JP4120385B2 - イオン発生装置付き車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内にイオンを含んだ空気を送風するイオン発生装置付き車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、リラクゼーション効果と除菌,消臭効果とを併せ持つイオン発生装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このイオン発生装置は、リラクゼーション効果を得たいときはマイナスイオンを発生するリフレッシュモードに、除菌効果を得たいときはプラスイオンとマイナスイオンを同時に発生するクリーンモードに、それぞれ運転モードを切り換える。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−216933号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなイオン発生装置を車両用空調装置に適用する場合、車両のドアや、サンルーフ、窓等を開放すると車外から車内に雑菌が流入し、車室内の雑菌数が増加する。上述した公報記載の装置では、このようなドアや窓の開閉動作に伴う雑菌数の増加を考慮していないため、車室内を適切に除菌することができない。
【0005】
本発明は、車室内を効率よく除菌することができるイオン発生装置付き車両用空調装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によるイオン発生装置付き車両用空調装置は、空調風を生成する空調ユニットと、空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、少なくとも除菌効果を得るためのイオン(以下、除菌イオン)を送風経路内に発生するイオン発生装置と、車内を開放または閉塞する開閉手段と、開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備え、イオン制御手段は、空調ユニットの作動開始時に所定の初期時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御し、初期時間が経過する前に開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および初期時間が経過するまでの残り時間よりも長時間の所定時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御することを特徴とする。また、本発明によるイオン発生装置付き車両用空調装置は、空調風を生成する空調ユニットと、空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、少なくとも除菌効果を得るためのイオン(以下、除菌イオン)を送風経路内に発生するイオン発生装置と、車内を開放または閉塞する開閉手段と、開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するイオン制御手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、所定時間は、車速検出手段により検出された車速が速いほど長くなるものである。
【0007】
【発明の効果】
本発明によれば、空調ユニットの作動開始時に所定の初期時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御し、初期時間が経過する前に車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および初期時間が経過するまでの残り時間よりも長時間の所定時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するようにしたので、車室内を効率よく除菌することができる。また、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたって除菌効果を得るためのイオンを発生するようにし、その所定時間は、検出された車速が速いほど長くなるようにしたので、車室内を過不足なく除菌することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図4を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図である。空調ユニット100のダクト3の入口には、ブロアモータ5の駆動によって回転するブロアファン4が配設されている。ブロアファン4が回転すると、ダクト3内に内気または外気が吸い込まれ、エバポレータ1を通過して冷却される。この冷却空気はエアミックスドア7の開度に応じてヒータコア2を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア2をバイパスする。ヒータコア2を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア2の下流のエアミックスチャンバ8で混合され、所定温度の空調風とされる。この空調風は、インストルメントパネルの中央部に設けられたセンターベント吹出口、左右両端部に設けられたサイドベント吹出口、下部に設けられたフット吹出口、フロントウインド近傍に設けられたデフロスト吹出口などから車室内に吹き出される。
【0009】
エアミックスチャンバ8と運転席側のサイドベント吹出口11bとを接続する送風ダクト12の途中には、イオン発生装置10が配設されている。イオン発生装置10は電極間の放電によって空気中にイオンを発生する、いわゆるプラズマイオン発生装置であり、主に乗員をリラックスさせるモード(リフレッシュモード)と主に車室内を除菌,消臭するモード(クリーンモード、消臭モードともいう)とに運転モードが切換可能である。例えばリフレッシュモード時にはマイナスイオン(リラクゼーションイオンと呼ぶ)を発生し、クリーンモード時にはマイナスイオンとプラスイオン(除菌イオンと呼ぶ)を同時に発生する。このような構成は家庭用空気清浄器の分野で知られており、その詳細な説明は省略する。なお、イオンはダクト等の壁面に衝突すると消滅しやすい特性を有するため、イオンを効率よく車室内に吹き出すために、イオン発生装置10はできるだけ吹出口11bの近傍に配設することが好ましい。イオン発生装置10の作動はイオン制御回路30からの信号により後述するように制御される。
【0010】
ブロアモータ5,内外気切換ドア6,エアミックスドア7等の駆動は空調コントローラ20によって制御される。例えば乗員の空調パネル21の操作によりファンオン信号が入力されるとブロアモータ5に制御信号を出力してブロアモータ5を駆動し、ファンオフ信号が入力されるとブロアモータ5の駆動を停止する。なお、空調コントローラ20には空調パネル21だけでなく車両状態を検出する各種センサ(車室内温度センサ、外気温センサなど)からの信号が入力され、これらの情報に基づいて空調コントローラ20はブロアモータ5,内外気切換ドア6,エアミックスドア7等の駆動を制御する。
【0011】
イオン制御回路30には、空調コントローラ20と、車室内の臭気レベルを検出する臭気センサ31と、車速を検出する車速センサ32と、車室内に面した運転席側、助手席側のフロントドアおよびリアドアの開閉を検出するドアスイッチ33と、車室内に面した窓やサンルーフの開閉を制御する開閉制御回路34が接続されている。開閉制御回路34は窓やサンルーフの開閉を制御するものであり、この開閉制御回路からの信号に基づいてイオン制御回路30が窓やサンルーフの開閉を検出する。なお、窓やサンルーフの開閉を検出するセンサを別途設け、このセンサを開閉制御回路34の代わりにイオン制御回路30に接続してもよい。イオン制御回路30ではこれらの信号に基づいて以下のような処理を実行し、イオン発生装置10に制御信号を出力する。
【0012】
図2,3は、イオン制御回路30で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図2に示すように、まず、ステップS1でイグニッションスイッチがオンされ、かつ、ファンオン信号が入力されたか否か、すなわち乗員の乗車直後にファン4が作動開始されたか否かを判定する。ステップS1が肯定されるとステップS2に進み、初期のクリーンモード作動時間Tをセットする。ここで、作動時間Tは車室内の雑菌数を一定量(例えば図4のN0−N1)除菌するのに必要な時間にセットされる。ステップS3では、イオン発生装置10に制御信号を出力し、イオン発生装置10をクリーンモードで作動開始する。次いで、ステップS4でドアスイッチ33および開閉制御回路34からの信号によりドア、窓、サンルーフのいずれか1つでも開放か否か、すなわち車外から車内への雑菌の流入の有無を判定する。ステップS4が否定されるとステップS5に進む。
【0013】
ステップS5ではタイマーをカウントし、クリーンモード作動残り時間tを更新する。すなわちカウントした時間だけクリーンモード作動残り時間tを減少させる。ステップS6では、ステップS5で更新したクリーンモード作動残り時間tが0以下か否かを判定する。ステップS6が肯定されるとステップS7に進み、イオン発生装置10に制御信号を出力してイオン発生装置10をクリーンモードで作動する。ステップS6が否定されるとステップS8に進み、臭気センサ31からの信号により車室内の臭気レベルαが所定値α1以上か否かを判定する。ここで、所定値α1は、一般人が車室内を臭いと感じる値に設定される。ステップS8が肯定されるとステップS7に進み、否定されるとステップS9に進む。ステップS9ではイオン発生装置10に制御信号を出力してイオン発生装置10をリフレッシュモードで作動する。
【0014】
ステップS1でファンオン信号の入力直後ではないと判定されるとステップS10に進む。ステップS10ではファンオフ信号が入力されたか否かを判定し、肯定されるとステップS11に進み、否定されるとステップS4に進む。ステップS11ではイオン発生装置10に制御信号を出力してイオン発生装置10の作動を停止する。
【0015】
一方、ステップS4でドア、窓、サンルーフのいずれか1つでも開放、すなわち車室内に雑菌の流入ありと判定されると図3のステップS41に進む。ステップS41では開閉タイマを作動し、次のステップS42で現在のクリーンモード作動残り時間t1をメモリに記憶する。次いで、ステップS43でイオン発生装置10がクリーンモードで作動しているか否かを判定し、肯定されるとステップS45に進み、否定されるとステップS44に進む。ステップS44ではイオン発生装置10に制御信号を出力し、イオン発生装置10をクリーンモードで作動する。ステップS45ではドア、窓、サンルーフが全て閉じられているか否か、すなわち車室内に雑菌の流入がないか否かを判定する。ステップS45が否定されるとステップS44に戻り、同様の処理を繰り返す。
【0016】
ステップS45が肯定されるとステップS46に進み、開閉タイマを停止する。そして、開閉タイマ作動開始(ステップS41)から現在までの時間、すなわちドアや窓の開放時間T0を演算する。次いで、ステップS47でこの開放時間T0に係数aを乗じたものと、車速センサ32により検出した車速Vsに係数bを乗じたものを加算し(t2=a・T0+b・Vs)、クリーンモード作動追加時間t2を演算する。次のステップS48では、ステップS42で求めた作動残り時間t1とステップS47で求めた作動追加t2を加算して新たにクリーンモード作動残り時間tを演算し(t=t1+t2)、図2のステップS5に戻る。
【0017】
次に、本実施の形態の動作をより具体的に説明する。
乗員の乗車によりイグニッションスイッチがオンされ、ファンオン信号が入力されると(図4の時間ta)、空調ユニット100内に内気または外気が吸い込まれ、イオン発生装置10がクリーンモードで作動を開始する(ステップS3)。これにより送風ダクト12内に除菌イオンが発生し、空調風とともに車室内に吹き出される。その結果、図4(a)に示すように車室内の雑菌数が乗車前の値N0から徐々に減少する。
【0018】
このとき、ドアや窓が全て閉塞されていれば、図3の処理は行われず、作動残り時間tは延長されない。ファン4の作動開始から初期時間Tを経過すると(時間tb)、車室内の雑菌数は目標値N1まで減少し、作動残り時間tは0になる。これによりイオン発生装置10の運転モードがクリーンモードからリフレッシュモードに切り換えられる(ステップS9)。その結果、車室内にはリラクゼーションイオンが吹き出され、乗員をリラックスさせることができる。なお、イオン発生装置10がリフレッシュモードで作動中に、臭気レベルαが所定値α1を超えるとイオン発生装置10はクリーンモードに切り換えられる(ステップS8→ステップS7)。これにより車室内に除菌イオンが吹き出され、車室内を消臭することができる。
【0019】
一方、イオン発生装置10をクリーンモードで作動中、作動残り時間がt1のとき(図4(b)の時間tc)、例えば窓を一定時間T0だけ開放するとその開放時間T0だけ車室内に雑菌が流入し、車室内の菌数Nが増加する(時間tc〜時間td)。窓の開放中は、イオン発生装置10は現在の作動残り時間t1を停止したままクリーンモードで作動する(ステップS44)。そして、開放時間T0経過後(時間td)、作動残り時間t1に作動追加時間t2を加算した時間(t1+t2)を新たに作動残り時間tとして設定し(ステップS48)、この作動残り時間(t1+t2)だけさらにイオン発生装置10をクリーンモードで作動する(時間td〜時間te)。これによりクリーンモード運転中に窓の開放によって増加した雑菌を効率よく除菌することができる。この場合、時間Tc〜時間tdの特性の傾きは車速や開口面積等によって左右され、車速および開口面積が大きいほど傾きは急になり、この特性の傾きと開放時間T0の大きさによって雑菌の増加量が決定する。本実施の形態では、車速Vsおよび開放時間T0が大きいほど追加時間T2を長くするので(ステップS47)、イオン発生装置10の作動が雑菌の増加量に良好に対応する。
【0020】
イオン発生装置10をリフレッシュモードで作動中、すなわち作動残り時間t1が0のとき、窓を開放すると(図4の時間tf)、イオン発生装置10がクリーンモードに切り換えられる(ステップS44)。窓の開放中(開放時間T0)はクリーンモード運転が継続され、時間tgで窓を閉じた後も作動追加時間t2が経過するまではクリーンモード運転する(ステップS7)。これによりリフレッシュモード運転中に窓の開放によって増加した雑菌を効率よく除菌することができる。作動追加時間t2が経過すると(時間th)、イオン発生装置10はリフレッシュモードに切り換えられる(ステップS9)。
【0021】
以上説明した本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏する。
(1)イオン発生装置10をクリーンモードで作動中に、窓、ドア、サンルーフの開放状態が検出されると、その検出から所定時間、すなわち開放時間T0と作動残り時間t1と作動追加時間t2とを加算した時間(T0+t1+t2)だけ、クリーンモード運転するようにしたので、クリーンモード運転中に車外から車内に侵入した雑菌を効率よく除菌することができる。
(2)イオン発生装置10をリフレッシュモードで作動中に、窓、ドア、サンルーフの開放状態が検出されると、その検出から所定時間、すなわち開放時間T0と作動追加時間t2とを加算した時間(T0+t2)だけ、クリーンモード運転するようにしたので、リフレッシュモード運転中に車外から車内に侵入した雑菌を効率よく除菌することができる。
(3)開放時間T0が長いほど、および車速Vsが速いほど作動追加時間t2が長時間となるようにしたので、窓やドアを開放した際のクリーンモード作動時間tが、車室内に流入した雑菌数に良好に対応し、車室内を過不足なく除菌することができる。
(4)センサ等により車内の雑菌状態を検出しなくても車外から侵入した雑菌を除菌することができ、構成が容易である。
(5)乗員の乗車時にエンジンキースイッチがオンされ、かつ、ファンオン信号が入力されると、イオン発生装置10をクリーンモードで作動開始するようにしたので、雑菌数が多い状態で乗員が乗車する時間は短くなり、雑菌が乗員に及ぼす影響を低減することができる。
(6)イオン発生装置10の作動開始直後はクリーンモードで作動し、所定時間T経過後にクリーンモードからリフレッシュモードに運転モードを変更するようにした、換言すれば除菌イオンの発生が必要ないときはリラクゼーションイオンを発生するようにしたので、車室内を除菌した状態で、乗員にリラクゼーション効果を及ぼすことができる。
(7)ブロアファン4の作動,停止に伴いイオン発生装置10を作動,停止するようにしたので、イオン発生装置10を効率よく作動することができる。
【0022】
なお、上記実施の形態では、クリーンモードとリフレッシュモードとを備えるイオン発生装置10を用いたが、少なくともクリーンモードを備えるのであればリフレッシュモードはなくてもよい。ファン4の作動開始時に一定時間Tだけイオン発生装置10を作動するようにしたが、車室内の雑菌数をセンサなどで検出し、その検出値が所定値(例えばN0)以上のときにイオン発生装置10を一定時間T作動するようにしてもよい。この場合も、クリーンモード運転中に窓やドアの開放が検出されると上述したのと同様にクリーンモード作動残り時間tを延長すればよい。また、イオン発生装置10を手動操作により作動させてもよい。
【0023】
車速Vsと開放時間T0に応じて作動追加時間t2を決定するようにしたが、窓やドア等の開口形状の違いを考慮して作動追加時間t2を決定するようにしてもよい。この場合、例えば開口形状に応じて係数a,bを変更すればよい。窓やドアの開放時に流入した雑菌をその都度イオン発生装置10により全て除菌できるのであれば、すなわち図4(b)の時間tc〜時間tdの特性の傾きがほぼ0であれば、作動追加時間t2を0としてもよい。
【0024】
上記実施の形態では、送風ダクト12にイオン発生装置10を配設するようにしたが、他の送風経路にイオン発生装置を配設するようにしてもよい。ドア、窓、サンルーフ以外の開閉手段を設けてもよい。ドアスイッチ33と開閉制御回路34からの信号によりドアや窓の開閉を検出するようにしたが、他の開閉検出手段を用いてもよい。少なくとも窓やドアの開放状態が検出されたときにイオン発生装置10をクリーンモードに切り換えるのであれば、イオン制御手段としてのイオン制御回路30がイオン発生装置10をいかに制御してもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のイオン発生装置付き車両用空調装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図。
【図2】図1のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート(その1)。
【図3】図1のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート(その2)。
【図4】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置による動作特性の一例を示す図。
【符号の説明】
10 イオン発生装置 11b サイドベント吹出口
12 導風ダクト 30 イオン制御回路
32 車速センサ 33 ドアスイッチ
34 開閉制御回路 100 空調ユニット
Claims (5)
- 空調風を生成する空調ユニットと、
前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、
少なくとも除菌効果を得るためのイオン(以下、除菌イオン)を前記送風経路内に発生するイオン発生装置と、
車内を開放または閉塞する開閉手段と、
前記開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、
前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備え、
前記イオン制御手段は、前記空調ユニットの作動開始時に所定の初期時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御し、前記初期時間が経過する前に前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および前記初期時間が経過するまでの残り時間よりも長時間の前記所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。 - 請求項1に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
前記所定時間は、前記開閉検出手段により検出された開放時間が長いほど長くなることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。 - 請求項1または2に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記所定時間は、前記車速検出手段により検出された車速が速いほど長くなることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。 - 空調風を生成する空調ユニットと、
前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、
少なくとも除菌効果を得るためのイオン(以下、除菌イオン)を前記送風経路内に発生するイオン発生装置と、
車内を開放または閉塞する開閉手段と、
前記開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、
前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御するイオン制御手段と、
車速を検出する車速検出手段とを備え、
前記所定時間は、前記車速検出手段により検出された車速が速いほど長くなることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
前記イオン発生装置は、前記除菌イオンと、リラクゼーション効果を得るためのイオン(以下、リラクゼーションイオン)とを別々に発生可能であり、前記イオン制御手段は、前記イオン発生装置が前記除菌イオンを発生していないとき、前記リラクゼーションイオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
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