KR20220121402A - 하이브리드 대기식 기화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 유입되는 액화가스를 기화시키는 대기식 기화 파이프와, 상기 기화 파이프의 내부에 형성되며, 내부를 통과하는 열원을 이용하여 상기 기화 파이프의 온도를 조절하는 히트 파이프와, 상기 대기식 기화 파이프 내부에 배치되어, 상기 히트 파이프가 관통할 수 있는 중앙 홀을 형성하는 링 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기를 제공한다.

Description

하이브리드 대기식 기화기{HYBRID AMBIENT AIR VAPORIZER}
본 발명은 하이브리드 대기식 기화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경 요인에 따라 기화기의 온도를 조절하는 하이브리드 대기식 기화기에 관한 것이다.
액화가스는 LNG, 액화산소, 액화질소, 액화알곤, 액화암모니아, 액화이산화탄산가스, 액화산화에틸렌 등과 같이 상용온도에서 비교적 낮은 압력으로 특정온도(영하 -196~50℃)에서 액화될 수 있는 가스를 액화시켜 용기 내에 저장 또는 특정 목적으로 사용하는 액체 상태 가스를 말한다.
일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 지하에서 뽑아올린 천연가스를 수송 및 저장하기 위해 천연가스 산지에서 냉각하여 부피를 1/600로 줄인 무색, 무취의 -162℃인 투명한 초저온 액체를 말한다.
이러한 액화된 LNG는 LNG 수송선에 의해 산지에서 LNG 인수기지에 수송되어 특수하게 제작된 LNG 저장탱크에 저장되며 저장된 LNG는 공급을 위하여 LNG 기화기에서 기화시켜 수요처에 공급하게 된다. 이때, 가정이나 공장 등과 같은 최종 수요처에 LNG를 공급시 사용되는 LNG 기화기는 주위의 공기를 열원으로 하여 LNG를 기화시키는 대기식 기화기가 주로 사용된다.
그러나, 종래의 대기식 기화기는, 겨울철이나 장마철의 경우 공기 중의 수분이 표면에 착빙되면서 열전도 성능이 떨어지는 현상이 주로 발생했다. 따라서, 종래의 대기식 기화기는 일정시간 운전 후에는 일시적으로 기화운전을 정지하여 대기의 열 또는 온수를 이용해서 해빙시키게 된다.
이 때문에, 종래의 대기식 기화기는 초저온 액화 가스의 온도를 조절하기 위해서 별도 히터장치를 추가로 마련하거나, 운전정지 기간 동안에는 병렬로 설치된 다른 대기식 기화기로 기화운전을 변경시켜야 하는 불편함이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 겨울철과 같은 외기온도에 따라 열효율이 저하되지 않도록 히팅 기능을 제공하는 하이브리드 대기식 기화기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 유입되는 액화가스를 기화시키는 대기식 기화 파이프와, 상기 기화 파이프의 내부에 형성되며, 내부를 통과하는 열원을 이용하여 상기 기화 파이프의 온도를 조절하는 히트 파이프와, 상기 대기식 기화 파이프 내부에 배치되어, 상기 히트 파이프가 관통할 수 있는 중앙 홀을 형성하는 링 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링 서포트는 서로 소정의 간격 거리로 이격되어 상기 유입되는 액화가스를 통과시키기 위한 복수의 플로우 홀들을 포함하고, 상기 복수의 플로우 홀들은 상기 히트 파이프 또는 상기 대기식 기화 파이프의 원주를 따라 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히트 파이프는 상기 대기식 기화 파이프의 중앙에 위치하며, 상기 복수의 플로우 홀들은 상기 히트 파이프를 둘러싸도록 상기 대기식 기화 파이프의 중심을 기준으로 상기 히트 파이프의 외표면에 인접하여 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히트 파이프의 직경은 상기 적어도 하나의 상기 플로우 홀의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 중앙 홀은 상기 히트 파이프가 위치할 수 있도록 상기 히트 파이프의 크기에 대응될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 대기식 기화 파이프의 둘레에 방사상으로 형성되는 복수개의 방열 날개들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히트 파이프를 통과하는 열원은, 지열 및 공기열 중 적어도 하나로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 겨울철과 같은 외기온도에 따라 열효율이 저하되지 않도록 히팅 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 종래의 대기식 기화기를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 대기식 기화기를 도시한 도2의 A-A' 단면도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기를 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기의 동작에 대하여 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 종래의 대기식 기화기를 도시한 도면이다.
종래의 대기식 기화기는 도1에 도시된 바와 같은 단순한 스타-핀 튜브(star-fin tube) 구조이다. 종래의 대기식 기화기는 튜브 내부로 LNG가 흐르며, 외부 대기온도에 의해서 기화된 가스를 수요처에 공급하는 구조로 구현된다.
도1과 같은 종래의 대기식 기화기는 겨울철의 외기 온도에 따라 열효율이 떨어지게 되므로, 별도의 가스 히터 장치를 마련하여 구동시켜야 했다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 하이브리드 대기식 기화기는, LNG 및 산업용 가스 등의 액체 상태 초저온 가스를 기화 상태로 변화시켜서 공급하는 장비이다.
본 발명의 하이브리드 대기식 기화기는 영하 50℃부터 영하 200℃까지 사용하는 LNG(액화천연가스) 및 산업용 가스(액화산소, 액화질소, 액화알곤, 액화탄산가스, 액화산화에틸렌, 액화암모니아) 등의 액체 상태의 초저온 가스를 기화 상태로 변화시키는 장치로서, 사용압력이 최저 5MPa 이상의 초고압을 사용하는 시설에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기(100)는 대기식 기화 파이프(110), 링 서포트(130), 히트 파이프(150), 그리고 방열 날개(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 하이브리드 대기식 기화기(100)의 외관은 도2에 도시된 바와 같이, 대기식 기화 파이프(110)가 커브진(curved) 형태로 마련되고, 대기식 기화 파이프 (110)의 둘레를 따라 대기식 기화 파이프(110)의 외표면에 방열 날개(170)가 형성되어 구현될 수 있다. 보다 구체적으로는, 방열 날개(170)는 대기식 기화 파이프(110)의 둘레에 방사상으로 형성될 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 대기식 기화기를 도시한 도2의 A-A' 단면도이다.
본 발명의 대기식 기화 파이프(110)는 도3에 도시된 바와 같이, 내부에 링 서포트(130) 및 히트 파이프(150)가 위치할 수 있는 공간을 형성한다.
본 발명의 히트 파이프(150)는 대기식 기화 파이프(110)의 중앙에 위치할 수 있다. 더불어, 히트 파이프(150)는 링 서포트(130)의 중앙에 형성되어, 대기식 기화 파이프들(110)의 내부를 히팅시키기 위한 열원이 통과할 수 있다. 히트 파이프(150)는 상기와 같이 내부로 통과하는 열원을 이용하여, 상기 대기식 기화 파이프(110)의 온도를 조절할 수 있다.
이때, 히트 파이프(150) 내부를 통과하는 열원은, 지열 및 공기열 중 적어도 하나일 수 있다.
그리고, 본 발명의 링 서포트(130)는 일 실시예인 도3과 같이 대기식 기화 파이프(110)의 내부에 배치되어, 히트 파이프가 관통할 수 있는 중앙 홀을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 링 서포트(130)는 대기식 기화 파이프(110)의 중앙에 위치하는 히트 파이프(150)의 원주를 따라 서로 소정의 간격 거리로 이격 배치되어, 대기식 기화 파이프(110)로 유입되는 액화 가스(LNG)를 통과시키기 위한 복수의 플로우 홀들(133)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 도3을 참조하면, 본 발명의 복수의 플로우 홀(133)들은 대기식 기화 파이프(110)의 중앙에 위치하는 히트 파이프(150)를 둘러싸도록 대기식 기화 파이프(110)의 중심을 기준으로 히트 파이프(150)의 외측에 위치할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 히트 파이프(150)의 직경은, 각 플로우 홀(133)들의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 하이브리드 대기식 기화기(100)는 외부의 LNG가 저장된 곳으로부터 LNG를 공급받아 기화시킨다. 이러한, 하이브리드 대기식 기화기(100)는 대기를 열원으로 하여 LNG가 기화되게 하는 관 형상의 대기식 기화 파이프(110)를 사용한다. 여기서, 일 실시예에 따른 대기식 기화 파이프(110)는 원형 관으로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않고 다각형의 관형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 대기식 기화 파이프(110), 히트 파이프(150), 및 방열 날개(170)의 소재는 알루미늄합금(A6061, A6163, A6063), 오스테나이트계 스테인리스강(STS304)으로 구현될 수 있다.
또한, 고압의 초저온 액체(LNG)가 흐르는 링 서포트(130)도 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스강의 소재로 마련될 수 있다.
본 발명의 방열 날개(170)는 열교환 효율을 극대화하기 위하여, 4핀, 8핀, 12핀, 16핀 등의 배열 형식으로 구현될 수 있고, 그 길이와 총 전열 면적은 사용 유체의 총량에 따라 변화할 수 있다.
방열 날개(170)들은 대기의 열을 대기식 기화 파이프(110) 내부의 LNG로 전달할 수 있다. 방열 날개(170)는 상술한 바와 같이 알루미늄이나 구리로 제작됨이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 열전달율이 좋은 재질을 선택적으로 사용할 수 있다.
히트 파이프(150)는 내부에 마련된 유체가 지면 내부의 지열을 열원으로 하여 가열되면서 발생된 열을 대기식 기화 파이프(110) 내부를 통과하는 액화 가스로 전달할 수 있다.
히트 파이프(150)는 링 서포트(130)의 중앙 홀에 배치되어, 내부를 통과하는 열을 통해 히트 파이프(150) 주변을 지나는 액화 가스 및 대기식 기화 파이프(110)의 내부 온도를 효과적으로 조절할 수 있다.
히트 파이프(150)는 지열을 열원으로 발생된 열을 대기식 기화 파이프(110)의 내부 공간으로 전달하면서 대기식 기화 파이프(110)에서 대기에 의한 LNG 기화 파이프(110) 표면이 결빙되는 것을 방지할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기의 LNG 기화 동작은 LNG가 저장된 외부의 저장탱크(미도시)로부터 배송라인을 통해 대기식 기화 파이프(110) 내부로 유입되고, 이렇게 대기식 기화 파이프(110) 내부로 유입된 LNG는 대기의 열에 의해 기화된 상태로 배출된다. 그리고, 배출되는 기화가스는 다시 배송라인(10)을 통해 공급될 장소로 이송된다.
즉, 대기식 기화 파이프(110)의 내부로 히트 파이프(150)의 열이 전달되면서, 대기식 기화 파이프(110)의 표면이 결빙됨에 따라 대기식 기화 파이프(110)의 전열 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있게 된다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기를 도시한 도면이다. 도4의 (a)는 하이브리드 대기식 기화기(100)의 투영도이고, 도4의 (b)는 도3과는 다른 본 발명의 하이브리드 대기식 기화기(100)의 단면도이다.
본 발명의 링 서포트(130)는 대기식 기화 파이프(110)의 내부에 삽입되는 형태로, 중앙에 있는 히트 파이프(150)를 둘러싸도록 대기식 기화 파이프(110) 내부에 형성될 수 있다.
도4의 (b)를 참조한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기식 기화 파이프(110)와 맞닿는 링 서포트(130)의 외측 단면은, 배관이 수축 또는 팽창되는 때를 대비하여 링 서포트(130)가 슬라이딩 가능하도록 히트 파이프(150)와 용접되지 않고 마련되는 것이 바람직하다.
반면, 링 서포트(130)의 중앙 홀에 배치되는 히트 파이프(150)와 맞닿게 되는 내측단면은 히트 파이프(150)와 용접된 상태로 삽입 배치될 수 있다.
링 서포트(130)의 중앙에 형성되는 중앙 홀은 히트 파이프(150)가 관통할 수 있도록 히트 파이프(150)의 크기(직경)에 대응되는 크기로 형성되어야 한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기의 동작에 대하여 설명하기 위해 도시한 도면이다.
일 실시예인 도5에는 방열 날개(170)의 구성을 도시하지 않고, 대기식 기화 파이프(110) 내부에서 일어나는 동작 개념을 설명하기 위해 도식화하였다.
본 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기(100)의 대기식 기화 파이프(110)와 히트 파이프(150)는 도5에 도시된 바와 같이, 상/하 또는 좌/우로 굽어진 형태의 파이프로 마련될 수 있다.
초저온 액화가스(LNG)는 대기식 기화 파이프(110)의 일측으로 유입되어, 대기식 기화 파이프(110)에 의해 기화된 기화가스(NG)가 대기식 기화 파이프(110)의 타측으로 유출될 수 있다.
이때, 대기식 기화 파이프(110)의 내부에는 도5에 도시된 바와 같이, 링 서포트(130)가 중간 설치되어, 초저온 액화 가스(LNG)가 링 서포트(130)에 형성되어 있는 플로우 홀들(133)을 통과함에 따라 초저온 액화 가스(LNG)의 유로를 안정적으로 형성시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 히트 파이프(150)는 대기식 기화 파이프(110) 내부 중앙에 형성되어, 히트 파이프(150) 주변을 지나는 초저온 액화 가스(LNG) 또는 기화 가스(NG) 및 대기식 기화 파이프(110) 표면과 내부에 열을 제공함으로써, 겨울철과 외기온도가 매우 낮아지는 등과 같은 외부 환경에 의해 대기식 기화 파이프(110)의 열효율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 대기식 기화기(100)는 도면에 따로 도시하지는 않았으나, 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 제어부는 외부 온도 또는 대기식 기화 파이프(110)의 표면 온도를 감지하여, 히트 파이프(150)의 구동을 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부는 외부 온도가 제1 기준치 이하이거나, 상기 대기식 기화 파이프(110)의 표면 온도가 제2 기준치 이하인 경우, 히트 파이프(150)를 가동시켜 히트 파이프(150) 내부를 통과하는 열원에 의해 대기식 기화 파이프(110)의 온도를 조절할 수 있도록 한다.
예컨대, 제어부는 감지한 외부 온도가 제1 기준치 이하이거나, 대기식 기화 파이프(110)의 표면 온도가 제2 기준치 이하인 경우, 히트 파이프(150)와 열원 공급부(미도시) 사이를 차단하거나 개방하는 개폐부(미도시)의 개폐 동작을 제어함으로써, 히트 파이프(150)가 대기식 기화 파이프(110) 내부로 열원을 제공하는 동작을 제어하는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 제어부는 미리 저장된 온도 제어용 데이터를 고려하여, 감지된 외부 온도 또는 대기식 기화 파이프(110)의 온도에 따라, 상기 히트 파이프(150)로 공급되는 열원의 공급량을 제어하거나, 공급시간을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부는 감지된 외부 온도 또는 대기식 기화 파이프(110)의 온도가 상기 온도 제어용 데이터에 따른 제1 구간인 경우, 결빙 정도가 심하지 않은 것으로 판단하여 상기 개폐부(미도시)의 개폐를 소정의 각도로만 개방하거나, 소정의 시간 동안만 개폐부를 개방할 수 있고, 제어부가 감지한 외부 온도 또는 대기식 기화 파이프(110)의 온도가 상기 온도 제어용 데이터에 따른 제2 구간인 경우, 결빙 정도가 심한 것으로 판단하여 상기 개폐부(미도시)의 개폐를 완전히 개방하거나, 상기 감지된 온도가 제1 구간인 경우에 따라 개폐부가 개방한 시간보다 더 오래동안 개폐부를 개방하도록 제어할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하이브리드 대기식 기화기
110: 대기식 기화 파이프
130: 링 서포트
133: 플로우 홀
150: 히트 파이프
170: 방열 날개

Claims (7)

  1. 유입되는 액화가스를 기화시키는 대기식 기화 파이프와,
    상기 기화 파이프의 내부에 형성되며, 내부를 통과하는 열원을 이용하여 상기 기화 파이프의 온도를 조절하는 히트 파이프와,
    상기 대기식 기화 파이프 내부에 배치되어, 상기 히트 파이프가 관통할 수 있는 중앙 홀을 형성하는 링 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링 서포트는 서로 소정의 간격 거리로 이격되어 상기 유입되는 액화가스를 통과시키기 위한 복수의 플로우 홀들을 포함하고,
    상기 복수의 플로우 홀들은 상기 히트 파이프 또는 상기 대기식 기화 파이프의 원주를 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히트 파이프는 상기 대기식 기화 파이프의 중앙에 위치하며,
    상기 복수의 플로우 홀들은 상기 히트 파이프를 둘러싸도록 상기 대기식 기화 파이프의 중심을 기준으로 상기 히트 파이프의 외표면에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 히트 파이프의 직경은 상기 적어도 하나의 상기 플로우 홀의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 중앙 홀은 상기 히트 파이프가 위치할 수 있도록 상기 히트 파이프의 크기에 대응되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대기식 기화 파이프의 둘레에 방사상으로 형성되는 복수개의 방열 날개들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히트 파이프를 통과하는 열원은, 지열 및 공기열 중 적어도 하나로 사용되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 대기식 기화기.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080495A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 水素充填システムの水素用熱交換器
KR200472614Y1 (ko) * 2012-07-09 2014-05-09 삼성중공업 주식회사 이중 배관
KR101506946B1 (ko) * 2014-12-11 2015-04-07 주식회사 태진중공업 고압용 대기식 초저온가스 기화기

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080495A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 水素充填システムの水素用熱交換器
KR200472614Y1 (ko) * 2012-07-09 2014-05-09 삼성중공업 주식회사 이중 배관
KR101506946B1 (ko) * 2014-12-11 2015-04-07 주식회사 태진중공업 고압용 대기식 초저온가스 기화기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250031368A (ko) 2023-08-28 2025-03-07 한국기계연구원 무전원 배관형 기화시스템

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