KR100797448B1 - Air-cooled mobile terminal - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 휴대 단말기를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a typical mobile terminal.
도 2는 본 발명의 제1실시예를 설명하기 위한 일부 절개도 및 부분 확대도.Figure 2 is a partial cutaway and partially enlarged view for explaining the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 사시도.3 is a perspective view of a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 효과를 검증하기 위한 실험 설명도.4 is an explanatory diagram for verifying the effect of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예의 사시도.5 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3실시예의 사시도.6 is a perspective view of a third embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 제1바디 111 : 통기부 120 : 기판110: first body 111: ventilating portion 120: substrate
125 : 발열원 130 : 필터 150 : 제2바디125: heat source 130: filter 150: second body
151 : 커버부151: cover part
본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공랭식 휴대 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable terminal, and more particularly to an air-cooled portable terminal.
휴대 단말기로 통화를 하거나 인터넷을 이용하는 등 휴대 단말기의 통신기능 을 사용하면 회로기판에 실장된 전자소자 및 배터리 등에서 열이 발생된다. 이중 전자소자에서 발생된 열은 휴대 단말기의 외장을 형성하고 있는 케이스에 의해 휴대 단말기 내부에 계속 누적된다. 따라서, 전자소자들의 작동효율 및 성능이 저하되고 소모 전력량이 증가되어, 휴대 단말기의 통화품질이 저하되거나 배터리를 자주 충전해야 하는 번거로움을 야기하는 등의 문제가 발생된다.When using a mobile terminal communication function such as making a phone call or using the Internet, heat is generated from electronic devices and batteries mounted on a circuit board. Heat generated in the dual electronic device continues to accumulate inside the mobile terminal by a case forming an exterior of the mobile terminal. Therefore, the operation efficiency and performance of the electronic devices are lowered and the amount of power consumed is increased, which causes problems such as deterioration in call quality of the mobile terminal or the inconvenience of frequently charging the battery.
도 1에는 일반적인 휴대 단말기의 개폐상태가 도시되어 있다.1 illustrates an open / close state of a general portable terminal.
휴대 단말기(10)는 키패드가 주로 설치되는 제1바디(13)와 디스플레이가 주로 설치되는 제2바디(15)로 크게 구분할 수 있다. 제1바디(13) 및 제2바디(15)의 외장은 금속 또는 합성수지로 제작되는데, 송수화를 위한 스피커(도시되지 않음)와 마이크(도시되지 않음) 및 착신음을 발하기 위한 스피커(도시되지 않음)가 설치된 부위에 형성된 통공들(도시되지 않음)을 제외하고는 먼지 등의 이물질이 외부로부터 휴대 단말기(10) 내부로 유입되는 것을 방지하게 위해 거의 밀폐되어 있다.The
따라서, 휴대 단말기(10)의 사용에 의해 발생되는 열은 휴대 단말기(10)의 내부에 누적되어 온도가 계속 상승되므로, 휴대 단말기(10)를 작동시키는 전자소자들의 작동효율이 저하되어 통화품질이 저하되고, 배터리(도시되지 않음)의 소모량이 증가되는 문제가 발생된다.Therefore, since the heat generated by the use of the
또한, 휴대 단말기(10) 내부의 열이 외부로 전달되어 휴대 단말기(10) 표면의 온도가 고온으로 상승되므로, 휴대 단말기(10)와 접촉되는 사용자의 얼굴이나 손에 불쾌감을 유발하는 문제가 발생된다.In addition, since the heat inside the
따라서 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같은 종래 기술들의 단점을 극복하기 위한 것으로, 휴대 단말기의 내부에서 발생되는 열을 휴대 단말기 외부로 방출할 수 있는 공랭식 휴대 단말기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art as described above, and to provide an air-cooled portable terminal capable of dissipating heat generated inside the portable terminal to the outside of the portable terminal.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1바디 및 제1바디에 대해서 상대적으로 이동하는 제2바디를 구비하는 휴대 단말기에 있어서, 제1바디 또는 제2바디 중 어느 하나의 일부분에 형성되는 하나 이상의 통기부, 제1바디 또는 제2바디 중 다른 하나의 일부분에 형성되는 하나 이상의 커버부를 포함하되, 하나 이상의 커버부는 제2바디가 제1바디에 대해 상대적으로 이동하면 하나 이상의 통기부를 커버하는 공랭식 휴대 단말기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, in a mobile terminal having a first body and a second body moving relative to the first body, at least one barrel formed on a portion of either the first body or the second body An air-cooled handheld that includes one or more cover portions formed on a portion of the other of the base, the first body, or the second body, wherein the one or more cover portions cover one or more vents when the second body moves relative to the first body. A terminal is provided.
제2바디는 제1바디에 대해 슬라이딩운동 또는 힌지 결합되어 회전 운동을 할 수 있고, 커버부는 상기 제2바디의 슬라이딩 방향 또는 회전 운동의 접선 방향으로 형성된다.The second body may be slid or hinged relative to the first body to perform a rotational motion, and the cover part is formed in the sliding direction of the second body or in the tangential direction of the rotational motion.
하나 이상의 통기부에는 각각 필터부가 일체로 형성되거나 필터가 설치될 수 있다. 필터는 통기성, 방수성 및 방진성(Dustproof Property)을 갖는 재질인 것이 바람직하다. 커버부는 구리, 구리합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 금 및 은을 포함하는 그룹 중 선택된 하나를 포함할 수 있다.Each of the one or more vents may be integrally formed with a filter or a filter may be installed. The filter is preferably a material having breathability, waterproofness, and dustproof property. The cover part may include one selected from the group consisting of copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, gold and silver.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공랭식 휴대 단말기에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the air-cooled portable terminal according to the present invention.
도 2에는 본 발명의 제1실시예를 설명하기 위한 일부절개 사시도 및 부분확대도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 제1실시예의 개폐상태가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 제1바디(110), 통기부(111), 회로기판(120), 발열원(125), 필터(130), 제2바디(150), 커버부(151)를 포함하는 공랭식 휴대 단말기(100)가 도시되어 있다. 도 3을 함께 참조하여 설명하기로 한다.2 is a partially cutaway perspective view and a partially enlarged view for explaining the first embodiment of the present invention, Figure 3 shows the open and closed state of the first embodiment of the present invention. 2, a
앞에서 언급했던 바와 같이, 일반적인 휴대 단말기를 사용하면 열이 발생된다. 특히 많은 열이 발생되는 부분은 회로의 전력증폭모듈(Power Amplifier Module, PAM) 및 디지털 신호 처리장치(Digital Signal Processor, DSP)이다. PDA(Personal Digital Assistants, PDA)나 다기능화된 휴대 단말기에 사용되는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)에서도 다량의 열이 발생된다.As mentioned above, heat is generated when using a general portable terminal. Particularly, a large amount of heat is generated by a power amplifier module (PAM) and a digital signal processor (DSP) of a circuit. A large amount of heat is generated in personal digital assistants (PDAs) and central processing units (CPUs) used in multifunctional portable terminals.
전력증폭모듈은 송신단에서 송신 전력을 충분하게 증폭하고, 그 증폭된 송신전력을 안테나를 통해 공기 중으로 방사시키는 역할을 한다. 휴대 단말기 사용자가 기지국과의 통신상태가 불량하거나 불가능한 음영지역(Bad Coverage)에 있을 경우, 전력증폭모듈은 기지국에 위치정보신호를 전달하기 위해 더 높은 전력을 송출하므로 더욱 많은 열이 발생된다.The power amplification module amplifies the transmission power sufficiently at the transmitting end, and serves to radiate the amplified transmission power into the air through the antenna. When the user of the portable terminal is in a bad coverage where communication with the base station is poor or impossible, the power amplification module sends higher power to transmit the location information signal to the base station, thereby generating more heat.
이와 같이 많은 열이 발생되는 전자소자를 발열원(125)으로 통칭하여 설명하기로 한다.An electronic device that generates a lot of heat as described above will be collectively described as a heat generating
공랭식 휴대 단말기(100)의 제1바디(110) 내부에는 회로기판(120)이 설치되어 있고, 회로기판(120)에는 발열원(125)이 실장되어 있다. 제1바디(110)의 양측면(일측면만 도시되어 있음)에는 통기부(111)가 형성되어 있고, 통기부(111)에는 필터(130)가 위치하고 있다. 제2바디(150)의 양측면에는 커버부(151)가 형성되어 있다.A
커버부(151)와 통기부(111)는 서로 대응되는 위치에 형성된다. 즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 공랭식 휴대 단말기(100)가 열린 상태일 때에는 통기부(111)가 외부로 노출되고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 공랭식 휴대 단말기(100)가 닫힌 상태일 때에는 통기부(111)가 커버부(151)에 의해 커버되어 통기부(111)가 공랭식 휴대 단말기(100)의 외부로 노출되지 않는다.The
공랭식 휴대 단말기(100)의 발열원(125)에서 열이 발생되어 제1바디(110) 내부의 온도가 상승되면, 제1바디(110)의 내부에 공기의 순환이 발생된다. 발열원(125)에서 가열된 공기는 제1바디(110) 내부에서 상대적으로 높은 위치로 상승하게 되고, 다른 위치에 있던 공기가 발열원(125)으로 유입되어 다시 가열되는 현상이 일어나게 되므로, 제1바디(110) 내부의 공기는 계속 순환하게 된다.When heat is generated in the
이 때, 제1바디(110) 내부에서 순환하던 공기가 통기부(111)에 접하게 되면 필터(130)를 통하여 외부로 유출되고, 통기부(111)를 통하여 유출된 양과 동일한 양의 외부공기가 통기부(111)를 통하여 제1바디(110) 내부로 유입된다. 따라서, 필터(130)는 통기성이 우수해야 한다. 발열원(125)의 온도는 통상 섭씨 80도 이상으로 상승하므로, 제1바디(110) 내부와 외부의 공기가 상술한 바와 같이 유출 및 유입되면 제1바디(110) 내부의 온도가 하강하게 된다. 즉, 제1바디(110)가 냉각되는 효과가 발생된다. 특히, 사용자가 공랭식 휴대 단말기(100)를 사용하면서 이동하면 제1바디(110)로 유입되는 외부공기의 양이 증가되므로, 냉각효과도 증가된다.At this time, when the air circulated inside the
외부공기가 제1바디(110) 내부로 유입되는 과정에서 외부공기에 혼합되어 있는 이물질이 통기부(111)를 통하여 제1바디(110)로 함께 유입될 수 있다. 이물질이 수분을 다량 함유하고 있거나 전도체일 경우에는 회로기판(120)에 실장된 전자소자나 그 밖의 부품을 단락(Short)시켜 회로기판(120)의 오작동 또는 고장을 유발할 수 있다. 따라서, 필터(130)는 공기 외의 이물질이 제1바디(110) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 성질을 가져야 한다.In the process of introducing the outside air into the
필터(130)는 상술한 바와 같이 통기부(111)에 설치될 수도 있고, 제1바디(110)와 일체로 형성될 수도 있다. 필터(130)가 제1바디(110)와 일체로 형성되는 경우에는 필터(130)의 재질 또한 제1바디(110)와 동일하게 되는데, 통상적으로 휴대 단말기 바디의 재질은 금속 및 합성수지를 사용하므로, 필터(130) 또한 금속 및 합성수지를 이용하여 통기성은 유지하면서도 방진성이 높은 형상으로 가공되어야 한다. 즉, 제1바디(110) 내부 및 외부의 공기가 원활히 소통되되, 제1바디(110) 외부의 공기에 포함되어 있는 이물질은 필터(130)를 통과할 수 없도록 작은 메쉬(Mesh) 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 필터(130)가 제1바디(110)와 일체로 형성되는 경우에는 제1바디(110)를 조립하는 공정이 간편해지는 효과를 얻을 수 있다.The
필터(130)가 제1바디(110)와 일체로 형성되지 않고 별도로 제작되어 통기부(111)에 설치되는 경우에는, 더욱 다양한 재질로 필터(130)를 제작할 수 있다. 고어텍스와 같이 통기성, 방수성, 발수성, 방진성이 우수한 재질을 사용하거나, 방진복에 사용되는 폴리에스테르, 나일론, 다공성 재질 및 치밀하게 직조한 부직포 등을 사용하여 필터(130)를 제작할 수 있다. 필터(130)는 도 2의 A로 표시한 점선 부분의 확대도에 도시되어 있는 바와 같이 통기부(111)의 내측에 설치될 수도 있고, 도시되지는 않았으나 통기부(111)의 내측으로부터 외측까지 어느 곳에나 설치될 수 있다. When the
한편, 사용자가 공랭식 휴대 단말기(100)의 사용을 마치고 도 3의 (b)와 같이 닫으면 커버부(151)가 통기부(111)를 커버하게 되므로, 통기부(111)를 통하여 외부의 이물질이 제1바디(110) 내부로 유입되지 않게 되고, 필터(130) 또한 보호된다. 공랭식 휴대 단말기(100)의 사용이 종료되었으므로 발열원(125)에서는 더 이상 열이 발생되지 않고 서서히 냉각된다.On the other hand, when the user finishes using the air-cooled
그러나, 발열원(125)은 아직 가열되어 있는 상태이므로 제1바디(110) 내부의 온도가 상승되거나 고온인 상태가 상당 시간 유지될 수 있다. 따라서, 커버부(151)의 재질로 알루미늄, 알루미늄합금, 구리, 구리합금, 은 및 금과 같은 열의 양도체를 사용하면, 통기부(111)를 통하여 커버부(151)에 접하고 있는 제1바디(110) 내부의 공기가 커버부(151)의 열전도에 의해 보다 신속히 냉각될 수 있다. 그러므로, 커버부(151)는 열의 양도체로 제작되는 것이 바람직하다.However, since the
이와 같이 공랭식 휴대 단말기(100)는 내부에서 발생된 열을 공기의 흐름에 의해서만 외부로 방출하여 냉각효과를 얻게 되므로, 발열원(125)에 펠티에 효과(Peltier Effect)를 이용한 펠티에 소자, 히트파이프(Heat Pipe) 등을 설치하거나 냉각팬을 설치하는 방법에 비해 소모전력이 절약되고 제1바디(110)를 소형화 할 수 있는 장점이 있다.As such, the air-cooled
도 4에는 본 발명에 의한 실시예의 효과를 검증하기 위한 실험 방법 및 결과가 도시되어 있다. 도 4의 (a)에는 본 발명의 실시예를 단순화한 모델인 가상의 공랭식 휴대 단말기(200)가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 도4의 (a)에 도시된 가상의 공랭식 휴대 단말기(200)의 X-X'단면이 도시되어 있으며, 도 4의 (c)에는 실험의 결과를 나타낸 도표가 도시되어 있다. 도 4의 (a), (b) 및 (c)를 함께 참조하여 설명하기로 한다.4 shows an experimental method and results for verifying the effect of the embodiment according to the present invention. 4A illustrates a virtual air-cooled
도 4의 (a)를 참조하면, 가상의 공랭식 휴대 단말기(200)는 바디(210) 내부에 회로기판(230)이 설치되고, 회로기판(230)에는 발열원(250)이 실장되어 있다. 도 4의 (b)를 참조하면, 발열원(250)에는 제1온도센서(t1), 바디(210)의 발열원(250) 아랫부분에는 제2온도센서(t2), 회로기판(230)의 일측 가장자리 부분과 바디(210) 사이 공간에는 제3온도센서(t3), 제3온도센서(t3)의 위치에 인접한 바디(210)의 외부에는 제4온도센서(t4)가 설치되어 있다.Referring to FIG. 4A, in the virtual air-cooled
도 4의 (c)에는 실험 Ⅰ 및 실험 Ⅱ의 결과가 표로 도시되어 있는데, 실험 Ⅰ은 통기구(P)를 형성하지 않고 발열원(250)에서 열이 발생되는 경우의 가상의 공랭식 휴대 단말기(200) 내부의 온도 분포를 측정한 결과이고, 실험 Ⅱ는 통기구(P)가 형성된 후에 발열원(250)에서 열이 발생되는 경우의 온도 분포를 측정한 결과이다.In FIG. 4C, the results of Experiments I and II are shown in a table. Experiment I is a virtual air-cooled
통기구(P)가 형성되지 않은 경우, 즉 실험 Ⅰ은 발열원(250)의 온도가 제1온도센서(t1)에 의해 섭씨 109.9도로 측정되었을 때, 바디(210)의 발열원(250) 아랫부분은 제2온도센서(t2)에 의해 섭씨 70.5도, 회로기판(230)의 일측 가장자리 부분 은 제3온도센서(t3)에 의해 섭씨 48.8도, 제3온도센서(t3)과 인접한 바디(210)의 외부는 제4온도센서(t4)에 의해 섭씨 28.7도로 측정되었다.When the vent P is not formed, that is, in Experiment I, when the temperature of the
실험 Ⅰ을 통해 발열원(250)에 가까운 부분일수록 온도가 높고, 바디(210)의 내부 및 외부의 온도차가 상당하다는 것을 알 수 있다.Through experiment I, it can be seen that the closer to the
통기구(P)가 형성된 경우, 즉 실험 Ⅱ는 발열원(250)의 온도가 제1온도센서(t1)에 의해 섭씨 97.0도로 측정되었을 때, 바디(210)의 발열원(250) 아랫부분은 제2온도센서(t2)에 의해 섭씨 59.6도, 회로기판(230)의 일측 가장자리 부분은 제3온도센서(t3)에 의해 섭씨 42.7도, 통기구(P) 외부의 제3온도센서(t3)와 인접한 곳은 제4온도센서(t4)에 의해 섭씨 32.3도로 측정되었다.In the case where the vent P is formed, namely Experiment II, when the temperature of the
실험 Ⅱ를 통해, 통기구(P)가 형성된 경우에는 바디(210) 내부의 온도는 하강하고 통기구(P) 외부의 온도는 상승했음을 알 수 있다. 즉, 바디(210) 내부의 열이 통기구(P)를 통하여 바디(210)의 외부로 방출되었음을 알 수 있다. 특히, 발열원(250) 자체의 온도 또한 섭씨 10도가 넘는 차이를 보이고 있다. 그러므로, 통기구(P)를 형성하는 경우에는 가상의 공랭식 휴대 단말기(200) 내부의 온도가 하강, 즉 냉각되는 효과가 발생되고, 따라서 회로기판(230)에 설치된 발열원(250) 주변의 전자소자들이 받는 열의 영향이 감소됨을 알 수 있다.Through experiment II, it can be seen that when the vent P is formed, the temperature inside the
도 5에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 공랭식 휴대 단말기(300)에는 제1바디(310), 제2바디(350) 및 통기부(311)가 포함된다.5 shows a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the air cooled
현재 사용되고 있는 위성DMB(Digital Multimedia Broadcasting)기능이 부가된 휴대 단말기나 게임 기능이 부가된 휴대 단말기의 경우에는, 공랭식 휴대 단말 기(300)와 같이 제1바디(310) 및 제2바디(350)가 제1바디(310)의 길이방향에 대하여 수직방향으로 슬라이드 되도록 제작되는 경우도 많다.In the case of a mobile terminal having a satellite DMB (Digital Multimedia Broadcasting) function currently being used or a mobile terminal having a game function added thereto, the
이 때, 제2바디(350)의 개폐에 따라 제1바디(310)에서 노출 또는 커버되는 부분에 통기부(311)를 형성하면 앞에서 설명했던 바와 같은 냉각효과를 얻을 수 있다. 이 경우에도 통기부(311)에는 필터(도시되지 않음)가 설치 또는 형성되는 것이 바람직하다.At this time, if the
도 6에는 본 발명의 제3실시예가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 공랭식 휴대 단말기(400)에는 제1바디(410), 통기부(411), 제2바디(450) 및 커버부(451)가 포함된다.6 shows a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the air-cooled
현재 사용되고 있는 휴대 단말기 중 많은 수가 공랭식 휴대 단말기(400)와 같이 제1바디(410) 및 제2바디(250)가 힌지결합 되어 절첩되는 일명 폴더(Folder) 형식이다. 따라서, 제1바디(410)의 일부분에 통기부(411)를 형성하고, 공랭식 휴대 단말기(400)가 절첩되었을 때에 통기부(411)가 커버될 수 있도록 통기부(411)와 대응되는 위치에 커버부(451)를 형성하면, 앞에서 설명했던 바와 같은 냉각효과를 얻을 수 있다. 단, 도시되지는 않았으나, 발열원이 제2바디에 내장되어 있는 경우에는 제1바디에 커버부가 형성되고 제2바디에 통기부가 형성될 수도 있다.A large number of portable terminals currently used are so-called "folders" in which the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 통기부의 수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있으며, 필터가 견고하면서도 우수한 통기성, 방수성 및 방진성을 갖는 경우에는 커버부를 형성하지 않을 수도 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that it can be changed. In particular, the number and location of the vents may be variously changed, and the cover may not be formed when the filter has a strong yet excellent breathability, waterproof and dustproof.
상술한 본 발명에 의하면, 휴대 단말기 내부에서 발생되는 열을 공기순환에 의해 외부로 방출시켜 휴대 단말기 내부의 온도가 하강되도록 함으로써, 휴대 단말기 내부의 전자소자들의 작동효율 저하 및 열화가 방지되고 소모전력량의 증가가 방지되며, 휴대 단말기의 체적 및 두께를 더욱 축소시켜 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention described above, by dissipating heat generated inside the portable terminal to the outside by air circulation to lower the temperature inside the portable terminal, it is possible to prevent deterioration and deterioration of the operating efficiency of the electronic devices inside the portable terminal, Is prevented from increasing, and the volume and thickness of the portable terminal can be further reduced to obtain the effect of manufacturing.
Claims (8)
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Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110392147A (en) * | 2019-07-22 | 2019-10-29 | 维沃移动通信(杭州)有限公司 | Mobile terminal |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200368895Y1 (en) | 2004-09-06 | 2004-12-03 | 엘지전자 주식회사 | Mobile phone with cooling function |
JP2005252422A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Nec Corp | Portable terminal device |
JP2006270930A (en) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Mobile device |
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2006
- 2006-10-17 KR KR1020060100952A patent/KR100797448B1/en not_active IP Right Cessation
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