KR20200125180A - 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터 - Google Patents

단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터 Download PDF

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KR20200125180A
KR20200125180A KR1020190049083A KR20190049083A KR20200125180A KR 20200125180 A KR20200125180 A KR 20200125180A KR 1020190049083 A KR1020190049083 A KR 1020190049083A KR 20190049083 A KR20190049083 A KR 20190049083A KR 20200125180 A KR20200125180 A KR 20200125180A
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윤대환
이창우
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Abstract

본 발명은, 단자 수용부와 전선 수용부를 구비하는 플러그 하우징; 상기 단자 수용부에 적어도 일부가 내장되어 설치되는 데이터전원단자; 및 상기 전선 수용부에 일부 내장되는 케이블을 포함하고, 상기 전선 수용부는, 상기 케이블의 일단을 고정시키는 고정 수용부; 및 상기 고정 수용부로부터 확대 연장형성되는 유격 수용부를 포함하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터에 관한 것이다.

Description

단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터{POWER DATA CABLE CONNECTOR FOR PREVENTING DISCONNECTION AND SHORT}
본 발명은, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터에 관한 것이다.
종래에 다양한 종류의 전자기기에는 전원 및 데이터를 외부 단말기 및 전원과 연결하기 위한 전원 데이터 케이블 커낵터가 이용되고 있다.
이러한 전원 데이터 케이블 커낵터로서, 110V 나 220 V 전원을 연결하기 위한 플러그, 스마트폰과 같은 이동 통신 단말기의 전원 공급 및 데이터 전송을 위한 USB 또는 5, 8, 10pin, 2, 3, 4 pole 형 데이터 케이블등이 이용되고 있다.
이러한 전원 데이터 케이블 커낵터의 가장 큰 문제점은 단선 및 단락에 있다. 즉 소비자의 사용 양태에 따라 케이블에 강한 힘이 가해져서 케이블이 임계점 이상 또는 과도하게 절곡되게 되고, 이러한 상황이 반복되게 되면 케이블과 단자간의 접속이 불량하게 되어 단선 및 단락이 발생되게 된다.
이에 따라 전원 데이터 케이블 커낵터의 고정력을 그대로 유지하면서도 사용자의 이용형태에 따른 통전 불능과 쇼트 및 합선 등에 의해 발생되는 전기적 불안정성을 해결할 수 있는 플러그 커넥터의 구조의 개선이 요구되고 있다.
이러한 요구에 따라 플러그 커넥터의 하우징에는 연성부재로 이루어지는 커넥트 엔드를 부착하고 있다. 하지만 급격한 꺽임에 대해서는 여전히 단선 및 단락의 우려가 있을 뿐만 아니라 추가 부품을 구성하여야 하므로 제조 단가 상승의 원인이 된다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 케이블에 가동 범위를 크게하고, 가동 범위에 따라 케이블에 가해지는 힘을 분산시킴으로써 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터는, 단자 수용부와 전선 수용부를 구비하는 플러그 하우징; 상기 단자 수용부에 적어도 일부가 내장되어 설치되는 데이터전원단자; 및 상기 전선 수용부에 일부 내장되어서 상기 데이터전원 단자에 연결되는 케이블을 포함하고, 상기 전선 수용부는, 상기 케이블의 일단을 고정시키는 고정 수용부; 및 상기 고정 수용부로부터 확대 연장형성되는 유격 수용부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 전선 수용부는, Y 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 전선 수용부는, 상기 고정 수용부와 상기 유격 수용부 사이에 위치하는 제 1 절곡점; 및 상기 유격 수용부와 상기 플러그 하우징의 일측면사이에 위치하는 제 2 절곡점을 구비할 수 있으며, 또한, 상기 플러그 하우징의 케이블측 모서리에 위치하는 제 3 절곡점이 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 절곡점은 상기 케이블의 평행 방향에 대하여 둔각으로 형성되어서, 상기 케이블이 상기 제 1 절곡점에서 둔각으로 절곡되게 할 수 있다.
여기서 상기 제 2 절곡점은 상기 케이블의 밀착 방향에 대하여 둔각으로 형성되어서, 상기 케이블이 상기 제 2 절곡점에서 둔각으로 절곡되게 할 수 있다.
여기서, 상기 케이블은 제 3 절곡점에서 최대 90도로 절곡되게 될 수 있다.
여기서, 상기 전원 데이터 케이블 커넥터는, 상기 고정 수용부에 연속 링형상으로 형성된 고정 돌기부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터전원단자는, 110V 전원단자, 220V 전원단자, 5pin 데이터 전원 단자, 8 pin 데이터 전원단자, UBS 단자, 원통형 2극 단자, 원통형 3극단자, 원통형 4극 단자 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 상기 플러그 하우징은 원통형이고, 상기 플러그 하우징의 케이블측 가장자리에는 케이블가이드 홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 케이블 가이드 홈은 복수개이며, 이들은 방사상으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 데이터 전원 단자의 돌출 방향과, 상기 케이블의 돌출 방향이 서로 수직일 수 있다.
여기서 상기 플러그 하우징은 상부 플러그 하우징과, 상기 상부 플러그 하우징과 끼움결합하는 하부 플러그 하우징을 구비할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면 종래의 커넥트 엔드를 이용하지 않고도 케이블의 내구성을 증진시킬 수 있기 때문에 제조 단가를 낮추어 경제성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 고정 수용부와 고정수용부로부터 확대 연장 형성되는 유격 수용부를 구비는 전선 수용부를 가지는 플러그 하우징을 제공함으로서, 적어도 2개의 절곡점에서 케이블에 가하는 힘을 분산시킴으로써 단선 및 단락의 위험을 현격하게 감소시킬 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터의 사시도.
도 2는 도 1의 전원 데이터 케이블 커넥터의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터 중 플러그 하우징의 구조를 설명하기 위한 확대도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터에서 케이블의 절곡 각도 및 힘의 분산을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 전원 데이터 케이블 커넥터의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전원 데이터 케이블 커넥터의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 폴형 케이블 커넥터(데이터 케이블 또는 이어폰 케이블)의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
본 명세서에서는 전원 데이터 케이블로서 USB 케이블을 예시하고 있다. 이는 예시에 불과하며 다양한 종류에 전원 케이블 및 데이터 케이블에 이용될 수 있다. 다시 말해, 일반적인 가정용 산업용 전원 케이블 커넥터뿐 아니라 스마트폰에 이용되는 5pin 데이터 케이블 커넥터, 8 pin 데이터 케이블 커넥터, 그리고 이어폰 등에 이용되는 커넥터에도 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
또한 본 발명의 상세한 설명의 내용은 예시에 불과하며 다양한 종류의 전기 및 전자기기에 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터는 USB 케이블로서, 전원 공급 및 데이터 송수신이 모두 가능한 기기이다. 본 발명은 이해 한정되지 않고, 전원 공급만 가능한 기기, 데이터 송수신만 가능한 기기에도 적용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예인 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터는, 플러그 하우징(10), 데이터전원단자(20) 및 케이블(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
플러그 하우징(10)은 전체적인 외관을 형성하며, 합성수지재 또는 메탈 및 기타 소재로 이루어질 수 있다. 플러그 하우징(10)은 단자 수용부(11)와 전선 수용부(12)를 구비하며 여기에 각각 상기 데이터전원단자(220)와 케이블(30)이 고정되게 된다. 이들의 구성 및 구조에 대해서는 도 2 내지 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
데이터전원단자(20)는 외부 단말의 단자에 접속하기 위한 구성요소로서 본 도면에서는 USB 단자를 예시하고 있으나 이에 한정되지 않는다.
케이블(30)은 전원을 공급하는 전력선 또는 데이터를 송수신하는 통신선에 해당한다. 다시 말해, 신호나 전력을 보내는 선로이며 둘 이상의 장치를 연결하기 위해서 사용되는 전도체의 다발로서 대를 이루는 도체군(전송 손실을 감소시키기 위해 전도율이 큰 금속, 예를 들면 동이 쓰여진다)을 여럿 모아 놓은 것을 보호용 피복으로 싼 것으로 전도체들을 각각 사용하거나 그룹으로 사용하기 위해서 보호 피복으로 둘러싸는 구조를 가진다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터의 구조를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 전원 데이터 케이블 커넥터의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터 중 플러그 하우징(10)의 구조를 설명하기 위한 확대도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 플러그 하우징(10)은 크게 상부 플러그 하우징(10-1)과 상부 플러그 하우징(10-1)과 끼움결합하는 하부 플러그 하우징(10-2)으로 구성될 수 있으며, 이들의 결합에 의하여 단자 수용부(11)와 전선 수용부(12)가 형성된다.
단자 수용부(11)에는 데이터전원단자(20)의 일부가 결합 수용되게 된다. 이에 따라 데이터전원단자(20)가 플러그 하우징(10)에 고정되게 된다. 전선 수용부(12)에는 케이블(30)에 고정되게 된다. 그리고 전선 수용부(12)에 의해 고정된 케이블(30)의 일단은 데이터전원단자(20)에 연결되게 된다.
여기서, 전선 수용부(12)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 고정 수용부(121)와 유격 수용부(123)를 포함하여 구성된다.
고정 수용부(121)는, 단자수용부측에 형성되며, 케이블(30)과 동일한 크기로 구성되어서, 케이블(30)이 고정 수용부(121)에 끼워짐으로써 고정되게 된다. 고정 수용부(121)측에는 도시된 바와 같이 연속 링형상으로 형성된 고정 돌기부(40)가 형성되게 된다. 고정 돌기부(40)의 형상은 상기 링형상을 대체할 수 있는 다른 형태를 가질 수도 있다. 이 고정 돌기부(40)에 의해 케이블(30)의 고정이 되게 되며, 별도로 오링(미도시)이 단자 수용부측면측에 위치하게 되고 이 오링에 케이블(30)이 삽입 고정되는 방식으로 추가적인 고정이 이루어질 수 있다.
한편 유격 수용부(123)는 고정 수용부(121)로부터 확대 연장형성되는 구조를 가진다. 이에 따라 전선 수용부(12)의 전체의 형상은 Y형상을 가지게 된다.
이와 같은 유격 수용부(123)의 구조로 인하여 2개 또는 3개의 절곡점을 가게 구성되며, 케이블(30)의 절곡각도를 둔각으로 하게 하여서 사용자의 험한 사용 양태에도 케이블(30)의 단선 및 단락을 예방할 수 있게 된다. 이에 대해 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 전원 데이터 케이블 커넥터에서 케이블의 절곡 각도 및 힘의 분산을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플러그 하우징(10)에는 3개의 절곡점이 위치하게 된다. 제 1 절곡점(a)은 고정 수용부(121)와 상기 유격 수용부(123) 사이에 위치하며, 제 2 절곡점(b)은 유격 수용부(123)와 상기 플러그 하우징(10)의 일측면사이에 위치하며, 제 3 절곡점(c)은 플러그 하우징(10)의 케이블(30)측 모서리에 위치하게 된다.
제 1 절곡점(a)에서 케이블(30)의 최대 각도 변화를 설명하면, 케이블(30)의 평행방향(A)에 대하여 최대 케이블(30) 변화각도는 θ1이 될 것이다. 이 θ1은 도시된 바와 같이 둔각이며 따라서, 제 1 절곡점(a)에서는 케이블(30)이 크게 꺽이지 않으므로, 케이블(30)의 단선이나 단락이 발생되지 않는다.
제 2 절곡점(b)에서 케이블(30)의 최대 각도 변화를 설명하면, 케이블(30)의 밀착방향(B: 즉 유격 수용부(123)의 측면 방향)에 대하여 최대 케이블(30) 변화각도는 θ2가 될 것이다. 이 θ2는 도시된 바와 같이 둔각이며 따라서, 제 2 절곡점(b)에서는 케이블(30)이 크게 꺽이지 않으므로, 케이블(30)의 단선이나 단락이 발생되지 않는다.
제 3 절곡점(c)에서 케이블(30)의 최대 각도 변화를 설명하면, 플러그하우징의 측면 방향(C)에 대하여 최대 케이블(30) 변화각도는 θ3이 될 것이다. 이 θ3는 도시된 바와 같이 최대 90도(즉, 플러그 하우징의 수직 방향(D))이며 따라서, 제 3 절곡점(c)에서는 케이블(30)이 크게 꺽이지 않으므로, 케이블(30)의 단선이나 단락이 발생되지 않는다.
이와 같이 3개의 절곡점을 가지며, 3개의 절곡점에서 각각 케이블(30)의 휘어짐에 따른 케이블(30)에 대한 힘을 분산시키고, 케이블(30)과 데이터전원단자(20)간의 결합에 가해지는 힘도 분산시키게 되어서 단선 및 단락을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 전원 데이터 케이블 커넥터의 다양한 실시예를 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 전원 데이터 케이블 커넥터의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5에서는 소위 도끼형(AXE Type) USB 케이블 커넥터가 예시되어 있다. 이 경우는 데이터 전원 단자의 돌출 방향과 케이블의 돌출 방향이 수직인 경우이다.
도 6은 본 발명에 따른 전원 데이터 케이블 커넥터의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 220V 전원 단자를 예시하고 있다. 도 6의 (A)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 220V 전원 단자는 원통형으로 생긴 플러그 하우징(10)과, 플러그 하우징(10)의 일측에 부착되는 전원 단자(20)과 전원 단자에 대향되는 위치에 배치되는 케이블(30)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 플러그 하우징(10)의 케이블측 면에는 전선 수용부(12)가 형성되어서 상기 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이 단선 및 단락이 예방될 수 있다. 더욱이 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이, 케이블 가이드홈(15)이 방사상으로 설치되고, 여기에 케이블(30)이 홀딩되게 구성하여 케이블의 단선 및 단락을 방지할 뿐 아니라. 케이블(30)을 일정방향으로 고정하는 기능을 수행할 수 있게 된다.
이하 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 케이블 케넥터 중 주로 이어폰 단자로 이용되는 예를 설명하도록 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 폴형 케이블(데이터 케이블 또는 이어폰 케이블)의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7은 소위 도끼형(AXE Type) 이어폰 단자가 도시되어 있으며, 도 8은 일자형 이어폰 단자가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 도끼형 이어폰 단자의 경우, 도 1 및 도 2에서 설명한 예와 유사하게 플러그 하우징(10)과 단자(20) 및 케이블(30)로 구성된다. 여기서 단자(20)는 2극형, 3극형, 또는 4극형 단자가 이용될 수 있다.
플러그 하우징(10)은 도 5와 유사하게 단자(20)의 돌출 방향과 케이블(30)의 돌출 방향이 수직으로 구성되며, 사용자의 사용 양태에 따라 사용을 편리하게 구성될 수 있다.
이러한 플러그 하우징(10) 중 케이블 돌출측에는 Y 자형으로 구성되는 전선 수용부(12)가 형성되며, 이 전선 수용부(12)는 전술한 바와 같이 고정 수용부와 유격수용부로 구성되며, 유격수용부의 구조로 인해 2개 또는 3개의 절곡점을 갖게 되고, 이에 따라 케이블이 꺽이는 경우, 그 꺽이는 힘을 분산시켜서 케이블의 단선 및 단락 가능성을 낮추는 효과를 가지게 된다.
한편 도 8에는 일자형 이어폰 단자가 도시되어 있으며, 플러그 하우징(10)의 형상만 상이할 뿐 나머지 기능은 도 7에서의 이어폰 단자와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면 종래의 커넥트 엔드를 이용하지 않고도 케이블의 내구성을 증진시킬 수 있기 때문에 제조 단가를 낮추어 경제성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 고정 수용부와 고정수용부로부터 확대 연장 형성되는 유격 수용부를 구비는 전선 수용부를 가지는 플러그 하우징을 제공함으로서, 적어도 2개의 절곡점에서 케이블에 가하는 힘을 분산시킴으로써 단선 및 단락의 위험을 현격하게 감소시킬 수 있는 장점을 가진다.
상기와 같은 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 플러그 하우징
11 : 단자 수용부
12 : 전선 수용부
20 : 데이터전원단자
30 : 케이블

Claims (13)

  1. 단자 수용부와 전선 수용부를 구비하는 플러그 하우징;
    상기 단자 수용부에 적어도 일부가 내장되어 설치되는 데이터전원단자; 및
    상기 전선 수용부에 일부 내장되어서 상기 데이터전원 단자에 연결되는 케이블을 포함하고,
    상기 전선 수용부는,
    상기 케이블의 일단을 고정시키는 고정 수용부; 및
    상기 고정 수용부로부터 확대 연장형성되는 유격 수용부를 포함하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전선 수용부는, Y 형상을 가지는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전선 수용부는,
    상기 고정 수용부와 상기 유격 수용부 사이에 위치하는 제 1 절곡점; 및
    상기 유격 수용부와 상기 플러그 하우징의 일측면사이에 위치하는 제 2 절곡점을 구비하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플러그 하우징의 케이블측 모서리에 위치하는 제 3 절곡점을 더 포함하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡점은 상기 케이블의 평행 방향에 대하여 둔각으로 형성되어서, 상기 케이블이 상기 제 1 절곡점에서 둔각으로 절곡되게 하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 절곡점은 상기 케이블의 밀착 방향에 대하여 둔각으로 형성되어서, 상기 케이블이 상기 제 2 절곡점에서 둔각으로 절곡되게 하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 케이블은 제 3 절곡점에서 최대 90도로 절곡되게 되는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 수용부에 연속 링형상으로 형성된 고정 돌기부를 더 포함하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터전원단자는,
    110V 전원단자, 220V 전원단자, 5pin 데이터 전원 단자, 8 pin 데이터 전원단자, UBS 단자, 원통형 2극 단자, 원통형 3극단자, 원통형 4극 단자 중 어느 하나인, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플러그 하우징은 원통형이고,
    상기 플러그 하우징의 케이블측 가장자리에는 케이블가이드 홈이 형성되는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 케이블 가이드 홈은 복수개이며, 이들은 방사상으로 배치되는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전원 단자의 돌출 방향과, 상기 케이블의 돌출 방향이 서로 수직인, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 플러그 하우징은
    상부 플러그 하우징과,
    상기 상부 플러그 하우징과 끼움결합하는 하부 플러그 하우징을 구비하는, 단선 및 단락을 예방할 수 있는 전원 데이터 케이블 커넥터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021246831A1 (ko) 2020-06-05 2021-12-09 주식회사 엘지화학 튜브 모듈 및 그를 포함하는 튜브 조립체

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