JP6053614B2 - 室内換気システム及びその制御方法 - Google Patents
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Description
そこで、従来の換気装置を備える室内換気システムとして、換気装置の作動を機器や室内環境の状態に応じて自動制御することで、効率的な換気を試みるものが知られている(例えば特許文献1及び2を参照。)。
一方、特許文献2に記載の室内換気システムは、ガスコンロのガス排出量に基づいて換気装置の換気量を制御することで室内の気圧を適度な負圧状態に保ちながら、室内の煙を検知した場合にはその換気量を増加させて速やかに煙を排除するように構成されている。
また、このような換気不良による室内環境の悪化を未然に防止するために、換気不良の要因となる目詰まり等の状態変化を直接且つ常時監視する監視装置を設けることが考えられるが、システムの煩雑化や高コスト化を招き、現実的では無かった。
作動に伴って室内環境の悪化を促進させる機器を設置した室内の換気を行う換気装置と、
前記機器の作動を判定する機器作動判定手段と、
前記室内環境の悪化状態を判定する室内環境判定手段と、
前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段の判定結果に基づいて、前記換気装置の作動を制御する制御手段と、を備えた室内換気システムであって、
その特徴構成は、
前記制御手段が、前記換気装置の作動中において、前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段により前記機器が作動しておらず且つ前記室内環境が悪化状態である機器停止環境悪化状態であると判定した場合に、前記換気装置の換気不良の発生を診断して所定の注意報を出力する換気不良診断処理を実行する点にある。
従って、本発明により、効率的な換気を実現すべく換気装置の作動を機器や室内環境の状態に応じて自動制御するにあたり、監視装置などの追加の構成を必要とすること無く合理的且つ廉価な構成を採用しながら、換気装置の換気不良を適切に自己診断して、利用者に対して換気不良の要因排除を促し、室内環境の更なる悪化を未然に防止することができる室内換気システムを実現することができる。
前記制御手段が、前記換気不良診断処理において、前記換気装置を最大換気量で作動させる最大換気運転を実行し、当該最大換気運転の実行時間が所定の設定実行時間に達するまでに前記機器停止環境悪化状態が解消されなかった場合に、前記換気不良が発生していと判断して前記注意報を出力する点にある。
即ち、換気不良診断処理において、換気装置を最大換気量で作動させる最大換気運転の実行を開始してから、換気装置が正常であれば室内環境の悪化状態が解消可能な時間に相当する設定実行時間に達するまでに、機器停止環境悪化状態が解消されなかった場合、言い換えれば、機器の作動が再開されること無く室内環境の悪化状態が解消されなかった場合には、換気装置において換気不良が発生している可能性が高いと判断して上記注意報を出力することができる。
従って、このように注意報を出力した場合には換気不良が発生している可能性が高いことから、注意報に対する利用者の信頼性を向上することができ、注意報が出力された場合には換気装置のフィルタ交換やその他メンテナンスなどを行う必要性が高いことを利用者に認識させて、換気不良の要因排除の動機づけを確実に行うことができる。
前記制御手段が、前記機器停止環境悪化状態の継続時間が、前記室内に対する前記換気装置による名目換気時間に達した場合に、前記換気不良診断処理を実行する点にある。
尚、名目換気時間とは、室内の容積を単位時間あたりの換気量で除した時間、即ち室内を1回換気するのに必要な時間を示す。即ち、名目換気時間は換気回数の逆数となる。
即ち、機器停止環境悪化状態の継続時間が上記名目換気時間に達した場合、言い換えれば機器が作動されていないことで環境悪化物質の排出が停止している状態において換気装置を上記名目換気時間が経過するまで継続して作動させても室内環境の悪化状態が解消されない場合には、換気装置において何らかの換気不良が発生している可能性が比較的高いと判断して、換気不良診断処理を実行して注意報を適宜出力し、換気不良の要因排除の動機づけを確実に行うことができる。一方、このような機器停止環境悪化状態の継続時間が名目換気時間に達するまでは、換気不良診断処理を実施すること無く、通常の換気運転を継続して効率的な換気を行うことができる。
前記制御手段が、前記機器停止環境悪化状態の継続時間を逐次リセットしながら当該継続時間が前記名目換気時間に到達する毎に前記換気不良診断処理を繰り返し実行すると共に、前記注意報の連続出力回数が所定の設定出力回数に達した場合に、前記注意報とは別の所定の警報を出力する点にある。
前記制御手段が、前記換気装置の作動を制御するにあたり、前記室内環境判定手段により前記室内環境が悪化状態であると判定した場合には前記換気装置を最大換気量で作動させる最大換気運転を実行し、前記室内環境判定手段により前記室内環境が悪化状態でないと判定した場合には前記換気装置の換気量を前記機器の作動状態に追従させる換気量追従運転を実行する点にある。
即ち、空気環境が悪化状態である場合には、最大換気運転を実行して換気装置を最大換気量で作動させることで、室内環境の悪化をできるだけ早急に改善することができる。
一方、室内環境が悪化状態でない場合には、換気装置の換気量を室内環境の悪化の進行度合いに相当する機器の作動状態に追従させることで、無駄なエネルギーを消費すること無く効率の良い換気を実現することができる。尚、この場合において、機器が作動している場合には、換気装置の換気量を最小換気量で運転しても良いが、更なる省エネルギーを実現するために、機器を停止させることもできる。
前記機器が、作動に伴ってガスを燃焼させて加熱調理を行うガス加熱調理機器であり、
前記室内の煙を検知する煙センサを備え、
前記室内環境判定手段が、前記煙センサで煙を検知したことを前記室内環境が悪化状態であるとして判定する点にある。
前記機器が、作動に伴って加熱調理を行う加熱調理機器であり、
前記加熱調理機器の加熱部の温度を検知する温度センサを備え、
前記機器作動判定手段が、前記温度センサで検知した前記加熱部の温度が所定の作動温度以上となったことを前記加熱調理機器の作動として判定する点にある。
作動に伴って室内環境の悪化を促進させる機器を設置した室内の換気を行う換気装置と、
前記機器の作動を判定する機器作動判定手段と、
前記室内環境の悪化状態を判定する室内環境判定手段とを備えた室内換気システムにおいて、
前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段の判定結果に基づいて、前記換気装置の作動を制御する室内換気システムの制御方法であって、
その特徴構成は、
前記換気装置の作動中において、前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段により前記機器が作動しておらず且つ前記室内環境が悪化状態である機器停止環境悪化状態であると判定した場合に、前記換気装置の換気不良の発生を診断して所定の注意報を出力する換気不良診断処理を実行する点にある。
先ず、本実施形態に係る室内換気システムの基本構成について、図1〜図4に基づいて説明する。
室内換気システムは、図1及び図2に示すように、作動に伴ってガスを燃焼させて加熱調理を行うガスコンロ10(ガス加熱調理機器の一例)が設置された台所や厨房などの室内1に配置されており、コンピュータからなる制御装置30により室内1の換気を行う換気装置20の作動を制御して、効率的な換気を実現するシステムとして設置されている。
また、この換気扇駆動モータ22は、図2及び図4に示すように、無線形式又は有線形式の通信線により、制御装置30との間で信号の授受が可能に構成されている。これにより制御装置30は、換気扇駆動モータ22の作動・停止の切り替えを行うことができ、更には、換気扇駆動モータ22の回転速度を調整することで換気装置20の換気量を調整することができる。
この操作パネル40には、図3に示すように、左側から順に、換気装置20の自動運転を開始するための自動スイッチ41、換気装置20の換気量を最大換気量に固定する強運転を利用者が手動で開始するための強スイッチ42、換気装置20の換気量を最大換気量よりも小さい所定の部分換気量に固定する弱運転を利用者が手動で開始するための弱スイッチ43、換気装置20の作動を利用が手動で停止するための切スイッチ44、利用者に対して注意報を視覚的に報知するためのLEDからなるフィルタ確認ランプ45、利用者に対して警報を視覚的に報知するための故障ランプ46、利用者に対して注意報や警報を聴覚的に報知するためのスピーカ47が配置されている。
例えば、制御装置30が注意報を出力する場合には、フィルタ確認ランプ45を点灯させると共に、スピーカ47から「フィルタを交換してください。」などの音声案内を出力することができる。
一方、制御装置30が警報を出力する場合には、故障ランプ46を点灯させると共に、スピーカ47から「故障の可能性があります。メンテナンスを行ってください。」などの音声案内を出力することができる。
具体的に、制御手段33は、手動運転において、操作パネル40の強スイッチ42が押圧操作された場合には、換気装置20を所定の強換気量で作動させる強換気運転を実行し、操作パネル40の弱スイッチ43が押圧操作された場合には、換気装置20を上記強換気量よりも小さい所定の弱換気量で作動させる弱換気運転を実行する。また、制御装置30は、操作パネル40の切スイッチ44が押圧操作される切操作が入力された場合には、換気装置20を停止させる。
そして、制御装置30は、温度センサ50及び煙センサ60の検知結果を利用して、ガスコンロ10の作動状態を判定する機器作動判定手段31と、室内1の空気環境状態を判定する室内環境判定手段32として機能する。
室内環境判定手段32は、煙センサ60で検知された室内1の煙濃度が閾値以上になった場合に、室内1に煙が存在しているとして、室内環境が悪化状態であると判定する。一方、煙センサ60で検知された煙濃度が閾値未満になった場合には、室内1に煙が存在していないとして、室内環境が悪化状態でないと判定する。
そして、制御装置30は、上述した手動運転とは別に、操作パネル40の自動スイッチ41が押圧操作された場合には、これら機器作動判定手段31及び室内環境判定手段32の判定結果に基づいて、換気装置20の作動を制御する自動運転を実行可能に構成されている。
次に、この制御手段33により実行される自動運転の処理フローについて図5に基づいて説明する。
尚、本制御フローにおいて、変数t0、t1、t2は、0にリセット可能な状態でタイマにより計測される時間であり、t1は、機器作動判定手段31によりガスコンロ10が連続して作動されていないと判定しているコンロ停止状態の継続時間であるコンロ停止状態継続時間を示し、t2は、機器作動判定手段31によりガスコンロ10が連続して作動されていないと判定し且つ室内環境判定手段32により室内環境が連続して悪化状態であると判定しているコンロ停止環境悪化状態の継続時間であるコンロ停止環境悪化状態継続時間を示し、t3は、換気装置20を最大換気量で作動させる最大換気運転を連続して実行している時間である最大換気運転実行時間を示す。また、変数nは、所定の注意報を連続して出力した回数である注意報連続出力回数を示す。
また、以下に説明する自動運転の制御フローは、制御手段33により、操作パネル40の自動スイッチ41が押圧操作されたときに開始され、操作パネル40の切スイッチ44が押圧操作される切操作が入力されるまで(ステップ#15)、繰り返し実行される。
一方、室内環境判定手段32により室内環境が悪化状態でないと判定された場合には(ステップ#11のno側)、無駄なエネルギーを消費すること無く効率の良い換気を実現するべく、換気装置20の換気量を室内環境の悪化の進行度合いに相当するガスコンロ10の作動状態に追従させる換気量追従運転が実行される(ステップ#23〜ステップ#26)。
ここで、ステップ#11において、室内環境が悪化状態でないと判定された場合には、上述したコンロ停止環境悪化状態が解消されたとしてコンロ停止環境悪化状態継続時間t1が0にリセットされ、また、後述する注意報の連続出力がされなくなったとして注意報連続出力回数が0にリセットされる(ステップ#22)。
また、ガスコンロ10が作動していないと判定された場合には(ステップ#23のno側)、換気装置20が停止される(ステップ#26)。
ここで、ステップ#23において、ガスコンロ10が作動されていないと判定された場合は、コンロ停止状態が解消されたとして、コンロ停止状態継続時間t0が0にリセットされる。
ここで、ガスコンロ10が作動していると判定された場合には(ステップ#13のyes側)には、コンロ停止環境悪化状態が解消されたとしてコンロ停止環境悪化状態継続時間t1が0にリセットされると共に、コンロ停止状態が解消されたとしてコンロ停止状態継続時間t0が0にリセットされ、更に、後述する注意報の連続出力がされなくなったとして注意報連続出力回数が0にリセットされる(ステップ#14)。
即ち、この判定処理(ステップ#16)において、コンロ停止状態継続時間t0が所定の判定時間Ta(例えば1時間〜数時間)以上であり、且つ、コンロ停止環境悪化状態継続時間t1が所定の判定時間Tb(例えば1分〜10分)以上であると判定された場合には(ステップ#16のyes側)、故障ランプ46を点灯すると共にスピーカ47から所定の音声案内を出力する形態で、警報が出力される(ステップ#17)。
また、このように警報が出力された場合には(ステップ#17)、切スイッチ44の長押し操作などによるリセット操作が入力されるまでの間は(ステップ#18)、換気装置20の換気量を最大に設定する最大換気運転を継続した状態で待機する。
この判定時間Tvは、室内1の容積を単位時間あたりの換気量で除した時間、即ち室内1を1回換気するのに必要な時間を示す名目換気時間又はその近傍の時間とされており、例えば20分程度に設定されている。
即ち、コンロ停止環境悪化状態継続時間t1が名目換気時間に相当する判定時間Tvに達した場合、言い換えればガスコンロ10が作動されていないことで環境悪化物質の排出が停止している状態において換気装置20を上記判定時間Tvが経過するまで継続して作動させても室内環境の悪化状態が解消されない場合には、換気装置20において何らかの換気不良が発生している可能性が比較的高いと判断して、換気不良診断処理が実行される。
次に、上記ステップ#21で実行される換気不良診断処理の処理フローについて、図6に基づいて説明する。
換気不良診断処理の実行が開始されると、一旦最大換気運転実行時間t2がリセットされ(ステップ#31)、換気装置20を最大換気量で作動させる最大換気運転の実行が維持された状態で(ステップ#32)、最大換気運転実行時間t2の計測が開始される。
一方、コンロ停止環境悪化状態が解消されなかった場合において(ステップ#35のyes側)、注意報連続出力回数nが同設定回数Naを超えるときには(ステップ#36のno側)、上述したような故障ランプ46を点灯させてスピーカ47から所定の音声案内を出力する形態で、警報が出力される(ステップ#39)。
また、このように警報が出力された場合には(ステップ#39)、切スイッチ44の長押し操作などによるリセット操作が入力されるまでの間は(ステップ#40)、換気装置20の換気量を最大に設定する最大換気運転を継続した状態で待機する。
また、リセット操作が入力された場合には(ステップ#40のyes側)、フィルタ確認ランプ45や故障ランプ46を消灯する形態でこれまで出力した注意報や警報の出力が停止され(ステップ#41)、更には注意報連続出力回数nが0にリセットされた上で(ステップ#42)、本換気不良診断処理が終了される。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、作動に伴って室内環境の悪化を促進させる機器として、ガスコンロ10を採用した例を示したが、別に、かかる機器として、作動に伴ってガスを燃焼させて加熱調理を行うガスオーブンなどのガス加熱調理機器や、また、作動に伴って加熱調理を行う電気コンロなどに適用しても構わない。
前記室内環境の悪化状態を判定する室内環境判定手段とを備え、前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段の判定結果に基づいて、前記換気装置の作動を制御する制御手段とを備えた室内換気システム及びその制御方法として好適に利用可能である。
10 :ガスコンロ(機器)
11 :バーナ部(加熱部)
20 :換気装置
31 :機器作動判定手段
32 :室内環境判定手段
33 :制御手段
50 :温度センサ
60 :煙センサ
Na :設定回数(連続出力回数)
Tc :設定実行時間
Tv :判定時間(名目換気時間)
n :注意報連続出力回数
t1 :コンロ停止環境悪化状態継続時間(機器停止悪化状態継続時間)
Claims (8)
- 作動に伴って室内環境の悪化を促進させる機器を設置した室内の換気を行う換気装置と、
前記機器の作動を判定する機器作動判定手段と、
前記室内環境の悪化状態を判定する室内環境判定手段と、
前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段の判定結果に基づいて、前記換気装置の作動を制御する制御手段と、を備えた室内換気システムであって、
前記制御手段が、前記換気装置の作動中において、前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段により前記機器が作動しておらず且つ前記室内環境が悪化状態である機器停止環境悪化状態であると判定した場合に、前記換気装置の換気不良の発生を診断して所定の注意報を出力する換気不良診断処理を実行する室内換気システム。 - 前記制御手段が、前記換気不良診断処理において、前記換気装置を最大換気量で作動させる最大換気運転を実行し、当該最大換気運転の実行時間が所定の設定実行時間に達するまでに前記機器停止環境悪化状態が解消されなかった場合に、前記換気不良が発生していと判断して前記注意報を出力する請求項1に記載の室内換気システム。
- 前記制御手段が、前記機器停止環境悪化状態の継続時間が、前記室内に対する前記換気装置による名目換気時間に達した場合に、前記換気不良診断処理を実行する請求項1又は2に記載の室内換気システム。
- 前記制御手段が、前記機器停止環境悪化状態の継続時間を逐次リセットしながら当該継続時間が前記名目換気時間に到達する毎に前記換気不良診断処理を繰り返し実行すると共に、前記注意報の連続出力回数が所定の設定出力回数に達した場合に、前記注意報とは別の所定の警報を出力する請求項3に記載の室内換気システム。
- 前記制御手段が、前記換気装置の作動を制御するにあたり、前記室内環境判定手段により前記室内環境が悪化状態であると判定した場合には前記換気装置を最大換気量で作動させる最大換気運転を実行し、前記室内環境判定手段により前記室内環境が悪化状態でないと判定した場合には前記換気装置の換気量を前記機器の作動状態に追従させる換気量追従運転を実行する請求項1〜4の何れか1項に記載の室内換気システム。
- 前記機器が、作動に伴ってガスを燃焼させて加熱調理を行うガス加熱調理機器であり、
前記室内の煙を検知する煙センサを備え、
前記室内環境判定手段が、前記煙センサで煙を検知したことを前記室内環境が悪化状態であるとして判定する請求項1〜5の何れか1項に記載の室内換気システム。 - 前記機器が、作動に伴って加熱調理を行う加熱調理機器であり、
前記加熱調理機器の加熱部の温度を検知する温度センサを備え、
前記機器作動判定手段が、前記温度センサで検知した前記加熱部の温度が所定の作動温度以上となったことを前記加熱調理機器の作動として判定する請求項1〜6の何れか1項に記載の室内換気システム。 - 作動に伴って室内環境の悪化を促進させる機器を設置した室内の換気を行う換気装置と、
前記機器の作動を判定する機器作動判定手段と、
前記室内環境の悪化状態を判定する室内環境判定手段とを備えた室内換気システムにおいて、
前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段の判定結果に基づいて、前記換気装置の作動を制御する室内換気システムの制御方法であって、
前記換気装置の作動中において、前記機器作動判定手段及び前記室内環境判定手段により前記機器が作動しておらず且つ前記室内環境が悪化状態である機器停止環境悪化状態であると判定した場合に、前記換気装置の換気不良の発生を診断して所定の注意報を出力する換気不良診断処理を実行する室内換気システムの制御方法。
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