KR101339081B1 - 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법에 관한 것으로, 작은 전류로도 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 원할하게 측정 가능하게 하며 정상적인 기폭이 일어나는지의 여부 확인 및 기폭 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 두 스파크 단자 사이에 양단이 연결되어 발파 회로를 구성하며 발파 회로의 이상 유무 검사를 위해 회로 검사 기기에서 공급되는 측정 전류에 대해 저항체로 작용하여 발파 회로의 단선 또는 합선 또는 정상 여부를 측정할 수 있게 하고 기폭 후 캐패시터의 충전 전압을 방전시켜 스파크 기폭기를 안전하게 보호하는 이상 점검 및 보호용 안전 저항, 안전 저항에 병렬로 연결되어 발파 회로를 구성하여 발파 모선을 통해 손실된 전압을 보정하기 위해 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류를 축적하고 그 충전 전압에 의해 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있게 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 하는 손실전압 보정용 캐패시터, 및 안전 저항과 손실 전압 보정용 캐패시터에 병렬로 연결되어 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 발파 회로의 이상 유무를 원할하게 측정할 수 있도록 하고 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류에 의해 단선되는 제1퓨즈를 포함하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법을 제공한다.

Description

전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법{Triggering apparatus of nonelectric detonator using the sparker device and electric blasting machine and triggering method using thereof}

본 발명은 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작은 전류로도 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 측정 가능하게 하며 1차 기폭시 스파크 팁에 정상적인 스파크 발생여부를 확인할 수 있으면서도 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 하여 시험시 또는 기폭 후 안전성을 향상시킬 수 있는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 터널 및 지하철 등의 지하 굴착공사에서 사용되는 굴착장비들은 매연 및 분진발생을 최소화하기 위하여 고압전기를 동력으로 사용하는데 이곳에서 실시하는 전기뇌관을 이용한 발파방법은 필연적으로 전기적인 위험에 노출될 수밖에 없었다.

또한 터널 밖에서 발생하는 낙뢰는 지면을 통하여 흡수되는데 이때 터널 막장에 장약된 전기뇌관에 작은 전류가 흐르게 될 경우 예기치 않는 폭발사고가 발생하여 소중한 생명을 앗아가는 끔찍한 발파사고가 발생하기도 하였다.

이에 근래에는 이러한 전기적인 위험요소로부터 안전하게 발파를 실시할 수 있도록 비전기식 뇌관이 개발되어 이용되고 있으나, 비전기식 뇌관을 최초로 기폭시키기 위한 정통적인 기폭방법은 고가의 기폭비용이 소요되기 때문에 근래에는 전기적 위험을 감수하고라도 기폭비용이 저렴하고 간편한 전기뇌관을 이용한 기폭방법을 암암리에 이용하고 있다.

상기 두 가지 기폭방법의 특징 및 장단점을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 스타터를 사용하는 정통적인 기폭방법은 터널 막장에서 최종적으로 결선된 마지막 비전기식 뇌관의 시그널튜브에 스타터라 불리는 수백 미터의 시그널튜브를 추가로 연결하여 안전지대까지 대피한 후 시그널튜브의 끝단에 폭발충격 또는 스파크충격을 인가하여 시그널튜브 내의 폭약을 점화시키는 방법이다.

이 방법은 굴착터널 내부의 전기 시설 또는 터널 외부의 낙뢰로부터 매우 안전한 기폭방법이기는 하나 매 발파시 수백 미터의 시그널튜브가 사용되기 때문에 고가의 기폭비용이 소요되고 더불어 발파 후 수백 미터의 폐 플라스틱 튜브가 잔류하여 환경적으로도 문제가 된다.

둘째, 전기뇌관을 이용한 기폭방법은 터널막장에서 최종적으로 결선 된 마지막 비전기식 뇌관의 시그널튜브에 전기뇌관을 연결하고 전기뇌관의 각 선에 수백 미터의 발파모선을 연결하여 안전지대까지 대피한 후 통상의 전기발파기를 이용하여 전기뇌관을 폭발시킴으로써 전기뇌관에 묶여있는 시그널튜브가 기폭되도록 하는 방법이다.

이 방법은 영구적으로 사용 가능한 발파모선을 이용하기 때문에 기폭비용이 저렴하고 환경적인 문제도 발생하지 않은 장점이 있으나, 단 1개의 전기뇌관으로 인하여 터널 전체 막장에 설치된 고가의 비전기식 뇌관이 전기뇌관화 될 뿐만 아니라, 오히려 1발의 전기뇌관이 터널 막장 전체가 전기뇌관인 때보다도 더 전류에 민감하여비전기식 뇌관으로 장약한 근본적인 취지를 상실하게 하는 매우 비합리적인 기폭방법이다.

이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1230156호(2013.01.30. 등록 : 이하 '특허문헌1'이라 약칭함)에는 전기발파기와 스파크 기폭기를 이용하여 비전기식 뇌관을 저가의 비용으로 안전하고 확실하게 기폭시키기 위한 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 이를 이용한 발파 시공 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌1에 의하면, 상기 정통적인 기폭방법 및 전기식 기폭방법의 문제점을 해결하고 장점만을 채택하여 전기적으로도 안전하고, 기폭비용이 저렴하며, 먼 거리에서도 확실하게 비전기식 뇌관을 기폭시킬 수 있도록 하여, 터널 및 지하굴착 등의 현장에서 비전기식 뇌관을 이용한 발파가 이루어질 수 있게 하였다.

그러나 이러한 종래의 스파크 기폭기를 이용한 기폭장치에서는 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 측정하기 위해서 반드시 고압 전류를 사용해야만 하는 단점이 있으며, 또한 정상적인 기폭이 있은 후에도 발파 모선에서의 손실 전압 보정을 위해 구비된 캐패시터에 의해 추가적인 기폭이 발생되는 등의 오동작을 일으키는 결과를 초래하기도 하였다.

KR 10-1230156 B1 2013. 01.30 등록

따라서 본 발명은 상기의 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 발파 모선의 이상 유무 검사 및 스파크 기폭기의 안전장치로 사용되는 안전 저항 및 손실 전압 보정용 캐패시터에 병렬로 제1퓨즈를 연결하여 작은 시험 전류로도 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 원할하게 시험할 수 있게 하며 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 기폭장치에 인가되는 고압 전류에 의해 제1퓨즈가 먼저 단선될 수 있도록 하여 발파 모선을 통해 손실된 전압을 보정하는 캐패시터의 충전 전압에 의해 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있도록 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있도록 한 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명은 전기 발파기에서 발생한 고압 전류를 임시 축적했다가 방전하여 긴 발파 모선에서 손실된 전압을 보정하는 손실 전압 보정용 캐패시터와 안전저항 사이에 직렬로 제2퓨즈를 연결하여, 1차 기폭시 스파크 팁에 정상적인 스파크가 튀는 경우 제2퓨즈가 단선될 수 있도록 함으로써, 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기폭장치의 일 실시 형태는, 전기 발파기에서 발생된 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선을 통해 공급받아 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자의 팁에서 스파크를 발생시키는 스파크 기폭기를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치에 있어서, 두 스파크 단자 사이에 양단이 연결되어 발파 회로를 구성하며 발파 회로의 이상 유무 검사를 위해 회로 검사 기기에서 공급되는 측정 전류에 대해 저항체로 작용하여 발파 회로의 단선 또는 합선 또는 정상 여부를 측정할 수 있게 하고 기폭 후 캐패시터의 충전 전압을 방전시켜 스파크 기폭기를 안전하게 보호하는 이상 점검 및 보호용 안전 저항, 안전 저항에 병렬로 연결되어 발파 회로를 구성하여 발파 모선을 통해 손실된 전압을 보정하기 위해 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류를 축적하고 그 충전 전압에 의해 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있게 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 하는 손실전압 보정용 캐패시터, 및 안전 저항과 손실 전압 보정용 캐패시터에 병렬로 연결되어 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 발파 회로의 이상 유무를 원할하게 측정할 수 있도록 하고 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류에 의해 단선되는 제1퓨즈를 포함하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치이다.

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기폭장치는, 손실 전압 보정용 캐패시터와 안전저항 사이에 직렬로 양단이 연결되며 1차 기폭시 스파크 단자에 인가되는 고압 전류에 의해 스파크 팁에 정상적으로 스파크가 발생되는 경우에 단선되어 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 제한하는 제2퓨즈를 더 포함하여, 다른 실시 형태로 구현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기폭 장치의 또 다른 실시 형태는, 전기 발파기에서 발생한 고압의 전류를 수백 미터의 발파 모선으로부터 리드선을 통해 공급받아 스파크 단자의 팁에서 스파크를 발생시켜, 비전기식 뇌관의 시그널 튜브에 강력한 스파크를 일으켜 시그널 튜브를 점화시키는 스파크 기폭기를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치에 있어서, 스파크 기폭기는, 전자부품을 보호할 수 있도록 구성된 몸체의 일측면에 시그널 튜브의 삽입을 위한 튜브 삽입공이 형성되고 몸체의 상면에 사용자 조작을 위해 조임 볼트의 일부를 몸체 외부로 노출시키기 위한 조임볼트 노출공을 형성한 하우징, 하우징의 내부에서 시그널 튜브의 단부를 스파크 단자와 전기적으로 연결되도록 결속시키는 튜브 결속부재, 저항과 캐패시터와 적어도 하나의 퓨즈를 포함하는 전자 부품으로 구성되는 내부 발파회로, 및 내부 발파 회로의 각 부품이 탑재되는 인쇄회로기판을 포함하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭장치이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기폭 방법의 일 실시 형태는, 전기 발파기에서 발생된 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선을 통해 공급받아 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자의 팁에서 스파크를 발생시키는 스파크 기폭기를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭방법에 있어서, (a1) 안전 저항 및 손실전압 보정용 캐패시터에 병렬로 제1퓨즈를 결선하여 내부 발파 회로를 구성한 스파크 기폭기를 시그널 튜브와 발파 모선 사이에 설치하는 설치 단계, (a2) 외부의 회로 검사 기기에서 스파크 기폭기의 발파 회로에 제1퓨즈에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 모선의 단선 여부를 원할하게 검사하는 검사 단계, 및 (a3) 검사 완료된 발파 모선을 통해 스파크 기폭기에 전기 발파기의 고압 전류를 인가하여 제1퓨즈의 단선 및 캐패시터의 전압 충전을 통해 스파크 단자의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브를 기폭시키는 발파 단계를 포함하여 이루어지는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭방법이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기폭 방법의 또 다른 실시 형태는, 전기 발파기에서 발생된 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선을 통해 공급받아 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자의 팁에서 스파크를 발생시키는 스파크 기폭기를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭방법에 있어서, (b1) 안전 저항 및 손실전압 보정용 캐패시터에 병렬로 제1퓨즈를 결선하고 손실 전압 보정용 캐패시터와 안전저항 사이에 직렬로 제2퓨즈의 양단을 결선하여 내부 발파 회로를 구성한 스파크 기폭기를 시그널 튜브와 발파 모선 사이에 설치하는 설치 단계, (b2) 외부의 회로 검사 기기에서 스파크 기폭기의 발파 회로에 제1퓨즈에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 모선의 단선 여부를 검사하는 검사 단계, 및 (b3) 검사 완료된 발파 모선을 통해 스파크 기폭기에 전기 발파기의 고압 전류를 인가하여 제1퓨즈의 단선 및 캐패시터의 전압 충전을 통해 스파크 단자의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브를 기폭시킴과 동시에 제2퓨즈를 단선시켜 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상 기폭 후 캐패시터의 충전 전압에 의한 2차 기폭을 제한하는 발파 단계를 포함하여 이루어지는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭방법이다.

본 발명에 따르면, 발파 모선의 이상 유무 검사 및 스파크 기폭기의 안전장치로 사용되는 안전 저항과 손실전압 보정용 캐패시터에 병렬로 제1퓨즈를 연결함으로써, 작은 전류로도 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 원할하게 측정 가능하게 하여 안전하게 시험이 이루어질 수 있게 하는 이점이 있으며, 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 기폭장치에 인가되는 고압 전류에 의해 제1퓨즈가 먼저 단선될 수 있도록 하여 발파 모선을 통해 손실된 전압을 보정하는 캐패시터의 충전 전압에 의해 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있도록 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 한다.

또한 본 발명에 따르면, 전기 발파기에서 발생한 고압 전류를 임시 축적했다가 방전하여 긴 발파 모선에서 손실된 전압을 보정하는 손실전압 보정용 캐패시터와 안전저항 사이에 직렬로 제2퓨즈를 추가로 연결함으로써, 초기 기폭시에는 스파크 단자에 충분한 고압 전류가 흐르도록 하여 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생시키고, 스파크 팁에 정상적인 스파크가 튀는 경우 제2퓨즈가 단선될 수 있도록 하여, 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 하여 스파크 기폭기를 안전하게 보호할 수 있으며, 안전성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1a는 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 사용되는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 발췌 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 스파크 기폭기의 상세 구성을 예시한 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 조립 상태 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 조립구조 및 그 조립동작을 설명하기 위하여 스파크 기폭기의 내부 구성을 예시한 상세도이다.
도 3은 도 1a 또는 도 2a의 스파크 기폭기의 기본적인 회로 구성을 설명하기 위하여 예시한 발파 회로도이다.
도 4a와 도 4b는 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 사용되는 본 발명에 의한 스파크 기폭기의 내부 발파 회로에 대한 각 실시 형태를 예시한 회로도이다.

이하, 본 발명에 의한 전기 발파기와 스파크 기폭기를 사용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치 및 방법의 구성 및 전체적인 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1a는 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 사용되는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 발췌 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 스파크 기폭기의 상세 구성을 예시한 분해 사시도로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명에 의한 비전기식 뇌관의 기폭장치는 전자부품을 보호하는 플라스틱 재질의 사출물로 이루어지는 하우징(31), 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자(32), 시그널 튜브(40)를 결속시키기 위한 투명 플라스틱 재질의 바이스캡(33), 저항과 캐패시터와 적어도 하나의 퓨즈를 포함하여 구성되는 내부 발파회로, 내부 발파 회로의 각 부품이 탑재되는 인쇄회로기판(34), 발파 모선과 연결되는 리드선(35)으로 구성된다. 이러한 구성은 전기 발파기에서 발생한 고압의 전류를 수백 미터의 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 공급받아 스파크 단자(32)의 팁에서 스파크를 발생시켜, 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 강력한 스파크를 일으켜 시그널 튜브를 점화시키는 스파크 기폭기(30)를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치에 적용된다. 이때 스파크 단자(32)와 리드선(35) 사이에 구비되는 내부 발파 회로는 스파크 단자(32)와 캐패시터(C)와 안전 저항(R) 및 제1퓨즈(F1)를 포함하여 구성되거나, 또는 스파크 단자(32)와 캐패시터(C)와 안전 저항(R)과 제1퓨즈(F1) 및 제2퓨즈(F2)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 2a는 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 사용되는 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 조립 상태 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 스파크 기폭기와 시그널 튜브의 조립구조 및 그 조립동작을 설명하기 위하여 스파크 기폭기의 내부 구성을 예시한 상세도로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 스파크 기폭기는 전자부품을 보호하는 플라스틱 재질의 사출물로 이루어지는 하우징(36), 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자(32), 하우징(36)의 내부에서 시그널 튜브(40)의 단부를 스파크 단자(32)와 전기적으로 연결되도록 결속시키는 튜브 결속부재(50), 저항과 캐패시터와 퓨즈 등으로 구성되는 내부 발파회로(도면에는 도시가 생략됨), 내부 발파 회로의 각 부품이 탑재되는 인쇄회로기판(도면에는 도시가 생략됨), 발파 모선과 연결되는 리드선(35)으로 구성된다. 이러한 구성은 전기 발파기에서 발생한 고압의 전류를 수백 미터의 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 공급받아 스파크 단자(32)의 팁에서 스파크를 발생시켜, 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 강력한 스파크를 일으켜 시그널 튜브를 점화시키는 스파크 기폭기(30)를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치에 적용된다. 이때 스파크 단자(32)와 리드선(35) 사이에 구비되는 내부 발파 회로는 스파크 단자(32)와 캐패시터(C)와 안전 저항(R) 및 제1퓨즈(F1)를 포함하여 구성되거나, 또는 스파크 단자(32)와 캐패시터(C)와 안전 저항(R)과 제1퓨즈(F1) 및 제2퓨즈(F2)를 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(36)은 몸체의 일측면에 튜브 삽입을 위한 튜브 삽입공(36a)이 형성되어 시그널 튜브(40)를 삽입시킬 수 있도록 구성되고, 또한 몸체의 상면에 조임 볼트(54)를 사용자가 외부에서 조작할 수 있도록 조임 볼트의 일부를 하우징의 몸체 외부로 노출시키기 위한 조임볼트 노출공(36b)이 형성된다.

튜브 결속부재(50)는 지지판(51), 고정축(52a)과 가동축(52b), 조임판(53), 조임 볼트(54), 및 코일 스프링(55)으로 구성된다.

지지판(51)은 하우징(36)의 내부에 움직이지 않게 고정되어 튜브 결속부재(50) 전체를 지지하는 역할을 하도록 설치되며, 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)의 일측에 배치된다. 이러한 지지판은 상부와 하부가 별도의 고정 부재를 이용하여 하우징의 측벽에 고정될 수도 있고, 또는 베이스 부재 등을 이용하여 하우징의 내부 저면에 하부가 고정될 수도 있으며, 필요에 따라 하부 또는 상부가 고정되지 않는 비구속 상태로 설치될 수도 있다.

고정축(52a)은 일정 길이를 갖는 원통형 몸체로 구성되고 지지판(51)와 수직하게 지지판(51)의 하부에 일측 단부가 고정되며 다른측 단부는 구속되지 않고 개방된다.

가동축(52b)은 고정축(52a)의 길이에 대응되게 원통형 스크류 몸체로 구성되고 고정축(52a)과 일정 간격 이격되는 상태로 지지판(51)의 상부에 일측 단부가 고정되어 고정축(52a)과 평행하게 설치되며 다른측 단부는 구속되지 않고 개방된다.

조임판(53)은 지지판(51)과 대응되는 길이와 형상으로 몸체가 구성되고 고정축(52a)과 가동축(52b)이 각각 평행하게 삽입되어 몸체를 관통할 수 있도록 고정축(52a)과 가동축(52b)의 대응 위치에 고정축 관통공(53a) 및 가동축 관통공(53b)이 형성되며 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)에 삽입되는 시그널 튜브(40)가 그 사이에 개재될 수 있도록 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)을 사이에 두고 지지판(51)과 반대 측에 배치된다. 이러한 구성의 조임판(53)은 하우징(36)의 내부 저면에 하부가 고정될 수도 있으며, 또는 필요에 따라 하부가 고정되지 않는 비구속 상태로 설치될 수도 있다.

조임 볼트(54)는 가동축(52b)을 구성하고 있는 원통형 스크류 몸체가 나사 결합될 수 있도록 중앙부에 나사홈(54a)을 형성하여 그 나사홈(54a)에 가동축(52b)이 나사 결합될 수 있게 구성하고, 이러한 구성에 의해 조임 볼트(54)는 가동축(52b)을 중심축으로 회전하는 동작에 의해 가동축(52b)을 따라 그 길이 방향으로 진전 또는 후진 이동이 가능하도록 가동축(52b)에 회전 가능하게 조립된다.

코일 스프링(55)은 탄성 재질로 이루어지며 외부 압력에 의해 길이가 늘거나 줄어드는 중공형 코일 형상의 몸체로 구성되고, 가동축(52b)에 삽입되어 지지판(51)과 조임판(53) 사이에 개재되며, 조임 볼트(54)의 회전동작에 의해 조임판(53)이 가동축(52b)을 따라 이동하는 경우 조임판(53)을 함께 지지판(51) 측으로 이동시켜, 조임판(53)과 지지판(51) 사이의 간격이 줄이거나 늘일 수 있으며, 조임판(53)과 지지판(51)의 간격이 줄어드는 경우 지지판(51)에 의해 일측이 지지된 상태로 코일 스프링(55)의 길이가 줄어들고 그 반대의 경우 코일 스프링(55)의 길이는 원 상태로 복귀된다.

도 3은 도 1a 또는 도 2a의 스파크 기폭기에 구비된 기본적인 구성의 발파 회로도로서, 각 부품의 구체적인 역할과 특성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 스파크 기폭기의 하우징(31)은 가볍고 성형하기 쉬운 플라스틱 재질로 이루어지며 전자부품을 보호하기 위한 몸체 부분이고, 바이스 캡(33)은 시그널 튜브(40)를 결합하기 위한 부분으로서 시그널 튜브가 빠지지 않도록 조여주는 역할을 한다.

스파크 단자(32)는 조밀한 간극을 갖는 두 개의 전극(32a,32b)으로 구성되는 스파크 팁을 구성하며, 두 개의 전극이 시그널 튜브(40)에 삽입되어 전기 발파기에서 발생한 고전압의 전류를 인가받아 시그널 튜브에 강력한 스파크를 일으키는 점화장치로서, 두 전극의 간격은 절연피복의 두께 즉, 스파크를 일으키는 전압과 밀접한 관계를 갖으며 두 전극의 간격이 클수록 높은 전압의 전기발파기를 필요로 한다. 본 발명에 사용되는 스파크 단자의 절연피복의 두께는 0.15~0.2mm 정도이며 이 정도의 간극에서 스파크를 일으키기 위한 필요전압은 약 500V정도이고, 스파크 단자의 주재료는 황동 또는 이와 유사한 전도성 금속이며, 스파크 팁을 구성하는 절연피복의 전선은 테프론 전선 또는 에나멜선 등을 사용한다.

안전 저항(R)은 이상 점검 및 보호용으로서, 스파크 단자(32a,32b) 사이에 양단이 연결되어 발파 회로를 구성하며, 발파 회로의 이상 유무 검사를 위해 외부의 회로 검사 기기(예를 들면 도통 시험기 또는 저항 측정기 등)에서 공급되는 측정 전류에 대해 저항체로 작용하여 발파 회로의 단선 또는 합선 또는 정상 여부를 측정할 수 있게 하고, 기폭 후 캐패시터(C)의 충전 전압을 방전시켜 스파크 기폭기(30)를 안전하게 보호하는 역할을 수행한다. 이러한 이러한 안전 저항(R)은 캐패시터(C)가 내장된 스파크 기폭장치에는 반드시 삽입되어야 하는 전자부품으로 스파크 단자의 전극 불량으로 인하여 스파크가 발생하지 않은 경우 캐패시터(C)에 축적된 전하를 서서히 방전하는 역할을 한다.

예를 들어 만약 스파크단자의 전극 불량으로 스파크 기폭장치가 스파크를 일으키지 못할 경우 발파실패로 인하여 화약류작업자가 터널막장에 접근하여 발파회로의 이상 유무를 살피게 되는데 이때 스파크 단자가 정상적으로 작동하여 캐패시터에 저장된 전하가 일시에 방전된다면 예기치 않는 사고가 발생할 수도 있을 것이다.

그러므로 안전 저항은 캐패시터에 축전된 전하를 서서히 방전시키는 중요한 역할을 하는 부품으로 저항값의 적정크기는 실험을 통하여 알아본 결과 5KΩ~1MΩ 정도였으며, 이 정도의 저항값을 갖는 안전저항은 스파크 단자에 불꽃방전을 충분히 일으키고 만약 불꽃방전이 일어나지 않을 경우 0.5초 이내에 캐패시터의 전하를 완전히 방전시킬 수 있는 것이 적당하다.

캐패시터(C)는 안전 저항(R)에 병렬로 연결되어 발파 회로를 구성하며, 전기발파기에서 발생한 고압의 전류를 임시 축적했다가 방전하는 역할을 하며, 긴 발파모선을 통하여 손실된 전압을 보정하여 스파크단자에 충분한 전류가 흐르도록 함으로써 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 한다. 이때 사용되는 캐패시터는 극성이 없는 필름 캐패시터가 사용되며 캐패시터의 적정용량은 예를 들면 45[uF](마이크로패럿) 정도가 적정하였다. 상기 캐패시터는 전기발파기의 출력전압에 따라 선택적으로 삽입되는 부수부품으로 출력전압이 높은 고압 전기발파기를 사용하는 경우 캐패시터는 필요치 않게 된다.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 의한 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 사용되는 스파크 기폭기(30,30a)의 내부 발파 회로에 대한 각 실시 형태를 예시한 회로도로서, 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 비전기식 뇌관의 기폭장치는 안전 저항(R), 캐패시터(C), 및 제1퓨즈(F1)를 내부 발파회로로 구성한 스파크 기폭기(30)를 포함하여 구성되며, 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 비전기식 뇌관의 기폭장치는 안전 저항(R), 캐패시터(C), 제1퓨즈(F1), 및 제2퓨즈(F2)를 내부 발파회로로 구성한 스파크 기폭기(30a)를 포함하여 구성된다.

안전 저항(R)과 캐패시터(C)는 상기에서 언급한 바와 동일한 기능을 수행하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1퓨즈(F1)는 안전 저항(R)과 손실전압 보정용 캐패시터(C)에 병렬로 연결되어 발파회로를 구성하며, 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 규정값 이하(예를 들면 100[mA] 이하)의 측정 전류로 발파 회로의 이상 유무를 원할하게 측정할 수 있도록 하고, 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류에 의해 단선된다.

제2퓨즈(F2)는 손실전압 보정용 캐패시터(C)와 안전저항(R) 사이에 직렬로 양단이 연결되어 발파회로를 구성하며, 초기 기폭시 스파크 단자에 인가되는 고압 전류(예를 들면 [5A] 이하)에 의해 스파크 단자의 팁에 정상적으로 스파크가 발생되는 경우에 단선됨으로써, 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않도록 제한하여 스파크 기폭기(30a)를 안정적으로 보호한다.

본 발명 기폭 방법의 일 실시 형태는 전기 발파기에서 발생된 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 공급받아 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자(32a,32b)의 팁에서 스파크를 발생시키는 스파크 기폭기(30)를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭 방법으로서, 안전 저항(R)과 손실전압 보정용 캐패시터(C)에 병렬로 제1퓨즈(F1)를 결선하여 내부 발파 회로를 구성한 스파크 기폭기(30)를 시그널 튜브(40)와 발파 모선 사이에 설치하는 설치 단계(a1), 외부의 회로 검사 기기에서 스파크 기폭기(30)의 발파 회로에 제1퓨즈에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 모선의 단선 여부를 검사하는 검사 단계(a2), 및 검사 완료된 발파 모선을 통해 스파크 기폭기(30)에 전기 발파기의 고압 전류를 인가하여 제1퓨즈(F1)의 단선 및 캐패시터(C)의 전압 충전을 통해 스파크 단자의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브(40)를 기폭시키는 발파 단계(a3)를 포함하여 이루어진다.

설치 단계(a1)는 터널 막장에서 최종적으로 결선된 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 안전 저항(R), 손실전압 보정용 캐패시터(C), 및 저항과 캐패시터에 병렬 연결되는 제1퓨즈(F1)를 포함하는 발파 회로가 결선된 스파크 기폭기(30)를 연결하고, 스파크 기폭기(30)에 발파 모선을 연결하여 안전거리까지 대피하는 단계이다.

검사 단계(a2)는 발파 모선에 외부의 회로 검사 기기(예를 들면 도통 시험기 또는 저항 측정기 등)를 연결하고 회로 검사기기에서 스파크 기폭기(30)의 발파 회로에 제1퓨즈(F1)에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 회로의 단선, 합선, 정상 여부의 확인 및 단선이나 합선에 대한 조치를 실시하는 단계이다.

발파 단계(a3)는 검사 단계에서 발파 모선 및 스파크 기폭기(30)의 내부 발파 회로에 대한 정상 여부가 확인되거나 단선이나 합선에 대한 조치가 완료된 발파 모선을 전기 발파기에 연결하여 전기 발파기의 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 스파크 기폭기(30)에 인가하여 제1퓨즈(F1)를 우선 단선시키면서 캐패시터(C)에 전압을 충전하고, 캐패시터(C)의 충전 전압에 의해 스파크 단자의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브(40)를 기폭시키는 단계이다.

본 발명 기폭 방법의 다른 실시 형태는 전기 발파기에서 발생된 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 공급받아 2개의 전극으로 이루어지는 스파크 단자(32a,32b)의 팁에서 스파크를 발생시키는 스파크 기폭기(30a)를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭 방법으로서, 안전 저항(R)과 캐패시터(C)에 병렬로 제1퓨즈(F1)를 결선하고 캐패시터(C)와 안전 저항(R) 사이에 직렬로 제2퓨즈(F2)의 양단을 결선하여 내부 발파 회로를 구성한 스파크 기폭기(30a)를 시그널 튜브(40)와 발파 모선 사이에 설치하는 설치 단계(b1), 외부의 회로 검사 기기(예를 들면 도통 시험기 또는 저항 측정기 등)에서 스파크 기폭기(30a)의 발파 회로에 제1퓨즈(F1)에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 모선의 단선 여부를 검사하는 검사 단계(b2), 및 검사 완료된 발파 모선을 통해 스파크 기폭기(30a)에 전기 발파기의 고압 전류를 인가하여 제1퓨즈(F1)의 단선 및 캐패시터(C)의 전압 충전을 통해 스파크 단자(32a,32b)의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브(40)를 기폭시킴과 동시에 제2퓨즈(F2)를 단선시켜 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상 기폭 후 캐패시터(C)의 충전 전압에 의한 2차 기폭을 제한하는 발파 단계(b3)를 포함하여 이루어질 수 있다.

설치 단계(b1)는 터널 막장에서 최종적으로 결선된 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 안전 저항(R), 손실전압 보정용 캐패시터(C), 안전 저항(R)과 캐패시터(C)에 병렬 연결되는 제1퓨즈(F1), 캐패시터(C)와 안전 저항(R) 사이에 직렬로 양단이 연결되는 제2퓨즈(F2)를 포함하는 발파 회로가 결선된 스파크 기폭기(30a)를 연결하고 스파크 기폭기(30a)에 발파 모선을 연결하여 안전거리까지 대피하는 단계이다.

검사 단계(b2)는 발파 모선에 도통 시험기 또는 저항 측정기 등의 외부 회로 검사기기를 연결하고 회로 검사기기에서 스파크 기폭기(30a)의 발파 회로에 상기 제1퓨즈(F1)에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 발파 회로의 단선, 합선, 정상 여부를 확인하고, 단선이나 합선에 대한 조치를 실시하는 단계이다.

발파 단계(b3)는 검사 단계에서 발파 회로의 정상 여부가 확인되면 발파 모선을 전기 발파기에 연결하여 전기 발파기의 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 스파크 기폭기(30a)에 인가하여 제1퓨즈(F1)를 우선 단선시키면서 캐패시터(C)에 전압을 충전하고, 캐패시터(C)의 충전 전압에 의해 스파크 단자의 팁에 스파크를 발생시켜 시그널 튜브(40)를 기폭시킴과 동시에 제2퓨즈(F2)를 단선시켜 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상 기폭 후 캐패시터(C)의 충전 전압에 의한 2차 기폭을 제한하는 단계이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 각 실시 형태에 의한 비전기식 뇌관의 기폭장치에서 이루어지는 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4a에 예시된 바와 같이 구현되는 기폭장치의 경우, 두 스파크 단자(32a,32b) 사이에 안전저항(R)과 손실전압 보정용 캐패시터(C)를 각각 병렬로 연결한 후 안전 저항(R)과 캐패시터(C)에 병렬로 제1퓨즈(F1)를 연결하여 스파크 기폭기(30)의 내부 발파회로를 구성하고, 이와 같이 내부 발파회로가 구성된 스파크 기폭기(30)를 터널 막장에서 최종적으로 결선된 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 연결한 후 다시 스파크 기폭기(30)에 수백 미터 길이의 발파 모선을 연결한 후 작업자(또는 관리자)는 안전거리까지 대피한다.

다음으로 발파 모선에 도통 시험기 또는 저항 측정기 등과 같은 외부의 회로 검사 기기를 연결하고 이러한 외부의 회로 검사 기기에서 스파크 기폭기(30)의 발파 회로에 제1퓨즈(F1)에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 그로부터 저항값을 측정함으로써, 수백 미터 길이에 달하는 발파 모선에 대한 단선 또는 합선 여부 및 스파크 기폭기(30)의 내부 발파 회로를 구성하는 각 부품들에 대한 단선, 합선, 또는 정상 여부를 확인할 수 있게 되며, 따라서 관리자는 이러한 측정 결과를 이용하여 단선이나 합선에 대한 조치를 선택적으로 처리할 수 있게 된다.

마지막으로 상기 검사 단계를 거쳐 발파 모선 및 스파크 기폭기(30)의 내부 발파 회로에 대한 정상 여부가 확인되거나 단선이나 합선에 대한 조치가 완료되면, 발파 모선을 전기 발파기에 연결하여 전기 발파기의 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 스파크 기폭기(30)에 인가하여 시그널 튜브(40)를 기폭시킨다. 이때 스파크 기폭기(30)의 안전 저항(R)의 양단에는 제1퓨즈(F1)가 연결되어 있게 되므로, 상기 전기 발파기의 고압 전류가 스파크 기폭기(30)에 인가되는 경우 제1퓨즈(F1)에 과전류가 흐르게 되면서 제1퓨즈(F1)가 먼저 단선되므로 스파크 기폭기(30)는 안전 저항(R)과 캐패시터(C) 만으로 이루어지는 내부 발파회로가 구성될 수 있게 된다. 따라서 이후로는 캐패시터(C)에 전압이 충전될 수 있게 되고, 이렇게 충전된 캐패시터(C)의 전압에 의해 스파크 단자(32a,32b)의 팁에는 스파크를 발생시킬만큼 충분한 고전압의 전류가 공급되어 시그널 튜브(40)를 안정적으로 기폭시킬 수 있게 된다.

한편, 도 4b에 예시된 바와 같이 구현되는 기폭장치의 경우, 설치 단계(b1)에서 두 스파크 단자(32a,32b) 사이에 안전저항(R)과 손실전압 보정용 캐패시터(C)를 각각 병렬로 연결한 후 안전 저항(R)과 캐패시터(C)에 병렬로 제1퓨즈(F1)를 연결하고 다시 캐패시터(C)와 안전저항(R) 사이에 직렬로 제2퓨즈(F2)의 양단을 결선하여 스파크 기폭기(30a)의 내부 발파회로를 구성하고, 이와 같이 내부 발파회로가 구성된 스파크 기폭기(30a)를 터널 막장에서 최종적으로 결선된 비전기식 뇌관의 시그널 튜브(40)에 연결한 후 다시 스파크 기폭기(30)에 수백 미터 길이의 발파 모선을 연결한 후 작업자는 안전거리까지 대피한다.

다음으로 검사 단계에서, 발파 모선에 도통 시험기 또는 저항 측정기 등과 같은 외부의 회로 검사 기기를 연결하고 이러한 외부의 회로 검사 기기에서 스파크 기폭기(30a)의 발파 회로에 제1퓨즈(F1)에 의한 규정값 이하의 측정 전류를 공급하여 그로부터 저항값을 측정함으로써, 수백 미터 길이에 달하는 발파 모선에 대한 단선 또는 합선 여부 및 스파크 기폭기(30a)의 내부 발파 회로를 구성하는 각 부품들에 대한 단선, 합선, 또는 정상 여부를 원할하게 확인할 수 있게 되며, 따라서 관리자는 이러한 측정 결과를 이용하여 단선이나 합선에 대한 조치를 선택적으로 처리할 수 있게 된다.

마지막으로 상기 검사 단계를 거쳐 발파 모선 및 스파크 기폭기(30a)의 내부 발파 회로에 대한 정상 여부가 확인되거나 단선이나 합선에 대한 조치가 완료되면, 발파 모선을 전기 발파기에 연결하여 전기 발파기의 고압 전류를 발파 모선으로부터 리드선(35)을 통해 스파크 기폭기(30a)에 인가하여 시그널 튜브(40)를 기폭시킨다. 이때 스파크 기폭기(30a)의 안전 저항(R)의 양단에는 제1퓨즈(F1)가 연결되어 있게 되므로, 상기 전기 발파기의 고압 전류가 스파크 기폭기(30)에 인가되는 경우 제1퓨즈(F1)에 과전류가 흐르게 되면서 제1퓨즈(F1)가 먼저 단선되므로 스파크 기폭기(30a)는 안전 저항(R)과 캐패시터(C) 및 제2퓨즈(F2)로 이루어지는 내부 발파회로가 구성될 수 있게 된다. 따라서 이후로는 캐패시터(C)에 전압이 충전될 수 있게 되고, 이렇게 충전된 캐패시터(C)의 전압에 의해 스파크 단자(32a,32b)의 팁에는 스파크를 발생시킬만큼 충분한 고전압의 전류가 공급되어 시그널 튜브(40)를 안정적으로 정상 기폭시킬 수 있게 된다. 그런데 캐패시터(C)와 안전저항(R) 사이에는 직렬로 제2퓨즈(F2)가 연결되어 있게 되므로, 스파크를 발생시켜 시그널 튜브(40)를 기폭시킴과 동시에 제2퓨즈(F2)가 단선되면서 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있게 되며, 정상 기폭 후에는 캐패시터(C)의 일측 단자를 개방 상태로 유지되게 하여, 캐패시터(C)의 충전 전압에 의한 2차 기폭을 제한할 수 있게 된다.

이상에서와 설명한 바와 같이 본 발명은 작은 전류로도 발파 모선의 단선이나 합선 또는 정상 여부를 측정 가능하게 하며 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 기폭장치에 인가되는 고압 전류에 의해 제1퓨즈가 먼저 단선될 수 있도록 하여 발파 모선을 통해 손실된 전압을 보정하는 캐패시터의 충전 전압에 의해 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있도록 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 한다.

또한 본 발명은 초기 기폭시에는 스파크 단자에 충분한 고압 전류가 흐르도록 하여 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생시키고, 스파크 팁에 정상적인 스파크가 튀는 경우 제2퓨즈가 단선될 수 있도록 함으로써, 스파크 팁에 정상적으로 스파크를 발생되었는지의 여부를 확인할 수 있도록 하면서 정상적인 기폭이 일어난 후에 추가 기폭이 일어나지 않게 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

30,30a : 스파크 기폭기 31,36 : 하우징
32a,32b : 스파크 단자 33 : 바이스 캡
34 : 인쇄회로기판 35 : 리드선
36a : 튜브 삽입공 36b : 조임볼트 노출공
40 : 시그널 튜브 50 : 튜브 결속부재
51 : 지지판 52a : 고정축
52b : 가동축 53 : 조임판
53a : : 고정축 관통공 53b : 가동축 관통공
54 : 조임 볼트 55 : 코일 스프링
R : 안전 저항 C : 캐패시터
F1 : 제1퓨즈 F2 : 제2퓨즈

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 전기 발파기에서 발생한 고압의 전류를 수백 미터의 발파 모선으로부터 리드선을 통해 공급받아 스파크 단자의 팁에서 스파크를 발생시켜, 비전기식 뇌관의 시그널 튜브에 강력한 스파크를 일으켜 시그널 튜브를 점화시키는 스파크 기폭기를 이용하는 비전기식 뇌관의 기폭장치에 있어서,
   상기 스파크 기폭기는,
   전자부품을 보호할 수 있도록 구성된 몸체의 일측면에 시그널 튜브의 삽입을 위한 튜브 삽입공(36a)이 형성되고, 몸체의 상면에 사용자 조작을 위해 조임 볼트의 일부를 몸체 외부로 노출시키기 위한 조임볼트 노출공(36b)을 형성한 하우징(36);
   상기 하우징(36)의 내부에서 시그널 튜브의 단부를 스파크 단자와 전기적으로 연결되도록 결속시키는 튜브 결속부재(50);
   저항과 캐패시터와 적어도 하나의 퓨즈를 포함하는 전자 부품으로 구성되는 내부 발파회로; 및
   상기 내부 발파 회로의 각 부품이 탑재되는 인쇄회로기판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 튜브 결속부재(50)는,
   하우징(36)의 내부에 움직이지 않게 고정되어 튜브 결속부재(50) 전체를 지지하는 역할을 하도록 설치되며, 상기 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)의 일측에 배치되는 지지판(51);
   일정 길이를 갖는 원통형 몸체로 구성되고 상기 지지판(51)와 수직하게 지지판(51)의 하부에 일측 단부가 고정되며 다른측 단부는 구속되지 않고 개방되는 고정축(52a);
   상기 고정축(52a)의 길이에 대응되게 원통형 스크류 몸체로 구성되고 상기 고정축(52a)과 일정 간격 이격되는 상태로 상기 지지판(51)의 상부에 일측 단부가 고정되어 고정축(52a)과 평행하게 설치되며 다른측 단부는 구속되지 않고 개방되는 가동축(52b);
   상기 지지판(51)과 대응되는 길이와 형상으로 몸체가 구성되고 상기 고정축(52a)과 가동축(52b)이 각각 평행하게 삽입되어 몸체를 관통할 수 있도록 상기 고정축(52a)과 가동축(52b)의 대응 위치에 고정축 관통공(53a) 및 가동축 관통공(53b)이 형성되며 상기 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)에 삽입되는 시그널 튜브가 그 사이에 개재될 수 있도록 하우징(36)의 튜브 삽입공(36a)을 사이에 두고 상기 지지판(51)과 반대 측에 배치되는 조임판(53);
   상기 가동축(52b)을 구성하고 있는 원통형 스크류 몸체가 나사 결합될 수 있도록 중앙부에 나사홈(54a)을 형성하여 그 나사홈(54a)에 상기 가동축(52b)이 나사 결합될 수 있게 구성하고, 상기 가동축(52b)을 중심축으로 회전하는 동작에 의해 가동축(52b)을 따라 그 길이 방향으로 진전 또는 후진 이동이 가능하도록 가동축(52b)에 회전 가능하게 조립되는 조임 볼트(54); 및
   탄성 재질로 이루어지며 외부 압력에 의해 길이가 늘거나 줄어드는 중공형 코일 형상의 몸체로 구성되고, 상기 가동축(52b)에 삽입되어 상기 지지판(51)과 조임판(53) 사이에 개재되며, 상기 조임 볼트(54)의 회전동작에 의해 조임판(53)이 가동축(52b)을 따라 지지판(51) 쪽으로 이동하는 경우 지지판(51)에 의해 일측이 지지된 상태로 압축되고 그 반대의 경우 원 상태로 복귀되는 코일 스프링(55);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 내부 발파회로는 스파크 단자 사이에 양단이 연결되어 발파 회로를 구성하며, 기폭 후 캐패시터(C)의 충전 전압을 방전시켜 스파크 기폭기를 안전하게 보호하는 안전 저항(R);
   상기 안전 저항(R)에 병렬로 연결되어 발파 회로를 구성하여 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류를 축적하고, 스파크 팁에 고압 전류가 인가될 수 있게 하여 시그널 튜브가 강력한 스파크로 기폭될 수 있게 하는 손실전압 보정용 캐패시터(C); 및
   상기 안전 저항(R)과 캐패시터(C)에 병렬로 연결되어 기폭시 기폭장치의 스파크 팁에 고압의 전류가 흐르기 전에 발파회로의 이상 유무를 낮은 전압으로 측정할 수 있도록 하고, 전기 발파기로부터 인가되는 고압 전류에 의해 단선되는 제1퓨즈(F1);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 발파기와 스파크 기폭기를 이용한 비전기식 뇌관의 기폭장치.

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