JPH1036862A - 粗ガスクーラ - Google Patents
粗ガスクーラInfo
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- JPH1036862A JPH1036862A JP8194794A JP19479496A JPH1036862A JP H1036862 A JPH1036862 A JP H1036862A JP 8194794 A JP8194794 A JP 8194794A JP 19479496 A JP19479496 A JP 19479496A JP H1036862 A JPH1036862 A JP H1036862A
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- Japan
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- water
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 円筒状のクーラ本体で包囲された放射伝熱ゾ
ーンとなる空間の有効利用を図り、粗ガスクーラの小型
化、コストの低減を図る。 【解決手段】 石炭ガス化炉１の下方に設けた中空状の
圧力容器１２内に、水平断面が円筒状のクーラ本体１３
を収納してクーラ本体１３で包囲された空間２８を形成
し、該空間２８内に水冷管壁パネル３１を収納する。
ーンとなる空間の有効利用を図り、粗ガスクーラの小型
化、コストの低減を図る。 【解決手段】 石炭ガス化炉１の下方に設けた中空状の
圧力容器１２内に、水平断面が円筒状のクーラ本体１３
を収納してクーラ本体１３で包囲された空間２８を形成
し、該空間２８内に水冷管壁パネル３１を収納する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化複合発
電設備の石炭ガス化炉で生成された粗ガスを冷却するた
めの粗ガスクーラに関するものである。
電設備の石炭ガス化炉で生成された粗ガスを冷却するた
めの粗ガスクーラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱効率を向上させるために、石炭
ガス化炉で生成された石炭ガス化ガスによりガスタービ
ンを駆動して発電を行うと共に石炭ガス化ガスにより加
熱されて生成した蒸気により蒸気タービンを駆動して発
電を行う石炭ガス化複合発電設備が提案されている。
ガス化炉で生成された石炭ガス化ガスによりガスタービ
ンを駆動して発電を行うと共に石炭ガス化ガスにより加
熱されて生成した蒸気により蒸気タービンを駆動して発
電を行う石炭ガス化複合発電設備が提案されている。
【０００３】而して、上記石炭ガス化複合発電設備にお
いては、蒸気の生成は粗ガスクーラで行われており、従
来の粗ガスクーラの一例は、図６〜図９に示されてい
る。
いては、蒸気の生成は粗ガスクーラで行われており、従
来の粗ガスクーラの一例は、図６〜図９に示されてい
る。
【０００４】図中、１は石炭ガス化炉であり、該石炭ガ
ス化炉１は内部に炉室２を有するガス化炉本体３とガス
化炉本体３の上部に設けられたガス化原料投入口４とガ
ス化炉本体３の下部に設けられた石炭ガス化ガス送出流
路５とを備え、ガス化原料投入口４からガス化炉本体３
の炉室２へ投入された石炭及び水のスラリー６と酸素若
しくは空気７を一緒にし、これにより発生した石炭ガス
化ガス８を石炭ガス化ガス送出流路５から下方へ送出し
得るようになっている。
ス化炉１は内部に炉室２を有するガス化炉本体３とガス
化炉本体３の上部に設けられたガス化原料投入口４とガ
ス化炉本体３の下部に設けられた石炭ガス化ガス送出流
路５とを備え、ガス化原料投入口４からガス化炉本体３
の炉室２へ投入された石炭及び水のスラリー６と酸素若
しくは空気７を一緒にし、これにより発生した石炭ガス
化ガス８を石炭ガス化ガス送出流路５から下方へ送出し
得るようになっている。
【０００５】９は石炭ガス化炉１の直下に設置された粗
ガスクーラであり、該粗ガスクーラ９は、内部に空間１
０を有する圧力容器状に形成されると共に下端にスラグ
３０排出用のバルブ１１が設置された円筒状の圧力容器
１２と、圧力容器１２内に収納されたクーラ本体１３を
備えている。
ガスクーラであり、該粗ガスクーラ９は、内部に空間１
０を有する圧力容器状に形成されると共に下端にスラグ
３０排出用のバルブ１１が設置された円筒状の圧力容器
１２と、圧力容器１２内に収納されたクーラ本体１３を
備えている。
【０００６】クーラ本体１３は、縦方向に延びる複数の
蒸発管１４を略円筒状に配設すると共に隣り合う蒸発管
１４同士をフィン１５により接続して形成した円筒状部
１６（図８参照）と、蒸発管１４の下端部を円筒状部１
６の径方向へ絞って形成され且つ円筒状部１６の下部に
連なる断面鼓状の絞り部１７と、蒸発管１４の上端部を
円筒状部１６の径方向へ絞って形成され且つ円筒状部１
６の上部に連なる断面鼓状の絞り部１８により形成され
ている。而して絞り部１８においては、隣り合う蒸発管
１４，１４同士を接続するよう、フィン１５と一体的に
接続されたフィン１９が設けられているが（図９参
照）、絞り部１７の下半分においては、隣り合う蒸発管
１４，１４間には、フィンが接続されず、石炭ガス化ガ
ス８が流通し得るよう隙間２０が形成されている（図７
参照）。
蒸発管１４を略円筒状に配設すると共に隣り合う蒸発管
１４同士をフィン１５により接続して形成した円筒状部
１６（図８参照）と、蒸発管１４の下端部を円筒状部１
６の径方向へ絞って形成され且つ円筒状部１６の下部に
連なる断面鼓状の絞り部１７と、蒸発管１４の上端部を
円筒状部１６の径方向へ絞って形成され且つ円筒状部１
６の上部に連なる断面鼓状の絞り部１８により形成され
ている。而して絞り部１８においては、隣り合う蒸発管
１４，１４同士を接続するよう、フィン１５と一体的に
接続されたフィン１９が設けられているが（図９参
照）、絞り部１７の下半分においては、隣り合う蒸発管
１４，１４間には、フィンが接続されず、石炭ガス化ガ
ス８が流通し得るよう隙間２０が形成されている（図７
参照）。
【０００７】蒸発管１４の絞り部１７下端には、平面形
状が円環状の入口側ヘッダ２１が接続され、入口側ヘッ
ダ２１には圧力容器１２の外部から給水２２を行い得る
よう、給水管２３が接続されている（図７参照）。
状が円環状の入口側ヘッダ２１が接続され、入口側ヘッ
ダ２１には圧力容器１２の外部から給水２２を行い得る
よう、給水管２３が接続されている（図７参照）。
【０００８】蒸発管１４の絞り部１８上端には、入口側
ヘッダ２１と同様平面形状が円環状の出口側ヘッダ２４
が接続され、出口側ヘッダ２４には図示してないが、ク
ーラ本体１３で生成した蒸気を外部へ取出し得るよう、
蒸気管が接続されている。
ヘッダ２１と同様平面形状が円環状の出口側ヘッダ２４
が接続され、出口側ヘッダ２４には図示してないが、ク
ーラ本体１３で生成した蒸気を外部へ取出し得るよう、
蒸気管が接続されている。
【０００９】又、クーラ本体１３は出口側ヘッダ２４を
介して圧力容器１２の天井部から吊下げ、支持されてい
る。
介して圧力容器１２の天井部から吊下げ、支持されてい
る。
【００１０】クーラ本体１３下端の絞り部１７外周に
は、該絞り部１７を包囲するよう、円筒状のシール筒２
５が配設され（図６、７参照）、シール筒２５の上端
は、クーラ本体１３の円筒状部１６下端に全周に亘って
接続され、シール筒２５の下端は、入口側ヘッダ２１の
上端に全周に亘って接続されている。
は、該絞り部１７を包囲するよう、円筒状のシール筒２
５が配設され（図６、７参照）、シール筒２５の上端
は、クーラ本体１３の円筒状部１６下端に全周に亘って
接続され、シール筒２５の下端は、入口側ヘッダ２１の
上端に全周に亘って接続されている。
【００１１】入口側ヘッダ２１の下方には、逆截頭円錐
ホッパ状のシール筒２６が配設され、而してシール筒２
６の上端は、入口側ヘッダ２１の下端に全周に亘って接
続されており、シール筒２６の高さ方向の大部分は、圧
力容器１２の底部に貯留したスラグホッパ水２７中に挿
入し得るようになっている。
ホッパ状のシール筒２６が配設され、而してシール筒２
６の上端は、入口側ヘッダ２１の下端に全周に亘って接
続されており、シール筒２６の高さ方向の大部分は、圧
力容器１２の底部に貯留したスラグホッパ水２７中に挿
入し得るようになっている。
【００１２】シール筒２５の側部には、石炭ガス化ガス
送出流路５から円筒状のクーラ本体１３により包囲され
た空間２８を通って下降して来た石炭ガス化ガス８を粗
ガスクーラ９から下流へ送給するための石炭ガス化ガス
出口管２９が接続されている。
送出流路５から円筒状のクーラ本体１３により包囲され
た空間２８を通って下降して来た石炭ガス化ガス８を粗
ガスクーラ９から下流へ送給するための石炭ガス化ガス
出口管２９が接続されている。
【００１３】なお、図中、３０は石炭ガス化ガス８に同
伴されて空間２８内を落下するスラグであり、又、図７
〜図９に示される蒸発管１４は水平断面位置により本数
が違っているが、これは作図の都合上異ならせて描いた
だけであり、実際は、蒸発管１４の本数は上端から下端
まで全長に亘り同一本数である。
伴されて空間２８内を落下するスラグであり、又、図７
〜図９に示される蒸発管１４は水平断面位置により本数
が違っているが、これは作図の都合上異ならせて描いた
だけであり、実際は、蒸発管１４の本数は上端から下端
まで全長に亘り同一本数である。
【００１４】石炭ガス化炉１のガス化炉本体３内には、
石炭及び水のスラリー６と酸素若しくは空気７が投入さ
れ、石炭が不完全燃焼することにより約１４００〜１５
００℃の温度の石炭ガス化ガス８が生成され、生成され
た石炭ガス化ガス８は同時に形成されたスラグ３０と共
に石炭ガス化ガス送出流路５から粗ガスクーラ９の圧力
容器１２へ導入され、クーラ本体１３により包囲された
空間２８を通って下方へ送られ、絞り部１７の部分で９
０度方向を変えて蒸発管１４，１４間に形成されている
隙間２０を通り、シール筒２５に接続されている石炭ガ
ス化ガス出口管２９から下流側へ送出される。この際、
スラグ３０は絞り部１７で石炭ガス化ガス８から分離さ
れ、スラグホッパ水２７中に落下する。
石炭及び水のスラリー６と酸素若しくは空気７が投入さ
れ、石炭が不完全燃焼することにより約１４００〜１５
００℃の温度の石炭ガス化ガス８が生成され、生成され
た石炭ガス化ガス８は同時に形成されたスラグ３０と共
に石炭ガス化ガス送出流路５から粗ガスクーラ９の圧力
容器１２へ導入され、クーラ本体１３により包囲された
空間２８を通って下方へ送られ、絞り部１７の部分で９
０度方向を変えて蒸発管１４，１４間に形成されている
隙間２０を通り、シール筒２５に接続されている石炭ガ
ス化ガス出口管２９から下流側へ送出される。この際、
スラグ３０は絞り部１７で石炭ガス化ガス８から分離さ
れ、スラグホッパ水２７中に落下する。
【００１５】一方、給水管２３から入口側ヘッダ２１を
介してクーラ本体１３の蒸発管１４内へ流入した給水２
２は、蒸発管１４内を上昇し、空間２８内を下降する石
炭ガス化ガス８により放射伝熱により加熱され、蒸気と
なって出口側ヘッダ２４から送出され、下流側へ供給さ
れる。このため、石炭ガス化ガス８は冷却され、石炭ガ
ス化ガス出口管２９において約７００〜９００℃の温度
まで下降する。
介してクーラ本体１３の蒸発管１４内へ流入した給水２
２は、蒸発管１４内を上昇し、空間２８内を下降する石
炭ガス化ガス８により放射伝熱により加熱され、蒸気と
なって出口側ヘッダ２４から送出され、下流側へ供給さ
れる。このため、石炭ガス化ガス８は冷却され、石炭ガ
ス化ガス出口管２９において約７００〜９００℃の温度
まで下降する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
粗ガスクーラ９においては、石炭ガス化ガス８を石炭ガ
ス化ガス出口管２９で７００〜９００℃まで下降させよ
うとすると、クーラ本体１３の受熱面積を広くしなけれ
ばならず、従って、クーラ本体１３により包囲された空
間２８が大きくなり、延いては粗ガスクーラ９全体が大
型化し、しかもプラントのコストアップを招来する、等
の問題があった。
粗ガスクーラ９においては、石炭ガス化ガス８を石炭ガ
ス化ガス出口管２９で７００〜９００℃まで下降させよ
うとすると、クーラ本体１３の受熱面積を広くしなけれ
ばならず、従って、クーラ本体１３により包囲された空
間２８が大きくなり、延いては粗ガスクーラ９全体が大
型化し、しかもプラントのコストアップを招来する、等
の問題があった。
【００１７】本発明は、クーラ本体で包囲された放射伝
熱ゾーンとなる空間の有効利用を図って粗ガスクーラを
小型化すると共に石炭ガス化プラントのコストを低減さ
せることを目的としてなしたものである。
熱ゾーンとなる空間の有効利用を図って粗ガスクーラを
小型化すると共に石炭ガス化プラントのコストを低減さ
せることを目的としてなしたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭ガス化炉
の下方に設置した中空状の圧力容器と、該圧力容器内に
収納した筒状のクーラ本体と、前記石炭ガス化炉から前
記筒状のクーラ本体に包囲された空間を通って下降して
来た石炭ガス化ガスをクーラ本体の下部から圧力容器外
へ送出す石炭ガス化ガス出口管と、前記空間内に収納し
た水冷管壁パネルを設けたものである。
の下方に設置した中空状の圧力容器と、該圧力容器内に
収納した筒状のクーラ本体と、前記石炭ガス化炉から前
記筒状のクーラ本体に包囲された空間を通って下降して
来た石炭ガス化ガスをクーラ本体の下部から圧力容器外
へ送出す石炭ガス化ガス出口管と、前記空間内に収納し
た水冷管壁パネルを設けたものである。
【００１９】本発明では、水冷管壁パネルを複数とする
と良い。
と良い。
【００２０】本発明では、クーラ本体に包囲された空間
を放射伝熱ゾーンとして有効利用できるため、圧力容器
の水平断面積を減少させることができると共に圧力容器
の高さを低くでき、しかもプラントのコストの低減を図
ることができる。
を放射伝熱ゾーンとして有効利用できるため、圧力容器
の水平断面積を減少させることができると共に圧力容器
の高さを低くでき、しかもプラントのコストの低減を図
ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しつつ説明する。
図面を参照しつつ説明する。
【００２２】図１〜図５は本発明の実施の形態の一例を
示し、図中、図６〜図９に示すものと同一のものには同
一の符号が付してある。
示し、図中、図６〜図９に示すものと同一のものには同
一の符号が付してある。
【００２３】而して本実施の形態例においては、クーラ
本体１３の絞り部１８及び円筒状部１６並に絞り部１７
により形成される空間２８内に、複数の水冷管壁パネル
３１を、空間２８の円周方向へ所要のピッチで配設して
いる。
本体１３の絞り部１８及び円筒状部１６並に絞り部１７
により形成される空間２８内に、複数の水冷管壁パネル
３１を、空間２８の円周方向へ所要のピッチで配設して
いる。
【００２４】各水冷管壁パネル３１は、クーラ本体１３
の円筒状部１６の径方向へ所要の間隔で配設された、上
下方向へ延在する複数の水冷管３２を備えており、隣り
合う水冷管３２同士は上下方向へ所要の間隔で、振れ止
め金具（図示せず）により連結されている。
の円筒状部１６の径方向へ所要の間隔で配設された、上
下方向へ延在する複数の水冷管３２を備えており、隣り
合う水冷管３２同士は上下方向へ所要の間隔で、振れ止
め金具（図示せず）により連結されている。
【００２５】各水冷管壁パネル３１は下端において、シ
ール筒２５の径方向外方へ向けて水平に曲折し、絞り部
１７における隣り合う蒸発管１４，１４間の隙間２０の
１箇所を挿通し、シール筒２５を貫通して圧力容器１２
内の空間１０内まで延び、その端部には上下方向へ延び
る縦向きの入口側ヘッダ３３が接続されている。又入口
側ヘッダ３３には、給水３４を供給するための給水管３
５が接続されている（図１、図２参照）。
ール筒２５の径方向外方へ向けて水平に曲折し、絞り部
１７における隣り合う蒸発管１４，１４間の隙間２０の
１箇所を挿通し、シール筒２５を貫通して圧力容器１２
内の空間１０内まで延び、その端部には上下方向へ延び
る縦向きの入口側ヘッダ３３が接続されている。又入口
側ヘッダ３３には、給水３４を供給するための給水管３
５が接続されている（図１、図２参照）。
【００２６】各水冷管壁パネル３１は、上端において円
筒状部１６の径方向外方へ斜め上方へ向けて曲折し、絞
り部１８におけるフィン１９を貫通して圧力容器１２内
の空間１０上部まで延び、その上端部には、斜め上下方
向へ延びる出口側ヘッダ３６が接続されている。又出口
側ヘッダ３６には、水冷管３２内で発生した蒸気を外部
へ取出し得るよう、蒸気取出し管（図示せず）が接続さ
れている。
筒状部１６の径方向外方へ斜め上方へ向けて曲折し、絞
り部１８におけるフィン１９を貫通して圧力容器１２内
の空間１０上部まで延び、その上端部には、斜め上下方
向へ延びる出口側ヘッダ３６が接続されている。又出口
側ヘッダ３６には、水冷管３２内で発生した蒸気を外部
へ取出し得るよう、蒸気取出し管（図示せず）が接続さ
れている。
【００２７】次に本発明の作動について説明する。
【００２８】石炭ガス化炉１で生成された約１４００〜
１５００℃の温度の石炭ガス化ガス８は、スラグ３０と
共に石炭ガス化ガス送出流路５から圧力容器１２へ導入
され、クーラ本体１３内の空間２８内を水冷管壁パネル
３１により分割されて下降する。この際、石炭ガス化ガ
ス８は、放射伝熱によりクーラ本体１３の蒸発管１４内
を上昇する給水２２を加熱して蒸気を生成すると共に水
冷管壁パネル３１の水冷管３２内を上昇する給水３４を
加熱して蒸気を生成する。而して、蒸発管１４内で生成
された蒸気は出口側ヘッダ２４から外部送給され、水冷
管３２内で生成された蒸気は出口側ヘッダ３６から外部
へ送給される。
１５００℃の温度の石炭ガス化ガス８は、スラグ３０と
共に石炭ガス化ガス送出流路５から圧力容器１２へ導入
され、クーラ本体１３内の空間２８内を水冷管壁パネル
３１により分割されて下降する。この際、石炭ガス化ガ
ス８は、放射伝熱によりクーラ本体１３の蒸発管１４内
を上昇する給水２２を加熱して蒸気を生成すると共に水
冷管壁パネル３１の水冷管３２内を上昇する給水３４を
加熱して蒸気を生成する。而して、蒸発管１４内で生成
された蒸気は出口側ヘッダ２４から外部送給され、水冷
管３２内で生成された蒸気は出口側ヘッダ３６から外部
へ送給される。
【００２９】空間２８内を絞り部１７まで下降した石炭
ガス化ガス８は隙間２０を通り、石炭ガス化ガス出口管
２９へ送出される。
ガス化ガス８は隙間２０を通り、石炭ガス化ガス出口管
２９へ送出される。
【００３０】本発明の実施の形態においては、クーラ本
体１３の絞り部１７及び円筒状部１６並に絞り部１８内
の放射伝熱ゾーンとして機能する空間２８内に水冷管壁
パネル３１を収納しているため、空間２８の有効利用を
図ることができる。従って、粗ガスクーラ９の圧力容器
１２の水平断面積を小さくすると共に圧力容器１２の高
さを低くすることができ、その結果、粗ガスクーラ９の
小型化を図ることができ、又石炭ガス化プラントのコス
トを低減させることができる。
体１３の絞り部１７及び円筒状部１６並に絞り部１８内
の放射伝熱ゾーンとして機能する空間２８内に水冷管壁
パネル３１を収納しているため、空間２８の有効利用を
図ることができる。従って、粗ガスクーラ９の圧力容器
１２の水平断面積を小さくすると共に圧力容器１２の高
さを低くすることができ、その結果、粗ガスクーラ９の
小型化を図ることができ、又石炭ガス化プラントのコス
トを低減させることができる。
【００３１】なお、本発明は前述の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更を加え得ること、等は勿論である。
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００３２】
【発明の効果】本発明の粗ガスクーラによれば、請求項
１、２の何れにおいてもクーラ本体により包囲される空
間を放射伝熱ゾーンとして有効利用できるため、圧力容
器の水平断面積を小さくすることができると共に圧力容
器の高さを低くすることができ、従って粗ガスクーラの
小型化を図ることができ、又コストの低減を図ることが
できる、等種々の優れた効果を奏し得る。
１、２の何れにおいてもクーラ本体により包囲される空
間を放射伝熱ゾーンとして有効利用できるため、圧力容
器の水平断面積を小さくすることができると共に圧力容
器の高さを低くすることができ、従って粗ガスクーラの
小型化を図ることができ、又コストの低減を図ることが
できる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明の粗ガスクーラの実施の形態の一例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】従来の粗ガスクーラの縦断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向矢視図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ方向矢視図である。
１ 石炭ガス化炉 ８ 石炭ガス化ガス ９ 粗ガスクーラ １２ 圧力容器 １３ クーラ本体 ２８ 空間 ２９ 石炭ガス化ガス出口管 ３１ 水冷管壁パネル
Claims (2)
- 【請求項１】 石炭ガス化炉の下方に設置した中空状の
圧力容器と、該圧力容器内に収納した筒状のクーラ本体
と、前記石炭ガス化炉から前記筒状のクーラ本体に包囲
された空間を通って下降して来た石炭ガス化ガスをクー
ラ本体の下部から圧力容器外へ送出す石炭ガス化ガス出
口管と、前記空間内に収納した水冷管壁パネルを設けた
ことを特徴とする粗ガスクーラ。 - 【請求項２】 水冷管壁パネルを複数とした請求項１に
記載の粗ガスクーラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194794A JPH1036862A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 粗ガスクーラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194794A JPH1036862A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 粗ガスクーラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036862A true JPH1036862A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16330376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8194794A Pending JPH1036862A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 粗ガスクーラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
1996
- 1996-07-24 JP JP8194794A patent/JPH1036862A/ja active Pending
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