KR101714415B1 - 터빈 제어유 전용 여과기 - Google Patents

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KR101714415B1 KR1020150184399A KR20150184399A KR101714415B1 KR 101714415 B1 KR101714415 B1 KR 101714415B1 KR 1020150184399 A KR1020150184399 A KR 1020150184399A KR 20150184399 A KR20150184399 A KR 20150184399A KR 101714415 B1 KR101714415 B1 KR 101714415B1
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김태헌
이진규
윤상섭
조한선
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주식회사 솔지
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Abstract

본 발명은 터빈 제어유 전용 여과기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 정전식 필터부; 상기 정전식 필터부를 통과한 제어유의 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 이온수지 필터부; 및 상기 이온수지 필터부를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 입자 필터부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 터빈 제어유 전용 여과기에 따르면, 주입구를 통해 주입된 제어유를 정전식 필터, 이온수지 필터 및 입자 필터를 통해 여과시켜 줌으로써, 기존 산업유의 오염물인 수분과 미세 입자를 제거할 뿐만 아니라, 산업유의 열화에 의해 발생되는 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거해준다.
또한, 본 발명은, 기존 여과기에서 제거하지 못했던 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거시켜줌으로써, 산업유의 교체주기를 연장시켜주고 기계설비의 부식화를 늦춰 기계설비의 수명도 연장시켜준다.

Description

터빈 제어유 전용 여과기{TURBINE CONTROL FLUID PURIFIER}
본 발명은 여과기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터빈 제어유 전용 여과기에 관한 것이다.
윤활유는 기계의 마찰면에 생기는 마찰력을 감소시키거나 마찰면에서 발생하는 마찰열을 분산시킬 목적으로 사용하는 유상물질로 주로 석탄계 광물유가 쓰인다. 기본적으로 윤활유에 필요한 성질은 사용온도에 적당한 점성을 유지하고, 안정한 유막을 형성하며, 열과 산화에 대해 안정도가 높아야 하는 것이다. 윤활을 필요로 하는 기계요소가 여러 가지이고 기계가 작동하는 조건도 많기 때문에 윤활유의 종류 또한 매우 다양하며 품질도 각양각색이다.
일반적으로, 터빈 제어유는 스팀 터빈의 증기량을 조절하는 GOVERNOR에 공급되는 작동유로서, 스팀의 뜨거운 열기로 인한 화재 예방을 위하여 난연성 유압작동유가 흔히 사용되며, 대표적인 윤활제로는 인산에스테류계 난연성 유압작동유가 있다. 터빈 제어유 시스템에는 서보밸브 등 오염도에 민감한 유압 콤포넌트를 포함하고 있어 입자 오염관리가 매우 중요하며, 인산에스테르계 유압작동유는 수분에 오염될 경우, 가수 분해에 의하여 산(acid)이 발생하게 되어 제어유의 수명을 단축시키고, 밸브 부식과 제어유 열화에 의한 슬러지 등을 발생시키게 된다.
하지만, 기존 산업 현장에서 사용되고 있는 오일 여과기는 범용 여과기로서 모든 산업유에 동일하게 적용되고 있다. 그 결과 범용 여과기로 여과할 수 있는 대상이 미세 입자와 수분에 한정되어 산업유 열화물질인 산과 오일 슬러지 등을 제거할 수 없었다. 이로 인해서 각종 밸브의 막힘, 기계의 작동 불량, 누유, 산업유의 수명 단축, 기계설비 부식화, 및 기계 설비의 노화 속도를 촉진 시키는 등의 문제점이 발생하였다.
이와 같은 오일 여과기와 관련하여, 공개특허 제10-2011-005936호(발명의 명칭: 오일 여과기, 공개일자: 2011년 01월20일) 등이 개시된 바 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 주입구를 통해 주입된 제어유를 정전식 필터, 이온수지 필터 및 입자 필터를 통해 여과시켜 줌으로써, 기존 산업유의 오염물인 수분과 미세 입자를 제거할 뿐만 아니라, 산업유의 열화에 의해 발생되는 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거하는, 터빈 제어유 전용 여과기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 기존 여과기에서 제거하지 못했던 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거시켜줌으로써, 산업유의 교체주기를 연장시켜주고 기계설비의 부식화를 늦춰 기계설비의 수명도 연장시켜주는, 터빈 제어유 전용 여과기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 터빈 제어유 전용 여과기는,
터빈 제어유 전용 여과기로서,
주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 정전식 필터부;
상기 정전식 필터부를 통과한 제어유의 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 이온수지 필터부; 및
상기 이온수지 필터부를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 입자 필터부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 정전식 필터부는,
주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 정전식 필터;
상기 정전식 필터로 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하는 1차 샘플링 포트를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이온수지 필터부는,
상기 정전식 필터부를 통해 여과된 제어유의 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 이온수지 필터;
상기 이온수지 필터로 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하는 2차 샘플링 포트; 및
상기 이온수지 필터로 여과된 후의 제어유 샘플을 채취하는 3차 샘플링 포트를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 이온수지 필터는,
산 제거 및 슬러지 흡착을 위한 약염기성 음이온교환 수지와 강산성 양이온 교환수지로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 이온수지 필터는,
색흡착을 위한 색흡착 수지 및 산과 염기의 반응 시 발생하는 수분을 제거하기 위한 수분 흡수 수지를 더 포함하여 구성될 수 있다.
더욱더 바람직하게는, 상기 이온수지 필터는,
염기성 음이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 50% 이상 60% 이하, 강산성 양이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 30% 이상 40% 이하, 그리고 잔량이 색흡착 수지 및 수분 흡수 수지로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 입자 필터부는,
상기 이온수지 필터부를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 3㎛ 입자 필터; 및
상기 3㎛ 입자 필터로 여과된 후의 제어유 샘플을 채취하는 4차 샘플링 포트를 포함할 수 있다.
바람직하게는,
별도의 라인으로 연결되어 제어유의 수분을 제거해주는 수분 제거부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는,
제어유의 색상을 센싱하고 관찰하여 오일의 색상이 변하게 되면, 이를 바탕으로 상기 이온수지 필터부의 교체시기를 판단할 수 있게 해주는 컬러 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 터빈 제어유 전용 여과기에 따르면, 주입구를 통해 주입된 제어유를 정전식 필터, 이온수지 필터 및 입자 필터를 통해 여과시켜 줌으로써, 기존 산업유의 오염물인 수분과 미세 입자를 제거할 뿐만 아니라, 산업유의 열화에 의해 발생되는 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거해준다.
또한, 본 발명은, 기존 여과기에서 제거하지 못했던 슬러지를 포함한 열화물과 산을 제거시켜줌으로써, 산업유의 교체주기를 연장시켜주고 기계설비의 부식화를 늦춰 기계설비의 수명도 연장시켜준다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 터빈 제어유 전용 여과기의 전체 개요도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 정전식 필터부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 이온수지 필터부의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 입자 필터부의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 별도의 라인으로 터빈 제어유 전용 여과기에 연결되어 있는 수분 제거부를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 터빈 제어유 전용 여과기의 전체 개요도를 도시한 도면이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시에에 따른 터빈 제어유 전용 여과기(10)는, 정전식 필터부(100), 이온수지 필터부(200) 및 입자 필터부(300)포함하여 구성될 수 있다. 실시예에 따라서는, 수분 제거부(400) 및 컬러 센서부(500)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기(10)를 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
정전식 필터부(100)는, 주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 역할을 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 정전식 필터부의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 정전식 필터부(100)는 정전식 필터(110), 1차 샘플링 포트(120), 제2 유량제어 밸브(VAL 2) 및 유량계(FLOWMETER)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 실시예에 따라서, 정전식 필터(110)는 제어유에 포함되어 있는 입자 오염물을 제거하는 역할을 하고, 1차 샘플링 포트(120)는 정전식 필터(110)로 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하여 제어유의 입자, 수분, 점도, 컬러의 상태를 측정하는 역할을 한다. 또한, 제2 유량제어 밸브(VAL 2)는 제어유가 정전식 필터(110)를 통해 여과되기 전의 제어유 양을 제어해주는 역할을 하고, 유량계(FLOWMETER)는 정전식 필터(110)를 통해 여과되기 전의 제어유 양을 측정하여 표시해주는 역할을 할 수 있다. 여기에서, 실시예에 따라서는, 제2 유량제어 밸브(VAL 2)와 제3 유량제어 밸브(VAL 3)가 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 터빈 제어유 전용 여과기(10)는, 정전식 필터부(100)를 통해 여과된 제어유의 흐름을 감지하여 제어유의 양이 설정값에 도달했을 때, 동작되는 유량 스위치(FLOW SWITCH)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 유량 스위치(FLOW SWITCH)와 이온수지 필터부(200) 사이에, 정전식 필터부(100)를 통해 여과된 제어유를 순방향으로 흐르게 하고, 역방향으로 흐르는 것을 자동적으로 막아주는 제1 체크밸브(CHECK VAL 1)가 연결될 수 있다.
이온수지 필터부(200)는 정전식 필터부(100)를 통해 여과된 제어유에 포함되어 있는 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 역할을 한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 이온수지 필터부의 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이온수지 필터부(200)는, 이온수지 필터(210), 2차 샘플링 포트(220), 3차 샘플링 포트(230) 및 제2 압력계(P.G-2)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 실시예에 따라서, 이온수지 필터(210)는 정전식 필터부(100)를 통해 여과된 제어유에 포함되어 있는 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 역할을 하고, 2차 샘플링 포트(220)는 이온수지 필터(210)를 통해 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하여 제어유의 입자, 수분, 점도, 컬러의 상태를 측정하는 역할을 하며, 3차 샘플링 포트(230)는 이온수지 필터(210)를 통해 여과된 후의 제어유 샘플을 채취하여 제어유의 입자, 수분, 점도, 컬러의 상태를 측정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 제2 압력계(P.G-2)는 이온수지 필터부(200)에서 제어유의 압력을 측정하여 표시해주는 역할을 할 수 있다.
또한, 구체적으로 실시예에 따라서 이온수지 필터(210)는, 산 제거 및 슬러지 흡착을 위한 약염기성 음이온교환 수지와 강산성 양이온 교환수지로 구성될 수 있는데, 또 다른 실시예에 따라, 색흡착을 위한 색흡착 수지 및 산과 염기의 반응 시 발생하는 수분을 제거하기 위한 수분 흡수 수지를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 여기서, 염기성 음이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 50% 이상 60% 이하, 강산성 양이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 30% 이상 40% 이하, 그리고 잔량이 색흡착 수지 및 수분 흡수 수지로 구성될 수 있다. 이와 같은 혼합 비율은 유종 및 해당 설비에 운용 중인 산업유의 오염 상태가 주어진 환경에 따라 다양하므로 그 배합은 달라질 수도 있다.
또한, 실시예에 따라서는, 이온수지 필터부(200)와 입자 필터부(300) 사이에, 이온수지 필터부(200)를 통해 여과된 제어유를 순방향으로 흐르게 하고, 역방향으로 흐르는 것을 자동적으로 막아주는 제2 체크밸브(CHECK VAL 2)가 연결될 수 있다.
입자 필터부(300)는 이온수지 필터부(200)를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 역할을 한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 입자 필터부의 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 입자 필터부(300)는, 3㎛ 입자 필터(310), 4차 샘플링 포트(320), 제3 압력계(P.G-3), 제4 압력계(P.G-4) 및 압력 스위치(P.S)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 실시예에 따라서, 3㎛ 입자 필터(310)는, 이온수지 필터부(200)를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 역할을 하며, 4차 샘플링 포트(320)는 3㎛ 입자 필터(310)를 통해 여과된 제어유 샘플을 채취하여 제어유의 입자, 수분, 점도, 컬러의 상태를 측정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 제3 압력계(P.G-3)는 3㎛ 입자 필터(310)로 여과되기 전의 제어유 압력을 표시해주는 역할을 하고, 제4 압력계(P.G-4)는 3㎛ 입자 필터(310)로 여과된 후의 제어유 압력을 표시해주는 역할을 할 수 있다. 뿐만 아니라 압력 스위치(P.S)는 입자 필터부(300)를 통과하는 제어유의 압력이 설정 값 이하로 감소되면 제어유 압력 경고등을 점등시켜주는 역할을 할 수 있다.
입자 필터부(300)를 통해 여과된 제어유는 제4 유량제어 밸브(VAL 4)를 통해 배출구로 나오게 되고 다시 주입구로 주입되어 제1 유량제어 밸브(VAL 1)를 통해 정전식 필터부(100)로 순활할 수 있다. 여기에서 실시예에 따라서, 제1 유량제어 밸브(VAL 1)와 정전식 필터부(100) 사이에 압력 작용에 의해 제어유가 미리 지정된 유속, 예를 들어, 46.8l/min로 흐를 수 있게 하는 펌프(P㎛P)가 연결될 수 있고, 펌프(P㎛P)와 1차 샘플링 포트(120) 사이의 제어유 압력을 측정하여 표시해주는 제1 압력계(P.G-1)가 연결될 수 있다.
수분 제거부(400)는 별도의 라인으로 터빈 제어유 전용 여과기(10)에 연결되어 저장조 내의 수분을 제거하는 역할을 한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기에서, 별도의 라인으로 터빈 제어유 전용 여과기에 연결되어 있는 수분 제거부를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 수분 제거부(400)는 터빈 제어유 전용 여과기(10)에 별도의 라인으로 연결될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 수분 제거부(400)는 저장조의 상부에 아주 건조한 공기를 연속적으로 주입함으로써 저장조 상부에 미세한 양압을 형성하여 외부 오염물의 침입을 막을 수 있고, 연속적인 건조공기 주입으로 저장조 상부의 수분을 제거하며, 결로 현상을 제거할 수 있다.
컬러 센서부(500)는 제어유의 색상을 센싱하고 관찰하여 마모에 의한 오염 또는 그 밖의 오염 등에 의해 오일의 색상이 변하게 되면, 이를 바탕으로 이온수지 필터부(300)의 교체시기를 판단할 수 있게 해주는 역할을 할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 제어유 전용 여과기
100: 정전식 필터부 110: 정전식 필터
120: 1차 샘플링 포트 200: 이온수지 필터부
210: 이온수지 필터 220: 2차 샘플링 포트
230: 3차 샘플링 포트 300: 입자 필터부
310: 3㎛ 입자 필터 320: 4차 샘플링 포트
400: 수분 제거부 500: 컬러 센서부
IN: 주입구 OUT: 배출구
VAL 1: 제1 유량제어 밸브 VAL 2: 제2 유량제어 밸브
VAL 3: 제3 유량제어 밸브 VAL 4: 제4 유량제어 밸브
P.G-1: 제1 압력계 P.G-2: 제2 압력계
P.G-3: 제3 압력계 P.G-4: 제4 압력계
P.S: 압력 스위치 CHECK VAL 1: 제1 체크밸브
CHECK VAL 2: 제2 체크밸브 CHECK VAL 3: 제3 체크밸브
FLOWMETER: 유량계 FLOW SWITCH: 유량 스위치
P㎛P: 펌프

Claims (9)

  1. 터빈 제어유 전용 여과기(10)로서,
    주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 정전식 필터부(100);
    상기 정전식 필터부(100)를 통과한 제어유의 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 이온수지 필터부(200); 및
    상기 이온수지 필터부(200)를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 입자 필터부(300)를 포함하되,
    상기 이온수지 필터부(200)는,
    상기 정전식 필터부(100)를 통해 여과된 제어유의 산, 슬러지를 포함한 열화물 및 수분을 제거하는 이온수지 필터(210)와, 상기 이온수지 필터(210)로 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하는 2차 샘플링 포트(220), 및 상기 이온수지 필터(210)로 여과된 후의 제어유 샘플을 채취하는 3차 샘플링 포트(230)를 포함하고,
    상기 이온수지 필터(210)는,
    산 제거 및 슬러지 흡착을 위한 약염기성 음이온교환 수지와 강산성 양이온 교환수지로 구성되며,
    상기 이온수지 필터(210)는,
    색흡착을 위한 색흡착 수지 및 산과 염기의 반응 시 발생하는 수분을 제거하기 위한 수분 흡수 수지를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 정전식 필터부(100)는,
    주입구를 통해 주입된 제어유의 미세 오염물을 제거하는 정전식 필터(110);
    상기 정전식 필터(110)로 여과되기 전의 제어유 샘플을 채취하는 1차 샘플링 포트(120)를 포함하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
  3. 삭제
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  6. 제1항에 있어서, 상기 이온수지 필터(210)는,
    염기성 음이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 50% 이상 60% 이하, 강산성 양이온교환수지 비율이 전체 중량 대비 30% 이상 40% 이하, 그리고 잔량이 색흡착 수지 및 수분 흡수 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
  7. 제1항에 있어서, 상기 입자 필터부(300)는,
    상기 이온수지 필터부(200)를 통해 여과된 제어유의 입자 오염물을 제거하고 레진의 유출을 막아주는 3㎛ 입자 필터(310); 및
    상기 3㎛ 입자 필터(310)로 여과된 후의 제어유 샘플을 채취하는 4차 샘플링 포트(320)를 포함하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
  8. 제1항에 있어서,
    별도의 라인으로 연결되어 제어유의 수분을 제거해주는 수분 제거부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
  9. 제1항에 있어서,
    제어유의 색상을 센싱하고 관찰하여 오일의 색상이 변하게 되면, 이를 바탕으로 상기 이온수지 필터부(200)의 교체시기를 판단할 수 있게 해주는 컬러 센서부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 터빈 제어유 전용 여과기(10).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001227511A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Toshiba Corp 油圧発生装置
JP2004028247A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The 油系統装置
KR20140113088A (ko) * 2013-03-15 2014-09-24 주식회사 제달씨케이 오일 정유기

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