KR100760416B1 - Ｐｔｃ 히터 - Google Patents

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KR100760416B1
KR100760416B1 KR1020060054464A KR20060054464A KR100760416B1 KR 100760416 B1 KR100760416 B1 KR 100760416B1 KR 1020060054464 A KR1020060054464 A KR 1020060054464A KR 20060054464 A KR20060054464 A KR 20060054464A KR 100760416 B1 KR100760416 B1 KR 100760416B1
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ptc
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전덕재
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모딘코리아 유한회사
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Abstract

본 발명은 PTC 히터에 관한 것으로서, 상부 및 하부 하우징과, 양 끝단부가 상기 상부 및 하부 하우징의 양측에 각각 삽입되고 상호 내측으로 볼록하도록 만곡지게 형성된 사이드 프레임을 포함하는 PTC 히터에 있어서, 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터; 및 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 소정 형상의 절개부가 형성되고, 상기 절개부가 소정 각도 절곡된 것을 특징으로 하는 PTC 히터를 제공하며, 또한 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 형성된 관통홀; 및 상기 상부 및 하부 하우징의 상기 사이드 프레임 접촉면에 형성되어 상기 관통홀에 삽입되는 돌출부를 포함하고, 상기 사이드 프레임은 양측 끝단 부위가 각각 만곡진 방향의 반대 방향으로 절곡되며, 절곡된 양측 끝단 부위는 상기 관통홀을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 PTC 히터를 제공한다.
본 발명에 의하면, PTC 히터의 소음이 방지되고 PTC 히터의 조립이 용이하여 작업시간이 단축되는 효과가 있다.
사이드 프레임, 하우징, 관통홀, 돌기, 절개부

Description

ＰＴＣ 히터{PTC Heater}
도 1은 종래 기술에 의한 차량용 PTC 히터를 간략하게 도시한 절개 사시도,
도 2의 (a)는 도 1의 A부분의 확대 사시도, (b)는 도 1의 A부분의 확대 단면도,
도 3은 종래 기술에 의한 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: PTC 로드 조립체 20: 방열핀 조립체
30: 음극 단자 40,40a,40b,40c,40d: 사이드 프레임
60,60a,60b: 하우징 41: 관통홀
42: 엠보스 43: 돌기
44,44a: 절개부 45: 절곡 부위
61: 돌출부 62: 금형핀 삽입홀
본 발명은 사이드 프레임과 하우징을 포함하는 PTC 히터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 사이드 프레임에 관통홀을 형성하지 않고 돌기 또는 돌출된 절개부를 형성하여 하우징과 결합되도록 함으로써 하우징에 돌출부와 금형핀 삽입홀이 형성되지 않으므로 금형핀 삽입홀을 통과하는 공기에 의한 소음이 방지되는 PTC 히터; 및 종래의 관통홀이 존재하는 방식의 사이드 프레임 결합 구조에서 사이드 프레임의 상하 끝단부를 만곡진 방향의 반대 방향으로 절곡함으로써 사이드 프레임과 하우징의 조립 과정이 용이한 PTC 히터에 관한 것이다.
차량에는 실내의 각 부위로 냉기와 온기를 선택적으로 공급하기 위한 공조시스템이 구비되는데, 하절기에는 에어컨을 작동시켜 냉기를 공급하고, 동절기에는 히터를 가동하여 온기를 공급하게 된다.
일반적으로 히터의 작동 방식은 엔진 내부를 순환하며 가열된 냉각수와 송풍기에 의하여 유입된 공기가 상호 열교환이 이루어지면서 차량 실내로 온기를 공급하며 난방을 하는 방식으로서, 엔진에 의해 발생되는 열을 이용하는 것이므로 에너지 효율이 높은 난방 방식이다.
그러나 동절기에는 시동 후 엔진이 가열되기까지는 일정 시간이 필요하게 되므로 시동 후 곧바로 난방이 이루어지지 않는다. 따라서 난방을 위하여 엔진이 가열되고 냉각수의 온도가 고온이 될 때까지 주행 전 소정 시간 엔진을 공회전시키게 되는데, 이에 따른 에너지 낭비 및 환경 오염이란 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 방지하기 위해 엔진이 가열되는 소정 시간 동안에 별도의 프리히터(Pre-Heater)를 이용하여 차량 실내를 난방하는 방법이 이용되었는데, 종래의 열선 코일을 이용한 히터는 발열량이 높아 난방은 효과적으로 이루어지나 화재 위험이 높고 전열선의 수명이 짧아 부품의 수리 및 교환이 빈번하게 발생하는 불편이 있었다.
따라서, 최근에는 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자를 이용한 히터가 개발되고 있는데, 화재 위험이 적고 수명이 길어 반 영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 차량용 PTC 히터를 간략하게 도시한 절개 사시도이다.
종래기술에 의한 차량용 PTC 히터는, PTC 소자가 포함된 PTC 로드 조립체(10)와, PTC 로드 조립체(10)의 양측에 각각 나란하게 배열된 방열핀 조립체(20)와, 방열핀 조립체(20)와 나란히 배열된 음극 단자(30)를 포함하여 구성된다.　 또한, PTC 로드 조립체(10), 방열핀 조립체(20) 및 음극 단자(30)의 결합체 양 측단부에 각각 결합되어 있는 좌우 사이드 프레임(40)을 포함하고, PTC 로드 조립체(10), 방열핀 조립체(20),　 음극단자(30) 및 사이드 프레임(40)의 결합체를 양 종단부에서 서로 결합시키는 상부 및 하부 하우징(60a,60b)을 더 포함하여 구성되어 있다.
도 2의 (a)는 도 1의 A부분의 확대 사시도, (b)는 도 1의 A부분의 확대 단면도이고, 도 3은 종래 기술에 의한 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면이다.
사이드 프레임(40)은 "U"자형 채널의 형상이고 개방된 면이 외부를 향하도록 상하부 하우징(60a,60b)에 결합된다. 사이드 프레임(40)의 상하 끝단부에는 관통홀(41)이 형성되고 사이드 프레임(40)이 결합되는 하우징(60)의 대응되는 위치에는 돌출부(61)가 형성되어 하우징(60)의 돌출부(61)가 사이드 프레임(40)의 관통홀(41)에 삽입 고정됨으로써, 사이드 프레임(40)이 상부 및 하부 하우징(60a,60b)에 고정 결합된다. 이때, 하우징(60)의 돌출부(61) 형상은 사이드 프레임(40)의 결합시 사이드 프레임(40)이 하우징(60)에 용이하게 삽입되고 결합된 상태에서는 쉽게 분리되지 않도록 일측면이 경사지고 타측면은 직각으로 형성된다. 또한, 하우징(60)은 일반적으로 사출에 의해 제작되는데, 하우징(60) 내부에 이와 같은 돌출부(61)를 형성하기 위해서는 사출 금형 제작상 하우징(60)의 내외부를 관통하는 금형핀이 필요하고, 따라서 하우징(60)에는 돌출부(61)를 형성하기 위한 제작상의 이유로 금형핀 삽입홀(62)이 형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(40)은 "U"자형 채널 형상으로 개방된 면이 오목하도록 길이 방향으로 만곡지게 형성되고 "U"자형 채널의 밑면에 해당되는 면에는 길이 방향을 따라 내부로 볼록하게 돌출된 엠보스(42, Emboss)가 형성된다. 사이드 프레임(40)이 만곡지게 형성됨으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 PTC 히터 조립시 사이드 프레임(40)의 내측으로 조립되는 조립체들이 사이드 프레임(40)의 만곡진 부위에 의해 내측으로 압착을 받게 되어 결합력이 증가되고, 사이드 프레임(40)의 엠보스(42) 형성에 따라 사이드 프레임(40)의 강도가 강화된다.
PTC 히터는 일반적인 열교환기와 달리 브레이징 접합을 하지 않고 이와 같은 사이드 프레임(40) 결합구조에 의해 PTC 히터로서 조립되는데, 사이드 프레임(40)이 만곡지게 형성됨으로써, 하우징(60)에 삽입되는 상하 끝단부는 돌출부(61)가 형성된 하우징 면에 밀착되는 구조를 이루게 되어 사이드 프레임(40)을 하우징(60)에 결합하는 조립 작업이 어렵다.
또한, 종래 기술에서와 같이 상부 및 하부 하우징(60a,60b)에 형성된 돌출부(61)와 사이드 프레임(40)의 상하 끝단부에 형성된 관통홀(41)이 결합되는 구조에서는, 하우징(60)에 돌출부(61) 가 형성되어야 하므로 이에 따라 위에서 설명한 금형핀 삽입홀(62)이 형성되므로 이 삽입홀(62)을 통해 공기가 통과하며 소음이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 사이드 프레임에 관통홀을 형성하지 않고 돌기 또는 돌출된 절개부를 형성하여 하우징과 결합되도록 함으로써 하우징에 돌출부와 금형핀 삽입홀이 형성되지 않으므로, 금형핀 삽입홀을 통과하는 공기에 의한 소음이 방지되는 PTC 히터를 제공하고, 종래의 하우징 돌출부와 사이드 프레임 관통홀에 의한 사이드 프레임 결합 구조에서 사이드 프레임의 상하 끝단부를 만곡진 방향의 반대 방향으로 절곡함으로써 사이드 프레임을 하우징에 삽입하기가 용이해진 PTC 히터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상부 및 하부 하우징과, 양 끝단부가 상기 상부 및 하부 하우징의 양측에 각각 삽입되고 상호 내측으로 볼록하도록 만곡지게 형성된 사이드 프레임을 포함하는 PTC 히터에 있어서, 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터; 및 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 소정 형상의 절개부가 형성되고, 상기 절개부가 소정 각도 절곡된 것을 특징으로 하는 PTC 히터를 제공한다.
또한, 상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 형성된 관통홀; 및 상기 상부 및 하부 하우징의 상기 사이드 프레임 접촉면에 형성되어 상기 관통홀에 삽입되는 돌출부를 포함하고, 상기 사이드 프레임은 양측 끝단 부위가 각각 만곡진 방향의 반대 방향으로 절곡되며, 절곡된 양측 끝단 부위는 상기 관통홀을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 PTC 히터를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 "U"자형 채널 형상의 사이드 프레임(40a)은 PTC 히 터의 내측으로 볼록하도록 만곡지게 형성되고, "U"자형 채널 형상의 밑면에 해당하는 면에는 길이 방향을 따라 내부로 볼록하게 돌출된 엠보스(42)가 형성된다. 사이드 프레임(40a)의 양측 끝단부에는 내부로 볼록하게 돌출된 돌기(43)가 각각 2개씩 형성된다. 이때, 돌기(43)의 갯수는 적어도 하나 이상으로 3개씩 또는 4개씩 형성될 수도 있을 것이다. 돌기(43)의 형상은 내부로 꼭지점이 돌출된 원뿔 형상으로 동일 형상의 제작 공구를 이용해 돌출 배면에서 펀칭 작업에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 돌기(43)의 형상을 삼각뿔 형상 또는 사각뿔 형상 등 다양하게 변형할 수도 있을 것이다.
사이드 프레임(40a)이 도 2에 도시된 하우징(60)에 삽입되어 결합하게 되면 사이드 프레임(40a)은 종래 기술에서 설명한 바와 같이 만곡진 형태에 의해 사이드 프레임(40a) 내측으로 조립되는 조립체들에 대해 압착력을 가하면서 직선형태로 변화하며 결합하게 되는데, 이때 사이드 프레임(40a)의 만곡진 형상으로의 복원력 때문에 사이드 프레임(40a)의 양측 끝단부에는 하우징 접촉면에 대한 압착력이 반력으로서 작용한다.
따라서, 도 4에서와 같이 사이드 프레임(40a)의 양 끝단부에 돌기(43)가 형성되는 경우에 하우징 접촉면에는 돌기(43)에 의한 눌림으로 미세한 홈이 형성되고 이에 따라 사이드 프레임(40a)의 하우징에의 결합 이후에는 사이드 프레임(40a)이 쉽게 분리되지 않는다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 하우징의 접촉면에 돌기(43)가 안착될 수 있는 결합홈(미도시)이 형성되도록 할 수도 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 사이드 프레임(40b,40c)은 양 끝단부에 절개부(44,44a)가 형성되고, 절개부(44,44a)가 소정 각도 절곡됨으로써, 탄성력을 갖추어 결합력이 증가되는 형태이다. 절개부(44,44a)는 도 4에 도시된 돌기와 마찬가지 효과로서, 도 5의 (a)에 도시된 절개부(44)는 절개부(44)의 형상이 사각형이고, (b)에 도시된 절개부(44a)의 형상은 삼각형이다.
사각형 또는 삼각형이 형성되도록 "U"자형 사이드 프레임(40b,40c)의 밑면에 해당되는 면이 절개된 후, 절개된 부위가 사이드 프레임(40b,40c)의 내부로 즉, 하우징과의 접촉면 측으로 돌출될 수 있도록 소정 각도 절곡됨으로써 삼각형 또는 사각형의 절개부(44,44a)가 형성된다. 이때, 돌출된 절개부(44,44a)의 끝단이 사이드 프레임(40b,40c)의 중앙부를 향하도록 형성되고, 절곡되는 각도는 절곡된 면의 내부 사잇각(x)이 120도 이상이 되도록 형성됨으로써, 사이드 프레임(40b,40c)이 하우징에 삽입될 때 절개부(44,44a)의 경사면을 따라 용이하게 삽입되고, 삽입된 이후에는 경사지게 돌출된 절개부(44,44a) 끝단의 밀착력에 의한 마찰력이 증가되어 사이드 프레임(40b,40c)이 하우징(60)으로부터 쉽게 분리되지 않는다.
또한, 절개부(44,44a)는 절곡된 형상으로 인해 탄성력이 발생하므로 사이드 프레임(40b,40c)에 대해 히터 내측 방향으로의 탄성력을 가하게 되므로 전체적으로 PTC 히터 조립체의 결합력이 증가하게 된다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 절개부(44)의 형상이 사각형인 경우에 절개부(44)와 하우징 접촉면과의 선접촉이 이루어짐으로써 사이드 프레임(40b) 분리시 의 마찰력이 증가되므로 절개부(44)의 형상을 사각형으로 하는 것이 바람직하나, 또 다른 일 실시예에 따라 (b)에 도시된 바와 같이 절개부(44a)의 형상을 삼각형으로 할 수도 있으며, 이 경우에는 끝단의 꼭지점에 의한 마찰력 증가의 효과가 있다. 또한 이외에도 또 다른 다양한 형태의 절개부를 형성할 수도 있을 것이다.
이상에서 설명한 도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상은 사이드 프레임에 관통홀이 형성되지 않고 하우징에 결합되는 구조이므로 관통홀을 통과하는 공기에 의한 소음이 발생되지 않는다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이드 프레임의 형상을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 사이드 프레임(40d)은 종래 기술에서 설명한 바와 같은 형태의 사이드 프레임으로서, "U"자형 채널 형태로서 길이 방향을 따라 내측으로 만곡지게 형성되고 양 끝단부에 관통홀(41)이 형성된다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(40d)이 삽입되는 하우징(60)의 접촉면에는 대응되는 위치에 돌출부(61)가 형성되어 사이드 프레임(40d)의 관통홀(41)에 삽입됨으로써 상호 결합 고정된다.
이때, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 만곡지게 형성된 사이드 프레임(40d)의 형태로 인해 하우징(60)에 삽입되는 사이드 프레임(40d)의 상하 끝단부는 돌출부(61)가 형성된 하우징의 접촉면에 밀착되는 구조가 됨으로써 사이드 프레임(40d)이 하우징(60)에 삽입되는 조립 과정이 어렵게 된다. 이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(40d)의 상하 끝단부가 사이드 프레임(40d)의 만곡진 방향과 반대 방향으로 절곡됨으로써, 사이드 프레임(40d)이 하우징(60)에 삽입되는 과정에서 상하 끝단부가 하우징(60)의 접촉면에 밀착되지 않으므로 조립 과정이 용이하게 된다.
또한, 사이드 프레임(40d)의 상하 끝단부를 절곡하는 범위는 도 6에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(40d) 수직 단면 전체 부분에 대해 절곡될 수도 있으나, 관통홀(41)이 형성된 부위의 단면부분(y)에 대해서만 절곡되도록 형성될 수도 있다. 즉, 절곡된 부위의 폭이 관통홀(41)의 폭과 일직선상으로 동일한 폭(y)을 가지도록 형성될 수도 있다.
한편, 사이드 프레임(40d)의 상하 끝단부 절곡된 부위는 사이드 프레임(40d)의 관통홀(41)을 포함하지 않고, 관통홀(41)과 사이드 프레임(40d) 끝단까지의 구간 범위 내에서 절곡 부위가 시작 형성된다(45). 절곡된 부위에 관통홀(41)이 포함되어 함께 절곡되는 경우에는 관통홀(41)과 하우징(60)의 접촉면과의 밀착력이 감소하게 되므로 사이드 프레임(40d)과 하우징(60)과의 결합력이 감소하게 된다. 따라서, 사이드 프레임(40d)과 하우징(60)과의 상호 결합력을 정상 상태로 유지한 채로 조립 과정만을 용이하게 할 수 있도록 사이드 프레임(40d)의 상하 끝단부 절곡 부위에는 관통홀(41)이 포함되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, PTC 히터의 사이드 프레임에 관통홀을 형성하지 않고 돌기 또는 돌출된 절개부를 형성하여 하우징과 결합되도록 함으로써 하우징 내부에 돌출부 및 돌출부 형성을 위한 금형핀 삽입홀이 형성되지 않으므로 PTC 히터 작동시에 금형핀 삽입홀을 통과하는 공기에 의한 소음이 방지되는 효과가 있으며, 또한 종래의 하우징 돌출부와 사이드 프레임 관통홀에 의한 사이드 프레임 결합 구조에서 사이드 프레임의 상하 끝단부를 만곡진 방향의 반대 방향으로 절곡하여 사이드 프레임을 하우징에 삽입하기가 쉬워짐으로써 PTC 히터의 조립 과정이 용이해지는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 상부 및 하부 하우징과, 양 끝단부가 상기 상부 및 하부 하우징의 양측에 각각 삽입되고 상호 내측으로 볼록하도록 만곡지게 형성된 사이드 프레임을 포함하는 PTC 히터에 있어서,
    상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 삼각뿔의 형태로서 상기 하우징과의 접촉면 측으로 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 원뿔의 형태로서 상기 하우징과의 접촉면 측으로 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌기와 접촉하는 상기 하우징 접촉면에 상기 돌기가 안착되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  5. 상부 및 하부 하우징과, 양 끝단부가 상기 상부 및 하부 하우징의 양측에 각각 삽입되고 상호 내측으로 볼록하도록 만곡지게 형성된 사이드 프레임을 포함하는 PTC 히터에 있어서,
    상기 사이드 프레임의 양 끝단부에 각각 소정 형상의 절개부가 적어도 하나 이상 형성되고, 상기 절개부가 소정 각도 절곡된 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절개부의 형상은 사각형인 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 절개부의 형상은 삼각형인 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 하우징과의 접촉면 측으로 돌출되도록 절곡되고, 상기 돌출된 절개부의 끝단이 상기 사이드 프레임의 중앙부를 향하는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절개부의 절곡된 내부 사잇각(x)이 120도 이상인 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 절개부와 접촉하는 상기 하우징 접촉면에 상기 절개부가 안착되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 PTC 히터.
KR1020060054464A 2006-06-16 2006-06-16 Ｐｔｃ 히터 KR100760416B1 (ko)

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