
る。
　　　【００１６】
　図１４は、図４に示す触媒層１２に分割する前の触媒層４０を示し、触媒層長さＬ０の場合を示している。本発明における触媒層１２は、図１４に示す触媒層４０を分割したものであり、触媒層長さＬ０よりも短くなっている。
　図１４に示す触媒粒子３４のみを充填した触媒層４０では、図１６において破線で示すように、発熱反応により触媒層温度が上昇し、反応上限温度を超えるので好ましくない。なお、触媒としてＲｕ／Ａｌ２Ｏ３粒子を用い、触媒層長さＬ０＝３６ｍｍに充填した場合を示している。そこで、図１５に示すように伝熱粒子３６を混合した触媒粒子３４を充填することが考えられる。この場合の触媒層長さＬＮはＬ０×Ｎとなる。ただし、Ｎは触媒の希釈倍率である。触媒として、Ｒｕ／Ａｌ２Ｏ３粒子を用い、伝熱粒子としてガラスビーズを希釈倍率Ｎ＝６．３となるように用いると、触媒層長さＬＮ＝Ｌ０×Ｎ＝＝３６×６．３＝２３０ｍｍとなった。この場合の温度分布は、図１６において実線で示すように、発熱反応により触媒層温度が上昇するが、反応上限温度以下に納まっていることがわかる。
　　　【００１７】
　図１４に示す通常の触媒充填方式と図１５に示す触媒希釈充填方式とにおける反応率を測定した結果、図１４に示す通常の触媒充填方式では、ＣＯ除去率９９．０％、出口ＣＯ濃度１００ｐｐｍであったが（ＳＶ＝５００００ｈｒ−１、ＬＶ＝０．４９６Ｎｍ／ｓｅｃ）、図１５に示す触媒希釈充填方式では、ＣＯ除去率９９．８４％、出口ＣＯ濃度１６ｐｐｍであった（ＳＶ＝５００００ｈｒ−１、ＬＶ＝０．４９６Ｎｍ／ｓｅｃ）。流量を半分にすると、ＣＯ除去率９９．９３％、出口ＣＯ濃度７ｐｐｍであった（ＳＶ＝２５０００ｈｒ−１、ＬＶ＝０．２４８Ｎｍ／ｓｅｃ）。なお、入口における改質ガス中のＣＯ濃度はいずれも、１００００ｐｐｍであった。
　しかし、希釈充填方式において、触媒層温度が反応上限温度以下になっていると言っても、反応上限温度に近いので、より確実に、かつ、さらに反応率を向上させるために、触媒層を多段に分割する必要がある。
　　　【００１８】
　反応器１０の形状としては、図６及び図７に示すように、円筒状本体４２内に触媒粒子３４を充填した管型とすることができる。４４はジャケットで、冷却媒体を流して触媒層を冷却するためのものである。
　また、図８及び図９に示すように、反応器１０として、円筒状本体４２内に触媒粒子３４を充填した複数本の小管４６を挿入した構造とすることもできる。この場合は、小管と小管の間を冷却媒体が流れるように構成される。
　さらに、図１０及び図１１に示すように、反応器１０として、２枚のプレート４８、４８間に触媒粒子３４を充填したプレート型とすることもできる。５０は冷却媒体通路、５２は断熱層である。ＣＯ除去用反応器としてプレート型を採用する場合は、改質器（リフォーマー）及びＣＯコンバーターと一体に組み込むことができるので、燃料電池発電装置のコンパクト化を図ることができる。
　　　【００１９】
　図１２は、本発明の実施の第２形態による改質ガス中のＣＯ除去装置を示している。
　本実施形態は、各段の触媒層を上流側のルテニウム系触媒層５４と下流側のロジウム系触媒層５６とに２分割し、ルテニウム系触媒層５４で改質ガス中のＣＯの一部を除去した後、反応熱により昇温した改質ガスを隣接するロジウム系触媒層５６に導入して改質ガス中のＣＯを除去するように構成したものである。本実施形態では、反応熱を効率よく利用することができるという利点がある。他の構成は実施の第１形態の場合と同様である。
　　　【００２０】
　図１３は、ＣＯ・Ｈ２酸化反応率に及ぼす温度と触媒の影響を示すグラフである。○印はＲｈ系触媒（具体的にはＲｈ／Ａｌ２Ｏ３を用いた）の温度一ηＣＯ曲線、●印はＲｕ系触媒（具体的にはＲｕ／Ａｌ２Ｏ３を用いた）の温度一ηＣＯ曲線、□印はＲｈ系触媒（Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３）の温度一ηＨ２曲線、■印はＲｕ系触媒（Ｒｕ／Ａｌ２Ｏ３）の温度−ηＨ２曲線を示している。なお、触媒層（触媒粒子充填層）の入口のガス組成は、いずれの場合も水素８５００ｐｐｍ、一酸化炭素９００ｐｐｍ、酸素８００ｐｐｍであり、ＳＶはいずれの場合も、２００００ｈｒ−１、ＬＶはいずれの場合も、０．２１５Ｎｍ／ｓｅｃであった。
　　　【００２１】
　図１３から、Ｒｕ系触媒を用いる場合は、６０〜１００℃でＣＯ酸化反応率が高く、水素酸化反応率が低いことがわかる。また、最適温度範囲が狭いＲｈ系触媒を用いる場合は、１２０〜１５０℃でＣＯ酸化反応率が高く、水素酸化反応率が低いことがわかる。
　したがって、図１２に示す実施の第２形態の場合は、６０〜１００℃のＣＯを含む改質ガス（より高温度の改質ガスを６０〜１００℃にすることで得られる改質ガスを含む）に対しては、Ｒｕ系触媒でＣＯを除去する反応を進めることによって、Ｒｈ系触媒の最適温度条件である１２０〜１５０℃まで昇温させ、Ｒｈ系触媒でＣＯをさらに除去し、副反応による水素、メタンの反応量を減らすことができる。
　　　【００２２】
　　【発明の効果】
　本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）　セレクトオキソ反応用の触媒層を多段に分割し、各段の出口に改質ガス温度調整手段を設けているので、一段当たりの温度分布範囲を最適条件に維持することができ、このため、反応到達率及び選択率（ＣＯ除去率）の向上を図ることができる。
（２）　触媒粒子に伝熱粒子を混合して充填する
ことにより
（３）　各段の触媒層を上流側のルテニウム系触媒と下流側のロジウム系触媒とに２分割する場合は、発熱に対して熱除去が追いつかないという問題を解決できるとともに、改質ガス温度を制御することにより、水素の減少量、メタンの発生量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の実施の第１形態による改質ガス中のＣＯ除去装置を示すフローシートである。
　　【図２】
　図１における第１触媒層及び第２触媒層まわりの詳細を示すフローシートである。
　　【図３】
　本発明の装置における制御機構の一例を示すフローシートである。
　　【図４】
　図１における触媒層の一例を示す断面説明図である。
　　【図５】
　図１における
本発明の
一
　　【図６】
　図１における触媒反応器の一例を示す縦断面説明図である。
　　【図７】
　同横断面説明図である。
　　【図８】
　図１における触媒反応器の他の例を示す縦断面説明図である。
　　【図９】
　同横断面説明図である。
　　【図１０】
　図１における触媒反応器のさらに他の例を示す縦断面説明図である。
　　【図１１】
　同横断面説明図である。
　　【図１２】
　本発明の実施の第２形態による改質ガス中のＣＯ除去装置を示すフローシートである。
　　【図１３】
　Ｒｕ系触媒及びＲｈ系触媒を用いた場合の温度とＣＯ酸化反応率、Ｈ２酸化反応率との関係を示すグラフである。
　　【図１４】
　触媒粒子のみを均一に充填する通常の充填方式の触媒層を示す断面説明図である。
　　【図１５】
　触媒粒子と伝熱粒子とを混合した触媒の希釈充填方式の触媒層を示す断面説明図である。
　　【図１６】
　図１４に示す通常充填方式の触媒層及び図１５に示す希釈充填方式の触媒層における触媒層長さと触媒層反応温度との関係を示すグラフである。
　　【符号の説明】
　１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…１０ｎ　反応器
　１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…１２ｎ　触媒層
　１４　改質ガス導管
　１６　改質ガス温度調整手段
　１８　酸化剤分配供給手段
　２０　混合器
　２２　メタノールリフォーマー
　２４　燃料電池
　２６、７６　冷媒流量調節弁
　２８　酸化剤流量調節弁
　３０　冷却器
　３２　温度指示調節器
　３４　触媒粒子
　３６　伝熱粒子
　４０　触媒層
　４２　円筒状本体
　４４　ジャケット
　４６　小管
　４８　プレート
　５０　冷却媒体通路
　５２　断熱層
　５４　ルテニウム系触媒層
　５６　ロジウム系触媒層
　６０、７２　冷媒流量指示調節計
　６２　改質ガス温度指示調節計
　６４　酸化剤流量指示調節計
　６６　改質ガス流量指示調節計
　６８　ＣＯ濃度分析計
　７０　冷媒通路
　７４　触媒温度指示調節計
【図面】