KR0123389Y1 - 걸림턱이 있는 뇌관용 연시장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발파현장에서 다이나마이트와 같은 폭약을 기폭시키는데 사용되는 쇼크튜브형 비전기식 뇌관용 연시장치(Delay Element)에 관한 것으로서, 기존의 제품이 기폭신호의 전달시 발생되는 압력배출 현상에 의한 지연제의 이탈 분리되는 현상을 개선하기 위해 안출된 것이다.

본 고안에 따른 연시장치는 일정한 범위의 최소 내경(r)과 턱의 두께(5)를 지닌 걸림턱(2)을 형성시킨 관체(1)에 지연제(4) 또는 지연제(4) 및 기폭약(5)을 함께 충전시킨 구조로 된 것임을 특징으로 하는 연시장치로서, 이와 같은 연시장치를 사용하게 되면 걸림턱(2)에 의해 지연제(4)가 압력배출방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 또한 기폭약(5)을 연시장치내 지연제와 함께 장착함으로써 적은 량의 기폭약(5)을 사용하면서도 밀폐도가 높기 때문에 우수한 기폭력을 얻을 수 있고, 두꺼운 관체(1)에 의해 외부의 충격에 보다 안전하여 제조공정의 안전을 도모할 수 있는 등의 잇점을 지닌 것이다.

Description

걸림턱이 있는 뇌관용 연시장치

제1도는 종래의 쇼크튜브형 비전기 뇌관의 구성도.

제2도는 지연제 이탈 예시도.

제3도는 지연제 이탈방지용 점화장치와 밀폐장치를 장착한 개선된 쇼크튜브형 비전기 뇌관의 구성도.

제4도는 지연제 이탈방지용 타격식 점화뇌관을 장착한 개선된 쇼크튜브형 비전기 뇌관의 구성도.

제5도(a)는 본 고안에 따른 연시장치를 장착한 쇼크튜브형 비전기 뇌관의 구성도.

제5도(b)는 본 고안에 따른 연시장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관제 2 : 걸림턱

3 : 충전홀 4 : 지연제

5 : 기폭약 6 : 장약관

12 : 첨장약 13 : 기존의 연시장치

14 : 본 고안에 따른 연시장치 15 : 밀폐용 플러그

16 : 쇼크튜브 21 : 기폭신호 시작점

31 : 밀폐장치 점화력 증폭용 점화장치 32 : 밀폐장치

41 : 충격식 점화장치

본 고안은 발파현장에서 다이나마이트와 같은 폭약을 기폭시키는데 사용되는 쇼크튜브형 비전기식 뇌관용 연시장치(Delay Element)에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 걸림턱이 있는 지연제 충전실과 기폭약 충전구조를 지니게 하여 지연제의 이탈을 방지하고 외부 충격에 대한 뇌관의 안정성을 향상시킨 연시장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 폭약의 점폭용(點爆用)역할을 담당하는 뇌관으로 전기에너지를 사용하는 전기뇌관과 쇼크튜브에 의해 점화를 하는 쇼크튜브형의 비전기식 뇌관이 주로 사용되어지고 있으며, 이러한 뇌관의 구성요소중 기폭기능시간을 지연시키기 위하여 흔히 연소시간이 늦은 약품으로 된 지연제를 충전한 연시장치가 사용된다.

지연제를 충전하는 방법으로는 지연제를 직접 뇌관의 관체에 충전시키는 방법과 금속관 등에 충전하여 뇌관에 장착하는 방법이 많이 사용되고 있는데, 전자는 충전이 간편하고 제조비용이 적게 드는 장점이 있는 반면에 지연초시의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있기 때문에, 근래에는 지연초시의 정밀도가 확보될 수 있고 제조비용도 그리 높지 않은 후자의 연시장치가 많이 사용되고 있다.

기존의 연시장치를 쇼크튜브형 비전기 뇌관에 장착하면 제1도와 같이 연시장치(13)가 튜브형 관(1)내에 지연제(4)가 충전된 구조로 되어 있어 기폭신호 전달시 지연제(4)가 끌려나와 이탈되기 쉽기 때문에 불발 또는 지연초시의 불균일을 초래하는 문제점이 발생된다.

이는 기폭신호의 전달이 쇼크튜브(16)에 의해 이루어게 되는데, 이때 쇼크튜브 내부에서는 기폭신호의 진행과 더불어 기폭신호 진행점(22)에서 급속한 압력증가가 발생되며, 이렇게 급격히 발생된 압력은 초기에 쇼크튜브의 양쪽 즉, 쇼크튜브 후미의 기폭신호 시작점(21) 방향과 기폭약(5)과 첨장약(12)이 들어 있는 뇌관부가 있는 전방으로 작용하게 되나, 뇌관부 방향으로는 압력만 형성될 뿐 압력배출이 일어나지 않기 때문에 쇼크튜브 후미쪽으로만 압력이 배출되게 된다.

이와같은 압력의 배출은 쇼크튜브가 기폭신호의 진행이 완료되어 연시장치내 지연제(4)에 점화하는 순간까지 계속하게 되며, 기폭신호의 전달 이후에도 일정시간 동안 관성의 법칙에 의해 압력배출운동이 계속되는데, 이때에는 급격한 압력의 발생이 중단되고 내부의 압력배출만이 이루어지게 됨으로 내부는 일시적인 진공상태를 이루게 되어 뇌관부쪽의 내부공기와 함께 연시장치(13)의 지연제(4)가 끌려나오게 되기 때문에 제2도에 보이는 바와같이 지연제(4)가 분리되는 현상이 발생되어 연소가 중단되거나, 지연초시가 불안정하게 되는 것이다.

한편, 지연제(4)의 이탈을 방지하기 위하여 제3도에 도시되어 있는 바와같이 밀폐장치(Sealer Element)(32)의 밀폐장치의 점화력을 증폭시켜 주는 점화장치(31)를 장착하여 지연제(4)의 이탈이나 지연제 연소압력손실을 방지하는 방법과, 제4도에 나타낸 바와같이 충격식 점화장치(Percussion Primen)(41)를 장착하여 지연제의 이탈과 연소압력손실을 방지하는 방법 등이 제시되고 있는데, 이러한 방법들은 기존의 뇌관구조에 별도의 장치를 제작하여 장착하기 때문에 제조공정이 복잡하고 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 뭄체(1)내에 걸림턱(2)을 형성시킨 지연제 충전실과 기폭약(5)의 충전실이 있는 구조로 된 연시장치를 제공함을 그 목적으로 한 것이다.

이하에서 첨부된 도면에 의거 본 고안을 구체적으로 설명한다.

본 고안에 따른 연시장치(14)가 내장된 쇼크튜브형 뇌관의 모형을 제5에 나타내었는바, 이에서 보이는 바와같이 걸림턱(2)이 형성되어 있는 관체(1)내에 지연제(4)가 충전되거나 또는 지연제(4)와 기폭약(5)이 함께 충전된 구조로 된 것임을 특징으로 한 것으로서, 지연제(4)의 이탈 방지를 목적으로 한 걸림턱(2)은 최소 내경(r) 이 1-4mm로서 대략 2-5mm 가량의 내경과 4-10mm의 외경을 지닌 지연제 충전홀(3)의 내경보다 작은 범이에서 제작되며, 턱의 두께(t)의 경우는 0.1-3mm(바람직하게는 0.1-1mm)범위가 되도록 하였다. 또한 지연제(4)와 기폭약(5)을 함께 충전시키는 경우에 사용되는 기폭약(5)의 량은 30-60mg 정도로서 기존의 기폭약(5) 사용량(약 150-250mg)보다 적은 량이 사용된다.

상기와 같은 구조를 지닌 연시장치를 사용하게 되면 걸림턱(2)에 의해 기폭신호 전달시 발생되는 압력배출현상에 따른 지연제의 이탈현상을 현저하게 감소시킬 수 있는 한편, 종래 충전되던 뇌관의 관체보다 관벽의 두께(대략 2-5mm)가 훨씬 두껍고 좁은 공간을 지닌 관체(1)로 된 연시장치(14)내에 기폭약을 충전시킴에 따라 밀폐도가 높아 적은량의 기폭약으로도 기폭력이 우수한 효과를 얻을 수 있고, 외부의 충격에 보다 안전하여 제조공정상의 안전 및 제조비용의 절감을 도모할 수 있는 장점을 지니게 되는 것이다.

그리고, 본 고안에 따른 연시장치의 관체(1)의 재질은 알루미늄, 아연, 납, 철, 동 또는 이들의 합금과 같은 금속재질은 물론 내열플라스틱, 세라믹과 같은 내열성의 비금속재질도 사용 가능하며, 지연제(4)는 Mn계열의 지연제 등 종래 사용되는 약품이 그대로 사용 가능하다.

본 고안에 따른 연시장치에 성능을 확인하기 위하여 걸림턱(최소내경 : 2mm, 두께 : 1mm)이 형성된 본 고안에 따른 연시장치(14)를 장착한 제5도와 같은 구조의 뇌관과 걸림턱이 없고 지연제만 충전되어 있는 기존의 연시장치(13)를 장착한 제1도와 같은 구조의 뇌관에 Mn계열의 지연제를 사용하여 지연초시의 정밀도 및 불발발생여부에 대한 비교실험을 행하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

하기 비교실험에서는 지연제의 량을 실험 1-1과 실험 2-1이 동일하고, 실험 1-2와 실험 2-2가 같도록 한 것 외에는 동일한 조건하에서 실험을 행하였다.

◆ 표준편차(6n) = (∑(xi-x) /n)

◆ 변동율(Cv%) = (표준편차/평균) × 100

◆ 초시범위 = 최대값 - 최소값

상기 비교실험 결과를 검토해 보면, 기존의 연시장치를 장착한 뇌관의 경우(실험 1-1, 1-2) 는 지연초시의 범위와 변동율(Cv%)이 대단히 커서 지연초시가 불규칙함을 알 수 있고, 불발이 발생하는 것을 알 수 있는 반면에, 본 고안에 따른 연시장치를 장착한 뇌관의 경우(실험 2-1, 2-2)는 불발이 없고, 지연초시의 정밀도가 크게 개선되었음을 확인할 수 있다.

Claims (2)

1. 최소 내경(r)이 1-4mm인 범위에 있고 턱으 두께(t)가 0.1-3mm범위에 있는 걸림턱(2)이 형성되어 있는 내경 2-5mm, 외경 4-10mm의 관체(1)에 지연제(4) 및 기폭약(5)이 함께 충전된 구조로 된 것임을 특징으로 하는 걸림턱이 있는 뇌관용 연시장치.
2. 제1항에 있어서, 기폭약(5)은 30-60mg의 범위의 량을 사용함을 특징으로 하는 걸림턱이 있는 뇌관용 연시장치.