CN102728080A - 可拆式升降膜板式蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及升降膜板式蒸发器。一种可拆式升降膜板式蒸发器，其主要特点在于包括有横梁、下梁与固定压紧板和支腿连接，活动压紧板上设有吊挂，活动压紧板挂在横梁上，固定压紧板和活动压紧板之间设有数组传热板片，传热板片之间设有密封胶垫；固定压紧板和活动压紧板通过在传热板片两侧设有的拉杆固定。本发明的优点是结构紧凑，换热效率高，在实现同样蒸发任务时，其使用蒸发面积小，组装体积小，占地空间是管式蒸发器的1/3；在本发明内流动的流体，即使在较低的流速下也可形成剧烈的湍流，这种自冲刷作用使得杂质不易沉积，光滑的板片表面使得杂质不易附着，因此污垢系数比其他类型的蒸发器的污垢系数要小的多。本发明处理量大，处理量突破原先20t/h达到55t/h。蒸发效率高，冷凝速度快，汽相流阻低。大型可拆式升降膜板式蒸发器针对目前国内发展的行情，主要应用在食品、化工制药等行业。
Description
技术领域
本发明涉及升降膜板式蒸发器。
背景技术
目前，随着我国石油、化工、制药、轻工业、食品等行业的蓬勃发展，各个行业对大型可拆式升降膜板式蒸发器的需求量越来越大。其处理量也越来越大。目前国内现有的升降模式板式蒸发器（20t/h）已经不能满足各行业的发展的需要。国内现有的蒸发器的板型太小，处理量只能达到20t/h，大型可拆式升降膜板式蒸发器可以达到50t/h.
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种可拆式升降膜板式蒸发器。本发明结构简单、冷凝和沸腾传热系数高、占地面积小、污垢系数低、清洗方便、处理量大并且可拆式的大型高效的升降膜板式蒸发器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可拆式升降膜板式蒸发器，其主要特点在于包括有横梁、下梁与固定压紧板和支腿连接，活动压紧板上设有吊挂，活动压紧板挂在横梁上，固定压紧板和活动压紧板之间设有数组传热板片，传热板片之间设有密封胶垫；固定压紧板和活动压紧板通过在传热板片两侧设有的拉杆固定。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，还包括有在固定压紧板上设有蒸汽入口、物料入口、物料出口、不凝气出口和冷凝液出口；蒸汽入口、物料入口、物料出口、不凝气出口和冷凝液出口分别与所述的传热板片上设有的板片蒸汽入口、板片物料入口、板片物料出口、板片不凝气出口和板片冷凝液出口相连通。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片由1#传热板片、2#传热板片、3#传热板片和4#传热板片组成。采用1#、2#、3#、4#四张板片组成一组升降膜式的通道的板型结构设计实现了升降膜式蒸发的结构原理。冷、热流体流动方向采用先逆流后并流的方式。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的1#传热板片包括有1#板片蒸汽进口，通过1#板片蒸汽流通通道进入1#板片板间传热区，1#板片蒸汽流通通道为开口布置；在1#板片传热区的上端设有1#板片挡物料的窗口，避免物料进入其它传热板片组；在1#板片传热区的下端设有1#板片物料出口；在1#板片传热区的两侧设有1#板片物料进口；在1#板片传热区的下端还设有1#板片冷凝液及1#板片不凝气出口，通过1#板片冷凝水及不凝气流通通道流出，1#板片冷凝水及不凝气流通通道为开口布置。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的2#传热板片包括有2#板片蒸汽进口，在2#板片升膜区的上端设有2#板片流通物料的窗口，为物料经由1#板的升膜蒸发经过本窗口流到4#板，2#板片流通为开口开置；在2#板片升膜区的下端设有2#板片物料出口；在2#板片升膜区的两侧设有2#板片物料进口；在2#板片升膜区的下端还设有2#板片冷凝水及不凝气出口。
所述的3#传热板片包括有3#板片蒸汽进口，通过3#板片蒸汽流通通道进入板间传热区，3#板片蒸汽流通通道为开口布置；在3#板片传热区的上端设有流通物料的窗口；在3#板片传热区的下端设有3#板片物料出口；在3#板片传热区的两侧设有3#板片物料进口；在3#板片传热区的下端还设有3#板片冷凝水及不凝气出口；通过3#板片冷凝水及不凝气流通通道流出，3#板片冷凝水及不凝气流通通道为开口布置。
所述的4#传热板片包括有4#板片蒸汽进口，在4#板片降膜区的上端设有4#板片挡物料窗口，避免物料进入其它传热板片组；在4#板片降膜区的下端设有4#板片物料出口，通过4#板片物料流通通道，进入物料出口出料，4#板片物料流通通道为开口布置；在4#板片降膜区的两侧设有4#板片物料进口；在4#板片降膜区的下端还设有4#板片冷凝水及不凝气出口。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，还包括有在所述的传热板片上的传热区或升膜区或降膜区的鼓泡为菱形布置，流道为2-8mm的宽流道；在传热板片的上、下两端设置有吊挂开口，横截面是“V”字形；所述的传热板片上设有密封垫片槽为“V”字型，密封为6-16mm的宽型密封。采用宽的密封设计以提高板式蒸发器的密封性能。采用宽流道设计以解决易结垢、易堵塞的问题。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片的长宽比为1比1至3比1。采用合理的传热段设计，即合理的长宽比，长宽比为1比1-1比3，以便物料能快速通过板间通道蒸发，降低板间滞液时间以避免破坏物料的理化性质。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的2#板片物料进口为3-6mm小孔喷射的节流孔板的布料。采用小孔喷射的节流孔板的布料设计，使物料在板间能均匀的分布。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片之间设有角钢或槽钢或长城或折流板或定居柱或半圆环或挡板。采用了多种支撑结构，点焊角钢、槽钢，长城、折流板、定居柱、半圆环、挡板，实现了板型的高刚性设计。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片的边缘设有圆形或方形的鼓泡，以提高板片的刚性。
本发明的有益效果是：采用特殊的定位技术，使用横截面是“V”字形的八角状的挂架装置，无需特殊的定位，实现大面积组装的可靠性，最大可以组装500m2/台；本发明的优点：结构紧凑，换热效率高，在实现同样蒸发任务时，其使用蒸发面积小，组装体积小，占地空间是管式蒸发器的1/3；在本发明内流动的流体，即使在较低的流速下也可形成剧烈的湍流，这种自冲刷作用使得杂质不易沉积，光滑的板片表面使得杂质不易附着，因此污垢系数比其他类型的蒸发器的污垢系数要小的多；本发明的夹紧螺栓松开卸掉后，即可松开板束、卸下板片进行清洗，实用方便；只要松开夹紧螺栓，增加或减少板片，即可达到增加或减少换热面积的效果，因此，可根据实际工艺需要容易调整换热面积。
本发明处理量大，处理量突破原先20t/h达到55t/h。蒸发效率高，冷凝速度快，汽相流阻低。
大型可拆式升降膜板式蒸发器针对目前国内发展的行情，主要应用在食品、化工制药等行业；采用异型孔的结构以达到提高板片的有效利用率，同时实现大蒸发量的要求。
附图说明
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的原理示意图。
图3为本发明1#传热板片的结构示意图。
图4为本发明2#传热板片的结构示意图。
图5为本发明3#传热板片的结构示意图。
图6为本发明4#传热板片的结构示意图。
图7为本发明折流板的结构示意图。
图8为本发明图7的A-A剖视示意图。
图9为本发明长城的结构示意图。
图中：1.固定压紧板；2.蒸汽入口；3.物料入口；4.物料出口；5.不凝气出口；6.冷凝液出口；7.活动压紧板；8.拉杆；9.支腿；10.横梁；11.吊挂；12.传热板片；12-1为1#传热板片；12-1-1为1#板片蒸汽进口；12-1-2为1#板片蒸汽流通通道；12-1-3为1#板片挡物料窗口；12-1-4为1#板片物料出口；12-1-5为1#板片物料进口；12-1-6为1#板片冷凝水及不凝气出口；12-1-7为1#板片冷凝水及不凝气流出板间的流通通道；12-2为2#传热板片；12-2-1为2#板片蒸汽进口；12-2-2为2#板片流通物料的窗口；12-2-3为2#板片物料出口；12-2-4为2#板片物料进口；12-2-5为2#板片冷凝水及不凝气出口；12-3为3#传热板片；12-3-1为3#板片蒸汽进口；12-3-2为3#板片蒸汽进入板间的流通通道；12-3-3为3#板片流通物料的窗口；12-3-4为3#板片物料出口；12-3-5为3#板片物料进口；12-3-6为3#板片冷凝水及不凝气出口；12-3-7为3#板片冷凝水及不凝气流出板间的流通通道；12-4为4#传热板片；12-4-1为4#板片蒸汽进口；12-4-2为4#板片挡物料的窗口；12-24-3为4#板片物料出口；12-4-4为4#板片物料进口；12-4-5为4#板片冷凝水及不凝气出口；12-4-6为4#板片物料流通通道；13.下梁；14.密封胶垫。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：见图1，一种大型可拆式升降膜板式蒸发器，包括有横梁10、下梁13与固定压紧板1和支腿9连接，活动压紧板7上设有吊挂11，活动压紧板7挂在横梁10上，固定压紧板1和活动压紧板7之间设有数组传热板片12，传热板片12之间设有密封胶垫14；固定压紧板1和活动压紧板7通过在传热板片12两侧设有的拉杆8固定。
见图2，在固定压紧板1上设有蒸汽入口2、物料入口3、物料出口4、不凝气出口5和冷凝液出口6；蒸汽入口2、物料入口3、物料出口4、不凝气出口5和冷凝液出口6分别与所述的传热板片上设有的板片蒸汽入口、板片物料入口、板片物料出口、板片不凝气出口和板片冷凝液出口相连通。
见图2，所述的传热板片由1#传热板片12-1、2#传热板片12-2、3#传热板片12-3和4#传热板片12-4组成。采用1#、2#、3#、4#四张板片组成一组升降膜式的通道的板型结构设计实现了升降膜式蒸发的结构原理。冷、热流体流动方向采用先逆流后并流的方式。
见图3，所述的可拆式升降膜板式蒸发器，在所述的1#传热板片12-1包括有1#板片蒸汽进口12-1-1，通过1#板片蒸汽流通通道12-1-2进入1#板片板间传热区12-1-9，1#板片蒸汽流通通道12-1-2为开口布置；在1#板片传热区12-1-9的上端设有1#板片挡物料窗口12-1-3，避免物料进入其它传热板片组；在1#板片传热区的下端设有1#板片物料出口12-1-4；在1#板片传热区的两侧设有1#板片物料进口12-1-5；在1#板片传热区的下端还设有1#板片冷凝液及1#板片不凝气出口12-1-6，通过1#板片冷凝水及不凝气流通通道12-1-7流出，1#板片冷凝水及不凝气流通通道12-1-7为开口布置。
见图4，所述的可拆式升降膜板式蒸发器，在所述的2#传热板片12-2包括有2#板片蒸汽进口12-2-1，在2#板片升膜区12-2-7的上端设有2#板片流通物料窗口12-2-2，为物料经由1#板的升膜蒸发经过本窗口流到4#板，2#板片流通为开口开置；在2#板片升膜区的下端设有2#板片物料出口12-2-3；在2#板片升膜区的两侧设有2#板片物料进口12-2-4；在2#板片升膜区的下端还设有2#板片冷凝水及不凝气出口12-2-5。
见图5，所述的3#传热板片12-3包括有3#板片蒸汽进口12-3-1，通过3#板片蒸汽流通通道12-3-2进入板间传热区12-3-8，3#板片蒸汽流通通道12-3-2为开口布置；在3#板片传热区的上端设有3#板片流通物料的窗口12-3-3；在3#板片传热区的下端设有3#板片物料出口12-3-4；在3#板片传热区的两侧设有3#板片物料进口12-3-5；在3#板片传热区的下端还设有3#板片冷凝水及不凝气出口12-3-6；通过3#板片冷凝水及不凝气流通通道12-3-7流出，3#板片冷凝水及不凝气流通通道12-3-7为开口布置。
见图6，所述的4#传热板片12-4包括有4#板片蒸汽进口12-4-1，在4#板片降膜区12-4-7的上端设有4#板片挡物料窗口12-4-2，避免物料进入其它传热板片组；在4#板片降膜区的下端设有4#板片物料出口12-4-3，通过4#板片物料流通通道12-4-6，进入物料出口出料，4#板片物料流通通道12-4-6为开口布置；在4#板片降膜区的两侧设有4#板片物料进口12-4-4；在4#板片降膜区的下端还设有4#板片冷凝水及不凝气出口12-4-5。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，还包括有在所述的传热板片上的传热区或升膜区或降膜区的鼓泡12-1-8为菱形布置，流道为2mm的宽流道；在传热板片的上、下两端设置有吊挂开口12-1-10，横截面是“V”字形；所述的传热板片上设有密封垫片槽为“V”字型，密封为6mm的宽型密封。采用宽的密封设计以提高板式蒸发器的密封性能。采用宽流道设计以解决易结垢、易堵塞的问题。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片的长宽比为1比1至3比1。采用合理的传热段设计，即合理的长宽比，长宽比为1比1-1比3，以便物料能快速通过板间通道蒸发，降低板间滞液时间以避免破坏物料的理化性质。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的2#板片物料进口为3mm小孔喷射的节流孔板的布料。采用小孔喷射的节流孔板的布料设计，使物料在板间能均匀的分布。
见图7，图8，图9，所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片之间设有槽钢和长城和折流板和定居柱和挡板，蒸汽是从多件折弯板的中间通过的。采用了多种支撑结构，点焊角钢、槽钢，长城、折流板、定居柱、半圆环、挡板，实现了板型的高刚性设计。
所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片的边缘设有圆形或方形的鼓泡，以提高板片的刚性。
实施例2：一种大型可拆式升降膜板式蒸发器，所述的传热板片的长宽比为1比1至3比1。所述的传热板片上的传热区或升膜区或降膜区的鼓泡12-1-8为菱形布置，流道为8mm的宽流道；所述的传热板片上设有密封垫片槽为“V”字型，密封为16mm的宽型密封。所述的可拆式升降膜板式蒸发器，所述的2#板片物料进口为16mm小孔喷射的节流孔板的布料。采用了多种支撑结构，点焊角钢和槽钢和长城和折流板和定居柱和半圆环和挡板，实现了板型的高刚性设计。其余与实施例1结构相同。
图2中，大型可拆式升降膜板式蒸发器的传热板片有四种板型，型号是：1＃、2＃、3＃、4＃，每台板式蒸发器按1＃、2＃、3＃、4＃的顺序每四张为一个单元组，组数根据需要而定。四种板的板型各异(在板的侧面打有标记)，作用不同切不可倒置。各板作用如下。
1＃板的正面紧靠固定压紧板背面，即是蒸汽通道。蒸汽进入通道后按折流板限定的流道走S形流道自上而下放热，放热后的冷凝液和蒸汽中的不凝气从底部通道分别离开板式蒸发器。而1＃板背面紧靠2＃的正面，即是物料升膜通道。
2＃的正面与1＃板背面形成升膜通道。其橡胶密封垫下部两侧各开有一个进料缺口，缺口上安装有节流孔板物料从节流孔喷射到板片上，自下而上升膜，被加热后沸腾、蒸发，最后从板片上面的长横孔穿过3＃板到4＃板。
3＃板正面与2＃板背面组成蒸汽加热通道。同1＃板正面一样，蒸汽进入通道后按折流板限定的S形流道自上而下放热，放热后的冷凝液和夹杂的不凝气从底部通道分别离开板式蒸发器。
4＃板正面与3＃板背面组成降膜通道，来自2＃升膜板的六元醇自上而下进入通道，在通道中降膜，被继续加热后沸腾、蒸发，并与蒸发的二次蒸汽一起通过出口通道。4＃板背面与下一组1＃板正面构成另一个蒸汽加热通道。
每一组板片单元都是这样工作的。正面指粘有密封垫的一侧，背面则未粘胶垫。
工作原理
大型可拆式升降膜板式蒸发器的传热属于相变换热，蒸汽（加热介质）自上向下流动释放出汽化潜热而凝结成液体，此现象称为凝结换热。蒸汽的流速对凝结换热的影响很大，当蒸汽以一定速度运动时，蒸汽和液膜间会产生一定的力的作用。当蒸汽和液膜的流动方向相同，这种力的作用将使凝结液膜减薄，并促使液膜产生一定的波动，故使凝结传热增强。当蒸汽和液膜的流向相反时，力的作用会阻碍液膜流动，使液膜增厚，传热恶化。但是当这种力的作用超过重力时，液膜会被蒸汽带动而脱离壁面，反而使传热系数急剧增大。在本发明中，由于流道狭窄，蒸汽流速的作用显著，所以蒸汽的流动方向选用自上而下，并且是单程布置，有助于减小压降以及有利于凝液的排出。
物料（被加热介质）在2#板片上自下向上沿物料板向上流动形成液膜，液膜吸收热量在物料板上成泡状沸腾，汽化成汽液混合体，形成大量泡沫，此现象称为沸腾换热。物料以及二次汽的流速和液膜的厚度对沸腾换热的影响很大，当物料以及二次汽以很快的速度向上运动时，溶液会被二次汽带动向上运动，并以泡沫的内外表面为蒸发面而迅速蒸发，使液膜的厚度不断减薄；液膜的厚度减薄提高了沸腾传热系数增大。
物料（被加热介质）在4#板片上自上向下沿物料板向下流动在重力的作用下形成液膜，液膜吸收热量在物料板上成泡状沸腾，汽化成汽液混合体，形成大量泡沫，以泡沫的内外表面为蒸发面而迅速蒸发，使液膜的厚度不断减薄；液膜的厚度减薄提高了沸腾传热系数增大。
在本设备中，由于流道为球泡型，流阻较小，有利于物料的快速通过；流道简单，使物料的分布均匀，有利于物料形成泡状沸腾汽化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于包括有横梁、下梁与固定压紧板和支腿连接，活动压紧板上设有吊挂，活动压紧板挂在横梁上，固定压紧板和活动压紧板之间设有数组传热板片，传热板片之间设有密封胶垫；固定压紧板和活动压紧板通过在传热板片两侧设有的拉杆固定。
2.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于还包括有在固定压紧板上设有蒸汽入口、物料入口、物料出口、不凝气出口和冷凝液出口；蒸汽入口、物料入口、物料出口、不凝气出口和冷凝液出口分别与所述的传热板片上设有的板片蒸汽入口、板片物料入口、板片物料出口、板片不凝气出口和板片冷凝液出口相连通。
3.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的传热板片由1#传热板片、2#传热板片、3#传热板片和4#传热板片组成。
4.如权利要求3所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的1#传热板片包括有1#板片蒸汽进口，通过1#板片蒸汽流通通道进入1#板片板间传热区，1#板片蒸汽流通通道为开口布置；在1#板片传热区的上端设有1#板片挡物料的窗口，避免物料进入其它传热板片组；在1#板片传热区的下端设有1#板片物料出口；在1#板片传热区的两侧设有1#板片物料进口；在1#板片传热区的下端还设有1#板片冷凝液及1#板片不凝气出口，通过1#板片冷凝水及不凝气流通通道流出，1#板片冷凝水及不凝气流通通道为开口布置。
5.如权利要求3所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的2#传热板片包括有2#板片蒸汽进口，在2#板片升膜区的上端设有2#板片流通物料的窗口，2#板片流通通道为开口布置；在2#板片升膜区的下端设有2#板片物料出口；在2#板片升膜区的两侧设有2#板片物料进口；在2#板片升膜区的下端还设有2#板片冷凝水及不凝气出口。
6.如权利要求3所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于在所述的3#传热板片包括有3#板片蒸汽进口，通过3#板片蒸汽流通通道进入板间传热区，3#板片蒸汽流通通道为开口布置；在3#板片传热区的上端设有流通物料的窗口；在3#板片传热区的下端设有3#板片物料出口；在3#板片传热区的两侧设有3#板片物料进口；在3#板片传热区的下端还设有3#板片冷凝水及不凝气出口；通过3#板片冷凝水及不凝气流通通道流出，3#板片冷凝水及不凝气流通通道为开口布置。
7.如权利要求3所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于在所述的4#传热板片包括有4#板片蒸汽进口，在4#板片降膜区的上端设有4#板片挡物料窗口；在4#板片降膜区的下端设有4#板片物料出口，通过4#板片物料流通通道，进入物料出口出料，4#板片物料流通通道为开口布置；在4#板片降膜区的两侧设有4#板片物料进口；在4#板片降膜区的下端还设有4#板片冷凝水及不凝气出口。
8.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于还包括有在所述的传热板片上的传热区或升膜区或降膜区的鼓泡为菱形布置，流道为2-8mm的宽流道；在传热板片的上、下两端设置有吊挂开口，横截面是“V”字形；所述的传热板片上设有密封垫片槽为“V”字型，密封为6-16mm的宽型密封。
9.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的传热板片的长宽比为1比1至3比1。
10.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的2#板片物料进口为3-6mm小孔喷射的节流孔板的布料。
11.如权利要求1所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的传热板片之间设有角钢或槽钢或长城或折流板或定居柱或半圆环或挡板。
12.如权利要求1至11所述的可拆式升降膜板式蒸发器，其特征在于所述的传热板片的边缘设有圆形或方形的鼓泡。
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN102728080A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113577802A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-02 | 南京金日轻工科技发展有限公司 | 一种可扩展的节能蒸发器 |
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| US3469615A (en) * | 1966-03-15 | 1969-09-30 | Apv Co Ltd | Recirculation plate type evaporators |
| CN201463670U (zh) * | 2009-09-16 | 2010-05-12 | 四平市巨元瀚洋板式换热器有限公司 | 一种空调行业用板式换热器 |
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-
2012
- 2012-07-22 CN CN2012102532422A patent/CN102728080A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121017 |