【事件の表示】
　特許第３３６５２７３号「冷凍サイクル」の請求項１ないし３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３３６５２７３号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．出願手続の経緯
　本件特許第３３６５２７３号に係る特許出願は、平成９年９月２５日の出願であって、平成１４年１１月１日に特許権の設定登録がなされたものである（特許掲載公報発行日：平成１５年１月８日）。
　
２．特許異議の申立て
　平成１５年７月８日付けで増成孔也から特許異議の申立がなされた。その概要は以下のとおりである。
　
　本件特許の請求項１ないし３に係る発明は、本件出願前に頒布された甲第１号証ないし甲第７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から、本件発明に係る特許は、特許法等の一部を改正する法律（平成１５年法律第４７号）による改正前の特許法第１１３条第１項第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　
３．訂正請求
（１）手続の経緯
　この特許異議の申立てにより、平成１５年１２月８日付けで取消理由が通知され（発送日は同年１２月１９日）、これに対して、平成１６年２月１７日付けで意見書が提出されると共に、訂正請求がなされた。
　
（２）訂正の趣旨
　本件訂正請求は、本件明細書を本件訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに訂正することを求めるものであり、その内容は次のとおりである。
　
　（ａ）特許請求の範囲の請求項１について
　「臨界圧力（Ｐｃ）より高いときの相溶性」を「臨界圧力（Ｐｃ）より高いときの超臨界状態にある前記冷媒に対する相溶性」と訂正する。
　
　（ｂ）発明の詳細な説明を特許請求の範囲の訂正に適合させる。
　
（３）訂正の可否
  これらの訂正は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてするものであって、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。
　
　したがって、本件訂正請求に係る訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成１５年法律第４７号）による改正前の特許法第１２０条の４第２項、及び同条第３項の規定により読み替えて準用する同１２６条第２項ないし第４項の規定に適合する。
　
　よって、本件訂正請求に係る訂正を認める。
　
４．本件発明
　本件特許の請求項１ないし３に係る発明（以下、「本件発明１」、「本件発明２」、「本件発明３」という。）は、平成１６年２月１７日付け訂正請求による訂正後の特許請求の範囲の請求項１ないし３に記載された次のとおりのものと認められる。
　
　「【請求項１】　冷媒を冷却する放熱器（２）内の圧力が、冷媒の臨界圧力（Ｐｃ）を超える冷凍サイクルであって、
　前記冷媒と共に潤滑油を吸入し、前記放熱器（２）に向けて吐出する圧縮機（１）と、
　前記放熱器（２）から流出する前記冷媒を減圧する減圧器（３）と、
　前記減圧器（３）にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（４）と、
　前記蒸発器（４）の流出側と前記圧縮機（１）の吸入側との間に配設され、前記蒸発器（４）から流出する前記冷媒および前記潤滑油を気相成分と液相成分とに分離する気液分離器（５）とを備え、
　前記放熱器（２）は、前記冷媒が流れる複数本のチューブ（２１）と、前記複数本のチューブ（２１）の一端側に配設された第１タンク（２２）と、前記複数本のチューブ（２１）の他端側に配設された第２タンク（２３）とを有するマルチフロー型の熱交換器であり、
　前記減圧器は、前記放熱器（２）出口側の冷媒温度に応じて前記放熱器（２）出口側の圧力を制御する圧力制御弁（３）であり、
　前記気液分離器（５）には、
　前記気液分離器（５）内のうち気相成分領域で開口し、前記圧縮機（１）の吸入側に連通する第１開口部（５３ａ）と、
　前記気液分離器（５）内のうち前記潤滑油の液相成分領域で開口し、前記圧縮機（１）の吸入側に連通する第２開口部（５３ｂ）とが形成され、
　さらに、前記潤滑油として、前記臨界圧力（Ｐｃ）以下のときの前記冷媒に対する相溶性が、前記臨界圧力（Ｐｃ）より高いときの超臨界状態にある前記冷媒に対する相溶性に比べて低くなるものを使用したことを特徴とする冷凍サイクル。
　
　　【請求項２】　前記潤滑油の液密度は、前記冷媒の液密度より大きく、
　さらに、前記第２開口部（５３ｂ）は、前記気液分離器（５）の最下方側部位に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
　
　　【請求項３】　前記冷媒は二酸化炭素であり、
　前記潤滑油は、ポリアルキル基グリコール系オイルであることを特徴とする請求項１または２記載の冷凍サイクル。」
　
５．甲各号証に記載された事項
（１）甲第１号証（特表平６−５１０１１１号公報）には、図面とともに、次の記載がある。
　
・「１.回路を構成するように直列に接続された、コンプレッサ（１０）と、ガスクーラ（１１）と、内部熱交換器（１２）と、絞り弁（１３）と、蒸発器（１４）および低圧冷媒レシーバ（１６）とからなる超臨界蒸気圧縮回路における高サイド圧カ調節方法において、回路の実際の操作条件の少なくとも一つを検出し、所定の能力要求において装置のエネルギ消費を最小とするために、高い圧力値の予定の設定値に従って絞り弁の調整をする段階とからなる高サイド圧力調節方法。
２．前記操作条件の検出を、ガスクーラの出口の近く冷媒温度の測定によって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
３．冷媒として二酸化炭素が使用されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の方法。
４．回路を構成するように直列に接続された、コンプレッサ（１０）と、ガスクーラ（１１）と、内部熱交換器（１２）と、絞り弁（１３）と、蒸発器（１４）および低圧冷媒レシーバ（１６）とからなる、高サイドにおいて超臨界圧力で操作される蒸気圧縮回路において、」（第２頁左上欄第２−１５行）
　
・「したがって、この発明の目的は、超臨界蒸気圧縮回路において、システムの最適操作とエネルギ消費を最小とするするために高サイド圧力を調節する新しい簡単な方法と装置とを提供することである。
　発明の要約
　この発明の上述の目的およびその他の目的は、超臨界蒸気圧縮回路において、検出される実際の回路の操作条件と対応する最適の高サイド圧力の予定数値の適用に基づく、絞り弁の操作方法を提供することによって達成される。この発明の好適な実施例において、操作状態の検出は気体クーラー（凝縮器）の出口またはその近くにおける温度の測定によってなされ、絞り弁の開度は予定された設定圧力に対して調整される。」（第２頁右上欄第２７行−左下欄第７行）
　
・「図３は超臨界冷凍回路の好適な実施例を示しており、気体クーラ（凝縮器）１１に直列に接続されているコンプレッサ１０と、内部向流熱交換器１２および絞り弁１３からなっている。蒸発器１４および低圧液体レシーバ１６は絞り弁とコンプレッサの中間に接続されている。気体クーラ（凝縮器）の出口の温度センサ５は、回路の操作状態に関する情報を制御システム７すなわちマイクロプロセッサにに提供する。絞り弁１３はアクチュエータ９に備えられ、その弁の位置は制御システムによって特徴とされる所定の設定点圧力に従って自動的に調節される。」（第２頁右下欄第２９行−第３頁左上欄第６行）
　
　したがって、甲第１号証には、これらの記載及び図面から、次の発明が記載されているものと認められる。
　
　「冷媒を冷却するガスク−ラ（１１）内の圧力が、冷媒の臨界圧力を超える冷凍サイクルであって、
　前記冷媒を吸入し、前記ガスク−ラ（１１）に向けて吐出するコンプレッサ（１０）と、
　前記ガスク−ラ（１１）から流出する前記冷媒を減圧する絞り弁（１３）と、
　前記絞り弁（１３）にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）と、
　前記蒸発器（１４）の流出側と前記コンプレッサ（１０）の吸入側との間に配設される低圧冷媒レシーバ（１６）とを備え、
　前記絞り弁は、前記ガスク−ラ（１１）出口側の冷媒温度に応じて前記ガスク−ラ（１１）出口側の圧力を制御する圧力制御弁である冷凍サイクル。」
　
（２）甲第２号証（高田秋一、自然冷媒（III）、冷凍空調設備、社団法人日本冷凍空調設備工業連合会、１９９６年６月１５日、第２３巻第６号、第２８−３６頁）には、図面とともに、次の記載がある。
　
・「遷臨界蒸気圧縮冷凍サイクルを図２２に、またそのサイクルをＰ−ｈ線図上に描いたものを図２３に示した。」（第２９頁左欄第１−３行）　
　
・「カーク−ラ−での、高温周囲温度、従って、高放熱温度では、サイクルの大部分が遷臨界域にある。高圧部は臨界圧以上になる。」（第２９頁左欄第１５−１７行）　
　
・「図２２で、点線で示されている配管は、圧縮機に潤滑油をもどすためと、蒸発器に冷媒を可供給するために設けられたものである。」（第２９頁左欄第４０−４３行）　
　
・「受液器は高圧側の圧力制御のため、冷媒液を供給、吸収する役目を果たし、運転状態に関係なく、十分な冷媒が常に利用できるようにしておくためのものである。液圧縮を避け、また、周囲温度が高くて空調システムが作動しなくなり、過大な圧力となるのを避けるため、十分な量を供給できるものでなければならない。」（第２９頁右欄第１−７行）　
　
　また、図２２に、受液器が蒸発器の流出側と圧縮機の吸入側との間に配設されている点、及び、図２３に、ガス冷却器による放熱が超臨界圧で行われる点が示されている。
　
（３）甲第３号証（特開平７−２０８８１９号公報）には、図面とともに、次の記載がある。
　
・「【００３９】次に冷媒及び油の挙動について説明する。圧縮機１により圧縮された冷媒には、圧縮室のシール機能を果たした冷凍機油の一部が混入して凝縮器２に吐出される。冷媒ガスの流れる凝縮器２の管径は、冷媒ガス流速が冷凍機油を下流へ搬送するのに十分な流速を確保するよう設定されている。凝縮器２の管内壁面には冷媒が凝縮し、下流へいく程その凝縮液の厚みは増すが、その分ガスの流れる管中央部の空隙径は縮まる。したがって、ガス流速の低下は緩慢に進み、冷凍機油及び管壁冷媒液を下流へ搬送し続けるのに十分な限界流速は維持される。凝縮器２の配管後端部近傍では、大部分の冷媒は液化し管内流速は著しく低下するが、冷凍機油は凝縮液冷媒に対し弱い相溶性を有するので、液冷媒に溶解して下流へ搬送される。絞り機構３の入り口部では冷媒はほぼ液化しており、弱相溶性を有する冷凍機油は液冷媒と共に下流に搬送される。絞り機構３の下流域では冷媒の温度と圧力は著しく低下し、冷凍機油は液冷媒に対し微弱な溶解性を有するのみか、もしくは非溶解性に転じる。」（第７頁左欄第７−２５行）
　
・「【００４４】この発明は以上のような構成を有するので、この冷媒循環システムは、主としてハイドロフルオロカーボンを主成分とする冷媒を使用し、液冷媒に対して凝縮側で相溶性を有し、蒸発側で非相溶性もしくは微弱な相溶性を有する冷凍機油を用いたので、電気絶縁性及び耐湿性に優れ、かつ圧縮機への油もどりが良く、信頼性が高い。」（第７頁右欄第４−１０行）
　
・「【００４５】一般に冷媒循環システムに用いられる圧縮機は、循環冷媒に対する冷凍機油の重量比率で少なくとも０．５％の冷凍機油が冷媒回路中に持ち出される。従って凝縮圧力及び凝縮温度条件下における液冷媒への冷凍機油の重量溶解率が０．５％以下の冷凍機油を用いた際は、冷媒が液化し流速が著しく低下する凝縮器の配管後端部近傍において、液冷媒に溶解し得ない分の冷凍機油が滞留し、圧縮機内の冷凍機油が枯渇することとなる。またハイドロフルオロカーボン等の極性が高い冷媒を使用した際、凝縮器の配管後端部近傍の液冷媒に冷凍機油が滞留しないよう、液冷媒と冷凍機油の溶解性を確保するためには、極性の高い冷凍機油を用いる必要があるが、７％以上溶解する極性が高い冷凍機油は吸湿性が高く、冷媒回路中に多量の冷凍機油を持ち込みやすく、電気絶縁性の低下、冷媒や冷凍機油さらにモーターに用いる絶縁材の化学的安定性の低下を引き起こす恐れがあった。本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、凝縮圧力及び凝縮温度条件下における液冷媒への冷凍機油の重量溶解率が０．５〜７％の溶解性を有する冷凍機油を用いたため、圧縮機から冷媒回路中へ持ち出された冷凍機油を確実に圧縮機内へ戻すことができ、かつ吸湿性が低い冷凍機油を用いているため、信頼性の高い冷媒循環システムを得ることができる。」（第７頁右欄第１１−３３行）
　
・「【００６３】実施例７．以下、本発明の実施例７を図８に基づいて説明する。図８は例えば空調機に適用されるシステムの一例であり、圧縮機１に貯留された冷凍機油６例えばクロロフルオロカーボンは蒸発圧力下におかれており、アキュームレータ８内に滞留する冷凍機油６ｃと共に、液冷媒例えばＨＦＣ１３４ａにほとんど溶解しない。しかし、液冷媒７ａの比重量に対し冷凍機油６，６ｃの比重量が１．９倍と大きいため、冷凍機油６，６ｃは底部に分離層を形成する。このため、多量の液冷媒７ａがアキュームレータ８にたまった場合でも、導出管８１の油もどし穴８２より確実に冷凍機油が圧縮機１へ戻される。また液冷媒７ａが圧縮機１内に戻っても貯留されている冷凍機油６の上方に分離層を形成するので、最下端に設けられた吸油孔１７からは冷凍機油のみが吸い上げられ、圧縮機１の潤滑及びシール機能が維持される。」（第９頁右欄第３６行−第１０頁左欄第１行）
　
　また、図８には、気相成分領域で開口する端部と、液相冷凍機油領域で開口する油もどし穴８２とを有し、圧縮機１の吸入側に連通する導出管８１、及び、該油もどし穴８２がアキュ−ムレータ８の最下方側部位に形成された点が示されている。
　
（４）甲第７号証（BROESBY-OLSEN, Chemical Reactions in Ammonia, Carbon Dioxide and Hydrocarbon Systems. Applications for Natural Refrigerants, IIF-IIR-Commissions B1,B2,E1 and E2-Aarhus (Denmark). FRANCE, 1996, op.593-603）には次の記載がある。
　
・「二酸化炭素系においては潤滑油の溶解性との関係は独特である。非極性の鉱油は臨界より低い二酸化炭素には不溶であるが、超臨界下の二酸化炭素には溶解する。溶解性は超臨界下の二酸化炭素の密度に関連する。ポリオールエステル（ＰＯＥ）油やポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）のような極性油は臨界より低い二酸化炭素には不溶であり、超臨界下の二酸化炭素には部分的に溶解する。これらの特性は臨界状態が変化する二酸化炭素系システムの設計時には考慮されなければならない。」（第５９８頁第１０−１５行）
　
６．本件発明１について
（１）本件発明１と甲第１号証記載の発明との対比
　甲第１号証記載の発明の「ガスク−ラ（１１）」は本件発明１の「放熱器（２）」に相当し、以下同様に、「コンプレッサ（１０）」は「圧縮機（１）」に、「絞り弁（１３）」は「減圧器（３）」に、また、「蒸発器（１４）」は「蒸発器（４）」にそれぞれ相当するから、
　
両者は、
　
　「冷媒を冷却する放熱器内の圧力が、冷媒の臨界圧力を超える冷凍サイクルであって、前記冷媒を吸入し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮機と、前記放熱器から流出する前記冷媒を減圧する減圧器と、前記減圧器にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを備え、
　前記減圧器は、前記放熱器出口側の冷媒温度に応じて前記放熱器出口側の圧力を制御する圧力制御弁である冷凍サイクル。」
　
の点で一致し、次の点で相違する。
　
　［相違点１］
  本件発明１では、「前記冷媒と共に潤滑油を吸入し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮機」を備え、「前記潤滑油として、前記臨界圧力（Ｐｃ）以下のときの前記冷媒に対する相溶性が、前記臨界圧力（Ｐｃ）より高いときの超臨界状態にある前記冷媒に対する相溶性に比べて低くなるものを使用した」のに対して、甲第１号証記載の発明では、「前記冷媒を吸入し、前記放熱器に向けて吐出する圧縮機」を備えるが、「潤滑油」についての限定がない点。
　
　［相違点２］
  本件発明１では、「前記蒸発器の流出側と前記圧縮機の吸入側との間に配設され、前記蒸発器から流出する前記冷媒および前記潤滑油を気相成分と液相成分とに分離する気液分離器」を備え、「前記気液分離器には、前記気液分離器内のうち気相成分領域で開口し、前記圧縮機の吸入側に連通する第１開口部と、前記気液分離器内のうち前記潤滑油の液相成分領域で開口し、前記圧縮機の吸入側に連通する第２開口部とが形成され」るのに対して、甲第１号証記載の発明では、「前記蒸発器の流出側と前記圧縮機の吸入側との間に配設される低圧冷媒レシーバ」を備える点。
　
　［相違点３］
　本件発明１では、「前記放熱器は、前記冷媒が流れる複数本のチューブと、前記複数本のチューブの一端側に配設された第１タンクと、前記複数本のチューブの他端側に配設された第２タンクとを有するマルチフロー型の熱交換器」であるのに対して、甲第１号証記載の発明では、「放熱器」についての限定がない点。
　
（２）上記相違点についての判断
　［相違点１］について
　冷媒の臨界圧以下で作動する従来の冷凍サイクル（以下、単に「従来の冷凍サイクル」という。）において、圧縮機における適切な潤滑を維持するために、圧縮機が冷媒と共に潤滑油を吸入し、凝縮器に向けて吐出すること、また、圧縮機の損傷及び冷凍サイクルの効率低下を防止するために、液相冷媒を除いて気相冷媒のみを圧縮機に供給することは、従来周知である。
　
　また、甲第３号証には、従来の冷凍サイクルにおいて、液冷媒に対して凝縮側（高圧側）で相溶性を有し、蒸発側（低圧側）で非相溶性もしくは微弱な相溶性を有する冷凍機油（潤滑油）を用いることにより、凝縮側では、冷凍機油を液冷媒に溶解して下流へ搬送し、該冷凍機油を滞留させないようにするとともに、蒸発側では、冷凍機油と液冷媒とを分離して、冷凍機油を確実に圧縮機へ戻し、圧縮機における適切な潤滑を維持する点が記載されている。
　
　更に、甲第７号証には、臨界状態が変化する二酸化炭素系システムにおいて、潤滑油として、臨界より低い二酸化炭素には不溶であり、超臨界下の二酸化炭素には部分的に溶解するポリオールエステル（ＰＯＥ）油やポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）のような極性油を使用しうることが記載されている。
　
　そして、「冷媒を冷却する放熱器内の圧力が冷媒の臨界圧力を超える冷凍サイクル」（以下、単に「超臨界圧冷凍サイクル」という。）であっも、基本的な構成は、冷媒が高圧側で超臨界状態であることを除いて、従来の冷凍サイクルと変わらないことから、高圧側では、潤滑油を滞留させないようにするとともに、低圧側では、液相冷媒を除いて気相冷媒及び潤滑油を確実に圧縮機へ戻すことにより、圧縮機における適切な潤滑を維持し、また圧縮機の損傷等を防止する必要のあることは、当業者にとって明らかである。
　
　なお、超臨界圧冷凍サイクルにおいて、「圧縮機に潤滑油をもどす」点、及び、蒸発器の流出側と圧縮機の吸入側との間に配設した受液器により「液圧縮を避ける」点、すなわち、液相冷媒を圧縮機に戻さないようにする点は、甲第２号証に記載されている。
　
　したがつて、超臨界圧冷凍サイクルである甲第１号証記載の発明において、高圧側（放熱側）では、潤滑油を滞留させないようにするために、潤滑油を超臨界状態の冷媒に溶解して下流へ搬送するとともに、低圧側（蒸発側）では、液相冷媒を除いて気相冷媒及び潤滑油を確実に圧縮機へ戻すために、潤滑油と液冷媒とを分離できるようにするために、上記相違点１に係る本件発明１の圧縮機及び潤滑油を採用することは、当業者が容易になし得たものである。
　
　［相違点２］について
　甲第３号証には、従来の冷凍サイクルにおいて、蒸発器の流出側と圧縮機の吸入側との間に配設したアキュ−ムレータにより、前記蒸発器から流出する冷媒および冷凍機油を気相成分と液相成分とに分離し、気相成分領域で開口する端部と、前記冷凍機油の液相成分領域で開口する油もどし穴とを有し、前記圧縮機の吸入側に連通する導出管を設け、冷凍機油を確実に圧縮機に戻すことにより、圧縮機における適切な潤滑を維持する点が記載されている。
 
　そして、上記したように、超臨界圧冷凍サイクルであっも、液相冷媒を除いて気相冷媒及び潤滑油を確実に圧縮機へ戻すことにより、圧縮機における適切な潤滑を維持し、また圧縮機の損傷等を防止する必要のあることは、当業者にとって明らかである。
　
　したがつて、超臨界圧冷凍サイクルである甲第１号証記載の発明において、液相冷媒を除いて気相冷媒及び潤滑油を確実に圧縮機へ戻すために、蒸発器の流出側と圧縮機の吸入側との間に配設される低圧冷媒レシーバとして、上記相違点２に係る本件発明１の気液分離器を採用することは、当業者が容易になし得たものである。
　
　［相違点３］について
　従来の冷凍サイクルにおいて、放熱器としてマルチフロー型の熱交換器を用いることは従来周知である（例えば、甲第５号証（特開平５−２１５４８２号公報）、甲第６号証（特開昭６２−１７５５８８号公報）を参照のこと。）。
　
　そして、超臨界圧冷凍サイクルであっても、放熱側（高圧側）で、潤滑油を超臨界状態の冷媒に溶解して下流へ搬送し、潤滑油を滞留させないようにすれば、例え潤滑油が滞留しやすいマルチフロー型の熱交換器であっても使用しうることは、当業者が容易に想到しうるものである。
　
　したがって、超臨界圧冷凍サイクルである甲第１号証記載の発明において、上記相違点３に係る本件発明１のマルチフロー型の熱交換器を採用することは、単なる設計事項である。
　
７．本件発明２について
（１）本件発明２と甲第１号証記載の発明との対比
　両者は、本件発明１と甲第１号証記載の発明との一致点で一致し、本件発明１と甲第１号証記載の発明との相違点に加えて、次の点で相違する。
　
　［相違点］
　本件発明２では、「前記潤滑油の液密度は、前記冷媒の液密度より大きく、さらに、前記第２開口部（５３ｂ）は、前記気液分離器（５）の最下方側部位に形成されている」するのに対して、甲第１号証記載の発明では、そのような限定がない点。
　
（２）上記相違点についての判断
　甲第３号証には、冷凍機油の比重量が液冷媒の比重量より大きく、さらに、油もどし穴８２がアキュ−ムレータ８の最下方側部位に形成された点が記載されている。
　
　したがって、甲第１号証記載の発明が本件発明１の潤滑油及び気液分離器を採用するに際して、上記相違点に係る本件発明２の潤滑油及び気液分離器を採用することは、当業者が容易になし得たものである。
　
８．本件発明３について
（１）本件発明３と甲第１号証記載の発明との対比
　甲第１号証には、冷媒として二酸化炭素を使用することが記載されている。
　
　したがつて、両者は、本件発明１と甲第１号証記載の発明との一致点に加えて、冷媒が二酸化炭素である点で一致し、本件発明１と甲第１号証記載の発明との相違点に加えて、次の点で相違する。
　
　［相違点］
　本件発明３では、「前記潤滑油は、ポリアルキル基グリコール系オイルである」のに対して、甲第１号証記載の発明では、そのような限定がない点。
　
（２）上記相違点についての判断
　甲第７号証には、臨界状態が変化する二酸化炭素系システムの潤滑油として、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）のような極性油を使用しうることが記載されている。
　
　したがつて、甲第１号証記載の発明が本件発明１の潤滑油を採用するに際して、上記相違点に係る本件発明３の潤滑油を採用することは、当業者が容易になし得たものである。
　
９．本件発明の作用効果
　本件発明１ないし３が奏する作用効果は、甲第１、２、３、７号証の記載、及び従来周知の技術から当業者が予測できた範囲内のものである。
　
１０．むすび
　本件発明１ないし３は、甲第１、２、３、７号証に記載された発明、及び従来周知の技術に基づいて、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。
　
　したがつて、本件発明１ないし３に係る特許は、特許法等の一部を改正する法律（平成１５年法律第４７号）による改正前の特許法第１１３条第１項第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１６年３月１５日（２００４．３．１５）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
冷凍サイクル
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　冷媒を冷却する放熱器（２）内の圧力が、冷媒の臨界圧力（ＰＣ）を超える冷凍サイクルであって、
　前記冷媒と共に潤滑油を吸入し、前記放熱器（２）に向けて吐出する圧縮機（１）と、
　前記放熱器（２）から流出する前記冷媒を減圧する減圧器（３）と、
　前記減圧器（３）にて減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器（４）と、
　前記蒸発器（４）の流出側と前記圧縮機（１）の吸入側との間に配設され、前記蒸発器（４）から流出する前記冷媒および前記潤滑油を気相成分と液相成分とに分離する気液分離器（５）とを備え、
　前記放熱器（２）は、前記冷媒が流れる複数本のチューブ（２１）と、前記複数本のチューブ（２１）の一端側に配設された第１タンク（２２）と、前記複数本のチューブ（２１）の他端側に配設された第２タンク（２３）とを有するマルチフロー型の熱交換器であり、
　前記減圧器は、前記放熱器（２）出口側の冷媒温度に応じて前記放熱器（２）出口側の圧力を制御する圧力制御弁（３）であり、
　前記気液分離器（５）には、
　前記気液分離器（５）内のうち気相成分領域で開口し、前記圧縮機（１）の吸入側に連通する第１開口部（５３ａ）と、
　前記気液分離器（５）内のうち前記潤滑油の液相成分領域で開口し、前記圧縮機（１）の吸入側に連通する第２開口部（５３ｂ）とが形成され、
　さらに、前記潤滑油として、前記臨界圧力（ＰＣ）以下のときの前記冷媒に対する相溶性が、前記臨界圧力（ＰＣ）より高いときの
超臨界状態にある前記冷媒に対する
　【請求項２】　前記潤滑油の液密度は、前記冷媒の液密度より大きく、
　さらに、前記第２開口部（５３ｂ）は、前記気液分離器（５）の最下方側部位に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
　【請求項３】　前記冷媒は二酸化炭素であり、
　前記潤滑油は、ポリアルキル基グリコール系オイルであることを特徴とする請求項１または２記載の冷凍サイクル。
　【請求項４】　前記冷媒は二酸化炭素であり、
　前記潤滑油は、ポリビニールエーテル系オイルであることを特徴とする請求項１または２記載の冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルのごとく、放熱器内の圧力が冷媒の臨界圧力を越える冷凍サイクルに関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、冷凍サイクルに使用される冷媒の脱フロン対策の１つとして、例えば特公平７−１８６０２号公報に記載のように二酸化炭素（ＣＯ２）を使用した冷凍サイクル（以下、ＣＯ２サイクルと略す。）が提案されている。このＣＯ２サイクルの作動は、原理的には、フロンを使用した従来の冷凍サイクル（以下、通常サイクルと呼ぶ。）の作動と同じである。すなわち、図５（ＣＯ２モリエル線図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで示されるように、圧縮機で気相状態のＣＯ２を圧縮し（Ａ−Ｂ）、この高温高圧の超臨界状態のＣＯ２を放熱器（ガスクーラ）にて冷却する（Ｂ−Ｃ）。
　【０００３】
　そして、減圧器により減圧して（Ｃ−Ｄ）、気液２相状態となったＣＯ２を蒸発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気等の外部流体から奪って外部流体を冷却する。なお、ＣＯ２は、圧力が飽和液圧力（線分ＣＤと飽和液線ＳＬとの交点の圧力）を下まわるときから、気液２相状態に相変化するので、Ｃの状態からＤの状態へとゆっくり変化する場合には、ＣＯ２は超臨界状態から液相状態を経て気液２相状態に変化する。
　【０００４】
　因みに、超臨界状態とは、密度が液密度と略同等でありながら、ＣＯ２分子が気相状態のように運動する状態をいう。しかし、ＣＯ２の臨界温度は約３１℃と従来のフロンの臨界温度（例えば、Ｒ１２では１１２℃）と比べて低いので、夏場等では放熱器側でのＣＯ２温度がＣＯ２の臨界点温度より高くなってしまう。つまり、放熱器出口側においてもＣＯ２は凝縮しない（線分ＢＣが飽和液線と交差しない）。
　【０００５】
　また、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力と放熱器出口側でのＣＯ２温度とによって決定され、放熱器出口側でのＣＯ２温度は、放熱器の放熱能力と外気温度とによって決定する。そして、外気温度は制御することができないので、放熱器出口側でのＣＯ２温度は、実質的に制御することができない。したがって、放熱器出口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力（放熱器出口側圧力）を制御することによって制御可能となる。つまり、夏場等の外気温度が高い場合に、十分な冷却能力（エンタルピ差）を確保するためには、図５のＥ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅで示されるように、放熱器出口側圧力を高くする必要がある。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、冷凍サイクルでは、一般的に圧縮機の潤滑は、冷媒中に潤滑油を混入することによって行っている。このため、蒸発器や放熱器（通常サイクルにあっては凝縮器）内に潤滑油が滞留することを防止すべく、一般的に冷媒に対する潤滑油の相溶性の高いものを使用している。
　【０００７】
　また、圧縮機に液相冷媒が吸入されると、圧縮機の損傷を招くとともに、圧縮機の機械（圧縮）仕事の増加に対して冷凍能力が増大しないので、冷凍サイクルの成績係数が悪化する。このため、通常は、アキュームレータ等の気液分離器や、蒸発器出口側の加熱度を所定値となるように開度を調節する膨張弁等を冷凍サイクル内に配設して、圧縮機に液相成分が吸入されることを防止している。
　【０００８】
　一方、相溶性の高い潤滑油を使用していると言えども、気相冷媒と液相潤滑油とでは、共に液相である場合に比べて相溶性が低いので、圧縮機に十分な量の潤滑油を供給することができなくなる。そこで、アキュームレータを有する冷凍サイクルでは、アキュームレータの下部に開口部を設け、潤滑油を圧縮機に導くように構成している。
　【０００９】
　しかし、この構成では、相溶性の高い潤滑油を使用しているため、潤滑油とともに液相冷媒が圧縮に吸入されてしまうので、上述したように、圧縮機の損傷および成績係数の悪化を招いてという問題が発生してしまう。そして、この問題は、ＣＯ２サイクルのごとく、作動圧力が高く、かつ、圧縮機の吐出容量（吐出体積）が小さい冷凍サイクルで顕著に現れる。
　【００１０】
　本発明は、上記点に鑑み、放熱器内の圧力が冷媒の臨界圧力を越える冷凍サイクルにおいて、圧縮機の損傷および成績係数の悪化を防止することを目的とする。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術手段を用いる。請求項１〜４に記載の発明では、冷媒を冷却する放熱器（２）内の圧力が、冷媒の臨界圧力（ＰＣ）を超える冷凍サイクルであって、放熱器（２）から流出する冷媒を減圧する減圧器を、放熱器（２）出口側の冷媒温度に応じて放熱器（２）出口側の圧力を制御する圧力制御弁（３）により構成し、この放熱器（２）は、冷媒が流れる複数本のチューブ（２１）と、これら複数本のチューブ（２１）の一端側および他端側にそれぞれ配設された第１タンク（２２）と第２タンク（２３）とを有するマルチフロー型の熱交換器であり、蒸発器（４）の流出側と圧縮機（１）の吸入側との間に、蒸発器（４）から流出する冷媒および潤滑油を気相成分と液相成分とに分離する気液分離器（５）を配設し、さらに、潤滑油として、臨界圧力（ＰＣ）以下のときの冷媒に対する相溶性が、臨界圧力（ＰＣ）より高いときの
超臨界状態にある冷媒に対する
　【００１２】
　これにより、蒸発器（４）側の低圧側では、液相の潤滑油と液相の冷媒とが分離するので、液相冷媒が圧縮機（１）に吸入されることを防止しつつ、容易に潤滑油のみを圧縮機（１）の吸入側に導くことができる。したがって、冷凍サイクルの成績係数の悪化を招くことなく、圧縮機（１）の損傷を防止することができる。
　【００１３】
　一方、放熱器（２）側の高圧側では、潤滑油の相溶性が高くなり、潤滑油は冷媒と共に放熱器（２）内を流通するので、潤滑油が放熱器（２）内で滞留することを防止できる。したがって、放熱器（２）の熱交換性能が低下することを防止できるので、冷凍サイクルの冷凍能力を向上させることができる。なお、潤滑油は請求項３または４に記載のごとく、ポリアルキル基グリコール（ＰＧＫ）系オイルまたはポリビニールエーテル（ＰＶＥ）系オイルとすることが望ましい。
　【００１４】
　【００１５】
　なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
　【００１６】
　【発明の実施の形態】
　図１はＣＯ２サイクルを車両用空調装置に適用したものであり、１は気相状態のＣＯ２（冷媒）を圧縮する圧縮機である。２は圧縮機１で圧縮されたＣＯ２を外気等との間で熱交換して冷却する放熱器（ガスクーラ）であり、３は放熱器２出口側でのＣＯ２温度に応じて放熱器２出口側圧力を制御する圧力制御弁である。
　【００１７】
　なお、圧力制御弁３は、放熱器２出口側でのＣＯ２温度と放熱器２出口側圧力との関係が、図５に示す太い実線ηｍａｘとなるように、その開度を調節して放熱器２出口側圧力を制御するとともに、放熱器２から流出したＣＯ２を減圧する減圧器を兼ねている。因みに、太い実線ηｍａｘは、放熱器２出口側でのＣＯ２温度に対して、ＣＯ２サイクルの成績係数が最大となる放熱器２出口側圧力を連ねた線である。
　【００１８】
　４は、車室内の空気冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）で、気液２相状態のＣＯ２は蒸発器４内で気化（蒸発）する際に、車室内空気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却する。５は、気相状態のＣＯ２と液相状態のＣＯ２とを分離するとともに、液相状態のＣＯ２を一時的に蓄えるアキュームレータ（気液分離器）である。なお、詳細構造は後述する。
　【００１９】
　そして、圧縮機１、放熱器２、圧力制御弁３、蒸発器４およびアキュームレータ５は、それぞれ配管６によって接続されて閉回路を形成している。なお、圧縮機１は、図示されていない駆動源（エンジン、モータ等）から駆動力を得て駆動し、放熱器２は、放熱器２内ＣＯ２と外気との温度差をできるだけ大きくするために車両前方に配置されている。
　【００２０】
　次に、アキュームレータ５の構造について図２を用いて述べる。５１は蒸発器４から流出するＣＯ２、ＣＯ２サイクル内を循環しない余剰の液相ＣＯ２および圧縮機１を潤滑する潤滑油が貯えられるタンク部であり、このタンク部５１の上方部位には、蒸発器４に接続される流入口５２が開口している。また、タンク部５１内には、一端側がタンク部５１内のうち気相成分領域（タンク部５１の最上方側領域）Ａで開口する第１開口部５３ａを有し、他端側が圧縮機１の吸入側に接続されるＵ字パイプ５３が配設されている。このＵ字パイプ５３の折り返し部分は、タンク部５１内のうち潤滑油の液相成分領域（タンク部５１の最下方側領域）に位置するとともに、その折り返し部分には、液相の潤滑油をＵ字パイプ５３内に導入する第２開口部５３ｂが開口している。
　【００２１】
　そして、本実施形態では、図２に示すように、タンク部５１内にて液相の潤滑油と液相のＣＯ２とが分離するように、ＣＯ２の臨界圧力ＰＣ以下のときのＣＯ２に対する潤滑油の相溶性が、臨界圧力ＰＣより高いときの相溶性に比べて低くなり、かつ、液密度がＣＯ２の液密度に比べて大きくなる潤滑油を使用している。具体的には、本実施形態では、ポリアルキル基グリコール（ＰＧＫ）系オイルまたはポリビニールエーテル（ＰＶＥ）系オイルである。
　【００２２】
　因みに、相溶性とは、異種の高分子が均一に混和する性質であって、互いに分離をする限界量をいう。次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施形態では、前述のごとく、ＣＯ２の臨界圧力ＰＣ以下のときの相溶性が、臨界圧力ＰＣより高いときの相溶性に比べて低く、かつ、液密度がＣＯ２の液密度に比べて大きい潤滑油を使用しているので、蒸発器４およびアキュームレータ５等の臨界圧力ＰＣ以下の低圧側では、液相の潤滑油が液相のＣＯ２より下方側に集合するように、潤滑油とＣＯ２とが分離する。
　【００２３】
　したがって、液相ＣＯ２が圧縮機１に吸入されることを防止しつつ、容易に潤滑油のみを圧縮機１の吸入側に導くことができるので、成績係数の悪化を招くことなく、圧縮機１の損傷を防止することができる。
　一方、放熱器２等の臨界圧力ＰＣより高い超臨界圧力側では、潤滑油の相溶性が高くなり、潤滑油はＣＯ２と共に放熱器２内を流通するので、潤滑油が放熱器２内で滞留することを防止できる。したがって、放熱器２の熱交換能が低下することを防止できるので、ＣＯ２サイクルの冷凍能力を向上させるこができる。
　【００２４】
　因みに、発明者等の試験検討によれば、ＣＯ２サイクルにおいて、ポリアルキル基グリコール（ＰＧＫ）系オイルまたはポリビニールエーテル（ＰＶＥ）系オイルを潤滑油とした場合には、フロンを冷媒とする通常の冷凍サイクルと同等の潤滑油を圧縮機１（ＣＯ２サイクル内）に循環させることができることを確認している。
　【００２５】
　ところで、放熱器２の構造は、熱交換効率を向上させるために、図３に示すように、ＣＯ２が流通する複数本のチューブ２１の一端側に、各チューブ２１にＣＯ２を分配する第１タンク２２を配設し、他端側に熱交換を終えたＣＯ２を回収する第２タンク２３を配設した、いわゆるマルチフロー型の熱交換器が一般的である。
　【００２６】
　しかし、マルチフロー型の熱交換器では、両タンク２２、２３とチューブ２１との接合部分で断面積が大きく変化するので、この接合部分でＣＯ２の流速が低下し、密度の大きい潤滑油が滞留し易い。これに対して、本実施形態によれば、前述のごとく、潤滑油が放熱器２内で滞留することを防止できるので、特にマルチフロー型の放熱器２を有するＣＯ２サイクルに適用して有効である。
　【００２７】
　ところで、上述の実施形態では、臨界圧力ＰＣを基準圧力として、臨界圧力ＰＣ以下と超臨界圧力とによって潤滑油の相溶性が変化するものを使用したが、本発明は、放熱器２側の圧力で相溶性が高くなり、蒸発器４（アキュームレータ５）側の圧力で相溶性が低くなる潤滑油を使用するものであるので、本発明における基準圧力は臨界圧力ＰＣに限定されるものではなく、放熱器２側の圧力および蒸発器４（アキュームレータ５）側の圧力により適宜選定されるものである。したがって、潤滑油もポリアルキル基グリコール（ＰＧＫ）系オイルまたはポリビニールエーテル（ＰＶＥ）系オイルに限定されるものではない。
　【００２８】
　また、アキュームレータ５の構造は、図２に示されるものに限定されるものではなく、図４に示すように、Ｕ字パイプ５３を廃止し、両開口部５３ａ、５３ｂそれぞれ独立にパイプ５３ｃ、５３ｄを接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　ＣＯ２サイクルの模式図である。
　【図２】
　アキュームレータの模式図である。
　【図３】
　放熱器の正面図である。
　【図４】
　アキュームレータの変形例を示す模式図である。
　【図５】
　二酸化炭素のモリエル線図である。
　【符号の説明】
　１…圧縮機、２…放熱器、３…圧力制御弁（減圧器）、４…蒸発器、５…アキュームレータ（気液分離手段）。