JP2001065989A - 空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置 - Google Patents
空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置Info
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Abstract
空気汚染を検知する半導体式ガスセンサを燃料ガス漏れ
検知用センサとして兼用させ、ガス漏れによる災害発生
の回避動作ができ、コストも安価な空気清浄機付ガス燃
焼式温風暖房装置を提供することにある。 【解決手段】温風暖房機3の運転中において、万一立ち
消えなどで燃料ガス漏れが発生し、半導体式ガスセンサ
15の感ガス体15aの抵抗変化率(Rs/Rstd)
が0.3の閾値を下回ると、信号処理回路27はガス漏
れ検知信号Yを制御部10に出力回路25を通して出力
する。制御部10はガス漏れ検知信号Yの入力がある
と、温風暖房機3の燃料ガス供給を電磁弁を閉じさせ
て、燃焼室ないのガスバーナーからのガス流出を停止さ
せて燃焼運転を強制的に止めるとともに、警報手段であ
る警報ブザー30を鳴動させてガス漏れを知らせる。
Description
燃焼式温風暖房装置に関するものである。
料ガスのガス漏れ警報機は市販され、広く普及している
が、たいていの場合、設置場所は台所であり、居住や寝
室に設置されている場合は少ない。
や寝室で使用されることが多く、万一居間や寝室でガス
漏れが発生しても、ガス漏れ警報機が設置されてある台
所から遠く離れている場合にはガス漏れ警報が遅れた
り、警報できないという恐れがあった。
コの煙や、ほこり、ちりなどを除去する空気清浄機が付
加されたものが提供されているが、この空気清浄機に設
けられる空気清浄用のフィルタは燃料ガスを吸着するこ
とはできず、また燃料ガスを検知する機能も備わってい
なかった。
鑑みて為されたもので、その目的とするところは室内の
タバコの煙に含まれるガス成分によって空気汚染を検知
する半導体式ガスセンサを燃料ガス漏れ検知用センサと
して兼用させ、ガス漏れによる災害発生の回避ができ、
しかもコストも安価な空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房
装置を提供することにある。
に、請求項1の発明では、空気清浄機と温風暖房手段と
を備え空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置において、
空気清浄機の空気取り入れ口近傍に設けられた、感ガス
体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスや燃料ガスにより
抵抗値が変化する半導体式ガスセンサと、半導体式ガス
センサの抵抗値の変化により空気の汚染と燃料ガスの漏
洩とを弁別検知し、空気汚染検知時には空気清浄機の運
転を制御し、燃料ガス漏洩検知時に温風暖房機の燃焼運
転を止める制御手段とを備えたことを特徴とする。
房手段とを備え空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置に
おいて、空気清浄機の空気取り入れ口近傍に設けられ
た、感ガス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスや燃料
ガスにより抵抗値が変化する半導体式ガスセンサと、半
導体式ガスセンサの抵抗値の変化により空気の汚染と燃
料ガスの漏洩とを弁別検知し、空気汚染検知時には空気
清浄機の運転を制御し、燃料ガス漏洩検知時には警報手
段の警報動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする。
いて、上記制御手段は、燃料ガス漏洩検知時には警報手
段の警報動作を制御するとともに温風暖房機の燃焼運転
を止めることを特徴とする。
ンサにより空気中にたばこの煙に含まれる汚染ガス以外
に燃料ガスが検知されると、制御手段により温風暖房機
の燃焼運転を停止させることができ、万一のガス漏れ時
の火災発生などを自動的に未然に防いで、ガス漏れ災害
を回避することができる。
気中にたばこの煙に含まれる汚染ガス以外に燃料ガスが
検知されると、制御手段により警報手段を動作させて警
報を発することができ、使用者にガス漏れ時を知らせ、
結果ガス漏れによる火災発生などを未然に防いでガス漏
れ災害を回避することができる。
作用を為す。
明する。
温風暖房装置の概略構成を示しており、この実施形態の
空気清浄機付温風暖房装置は、装置本体1の上部に空気
清浄機2を内蔵し、下部には温風暖房装置を構成するた
めの、温風暖房手段である温風暖房機3を内蔵してあ
る。
ガスやプロパンガスなどの可燃性ガスの燃焼によって空
気を加熱するもので、ガスバーナー(図示せず)を設け
たガス燃焼室5と、モータ(図示せず)により駆動され
る軸流ファンからなる温風ファン4とで構成される。
下部には空気吸い込み口6が開口しており、温風ファン
4の回転により空気吸い込み口6からエアーフィルタ7
を介してガス燃焼室5内に外部より空気を吸い込んで該
空気をガス燃焼室5のガスバーナー(図示せず)による
ガス燃焼により加熱し、該加熱した空気を装置本体1の
正面下部に開口した温風吹き出し口8より前方へ吹き出
すようになっている。図中9はガス管とのジョイント部
である。
の下で、サーミスタのような温度センサ(図示せず)の
検知する室温が設定手段(図示せず)により設定される
目標温度となるようにガスバーナーの燃焼量が比例弁
(図示せず)にて制御されたり、温風ファン4の回転が
熱量により制御されるようになっている。
したファン駆動用モータ11により回転駆動される空気
清浄機用のファン12と、該ファン12の回転により正
面上部に開口した空気取り入れ口13から取り込んだ空
気から埃、臭い等の空気汚染物質を除去する空気清浄用
フィルタ14と、空気取り入れ口13内に配置され、雰
囲気の汚染をタバコの煙に含まれる水素ガス成分により
検知するセンサと可燃性ガスである燃焼ガスを検知する
センサとを兼用した半導体式ガスセンサ15と、該半導
体式ガスセンサ15の検知出力の変化により空気汚染や
ガス漏れを検知して制御部10に汚染検知信号Xやガス
漏れ検知信号Yを出力するセンサ信号処理部16(図2
参照)とで構成され、ファン駆動用モータ11の回転は
センサ信号処理部16からの汚染検知信号Xを入力する
制御部10により制御されるようになっている。
気は装置本体1の天井面に開口した空気吹き出し口17
より室内に吹き出すようになっている。
使用できるように温風暖房機3とは独立して運転が行え
るようになっている。
5は図3に示すように円筒状の樹脂製ハウジング18の
底部に図4に示す感ガス体15aを内装した金属ケース
19を収納するとともに、筒状の金属ケース19とハウ
ジング18の上部開口に被着したステンレス製網20と
の間に活性炭からなるフィルタ21を充填し、金属ケー
ス19の底部より突出する電極ピン22a〜22cをハ
ウジング18の底部より外部へ突出させた3端子構造の
ものである。
5aは例えば長手方向の径が略0.5mmで、短手方向
の径が略0.3mmの楕円球状に形成された金属酸化物
からなり、図4で示すように内部に貴金属線からなるヒ
ータコイル15bと、貴金属線からなるワイヤ電極15
cとを埋設し、金属ケース19内において、ヒータコイ
ル15bの両端を金属ケース19内に突出した端子22
a、22cの上端に電気的機械的に接続し、ワイヤ電極
15cの一端を金属ケース19内に突出した端子22b
の上端に電気的機械的に接続することで、金属ケース1
9内に保持される。
る金属を含有させたSnO2に、若しくはSnO2 に
骨材として例えば1000メッシュのα−アルミナを等
量混合し、更にテルピオネールを加えてペースト状と
し、このペースト状の材料を上記ヒータコイル15b及
びワイヤ電極15cに塗布した後、空気中で所定温度で
所定時間焼成し、この焼成後アルミナゾルを添加して更
に所定温度で所定時間焼成して得られたものである。
を示し、RHはヒータコイル15bの抵抗値を,Rsは
ワイヤ電極15cと、ヒータコイル15bの一端(端子
22a側)との間の感ガス体15aの抵抗値を示す。
サ15は、ヒータコイル15baによって略400℃に
加熱された感ガス体15a表面にタバコの煙に含まれる
水素ガス成分や燃焼ガスである可燃性ガスが接触すると
その抵抗値Rsが低下する方向に変化する特性を持つ。
電源ACより所定の直流電圧Vc(例えば5V)を得る
定電圧回路23と、半導体式ガスセンサ15のヒータコ
イル15bの印加電圧をパルス幅制御するために、半導
体式ガスセンサ15の端子20a、20c間のヒータコ
イル15bと定電圧回路23の出力端間に直列挿入され
たトランジスタQと、半導体式ガスセンサ15の端子2
0bと定電圧回路23の+側出力端との間に挿入され、
定電圧回路23の出力電圧を感ガス体15aとで分圧す
る負荷抵抗Rと、トランジスタQのベースに抵抗R1を
介して内蔵する駆動回路24からパルス幅制御の駆動パ
ルスを出力してトランジスタQのスイッチングをパルス
幅制御するとともに、感ガス体15aの両端電圧をA/
D変換回路26を介して取り込んで感ガス体15aの抵
抗値Rsの変化を検知することにより雰囲気の汚染やガ
ス漏れを検知し、その検知結果に基づいて出力回路25
を介して制御部10に汚染検知信号Xやガス漏れ検知信
号Yを出力する信号処理回路27や、メモリ28を備え
た演算処理部29とから構成される。この演算処理部2
9は実際においてはマイクロコンピュータから構成され
る。
るパルス幅制御によってヒータコイル15bに印加する
電圧を平均的に略0.9Vとなるようコントロールし
て、ヒータコイル15bによる加熱温度を略400℃す
るようなっている。
知及びガス漏れ検知について具体的に説明する。
5の感ガス体15aの抵抗値を基準抵抗値Rstdと
し、この基準抵抗値Rstdを演算処理部29内のメモ
リ28に予め登録しておき、信号処理回路27はA/D
変換回路26を通じて取り込む感ガス体15aの両端電
圧から感ガス体15aの抵抗値Rsを検知し、この抵抗
値Rsと基準抵抗値Rstdとの比率(以下抵抗変化率
(Rs/Rstd)と言う)を演算するとともに、この
演算して求めた抵抗変化率(Rs/Rstd)が予め演
算処理部29内のメモリ26に設定してある汚染検知用
やガス漏れ検知用の閾値を越えたときに汚染有りあるい
はガス漏れありと判断するようになっている。
ス体15aの抵抗値Rsは通常の温風暖房機2の暖房運
転下で、清浄空気内においては図6に示すように略基準
抵抗値Rstd付近で推移し、その抵抗変化率(Rs/
Rstd)は略1となる特性を示すが、水素ガス成分や
燃料ガスが接触すると、その抵抗値Rsが変化して、そ
の抵抗変化率(Rs/Rstd)は1より小さくなる。
屋(床面積は8畳)において本実施形態の空気清浄機付
温風暖房装置を壁際に設置して温風暖房機2を運転状態
とした中で、1本のタバコの煙を部屋中央で発生させた
場合の半導体式ガスセンサ15の感ガス体15aの抵抗
変化率(Rs/Rstd)の測定結果を示し、図7の測
定結果では喫煙直後から抵抗変化率(Rs/Rstd)
が変化し始め、約30秒後には抵抗変化率(Rs/Rs
td)は0.85程度で推移していることを示す。同様
にタバコを一度に10本喫煙した場合には抵抗変化率
(Rs/Rstd)は図示しないが0.55程度で推移
する結果が得られた。
焼を止めた状態でガス漏れ状態を再現したときの半導体
式ガスセンサ15の感ガス体15aの抵抗変化率(Rs
/Rstd)を測定したところ、ガス漏れ直後から感ガ
ス15aの抵抗値Rsが低下し始め、約13分後には抵
抗変化率(Rs/Rstd)が図8に示すように0.3
5ときわめて小さくなり、タバコの煙による抵抗変化率
(Rs/Rstd)との間には大きな差があった。この
ときのガス濃度は1850ppmであった。一方空気清
浄機3のフィルタ14には燃料ガスに対する吸着能力が
ないため、たとえ空気清浄機3が運転されたとしても、
抵抗変化率(Rs/Rstd)は上記の値を示すことに
なる。
基に、空気清浄機3を運転開始の閾値として0.85の
値を、運転開始後から停止させる際の閾値として0.9
5を設定し、またガス漏れ検知の閾値を0.3としてメ
モリ28に設定登録してある。
変換回路26を通じて取り込む半導体式ガスセンサ15
の感ガス体15aの両端電圧に基づいて求めた抵抗変化
率(Rs/Rstd)とを信号処理回路27で比較する
ことで、空気汚染検知及びガス漏れ検知が行えるのであ
る。
房装置では空気清浄機2の空気取り入れ口13内の半導
体式ガスセンサ15の感ガス体15aの抵抗変化率(R
s/Rstd)が0.85を下回ると、演算処理部29
の信号処理回路27が空気汚染有りと判断して制御部1
0に出力回路25を通じて汚染検知信号Xを出力する。
はファン駆動用モータ11の運転を開始して清浄機用フ
ァン12を回転させ、空気清浄機2を運転させる。この
運転は半導体式ガスセンサ15の感ガス体15aの抵抗
変化率(Rs/Rstd)が0.95を越えて信号処理
回路27から汚染検知信号Xの入力が無くなるまで継続
される。
立ち消えなどで燃料ガス漏れが発生し、空気清浄機2の
空気取り入れ口13内の半導体式ガスセンサ15の感ガ
ス体15aの抵抗変化率(Rs/Rstd)が0.3の
閾値を下回ると、信号処理回路27はガス漏れ検知信号
Yを制御部10に出六回路25を通して出力する。
あると、温風暖房機3の燃料ガス供給を電磁弁(図示せ
ず)を閉じさせて、燃焼室内のガスバーナーからのガス
流出を停止させて燃焼運転を強制的に止めるとともに、
警報手段である警報ブザー30を鳴動させてガス漏れを
知らせる。
清浄機2の稼働状態での半導体式ガス15の感ガス体1
5aの抵抗変化率(Rs/Rstd)の測定結果を示
し、図10は1本のタバコを喫煙した雰囲気中で温風暖
房機3及び空気清浄機2の稼働されているときの半導体
式ガス15の感ガス体15aの抵抗変化率(Rs/Rs
td)の測定結果を示し、図11はガス漏れ状態下で温
風暖房機3及び空気清浄機2の稼働させているときの半
導体式ガス15の感ガス体15aの抵抗変化率(Rs/
Rstd)の測定結果を示し、図10からは空気清浄機
2が運転されて空気が清浄化されている様子が分かる。
また図11からは空気清浄機2のフィルタ14が燃料ガ
スを吸着していない様子が分かる。
機3の空気汚染を検知する半導体式ガスセンサ15が燃
料ガス漏れを検知するセンサを兼ね、万一のガス漏れ発
生時には半導体式ガスセンサ15の検知に基づいてガス
漏れ事故による災害を回避することができるのである。
は警報機を鳴動させ且つ燃焼運転を停止させる制御を行
うようになっているが、いずれか一方でもよい。
めの閾値を固定せず、更新するようにしても良い。
入れ口13内に設けてあるが、空気取り入れ口13の近
傍であれば内、外の何れでも良い。
房手段とを備え空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置に
おいて、空気清浄機の空気取り入れ口近傍に設けられ
た、感ガス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスや燃料
ガスにより抵抗値が変化する半導体式ガスセンサと、半
導体式ガスセンサの抵抗値の変化により空気の汚染と燃
料ガスの漏洩とを弁別検知し、空気汚染検知時には空気
清浄機の運転を制御し、燃料ガス漏洩検知時に温風暖房
機の燃焼運転を止める制御手段とを備えたので、半導体
式ガスセンサにより、空気中にたばこの煙に含まれる汚
染ガス以外に燃料ガスも検知できるものであって、燃料
ガス漏れが検知されると、制御手段により温風暖房機の
燃焼運転を停止させることができ、結果万一のガス漏れ
時の火災発生などを自動的に未然に防いでガス漏れ災害
を回避することができるという効果があり、しかも半導
体式ガスセンサは空気の汚染検知センサとガス漏れ検知
のセンサを兼ねるためセンサが一つで済む上に、センサ
信号の処理も簡素化でき、結果装置のコスト低減も図れ
るという効果がある。
房手段とを備え空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置に
おいて、空気清浄機の空気取り入れ口近傍に設けられ
た、感ガス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスや燃料
ガスにより抵抗値が変化する半導体式ガスセンサと、半
導体式ガスセンサの抵抗値の変化により空気の汚染と燃
料ガスの漏洩とを弁別検知し、空気汚染検知時には空気
清浄機の運転を制御し、燃料ガス漏洩検知時には警報手
段の警報動作を制御する制御手段とを備えたので、半導
体式ガスセンサにより、空気中にたばこの煙に含まれる
汚染ガス以外に燃料ガスも検知できるものであって、燃
料ガス漏れが検知されると、制御手段により警報手段を
動作させてガス漏れを使用者に知らせることでき、結果
万一のガス漏れ時の火災発生などを未然に防いで、ガス
漏れ災害を回避することができるという効果があり、し
かも半導体式ガスセンサは空気の汚染検知センサとガス
漏れ検知のセンサを兼ねるためセンサが一つで済む上
に、センサ信号の処理も簡素化でき、結果装置のコスト
低減も図れるという効果がある。
いて、上記制御手段は、燃料ガス漏洩検知時には警報手
段の警報動作を制御するとともに温風暖房機の燃焼運転
を止めるので、請求項2の発明の効果に加えて、請求項
1の発明の効果がある。
る斜視図である。
構成説明図である。
である。
体の抵抗変化率の推移を示すグラフである。
半導体ガスセンサの感ガス体の抵抗変化率の推移を示す
グラフである。
半導体ガスセンサの感ガス体の抵抗変化率の他の例の推
移を示すグラフである。
状態にある場合の半導体ガスセンサの感ガス体の抵抗変
化率の推移を示すグラフである。
働状態にある場合の温風暖房機を運転させている時の半
導体ガスセンサの感ガス体の抵抗変化率の推移を示すグ
ラフである。
働状態にある場合のいる時の半導体ガスセンサの感ガス
体の抵抗変化率の推移を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】空気清浄機と温風暖房手段とを備え空気清
浄機付きガス燃焼式温風暖房装置において、空気清浄機
の空気取り入れ口近傍に設けられた、感ガス体表面に接
触する雰囲気中の汚染ガスや燃料ガスにより抵抗値が変
化する半導体式ガスセンサと、該半導体式ガスセンサの
抵抗値の変化により空気の汚染と燃料ガスの漏洩とを弁
別検知し、空気汚染検知時には空気清浄機の運転を制御
し、燃料ガス漏洩検知時には温風暖房手段の燃焼運転を
止める制御手段とを備えたことを特徴とする空気清浄機
付ガス燃焼式温風暖房装置。 - 【請求項2】空気清浄機と温風暖房手段とを備え空気清
浄機付きガス燃焼式温風暖房装置において、空気清浄機
の空気取り入れ口近傍に設けられた、感ガス体表面に接
触する雰囲気中の汚染ガスや燃料ガスにより抵抗値が変
化する半導体式ガスセンサと、半導体式ガスセンサの抵
抗値の変化により空気の汚染と燃料ガスの漏洩とを弁別
検知し、空気汚染検知時には空気清浄機の運転を制御
し、燃料ガス漏洩検知時には警報手段の警報動作を制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする空気清浄機付
ガス燃焼式温風暖房装置。 - 【請求項3】上記制御手段は、燃料ガス漏洩検知時には
警報手段の警報動作を制御するとともに温風暖房機の燃
焼を止めることを特徴とする請求項2記載の空気清浄機
付ガス燃焼式温風暖房装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24373099A JP3895891B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24373099A JP3895891B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001065989A true JP2001065989A (ja) | 2001-03-16 |
JP3895891B2 JP3895891B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=17108148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24373099A Expired - Fee Related JP3895891B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 空気清浄機付ガス燃焼式温風暖房装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3895891B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133580A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Osaka Gas Co Ltd | 開放型燃焼機器 |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24373099A patent/JP3895891B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133580A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Osaka Gas Co Ltd | 開放型燃焼機器 |
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---|---|
JP3895891B2 (ja) | 2007-03-22 |
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