JPH11239722A - 耐圧反応装置 - Google Patents
耐圧反応装置Info
- Publication number
- JPH11239722A JPH11239722A JP10359639A JP35963998A JPH11239722A JP H11239722 A JPH11239722 A JP H11239722A JP 10359639 A JP10359639 A JP 10359639A JP 35963998 A JP35963998 A JP 35963998A JP H11239722 A JPH11239722 A JP H11239722A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で、保護部材の交換が簡単かつ低
コストで行える耐圧反応装置を提供する。 【解決手段】 上部に被反応物が供給され、下部から反
応生成物を排出する耐圧反応容器１１内の内面上側にラ
イナー２１を配設し、このライナー２１の長さｈを、ラ
イナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器１１の上下方
向の内法寸法Ｈの２／３以内にする。
コストで行える耐圧反応装置を提供する。 【解決手段】 上部に被反応物が供給され、下部から反
応生成物を排出する耐圧反応容器１１内の内面上側にラ
イナー２１を配設し、このライナー２１の長さｈを、ラ
イナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器１１の上下方
向の内法寸法Ｈの２／３以内にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、廃棄物分解、エ
ネルギー生成または化学物質製造の目的のための水熱処
理を行う水熱処理システムで使用するのに好適な耐圧反
応装置に関するものである。
ネルギー生成または化学物質製造の目的のための水熱処
理を行う水熱処理システムで使用するのに好適な耐圧反
応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被反応物を水熱処理して酸化分解した
り、エネルギーを生成したり、または化学物質を製造す
る水熱処理方法および水熱処理システムは、３０年以上
に亘って研究され、利用されてきている。特に近年、３
７４℃以上、２２０気圧以上の超臨界状態で、または、
例えば３７４℃以上、２５気圧以上２２０気圧未満、あ
るいは３７４℃以下、２２０気圧以上、あるいは３７４
℃未満、２２０気圧未満であっても臨界点に近い高温高
圧状態である亜臨界状態で、被反応物と酸化剤を含んだ
水とを反応させることにより、燃焼を含む酸化反応（以
下、反応と言うことがある。）を生じさせる水熱処理が
注目されている。
り、エネルギーを生成したり、または化学物質を製造す
る水熱処理方法および水熱処理システムは、３０年以上
に亘って研究され、利用されてきている。特に近年、３
７４℃以上、２２０気圧以上の超臨界状態で、または、
例えば３７４℃以上、２５気圧以上２２０気圧未満、あ
るいは３７４℃以下、２２０気圧以上、あるいは３７４
℃未満、２２０気圧未満であっても臨界点に近い高温高
圧状態である亜臨界状態で、被反応物と酸化剤を含んだ
水とを反応させることにより、燃焼を含む酸化反応（以
下、反応と言うことがある。）を生じさせる水熱処理が
注目されている。
【０００３】このように水熱処理して被反応物を酸化分
解する場合、酸化剤を含んだ水を加熱、加圧したもの
と、被反応物を加圧したものとを耐圧反応容器からなる
耐圧反応装置へ供給し、反応させる。その結果得られた
反応生成物は、常温、常圧に戻して処分するか、または
有用エネルギー源として回収される。
解する場合、酸化剤を含んだ水を加熱、加圧したもの
と、被反応物を加圧したものとを耐圧反応容器からなる
耐圧反応装置へ供給し、反応させる。その結果得られた
反応生成物は、常温、常圧に戻して処分するか、または
有用エネルギー源として回収される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような超臨界
状態または亜臨界状態での水熱反応においては、ハロゲ
ン化合物を含む被反応物が反応した場合、ハロゲン化水
素等の腐食性の高い物質が生成し、耐圧反応容器の内面
上部の渦巻き流領域にある壁面を主に腐食させる。そこ
で、耐圧反応容器を耐食性材料で構成すると、耐圧反応
容器が高価になるので、耐圧反応容器内に耐腐食性の保
護部材を配設することにより耐圧反応容器自体の腐食を
低減させるものが、例えば特開平９−８５０７５号によ
って提案されている。
状態または亜臨界状態での水熱反応においては、ハロゲ
ン化合物を含む被反応物が反応した場合、ハロゲン化水
素等の腐食性の高い物質が生成し、耐圧反応容器の内面
上部の渦巻き流領域にある壁面を主に腐食させる。そこ
で、耐圧反応容器を耐食性材料で構成すると、耐圧反応
容器が高価になるので、耐圧反応容器内に耐腐食性の保
護部材を配設することにより耐圧反応容器自体の腐食を
低減させるものが、例えば特開平９−８５０７５号によ
って提案されている。
【０００５】しかしながら、特開平９−８５０７５号の
場合、保護部材が耐圧容器内全面に配設されているの
で、交換不要な部分も交換しなければならず、不経済で
ある上に、保護部材の交換に手間がかかる。また、構造
も複雑となる。
場合、保護部材が耐圧容器内全面に配設されているの
で、交換不要な部分も交換しなければならず、不経済で
ある上に、保護部材の交換に手間がかかる。また、構造
も複雑となる。
【０００６】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、構造が簡単で、保護部材の
交換が簡単かつ低コストで行える耐圧反応装置を提供す
るものである。
するためになされたもので、構造が簡単で、保護部材の
交換が簡単かつ低コストで行える耐圧反応装置を提供す
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる耐圧反
応装置は、上部に被反応物が供給され、下部から反応生
成物を排出する円筒状の耐圧反応容器と、この耐圧反応
容器内の上側に配設される保護部材とからなり、この保
護部材の長さを、保護部材の内径以上で、耐圧反応容器
の上下方向の内法寸法の２／３以内にしたものである。
応装置は、上部に被反応物が供給され、下部から反応生
成物を排出する円筒状の耐圧反応容器と、この耐圧反応
容器内の上側に配設される保護部材とからなり、この保
護部材の長さを、保護部材の内径以上で、耐圧反応容器
の上下方向の内法寸法の２／３以内にしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態であ
る耐圧反応装置の概略構成を示す断面図である。図１に
おいて、１は耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１１
と、この耐圧反応容器１１の内面に配設された保護部材
としてのライナー２１とで構成されている。
基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態であ
る耐圧反応装置の概略構成を示す断面図である。図１に
おいて、１は耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１１
と、この耐圧反応容器１１の内面に配設された保護部材
としてのライナー２１とで構成されている。
【０００９】上記した耐圧反応容器１１は、軸が垂直方
向へ向いた円筒部１２と、この円筒部１２の上端に取り
付けられた上蓋１３と、円筒部１２の下部から下方へ漏
斗状に狭まった狭窄部１４とで構成されている。なお、
上蓋１３は着脱可能に取り付けられていてもよい。そし
て、狭窄部１４の下側先端には、反応生成物を排出する
開口部１５が設けられている。図１のライナー２１は、
上部と開放底部とを有する円筒状のもので、円筒部１２
の内周面上側と、上蓋１３とにボルト締め、接着剤、爆
着などによって固定されている。
向へ向いた円筒部１２と、この円筒部１２の上端に取り
付けられた上蓋１３と、円筒部１２の下部から下方へ漏
斗状に狭まった狭窄部１４とで構成されている。なお、
上蓋１３は着脱可能に取り付けられていてもよい。そし
て、狭窄部１４の下側先端には、反応生成物を排出する
開口部１５が設けられている。図１のライナー２１は、
上部と開放底部とを有する円筒状のもので、円筒部１２
の内周面上側と、上蓋１３とにボルト締め、接着剤、爆
着などによって固定されている。
【００１０】そして、ライナー２１の円筒部分の長さｈ
は、ライナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器１１の
上下方向の内法寸法Ｈの２／３以内とされている。な
お、耐圧反応容器１１は、内法寸法Ｈがライナー２１の
内径ｄの３倍以上に構成されている。３０は供給管を示
し、耐圧反応装置１内へ被反応物を供給するもので、上
蓋１３の中心または中心近傍に円筒部１２の軸方向へ向
けて配設されている。
は、ライナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器１１の
上下方向の内法寸法Ｈの２／３以内とされている。な
お、耐圧反応容器１１は、内法寸法Ｈがライナー２１の
内径ｄの３倍以上に構成されている。３０は供給管を示
し、耐圧反応装置１内へ被反応物を供給するもので、上
蓋１３の中心または中心近傍に円筒部１２の軸方向へ向
けて配設されている。
【００１１】次に、被反応物の反応について説明する。
上記のように構成した超臨界状態または亜臨界状態下の
耐圧反応装置１内へ供給管３０から被反応物を供給する
と、図１に示すように耐圧反応容器１１内の上部に渦巻
き流を形成しながら被反応物は反応し、反応生成物は下
部の開口部１５から排出される。このとき、例えば被反
応物がハロゲン化有機物、水および酸化剤からなる場
合、耐圧反応容器１１内で酸化反応により有機物はＣＯ
2 とＨ2 Ｏに、ハロゲンはハロゲン化水素に変化する。
こうして生成したハロゲン化水素は、耐圧反応容器１１
内上部の渦巻き流領域にある壁面を腐食させる。
上記のように構成した超臨界状態または亜臨界状態下の
耐圧反応装置１内へ供給管３０から被反応物を供給する
と、図１に示すように耐圧反応容器１１内の上部に渦巻
き流を形成しながら被反応物は反応し、反応生成物は下
部の開口部１５から排出される。このとき、例えば被反
応物がハロゲン化有機物、水および酸化剤からなる場
合、耐圧反応容器１１内で酸化反応により有機物はＣＯ
2 とＨ2 Ｏに、ハロゲンはハロゲン化水素に変化する。
こうして生成したハロゲン化水素は、耐圧反応容器１１
内上部の渦巻き流領域にある壁面を腐食させる。
【００１２】次に、腐食が生じる範囲についてさらに詳
しく説明する。まず、耐圧反応容器１１の内法寸法Ｈ
と、ライナー２１の内径ｄとの関係が５＞Ｈ／ｄ≧３の
場合、円筒部１２の上端から下方へライナー２１の内径
ｄの長さの範囲に極端に腐食が生じ、その下方の、円筒
部１２の上端から２Ｈ／３の範囲にはわずかな腐食が生
じる。次に、耐圧反応容器１１の内法寸法Ｈと、ライナ
ー２１の内径ｄとの関係がＨ／ｄ≧５の場合、円筒部１
２の上端から下方へライナー２１の内径ｄの２倍の長さ
の範囲に極端に多くの腐食が生じ、その下方の、円筒部
１２の上端から２Ｈ／３の範囲にはわずかな腐食が生じ
る。
しく説明する。まず、耐圧反応容器１１の内法寸法Ｈ
と、ライナー２１の内径ｄとの関係が５＞Ｈ／ｄ≧３の
場合、円筒部１２の上端から下方へライナー２１の内径
ｄの長さの範囲に極端に腐食が生じ、その下方の、円筒
部１２の上端から２Ｈ／３の範囲にはわずかな腐食が生
じる。次に、耐圧反応容器１１の内法寸法Ｈと、ライナ
ー２１の内径ｄとの関係がＨ／ｄ≧５の場合、円筒部１
２の上端から下方へライナー２１の内径ｄの２倍の長さ
の範囲に極端に多くの腐食が生じ、その下方の、円筒部
１２の上端から２Ｈ／３の範囲にはわずかな腐食が生じ
る。
【００１３】上述したように、この発明の第１実施形態
によれば、ライナー２１を、上蓋１３の内面に貼着する
とともに、ライナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器
１１の内法寸法Ｈの２／３以内の長さｈを有したライナ
ー２１を円筒部１２の内周面の上端から下側へ貼着して
開放底を有する筒状に配設したので、耐圧反応容器１１
自体の内面が腐食するのを防止することができる。そし
て、腐食の激しい部分にのみ、すなわち耐圧反応容器１
１内の上側にのみライナー２１を配設したので、構造が
簡単になり、ライナー２１も安価になる。また、好まし
くは上蓋１３を着脱自在にすることによって簡単かつ低
コストでライナー２１を交換できる。
によれば、ライナー２１を、上蓋１３の内面に貼着する
とともに、ライナー２１の内径ｄ以上で、耐圧反応容器
１１の内法寸法Ｈの２／３以内の長さｈを有したライナ
ー２１を円筒部１２の内周面の上端から下側へ貼着して
開放底を有する筒状に配設したので、耐圧反応容器１１
自体の内面が腐食するのを防止することができる。そし
て、腐食の激しい部分にのみ、すなわち耐圧反応容器１
１内の上側にのみライナー２１を配設したので、構造が
簡単になり、ライナー２１も安価になる。また、好まし
くは上蓋１３を着脱自在にすることによって簡単かつ低
コストでライナー２１を交換できる。
【００１４】図２はこの発明の第２実施形態である耐圧
反応装置の概略構成を示す断面図であり、図１と同一ま
たは相当部分に同一符号を付して説明を省略する。図２
において、１Ａは耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１
１と、この耐圧反応容器１１の内側に配設され、耐圧反
応容器１１の内面を腐食から保護する保護部材としての
内筒２２とで構成されている。この内筒２２は、上底を
有する円筒形で、上蓋１３の内面に取付ねじ２３で取り
付けられている。
反応装置の概略構成を示す断面図であり、図１と同一ま
たは相当部分に同一符号を付して説明を省略する。図２
において、１Ａは耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１
１と、この耐圧反応容器１１の内側に配設され、耐圧反
応容器１１の内面を腐食から保護する保護部材としての
内筒２２とで構成されている。この内筒２２は、上底を
有する円筒形で、上蓋１３の内面に取付ねじ２３で取り
付けられている。
【００１５】図３はこの発明の第３実施形態である耐圧
反応装置の概略構成を示す断面図であり、図１と同一ま
たは相当部分に同一符号を付して説明を省略する。図３
において、１Ｂは耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１
１と、この耐圧反応容器１１の内側に配設され、耐圧反
応容器１１の内面を腐食から保護する保護部材としての
内筒２４とで構成されている。
反応装置の概略構成を示す断面図であり、図１と同一ま
たは相当部分に同一符号を付して説明を省略する。図３
において、１Ｂは耐圧反応装置を示し、耐圧反応容器１
１と、この耐圧反応容器１１の内側に配設され、耐圧反
応容器１１の内面を腐食から保護する保護部材としての
内筒２４とで構成されている。
【００１６】この内筒２４は、上底および下底のない円
筒で、上蓋１３の内面に所定の治具２５で、上蓋１３の
内面と僅かな間隙を有する状態に吊り下げられている。
第２、第３実施形態とも内筒の円筒部分の長さｈは、内
筒の内径ｄ以上で、耐圧反応容器の上下方向の内法寸法
Ｈの２／３以内とされている。
筒で、上蓋１３の内面に所定の治具２５で、上蓋１３の
内面と僅かな間隙を有する状態に吊り下げられている。
第２、第３実施形態とも内筒の円筒部分の長さｈは、内
筒の内径ｄ以上で、耐圧反応容器の上下方向の内法寸法
Ｈの２／３以内とされている。
【００１７】これら第２、第３実施形態における被反応
物の反応、被反応物の反応によって腐食が生じる範囲に
ついての説明は、第１実施形態と同様になるので、説明
を省略する。この第２、第３実施形態においても、第１
実施形態と同様な効果を得ることができるのは言うまで
もない。
物の反応、被反応物の反応によって腐食が生じる範囲に
ついての説明は、第１実施形態と同様になるので、説明
を省略する。この第２、第３実施形態においても、第１
実施形態と同様な効果を得ることができるのは言うまで
もない。
【００１８】上記したライナー２１、内筒２２，２４を
耐食性材料を含む材料で構成したり、ライナー２１、内
筒２２，２４の表面に耐食性材料をコーテイングした
り、ライナー２１、内筒２２，２４を耐食性材料を含む
材料で構成した上、ライナー２１、内筒２２，２４の表
面に耐食性材料をコーテイングしたり、ライナー２１、
内筒２２，２４を耐食性材料で構成すると、耐食性を向
上させることができて好ましい。そして、耐食性材料と
して、チタン、ハステロイ、インコネル、白金、セラミ
ック、ジルコニア、イリジウム、チタニアの１種以上を
用いることができる。
耐食性材料を含む材料で構成したり、ライナー２１、内
筒２２，２４の表面に耐食性材料をコーテイングした
り、ライナー２１、内筒２２，２４を耐食性材料を含む
材料で構成した上、ライナー２１、内筒２２，２４の表
面に耐食性材料をコーテイングしたり、ライナー２１、
内筒２２，２４を耐食性材料で構成すると、耐食性を向
上させることができて好ましい。そして、耐食性材料と
して、チタン、ハステロイ、インコネル、白金、セラミ
ック、ジルコニア、イリジウム、チタニアの１種以上を
用いることができる。
【００１９】なお、上蓋１３の内面には必ずしもライナ
ー２１を配設しなくとも、同様な効果を得ることができ
る。さらに、耐圧反応容器１１のより多く腐食する部分
のみを部分的に保護するようにライナー２１、内筒２
２，２４を配設してもよく、その設置場所を供給管３０
の円筒部１２内部への突き出し先端位置に応じて変えて
も同様な効果を得ることができる。
ー２１を配設しなくとも、同様な効果を得ることができ
る。さらに、耐圧反応容器１１のより多く腐食する部分
のみを部分的に保護するようにライナー２１、内筒２
２，２４を配設してもよく、その設置場所を供給管３０
の円筒部１２内部への突き出し先端位置に応じて変えて
も同様な効果を得ることができる。
【００２０】なお、耐圧反応装置１１を超臨界状態また
は亜臨界状態で酸化反応させる例で説明したが、例えば
同状態で酸化剤を用いず加水分解を行う場合や、超臨界
状態または亜臨界状態以外の水熱反応で使用するものに
も適用できることは言うまでもない。さらに、好ましい
態様として上蓋１３を取り外すことによって保護部材を
交換するもので説明したが、これに限らず、例えば底部
の狭窄部１４を取り外すことによって交換してもよい。
は亜臨界状態で酸化反応させる例で説明したが、例えば
同状態で酸化剤を用いず加水分解を行う場合や、超臨界
状態または亜臨界状態以外の水熱反応で使用するものに
も適用できることは言うまでもない。さらに、好ましい
態様として上蓋１３を取り外すことによって保護部材を
交換するもので説明したが、これに限らず、例えば底部
の狭窄部１４を取り外すことによって交換してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、耐圧
反応容器内の上側に配設する保護部材の長さを、保護部
材の内径以上で、耐圧反応容器の上下方向の内法寸法の
２／３以内にしたので、耐圧反応容器の内面が腐食する
のを防止することができる。そして、保護部材を腐食の
激しい部分を中心に配設したので、構造が簡単になり、
保護部材も安価になる。
反応容器内の上側に配設する保護部材の長さを、保護部
材の内径以上で、耐圧反応容器の上下方向の内法寸法の
２／３以内にしたので、耐圧反応容器の内面が腐食する
のを防止することができる。そして、保護部材を腐食の
激しい部分を中心に配設したので、構造が簡単になり、
保護部材も安価になる。
【図１】この発明の第１実施形態である耐圧反応装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【図２】この発明の第２実施形態である耐圧反応装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【図３】この発明の第３実施形態である耐圧反応装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
１，１Ａ，１Ｂ 耐圧反応装置 １１ 耐圧反応容器 １２ 円筒部 １３ 上蓋 １４ 狭窄部 １５ 開口部 ２１ ライナー ２２，２４ 内筒 ２３ 取付ねじ ２５ 治具 ３０ 供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミカエル エイチ． スプリツェル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 サン ディエゴ (72)発明者 ダビッド エー． ハズルベック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 サン ディエゴ (72)発明者 ケビン ダブリュウ． ダウニイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 サン ディエゴ
Claims (6)
- 【請求項１】 上部に被反応物が供給され、下部から反
応生成物を排出する円筒状の耐圧反応容器と、 この耐圧反応容器内の上側に配設される保護部材とから
なり、 この保護部材の長さを、前記保護部材の内径以上で、前
記耐圧反応容器の上下方向の内法寸法の２／３以内にし
た、 ことを特徴とする耐圧反応装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の耐圧反応装置におい
て、 前記保護部材は耐食性材料を含む材料で構成されてい
る、 ことを特徴とする耐圧反応装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の耐圧反
応装置において、 前記保護部材は表面に耐食性材料がコーテイングされて
いる、 ことを特徴とする耐圧反応装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の耐圧反応装置におい
て、 前記保護部材は耐食性材料で構成されている、 ことを特徴とする耐圧反応装置。 - 【請求項５】 請求項２から請求項４のいずれか１項に
記載の耐圧反応装置において、 前記耐食性材料は、チタン、ハステロイ、インコネル、
白金、セラミック、ジルコニア、イリジウム、チタニア
の１種以上である、 ことを特徴とする耐圧反応装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか１項に
記載の耐圧反応装置において、 反応が超臨界状態または亜臨界状態で行われる水熱反応
である、 ことを特徴とする耐圧反応装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6805297P | 1997-12-18 | 1997-12-18 | |
| US60/068:052 | 1997-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239722A true JPH11239722A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=22080125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10359639A Pending JPH11239722A (ja) | 1997-12-18 | 1998-12-17 | 耐圧反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11239722A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001300290A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-30 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水反応装置及び容器 |
| JP2002001089A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-08 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水反応装置及び容器 |
| JP2003508222A (ja) * | 1999-09-03 | 2003-03-04 | ケマチュア エンジニアリング アクチボラグ | 高圧高温反応システム |
-
1998
- 1998-12-17 JP JP10359639A patent/JPH11239722A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508222A (ja) * | 1999-09-03 | 2003-03-04 | ケマチュア エンジニアリング アクチボラグ | 高圧高温反応システム |
| JP4752074B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2011-08-17 | ホリングフォード・リミテッド | 高圧高温反応システム |
| JP2001300290A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-30 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水反応装置及び容器 |
| JP2002001089A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-08 | Japan Organo Co Ltd | 超臨界水反応装置及び容器 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070130 |