JPH102682A - 電気炉 - Google Patents
電気炉Info
- Publication number
- JPH102682A JPH102682A JP17285396A JP17285396A JPH102682A JP H102682 A JPH102682 A JP H102682A JP 17285396 A JP17285396 A JP 17285396A JP 17285396 A JP17285396 A JP 17285396A JP H102682 A JPH102682 A JP H102682A
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- JP
- Japan
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- stud
- block
- furnace
- heater
- insulator
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- Pending
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 施工が容易で且つスタッドを強固に固定でき
てスタッドの位置の修正が簡単な炉壁構造の電気炉を提
供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 を含むセラミックファイバー
ブランケットの積層体からなるブロック（１）を数多く
炉壁のケーシング（４）に配置し、任意のブロックにス
タッド（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内側の
端部に絶縁碍子（３）を取り付けて、そこを介してヒー
ター（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が０．１
９〜０．３０ｇ／ｃｍ3 である電気炉。
てスタッドの位置の修正が簡単な炉壁構造の電気炉を提
供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 を含むセラミックファイバー
ブランケットの積層体からなるブロック（１）を数多く
炉壁のケーシング（４）に配置し、任意のブロックにス
タッド（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内側の
端部に絶縁碍子（３）を取り付けて、そこを介してヒー
ター（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が０．１
９〜０．３０ｇ／ｃｍ3 である電気炉。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無機繊維ブランケッ
トの積層体からなる高嵩密度のブロックを用いた炉壁の
内側にヒーターを取り付ける電気炉に関する。
トの積層体からなる高嵩密度のブロックを用いた炉壁の
内側にヒーターを取り付ける電気炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気炉には、炉壁に耐火断熱材として軽
量で耐熱性、断熱性、電気絶縁性に優れたセラミックフ
ァイバーを使用したものが多い。
量で耐熱性、断熱性、電気絶縁性に優れたセラミックフ
ァイバーを使用したものが多い。
【０００３】この種の電気炉は炉内に取り付けた金属製
のヒーターにより加熱するのが一般的である。ヒーター
は耐熱金属製のスタッド及びセラミック製の絶縁碍子に
より保持されている。
のヒーターにより加熱するのが一般的である。ヒーター
は耐熱金属製のスタッド及びセラミック製の絶縁碍子に
より保持されている。
【０００４】スタッドは、帯状で、金属製のヒーターの
重さを絶縁碍子を介して支えなければならず、ヒーター
の重さに耐えるだけの保持力が必要になる。
重さを絶縁碍子を介して支えなければならず、ヒーター
の重さに耐えるだけの保持力が必要になる。
【０００５】このスタッドは、炉壁の一部を構成するセ
ラミックファイバーが柔軟なため、やむをえず、炉壁の
ケーシングの鉄皮に直接溶接して取り付けていた。その
ため、取り付け位置の調整等が繁雑であったり、電気絶
縁性に不安が残るなどの問題があった。
ラミックファイバーが柔軟なため、やむをえず、炉壁の
ケーシングの鉄皮に直接溶接して取り付けていた。その
ため、取り付け位置の調整等が繁雑であったり、電気絶
縁性に不安が残るなどの問題があった。
【０００６】そこで、この様な問題を解決するために、
実公昭５５−４５２８０号、特公昭５６−８９４３号、
実開平３−２７５９８号などが提案されている。
実公昭５５−４５２８０号、特公昭５６−８９４３号、
実開平３−２７５９８号などが提案されている。
【０００７】実公昭５５−４５２８０号では、セラミッ
クファイバーと無機バインダーで形成した強固なブロッ
クを作製し、このブロックにヒーターを保持するための
スタッドを挿着してスタッドの固定を計っている。
クファイバーと無機バインダーで形成した強固なブロッ
クを作製し、このブロックにヒーターを保持するための
スタッドを挿着してスタッドの固定を計っている。
【０００８】特公昭５６−８９４３号では、電気炉の炉
壁ケーシングに固定した耐熱金属製の支持筒内に、絶縁
材を介して耐熱金属製のスタッドを固定し、炉内壁に積
層される断熱材を貫通させて、スタッドの炉内側に絶縁
碍子を取り付けてスタッドの固定と電気絶縁性の確保を
計っている。
壁ケーシングに固定した耐熱金属製の支持筒内に、絶縁
材を介して耐熱金属製のスタッドを固定し、炉内壁に積
層される断熱材を貫通させて、スタッドの炉内側に絶縁
碍子を取り付けてスタッドの固定と電気絶縁性の確保を
計っている。
【０００９】実開平３−２７５９８号では、炉壁ケーシ
ングにジョイント部材を介して取り付けたスタッドの中
央部に板状の補強部材を設けてスタッドを固定してい
る。
ングにジョイント部材を介して取り付けたスタッドの中
央部に板状の補強部材を設けてスタッドを固定してい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】これらの提案はいずれ
も炉壁材のセラミックファイバーが柔軟でありスタッド
を支えられないために、炉壁材の一部を強固な材料に置
き換えたり、炉壁ケーシングに取り付けてスタッドの固
定や電気絶縁性の確保に工夫がされている。
も炉壁材のセラミックファイバーが柔軟でありスタッド
を支えられないために、炉壁材の一部を強固な材料に置
き換えたり、炉壁ケーシングに取り付けてスタッドの固
定や電気絶縁性の確保に工夫がされている。
【００１１】しかし、実公昭５５−４５２８０号では、
ブロックの製作に無機バインダーを用いている。またブ
ロックを特定の炉壁位置に取り付けなければならない。
これらの理由により、ブロックそのものの作製や施工が
繁雑である。
ブロックの製作に無機バインダーを用いている。またブ
ロックを特定の炉壁位置に取り付けなければならない。
これらの理由により、ブロックそのものの作製や施工が
繁雑である。
【００１２】特公昭５６−８９４３号および実開平３−
２７５９８号では、スタッドやスタッドの取り付けに細
工をして電気絶縁性やスタッドの固定を計っているため
に、これらの製作や取り付けに多くの手間と費用が必要
となる。
２７５９８号では、スタッドやスタッドの取り付けに細
工をして電気絶縁性やスタッドの固定を計っているため
に、これらの製作や取り付けに多くの手間と費用が必要
となる。
【００１３】さらに、電気炉を使用中にスタッドの位置
がずれると、ヒーターの配置が乱れて炉内に温度ムラを
生じる。このため、スタッドの位置の修正が必要となる
が、前述の従来の構造では修正が困難であった。
がずれると、ヒーターの配置が乱れて炉内に温度ムラを
生じる。このため、スタッドの位置の修正が必要となる
が、前述の従来の構造では修正が困難であった。
【００１４】本発明の目的は、施工が容易で且つスタッ
ドを強固に固定できてスタッドの位置の修正が簡単な炉
壁構造の電気炉を提供することである。
ドを強固に固定できてスタッドの位置の修正が簡単な炉
壁構造の電気炉を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、Ａｌ
2 Ｏ3 を６５重量％以下の割合で含むセラミックファイ
バーブランケットの積層体からなるブロック（１）を数
多く炉壁のケーシング（４）に配置し、任意のブロック
にスタッド（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内
側の端部に絶縁碍子（３）を取り付けて、そこを介して
ヒーター（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が
０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする
電気炉を要旨としている。
2 Ｏ3 を６５重量％以下の割合で含むセラミックファイ
バーブランケットの積層体からなるブロック（１）を数
多く炉壁のケーシング（４）に配置し、任意のブロック
にスタッド（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内
側の端部に絶縁碍子（３）を取り付けて、そこを介して
ヒーター（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が
０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする
電気炉を要旨としている。
【００１６】本願の第２発明は、Ａｌ2 Ｏ3 を７０重量
％以上の割合で含むアルミナファイバーブランケットの
積層体からなるブロック（１）を数多く炉壁のケーシン
グ（４）に配置し、任意のブロック（１）にスタッド
（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内側の端部に
絶縁碍子（３）を取り付けて、それを介してヒーター
（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が０．１９〜
０．３０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする電気炉を要
旨としている。
％以上の割合で含むアルミナファイバーブランケットの
積層体からなるブロック（１）を数多く炉壁のケーシン
グ（４）に配置し、任意のブロック（１）にスタッド
（２）を挿入し、そのスタッド（２）の炉内側の端部に
絶縁碍子（３）を取り付けて、それを介してヒーター
（６）を保持し、ブロック（１）の嵩密度が０．１９〜
０．３０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする電気炉を要
旨としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】従来、通常のブランケット積層体
からなるブロックの嵩密度は、０．１０〜０．１８ｇ／
ｃｍ3 であった。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 を６５重量％以下
含有するセラミックファイバー製のブロックの嵩密度
は、０．１３〜０．１８ｇ／ｃｍ3 であり、Ａｌ2 Ｏ3
を７０重量％以上含むアルミナファイバー製のブロック
の嵩密度は、０．１０〜０．１３ｇ／ｃｍ3 である。い
ずれの場合も、これらのブロックは、低密度であるた
め、柔軟であり、荷重がかかると変形しやすい。従っ
て、これらのブロックは、スタッドを支えることはでき
なかった。
からなるブロックの嵩密度は、０．１０〜０．１８ｇ／
ｃｍ3 であった。例えば、Ａｌ2 Ｏ3 を６５重量％以下
含有するセラミックファイバー製のブロックの嵩密度
は、０．１３〜０．１８ｇ／ｃｍ3 であり、Ａｌ2 Ｏ3
を７０重量％以上含むアルミナファイバー製のブロック
の嵩密度は、０．１０〜０．１３ｇ／ｃｍ3 である。い
ずれの場合も、これらのブロックは、低密度であるた
め、柔軟であり、荷重がかかると変形しやすい。従っ
て、これらのブロックは、スタッドを支えることはでき
なかった。
【００１８】本発明においては、ブランケットの積層体
からなるブロックを使用する。特に嵩密度が大きなブロ
ックを使用する。
からなるブロックを使用する。特に嵩密度が大きなブロ
ックを使用する。
【００１９】例えば、本発明においては、Ａｌ2 Ｏ3 を
６５重量％以下含有するセラミックファイバー製のブロ
ックでは、嵩密度が０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ3 であ
る。０．２２ｇ／ｃｍ3 未満であると、ヒーターの荷重
により、スタッドを保持できなくなる。すなわち、保持
荷重が小さい。０．３０ｇ／ｃｍ3 を超えると、ブロッ
クを製作する際に繊維が折れて製品を製作するのが困難
である。
６５重量％以下含有するセラミックファイバー製のブロ
ックでは、嵩密度が０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ3 であ
る。０．２２ｇ／ｃｍ3 未満であると、ヒーターの荷重
により、スタッドを保持できなくなる。すなわち、保持
荷重が小さい。０．３０ｇ／ｃｍ3 を超えると、ブロッ
クを製作する際に繊維が折れて製品を製作するのが困難
である。
【００２０】また、Ａｌ2 Ｏ3 を７０重量％以上含むア
ルミナファイバー製のブロックにおいては、嵩密度が
０．１９〜０．３０ｇ／ｃｍ3 である。０．１９ｇ／ｃ
ｍ3 未満であると、セラミックファイバー製ブロックの
場合と同様にスタッドを保持できなくなる。０．３０ｇ
／ｃｍ3 を超えると、ブロックを製作するのが困難であ
る。
ルミナファイバー製のブロックにおいては、嵩密度が
０．１９〜０．３０ｇ／ｃｍ3 である。０．１９ｇ／ｃ
ｍ3 未満であると、セラミックファイバー製ブロックの
場合と同様にスタッドを保持できなくなる。０．３０ｇ
／ｃｍ3 を超えると、ブロックを製作するのが困難であ
る。
【００２１】これらのブロックは、ブランケットの積層
体からなるブロックであって、しかも、嵩密度が大きい
ので、高い強度を有し、スタッドをブロックに挿入した
際に、スタッドをその位置に強固に固定できる。
体からなるブロックであって、しかも、嵩密度が大きい
ので、高い強度を有し、スタッドをブロックに挿入した
際に、スタッドをその位置に強固に固定できる。
【００２２】本発明で使用する嵩密度の大きいブロック
は、嵩密度の大きいブランケットの積層体を圧縮して得
るのが最善である。
は、嵩密度の大きいブランケットの積層体を圧縮して得
るのが最善である。
【００２３】たとえば、ブランケットを小片に切断し
て、これらの小片を積層して、積層体とする。又は、細
長いブランケットを葛折りにして、積層体とする。
て、これらの小片を積層して、積層体とする。又は、細
長いブランケットを葛折りにして、積層体とする。
【００２４】これらの積層体を圧縮しつつ、バンド締め
や縫製によって所定の形状に固定する。
や縫製によって所定の形状に固定する。
【００２５】本発明においては、Ａｌ2 Ｏ3 を６５重量
％以下含有するセラミックファイバーは、アルミナシリ
カ質、アルミナシリカジルコニア質の非晶質繊維であ
る。アルミナシリカ質繊維は熱処理して一部をムライト
化させると耐熱性が向上して好ましい。また、前述の繊
維にアルミナ質繊維を３０重量％以下含有させても良
い。
％以下含有するセラミックファイバーは、アルミナシリ
カ質、アルミナシリカジルコニア質の非晶質繊維であ
る。アルミナシリカ質繊維は熱処理して一部をムライト
化させると耐熱性が向上して好ましい。また、前述の繊
維にアルミナ質繊維を３０重量％以下含有させても良
い。
【００２６】本発明においては、アルミナファイバー
は、Ａｌ2 Ｏ3 が７０重量％以上のアルミナ質繊維であ
り、多結晶質である。
は、Ａｌ2 Ｏ3 が７０重量％以上のアルミナ質繊維であ
り、多結晶質である。
【００２７】スタッドはセラミックスや耐熱金属などの
高温に耐える材質からなる細長い形状であれば良い。形
は棒状あるいは板状が使用できる。棒状のスタッドには
軸に沿って固定板を取り付けるとブロックに、より強固
に固定できるので好都合である。固定板はスタッドと同
じ材質の帯状が良い。
高温に耐える材質からなる細長い形状であれば良い。形
は棒状あるいは板状が使用できる。棒状のスタッドには
軸に沿って固定板を取り付けるとブロックに、より強固
に固定できるので好都合である。固定板はスタッドと同
じ材質の帯状が良い。
【００２８】さらに、スタッドの挿入部分の炉内端位置
に軸と直角に薄板のガイドプレートを設けると、挿入が
容易に行えるとともにスタッドの保持荷重が増大して好
ましい。
に軸と直角に薄板のガイドプレートを設けると、挿入が
容易に行えるとともにスタッドの保持荷重が増大して好
ましい。
【００２９】スタッドをブロックに挿入する際は、固定
板の１枚以上がブロックを構成するブランケットの積層
面に対して垂直に挿入すると強固に固定できる。
板の１枚以上がブロックを構成するブランケットの積層
面に対して垂直に挿入すると強固に固定できる。
【００３０】また、無機質のモルタルなどを接着材とし
て使用するとなお一層強固に固定できる。
て使用するとなお一層強固に固定できる。
【００３１】スタッドの挿入深さは、ブロック厚さの１
／２から２／３程度が好ましい。スタッドの挿入された
先端部分はブロック及びスタッドの劣化を考慮して１０
００℃以下であることが望ましい。
／２から２／３程度が好ましい。スタッドの挿入された
先端部分はブロック及びスタッドの劣化を考慮して１０
００℃以下であることが望ましい。
【００３２】スタッドの炉内側の端部には、絶縁碍子を
取り付け、この絶縁碍子を介してヒーターを保持する。
取り付け、この絶縁碍子を介してヒーターを保持する。
【００３３】
【実施例】図１と図２を参照して、本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００３４】図１は、本発明の一実施例を示す電気炉の
側壁の一部断面図である。
側壁の一部断面図である。
【００３５】炉壁ケーシング４に３００ｍｍ厚さのブロ
ック１が金具５で固定してある。各ブロック１は、ブラ
ンケットの積層体からなる。ブランケットの積層面は、
炉壁面４ａに対して直角かつ垂直である。
ック１が金具５で固定してある。各ブロック１は、ブラ
ンケットの積層体からなる。ブランケットの積層面は、
炉壁面４ａに対して直角かつ垂直である。
【００３６】このようなブロック１はスタッド２の挿入
位置に予め孔をあけ、無機質接着材（図示せず）が注入
してある。この孔にスタッド２が挿入されている。
位置に予め孔をあけ、無機質接着材（図示せず）が注入
してある。この孔にスタッド２が挿入されている。
【００３７】ブロック１から突き出ているスタッド２の
炉内側の端部に、セラミックス製の絶縁碍子３がナット
７で固定されている。この絶縁碍子３にヒーター６の折
返し部が保持されている。
炉内側の端部に、セラミックス製の絶縁碍子３がナット
７で固定されている。この絶縁碍子３にヒーター６の折
返し部が保持されている。
【００３８】図２は、図１に示したスタッド２の詳細を
示している。スタッド２の材質は耐熱金属のＳＵＳ３０
４である。長さ２５０ｍｍ、直径８ｍｍの丸棒１１の左
側部分はブロック１に挿入する部分であり、そこに、厚
さ１ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの４枚の固定板
１２が放射方向に固定してある。そして、固定板１２の
位置の炉内側の端部に、直径４０ｍｍの円板であるガイ
ドプレート１３が取り付けてある。さらに、丸棒１４の
炉内側の先端付近には、ネジ１４が形成してある。
示している。スタッド２の材質は耐熱金属のＳＵＳ３０
４である。長さ２５０ｍｍ、直径８ｍｍの丸棒１１の左
側部分はブロック１に挿入する部分であり、そこに、厚
さ１ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの４枚の固定板
１２が放射方向に固定してある。そして、固定板１２の
位置の炉内側の端部に、直径４０ｍｍの円板であるガイ
ドプレート１３が取り付けてある。さらに、丸棒１４の
炉内側の先端付近には、ネジ１４が形成してある。
【００３９】この様な電気炉の炉壁の構成と特性を比較
例とともに表１に示す。
例とともに表１に示す。
【００４０】
【表１】 本発明の実施例１、２、３は、ブロックの嵩密度が大き
く、その為に保持荷重が大きく、加熱後のヒーターの位
置ずれはなかった。
く、その為に保持荷重が大きく、加熱後のヒーターの位
置ずれはなかった。
【００４１】本発明の実施例４は、ブロックの嵩密度は
大きいが、スタッドに固定板が無い例である。実施例４
の保持荷重は他の実施例１、２、３のものより小さい
が。実施例４の加熱後のヒーターの位置ずれは許容範囲
内である。
大きいが、スタッドに固定板が無い例である。実施例４
の保持荷重は他の実施例１、２、３のものより小さい
が。実施例４の加熱後のヒーターの位置ずれは許容範囲
内である。
【００４２】比較例１、２は、本発明の範囲外であり、
ブロックの嵩密度が小さいために保持荷重が小さく、加
熱後のヒーターの位置ずれが大きい。
ブロックの嵩密度が小さいために保持荷重が小さく、加
熱後のヒーターの位置ずれが大きい。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、高い嵩密度の無機繊維
からなるブロックを使用することにより、高強度の炉壁
が得られる。その結果、ヒーターの保持が強固であり、
加熱後にヒーターの位置がずれることがほとんどない。
従って、炉内の温度ムラのない電気炉が得られる。
からなるブロックを使用することにより、高強度の炉壁
が得られる。その結果、ヒーターの保持が強固であり、
加熱後にヒーターの位置がずれることがほとんどない。
従って、炉内の温度ムラのない電気炉が得られる。
【００４４】スタッドはブロックを施工した後に任意の
位置に固定できるので、簡単にヒーターを取り付ける事
が可能になった。また、ヒーターの取り付け位置の修正
や変更も簡単に行える。
位置に固定できるので、簡単にヒーターを取り付ける事
が可能になった。また、ヒーターの取り付け位置の修正
や変更も簡単に行える。
【００４５】高い嵩密度の無機繊維からなるブロックを
使用する事により、加熱による収縮率が小さく且つ熱伝
導率の低い安定した炉壁が得られて、電気炉の寿命が長
くなる。
使用する事により、加熱による収縮率が小さく且つ熱伝
導率の低い安定した炉壁が得られて、電気炉の寿命が長
くなる。
【図１】本発明による電気炉の炉壁の一例を示す概略断
面図。
面図。
【図２】本発明によるスタッドの一例を示す概略側面
図。
図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
１ ブロック ２ スタッド ３ 絶縁碍子 ６ ヒーター １１ 丸棒 １２ 固定板 １３ ガイドプレート １４ ネジ
Claims (3)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 を６５重量％以下の割合で含
むセラミックファイバーブランケットの積層体からなる
ブロック（１）を数多く炉壁のケーシング（４）に配置
し、任意のブロックにスタッド（２）を挿入し、そのス
タッド（２）の炉内側の端部に絶縁碍子（３）を取り付
けて、そこを介してヒーター（６）を保持し、ブロック
（１）の嵩密度が０．２２〜０．３０ｇ／ｃｍ3 である
ことを特徴とする電気炉。 - 【請求項２】 Ａｌ2 Ｏ3 を７０重量％以上の割合で含
むアルミナファイバーブランケットの積層体からなるブ
ロック（１）を数多く炉壁のケーシング（４）に配置
し、任意のブロック（１）にスタッド（２）を挿入し、
そのスタッド（２）の炉内側の端部に絶縁碍子（３）を
取り付けて、それを介してヒーター（６）を保持し、ブ
ロック（１）の嵩密度が０．１９〜０．３０ｇ／ｃｍ3
であることを特徴とする電気炉。 - 【請求項３】 スタッド（２）が軸方向に固定板（１
２）を有する請求項１または２に記載の電気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17285396A JPH102682A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17285396A JPH102682A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電気炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102682A true JPH102682A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15949520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17285396A Pending JPH102682A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 電気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102682A (ja) |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP17285396A patent/JPH102682A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20031216 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |