KR101088759B1 - High voltage large capacity rectifier module and high voltage large capacity rectifier using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 방향으로만 전류를 통과시키기 위한 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage large capacity rectifier module and a high voltage large capacity rectifier using the same, and more particularly, to a high voltage large capacity rectifier module and a high voltage large capacity rectifier using the same for passing current in only one direction.
컨버터는 전력분야에서는 교류와 직류 간의 변환을 수행하는 장치를 말한다. 좁은 뜻으로는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 장치를 컨버터(converter)라 하고, 직류전압을 교류전압으로 변환하는 장치를 인버터(inverter)라고 하여 구별한다. Converter refers to a device that performs the conversion between AC and DC in the power field. In a narrow sense, a device that converts an AC voltage into a DC voltage is called a converter, and a device that converts a DC voltage into an AC voltage is called an inverter.
일반적으로, 컨버터는 다이오드 등의 정류 소자를 포함하고, 이를 이용하여 교류를 직류로 변환하는데, 단상 또는 3상 전원 등을 변환할 수 있다. 일반적으로 국내에서의 상용 전원은 220V 혹은 380V로서 소수의 정류 소자를 이용하여 전류를 변환할 수 있다. 하지만, 입력 전원이 고압인 경우 다수의 정류 소자를 이용하여야 한다. 예를 들어, 정류 소자의 정격용량은 300V인데 반해, 인가 전원이 30,000V이면 이에 대응하여 다수개의 정류 소자를 직렬연결하여 변환한다. In general, the converter includes a rectifying element such as a diode, and converts an alternating current into a direct current using the same, and can convert a single-phase or three-phase power source or the like. In general, the domestic commercial power supply is 220V or 380V, which can convert current using a few rectifier elements. However, when the input power source is a high voltage, a plurality of rectifier elements must be used. For example, the rated capacity of the rectifying device is 300V, whereas if the applied power supply is 30,000V, a plurality of rectifying devices are converted in series to correspond thereto.
하지만, 고전압의 경우에 정류 소자 간에 코로나 현상이 발생할 수 있고, 이는 단락, 및 제품 파손의 원인이 될 수 있다. However, in the case of high voltage, a corona phenomenon may occur between the rectifying elements, which may cause a short circuit and damage to the product.
또한, 대용량의 경우에 장치의 발열이 심해지므로 이 또한 제품 파손을 유발하고, 컨버터와 함께 설치되는 각종 장치에 고온을 전달함으로써 장치 전체의 성능 저하 및 파손을 일으킬 수 있다. In addition, since the heat generation of the device is severe in the case of a large capacity, this may also cause product breakdown and transmit high temperature to various devices installed with the converter, which may cause performance degradation and damage of the entire device.
또한, 종래에는 다수의 정류 소자를 사용하는 경우에 일반적으로 평면상에 다수의 정류소자가 나열되어 배치되는 구조이므로 넓은 설치 공간이 요구되는 문제점이 있다. In addition, in the case of using a plurality of rectifying elements in the related art, a structure in which a plurality of rectifying elements are arranged in a plane is generally arranged, and thus there is a problem that a large installation space is required.
본 발명은 고전압을 정류하면서도 다이오드 간의 코로나 발생 및 단락 현상을 방지할 수 있는 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a high-voltage large-capacity rectifier module and a high-voltage large-capacity rectifier using the same while rectifying a high voltage while preventing the occurrence of a corona between diodes and a short circuit.
또한, 본 발명은 방열 성능이 뛰어난 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기를 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a high voltage large capacity rectifier module having excellent heat dissipation performance and a high voltage large capacity rectifier using the same.
또한, 본 발명은 고전압을 정류함에도 소형화가 가능한 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a high-voltage large-capacity rectifier module and a high-voltage large-capacity rectifier using the same, which can be miniaturized even in rectifying a high voltage.
또한, 본 발명은 정류기의 전압 및 용량 변경이 매우 용이한 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a high voltage large capacity rectifier module and a high voltage large capacity rectifier using the same, which are very easy to change voltage and capacity of the rectifier.
본 발명에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈은, 방열 단자 블럭; 및 상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 정류 소자를 포함할 수 있고, 상기 방열 단자 블럭은 내측 공간을 형성하도록 둘 이상이 평면상에 배치되고, 상기 정류 소자 각각은 상기 내측 공간을 향하도록 배치될 수 있다.High voltage large capacity rectifier module according to the present invention, the heat dissipation terminal block; And a rectifying element coupled to one side of the heat dissipation terminal block, wherein the heat dissipation terminal block is disposed on a plane to form an inner space, and each of the rectifying elements is disposed to face the inner space. Can be.
바람직하게는, 상기 방열 단자 블럭은 상하로 적층될 수 있다.Preferably, the heat dissipation terminal block may be stacked up and down.
바람직하게는, 상기 방열 단자 블럭을 외부로부터 절연시키는 절연재를 더 포함할 수 있다.Preferably, the heat dissipation terminal block may further include an insulating material to insulate from the outside.
바람직하게는, 상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 써지 보호기를 더 포함할 수 있다.Preferably, it may further include a surge protector coupled to one side of the heat dissipation terminal block.
바람직하게는, 상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 분압기를 더 포함할 수 있다.Preferably, the voltage divider may further include a voltage divider coupled to one side of the heat dissipation terminal block.
바람직하게는, 중앙부가 관통되는 판형상을 가지고, 상기 방열 단자 블럭을 고정시키기 위한 하나 이상의 고정 단자 블럭; 및 상기 고정 단자 블럭 및 상기 방열 단자 블럭을 관통하여 고정시키는 고정 볼트를 더 포함할 수 있다.Preferably, at least one fixed terminal block having a plate shape through the central portion, for fixing the heat dissipation terminal block; And a fixing bolt fixed through the fixed terminal block and the heat dissipation terminal block.
바람직하게는, 상기 고전압 대용량 정류기 모듈을 포함하는 정류기에 있어서, 판형상을 가지고, 관통되는 냉각공이 형성되는 하나 이상의 모듈판을 포함할 수 있고, 상기 고전압 대용량 정류기 모듈은, 상기 내측 공간이 상기 냉각공과 통하도록 상기 모듈판에 고정 결합될 수 있다.Preferably, in the rectifier including the high voltage large-capacity rectifier module, the rectifier module may include one or more module plates having a plate shape and having a cooling hole therethrough. It may be fixedly coupled to the module plate to communicate with the ball.
바람직하게는, 상기 모듈판의 모서리부는 라운딩 처리될 수 있다.Preferably, the corner portion of the module plate may be rounded.
본 발명에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈 및 이를 이용한 고전압 대용량 정류기는, 고전압을 정류함에 있어서 다이오드 간의 코로나 발생, 및 단락 현상을 방지할 수 있고, 방열 성능이 매우 뛰어나므로 안전 사고 예방 및 안정적인 전원 공급이 가능하며, 소형화가 가능하여 설치 공간과 무게를 줄일 수 있고, 전압 및 용량 조절이 매우 용이한 효과가 있다.The high voltage large capacity rectifier module and the high voltage large capacity rectifier using the same can prevent corona generation and short circuit between diodes in rectifying high voltage, and have excellent heat dissipation performance, thereby preventing safety accidents and providing stable power supply. In addition, it is possible to reduce the installation space and weight by miniaturization, it is very easy to adjust the voltage and capacity.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 평면도 및 정면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 방열 단자 블럭의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 분해 사시도, 및
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈을 이용한 고용량 정류기의 사시도이다.1 is a perspective view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention;
2A and 2B are a plan view and a front view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a heat dissipation terminal block of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is an exploded perspective view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention, and
5 is a perspective view of a high capacity rectifier using a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 사시도, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 평면도 및 정면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 방열 단자 블럭의 사시도, 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈의 분해 사시도이다.
1 is a perspective view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention, Figures 2a and 2b is a plan view and a front view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention A perspective view of a heat dissipation terminal block of a high voltage large capacity rectifier module according to an example, and FIG. 4 is an exploded perspective view of a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈은 방열 단자 블럭(110), 고정 단자 블럭(120), 및 정류 소자(111)를 포함한다.The high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention includes a heat
방열 단자 블럭(110)은 소정의 폭을 가지는 기둥 형상으로서, 양단에 상하로 관통되는 관통공(113)이 형성되고, 방열 단자 블럭(110)의 일측에는 정류 소자(111), 및 써지 보호기(112)가 결합된다. 정류 소자(111)는 다이오드, BJT, FET, 및 IGBT 등일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 전류 방향을 제어할 수 있는 스위칭 소자이면 어떠한 것이라도 가능하다. 한편, 써지 보호기(112)의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 또한, 방열 단자 블럭(110)에는 분압기가 추가 구비될 수 있으며, 분압기는 저항 분압기 또는 저항 캐패시터 분압기 등일 수 있다. The heat
고정 단자 블럭(120)은 방열 단자 블럭(110)의 상하 양측에서 복수의 방열 단자 블럭(110)을 고정기키고, 출력 단자로 사용하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 중앙부가 관통되는 육각 판형상을 가진다. 고정 단자 블럭(120)의 모서리 측에는 각각 두 개의 고정공(121)과 한 개의 체결공(122)이 관통 형성된다. 또한, 고정 단자 블럭(120)의 일측에는 전원 접속을 위한 홈 또는 구멍이 형성될 수 있다.The
고정판(150)은 각각의 방열 단자 블럭(110)과 방열 단자 블럭(110)의 사이에서 방열 단자 블럭을 더욱 단단히 고정시키기 위한 것으로, 고정 단자 블럭(120)에 대응하는 판형상을 가지고, 고정 단자 블럭(120)의 고정공(121)에 대응하는 위치에 관통 형성되는 고정판구멍이 형성된다. The
절연재(140)는 방열 단자 블럭(110)들의 사이를 절연시키기 위한 것으로 중앙부가 관통되는 원기둥 형상을 가진다.
The
도 4를 참조하면, 방열 단자 블럭(110)과 고정 단자 블럭(120) 등은 고정 볼트(130)에 의해 결합된다. 고정 볼트(130)는 고정 단자 블럭(120)의 고정공(121), 방열 단자 블럭(110)의 관통공(113), 고정판(150), 및 절연재(140)를 관통하여 방열 단자 블럭(110)과 고정 단자 블럭(120)을 결합 고정시킨다. 이때, 이웃하는 방열 단자 블럭(110)과 방열 단자 블럭(110)의 사이에는 고정판(150)이 위치하고, 방열 단자 블럭(110)과 고정판(150)의 사이에는 절연재(140)가 위치한다. 또한, 적층되는 방열 단자 블럭(110)의 수는 인가되는 전압의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 이웃하는 정류 소자(111)는 서로 전기적으로 연결된다.
4, the heat
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈을 이용한 고용량 정류기의 사시도이다. 5 is a perspective view of a high capacity rectifier using a high voltage large capacity rectifier module according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따르면, 삼상 전원에 적용하는 경우에 6개의 고전압 대용량 정류기 모듈(100)이 모듈판(200)에 의해 2개 층으로 고정 결합될 수 있는데, 고전압 대용량 정류기 모듈(100)은 고정 단자 블럭(120)에 형성되는 체결공(122)에 의해 모듈판(200)과 나사 결합된다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 고전압 대용량 정류기 모듈(100)의 내측 공간과 외측 공간 사이에 냉각용 유체가 유동함으로써 원할한 냉각이 가능하도록, 모듈판(200)은 고전압 대용량 정류기 모듈(100)에 대응하는 위치가 관통되어 냉각공(210)이 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 도시되지는 않았으나, 고전압 대용량 정류기 모듈(100)과 모듈판(200)의 사이에 절연을 위한 절연 수단이 위치할 수 있는 것은 자명하다. 모듈판(200)과 고전압 대용량 정류기 모듈(100)은 서로 전기적으로 연결되어 모듈판(200)이 출력단자 역할을 할 수 있다. 또한, 모듈판(200)의 모서리부를 파이프 형상으로 하는 등, 라운딩 처리하여 코로나 발생을 억제할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, when applied to a three-phase power supply, six high-voltage high-
고전압을 정류하는 경우에 전압에 따라 다수의 정류 소자를 이용하여야 한다. 예를 들어, 정류 소자의 정격용량이 300V이고 인가 전원이 30,000V이면 이에 대응하여 다수개, 즉 100개의 정류 소자가 직렬연결되어 이용될 것이다. In the case of rectifying high voltage, a number of rectifying elements must be used depending on the voltage. For example, if the rated capacity of the rectifier device is 300V and the applied power supply is 30,000V, a plurality of rectifier devices, that is, 100 rectifier devices will be used in series.
하지만, 종래에는 복수의 정류 소자를 단순히 배열할 뿐이므로 고전압의 경우에 정류 소자 간에, 또는 정류 소자와 외부 장치 간에 코로나 현상이 발생할 수 있고, 이는 단락, 및 제품 파손의 원인이 될 수 있다. However, in the related art, since only a plurality of rectifying elements are simply arranged, a corona phenomenon may occur between the rectifying element or between the rectifying element and an external device in the case of a high voltage, which may cause a short circuit and damage to a product.
또한, 대용량의 경우에 장치의 발열이 심해지므로 이 또한 제품 파손을 유발하고, 컨버터와 함께 설치되는 각종 장치에 고온을 전달함으로써 장치 전체의 성능 저하 및 파손을 일으킬 수 있다. In addition, since the heat generation of the device is severe in the case of a large capacity, this may also cause product breakdown and transmit high temperature to various devices installed with the converter, which may cause performance degradation and damage of the entire device.
또한, 상기에 언급된 바와 마찬가지로 종래에는 다수의 정류 소자를 사용하는 경우에 일반적으로 평면상에 다수의 정류소자가 나열되어 배치되는 구조이므로 넓은 설치 공간이 요구되는 문제가 있다. In addition, as mentioned above, in the case of using a plurality of rectifier elements in the related art, a large installation space is required because a structure in which a plurality of rectifier elements are arranged in a plane is generally arranged.
더하여, 정류기의 용량을 변화시키는 경우에 전체 장치의 구조 및 크기 등을 변경해야 하므로 용량 변경이 쉽지 않은 단점이 있다.
In addition, when the capacity of the rectifier is changed, it is necessary to change the structure and size of the entire apparatus, so that the capacity change is not easy.
하지만, 본 발명에 따른 고전압 대용량 정류기 모듈은 정류 소자(111)가 모두 내측을 향하여 둘러싸는 형태로 배치되므로 고전압을 정류함에도 다이오드 간의 코로나 발생, 및 단락 현상을 방지할 수 있다. However, the high-voltage large-capacity rectifier module according to the present invention is disposed in a form in which the
또한, 정류 소자(111)가 모두 내측을 향하여 둘러싸는 형태로 배치되어 중심부가 관통되므로 냉각용 유체의 유동이 용이하므로 방열 성능이 뛰어나다.In addition, since the rectifying
또한, 정류 소자(111)가 모두 내측을 향하여 둘러싸는 형태로, 그리고 적층되어 배치되므로, 고전압을 정류함에도 소형화가 가능하다.In addition, since the rectifying
또한, 방열 단자 블럭(110)을 둘러싸는 형태로, 적층시켜 배치하는 구조이므로 필요에 따라 정류기 전압 및 용량을 변경하기가 매우 수월하다. 즉, 고정 볼트(130)에 방열 단자 블럭(110)을 추가로 체결하거나 해체하는 것만으로 전압 및 용량 조절이 가능하므로 정류기 전압 및 용량의 조절이 매우 용이하다.
In addition, since the heat
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
100: 고전압 대용량 정류기 모듈 110: 방열 단자 블럭
111: 정류 소자 112: 써지 보호기
113: 관통공 120: 고정 단자 블럭
121: 고정공 122: 체결공
130: 고정 볼트 140: 절연재
150: 고정판 200: 모듈판
210: 냉각공100: high voltage large capacity rectifier module 110: heat dissipation terminal block
111: rectifier element 112: surge protector
113: through hole 120: fixed terminal block
121: fastening hole 122: fastening hole
130: fixing bolt 140: insulating material
150: fixed plate 200: module plate
210: cooler
Claims (8)
상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 정류 소자
를 포함하고,
상기 방열 단자 블럭은 내측 공간을 형성하도록 둘 이상이 평면상에 배치되고, 상기 정류 소자 각각은 상기 내측 공간을 향하도록 배치되는 고전압 대용량 정류기 모듈.
Heat dissipation terminal block; And
Rectifying element coupled to one side of the heat dissipation terminal block
Including,
The heat dissipation terminal block is disposed at least two planes so as to form an inner space, each of the rectifier elements are disposed high voltage rectifier module facing the inner space.
상기 방열 단자 블럭은 상하로 적층되는 고전압 대용량 정류기 모듈.
The method of claim 1,
The heat dissipation terminal block is stacked high and high capacity rectifier module.
상기 방열 단자 블럭을 외부로부터 절연시키는 절연재
를 더 포함하는 고전압 대용량 정류기 모듈.
The method of claim 2,
Insulation material to insulate the heat dissipation terminal block from the outside
High voltage large capacity rectifier module further comprising.
상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 써지 보호기
를 더 포함하는 고전압 대용량 정류기 모듈.
The method of claim 2,
Surge protector coupled to one side of the heat dissipation terminal block
High voltage large capacity rectifier module further comprising.
상기 방열 단자 블럭의 일측에 결합되는 분압기
를 더 포함하는 고전압 대용량 정류기 모듈.
The method of claim 2,
A voltage divider coupled to one side of the heat dissipation terminal block
High voltage large capacity rectifier module further comprising.
중앙부가 관통되는 판형상을 가지고, 상기 방열 단자 블럭을 고정시키기 위한 하나 이상의 고정 단자 블럭; 및
상기 고정 단자 블럭 및 상기 방열 단자 블럭을 관통하여 고정시키는 고정 볼트
를 더 포함하는 고전압 대용량 정류기 모듈.
The method according to any one of claims 1 to 5,
At least one fixed terminal block having a plate shape penetrating a central portion thereof to fix the heat dissipation terminal block; And
Fixing bolt for fixing the fixing terminal block and the heat dissipation terminal block through
High voltage large capacity rectifier module further comprising.
판형상을 가지고, 관통되는 냉각공이 형성되는 하나 이상의 모듈판
을 포함하고,
상기 고전압 대용량 정류기 모듈은, 상기 내측 공간이 상기 냉각공과 통하도록 상기 모듈판에 고정 결합되는 고전압 대용량 정류기.
In the rectifier comprising the high voltage large capacity rectifier module of claim 6,
One or more module plates having a plate shape and through which cooling holes are formed
Including,
The high voltage large capacity rectifier module, the high voltage large capacity rectifier is fixedly coupled to the module plate so that the inner space communicates with the cooling hole.
상기 모듈판의 모서리부는 라운딩 처리되는 고전압 대용량 정류기.The method of claim 7, wherein
High voltage large capacity rectifier is rounded corners of the module plate.
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---|---|---|---|---|
JPS63289952A (en) | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Hitachi Ltd | Control rectifier element stack with by-pass diode |
JPH1023768A (en) | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Heat sink assembly for cooling power inverter |
JP2000341953A (en) | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Rectifier for vehicle ac generator |
-
2010
- 2010-08-18 KR KR1020100079917A patent/KR101088759B1/en not_active IP Right Cessation
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