KR101983622B1 - 복합 소호 방식 가스 차단장치 - Google Patents

복합 소호 방식 가스 차단장치 Download PDF

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Abstract

복합 소호 방식 가스 차단장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 복합 소호 방식 가스 차단장치는, 압축실과 팽창실이 형성되는 실린더부와, 실린더부에 설치되고, 압축실과 팽창실을 구획하는 분리벽부와, 분리벽부에 개폐가능하게 결합되고, 압축실에서 팽창실로 유체의 흐름을 조절하는 유체조절부와, 분리벽부와 마주보며 압축실에 배치되는 피스톤부와, 분리벽부에 결합되고, 압축실을 구획하는 구획부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 소호 방식 가스 차단장치{SELF-BLAST TYPE GAS CIRCUIT BREAKER}
본 발명은 복합 소호 방식 가스 차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 소호 성능이 향상될 수 있는 복합 소호 방식 가스 차단장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력 계통에 고장이 발생할 경우, 고장 전류를 차단하고 전력 설비를 보호하기 위하여 차단기(CIRCUIT BREAKER)가 사용된다. 초고전압 차단기에서 고장 전류에 의해 두 전기접점 간에 발생하는 아크를 소호하기 위한 원리는 다음과 같다.
절연 가스를 차단기 내에 고압으로 충진한 상태에서 고장 전류에 의한 아크가 발생하면, 절연 가스를 매우 높은 압력으로 압축하여 아크에 직접 분사함으로써 아크를 소호한다.
여기서 절연 가스로는 SF6(육불화황) 가스가 널리 사용되고 있으며, 이는 화학적으로 매우 안정된 분자 구조를 가지기 때문에 높은 절연 파괴 강도를 가진다. 이러한 특성 때문에 SF6 절연 가스는 고전압 설비의 절연 매체로 널리 사용되고 있고, 또한 아크 방전을 소멸시키는 아크 소호 성능이 우수하여 차단기의 아크 소호 매질로 널리 사용되고 있다.
대부분의 초고전압 전력 계통에서 고장이 발생되는 경우 고장 전류 차단 및 전력 계통 설비 보호를 위하여 SF6 가스 차단기(GAS CIRCUIT BREAKER)가 사용되고 있으며, 초고전압 차단기에서 아크를 소호하는 방식에 따라 파퍼 방식(PUFFER TYPE)과 복합 소호 방식(SELF-BLAST TYPE)으로 나뉜다.
특히 복합 소호 방식 가스 차단기는 보통 압축실(COMPRESSION CHAMBER)과 열팽창실(THERMAL CHAMBER) 등 2개의 챔버(CHAMBER)를 포함하고, 고장 전류에 의한 아크를 소호하기 위하여 차단기 내부에 설치된 압축실 및 열팽창실을 이용한다.
통상적으로 가스 차단기의 압축실은 소전류 차단에 이용되고, 가스 차단기의 열팽창실은 대전류 차단에 이용된다.
종래 압축실이 단일의 챔버로 구성되어 압축실에서 열팽창실로 특정 압력일 경우에만 절연 가스 등 유체가 유동되며, 설정 압력 및 유입 시점을 달리 설정하여 유동시킬 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1701818호(2017.01.25 등록, 발명의 명칭: 복합 소호형 가스차단기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 구획부가 압축실을 구획하여 개별적으로 유체 개방 시점을 조절함으로 인하여 아크 소호 성능이 향상될 수 있는 복합 소호 방식 가스 차단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치는: 압축실과 팽창실이 형성되는 실린더부; 상기 실린더부에 설치되고, 상기 압축실과 상기 팽창실을 구획하는 분리벽부; 상기 분리벽부에 개폐가능하게 결합되고, 상기 압축실에서 상기 팽창실로 유체의 흐름을 조절하는 유체조절부; 상기 분리벽부와 마주보며 상기 압축실에 배치되는 피스톤부; 상기 분리벽부에 결합되고, 상기 압축실을 구획하는 구획부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 구획부는, 상기 실린더부의 길이 방향과 나란하게 형성되며, 상기 압축실을 병렬로 구획하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 압축실은 상기 구획부에 의해 제1압축챔버부와; 제2압축챔버부로 구획되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 피스톤부는, 상기 구획부에 의해 상기 제1압축챔버부를 가압하는 제1피스톤부와; 상기 제2압축챔버부를 가압하는 제2피스톤부;로 구획되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 유체조절부는, 상기 제1압축챔버부를 마주보는 상기 분리벽부의 일측에 설치되는 제1조절부; 및 상기 제2압축챔버부를 마주보는 상기 분리벽부의 타측에 설치되는 제2조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1조절부와 상기 제2조절부가 시점을 달리하여 개폐되도록 상기 제1조절부와 상기 제2조절부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 소호 방식 가스 차단장치.
본 발명에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치는, 구획부가 압축실을 제1압축챔버부와 제2압축챔버부로 구획함으로 인해 구획되는 제1압축챔버부, 제2압축챔버부에서 독립적으로 유체를 팽창실로 유동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 압축실이 병렬로 구획됨으로 인하여 피스톤부로 동일 압력으로 제1압축챔버부, 제2압축챔버부 내부의 유체를 압축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체조절부, 구체적으로 제1조절부, 제2조절부로 인하여 제1압축챔버부, 제2압축챔버부의 설정 압력 값을 달리하여 순차적으로 개방되며 팽창실로 고압의 유체를 유동시킬 때 압력 상승 효과가 향상될 수 있다.
또한, 감압부로 인하여 압축실 내부의 유체 압력이 설정 값을 초과하면 개방되어 압축실 외부로 배출하고, 고압의 유체로 인해 복합 소호 방식 가스 차단장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1조절부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2조절부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치를 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감압부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 블록구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치를 도시한 측단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1조절부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2조절부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치를 도시한 측단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 감압부가 개방되는 상태를 도시한 상태도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 블록구성도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소호 방식 가스 차단장치(1)는 실린더부(100), 분리벽부(200), 유체조절부(300), 피스톤부(400), 압력측정부(600), 제어부(700), 감압부(800)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서 복합 소호 방식 가스 차단장치(1)는 X축을 회전 중심축으로 하여 대칭 구조를 이루며, X축을 기준으로 일측(도 1 기준 하측)의 구성은 X축을 기준으로 타측(도 1 기준 상측)의 구성과 동일하므로 이와 중복되는 범위에서 도면을 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더부(100)에는 압축실(110)과 팽창실(150)이 형성된다. 실린더부(100)의 내측면에는 뒤에 설명할 분리벽부(200)가 위치 고정되며 결합된다.
분리벽부(200)가 실린더부(100)의 내측면에 위치 고정됨으로 인하여 실린더부(100)의 내부가 압축실(110)과 팽창실(150)로 구획되는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실린더부(100)의 내부에서는 뒤에 설명할 피스톤부(400)가 배치된다. 피스톤부(400)는 위치가 고정되고 실린더부(100)가 좌우(도 1 기준) 방향으로 이동된다.
이로 인하여 피스톤부(400)와 분리벽부(200)의 거리가 가까워지면 압축실(110)의 내부에 있는 유체(G), 구체적으로 SF6 등의 절연 가스의 압력이 상승되고, 설정 압력 값을 초과하면 유체(G)가 압축실(110)에서 유체조절부(300)를 통해 팽창실(150)로 유동된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축실(110)은 뒤에 설명할 구획부(500)에 의해 구획된다. 구체적으로 구획부(500)에 의해 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)가 형성된다.
이로 인하여 피스톤부(400)와 분리벽부(200) 사이의 거리가 가까워짐에 따라 압축실(110), 구체적으로 제1압축챔버부(111)와 제2압축챔버부(113) 내부에 있는 유체(G)의 압력이 동시에 상승하고, 설정 압력값을 달리하는 제1조절부(310), 제2조절부(350)에 의해 절연 가스가 시간차를 가지고 고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생되는 아크로 유동되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가동 아크 접점(20)은 실린더부(100)에 결합되고, 선단(도 1 기준 우측) 측을 통해 고정 아크 접점(10)의 선단(도 1 기준 좌측) 측과 연결된다.
본 명세서에서는 고정 아크 접점(10)의 후단 측 연결 및 지지구조, 실린더부(100)의 이동 구조 및 이동 방식 등은 종래의 가스 차단장치와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 팽창실(150)에는 극간, 구체적으로 고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생하는 고온의 유체(G)가 유입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 팽창실(150)에서는 고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생하는 고온의 유체(G)와 압축실(110)에서 유체조절부(300)를 통해 유입되는 유체(G)가 혼합되며, 혼합되는 유체(G)를 냉각시키는 효과가 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리벽부(200)는 실린더부(100)에 설치되는 것으로, 압축실(110)과 팽창실(150)을 구획한다.
분리벽부(200)는 실린더부(100)의 내부에 설치되고, 실린더부(100)의 전후 폭 중앙 부근 위치에서 실린더부(100)의 내주면에 결합되며 위치 고정된다.
구획부(500)로 인하여 실린더부(100)의 내부에서 분리벽부(200)의 전방부(도 1 기준 좌측)에는 압축실(110)이 형성되고, 분리벽부(200)의 후방부(도 1 기준 우측)에는 팽창실(150)이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부에는 유체(G)가 채워지며, 구체적으로 유체(G)는 절연 가스로서 SF6 가스로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체조절부(300)는 분리벽부(200)에 개폐가능하게 결합되는 것으로, 압축실(110)에서 팽창실(150)로 유체(G)의 흐름을 조절한다.
도 2를 참조하면, 유체조절부(300)는 제1조절부(310), 제2조절부(350)를 포함한다. 제1조절부(310)는 제1압축챔버부(111)를 마주보는 분리벽부(200)의 일측에 설치되고, 제2조절부(350)는 제2압축챔버부(113)를 마주보는 분리벽부(200)의 타측에 설치된다.
이로 인하여 제1조절부(310)와 제2조절부(350)가 개방되는 압력을 달리 설정할 수 있고, 실린더부(100)가 피스톤부(400) 측(도 2 기준 우측에서 좌측)으로 이동되고, 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)가 각각 압축될 때 제1조절부(310)와 제2조절부(350)가 시간 차를 두어 개방될 수 있도록 한다.
구체적으로 제1조절부(310)의 설정 압력 값이 제2조절부(350)의 설정 압력 값보다 작게 설정된다.
이로 인하여 실린더부(100), 분리벽부(200)가 피스톤부(400) 측(도 2 기준 우측에서 좌측)으로 이동하며 압축실(110), 즉 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)의 내부 압력이 상승되고, 제1압축챔버부(111)가 먼저 설정 압력 값에 도달되며 제1조절부(310)가 먼저 개방되도록 한다.
이로 인하여 고압의 유체(G)가 팽창실(150)로 1차적으로 유입되고, 팽창실(150)의 유체(G)와 혼합되며, 후에 제2조절부(350)의 내부 압력이 설정 값에 도달되면 팽창실(150)로 2차적으로 유입되어 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
이에 더하여 압축실(110)이 단일의 공간으로 형성되는 것에 비해 유체조절부(300)의 개폐를 위한 압력을 다르게 설정하여 순차적으로 압축실(110)에서 팽창실(150)로 유체(G)를 유입시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 제1조절부(310)의 설정 압력 값이 제2조절부(350)의 설정 압력 값보다 작게 형성되나, 이에 한정하는 것은 아니고, 제2조절부(350)의 설정 압력 값이 제1조절부(310)의 설정 압력 값보다 작게 형성되어 제2조절부(350)가 먼저 개방되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체조절부(300)는 밸브 방식으로 형성될 수 있다. 구체적으로 유체조절부(300)는 감압 밸브, 릴리프 밸브로 형성될 수 있다. 스프링 등 탄성 부재의 탄성 복원력에 의해 설정 압력 값 도달 시 유체조절부(300)가 개폐되는 구성은 일반적인 릴리프 밸브의 구동 방식인 것으로 이와 관련된 자세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤부(400)는 분리벽부(200)와 마주보며 압축실(110)에 배치되는 것으로, 실린더부(100)의 내부에 배치된다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤부(400)는 실린더부(100)의 전방 측(도 1 기준 좌측)에 위치 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤부(400)는 제1피스톤부(410), 제2피스톤부(450)를 포함한다.
제1피스톤부(410)는 구획부(500)의 일면(도 1 기준 상면)과 접촉되며, 구획부(500)와 실린더부(100) 사이에 배치되고, 제2피스톤부(450)는 제1피스톤부(410)와 접촉되는 구획부(500)의 일면에 대향되는 타면(도 1 기준 하면)과 접촉되며, 구획부(500)와 실린더부(100) 사이에 배치된다.
도 2, 도 3을 참조하면, 제1피스톤부(410)와 제2피스톤부(450)는 실린더부(100)의 내측에 위치 고정되고, 실린더부(100)가 이동됨에 따라 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)를 각각 가압한다.
제1피스톤부(410)와 제2피스톤부(450)가 구획부(500)에 의해 독립적으로 구획됨으로 인하여 실린더부(100)의 내측면과 구획부(500)에 밀착되고, 제1피스톤부(410), 제2피스톤부(450)와 실린더부(100) 혹은 구획부(500) 사이로 유체(G)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이로 인하여 실린더부(100)의 내부에 형성되는 압축실(110)은 실린더부(100), 실린더부(100)의 내주면에 위치 고정되는 분리벽부(200), 피스톤부(400) 사이에 형성되는 공간 형태로 이루어진다.
도 1, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤부(400)에는 뒤에 설명할 감압부(800)가 결합된다.
갑압부는 피스톤부(400)에 개폐 가능하게 결합되고, 압축실(110)의 내부 압력이 일정치 이상인 경우에 개방되면서 유체(G)를 배출시켜 조작기(도면 미 도시)나 차단기 자체를 보호해주는 역할을 하게된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구획부(500)는 분리벽부(200)에 결합되는 것으로, 압축실(110)을 구획한다.
구획부(500)로 인하여 압축실(110)이 구획되고, 구체적으로 압축실(110)은 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)로 구획된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구획부(500)는 실린더부(100)의 길이 방향(도 1 기준 좌우 방향)과 나란하게 형성되는 것으로 압축실(110)을 병렬로 구획한다.
구체적으로 압축실(110)은 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)로 구획되고, 이로 인하여 병렬로 구획되는 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)는 피스톤부(400)에 의해 동일한 압력으로 유체(G)를 압축할 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여 압축실(110), 구체적으로 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)와 각각 마주보며 설치되는 제1조절부(310), 제2조절부(350)의 개방을 위한 압력 설정 값을 독립적으로 설정하여 실린더부(100), 분리벽부(200)가 피스톤부(400) 측(도 2 기준 우측에서 좌측)으로 이동 시 시간차를 두어 압축실(110), 구체적으로 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)에서 유체(G)가 팽창실(150)로 유입될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구획부(500)는 피스톤부(400)를 관통하며, 이로 인하여 피스톤부(400)가 구획부(500)를 따라 압축실(110), 구체적으로 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113) 내부의 유체(G)가 압축되도록 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력측정부(600)는 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부 압력, 구체적으로 압축실(110)과 팽창실(150)의 압력 차이를 측정하는 것으로 실린더부(100)에 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력측정부(600)는 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부 압력 또는 압축실(110)과 팽창실(150) 간 압력 차이를 측정하여 압축실(110)과 팽창실(150) 간 압력 차이가 소정 범위에 도달하면 유체조절부(300), 구체적으로 제1조절부(310), 제2조절부(350)가 개폐되도록 유체조절부(300)의 구동을 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(700)는 압력측정부(600)로부터 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부 압력에 관한 정보를 전달받는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(700)는 제1조절부(310), 제2조절부(320)가 시점을 달리하여 개폐되도록 제1조절부(310)와 제2조절부(320)의 구동을 제어한다.
제어부(700)는 유체조절부(300), 구체적으로 제1조절부(310), 제2조절부(350)가 독립적으로 개폐되도록 하여 제1압축챔버부(111)와 제2압축챔버부(113)의 개방 시점을 조절할 수 있다.
도 1, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감압부(800)는 피스톤부(400)에 설치되는 것으로, 압축실(110), 구체적으로 압축실(110)의 내부 압력 값이 설정 값을 초과하면 개방되면서 유체(G)를 배출시켜 조작기나 차단장치 자체를 보호할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 감압부(800)가 제1압축챔버부(111)와 마주보는 제1피스톤부(410)에 설치되나 이에 한정하는 것은 아니고, 제2압축챔버부(113)와 마주보는 제2피스톤부(450)에 설치되거나, 복수 개가 제1피스톤부(410), 제2피스톤부(450)에 각각 구비되어 제1압축챔버부(111)와 제2압축챔버부(113)를 각각 마주보며 독립적으로 개폐되도록 설치되는 등 다양한 변형실시가 가능하다.
상기와 같이 구성되는 복합 소호 방식 가스 차단장치(1)의 작동원리 및 효과에 관해 설명하기로 한다.
도 1, 도 2를 참조하면, 전력 계통에 고장이 발생되면 실린더부(100)에 연결된 조작기(도면 미 도시)에 의해 고정 아크 접점(10)과 피스톤부(400)를 제외한 가동 아크 접점(20), 실린더부(100)가 피스톤부(400) 측(도 1 기준 우측에서 좌측)으로 이동된다.
이로 인하여 실린더부(100)가 이동됨에 따라 압축실(110) 내부에 있는 유체(G)는 피스톤부(400)에 의해 압축된다.
이에 더하여 고정 아크 접점(10)과 가동 아크 접점(20)이 분리되고, 이와 동시에 고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 아크가 발생된다.
이 경우 압축실(110)의 유체(G) 압력이 팽창실(150)의 유체(G) 압력보다 높으면 분리벽부(200)에 결합되는 유체조절부(300)가 개방되고, 절연 가스 등 유체(G)는 유체조절부(300)를 통과하여 팽창실(150), 노즐부(30)를 통해 고정 아크 접점(10)과 가동 아크 접점(20) 사이로 분사된다.
이에 따라 고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생되는 아크가 압축실(110)에서 압축된 가스에 의해 소호되면서 고장 전류가 차단된다.
고정 아크 접점(10), 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생되는 아크로 인해 생성되는 고온의 유체(G)는 노즐부(30) 사이를 통과하여 팽창실(150)로 유입된다. 팽창실(150)로 인하여 유입되는 고온의 유체(G)와 압축실(110)로부터 유입되는 고압의 유체(G)가 혼합되며 냉각되는 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 실린더부(100)가 피스톤부(400) 측(도 2 기준 우측에서 좌측)으로 이동됨에 따라 압축실(110), 구체적으로 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113) 내부 유체(G)의 압력이 증가되고, 제1조절부(310)에 설정된 압력 값에 도달되면 제1조절부(310)가 개방된다.
이로 인하여 제1압축챔버부(111) 내 유체(G)가 팽창실(150)로 유동되어 팽창실(150) 내부에 있는 고온의 유체(G)와 혼합된다.
도 3을 참조하면, 계속하여 실린더부(100)가 피스톤부(400) 측(도 3 기준 우측에서 좌측)으로 이동됨에 따라 제2압축챔버부(113)의 내부 유체(G)의 압력이 더욱 증가되고, 제1조절부(310)에 설정된 압력 값보다 큰 값으로 설정된 압력 값에 도달하면 제2조절부(350)가 개방된다.
이로 인하여 제2압축챔버부(113) 내 유체(G)가 팽창실(150)로 유동되어 팽창실(150) 내부에 있는 고온의 유체(G)와 혼합된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 구획부(500)는 분리벽부(200)와 결합되고, 구체적으로 실린더부(100)의 길이 방향(도 1 기준 좌우 방향)과 나란하게 형성되며 압축실(110)을 병렬로 구획한다.
구획부(500)에 의해 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113)가 형성됨으로 인하여 시간차를 두고 제1조절부(310), 제2조절부(350)의 개방을 위한 압력 값을 달리 설정할 수 있다.
이에 더하여 필요 시점에 제1조절부(310), 제2조절부(350)를 순차적으로 개방하여 압축실(110) 내의 유체(G)를 팽창실(150)로 유동시킬 수 있는 효과가 있다.
압력에 따라 순차적으로 제1조절부(310), 제2조절부(350)가 개방되어 유체(G)가 이동됨으로 인하여 팽창실(150)에서 고온의 유체(G)와 제1압축챔버부(111), 제2압축챔버부(113) 내의 냉각되는 유체(G)가 혼합되며 고정 아크 접점(10)과 가동 아크 접점(20) 사이에서 발생되는 아크를 소호하고, 아크로부터 발생되는 열을 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.
도 6을 참조하면, 압력측정부(600)로 인하여 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부 압력, 구체적으로 압축실(110)과 팽창실(150)의 압력 차를 측정할 수 있고, 제어부(700)가 압력측정부(600)로부터 압축실(110)과 팽창실(150)의 내부 압력에 관한 정보를 전달받아 유체조절부(300), 구체적으로 제1조절부(310)와 제2조절부(350)가 설정 압력 값에 도달 시 각각 개폐되는 것 외에 제1조절부(310), 제2조절부(350)가 독립적으로 개폐되도록 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 감압부(800)가 압축실(110)의 압력이 설정 값을 초과하는 경우 개방되어 압축실(110) 내부의 유체(G)가 외부로 배출되도록 하여 고압의 유체(G)로 인해 복합 소호 방식 가스 차단장치(1)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 복합 소호 방식 가스 차단장치
G: 유체 10: 고정 아크 접점
20: 가동 아크 접점 30: 노즐부
100: 실린더부 110: 압축실
111: 제1압축챔버부 113: 제2압축챔버부
150: 팽창실 200: 분리벽부
300: 유체조절부 310: 제1조절부
350: 제2조절부 400: 피스톤부
410: 제1피스톤부 450: 제2피스톤부
500: 구획부 600: 압력측정부
700: 제어부 800: 감압부

Claims (6)

  1. 압축실과 팽창실이 형성되는 실린더부;
    상기 실린더부에 설치되고, 상기 압축실과 상기 팽창실을 구획하는 분리벽부;
    상기 분리벽부에 개폐가능하게 결합되고, 상기 압축실에서 상기 팽창실로 유체의 흐름을 조절하는 유체조절부;
    상기 분리벽부와 마주보며 상기 압축실에 배치되는 피스톤부;
    상기 분리벽부에 결합되고, 상기 압축실을 구획하는 구획부;를 포함하고,
    상기 압축실은 상기 구획부에 의해 제1압축챔버부와; 제2압축챔버부로 구획되고,
    상기 유체조절부는,
    상기 제1압축챔버부를 마주보는 상기 분리벽부의 일측에 설치되는 제1조절부; 및
    상기 제2압축챔버부를 마주보는 상기 분리벽부의 타측에 설치되는 제2조절부;를 포함하고,
    상기 제1조절부와 상기 제2조절부가 시점을 달리하여 개폐되도록 상기 제1조절부와 상기 제2조절부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 실린더부에 설치되고, 상기 압축실과 상기 팽창실의 내부 압력을 측정하는 압력측정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압력측정부에 측정된 상기 압축실과 상기 팽창실의 내부 압력에 의해 상기 제1조절부와 상기 제2조절부를 순차적으로 개방하여 상기 압축실 내의 유체를 상기 팽창실로 유동시키는 것을 특징으로 하는 복합 소호 방식 가스 차단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구획부는, 상기 실린더부의 길이 방향과 나란하게 형성되며 상기 압축실을 병렬로 구획하는 것을 특징으로 하는 복합 소호 방식 가스 차단장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤부는, 상기 구획부에 의해 상기 제1압축챔버부를 가압하는 제1피스톤부와; 상기 제2압축챔버부를 가압하는 제2피스톤부;로 구획되는 것을 특징으로 하는 복합 소호 방식 가스 차단장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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