JP6715673B2 - ハイブリッド式温風暖房機 - Google Patents
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Description
温度によって前記バーナーの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段、並びに、
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式温風暖房機であって、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部及び前記電気式暖房部を共に動作開始させて前記燃焼式暖房部の出力を所定の目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気式暖房部の出力を所定の目標電気暖房出力にさせる動作開始処理において、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記電気ヒーターへの通電を開始して前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力にさせる点にある。
従って、燃焼式暖房部のバーナーの着火を適切に検出できるハイブリッド式温風暖房機を提供できる。
温度によって前記バーナーの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段、並びに、
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式温風暖房機であって、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部及び前記電気式暖房部を共に動作開始させて前記燃焼式暖房部の出力を所定の目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気式暖房部の出力を所定の目標電気暖房出力にさせる動作開始処理において、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼を開始させて前記燃焼式暖房部の出力を前記目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気ヒーターへの通電を開始させて前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力未満の所定の過渡電気暖房出力にさせ、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力にさせる点にある。
従って、燃焼式暖房部のバーナーの着火を適切に検出できるハイブリッド式温風暖房機を提供できる。
また、燃焼状態検出手段が燃焼式暖房部のバーナーの燃焼開始を検出するまでは、電気式暖房部の出力は、目標電気暖房出力未満の所定の過渡電気暖房出力に抑制される。つまり、電気ヒーターから放出される熱量は小さい状態になっているため、燃焼状態検出手段が、電気式暖房部の電気ヒーターが放出した熱を、燃焼式暖房部のバーナーで燃料ガスの燃焼が開始されたことで放出された熱であると誤認することを回避できる。
加えて、燃焼状態検出手段が燃焼式暖房部のバーナーの燃焼開始を検出するまでの間に電気ヒーターへの通電が開始されて電気ヒーターが温まっていると、燃焼式暖房部のバーナーの燃焼開始を燃焼状態検出手段によって検出した後に電気式暖房部の出力を上昇させるとき、その電気式暖房部の出力が目標電気暖房出力になるまでの所要時間が短くなることを期待できる。
前記運転制御手段は、前記動作開始処理において、前記燃料調整器及び前記燃焼式暖房用送風機の動作を制御して前記バーナーへ燃料ガス及び空気を供給すると共に前記点火器で火花を発生させることで前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼を開始させ、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記点火器での火花の発生を停止させる点にある。
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド式温風暖房機について説明する。
図1はハイブリッド式温風暖房機の外観を示す斜視図であり、図2はハイブリッド式温風暖房機の縦断右側面図であり、図3はハイブリッド式温風暖房機の縦断正面図である。また、図4はハイブリッド式温風暖房機の操作部を示す図であり、図5はハイブリッド式温風暖房機の制御構成を示すブロック図である。図示するように、ハイブリッド式温風暖房機は、燃料ガスを燃焼させるガスバーナー1(バーナーの一例)と、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気とガスバーナー1の燃焼ガスとを混合して暖房対象空間に吹き出すように通風作用する燃焼式暖房用送風機2とを備えた燃焼式暖房部Hf、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気を暖房対象空間に吹き出すように通風作用する電気式暖房用送風機3と、その電気式暖房用送風機3により通風される空気を加熱するシーズヒーター4(電気ヒーターの一例)とを備えた電気式暖房部He、運転を制御する運転制御部5(運転制御手段の一例)、及び、その運転制御部5に各種制御情報を送信する操作部6等を備えて構成されている。
図1〜図3に示すように、吸気口8及び温風吹出口9が設けられた本体ケース10内に、上流側が吸気口8に連通し、且つ、下流側が温風吹出口9に連通する温風通風路11が設けられ、その温風通風路11内に、ガスバーナー1を備えた燃焼ユニットUが燃焼ガスを温風通風路11に対して吹き出し可能に配設されている。本体ケース10は、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも小さい薄型形状に構成され、温風吹出口9は、その本体ケース10の前面下部に設けられ、吸気口8は、その本体ケース10の後面における高さ方向において温風吹出口9の上縁部よりも上方の位置に設けられている。吸気口8には、塵埃を捕捉するためのエアフィルタ24が設けられている。
共用送風機7を作動させることにより、温風通風路11を通して、吸気口8及び上段用燃焼ガス吹出口14Bに吸引作用し、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、上段用空気取入口13B及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用すると共に、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、下段用燃焼ガス吹出口14A、下段燃焼室12A、下段用空気取入口13A及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用し、並びに、バイパス風路23を通して吸気口8に吸引作用する。すると、吸気口8から取り入れられた空気は、直接、温風通風路11の上流端に導入され、並びに、連通用開口部17を介して、下段用空気取入口13Aから下段燃焼室12A内に二次燃焼用空気として導入されると共に、上段用空気取入口13Bから上段燃焼室12B内に二次燃焼用空気として導入され、更には、バイパス風路23を通って、下段燃焼室12A及び上段燃焼室12Bを迂回して温風通風路11に導入される。
共用送風機7を作動させることにより、先に、ガスバーナー1による温風の生成形態について説明したのと同様に、温風通風路11を通して、吸気口8及び上段用燃焼ガス吹出口14Bに吸引作用し、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、上段用空気取入口13B及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用すると共に、上段用燃焼ガス吹出口14B、上段燃焼室12B、下段用燃焼ガス吹出口14A、下段燃焼室12A、下段用空気取入口13A及び連通用開口部17を介して吸気口8に吸引作用し、並びに、バイパス風路23を通して吸気口8に吸引作用する。
すると、吸気口8から取り入れられた空気は、連通用開口部17を介して、上段用空気取入口13Bから上段燃焼室12B内に導入されて、シーズヒーター4により加熱されたのち、下段用燃焼ガス吹出口14Aから吹き出される空気と混合されて、上段用燃焼ガス吹出口14Bから温風通風路11に吹き出され、吸気口8から直接温風通風路11の上流端に導入された空気と混合されて温風が生成され、その温風が温風通風路11を通風し、途中でバイパス風路23を通して吸気口8から直接取り入れられた空気が混合されながら、温風吹出口9から本体ケース10外に吹き出される。
図5に示すように、運転制御部5には、メイン運転スイッチ41、おやすみタイマースイッチ42、おはようタイマースイッチ43、電気ヒーター運転スイッチ44、ヒーター出力切換スイッチ45及び温度/時間設定スイッチ46、ハイブリッドスイッチ47等の各種スイッチからの指令情報、並びに、室温センサ25、通風路温度センサ26及び火炎センサ28等の各種センサの検出情報が入力される。
また、運転制御部5は、おやすみタイマー運転及びおはようタイマー運転夫々において、ガスバーナー1を連続して燃焼させる時間が所定の許容連続燃焼運転時間に達すると、ガスバーナー1の燃焼を停止するように構成されている。ちなみに、許容連続燃焼運転時間は、暖房対象空間を換気することなく安全に燃焼式暖房部Hfを連続して運転可能な上限時間に設定され、この実施形態では、例えば60分に設定される。
運転制御部5は、メイン運転スイッチ41により運転の開始が指令されると、ファン駆動用モータ7mを作動させ、並びに、燃料断続弁29及び燃料調整弁30を開弁すると共に、点火器31を作動させる点火処理を実行して、ガスバーナー1を燃焼させることにより、ガスバーナー1の燃焼ガスにより生成された温風を室内に吹き出す燃焼式暖房運転を開始し、運転ランプ51を点灯する。
運転制御部5は、燃焼式暖房運転の実行中は、室温センサ25の検出温度が温度/時間設定スイッチ46にて設定された目標温度になるように、燃料調整弁30の開度を調整してガスバーナー1の燃焼量を調整する燃焼制御を実行する。
また、運転制御部5は、燃焼式暖房運転の開始に伴って、消し忘れ防止タイマーを作動させ、消し忘れ防止タイマーがタイムアップすると、消火処理を実行して燃焼式暖房運転を停止する。消し忘れ防止タイマーは、温度/時間設定スイッチ46により、3時間、5時間、8時間のいずれかに設定することができる。
尚、運転制御部5は、燃焼式暖房運転の実行中に、通風路温度センサ26の検出温度が予め設定された過熱防止用設定温度以上になったり、火炎センサ28によりガスバーナー1の立ち消えが検出されると、消火処理を実行して燃焼式暖房運転を停止する。
運転制御部5は、電気ヒーター運転スイッチ44により電気式暖房運転の開始が指令されると、ファン駆動用モータ7m及びシーズヒーター4を作動させることにより、電気式暖房運転を開始すると共に、ヒーター運転ランプ54を点灯する。
また、運転制御部5は、ヒーター出力切換スイッチ45が繰り返し押されると、ヒーター出力ランプ55を全て消灯している状態から、ヒーター出力切換スイッチ45が押されるに伴って、弱のヒーター出力に対応するヒーター出力ランプ55を点灯する状態、強のヒーター出力に対応するヒーター出力ランプ55を点灯する状態、全てのヒーター出力ランプ55を消灯する状態に、ヒーター出力ランプ55の制御状態を順次変化させる。
また、運転制御部5は、電気式暖房運転の実行中に、弱、強のいずれかのヒーター出力に対応するヒーター出力ランプ55を点灯させているときは、点灯させているヒーター出力ランプ55に対応するヒーター出力でシーズヒーター4を作動させるヒーター出力制御を実行することにより、定出力モードにて電気式暖房運転を実行する。
また、運転制御部5は、電気式暖房運転の開始に伴って、消し忘れ防止タイマーを作動させ、消し忘れ防止タイマーがタイムアップすると、シーズヒーター4及びファン駆動用モータ7mの作動を停止して、電気式暖房運転を停止する。
尚、運転制御部5は、電気式暖房運転の実行中に、通風路温度センサ26の検出温度が過熱防止用設定温度以上になると、シーズヒーター4及びファン駆動用モータ7mの作動を停止して、電気式暖房運転を停止する。
そして、ヒーター出力切換スイッチ45が、ヒーター出力を複数段階(この実施形態では、強、弱の2段階)に設定可能に構成されていることになる。
運転制御部5は、ハイブリッドスイッチ47がオン操作されてハイブリッド式暖房の運転が許可されている状態でメイン運転スイッチ41により運転の開始が指令されると、ハイブリッド式暖房運転を開始する。このとき、運転制御部5は、ファン駆動用モータ7mを作動させ、並びに、燃料断続弁29及び燃料調整弁30を開弁すると共に、点火器31を作動させる点火処理を実行して、ガスバーナー1を燃焼させることにより、ガスバーナー1の燃焼ガスにより生成された温風を室内に吹き出す燃焼式暖房運転を開始し、運転ランプ51を点灯する。加えて、運転制御部5は、シーズヒーター4を作動させることにより、電気式暖房運転を開始すると共に、ヒーター運転ランプ54を点灯する。
運転制御部5は、ハイブリッドスイッチ47がオン状態に切り替えられた状態で運転スイッチがオン操作されると、ハイブリッド式暖房での暖房手段Hの運転が指示されたと判断する。そして、工程#10において運転制御部5は、暖房手段Hの動作を開始する。本例では、工程#10において運転制御部5は、暖房手段Hの目標暖房出力を最高暖房出力(10段目:3.64kW)に設定した状態で、暖房手段Hの動作を開始する。つまり、運転制御部5は、燃焼式暖房部Hfのガスバーナー1が最高燃焼暖房出力(2.44kW)を発揮するように動作し、且つ、電気式暖房部Heのシーズヒーター4が最高電気暖房出力(1.20kW)を発揮するように動作する状態で暖房手段Hを動作させる。これにより、暖房対象空間の温度が素早く上昇することになる。
尚、運転制御部5は、ガスバーナー1への燃料ガス及び空気の供給と点火器31による火花の発生とを開始してから所定の時間内に火炎センサ28としての熱電対から出力される熱起電力が所定の閾値以上にならなければ、ガスバーナー1に着火していないと判定する。そして、運転制御部5は、燃料断続弁29及び燃料調整弁30を閉弁すると共に、ファン駆動用モータ7mを停止する消火処理を実行して、例えば、運転ランプ51を点滅させるなどのエラー表示を行う。
このように、本実施形態において運転制御部5は、暖房手段Hの動作開始の直後は、暖房対象空間の温度が目標温度に到達するまで、暖房手段Hの目標暖房出力を最高暖房出力(10段目:3.64kW)に設定した状態で、その暖房手段Hを動作させる。
このように、工程#13において運転制御部5は、室温センサ25が測定する空気の温度と目標温度との温度差に基づいて、暖房手段Hの暖房出力を減少側に変化させる調節を行うことで、室温センサ25が測定する暖房対象空間の室温が目標温度に近付くことを期待できる。
このように、工程#13において運転制御部5は、室温センサ25が測定する空気の温度と目標温度との温度差に基づいて、暖房手段Hの暖房出力を増加側に変化させる調節を行うことで、室温センサ25が測定する暖房対象空間の室温が目標温度に近付くことを期待できる。
第2実施形態のハイブリッド式温風暖房機は、動作開始処理における電気式暖房部の出力が上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態のハイブリッド式温風暖房機について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<1>
上記実施形態では、本発明のハイブリッド式温風暖房機の構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
上記実施形態では、燃焼式暖房部Hfのバーナーとして、燃料ガスを燃焼するガスバーナー1を用いる例を説明したが、石油等の液体燃料を燃料とするバーナーを用いてもよい。また、上記実施形態では、電気ヒーターの具体例としてシーズヒーター4を説明したが、ニクロム線ヒーター、石英管ヒーター、セラミックヒーター、カーボンヒーター等、種々のヒーターを用いてもよい。
他にも、電気式暖房部Heのシーズヒーター4の設置位置は、上記実施形態で説明した位置に限定されるものではなく、例えば、温風通風路11内やバイパス風路23内でも良い。
更に、上記実施形態では、燃焼式暖房用送風機2と電気式暖房用送風機3とに共用される共用送風機7を設ける例を説明したが、燃焼式暖房用送風機2と電気式暖房用送風機3とを別個に配置して、シーズヒーター4を電気式暖房用送風機3の通風作用によって通風される通風領域に配置しても良い。
温度によってガスバーナー1の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段の例として熱電対を挙げたが、他の機器を燃焼状態検出手段として用いてもよい。
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
2 燃焼式暖房用送風機
3 電気式暖房用送風機
4 シーズヒーター(電気ヒーター)
5 運転制御部(運転制御手段)
7 共用送風機
28 火炎センサ(燃焼状態検出手段)
30 燃料調整弁(燃料調整器)
31 点火器
H 暖房手段
He 電気式暖房部
Hf 燃焼式暖房部
Claims (3)
- 燃料ガスを燃焼させるバーナーと、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気と前記バーナーの燃焼ガスとを混合して前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する燃焼式暖房用送風機とを有する燃焼式暖房部、及び、前記暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気を前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する電気式暖房用送風機と、当該電気式暖房用送風機により通風される空気を加熱する電気ヒーターとを有する電気式暖房部を有する暖房手段、並びに、
温度によって前記バーナーの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段、並びに、
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式温風暖房機であって、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部及び前記電気式暖房部を共に動作開始させて前記燃焼式暖房部の出力を所定の目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気式暖房部の出力を所定の目標電気暖房出力にさせる動作開始処理において、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記電気ヒーターへの通電を開始して前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力にさせるハイブリッド式温風暖房機。 - 燃料ガスを燃焼させるバーナーと、暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気と前記バーナーの燃焼ガスとを混合して前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する燃焼式暖房用送風機とを有する燃焼式暖房部、及び、前記暖房対象空間の空気を取り入れ、その取り入れた空気を前記暖房対象空間に吹き出すように通風作用する電気式暖房用送風機と、当該電気式暖房用送風機により通風される空気を加熱する電気ヒーターとを有する電気式暖房部を有する暖房手段、並びに、
温度によって前記バーナーの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段、並びに、
運転を制御する運転制御手段を備えるハイブリッド式温風暖房機であって、
前記運転制御手段は、前記燃焼式暖房部及び前記電気式暖房部を共に動作開始させて前記燃焼式暖房部の出力を所定の目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気式暖房部の出力を所定の目標電気暖房出力にさせる動作開始処理において、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼を開始させて前記燃焼式暖房部の出力を前記目標燃焼暖房出力にさせ且つ前記電気ヒーターへの通電を開始させて前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力未満の所定の過渡電気暖房出力にさせ、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記電気式暖房部の出力を前記目標電気暖房出力にさせるハイブリッド式温風暖房機。 - 前記バーナーへの燃料ガスの単位時間当たりの供給量を調整する燃料調整器と、前記バーナーで燃料ガスに点火するための火花を発生させる点火器とを備え、
前記運転制御手段は、前記動作開始処理において、前記燃料調整器及び前記燃焼式暖房用送風機の動作を制御して前記バーナーへ燃料ガス及び空気を供給すると共に前記点火器で火花を発生させることで前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼を開始させ、前記燃焼式暖房部の前記バーナーの燃焼開始を前記燃焼状態検出手段によって検出した後、前記点火器での火花の発生を停止させる請求項1又は2に記載のハイブリッド式温風暖房機。
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