KR101411354B1 - 벤딩 가능한 오프로딩 호스 유닛 - Google Patents

벤딩 가능한 오프로딩 호스 유닛 Download PDF

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KR101411354B1
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송재원
박용하
김종호
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삼성중공업 주식회사
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

벤딩 가능한 오프로딩 호스 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛은 가요성 호스 바디부; 상기 가요성 호스 바디부를 둘러싸도록 배치되는 피복부; 및 상기 가요성 호스 바디부와 상기 피복부 사이에 배치되고 공기가 출입되는 에어튜브를 포함하고, 상기 가요성 호스 바디부의 원주를 기준으로 상부 반원주에 위치되는 상기 피복부 및 에어튜브의 일부에 상기 가요성 호스 바디부의 길이방향을 따라 형성되는 것으로, 상기 길이 방향으로 팽창 또는 수축되는 주름부가 형성된다.

Description

벤딩 가능한 오프로딩 호스 유닛{OFFLOADING HOSE UNIT CAPABLE OF BENDING}
본 발명은 관한 오프로딩 호스 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벤딩 가능한 오프로딩 호스에 관한 것이다.
FPSO(floating production storage and offloading, 부유식 원유생산저장하역설비)는 해양 플랜트 또는 드릴쉽에서 뽑아낸 원유를 정제하고, 이를 저장해서 셔틀 탱커 또는 기타 이송 장소에 하역을 할 수 있는 특수선박을 말한다.
이러한 FPSO에는 오일, 가스, 물 등이 혼합되어 이루어진 원유 생산물을 선체의 생산설비 또는 기타 설비로 이송시키는 등 안전한 원유 이송을 위하여 다양한 형태의 원유 이송 시스템이 마련되어 있다. 이 때, 원유 이송에 사용되는 대형 호스를 "오프로딩 호스(offloading hose)"라고 한다.
상기 오프로딩 호스는 복수개의 오프로딩 호스 유닛이 결합되어 구성되고,개개의 오프로딩 호스 유닛은 대략적으로 10~20m 길이를 가지고 중량도 수 톤에 달하기 때문에 오프로딩 호스 또는 오프로딩 호스 유닛은 인력을 이용하여 운반 및 설치하기가 어렵다.
한편, FPSO에 설치된 임의의 오프로딩 호스에 손상이 발생하였을 때에는 손상부위를 보수하거나 손상된 오프로딩 호스 유닛을 다른 오프로딩 호스 유닛으로 교체해야 한다. 이 때, 오프로딩 호스 유닛을 교체하기 위해서는 FPSO에 여분의 오프로딩 호스 유닛을 보관하여야 하는데, FPSO의 데크 상에는 각종 시설 및 설비들이 배치되는 바, 공간상의 협소함으로 인하여 상술한 것과 같은 대형의 오프로딩 호스 유닛을 별도로 보관하기 어렵다는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 오프로딩 호스 유닛을 인력을 통해서 변형시키기는 힘들므로, 협소한 공간에서는 오프로딩 호스 유닛을 운반하기 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예들은 벤딩 가능한 오프로딩 호스 유닛 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가요성 호스 바디부; 상기 가요성 호스 바디부를 둘러싸도록 배치되는 피복부; 및 상기 가요성 호스 바디부와 상기 피복부 사이에 배치되고 공기가 출입되는 에어튜브를 포함하고, 상기 가요성 호스 바디부의 원주를 기준으로 상부 반원주에 위치되는 상기 피복부 및 에어튜브의 일부에 상기 가요성 호스 바디부의 길이방향을 따라 형성되는 것으로, 상기 길이 방향으로 팽창 또는 수축되는 주름부가 형성되는 오프로딩 호스 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 에어튜브 내부 중앙에는 적어도 한 쌍의 격벽이 설치되어 상기 격벽에 의해 상기 에어튜브 내부 공간이 상부 반원주 및 하부 반원주 공간으로 구획되고, 상기 주름부는 상기 격벽에 의해 구획되는 공간 중에서 일 부분에만 형성될 수 있다.
한편, 상기 에어튜브와 연결되어 배치되고, 상기 에어튜브 내부의 공기량을 조절하는 에어조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 오프로딩 호스 유닛을 포함하는 오프로딩 호스가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 가요성 호스 외측에 배치되는 피복부 및 에어튜브의 일부에 주름부를 형성함으로써, 상기 주름부 팽창에 의하여 오프로딩 호스 유닛을 벤딩시킬 수 있다.
따라서, 협소한 공간에서도 오프로딩 호스 유닛을 상대적으로 용이하게 보관하거나 운반하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 오프로딩 호스 유닛의 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(100)을 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 1에서는 도 1에 표기된 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 단면도를 함께 도시하였음을 밝혀둔다.
도 1을 참조하면, 오프로딩 호스 유닛(100)은 가요성 호스 바디부(110)와, 가요성 호스 바디부(110)를 둘러싸도록 배치되는 피복부(120)와, 가요성 호스 바디부(110) 및 피복부(120) 사이에 배치되는 에어튜브(130)를 포함할 수 있다.
오프로딩 호스 유닛(100)은 원유 생산물 등을 이송시키기 위한 것으로, 복수개의 오프로딩 호스 유닛(100)이 결합하여 오프로딩 호스를 구성할 수 있다. 이 때, 상기 결합을 위하여 오프로딩 호스 유닛(100)의 양단부에는 플랜지(P)가 형성될 수 있다.
가요성 호스 바디부(110)는 내부에 원유 생산물이 흐르는 것으로, 플렉서블한 성질을 갖는 금속관으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 금속관은 굽힘 변형이 가능한 플렉서블한 성질을 갖는 것이면 충분하고, 특정 금속 재질로 한정되는 것은 아니다.
피복부(120)는 가요성 호스 바디부(110)를 외부에서 둘러싸도록 배치되는 것으로, 가요성 호스 바디부(110)를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(100)에서 피복부(120)는 오프로딩 호스 유닛(100)의 길이방향으로 팽창됨으로써 오프로딩 호스 유닛(100)을 벤딩시키는 기능을 수행할 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명하도록 한다.
피복부(120)는 고무 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들면 부타디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 이소부틸렌계 고무, 에틸렌프로필렌 고무 또는 실리콘 고무로 형성될 수 있다. 그러나, 피복부(120)는 탄성 변형하여 팽창 가능한 재질로 형성되면 충분하고, 상기 열거된 재료들로 한정되는 것은 아니다.
에어튜브(130)는 가요성 호스 바디부(110)와 피복부(120) 사이에 배치되는 것으로, 내부에는 공기가 출입 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 오프로딩 호스 유닛(100)은 에어튜브(130)와 연결되어 배치되고, 에어튜브(130) 내부의 공기량을 조절하는 에어조절부(140)를 더 포함할 수 있다. 에어조절부(140)는 에어튜브(130)와 연결되어 배치되면 충분하고, 배치 위치 등은 한정되지 않는다. 예를 들면, 에어조절부(140)는 에어튜브(130)와 연결된 채로 도 1에 도시된 바와 같이 피복부(120)의 외면에 배치될 수 있다. 에어조절부(140)는 통상의 에어펌프 등을 사용할 수 있다.
에어튜브(130)는 고무 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들면 부타디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 이소부틸렌계 고무, 에틸렌프로필렌 고무 또는 실리콘 고무로 형성될 수 있다. 그러나, 에어튜브(130)는 탄성 변형하여 팽창 가능한 재질로 형성되면 충분하고, 상기 열거된 재료들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 에어튜브(130)는 피복부(120)와 동일하거나 다른 재료를 사용하여 형성되는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(100)에서는 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 일부에 주름부(미표기)가 형성될 수 있다. 상기 주름부는 에어튜브(130)에 들어오는 공기 압박에 의하여 가요성 호스 바디부(110)의 길이 방향으로 팽창될 수 있다.
상기 주름부는 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 모든 부분에 형성되는 것은 아니고, 일부분에만 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 표기된 R부분에만 상기 주름부가 형성되는 것이 가능하다. 이와 같은 주름부에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(100)에 있어서, 에어튜브(130)내로 공기가 들어올수록 가요성 호스 바디부(110)의 외면과 피복부(120)의 내면은 상기 공기에 의한 압박을 받게 된다. 그러나, 가요성 호스 바디부(110)는 금속 재질로 형성되는 반면에, 피복부(120)는 탄성 변형되는 고무 재질로 형성되므로, 상술한 공기 압박에 의하여 피복부(120)가 변형을 일으킬 수 있다. 이 때, 피복부(120)와 에어튜브(130)의 일부에는 주름부가 형성되어 있으므로, 상기 주름부가 형성된 부분에 대해서 더 큰 변형이 일어나게 된다. 따라서, 오프로딩 호스 유닛(100)이 전체적으로는 굽힘 변형, 즉, 벤딩(bending)이 일어나게 된다.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 이하에서는 도 2를 참조하여, 상술한 주름부에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
앞서 설명한 것과 같이, 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 일부에는 주름부(121,131)가 형성된다. 상기 주름부는 에어튜브(130) 내부의 공기량에 따라 가요성 호스 바디부(110)의 길이 방향으로 팽창 또는 수축할 수 있다.
관련하여, 도 2에서는 가요성 호스 바디부(110)를 기준으로 하여 상부에 위치한 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 일부분에 주름부(121,131)를 형성한 경우를 도시하였다. 구체적으로는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 가요성 호스 바디부(110)의 원주를 기준으로 상부 반원주에 위치되는 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 일부에 가요성 호스 바디부(110)의 길이 방향을 따라 주름부(121,131)가 형성되고, 주름부(121,131)는 가요성 호스 바디부(110)의 길이 방향으로 팽창 또는 수축된다. 이 때, 피복부(120)의 주름부는 이하에서 "제1 주름부(121)"로 칭하고, 에어튜브(130)의 주름부는 이하에서 "제2 주름부(131)"로 칭하도록 한다. 또한, 가요성 호스 바디부(110)를 기준으로 하여 하부에 위치한 피복부(120) 및 에어튜브(130)의 일부분에는 상술한 주름부(121,131)가 형성되어 있지 않다. 이하에서는 제1,2주름부(121,131)와 구분하여, 피복부(120)에서 주름부가 형성되지 않은 부분을 "제1 비주름부(122)"라 칭하고, 에어튜브(130)에서 주름부가 형성되지 않은 부분을 "제2 비주름부(132)"라 칭하기로 한다.
피복부(120)에 형성된 제1 주름부(121)는 에어튜브(130)에 형성된 제2 주름부(131)와 결합되어 일체로 움직일 수 있다. 즉, 에어튜브(130) 내부의 공기량이 일정 수준을 넘어가게 되면, 피복부(120)의 제1 주름부(121)와 에어튜브(130)의 제2 주름부(131)는 에어튜브(130) 내부의 공기에 의하여 압박을 받아 가요성 호스 바디부(110)의 길이방향으로 팽창하게 된다. 반대로 에어튜브(130)를 가득 채운 공기가 다시 에어튜브(130) 외부로 배출되면, 피복부(120)의 제1 주름부(121)와 에어튜브(130)의 제2 주름부(131)는 수축되어 원래 형상으로 복원되게 된다.
한편, 에어튜브(130) 내부의 공기량이 일정 수준을 넘어가게 되는 경우에도 피복부(120)의 제1 비주름부(122)와 에어튜브(130)의 제2 비주름부(132)는 변형되지 않는다. 물론, 피복부(120) 및 에어튜브(130)는 탄성 변형되는 고무 재질로 형성되는 것이므로 변형이 일체 일어나지 않는 것은 아니지만, 제1,2 주름부(121,131)와 비교하면 상대적으로 매우 적은 변형만이 일어날 뿐이다. 즉, 에어튜브(130) 내부의 공기량이 일정 수준을 넘어가는 경우에 제1,2 주름부(121,131)와 제1,2 비주름부(122,132)의 변형량은 크게 차이가 나게 된다. 따라서, 오프로딩 호스 유닛(100)은 상기 변형량 차이에 따라 전체적으로 굽힙 변형이 일어나게 된다.
도 3은 도 1의 오프로딩 호스 유닛(100)의 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에서는 도 1에 도시된 플랜지(P)와 에어조절부(140)는 도시하지 않았음을 밝혀둔다.
도 3을 참조하면, 오프로딩 호스 유닛(100)의 에어튜브(130)로 공기가 들어오게 되고(예를 들면, 도 1의 에어조절부(140)를 이용하여 공기량을 조절함), 에어튜브(130)의 내부 공기량이 일정 수준을 넘어가는 경우에 피복부(120)의 제1 주름부(121)와 에어튜브(130)의 제2 주름부(131)는 가요성 호스 바디부(110)의 길이방향으로 팽창하면서 펴지게 된다. 이 때, 피복부(120)의 제1 비주름부(122)와 에어튜브(130)의 제2 비주름부(132)는 제1,2 주름부(121,131)에 비해 상대적으로 변형량이 적거나 없으므로 오프로딩 호스 유닛(100)은 도 3을 기준으로 상부분이 하부분에 비하여 길이가 길어지게 된다. 따라서, 오프로딩 호스 유닛(100)이 굽힙 변형된다.
상기와 같이, 오프로딩 호스 유닛(100)이 벤딩(bending)이 일어나게 되면, 오프로딩 호스 유닛(100)을 "U"자 형태로 변형시킬 수 있으므로 협소한 공간에서도 오프로딩 호스 유닛(100)을 상대적으로 용이하게 보관하거나 운반하는 것이 가능하다. 예를 들어, FPSO의 데크 상에는 각종 시설 및 설비들이 배치되므로, 여분의 오프로딩 호스 유닛을 보관할 공간적 여유가 부족할 수 있다. 이 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(100)을 "U"자 형태로 변형시키면, 변형시키기 전에는 수용 불가능했던 공간에 오프로딩 호스 유닛(100)을 보관 가능하다는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오프로딩 호스 유닛(200)의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 오프로딩 호스 유닛(200)은 가요성 호스 바디부(210)와, 가요성 호스 바디부(210)를 둘러싸도록 배치되는 피복부(220)와, 가요성 호스 바디부(210) 및 피복부(220) 사이에 배치되는 에어튜브(230)를 포함할 수 있다. 이 때, 에어튜브(230) 내부에는 적어도 한 쌍의 격벽(233)이 설치될 수 있으며, 격벽(233)에 구획되는 부분 중에서 일 부분에 대하여 피복부(220) 및 에어튜브(230)에 주름부(221,231)가 형성될 수 있다.
가요성 호스 바디부(210), 피복부(220), 에어튜브(230)는 전술한 실시예와 동일 또는 유사하므로 중복 설명은 생략하고, 이하에서는 전술한 실시예와 다른 부분을 중심으로 설명하도록 한다.
앞서 설명한 것과 같이, 에어튜브(230)의 내부에는 적어도 한 쌍의 격벽(233)이 설치될 수 있다. 그리고 격벽(233)에 의해 에어튜브(230)의 내부 공간은 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 관련하여 도 4에서는 에어튜브(230)의 중앙 부분에 한 쌍의 격벽(233)이 설치된 경우를 도시하였으며, 격벽(233)을 기준으로 피복부(220) 및 에어튜브(230)는 상부분 및 하부분으로 구분될 수 있다. 구체적으로 에어튜브(230) 내부 중앙에는 한 쌍의 격벽(233)이 설치되어 격벽(233)에 의해 에어튜브(230) 내부 공간이 상부 반원주 및 하부 반원주 공간으로 구획되고, 주름부(221,231)는 격벽(233)에 의해 구획되는 공간 중에서 일부분에만 형성된다(도 4에서는 상부분).
이 때, 피복부(220) 및 에어튜브(230)의 상부분에만 주름부(221,231)가 형성될 수 있다. 이하에서는 피복부(220)의 상부분에 형성되는 주름부는 "제1 주름부(221)"라 칭하고, 에어튜브(130)의 상부분에 형성되는 주름부는 "제2 주름부(231)"로 칭하도록 한다. 또한, 피복부(220)의 하부분에는 상기와 같은 주름부가 형성되어 있지 않으므로 제1 주름부(221)와 구분하여 "제1 비주름부(222)"라고 칭하고, 에어튜브(230)의 하부분에는 마찬가지로 제2 주름부(231)와 구분하여 "제2 주름부(232)"라고 칭하기로 한다.
에어튜브(230)는 격벽(232)을 기준으로 상부분 및 하부분으로 구분될 수 있으며, 이 중 상부분에만 공기가 출입되도록 할 수 있다. 예를 들어, 에어튜브(230)의 상부분에 에어튜브(230)와 연결되는 에어조절부(240)를 배치함으로써, 에어튜브(230)의 상부분에만 공기가 출입되도록 할 수 있다. 에어조절부(240)에 대해서는 전술한 것과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 이 때, 에어튜브(230)의 하부분은 일정 공기량을 확보한 상태로 유지할 수 있으며, 에어튜브(230)의 상부분과 하부분에 각각 공기가 출입되도록 하는 것도 가능하다.
피복부(220)에 형성된 제1 주름부(221)는 에어튜브(230)에 형성된 제2 주름부(231)와 결합되어 일체로 움직일 수 있다. 즉, 에어튜브(230) 내부의 공기량이 일정 수준을 넘어가게 되면, 피복부(220)의 제1 주름부(221)와 에어튜브(230)의 제2 주름부(231)는 에어튜브(230) 내부의 공기에 의하여 압박을 받아 가요성 호스 바디부(210)의 길이방향으로 팽창하게 된다. 즉, 격벽(233)을 기준으로 피복부(220) 및 에어튜브(230)의 상부분이 팽창할 수 있다. 반대로 에어튜브(230)를 가득 채운 공기가 다시 에어튜브(230) 외부로 배출되면, 피복부(220)의 제1 주름부(221)와 에어튜브(230)의 제2 주름부(231)는 수축되어 원래 형상으로 복원되게 된다.
에어튜브(230) 내부의 공기량이 일정 수준을 넘어가게 되는 경우에도 에어튜브(230) 내부에 설치된 격벽(233)으로 인하여, 피복부(220)의 제1 비주름부(222)와 에어튜브(230)의 제2 비주름부(232)는 변형되지 않는다. 따라서, 오프로딩 호스 유닛(200)은 제1,2 주름부(222,232)의 변형에 의하여 전체적으로 굽힙 변형이 일어나게 된다.
한편, 본 발명은 전술한 실시예들에 따른 오프로딩 호스 유닛(100,200)을 포함하는 오프로딩 호스를 추가적으로 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100,200: 오프로딩 호스 유닛
110,210: 가요성 호스 바디부 120,220: 피복부
121,221: 제1 주름부 122,222:제1 비주름부
130,230: 에어튜브 131,231: 제2 주름부
132,232:제2 비주름부 233: 격벽
140,240: 에어조절부 P: 플랜지

Claims (4)

  1. 가요성 호스 바디부;
    상기 가요성 호스 바디부를 둘러싸도록 배치되는 피복부; 및
    상기 가요성 호스 바디부와 상기 피복부 사이에 배치되고 공기가 출입되는 에어튜브를 포함하고,
    상기 가요성 호스 바디부의 원주를 기준으로 상부 반원주에 위치되는 상기 피복부 및 에어튜브의 일부에 상기 가요성 호스 바디부의 길이방향을 따라 형성되는 것으로, 상기 길이 방향으로 팽창 또는 수축되는 주름부가 형성되는 오프로딩 호스 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어튜브 내부 중앙에는 적어도 한 쌍의 격벽이 설치되어 상기 격벽에 의해 상기 에어튜브 내부 공간이 상부 반원주 및 하부 반원주 공간으로 구획되고, 상기 주름부는 상기 격벽에 의해 구획되는 공간 중에서 일 부분에만 형성되는 오프로딩 호스 유닛.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 에어튜브와 연결되어 배치되고, 상기 에어튜브 내부의 공기량을 조절하는 에어조절부를 더 포함하는 오프로딩 호스 유닛.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 오프로딩 호스 유닛을 포함하는 오프로딩 호스.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0561919U (ja) * 1992-01-22 1993-08-13 株式会社コガネイ フラット可撓ダクト
JPH0989168A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Hitachi Metals Ltd 給水給湯用輸送管
JP2007205503A (ja) 2006-02-03 2007-08-16 Kuraray Plast Co Ltd 断熱二重管

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