JPH0747107A - マイクロ波により製品を一様に加熱、殺菌或いは消毒する方法 - Google Patents
マイクロ波により製品を一様に加熱、殺菌或いは消毒する方法Info
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- JPH0747107A JPH0747107A JP6074960A JP7496094A JPH0747107A JP H0747107 A JPH0747107 A JP H0747107A JP 6074960 A JP6074960 A JP 6074960A JP 7496094 A JP7496094 A JP 7496094A JP H0747107 A JPH0747107 A JP H0747107A
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/78—Arrangements for continuous movement of material
- H05B6/782—Arrangements for continuous movement of material wherein the material moved is food
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
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- H05B6/66—Circuits
- H05B6/666—Safety circuits
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- Electromagnetism (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製品にパルス様に照射されるマイクロ波によ
り製品を一様かつ迅速に加熱するための方法を提供する
こと。 【構成】マイクロ波パルスの立ち上がり領域および立ち
下がり領域を短縮するマイクロ波効率波形により、２マ
イクロ秒のスロープレートを有する、２０〜１００、特
に４０〜８０、特に５０ｋＨｚの作業周波数により、方
形のパルス形およびマイクロ秒からミリ秒までの領域の
長さを有するパルスを用いて処理作業を行う
り製品を一様かつ迅速に加熱するための方法を提供する
こと。 【構成】マイクロ波パルスの立ち上がり領域および立ち
下がり領域を短縮するマイクロ波効率波形により、２マ
イクロ秒のスロープレートを有する、２０〜１００、特
に４０〜８０、特に５０ｋＨｚの作業周波数により、方
形のパルス形およびマイクロ秒からミリ秒までの領域の
長さを有するパルスを用いて処理作業を行う
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば化学製品或いは
医薬品或いはインスタント食品のような処理すべき製品
をマイクロ波を透過する開いている或いは閉じられてい
る容器に入れて連続的に移送を行うシステム上に載置し
て、移送ベルトに対して垂直に或いは傾斜して整向され
ており、そのエネルギー供給がパルス様に行われかつ計
算機により制御可能であるマイクロ波発振器の発振路が
設けられている処理室を通過させるようにして製品にパ
ルス様に照射して行う、マイクロ波により製品を一様か
つ迅速に加熱するための方法に関する。
医薬品或いはインスタント食品のような処理すべき製品
をマイクロ波を透過する開いている或いは閉じられてい
る容器に入れて連続的に移送を行うシステム上に載置し
て、移送ベルトに対して垂直に或いは傾斜して整向され
ており、そのエネルギー供給がパルス様に行われかつ計
算機により制御可能であるマイクロ波発振器の発振路が
設けられている処理室を通過させるようにして製品にパ
ルス様に照射して行う、マイクロ波により製品を一様か
つ迅速に加熱するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人のドイツ連邦共和国特許第３８
３０ ８６７号公報から冒頭に記載した様式の方法が
公知になっている。或る温度に加熱するのに必要なマイ
クロ波エネルギーのパルス状の、周期的な発振により、
製品の表面が不都合に加熱されることがないことが保証
される。マイクロ波出力の色々な波形が使用される。方
形のマイクロ波出力形は製品の表面に極めて強力な作用
を及ぼす。しかし、装置をパルスを用いて作動させる際
に、台形波或いは正弦波の出力形によっても、有用なエ
ネルギーが達せられる。
３０ ８６７号公報から冒頭に記載した様式の方法が
公知になっている。或る温度に加熱するのに必要なマイ
クロ波エネルギーのパルス状の、周期的な発振により、
製品の表面が不都合に加熱されることがないことが保証
される。マイクロ波出力の色々な波形が使用される。方
形のマイクロ波出力形は製品の表面に極めて強力な作用
を及ぼす。しかし、装置をパルスを用いて作動させる際
に、台形波或いは正弦波の出力形によっても、有用なエ
ネルギーが達せられる。
【０００３】加熱時間に関して特に欠点であるのは、
２，４５０ギガヘルツで作動する装置を使用した際、パ
ルス当たりの長い立ち上がり領域が形成され、従ってパ
ルス当たりの比較的大きなエネルギー量が製品表面の損
傷を招くので、エネルギー供給パルス当たり比較的僅か
なエネルギーしか発振することができないことである。
２，４５０ギガヘルツで作動する装置を使用した際、パ
ルス当たりの長い立ち上がり領域が形成され、従ってパ
ルス当たりの比較的大きなエネルギー量が製品表面の損
傷を招くので、エネルギー供給パルス当たり比較的僅か
なエネルギーしか発振することができないことである。
【０００４】処理すべき製品内へのパルス様の周期的な
エネルギー供給は以下の点で有意義である。即ち、この
ような供給による場合、供給されたマイクロ波エネルギ
ー（出力×時間）が製品の時間的な吸収能に比して高過
ぎるので、即ち製品の表面の温度の過度の上昇が誘起さ
れることがない。パルス様のエネルギー照射は一定の時
間的な長さと繰返しを伴うエネルギー供給を意味する。
エネルギー供給は以下の点で有意義である。即ち、この
ような供給による場合、供給されたマイクロ波エネルギ
ー（出力×時間）が製品の時間的な吸収能に比して高過
ぎるので、即ち製品の表面の温度の過度の上昇が誘起さ
れることがない。パルス様のエネルギー照射は一定の時
間的な長さと繰返しを伴うエネルギー供給を意味する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、処理
すべき製品内へのマイクロ波エネルギーのパルス状の供
給を改善することであり、製品内に吸収されたエネルギ
ーの短時間での、高い出力での上昇と、これに伴い包装
されている或いは露出した形での食料品の加熱、殺菌お
よび消毒を行うための連続した移送ベルト速度もしくは
生産効率の上昇を、製品表面における危険な過度の加熱
現象が生じないようにして、達することである。一定時
間において製品によりこれを損傷することなく吸収され
るエネルギーの量の増大が図られる。
すべき製品内へのマイクロ波エネルギーのパルス状の供
給を改善することであり、製品内に吸収されたエネルギ
ーの短時間での、高い出力での上昇と、これに伴い包装
されている或いは露出した形での食料品の加熱、殺菌お
よび消毒を行うための連続した移送ベルト速度もしくは
生産効率の上昇を、製品表面における危険な過度の加熱
現象が生じないようにして、達することである。一定時
間において製品によりこれを損傷することなく吸収され
るエネルギーの量の増大が図られる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、装置を、 ａ）マイクロ波パルスの立ち上がり領域および立ち下が
り領域を短縮するマイクロ波出力波形を用いて、 ｂ）２マイクロ秒のスロープレートを有する、２０〜１
００、特に４０〜８０、特に５０ｋＨｚの作業周波数を
用いて、 ｃ）方形の振幅形およびマイクロ秒からミリ秒までの領
域の長さを有するパルスを用いて作動させて作業を行う
ことによって解決される。
り、装置を、 ａ）マイクロ波パルスの立ち上がり領域および立ち下が
り領域を短縮するマイクロ波出力波形を用いて、 ｂ）２マイクロ秒のスロープレートを有する、２０〜１
００、特に４０〜８０、特に５０ｋＨｚの作業周波数を
用いて、 ｃ）方形の振幅形およびマイクロ秒からミリ秒までの領
域の長さを有するパルスを用いて作動させて作業を行う
ことによって解決される。
【０００７】殆ど方形の出力波形(Leistungsprofil) を
有するエネルギーパルスが製品の迅速な加熱に使用さ
れ、これにより吸収されるエネルギー量の著しい増大が
可能となり、しかもその際製品表面の過度の温度上昇が
行われない。
有するエネルギーパルスが製品の迅速な加熱に使用さ
れ、これにより吸収されるエネルギー量の著しい増大が
可能となり、しかもその際製品表面の過度の温度上昇が
行われない。
【０００８】こうして、２，５倍の、方形の出力高さに
あってＥ min＜=1×10-2Wsのエネルギー内容を可能にす
る出力パルスは５マイクロ秒以下で３KWの高さで照射す
ることが可能となる。
あってＥ min＜=1×10-2Wsのエネルギー内容を可能にす
る出力パルスは５マイクロ秒以下で３KWの高さで照射す
ることが可能となる。
【０００９】現今使用されている電気制御技術にあって
は、類似して行われる電気制御技術に基づいて、t(a)＞
８０〜２００ミリ秒の出力投入における立ち上がり縁(A
nst-iegsflanke) を下回ってはならない。従って難点は
１＜８０ｍｍの包装内に存在していてｔmax ＝＜８００
ミリ秒の利用可能な時間においてV ＞＝６ｍ／分の移送
速度で運動する製品へのエネルギー伝達の際、１００ミ
リ秒以下の最小パルス持続時間は、現在最も好都合な条
件下においてそうである程の二倍早い送り速度より以上
の送り速度を可能にする。
は、類似して行われる電気制御技術に基づいて、t(a)＞
８０〜２００ミリ秒の出力投入における立ち上がり縁(A
nst-iegsflanke) を下回ってはならない。従って難点は
１＜８０ｍｍの包装内に存在していてｔmax ＝＜８００
ミリ秒の利用可能な時間においてV ＞＝６ｍ／分の移送
速度で運動する製品へのエネルギー伝達の際、１００ミ
リ秒以下の最小パルス持続時間は、現在最も好都合な条
件下においてそうである程の二倍早い送り速度より以上
の送り速度を可能にする。
【００１０】本発明によりｍ＞２，５００ｋｇ／ｈの必
要な通過効率にあって構造上および方法技術上条件付け
られる限界（装置幅、送り速度）によって限られないよ
うにすために、本発明による迅速な技術を使用するのが
有利である。これにより可能な短い立ち上がり時間以外
に、この技術により著しく改善された効率を有する正確
なパルス形が使用される。
要な通過効率にあって構造上および方法技術上条件付け
られる限界（装置幅、送り速度）によって限られないよ
うにすために、本発明による迅速な技術を使用するのが
有利である。これにより可能な短い立ち上がり時間以外
に、この技術により著しく改善された効率を有する正確
なパルス形が使用される。
【００１１】例えば、食料品を処理する場合、大きな出
力を有する、可能な限り短いパルスの使用が決定的な意
味を有している。１００Ｈｚシステム周期の代わりに、
数マイクロ秒の領域の出力パルスの立ち上がり急峻度を
許容する周波数、例えば５０Ｈｚシステム周期を使用し
た場合、一定の方形の出力パルスは確実に１ミリ秒のパ
ルス長さで、しかも時間制限なしに描かれる。特にこの
ような方法により、以下に記載する利点が、このように
制御されるマイクロ波発振器（マグネトロン）の作動の
際に得られる。 １．マグネトロンのパルス出力は、平均出力が定格出力
を越えない場合、持続電流容量の数倍となる。 ２．作業パルスが正確に方形であることにより、出力接
続により直ちに製品内における加熱工程のための全出力
高さを利用することができる。 ３．このようにして形成されたマイクロ秒範囲の作業パ
ルスにより、印加されたエネルギーの比較的大きな侵入
深さ並びに侵入方向での僅かな温度勾配での製品の比較
的迅速な加熱。 ４．製品表面における比較的僅かな作業能率とこれに伴
い製品表面の過度の加熱の低減が達せられる。 ５．立ち上がり側面の急峻度を高めることにより、製品
表面の危険な過度の加熱を伴うことなく、処理される製
品のより大きな送り速度（ミリ秒−パルスにおける全出
力）が可能となる。
力を有する、可能な限り短いパルスの使用が決定的な意
味を有している。１００Ｈｚシステム周期の代わりに、
数マイクロ秒の領域の出力パルスの立ち上がり急峻度を
許容する周波数、例えば５０Ｈｚシステム周期を使用し
た場合、一定の方形の出力パルスは確実に１ミリ秒のパ
ルス長さで、しかも時間制限なしに描かれる。特にこの
ような方法により、以下に記載する利点が、このように
制御されるマイクロ波発振器（マグネトロン）の作動の
際に得られる。 １．マグネトロンのパルス出力は、平均出力が定格出力
を越えない場合、持続電流容量の数倍となる。 ２．作業パルスが正確に方形であることにより、出力接
続により直ちに製品内における加熱工程のための全出力
高さを利用することができる。 ３．このようにして形成されたマイクロ秒範囲の作業パ
ルスにより、印加されたエネルギーの比較的大きな侵入
深さ並びに侵入方向での僅かな温度勾配での製品の比較
的迅速な加熱。 ４．製品表面における比較的僅かな作業能率とこれに伴
い製品表面の過度の加熱の低減が達せられる。 ５．立ち上がり側面の急峻度を高めることにより、製品
表面の危険な過度の加熱を伴うことなく、処理される製
品のより大きな送り速度（ミリ秒−パルスにおける全出
力）が可能となる。
【００１２】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳しく説明する。
き本発明を詳しく説明する。
【００１３】
【実施例】１００Ｈｚ−システム周期と５０Ｈｚ−シス
テム周期(Systemtakt)の効率上の上に記載した相違を以
下に図面に基づいて説明する。
テム周期(Systemtakt)の効率上の上に記載した相違を以
下に図面に基づいて説明する。
【００１４】図１においては１００Ｈｚ−システム周期
であり、供給周波数からブリッジ整流器を介して整流さ
れた５０−＞１００Ｈｚ−パルス（１′）は電気的に制
御される積分整流（１００Ｈｚ）の後相応して緩慢な立
ち上がり側面と残留リプル（＝電気的な平滑後）を有す
る。
であり、供給周波数からブリッジ整流器を介して整流さ
れた５０−＞１００Ｈｚ−パルス（１′）は電気的に制
御される積分整流（１００Ｈｚ）の後相応して緩慢な立
ち上がり側面と残留リプル（＝電気的な平滑後）を有す
る。
【００１５】図２においては５０Ｈｚ−系であり、パル
ス１′に等価なパルス２′は高周波のシステム周期であ
るので横座標に示した時間において殆ど理想的な、直角
形のパルス振幅（Ａ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｃ２ｃ）の方形を有
する。
ス１′に等価なパルス２′は高周波のシステム周期であ
るので横座標に示した時間において殆ど理想的な、直角
形のパルス振幅（Ａ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｃ２ｃ）の方形を有
する。
【００１６】この方形のパルス形状により、この出力に
相応した過制御が５０〜８０ミリ秒よりも長く続かず、
その後平均出力にあって（この場合）１，２ｋｗの公称
値（Ａ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｃ２ｃ）を越えないパルス休止が
行われる場合、永続電流容量の三倍から四倍のパルスを
得ることが可能である。
相応した過制御が５０〜８０ミリ秒よりも長く続かず、
その後平均出力にあって（この場合）１，２ｋｗの公称
値（Ａ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｃ２ｃ）を越えないパルス休止が
行われる場合、永続電流容量の三倍から四倍のパルスを
得ることが可能である。
【００１７】図３においては１００Ｈｚ−システム周期
であり、程度の差こそあれ一様なパルス１（Ａ１ａ）は
積分出力制御の後平坦な立ち上がり側面を有する波形の
定常出力が得られる。
であり、程度の差こそあれ一様なパルス１（Ａ１ａ）は
積分出力制御の後平坦な立ち上がり側面を有する波形の
定常出力が得られる。
【００１８】図４においては５０Ｈｚ−システム周期で
あり、短い作業パルス（Ａ２ａ）により、高い出力で処
理すべき製品への侵入が可能であり、しかもこの場合過
度の加熱が生じることがない。同様に、同じエネルギー
（Ｐ×ｔ）を方形（急峻なパルス立ち上がり、振幅のリ
プル（Ａ２ｂ））の定常の低い出力として使用可能であ
る。図３−Ａ１ｂ−に相当する出力形は一様に可能であ
り、しかし不都合なリプル(Welligkeit)（２″）は生じ
ることがない。
あり、短い作業パルス（Ａ２ａ）により、高い出力で処
理すべき製品への侵入が可能であり、しかもこの場合過
度の加熱が生じることがない。同様に、同じエネルギー
（Ｐ×ｔ）を方形（急峻なパルス立ち上がり、振幅のリ
プル（Ａ２ｂ））の定常の低い出力として使用可能であ
る。図３−Ａ１ｂ−に相当する出力形は一様に可能であ
り、しかし不都合なリプル(Welligkeit)（２″）は生じ
ることがない。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、処理すべき製品へのマイ
クロ波の過度の加熱を生じることのない、パルス状の供
給が可能となる。
クロ波の過度の加熱を生じることのない、パルス状の供
給が可能となる。
【図１】公知技術による ５０Ｈｚシステム周期を示す
図である。
図である。
【図２】本発明による ５０Ｈｚシステム周期を示す図
である。
である。
【図３】公知技術による ５０Ｈｚシステム周期を示す
図である。
図である。
【図４】本発明による ５０Ｈｚシステム周期を示す図
である。
である。
１，２ パルス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス・コッホ ドイツ連邦共和国、30880 ラートツエン、 フエルトシユトラーセ、２ (72)発明者 ロルフ・スクビッヒ ドイツ連邦共和国、30853 ランゲンハー ゲン、シユタットヴアルトヴエーク、23
Claims (1)
- 【請求項１】 例えば化学製品或いは医薬品或いはイン
スタント食品のような処理すべき製品をマイクロ波を透
過する開いている或いは閉じられている容器に入れて連
続的に移送を行うシステム上に載置して、移送ベルトに
対して垂直に或いは傾斜して整向されており、そのエネ
ルギー供給がパルス様に行われかつ計算機により制御可
能であるマイクロ波発振器の発振路が設けられている処
理室を通過させるようにして製品にパルス様に照射して
行う、マイクロ波により製品を一様かつ迅速に加熱する
ための方法において、装置を、 ａ）マイクロ波パルスの立ち上がり領域および立ち下が
り領域を短縮するマイクロ波出力波形を用いて、 ｂ）２マイクロ秒のスロープレートを有する、２０〜１
００、特に４０〜８０、特に５０ｋＨｚの作業周波数を
用いて、 ｃ）方形の振幅形およびマイクロ秒からミリ秒までの領
域の長さを有するパルスを用いて、作動させて作業を行
うことを特徴とするマイクロ波により製品を一様かつ迅
速に加熱するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4313275:8 | 1993-04-23 | ||
| DE4313275 | 1993-04-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0747107A true JPH0747107A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=6486168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6074960A Withdrawn JPH0747107A (ja) | 1993-04-23 | 1994-04-13 | マイクロ波により製品を一様に加熱、殺菌或いは消毒する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5440104A (ja) |
| EP (1) | EP0621740B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0747107A (ja) |
| DE (1) | DE59403920D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638475B1 (en) | 2000-11-08 | 2003-10-28 | The Regents Of The University Of California | Method for inhibiting pathogenic and spoilage activity in products |
| JP2009520177A (ja) * | 2005-12-20 | 2009-05-21 | 株式会社大宇エレクトロニクス | 電子レンジの過熱防止方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830409A (en) * | 1996-01-04 | 1998-11-03 | American Sterilizer Company | Method to shorten aeration after a sterilization cycle |
| AUPO728797A0 (en) * | 1997-06-11 | 1997-07-03 | Containers Pty Ltd | Preferential heating of materials by use of non-ionising electromagnetic radiation |
| AU733292B2 (en) * | 1997-06-11 | 2001-05-10 | Amcor Packaging (Australia) Pty Ltd | Preferential heating of materials by use of non-ionising electromagnetic radiation |
| US6084226A (en) | 1998-04-21 | 2000-07-04 | Cem Corporation | Use of continuously variable power in microwave assisted chemistry |
| US20060024195A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | The Regents Of The University Of California | Non-thermal disinfestation of biological pests with pulsed radio frequency power systems |
| AU2008293458B2 (en) * | 2007-08-28 | 2014-04-17 | Texas Tech University System | Method and system for preserving food |
| US10383349B2 (en) | 2013-11-04 | 2019-08-20 | Colgate-Palmolive Company | Post-packaging pasteurization |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1074406A (en) * | 1975-12-18 | 1980-03-25 | Henry M. Israel | High frequency power supply microwave oven |
| US4296296A (en) * | 1979-08-13 | 1981-10-20 | General Electric Company | Controllable-duty-cycle power supply for microwave oven magnetron and the like |
| US4593167A (en) * | 1982-08-02 | 1986-06-03 | Nilssen Ole K | Electronic microwave oven power supply |
| SE452086B (sv) * | 1986-03-03 | 1987-11-09 | Alfastar Ab | Metod for vermning med mikrovagor |
| US4825028A (en) * | 1987-12-28 | 1989-04-25 | General Electric Company | Magnetron with microprocessor power control |
| DE3834574A1 (de) * | 1988-10-11 | 1990-04-12 | Berstorff Gmbh Masch Hermann | Arbeitsverfahren und vorrichtung zum gleichmaessigen erwaermen mittels mikrowellen |
-
1994
- 1994-04-05 US US08/223,038 patent/US5440104A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-13 JP JP6074960A patent/JPH0747107A/ja not_active Withdrawn
- 1994-04-21 DE DE59403920T patent/DE59403920D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-21 EP EP94106167A patent/EP0621740B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638475B1 (en) | 2000-11-08 | 2003-10-28 | The Regents Of The University Of California | Method for inhibiting pathogenic and spoilage activity in products |
| JP2009520177A (ja) * | 2005-12-20 | 2009-05-21 | 株式会社大宇エレクトロニクス | 電子レンジの過熱防止方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5440104A (en) | 1995-08-08 |
| EP0621740A2 (de) | 1994-10-26 |
| EP0621740A3 (de) | 1994-12-21 |
| DE59403920D1 (de) | 1997-10-09 |
| EP0621740B1 (de) | 1997-09-03 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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