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　平成　７年特許願第１２０９７７号「超音波式流量計」拒絶査定不服審判事件〔平成　８年１１月２９日出願公開、特開平　８−３１３３１６〕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・本願発明
　本願は、平成７年５月１９日に出願されたものであって、本願の請求項１〜４に係る発明は、平成１６年４月２３日付け手続補正書により補正された明細書及び図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１〜４に記載されたとおりのものであって、その請求項１に係る発明（以下、「本願発明」という。）は次のとおりのものと認める。
【本願発明】断面が矩形状の流量測定部と、前記流量測定部を挟んで配置された第一及び第二の超音波振動子と、前記超音波振動子の信号を基に流量を算出する流量演算部とを備え、前記流量測定部の矩形断面における短辺の長さを、前記長さを代表長さとして計算したレイノルズ数が層流域になる様に設定し、さらに前記第一及び第二の超音波振動子はこの短辺側に位置させた超音波式流量計。
　
２．引用刊行物記載の発明
　原査定の拒絶の理由に引用された特開平６−２４９６９０号公報（以下、「引用刊行物Ａ」という。）には、
（Ａ−１）「本発明は、超音波流量計に関し、より詳細には、超音波伝播路における測定管の形状を偏平断面とした超音波流量計に関する。」（第１欄第３０〜３２行）こと、
（Ａ−２）「図５（ａ），（ｂ）は、従来のシングルパス形の超音波流量計の原理構造を説明するための図で、（ａ）図は縦断面図、（ｂ）図はＹ−Ｙ’線断面図を示す。測定管２０は直径Ｄの円管で、該測定管２０の中心軸Ｘ−Ｘ’を含む平面の管壁に第１超音波送受波器（以後単にトランスデューサと呼ぶ）２１、および第２トランスデューサ２２を対向して配設している。第１，第２トランスデューサ２１，２２は同一形状構造のものでＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）等の圧電素子を要部として構成されている。」（第２欄第１３〜２２行）こと、
（Ａ−３）「（５）式または（８）式により求めた流速Ｖは、測定管２０の計測パスにおける平均流速であるが、測定管２０内の平均流速を表すものではない。測定管２０内を流れる実際の流れは、レイノルズ数（Ｒｅ）に応じた図示の層流分布ＶL、乱流分布ＶTのように変化したパターンの流速分布を有している。このため超音波伝播路の長さＬ上において、レイノルズ数による流速パターンの変化による流域を補正し、真の管内平均流速にする必要がある。」（第３欄１７行〜第４欄１９行）こと、
（Ａ−４）「本発明は、上述のごとき実情に鑑みなされたもので、同一管径の測定管でも超音波伝播路の長さを大きくして、伝播時間測定精度を上げ、更には、配管による旋回流や偏流を減少することにより、小形で、高精度の超音波流量計を提供することを目的とする。・・・本発明は、上記目的を達成するために、（１）測定管の断面を偏平形状とし、超音波が伝播する測定パスを測定管断面の長軸を含む面としたこと、・・・該測定管の偏平断面の長軸を含む面に前記軸と所定角度をもって超音波の送受波可能に前記測定管壁に配設された一対の超音波送受波器と、該一対の超音波送受波器間において流れと逆方向及び順方向に超音波が伝播する伝播時間差を検知する時間差測定手段または伝播時間逆数差測定手段を有し、前記超音波の伝播時間差または伝播時間逆数差に比例して流体の流量を測定すること・・・を特徴とするものである。」（第３欄第４８行〜第４欄第４８行）こと、
（Ａ−５）「測定管１の断面を楕円形のように偏平にすると、円形の場合と比較して計測パス４が長くなり、その分超音波伝播時間が長く、時間測定精度が向上する。また、計測パス４の同一レイノルズ数における流速分布ＶSの面積は、図５（ａ）の測定管２０が円形である場合の層流流速分布ＶLの面積よりも大きいので、円形の場合に比べて、より精度よく管内平均流速を代表している。従って、管内平均流速を導入するための補正係数Ｋの変動幅も小さく補正値の影響が小さいので高精度の平均流速を求めることができる。・・・更には、測定流体は偏平断面内を流れるので旋回成分が除去されるという整流効果もあるので流速分布の変動が小さい。すなわち、上、下流側の配管影響を受け難く、配管の制限がなくなる。従って、流量計の多様なニーズに対応させることができる。」（第５欄第１２〜２６行）こと、
（Ａ−６）「図２は、本発明における超音波流量計の具体例を説明するための図で、図中、５，６はトランスデューサ、７は計測パス、１０は測定管、１１は流入端、１２は流出端、１３は中間部である。・・・図示の超音波流量計は、シングルパスのものである。測定管１０は、軸Ｘ−Ｘ’上に円形断面の流路である流入端１１と、流出端１２とがあり、該流入端１と流出端１２との間の中間部１３の断面は、長さＫの区間で一定形状の楕円である。流入端１１と、流出端１２とから中間部１３に至る流路断面は、円形から楕円形に連続した曲面にしてある。・・・トランスデューサ５，６は、中心軸Ｘ−Ｘ’と楕円の長軸を含む面において、中心軸Ｘ−Ｘ’と角度θをもって傾斜した計測パス７上に対向して測定管１０の管壁に装着されている。・・・図示のシングルパスの超音波流量計の場合も、計測パス７の長さが円形断面の場合に比べて長いので、上述の図１の場合と同様な効果が得られる。」（第５欄第２７〜４６行）こと、
（Ａ−７）「以上、図１〜３においては、対をなす超音波のトランスデューサを測定管壁に装着しているが、超音波流量計とするためには、超音波を発生するためのトランスデューサの駆動回路、および、受波信号を検知する受波回路、および、駆動回路および受波回路を交互に切換えて超音波伝播時間差を測定する時間差測定回路または伝播時間逆数差測定回路および、伝播時間差または伝播時間逆数差に比例した流量を算出補正する演算回路を有するが、以上においては、これらの計測手段についての説明を省いた。」（第６欄第８〜１７行）こと、
（Ａ−８）「図４・・・（ｂ）は、本発明に係る測定管の断面形状の他の実施例を説明するための図で、図２，３の測定管１０の計測パス７，１７での断面を楕円形としたが、・・・（ｂ）図の測定管１５は、矩形断面で、角部を四分円形とした偏平形状の測定管であり、楕円形状の測定管に比して、製作が容易で旋回成分の小さいものが得られる。」（第６欄第１８〜２５行）ことが記載されている。
　上記（Ａ−１）〜（Ａ−８）の記載を参照すると、上記引用刊行物Ａには、
「矩形断面の測定管１５と、前記測定管１５を挟んで配置されたトランスデューサ５，６と、前記トランスデューサ５，６の信号から時間差測定回路または伝搬時間逆数測定回路および伝搬時間差又は伝搬時間逆数差に比例した流量を算出補正する演算回路とを備え、トランスデューサ５，６を測定管１５の長軸方向に装着した超音波流量計。」の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されている。
　また、同じく、原査定の拒絶の理由に引用された特開平５−１８０６７７号公報（以下、「引用刊行物Ｂ」という。）には、
（Ｂ−１）「本発明は、超音波を用いて管内の流速を測定することにより、流体の流量を求めるようにした超音波流量計に関するものである。」（第１欄第２１〜２３行）こと、
（Ｂ−２）「【従来の技術】通常、管内の流体の流量は管の面平均流速Ｖ0に、管断面積等を乗ずることにより得られるが、流量測定手段のうちの一つとして、例えば、図９に示すように、超音波流量計１は、一対の超音波送受波器２を管壁３に相対して取り付け、交互に超音波パルスを伝播させて流速を測定するようにした流速測定型の流量計である。この測定される流速は、超音波の伝播路(測線)の線平均流速Ｖ１である。なお、管内における流体の面平均流速分布は　Ｒｅ＝Ｖ０・Ｄ／ν・・・・(1)(ただし、Ｒｅ：レイノルズ数、Ｄ：管内径、ν：動粘性係数)により求められる。ここで、Ｒｅ＜２３２０の流れは層流であり、Ｒｅ≒４０００以上の流れは乱流といわれ、図１０にその分布の一例を示す。層流において、線平均流速Ｖ１と面平均流速Ｖ０の比をκとすると、　κ＝Ｖ１／Ｖ０………(2)　この場合、κ＝４／３で一定である。・・・レイノルズ数Ｒｅとκの関係を図示すると、図１１の通りである。・・・ところで、実際の流量測定では、通常、乱流域での計測となり、その乱流域での流量Ｑは、　Ｑ＝Ｖ０・Ｓ・３６００＝Ｖ１／κ・πＤ２／４・３６００(ｍ３／Ｈ)・・・(3)　(ただし、Ｖ０：面平均流速、Ｓ：断面積、Ｖ１：線平均流速、κ：レイノルズ数に応じた流速補正係数)より求められる。」（第２欄第２行〜第１欄第２７行）こと、
（Ｂ−３）「【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(3)式におけるκは、乱流域では、図１１に示すようにレイノルズ数Ｒｅ、すなわち面平均流速Ｖ０により変化するため、広い流量範囲にわたつて高い精度の値を求めることは困難である。本発明はかかる課題を鑑みてなされたものであって、κが一定である層流域で計測できるように超音波流量計を構成することにより、流量の測定値の精度を向上させることを目的とする。」（第１欄第２９〜３６行）こと、
（Ｂ−４）「【課題を解決するための手段】前記した課題を解決するために、本発明は、流体を流通させる主管に、分岐管を設け、この分岐管の管壁に一対の超音波送受波器を相対して配置することを特徴とする。・・・【作用】Ｒｅ＝Ｖ０・Ｄ／νの関係から、主管の内径Ｄを大きくすることなく、主管に設けた内径の小さい分岐管に超音波送受波器を配設するようにすれば、Ｒｅの値が２３２０未満である層流域での流量測定が可能となる。層流域では、κの値が一定となるため、高い精度の流量を求めることができる。」（第１欄第３８行〜第２欄第３１行）ことが記載されている。
３．対比・判断
（３ａ−１）本願発明と引用発明とを対比する。
　引用発明の「矩形断面の測定管１５」、「トランスデューサ５，６」、「時間差測定回路または伝搬時間逆数測定回路および伝搬時間差又は伝搬時間逆数差に比例した流量を算出補正する演算回路」、「トランスデューサ５，６を測定官１５の長軸方向に装着した超音波流量計」がそれぞれ本願発明の「断面が矩形状の流量測定部」、「第一及び第二の超音波振動子」、「流量演算部」、「第一及び第二の超音波振動子はこの短辺側に位置させた超音波式流量計」に相当する。
　そうすると、本願発明１と引用発明Ａとは、
　「断面が矩形状の流量測定部と、前記流量測定部を挟んで配置された第一及び第二の超音波振動子と、前記超音波振動子の信号を基に流量を算出する流量演算部とを備え、前記第一及び第二の超音波振動子はこの短辺側に位置させた超音波式流量計。」である点で一致し、次の相違点（イ）で相違している。
・相違点（イ）
　本願発明では「流量測定部の矩形断面における短辺の長さを、前記長さを代表長さとして計算したレイノルズ数が層流域になる様に設定している」のに対して、引用発明には当該構成を有しない点。
（３ａ−２）当審の判断
　そこで、上記相違点（イ）について判断する。
　超音波流量計において、乱流域では広い流量範囲にわたって高い精度の値を求めることが困難である課題を解決するために、Ｒｅ＝Ｖ０・Ｄ／ν(ただし、Ｒｅ：レイノルズ数、Ｄ：管内径、ν：動粘性係数)で表されるレイノズル数の管内径Ｄに注目し、管内の流れる流体のレイノズル数Ｒｅを２３２０より小さくなるように管内径Ｄの大きさを制御することにより管内を流れる流体を層流にして精度の高い流量を求めることが上記引用刊行物Ｂの上記（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）に記載されており、さらに、引用刊行物Ｂと同じ超音波流量計である上記引用刊行物Ａの上記（Ａ−３）〜（Ａ−５）には、真の管内平均流速にし、配管による旋回流や編流を減少して高精度の超音波流量計を得ることが記載されている以上、引用発明おいても上記引用刊行物Ｂと同様に乱流域では広い流量範囲にわたって高い精度の値を求めることが困難であるという解決すべき共通の課題が存在し、その課題を解決するために、引用発明の断面矩形状の測定管１５の大きさに注目し、管内を流れる流体のレイノズル数Ｒｅを２３２０より小さくなるように管の大きさを制御することにより管内を流れる流体を層流にし精度の高い流量を求めるようにすることは当業者であれば容易に想到しうるものである。
　そして、断面が矩形状の管を流れる流体のレイノズル数Ｒｅが、
　Ｒｅ＝Ｖ・４ｍ／ν、ｍ＝Ａ／ｓ
　ただし、Ｖは流体の平均速度、νは流体の動粘性係数、Ａは管の断面積は、ｓは断面の流体の接している長さ（濡れ線の長さ）
　として表されることは周知（例えば、中村育雄、大坂秀夫共著「工学基礎　機械流体工学」Ｐ９９〜１００、図６．９、共立出版株式会社１９９２年４月１０日初版７刷発行参照）であり、断面が矩形状の管の長辺をＨ、短辺をｈとし、長辺Ｈが短辺ｈに比べて十分大きく、Ｈ≫ｈの関係にあるとすると、断面矩形状レイノズル数Ｒｅ＝V・４Ａ／ｓν＝Ｖ・４Ｈｈ／２（Ｈ＋ｈ）ν＝２ＶＨｈ／Ｈ（１＋ｈ／Ｈ）ν≒２Ｖｈ／νとなるものであるから、断面が矩形状であり長辺Ｈが短辺ｈに比べて十分大きい管内を流体が流れる場合には、管内を流れる流体のレイノズル数は管の短辺の長さに依存することは当業者にとって自明な事項である。
　そうすると、引用発明においても断面が矩形状の管を有する測定管１５を用いて、測定管１５内を流れる流体を層流にして精度の高い流量を求める場合には、上記のごとく管の長辺が短辺に比べて十分長い条件の下で短辺の長さを代表値としてレイノズル数を計算し、その値が２３２０より小さくなるようにして管内を流れる流体を層流にすることは引用発明に上記引用刊行物Ｂに記載された発明及び上記周知技術を適用して当業者が容易に為し得たものである。
　そして、本願発明によってもたらされる効果は、引用発明、引用刊行物Ｂに記載された発明及び周知技術から予測される範囲内のものである。
　したがって、本願発明は、引用発明、引用刊行物Ｂに記載された発明及び周知技術に基づき当業者が容易に発明をすることができたものである。
　なお、審判請求人は、審判請求の理由のなかで「本件発明は、広い流量範囲で高精度の流量計測ができるもので、各引例との差異は明確であります。」旨の主張をしているが、上記のごとく断面が矩形状で管の長辺Ｈが短辺ｈに比べて十分大きい場合に、管内を流れる流体のレイノズル数は断面が矩形状の管の短辺ｈを代表値として表されることは自明であり、断面が矩形状の管の長辺Ｈを短辺ｈに対して　Ｈ≫ｈ　を満足するように広範囲に設定すれば、これにより流量が広範囲にできることも当然予想されるところであるから、上記審判請求人の主張は採用できないものである。
４．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、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、本願は、拒絶をすべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。