KR20210129919A - 팬모터 - Google Patents

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KR20210129919A
KR20210129919A KR1020200048031A KR20200048031A KR20210129919A KR 20210129919 A KR20210129919 A KR 20210129919A KR 1020200048031 A KR1020200048031 A KR 1020200048031A KR 20200048031 A KR20200048031 A KR 20200048031A KR 20210129919 A KR20210129919 A KR 20210129919A
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fan motor
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stator
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hub
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KR1020200048031A
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한철
김용대
홍진
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 팬모터에 관한 것이다. 본 발명의 팬모터는, 로터 및 스테이터를 포함하는 모터, 상기 로터의 회전축에 결합되는 임펠러, 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 베인구조체, 상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 한 개에 구비되는 돌출부 및 상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 다른 한 개에 구비되며, 상기 돌출부와 서로 맞물림되는 오목부를 포함할 수 있다.

Description

팬모터{Fan Motor}
본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팬모터에 관한 것이다.
팬모터는 공기를 흡입하는 흡입력을 발생시키는 기기이다. 팬모터는 모터와 팬(임펠러)를 포함할 수 있다. 모터는 회전력을 발생시키며, 스테이터와 로터를 포함할 수 있다. 팬모터에서는 모터의 로터의 회전축에 연결된 팬의 회전에 의하여 흡입력이 발생된다.
팬모터는 각종 기기에 사용될 수 있다. 예를 들어, 팬모터는 청소기, 에어컨, 헤어 드라이어 등과 같은 가전기기나 자동차 등에 사용될 수 있다.
종래의 팬모터의 문제점을 설명한다.
팬모터의 소정 위치에 모터의 스테이터가 조립되어야 한다. 종래의 팬모터에서는, 스테이터가 스테이터의 외경보다 큰 구조물에 삽입되어 조립된다. 즉 종래의 팬모터에서는 스테이터를 조립하기 위하여 별도의 구조물을 이용하여야 한다.
또한, 스테이터를 조립하기 위하여 별도의 구조물이 팬모터의 유로의 일부를 점유하여, 유로면적이 감소된다. 팬모터의 유로면적이 감소되면 유로손실이 커진다. 또한, 팬모터의 유로면적이 감소되면 소음이 증가하고 효율이 낮아진다.
상술한 종래의 팬모터의 문제점은 특히 소형 팬모터에서 바람직하지 않다. 왜냐하면, 소형 팬모터는 각종 부품을 설치할 수 있는 공간이 작기 때문이다.
한국 특허출원 제10-1997-0015263호 한국 특허출원 제10-1999-0046428호 한국 특허출원 제10-2016-0050509호
본 발명은 상술한 문제점을 해결한 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 추가의 구조물없이 스테이터를 조립할 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 유로면적을 넓힐 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 유로면적을 넓히면서도 동심을 잡을 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 소음을 줄일 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예의 목적은 유로손실을 줄이고 효율을 향상시킬 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로 부터 통상의 기술자에게 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예의 팬모터는, 로터 및 스테이터를 포함하는 모터; 상기 로터의 회전축에 결합되는 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 베인구조체; 상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 한 개에 구비되는 돌출부; 및 상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 다른 한 개에 구비되며, 상기 돌출부와 서로 맞물림되는 오목부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 스테이터는 코어 및 인슐레이터를 포함하며, 상기 코어에 상기 돌출부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 코어는 적층되는 다수의 코어 쉬트를 포함하여, 상기 코어 쉬트에 상기 돌출부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 베인구조체는 상기 돌출부에 대응하는 상기 오목부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 베인구조체는 베인과, 상기 베인을 연결하는 허브를 포함하며, 상기 허브에 상기 오목부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브의 내측에는 상기 인슐레이터가 삽입될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브와 상기 인슐레이터는 본딩 결합될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 코어와 상기 허브는 본딩 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예의 팬모터는, 로터 및 스테이터를 포함하는 모터; 상기 로터의 회전축에 결합되는 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 베인구조체; 상기 베인구조체에 구비되며, 상기 스테이터의 상부를 수용하는 연장부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 스테이터는 코어 및 인슐레이터를 포함하며, 상기 베인구조체의 상기 연장부는 상기 코어를 수용할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 베인구조체는 베인과 상기 베인을 연결하는 허브를 포함하며, 상기 허브의 하측에 상기 연장부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 코어는 적층되는 다수의 코어 쉬트를 포함하여, 상기 코어 쉬트에 외측으로 돌출하는 끼움부가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 연장부에는 상기 코어 쉬트의 끼움부에 대응하는 홈이 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브의 내측에는 상기 인슐레이터가 삽입될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브와 상기 인슐레이터는 본딩 결합될 수 있다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 팬모터의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따르면, 팬모터의 스테이터를 추가의 구조물없이 조립할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 팬모터의 유로면적을 넓힐 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 팬모터의 유로면적을 넓히면서도 동심을 잡을 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 팬모터의 소음을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 팬모터의 유로손실을 줄이고 효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 팬모터의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 적층코어를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬모터의 다른 실시예를 도시한 종단면도이다.
도 6은 도 5의 횡단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 본 발명은 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지는 않는다.
또한, 첨부된 도면에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 특정 구성요소는 과장되거나 축소되어 도시될 수 있으며, 본 발명의 도면에 그려진 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 팬모터의 제1실시예를 설명한다.
먼저 도 1을 참조하여, 제1실시예의 의 전체적인 구성을 설명한다. 도 1에서는 팬모터의 내부를 보이게 하기 위하여, 쉬라우드(7) 및 베인구조체(6)는 투명하게 도시하였다.
모터(2)에는 임펠러(5)가 결합될 수 있다. 모터(2)가 회전하면 임펠러(5)도 회전하여, 공기를 흡입하는 흡입력이 발생된다.
임펠러(5)와 모터(2)의 사이에는 베인구조체(6)가 구비될 수 있다. 베인구조체(6)는 임펠러(5)에서 나오는 공기유동을 모터(2) 방향으로 안내한다.
모터(2)는 모터 하우징(3)에 조립될 수 있다. 임펠러(5) 및 베인구조체(6)는 쉬라우드(7)에 수용될 수 있다. 쉬라우드(7)은 대략 중공의 원통형으로 구성될 수 있다. 쉬라우드(7)의 상부의 개구부는 공기가 유입되는 유입구가 될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 각각의 구성요소를 설명한다.
모터(2)는 스테이터(22)와 로터(24)를 포함할 수 있다.
로터(24)의 회전축(242)의 상단에는 임펠러(5)가 결합될 수 있다. 로터(24)의 회전축(242)의 상측 및 하측은 각각 상부 베어링(42) 및 하부 베어링(42a)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
스테이터(22)는 코어(222)와 코일(224)을 포함할 수 있다. 코어(222)와 코일(224)의 사이에는 절연을 위한 인슐레이터(26)가 구비될 수 있다.
베인구조체(6)는 베인(64)을 포함할 수 있다. 또한 베인구조체(6)는 다수의 베인(64)을 연결하는 허브(62)가 구비될 수 있다. 허브(62)는 중공의 원통형으로 구성될 수 있다. 허브(62)의 외둘레면에 다수의 베인(64)이 구비될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 별도의 구조물을 이용하지 않고, 스테이터(22)가 베인구조체(6)에 의하여 조립될 수 있다. 스테이터(22)의 코어(222)와 베인구조체(6)의 맞물림 구조에 의하여, 상기 스테이터(22)가 팬모터의 소정 위치에 조립될 수있다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
스테이터(22)의 코어(222)에는 돌출부(226)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 코어(222)의 상면에는 상부로 돌출된 돌출부(226)가 구비될 수 있다. 돌출부(226)의 형상은 한정되지는 않지만 원형일 수 있다. 돌출부(226)는 원주방향을 따라 소정간격 이격되어 다수 개가 배치될 수 있다.(도 1 참조)
한편, 베인구조체(6)에는 코어(222)의 돌출부(226)에 대응하는 오목부(60)가 구비될 수 있다. 베인구조체(6)와 스테이터(22)의 코어(222)가 접하는 부분에 오목부(60)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 베인구조체(6)의 허브(62)에 오목부(60)가 구비될 수 있다. 베인구조체(6)의 허브(62)의 저면에 오목부(60)가 구비될 수 있다. 오목부(60)의 형상은 돌출부(226)의 형상에 대응할 수 있다. 예를 들어, 오목부(60)는 홈 또는 단이 될 수 있다. 오목부(60)는 돌출부(226)를 수용하는 링형상의 홈 또는 단이 될 수도 있다. (도 3 참조)
한편, 인슐레이터(26)의 상부는 베인구조체(6)의 내부에 삽입될 수 있다. 인슐레이터(26)의 상부는 베인구조체(6)의 허브(62)의 내부에 삽입될 수 있다. 인슐레이터(26)의 상부의 형상은 베인구조체(6)의 허브(62)의 내부 형상에 대응하는 형상일 수 있다.
상술한 바와 같이, 베인구조체(6)의 내측에는 인슐레이터(26)의 상부가 삽입될 수 있며, 베인구조체(6)의 오목부(60)에는 코어(222)의 돌출부(226)가 삽입될 수 있다. 따라서, 베인구조체(6)에 인슐레이터(26)와 코어(222)가 조립될 수 있다.
베인구조체(6)에 인슐레이터(26) 및 코어(222)를 고정하는 것은 적절한 방식을 사용할 수 있다.
예를 들어, 스테이터(2)의 코어(222)의 상부과 인슐레이터(26)의 상부는 베인구조체(6)에 본딩 조립될 수 있다. 인슐레이터(26)는 스테이터(24)의 조립 시에 가이드하는 기능을 가질 수 있으며, 본딩 면적을 넓히는 기능을 할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 별도의 구조물없이 베인구조체(6)를 이용하여 스테이터(2)를 조립할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 인슐레이터(26)의 원심도는 떨어 질 수 있으나, 스테이터(22)의 코어(222)와 베인구조체(6)의 맞물림 구조를 이용하여 동심을 잡을 수 있다. 왜냐하면, 코어(222)의 돌출부(226)가 베인구조체(6)의 오목부(60)에 구속되어 반경방향으로 움직임을 잡아주어 동심도를 맞출 수 있기 때문이다. 또한, 베인구조체(6)의 오목부(60)의 모양에 따라 베인구조체(6)와 코어(222)의 각도를 조정하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는, 스테이터(22)의 코어(222)에 돌출부(226)가 구비되고 베인구조체(6)에 오목부(60)가 구비되는 것을 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예들 들어, 스테이터(22)의 코어(222)에 오목부가 구비되고 베인구조체(6)에 돌출부가 구비될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 코어(222)는 다수의 적층 코어일 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 코어(222)는 다수의 코어 쉬트(core sheet)(222a)를 포함할 수 있다. 즉 다수의 코어 쉬트(222a)가 적층되어 코어(222)가 구성될 수 있다. 코어 쉬트(222a)에는 돌출부(226)가 구비될 수 있다. 돌출부(226)은 원주방향을 따라 소정 간격으로 다수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(226)은 3~6개의 원형으로 배치될 수 있다.
또한, 돌출부(226)는 적층 코어의 인터락(interlock) 구조가 될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(226)는 다수의 코어 쉬트(222a)를 적층할 때, 축방향으로 직진도를 맞추기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 돌출부(226)는 다수의 코어 쉬트(222a) 사이의 동심을 맞추기 위하여 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 종래기술과는 달리 추가의 구조물없이, 베인구조체(6)를 이용하여 스테이터(22)를 조립할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 종래에 비하여 유로면적을 넓힐 수 있다. 왜냐하면, 본 실시예에서는 종래에 스테이터(22)를 조립하기 위하여 사용되는 별도의 구조물을 사용하지 않기 때문에, 상기 구조물이 점유하는 공간을 유로로 사용할 수 있기 때문이다.
또한, 본 실시예에서는, 스테이터(22)의 코어와 베인구조체(6)의 상호맞춤 구조를 이용하여 기구간 동심을 맞출 수 있다. 따라서, 동심을 맞추기 위한 별도의 구성이 필요하지 않다.
또한, 본 실시예에서는, 유로면적 증가로 인하여, 임펠러 설계의 자유도가 추가로 확보될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 유로 개선으로 모터의 입력을 줄일 수 있으므로, 모터의 발열이 개선될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 유로저항이 개선되어 높은 출력이 가능하다. 즉, 풍량 및 축동력을 개선할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 기구적으로 무게 감소 효과가 있으며, 볼팅이나 복잡한 조립 구조가 없을 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 팬모터의 제2실시예를 설명한다.
본 실시예도 상술한 실시예와 유사하게, 스테이터(22)가 베인구조체(6)에 의하여 고정될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는, 베인구조체(6)의 형상이 상술한 실시예와 다를 수 있다.
설명의 번잡을 피하기 위하여, 상술한 실시예와 다른 부분을 위주로 하여 설명한다.
본 실시예에서는 베인구조체(6)의 하부가 연장되어, 상기 베인구조체(6)의 하부가 스테이터(22)의 코어(222)의 일부를 수용할 수 있다.
예를 들어, 베인구조체(6)에는 하측으로 연장된 연장부(622)가 구비될 수 있다. 연장부(622)는 허브(62)에서 하측으로 연장되어 구비될 수 있다. 연장부(622)가 코어(222)의 상부를 감쌀 수 있다. 인슐레이터(26)의 상부는 베인구조체(6)의 허브(62)의 내측에 삽입될 수 있다.
스테이터(22)의 코어(222)의 상면과 인슐레이터(26)의 상부는 베인구조체(6)에 본딩 조립될 수 있다. 즉, 스테이터(22)의 상면과 인슐레이터(26)가 베인구조체(6)에 조립될 수 있다.
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 스테이터(22)의 코어(222)에는 반경방향으로 돌출되는 끼움부(2222)가 구비될 수 있다. 끼움부(2222)는 소정 간격으로 다수개 구비될 수 있다. 끼움부(2222)는 상하로 길게 구비될 수 있다.
베인구조체(6)의 연장부(622)에는 스테이터(22)의 코어(222)의 끼움부(2222)에 대응하는 홈(622a)이 구비될 수 있다. 즉, 스테이터(22)의 코어(222)의 끼움부(2222)가 홈(622a)에 삽입될 수 있다.
한편, 본 실시예에서도, 상술한 실시예와 유사하게, 스테이터(22)의 코어(222)에는 돌출부가 구비될 수도 있으며, 베인구조체(6)에는 이에 대응하는 오목부가 구비될 수도 있다.
본 실시예도 스테이터(22)를 조립하기 위한 별도의 구조물이 없으므로, 유로면적이 커진다. 또한, 유로면적의 확대에 의한 효과를 가질 수 있다.
다만, 본 실시예(제2실시예)와 상술한 실시예(제1실시예)를 비교하면, 본 실시예의 유로면적이 상술한 실시예의 유로면적보다 작을 수 있고 유로저항은 클 수 있다.
왜냐하면, 본 실시예의 베인구조체(6)의 일부분(A)이 상술한 실시예의 베인구조체보다 추가의 부분이 될 수 있기 때문이다.(도 5 참조)
동일한 사이즈의 팬모터를 대비하면, 본 실시예의 유로면적은 275mm2 이며, 상술한 실시예의 유로면적은 315mm2 이다. 즉, 상술한 실시예의 유로면적이 본 실시예의 유로면적 보다 약14% 증가할 수 있다.
또한, 상술한 실시예는 유로저항이 개선되어 상대적으로 높은 출력이 가능하다. 동일 rpm으로 구동하는 경우에, 상술한 실시예가 풍량이 약 4.7% 클 수 있고, 축동력은 약 2.7% 클 수 있다.
한편, 상술한 각각의 실시예들에서 각각의 실시예에서 설명되지 않은 부분은 다른 실시예들에서 설명된 부분 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 상술한 실시예들에서 서로 배치되는 사항이 아니라면, 특별한 언급이 없더라도, 어느 한 실시예에서 설명한 기술적 사항은 다른 실시예에서 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명을 구체적 구성요소 등과 같은 특정 사항을 가지는 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다.
따라서 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.
2 : 모터 3 : 모터 하우징
5 : 임펠러 6 : 베인구조체
7 : 쉬라우드 222 : 코어

Claims (15)

  1. 로터 및 스테이터를 포함하는 모터;
    상기 로터의 회전축에 결합되는 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 베인구조체;
    상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 한 개에 구비되는 돌출부; 및
    상기 스테이터 및 상기 베인구조체 중의 다른 한 개에 구비되며, 상기 돌출부와 서로 맞물림되는 오목부를 포함하는 팬모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테이터는 코어 및 인슐레이터를 포함하며, 상기 코어에 상기 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코어는 적층되는 다수의 코어 쉬트를 포함하여, 상기 코어 쉬트에 상기 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 베인구조체는 상기 돌출부에 대응하는 상기 오목부가 구비되는 특징으로 하는 팬모터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 베인구조체는 베인과, 상기 베인을 연결하는 허브를 포함하며, 상기 허브에 상기 오목부가 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 허브의 내측에는 상기 인슐레이터가 삽입되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 허브와 상기 인슐레이터는 본딩 결합되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 코어와 상기 허브는 본딩 결합되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  9. 로터 및 스테이터를 포함하는 모터;
    상기 로터의 회전축에 결합되는 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 베인구조체;
    상기 베인구조체에 구비되며, 상기 스테이터의 상부를 수용하는 연장부를 포함하는 팬모터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스테이터는 코어 및 인슐레이터를 포함하며, 상기 베인구조체의 상기 연장부는 상기 코어를 수용하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 베인구조체는 베인과 상기 베인을 연결하는 허브를 포함하며, 상기 허브의 하측에 상기 연장부가 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 코어는 적층되는 다수의 코어 쉬트를 포함하여, 상기 코어 쉬트에 외측으로 돌출하는 끼움부가 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연장부에는 상기 코어 쉬트의 끼움부에 대응하는 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 허브의 내측에는 상기 인슐레이터가 삽입되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 허브와 상기 인슐레이터는 본딩 결합되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
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KR970015263A (ko) 1995-09-28 1997-04-28 한승준 자동차의 리어범퍼 싸이드 고정 구조
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KR20160050509A (ko) 2014-10-30 2016-05-11 박문정 투시창이 있는 세라믹 젖병용 보온파우치

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