JP2994793B2 - 高ターンダウン比を有する予混合ガスバーナ - Google Patents
高ターンダウン比を有する予混合ガスバーナInfo
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- JP2994793B2 JP2994793B2 JP3143537A JP14353791A JP2994793B2 JP 2994793 B2 JP2994793 B2 JP 2994793B2 JP 3143537 A JP3143537 A JP 3143537A JP 14353791 A JP14353791 A JP 14353791A JP 2994793 B2 JP2994793 B2 JP 2994793B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/82—Preventing flashback or blowback
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/26—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid with provision for a retention flame
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小形熱交換器により液
浴を加熱するのに適するガスバーナ、特に天然ガスバー
ナに関する。
浴を加熱するのに適するガスバーナ、特に天然ガスバー
ナに関する。
【０００２】
【従来の技術】オランダ特許出願８９−０２９６８に
は、液体を加熱するための熱交換器に関する実施例が開
示されており、この熱交換器はその形および大きさによ
り、従来から使用されてきた電気加熱素子と交換可能で
ある。
は、液体を加熱するための熱交換器に関する実施例が開
示されており、この熱交換器はその形および大きさによ
り、従来から使用されてきた電気加熱素子と交換可能で
ある。
【０００３】特にそのような熱交換器が小形の場合、バ
ーナは特別な仕様が必要である。
ーナは特別な仕様が必要である。
【０００４】前記熱交換器は、しばしば高背圧を、接続
するバーナにかける。さらに作動時中、炎は長さの短い
ものとなる。炎の温度は、高くて一定でなければならな
い。バーナはいわゆる予混合式のもの、すなわち実質的
にガスと空気との理論混合比、好ましくは少し空気が過
剰の混合ガスが供給されるバーナが望ましい。すなわち
これは、１つには燃焼が二次空気の供給が適当になされ
ない空間で起こるからである。
するバーナにかける。さらに作動時中、炎は長さの短い
ものとなる。炎の温度は、高くて一定でなければならな
い。バーナはいわゆる予混合式のもの、すなわち実質的
にガスと空気との理論混合比、好ましくは少し空気が過
剰の混合ガスが供給されるバーナが望ましい。すなわち
これは、１つには燃焼が二次空気の供給が適当になされ
ない空間で起こるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ガスと空気との可燃性
混合ガスが供給されたバーナは、逆火が起こり易い。逆
火は、可燃性混合ガスの流速が混合ガスの燃焼速度より
も落込む場合に発生する。一方、ガスバーナの一般的な
性質として、可燃性混合ガスの流速が混合ガスの燃焼速
度を越える場合には、炎は吹き倒され、ついには消えて
しまう。理論混合比の混合ガスは、臨界の流速が非常に
遅いので、炎が吹き倒されること、および逆火の発生の
マージンは非常に小さい。それ故、予混合ガスバーナ
は、一般に低いターンダウン比を有する。このことは、
特に天然ガスバーナに当てはまる。何故なら、天然ガス
は比較的遅い速度で燃焼し、したがって天然ガスの炎は
容易に吹き倒されるからである。
混合ガスが供給されたバーナは、逆火が起こり易い。逆
火は、可燃性混合ガスの流速が混合ガスの燃焼速度より
も落込む場合に発生する。一方、ガスバーナの一般的な
性質として、可燃性混合ガスの流速が混合ガスの燃焼速
度を越える場合には、炎は吹き倒され、ついには消えて
しまう。理論混合比の混合ガスは、臨界の流速が非常に
遅いので、炎が吹き倒されること、および逆火の発生の
マージンは非常に小さい。それ故、予混合ガスバーナ
は、一般に低いターンダウン比を有する。このことは、
特に天然ガスバーナに当てはまる。何故なら、天然ガス
は比較的遅い速度で燃焼し、したがって天然ガスの炎は
容易に吹き倒されるからである。
【０００６】さらにターンダウン比は、バーナが前述の
状況化、すなわち高背圧を課す小形熱交換器を使用し
て、特に逆火の危険性が高い点火時においては、ターン
ダウン比はさらに限られたものとなる。
状況化、すなわち高背圧を課す小形熱交換器を使用し
て、特に逆火の危険性が高い点火時においては、ターン
ダウン比はさらに限られたものとなる。
【０００７】本発明の目的は、前述の不具合を解消する
こと、すなわち高ターンダウン比の高背圧下の使用に適
し、かつバーナ領域のユニット毎に大容量をもつバーナ
であって、空気が少し過剰の状態で、一酸化炭素、窒素
酸化物およびメタン生成のほとんどない天然ガスを燃焼
させるのに適当な予混合バーナを提供することである。
こと、すなわち高ターンダウン比の高背圧下の使用に適
し、かつバーナ領域のユニット毎に大容量をもつバーナ
であって、空気が少し過剰の状態で、一酸化炭素、窒素
酸化物およびメタン生成のほとんどない天然ガスを燃焼
させるのに適当な予混合バーナを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスと空気と
の可燃性混合ガスのための接続端２を有するバーナハウ
ジング１と、狭められたバーナスロートまたは入口４に
通じる実質的に管状の混合ガス通路３で、バーナが熱交
換器６の一部であり、または熱交換器６に通じる炎管を
形成する燃焼室７に接続する前記通路３を含み、炎アレ
スタ８すなわち、逆火防止装置であって、その形状がバ
ーナスロート４に向かう流れ通過流域全体をカバーし、
凹部がバーナスロート４に向かうガスと空気との混合ガ
スを通す穴のあいた浸透性空洞体であり、その上流方向
には多くの狭められた補助ガス通路９が前記バーナスロ
ート４に設けられていることを特徴とするバーナであ
る。
の可燃性混合ガスのための接続端２を有するバーナハウ
ジング１と、狭められたバーナスロートまたは入口４に
通じる実質的に管状の混合ガス通路３で、バーナが熱交
換器６の一部であり、または熱交換器６に通じる炎管を
形成する燃焼室７に接続する前記通路３を含み、炎アレ
スタ８すなわち、逆火防止装置であって、その形状がバ
ーナスロート４に向かう流れ通過流域全体をカバーし、
凹部がバーナスロート４に向かうガスと空気との混合ガ
スを通す穴のあいた浸透性空洞体であり、その上流方向
には多くの狭められた補助ガス通路９が前記バーナスロ
ート４に設けられていることを特徴とするバーナであ
る。
【０００９】また本発明は、前記炎アレスタ８はまた、
補助ガス通路９の入口に向って、混合ガス流れ通過領域
をカバーすることを特徴とする。
補助ガス通路９の入口に向って、混合ガス流れ通過領域
をカバーすることを特徴とする。
【００１０】また本発明は、前記炎アレスタ８が全体的
に下方流を分散させる円錐状の構成を有することを特徴
とする。
に下方流を分散させる円錐状の構成を有することを特徴
とする。
【００１１】また本発明は、前記炎アレスタ８が、低バ
ーナ負荷時に、炎位置決め手段として機能する性質を有
する多孔質物質から成ることを特徴とする。
ーナ負荷時に、炎位置決め手段として機能する性質を有
する多孔質物質から成ることを特徴とする。
【００１２】また本発明は、前記炎アレスタ８が、長さ
１インチあたり４５個の孔の密度を有する多孔質のニッ
ケルから成ることを特徴とする。
１インチあたり４５個の孔の密度を有する多孔質のニッ
ケルから成ることを特徴とする。
【００１３】また本発明は、炎アレスタ８が、厚さ３ｍ
ｍの多孔質のニッケルから成る流れ通過領域の９０％を
有することを特徴とする。
ｍの多孔質のニッケルから成る流れ通過領域の９０％を
有することを特徴とする。
【００１４】また本発明は、前記炎アレスタ８が多孔質
のシリコン−カーバイトから成ることを特徴とする。
のシリコン−カーバイトから成ることを特徴とする。
【００１５】
【作用】バーナはガスと空気との可燃性混合ガスと接触
するバーナハウジングと、実質的に管状であって狭めら
れたバーナスロートまたは入口につながっていて、前記
バーナが熱交換器の一部または熱交換器に通ずる炎管を
形成する燃焼室に接続する通路を含み、炎アレスタすな
わち逆火防止装置であって、前記炎アレスタバーナスロ
ートに向かう流れ通過流域全体をカバーし凹部がバーナ
スロートに向かうガスと空気との混合ガスを通す穴の空
いた浸透性空洞体の形状を有することを特徴とするガス
バーナである。
するバーナハウジングと、実質的に管状であって狭めら
れたバーナスロートまたは入口につながっていて、前記
バーナが熱交換器の一部または熱交換器に通ずる炎管を
形成する燃焼室に接続する通路を含み、炎アレスタすな
わち逆火防止装置であって、前記炎アレスタバーナスロ
ートに向かう流れ通過流域全体をカバーし凹部がバーナ
スロートに向かうガスと空気との混合ガスを通す穴の空
いた浸透性空洞体の形状を有することを特徴とするガス
バーナである。
【００１６】ガスバーナの炎アレスタは、様々のタイプ
のものが知られている。ワイヤメッシュ体のものや孔の
空いたセラミック物質のもの、１群の小パイプのものな
どである。これらの炎アレスタの効果は、供給側の低温
度と炎側の高温度の温度差の発生によって生じ、供給側
の温度は混合ガスの発火温度よりも低いままである。
のものが知られている。ワイヤメッシュ体のものや孔の
空いたセラミック物質のもの、１群の小パイプのものな
どである。これらの炎アレスタの効果は、供給側の低温
度と炎側の高温度の温度差の発生によって生じ、供給側
の温度は混合ガスの発火温度よりも低いままである。
【００１７】またバーナスロートに平行で、ガスと空気
との可燃性混合ガスの一部を主流よりも遅い速度でバー
ナスロートへ流出させ、吹き倒されて乱れ燃える炎を安
定させるための補助ガス通路の設置も知られている。
との可燃性混合ガスの一部を主流よりも遅い速度でバー
ナスロートへ流出させ、吹き倒されて乱れ燃える炎を安
定させるための補助ガス通路の設置も知られている。
【００１８】この特殊な炎アレスタとともに使用される
本発明の補助ガス通路は、ガスバーナの容量およびダー
ンタウン比を増大させる機能を有する。これらの装置
は、確かに高出力のもとで炎を安定させるが、低負荷の
もとでは炎がバーナスロートに後退し得るときさらに安
定化効果を有する。前記補助ガス通路は炎ホルダとし
て、すなわち炎位置決め手段としての機能を有する特別
の形状を持つ前記炎アレスタによってバーナスロートの
上方特に炎アレスタ内に炎が後退するまで機能を損なわ
ない。
本発明の補助ガス通路は、ガスバーナの容量およびダー
ンタウン比を増大させる機能を有する。これらの装置
は、確かに高出力のもとで炎を安定させるが、低負荷の
もとでは炎がバーナスロートに後退し得るときさらに安
定化効果を有する。前記補助ガス通路は炎ホルダとし
て、すなわち炎位置決め手段としての機能を有する特別
の形状を持つ前記炎アレスタによってバーナスロートの
上方特に炎アレスタ内に炎が後退するまで機能を損なわ
ない。
【００１９】低負荷の場合、炎の後ろに位置する前記補
助ガス通路を通って混合ガスが炎アレスタに流れ込むこ
とを防ぐために本発明の好適な実施例によれば、前記炎
アレスタはまた前記補助ガス通路の入口方向に向かう混
合ガスの流れ通過領域を覆う。したがって高負荷のもと
では、前記補助ガス通路には排他的に炎アレスタを通過
した混合ガスが供給される。低負荷のもとにおいて、供
給されるすべての混合ガスは、前記炎アレスタ中で燃焼
され、炎アレスタは下方向へターンダウン比を増大させ
る。さらに低負荷のもとでは、逆火が前記補助ガス通路
中で発生する。
助ガス通路を通って混合ガスが炎アレスタに流れ込むこ
とを防ぐために本発明の好適な実施例によれば、前記炎
アレスタはまた前記補助ガス通路の入口方向に向かう混
合ガスの流れ通過領域を覆う。したがって高負荷のもと
では、前記補助ガス通路には排他的に炎アレスタを通過
した混合ガスが供給される。低負荷のもとにおいて、供
給されるすべての混合ガスは、前記炎アレスタ中で燃焼
され、炎アレスタは下方向へターンダウン比を増大させ
る。さらに低負荷のもとでは、逆火が前記補助ガス通路
中で発生する。
【００２０】前記補助ガス通路は、バーナスロートの壁
を通って延びる狭い経路の形またはバーナスロートの壁
にあいたスロットの形をしている。本発明によれば、炎
を固定手段としてまた機能し得る炎アレスタは、下方流
を分散する円錐形状の構成を一般に持つ。炎は混合ガス
の流速が、燃焼速度と同じ場所にある炎アレスタ中に位
置する。
を通って延びる狭い経路の形またはバーナスロートの壁
にあいたスロットの形をしている。本発明によれば、炎
を固定手段としてまた機能し得る炎アレスタは、下方流
を分散する円錐形状の構成を一般に持つ。炎は混合ガス
の流速が、燃焼速度と同じ場所にある炎アレスタ中に位
置する。
【００２１】
【実施例】実施例では、前記炎アレスタは多孔質物質で
できている。好ましい結果が１インチあたり４５個の細
孔密度を有し、壁の厚さが３ｍｍの多孔質のニッケルで
できている。また、多孔質のシリコン−カーバイドでで
きている場合にも好ましい結果が得られている。
できている。好ましい結果が１インチあたり４５個の細
孔密度を有し、壁の厚さが３ｍｍの多孔質のニッケルで
できている。また、多孔質のシリコン−カーバイドでで
きている場合にも好ましい結果が得られている。
【００２２】本発明をさらに詳しく述べると、予混合バ
ーナの一実施例が添付図面を参照して実例により述べら
れる。図面は、概略的にバーナの縦方向部分を示す。
ーナの一実施例が添付図面を参照して実例により述べら
れる。図面は、概略的にバーナの縦方向部分を示す。
【００２３】図面によれば、前記バーナは混合ガス供給
接続端を有するバーナハウジクング１を含む。前記バー
ナハウジングは、狭められたスロート４に通ずる混合ガ
ス通路３を含む。前記バーナハウジングは公知の点火装
置５を有し、ハウジング１の中心に延びている。実施例
では、バーナは燃焼室７と境界をなす熱交換器に接続さ
れている。図面は、さらに円錐状炎アレスタ８と通路９
を示す。
接続端を有するバーナハウジクング１を含む。前記バー
ナハウジングは、狭められたスロート４に通ずる混合ガ
ス通路３を含む。前記バーナハウジングは公知の点火装
置５を有し、ハウジング１の中心に延びている。実施例
では、バーナは燃焼室７と境界をなす熱交換器に接続さ
れている。図面は、さらに円錐状炎アレスタ８と通路９
を示す。
【００２４】前記バーナの動作は、以下に示す通りであ
る。
る。
【００２５】前記接続端２を通って供給された混合ガス
は、混合ガス通路３を通り、炎アレスタ８に流される。
非常に低い混合ガス供給圧力の下で、炎は短い炎Ｌで示
されるように炎アレスタ内に位置する。炎は混合ガス供
給速度が混合ガス燃焼速度と同じ場所で燃え、混合ガス
が均一にしかも分散体の壁を通して軸 に供給されると
き、前記速度が前記分散体の直径が大きくなるに従って
低下することを考慮すると、供給速度および燃焼速度の
変動が前記円錐状炎アレスタ内で補償される。
は、混合ガス通路３を通り、炎アレスタ８に流される。
非常に低い混合ガス供給圧力の下で、炎は短い炎Ｌで示
されるように炎アレスタ内に位置する。炎は混合ガス供
給速度が混合ガス燃焼速度と同じ場所で燃え、混合ガス
が均一にしかも分散体の壁を通して軸 に供給されると
き、前記速度が前記分散体の直径が大きくなるに従って
低下することを考慮すると、供給速度および燃焼速度の
変動が前記円錐状炎アレスタ内で補償される。
【００２６】燃焼可能混合ガスの供給速度が増すとき、
炎は下方へ移動し、高速度を意味するＨで示されるよう
についにはスロート４を越える。このとき乱れ燃えてい
る炎は、減速された速度で前記補助ガス通路９を流れる
ガスによって安定化される。
炎は下方へ移動し、高速度を意味するＨで示されるよう
についにはスロート４を越える。このとき乱れ燃えてい
る炎は、減速された速度で前記補助ガス通路９を流れる
ガスによって安定化される。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、高ターンダウン比の高
背圧下で、炎が吹き倒されることなく、安定した燃焼が
得られる。
背圧下で、炎が吹き倒されることなく、安定した燃焼が
得られる。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
１ バーナハウジング ２ 接続端 ３ 混合ガス通路 ４ バーナスロート ５ 点火装置 ６ 熱交換器 ７ 燃焼室 ８ 炎アレスタ ９ 補助ガス通路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23D 14/82 F23D 14/02 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (7)
- 【請求項１】 ガスと空気との可燃性混合ガスのための
接続端２を有するバーナハウジング１と、狭められたバ
ーナスロートまたは入口４に通じる実質的に管状の混合
ガス通路３で、バーナが熱交換器６の一部であり、また
は熱交換器６に通じる炎管を形成する燃焼室７に接続す
る前記通路３を含み、炎アレスタ８すなわち、逆火防止
装置であって、その形状がバーナスロート４に向かう流
れ通過流域全体をカバーし、凹部がバーナスロート４に
向かうガスと空気との混合ガスを通す穴のあいた浸透性
空洞体であり、その上流方向には多くの狭められた補助
ガス通路９が前記バーナスロート４に設けられているこ
とを特徴とするバーナ。 - 【請求項２】 前記炎アレスタ８はまた、補助ガス通路
９の入口に向って、混合ガス流れ通過領域をカバーする
ことを特徴とする請求項１記載のバーナ。 - 【請求項３】 前記炎アレスタ８が全体的に下方流を分
散させる円錐状の構成を有することを特徴とする請求項
１または２のうちの１つに記載のバーナ。 - 【請求項４】 前記炎アレスタ８が、低バーナ負荷時
に、炎位置決め手段として機能する性質を有する多孔質
物質から成ることを特徴とする請求項１〜３のうちの１
つに記載のバーナ。 - 【請求項５】 前記炎アレスタ８が、長さ１インチあた
り４５個の孔の密度を有する多孔質のニッケルから成る
ことを特徴とする請求項４記載のバーナ。 - 【請求項６】 炎アレスタ８が、厚さ３ｍｍの多孔質の
ニッケルから成る流れ通過領域の９０％を有することを
特徴とする請求項５に記載のバーナ。 - 【請求項７】 前記炎アレスタ８が多孔質のシリコン−
カーバイトから成ることを特徴とする請求項４記載のバ
ーナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001366 | 1990-06-15 | ||
| NL9001366A NL9001366A (nl) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Premix gasbrander met groot regelbereik. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599410A JPH0599410A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2994793B2 true JP2994793B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=19857256
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0461729B1 (ja) |
| JP (1) | JP2994793B2 (ja) |
| DE (1) | DE69113686T2 (ja) |
| DK (1) | DK0461729T3 (ja) |
| IE (1) | IE71678B1 (ja) |
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| FR2899956B1 (fr) * | 2006-04-14 | 2008-07-25 | Thirode Grandes Cuisines Poligny | Bruleur a gaz pour four de cuisine |
| CN100394107C (zh) * | 2006-04-30 | 2008-06-11 | 西安交通大学 | 可控烟气自身再循环量型低污染燃烧器 |
| US8651423B2 (en) | 2006-09-06 | 2014-02-18 | Airbus Operations Gmbh | Fireproof bulkhead of a highly porous structure with intumescent coating and method for its production |
| US20120279197A1 (en) * | 2007-12-04 | 2012-11-08 | Firestar Engineering, Llc | Nitrous oxide flame barrier |
| CN107835903B (zh) * | 2015-07-15 | 2020-10-13 | 巴斯夫欧洲公司 | 喷射器喷嘴和喷射器喷嘴的用途 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2915187A (en) * | 1956-02-06 | 1959-12-01 | Myron I Jaffe | Porous metal filter |
| US3035632A (en) * | 1957-11-12 | 1962-05-22 | Sievert Ab Max | Gas torch for welding of plastic materials |
| US2992459A (en) * | 1958-12-29 | 1961-07-18 | Eclipse Fuel Eng Co | Draft compensating burner system |
| US3162239A (en) * | 1961-04-25 | 1964-12-22 | Union Tank Car Co | Flame arrestor burner |
| US3352347A (en) * | 1963-10-30 | 1967-11-14 | Ferro Corp | Ceramic refractory flame retention nozzle |
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| GB1490993A (en) * | 1975-03-13 | 1977-11-09 | Secr Defence | Flame or detonation arrestor devices |
-
1990
- 1990-06-15 NL NL9001366A patent/NL9001366A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3143537A patent/JP2994793B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-14 EP EP91201505A patent/EP0461729B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-14 US US07/715,350 patent/US5098284A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-14 IE IE203891A patent/IE71678B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-06-14 DK DK91201505.4T patent/DK0461729T3/da active
- 1991-06-14 DE DE69113686T patent/DE69113686T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5098284A (en) | 1992-03-24 |
| IE71678B1 (en) | 1997-02-26 |
| NL9001366A (nl) | 1992-01-02 |
| IE912038A1 (en) | 1991-12-18 |
| DE69113686D1 (de) | 1995-11-16 |
| DK0461729T3 (da) | 1995-11-20 |
| DE69113686T2 (de) | 1996-03-21 |
| EP0461729A2 (en) | 1991-12-18 |
| EP0461729B1 (en) | 1995-10-11 |
| JPH0599410A (ja) | 1993-04-20 |
| EP0461729A3 (en) | 1992-01-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |