JPH0669007A - ガラス被覆処理方法 - Google Patents
ガラス被覆処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被加工部材の被覆加工すべき表面にガラス管
を被せて、ガラス管を溶融して被覆するとき、該被覆ガ
ラス中に空洞や発泡などの欠陥を発生させることなく被
覆処理を行う。 【構成】 被加工部材3の被覆加工すべき表面に低融点
のガラス溶液2を被着させ、この被着ガラス2aを固化
させて後、その被覆加工すべき部分にガラス管10を挿
入し、かつまた被加工部材3をマウント台8に明けた孔
7に垂直にセツトし、垂直のガラス管10に斜め方向か
らかつその一端側から他端側に沿ってフレームハイヒー
タ11のフレーム12を当てて焼込み、ガラス管10を
軟化変形させるとともに被着ガラス2aを溶融せしめな
がら融合させて被覆する。 【効果】 ガラス管を軟化変形させながら被着ガラスを
溶融させ、中間ガラスとして機能させながら融合せしめ
るため、被加工部材とガラス管との濡れが良好となり、
空洞を残すことなしに気密融合ができ、被着ガラス中に
発泡生成やガラスの変質劣化を防止できる。
を被せて、ガラス管を溶融して被覆するとき、該被覆ガ
ラス中に空洞や発泡などの欠陥を発生させることなく被
覆処理を行う。 【構成】 被加工部材3の被覆加工すべき表面に低融点
のガラス溶液2を被着させ、この被着ガラス2aを固化
させて後、その被覆加工すべき部分にガラス管10を挿
入し、かつまた被加工部材3をマウント台8に明けた孔
7に垂直にセツトし、垂直のガラス管10に斜め方向か
らかつその一端側から他端側に沿ってフレームハイヒー
タ11のフレーム12を当てて焼込み、ガラス管10を
軟化変形させるとともに被着ガラス2aを溶融せしめな
がら融合させて被覆する。 【効果】 ガラス管を軟化変形させながら被着ガラスを
溶融させ、中間ガラスとして機能させながら融合せしめ
るため、被加工部材とガラス管との濡れが良好となり、
空洞を残すことなしに気密融合ができ、被着ガラス中に
発泡生成やガラスの変質劣化を防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被加工部材の被覆加工
すべき部分をガラス被覆するための処理方法であり、例
えば測定用サーミスタ素子の本体に低融点のガラスを被
着させ、これをガラス管に挿入し、ガラス管を軟化変形
させながら被着ガラスを溶融して被覆処理するガラス被
覆処理方法に関する。
すべき部分をガラス被覆するための処理方法であり、例
えば測定用サーミスタ素子の本体に低融点のガラスを被
着させ、これをガラス管に挿入し、ガラス管を軟化変形
させながら被着ガラスを溶融して被覆処理するガラス被
覆処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】被加工部材たとえば測定用サーミスタ素
子の本体にガラス管を被覆処理する方法は、例えば特公
昭52−7535号が知られている。この方法は、原料
の粉末を任意の形状に成型し焼結した後、平板状に本体
を加工し、その本体の両面に耐熱導電性塗料を塗布して
電極を被着すると共にガラスに封着することのできる金
属リード線を導電性塗料で上記電極に接着し、本体をガ
ラス中に挿入してそのガラスを加熱溶融することにより
該本体をガラス中に埋設すると同時にリード線を接着し
た導電性塗料の焼付けを行うものである。
子の本体にガラス管を被覆処理する方法は、例えば特公
昭52−7535号が知られている。この方法は、原料
の粉末を任意の形状に成型し焼結した後、平板状に本体
を加工し、その本体の両面に耐熱導電性塗料を塗布して
電極を被着すると共にガラスに封着することのできる金
属リード線を導電性塗料で上記電極に接着し、本体をガ
ラス中に挿入してそのガラスを加熱溶融することにより
該本体をガラス中に埋設すると同時にリード線を接着し
た導電性塗料の焼付けを行うものである。
【0003】このような処理方法の場合、サーミスタ素
子の本体に挿入したガラス管の加熱溶融は800℃程度
のトンネル炉を通して行われる。しかしながら、この加
熱溶融のときに、ガラス管とサーミスタ素子の本体との
間に気体が封じ込まれて空洞が形成され、測定用サーミ
スタの特性が変化されてしまう等ガラスコーテイング本
来の目的がそう失される。
子の本体に挿入したガラス管の加熱溶融は800℃程度
のトンネル炉を通して行われる。しかしながら、この加
熱溶融のときに、ガラス管とサーミスタ素子の本体との
間に気体が封じ込まれて空洞が形成され、測定用サーミ
スタの特性が変化されてしまう等ガラスコーテイング本
来の目的がそう失される。
【0004】一方、この種の空洞の形成を防止するた
め、例えばガスボンベに充填したプロパンガスや水素ガ
ス等の燃料ガスを、酸・水素バーナーを通して噴出され
る可燃性ガスの雰囲気中に酸素を吹き込んで水素を燃や
し、得られたフレームで垂直状態にセツトされたガラス
管をその一端側から他端側に焼き込んでガラス管内の気
体を当該管外に強制的に追い出し、空洞の形成を阻止し
ようとする方法が試みられた。
め、例えばガスボンベに充填したプロパンガスや水素ガ
ス等の燃料ガスを、酸・水素バーナーを通して噴出され
る可燃性ガスの雰囲気中に酸素を吹き込んで水素を燃や
し、得られたフレームで垂直状態にセツトされたガラス
管をその一端側から他端側に焼き込んでガラス管内の気
体を当該管外に強制的に追い出し、空洞の形成を阻止し
ようとする方法が試みられた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、垂直にセツトされたガラス管に対して酸・水素バ
ーナのフレームを水平状態でその一端側から他端側に順
次焼き込んでも、サーミスタ素子の本体の形状とか該本
体に白金線を介して接続される一対のリード線間の間隙
が狭いとかの理由によりガラスに濡れ難い部分が存在す
ると、それが原因となつて空洞が生成されるという問題
があつた。
うに、垂直にセツトされたガラス管に対して酸・水素バ
ーナのフレームを水平状態でその一端側から他端側に順
次焼き込んでも、サーミスタ素子の本体の形状とか該本
体に白金線を介して接続される一対のリード線間の間隙
が狭いとかの理由によりガラスに濡れ難い部分が存在す
ると、それが原因となつて空洞が生成されるという問題
があつた。
【0006】特に、このようなガラス管としては、例え
ば外径1.1mm、内径0.8mm、長さ4mmの極小サイズ
であるため、可燃性ガスの雰囲気中に酸素を供給する公
知の酸・水素バーナーでは、フレームの温度が高くなり
過ぎて局部加工ができないばかりでなく、頻繁に被覆ガ
ラス中に空洞を生成せしめたり、多数の発泡を生成する
等の問題があつた。
ば外径1.1mm、内径0.8mm、長さ4mmの極小サイズ
であるため、可燃性ガスの雰囲気中に酸素を供給する公
知の酸・水素バーナーでは、フレームの温度が高くなり
過ぎて局部加工ができないばかりでなく、頻繁に被覆ガ
ラス中に空洞を生成せしめたり、多数の発泡を生成する
等の問題があつた。
【0007】更に、酸・水素バーナは、可燃性ガスの雰
囲気中に酸素を均一に供給することが困難であるため、
フレーム中に酸素の濃度ムラができ、かつフレーム自体
の外径も大きくなりしかもその中心部はガラスの作業温
度に適した800℃よりもさらに高い温度たとえば20
00℃以上となり、ガラスを必要以上に過熱してしまう
と共に局部加熱を行うことができない原因となつてい
た。
囲気中に酸素を均一に供給することが困難であるため、
フレーム中に酸素の濃度ムラができ、かつフレーム自体
の外径も大きくなりしかもその中心部はガラスの作業温
度に適した800℃よりもさらに高い温度たとえば20
00℃以上となり、ガラスを必要以上に過熱してしまう
と共に局部加熱を行うことができない原因となつてい
た。
【0008】それ故、被覆ガラス中に泡(気泡状のも
の)が生成されたり、あるいは酸素の過大供給によりガ
ラスが結晶化されて白濁した、いわゆる失透現象を起こ
し、ガラスが変質されてしまう。このように、酸・水素
バーナによる過熱を避けるために酸素の供給を弱める
と、フレームの形態がフラツト状になつて局部加熱がで
きなくなり、ガラス中に空洞を生成するばかりか、特に
鉛ガラスでは還元により黒化変質するなどの問題を避け
ることができなかつた。
の)が生成されたり、あるいは酸素の過大供給によりガ
ラスが結晶化されて白濁した、いわゆる失透現象を起こ
し、ガラスが変質されてしまう。このように、酸・水素
バーナによる過熱を避けるために酸素の供給を弱める
と、フレームの形態がフラツト状になつて局部加熱がで
きなくなり、ガラス中に空洞を生成するばかりか、特に
鉛ガラスでは還元により黒化変質するなどの問題を避け
ることができなかつた。
【0009】そこで、本発明者らはこのような問題点を
解決すべく、種々の研究を行ってフレームの温度をガラ
ス管の加工温度にコントロールすることのできるフレー
ムハイヒータを開発し、フレームハイヒータのフレーム
の温度を泡の発生しない温度に制御して被覆処理を行っ
てみたところ、サーミスタ素子やリード線のガラスに対
する濡れがガラス同志よりも遅れがちとなることを究明
し、これが原因となつて空洞ができ易くなることを確認
した。
解決すべく、種々の研究を行ってフレームの温度をガラ
ス管の加工温度にコントロールすることのできるフレー
ムハイヒータを開発し、フレームハイヒータのフレーム
の温度を泡の発生しない温度に制御して被覆処理を行っ
てみたところ、サーミスタ素子やリード線のガラスに対
する濡れがガラス同志よりも遅れがちとなることを究明
し、これが原因となつて空洞ができ易くなることを確認
した。
【0010】このような問題点を解決する目的で本発明
者らはさらに研究を行つた結果、ガラス中に空洞の発生
を防止するために被加工部材の被覆すべき表面に低融点
のガラスを被着させ、そしてまたガラス中に泡の発生を
防止するためにフレームの温度をガラスの加工温度に制
御できるフレームハイヒータを使用することにより、充
分満足し得る被覆処理が行える方法を完成した。
者らはさらに研究を行つた結果、ガラス中に空洞の発生
を防止するために被加工部材の被覆すべき表面に低融点
のガラスを被着させ、そしてまたガラス中に泡の発生を
防止するためにフレームの温度をガラスの加工温度に制
御できるフレームハイヒータを使用することにより、充
分満足し得る被覆処理が行える方法を完成した。
【0011】本発明は、被加工部材の被覆すべき表面に
低融点のガラス溶液を被着させ、このガラス溶液を固め
た後、被着ガラスの全長を覆うようにガラス管を挿入
し、フレームハイヒータのフレームで一端側から他端側
に順次焼き込むことによりガラス管を軟化変形させると
ともに被着ガラスを溶融させ、被着ガラスとガラス管と
を融合せしめながら被覆ガラス中に空洞や泡などの欠陥
が全く生じることのない気密性の優れたガラス被覆処理
方法を提供するものである。
低融点のガラス溶液を被着させ、このガラス溶液を固め
た後、被着ガラスの全長を覆うようにガラス管を挿入
し、フレームハイヒータのフレームで一端側から他端側
に順次焼き込むことによりガラス管を軟化変形させると
ともに被着ガラスを溶融させ、被着ガラスとガラス管と
を融合せしめながら被覆ガラス中に空洞や泡などの欠陥
が全く生じることのない気密性の優れたガラス被覆処理
方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記のごとく目的は、本
発明によれば被加工部材の被覆加工すべき表面に低融点
のガラスを被着させる工程と、この被覆加工すべき部分
をガラス管に挿入する工程と、ガラス管の一端側から他
端側をフレームハイヒータのフレームで焼き込んで被着
ガラスとガラス管を溶融せしめながら被着する工程とを
行うことにより達成される。被着ガラスの溶融は、ガラ
ス管の軟化変形とともに行われ、被着ガラスがガラス管
に対する中間ガラスとしての機能を果たし、より効果的
な気密被覆が行える。
発明によれば被加工部材の被覆加工すべき表面に低融点
のガラスを被着させる工程と、この被覆加工すべき部分
をガラス管に挿入する工程と、ガラス管の一端側から他
端側をフレームハイヒータのフレームで焼き込んで被着
ガラスとガラス管を溶融せしめながら被着する工程とを
行うことにより達成される。被着ガラスの溶融は、ガラ
ス管の軟化変形とともに行われ、被着ガラスがガラス管
に対する中間ガラスとしての機能を果たし、より効果的
な気密被覆が行える。
【0013】更に、本発明によれば、被加工部材の被覆
加工すべき部分を低融点のガラス溶液中に浸漬しかつそ
の溶液中から被加工部材を引き上げることにより被着ガ
ラスを被着せしめる。被加工部材の被覆加工すべき部分
に挿入されるガラス管は両端を開口せしめ、フレームハ
イヒータのフレームが均一に通過し得るようにすること
により、ガラス管の軟化変形がスムースに行えるように
する。
加工すべき部分を低融点のガラス溶液中に浸漬しかつそ
の溶液中から被加工部材を引き上げることにより被着ガ
ラスを被着せしめる。被加工部材の被覆加工すべき部分
に挿入されるガラス管は両端を開口せしめ、フレームハ
イヒータのフレームが均一に通過し得るようにすること
により、ガラス管の軟化変形がスムースに行えるように
する。
【0014】また、低融点のガラス溶液はその融点がガ
ラス管の融点よりも低いが、熱膨張率は近似したものを
選択することにより、融合性を良好にする。更に、フレ
ームハイヒータのフレームは垂直状態にセツトされたガ
ラス管に対して斜め方向から当て、ガラス管を軟化変形
させ被着ガラスを溶融させ、融合せしめながら被覆する
ので、被着ガラスが中間ガラスの機能を果たし、気密被
覆が行える。
ラス管の融点よりも低いが、熱膨張率は近似したものを
選択することにより、融合性を良好にする。更に、フレ
ームハイヒータのフレームは垂直状態にセツトされたガ
ラス管に対して斜め方向から当て、ガラス管を軟化変形
させ被着ガラスを溶融させ、融合せしめながら被覆する
ので、被着ガラスが中間ガラスの機能を果たし、気密被
覆が行える。
【0015】更に、本発明によれば、フレームハイヒー
タのフオーミングガスは可燃性ガスと不燃性ガスとから
なり、可燃性ガスは水素ガスであり、不燃性ガスは窒素
ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスである。そして、フ
オーミングガスは不燃性ガスとして窒素ガス75〜90
%、可燃性ガスとして水素ガス25〜10%の混合比で
あることが好ましい。
タのフオーミングガスは可燃性ガスと不燃性ガスとから
なり、可燃性ガスは水素ガスであり、不燃性ガスは窒素
ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスである。そして、フ
オーミングガスは不燃性ガスとして窒素ガス75〜90
%、可燃性ガスとして水素ガス25〜10%の混合比で
あることが好ましい。
【0016】
【実施例】図1(a)に示した適宜大きさのポツト1に
低融点のガラス溶液たとえば東芝製ガラスGSP507
の粉末をアルコールなどに分散させた懸濁液として準備
する。このガラス溶液2は、ガラス管よりも融点は低い
が、熱膨張率の近似したものを選択し、またガラス溶液
2の被着量はアルコールに分散させて付着させる程度の
少量でよく、かつガラス管溶融の際は、ガラス管と融合
して中間ガラスを形成するようにするため、その組成も
中間ガラスを形成し易い材質のものが望ましい。
低融点のガラス溶液たとえば東芝製ガラスGSP507
の粉末をアルコールなどに分散させた懸濁液として準備
する。このガラス溶液2は、ガラス管よりも融点は低い
が、熱膨張率の近似したものを選択し、またガラス溶液
2の被着量はアルコールに分散させて付着させる程度の
少量でよく、かつガラス管溶融の際は、ガラス管と融合
して中間ガラスを形成するようにするため、その組成も
中間ガラスを形成し易い材質のものが望ましい。
【0017】また、サーミスタ素子3の本体4は例えば
酸化マンガン、酸化ニツケルまたは酸化コバルトのよう
な金属酸化物の粉末を適宜の形状に成型する。サーミス
タ素子3の本体4の成型は、適当長さの2本の白金線
5、5を平行に張ってその間に上記の酸化物粉末を水に
混合して得た混合物を付着させ、振動を加えて適宜の形
状に成型すると共に乾燥して千数百度で焼結する。成型
された本体4からは白金線5、5が延出されるため、そ
の一方端から突出した白金線を切り捨て抵抗値の選別を
行い、他方端から突出する白金線5、5を適当な長さに
切断してシユメツト線などのリード線6、6の一端側を
溶接する。
酸化マンガン、酸化ニツケルまたは酸化コバルトのよう
な金属酸化物の粉末を適宜の形状に成型する。サーミス
タ素子3の本体4の成型は、適当長さの2本の白金線
5、5を平行に張ってその間に上記の酸化物粉末を水に
混合して得た混合物を付着させ、振動を加えて適宜の形
状に成型すると共に乾燥して千数百度で焼結する。成型
された本体4からは白金線5、5が延出されるため、そ
の一方端から突出した白金線を切り捨て抵抗値の選別を
行い、他方端から突出する白金線5、5を適当な長さに
切断してシユメツト線などのリード線6、6の一端側を
溶接する。
【0018】このようにして成型したサーミスタ素子3
の本体4、白金線5、5およびリード線6、6の被覆加
工すべき部分を、上記ポツト1の低融点のガラス溶液2
内に図1(a)に示すごとく浸漬せしめる。浸漬後、図
1(a)内からサーミスタ素子3を引き上げ、その加工
すべき部分に適宜厚さで被着ガラス2aを付着せしめ
る。被着ガラス2aは、図1(b)に示されるように本
体4の全表面、白金線5、5およびリード線6、6の加
工すべき部分の全体を被覆する。付着せしめられた被着
ガラス2aは剥離し易いので、ポツト1から引き上げた
後、例えば公知の電気炉などに通し焼き付ける。
の本体4、白金線5、5およびリード線6、6の被覆加
工すべき部分を、上記ポツト1の低融点のガラス溶液2
内に図1(a)に示すごとく浸漬せしめる。浸漬後、図
1(a)内からサーミスタ素子3を引き上げ、その加工
すべき部分に適宜厚さで被着ガラス2aを付着せしめ
る。被着ガラス2aは、図1(b)に示されるように本
体4の全表面、白金線5、5およびリード線6、6の加
工すべき部分の全体を被覆する。付着せしめられた被着
ガラス2aは剥離し易いので、ポツト1から引き上げた
後、例えば公知の電気炉などに通し焼き付ける。
【0019】更に、図1(c)および図2に示すよう
に、適当大きさの多数の支持孔7を一定の間隔に明けた
マウント台8を準備する。このマウント台8は任意の水
平駆動機構9により水平方向に往復動するように構成さ
れる。支持孔7にはサーミスタ素子3のリード線6、6
を挿入すると共に本体4をマウント台8上に垂直となる
ように載置する。このようにサーミスタ素子3を垂直に
セツトし、その加工すべき部分の全体を覆うように両端
が開口するガラス管10をすつぽりと被せる。以下同様
にして、マウント台8に垂直にセツトされた全てのサー
ミスタ素子3の加工すべき部分にガラス管10を被せ
る。
に、適当大きさの多数の支持孔7を一定の間隔に明けた
マウント台8を準備する。このマウント台8は任意の水
平駆動機構9により水平方向に往復動するように構成さ
れる。支持孔7にはサーミスタ素子3のリード線6、6
を挿入すると共に本体4をマウント台8上に垂直となる
ように載置する。このようにサーミスタ素子3を垂直に
セツトし、その加工すべき部分の全体を覆うように両端
が開口するガラス管10をすつぽりと被せる。以下同様
にして、マウント台8に垂直にセツトされた全てのサー
ミスタ素子3の加工すべき部分にガラス管10を被せ
る。
【0020】次に図1(c)に示すように、フレームハ
イヒータ11によりマウント台8の端に位置するガラス
管10をその一端側から他端側に沿い順次焼き込んでガ
ラス管10を軟化変形させるとともに被着ガラス2aを
溶融する。この被覆工程においては、フレームハイヒー
タ11のフレーム12がサーミスタ素子3の本体6、ガ
ラス管10に対して斜めから当たるように予め傾けてセ
ツトされているので、マウント台8を図1(c)に示す
矢印の方向に移動させれば、フレーム11はガラス管1
0の上端側から下端側に向かつて舐めるように次々に焼
き込むことができるので、その作業が能率的となる。
イヒータ11によりマウント台8の端に位置するガラス
管10をその一端側から他端側に沿い順次焼き込んでガ
ラス管10を軟化変形させるとともに被着ガラス2aを
溶融する。この被覆工程においては、フレームハイヒー
タ11のフレーム12がサーミスタ素子3の本体6、ガ
ラス管10に対して斜めから当たるように予め傾けてセ
ツトされているので、マウント台8を図1(c)に示す
矢印の方向に移動させれば、フレーム11はガラス管1
0の上端側から下端側に向かつて舐めるように次々に焼
き込むことができるので、その作業が能率的となる。
【0021】上記のフレームハイヒータ11は水素ガス
に同量またはそれ以上の窒素などの不燃性ガスを添加し
たフオーミングガスをタングステンやカンタルヒータ等
で1000℃前後の高温に加熱し、燃焼させるため、水
素濃度を20〜30%に下げても完全燃焼によるシャー
プなフレームが得られるようにする。また、不燃性ガス
量を調整することによりフレーム温度をガラス加工に適
した例えば600〜1200℃にコントロールすること
が可能となるので、ガラス管を過熱することなく局部加
熱による加工が行える。
に同量またはそれ以上の窒素などの不燃性ガスを添加し
たフオーミングガスをタングステンやカンタルヒータ等
で1000℃前後の高温に加熱し、燃焼させるため、水
素濃度を20〜30%に下げても完全燃焼によるシャー
プなフレームが得られるようにする。また、不燃性ガス
量を調整することによりフレーム温度をガラス加工に適
した例えば600〜1200℃にコントロールすること
が可能となるので、ガラス管を過熱することなく局部加
熱による加工が行える。
【0022】このように局部加熱により加工が行え、さ
らに温度がコントロールされるフレーム12は水素が完
全燃焼され、かつ除去されて、窒素ガスが主体となつた
フレームによりガラスを加熱することになるので、酸化
や還元などによる弊害をなくすことができる。更に、被
加工部材の加工表面に被着ガラスを被着させたことで空
洞の発生を防止でき、しかも窒素ガス量の混入量を調整
することによりフレームの温度を調整できるため、ガラ
ス中への発泡生成が防止される。
らに温度がコントロールされるフレーム12は水素が完
全燃焼され、かつ除去されて、窒素ガスが主体となつた
フレームによりガラスを加熱することになるので、酸化
や還元などによる弊害をなくすことができる。更に、被
加工部材の加工表面に被着ガラスを被着させたことで空
洞の発生を防止でき、しかも窒素ガス量の混入量を調整
することによりフレームの温度を調整できるため、ガラ
ス中への発泡生成が防止される。
【0023】このようなフレームハイーヒータ11はそ
の詳細が図3に詳しく示してある。図3において15は
燃料ガスを充填したガスボンベであり、燃料ガスは流量
計16を組み込んだ供給パイプ17を通って、加熱筒1
8に供給される。燃料ガスは可燃性ガス例えば水素に、
熱のキャリアーとなる不燃性ガスたとえば窒素ガス、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス等のいずれかを添加した、い
わゆるフオーミングガスが使用される。不燃性ガス量と
可燃性ガス量の組成比は例えば窒素ガスは75〜90%
であり特に好ましくは75%であり、また、可燃性ガス
として水素ガスは25〜10%特に好ましくは25%で
ある。
の詳細が図3に詳しく示してある。図3において15は
燃料ガスを充填したガスボンベであり、燃料ガスは流量
計16を組み込んだ供給パイプ17を通って、加熱筒1
8に供給される。燃料ガスは可燃性ガス例えば水素に、
熱のキャリアーとなる不燃性ガスたとえば窒素ガス、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス等のいずれかを添加した、い
わゆるフオーミングガスが使用される。不燃性ガス量と
可燃性ガス量の組成比は例えば窒素ガスは75〜90%
であり特に好ましくは75%であり、また、可燃性ガス
として水素ガスは25〜10%特に好ましくは25%で
ある。
【0024】加熱筒18は、ステンレス製の材料からな
り、その内側に石英バルブ19とタングステン線、ニク
ロム線、カンタル線等からなる発熱体20とを適当な間
隔を保つて配置してある。加熱筒18の下端は開口部2
1に形成され、上端は閉鎖してある。この閉鎖面に連結
パイプ22が設けてあり、該パイプ22は前記の供給パ
イプ17とコネクタを介して着脱可能に連結され、燃料
ガスを石英バルブ19内に噴入して発熱体20のまわり
に均一に供給し、さらに噴出孔23から燃焼筒26内に
噴出して完全燃焼させ、燃焼筒26から細長いフレーム
12として噴出せしめる。
り、その内側に石英バルブ19とタングステン線、ニク
ロム線、カンタル線等からなる発熱体20とを適当な間
隔を保つて配置してある。加熱筒18の下端は開口部2
1に形成され、上端は閉鎖してある。この閉鎖面に連結
パイプ22が設けてあり、該パイプ22は前記の供給パ
イプ17とコネクタを介して着脱可能に連結され、燃料
ガスを石英バルブ19内に噴入して発熱体20のまわり
に均一に供給し、さらに噴出孔23から燃焼筒26内に
噴出して完全燃焼させ、燃焼筒26から細長いフレーム
12として噴出せしめる。
【0025】連結パイプ17から噴出せしめられた燃料
ガス流は、石英バルブ19内に噴出され、発熱体20に
より充分に加熱される。発熱体20は電源回路25に接
続してある。加熱筒18の開口部側には両端が開口した
燃焼筒26が隙間部27を保つて配置され、該隙間部2
7より燃焼された可燃性ガスが水蒸気となつて放出され
る。燃焼筒26の全周には空気孔28が多数明けてあ
り、燃焼筒26内に噴出されるフレーム24の噴出圧力
により空気孔28から空気が導入され、燃料ガス中の可
燃性ガスが完全燃焼される。
ガス流は、石英バルブ19内に噴出され、発熱体20に
より充分に加熱される。発熱体20は電源回路25に接
続してある。加熱筒18の開口部側には両端が開口した
燃焼筒26が隙間部27を保つて配置され、該隙間部2
7より燃焼された可燃性ガスが水蒸気となつて放出され
る。燃焼筒26の全周には空気孔28が多数明けてあ
り、燃焼筒26内に噴出されるフレーム24の噴出圧力
により空気孔28から空気が導入され、燃料ガス中の可
燃性ガスが完全燃焼される。
【0026】発熱体20による燃料ガス流の加熱温度
は、その可燃性ガスの着火点温度以上の温度で加熱する
ことが好ましい。なぜならば、加熱が低いと石英バルブ
19から噴出された燃料ガス流が、燃焼筒26で完全に
燃焼しにくくなつて還元炎となる。燃焼筒26は石英バ
ルブ19の噴出孔23から噴出されるフレーム12の全
体を包囲するように比較的長めに形成され、その場合、
空気孔28もフレーム12の外側に燃焼用空気を均一に
供給するように設計され、可燃性ガスを完全燃焼し、生
じた水蒸気は隙間部27から排出されるとともに不燃性
ガスを主体とするクリーン化されたフレーム12が得ら
れる。
は、その可燃性ガスの着火点温度以上の温度で加熱する
ことが好ましい。なぜならば、加熱が低いと石英バルブ
19から噴出された燃料ガス流が、燃焼筒26で完全に
燃焼しにくくなつて還元炎となる。燃焼筒26は石英バ
ルブ19の噴出孔23から噴出されるフレーム12の全
体を包囲するように比較的長めに形成され、その場合、
空気孔28もフレーム12の外側に燃焼用空気を均一に
供給するように設計され、可燃性ガスを完全燃焼し、生
じた水蒸気は隙間部27から排出されるとともに不燃性
ガスを主体とするクリーン化されたフレーム12が得ら
れる。
【0027】本発明の被覆方法を更に具体的に説明する
と、フレームハイヒータとしては117V、60Wのも
のが使用され、低融点のガラス溶液としては東芝ガラス
製のGSP507のフリツトガラス粉末をアルコールに
懸濁した懸濁液を使用する。フレームハイヒータの燃料
ガスであるフオーミングガスは窒素ガス75%、水素ガ
ス25%の混合ガスを2m3/分流しながら90Vで点灯
し、また、燃焼筒26から噴出されるフレームの温度は
900℃になるように調整しておく。
と、フレームハイヒータとしては117V、60Wのも
のが使用され、低融点のガラス溶液としては東芝ガラス
製のGSP507のフリツトガラス粉末をアルコールに
懸濁した懸濁液を使用する。フレームハイヒータの燃料
ガスであるフオーミングガスは窒素ガス75%、水素ガ
ス25%の混合ガスを2m3/分流しながら90Vで点灯
し、また、燃焼筒26から噴出されるフレームの温度は
900℃になるように調整しておく。
【0028】さて、発熱体20に通電し、燃料ガス中の
可燃性ガスの着火点以上の温度になるように発熱せしめ
る。燃料ガス供給源15から燃料ガスを供給パイプ17
及び連結パイプ22を介して石英バルブ19内に噴入す
る。石英バルブ19内に噴入された燃料ガス流は、発熱
体20のまりを包囲し充分に加熱される。この場合、石
英バルブ19内には燃焼に必要な酸素量が存在しないた
め、燃料ガス中の可燃性ガスへの着火は行われない。
可燃性ガスの着火点以上の温度になるように発熱せしめ
る。燃料ガス供給源15から燃料ガスを供給パイプ17
及び連結パイプ22を介して石英バルブ19内に噴入す
る。石英バルブ19内に噴入された燃料ガス流は、発熱
体20のまりを包囲し充分に加熱される。この場合、石
英バルブ19内には燃焼に必要な酸素量が存在しないた
め、燃料ガス中の可燃性ガスへの着火は行われない。
【0029】石英バルブ19内に噴入された燃料ガス流
は、その噴出孔23から噴出せしめられるまでは、石英
バルブ19内で充分に攪拌されて発熱体20と効率良く
接触されることになるので、燃料ガスの加熱がより効果
的に行われる。充分に加熱された燃料ガスは、石英バル
ブ19の噴出孔23から燃焼筒26内に噴入されるとと
もに燃焼され、燃焼筒26から細長いフレーム12とし
て噴出される。
は、その噴出孔23から噴出せしめられるまでは、石英
バルブ19内で充分に攪拌されて発熱体20と効率良く
接触されることになるので、燃料ガスの加熱がより効果
的に行われる。充分に加熱された燃料ガスは、石英バル
ブ19の噴出孔23から燃焼筒26内に噴入されるとと
もに燃焼され、燃焼筒26から細長いフレーム12とし
て噴出される。
【0030】上記の燃焼筒26に噴入された可燃性ガス
である水素は、燃焼筒26の空気孔28から均一に導入
される酸素と反応して完全燃焼される。即ち、細長いフ
レーム12は燃焼筒26の存在によりフレーム12自体
の流れは乱されず、しかも燃焼筒26の全周の空気孔2
8からフレーム12を包囲するように空気が均一に吸い
込まれ、フレーム12の流れに沿つて供給される。それ
故、空気がフレーム12の外側に一様に接触して燃料ガ
ス中の可燃性ガスを燃やしフレーム12が生成される。
である水素は、燃焼筒26の空気孔28から均一に導入
される酸素と反応して完全燃焼される。即ち、細長いフ
レーム12は燃焼筒26の存在によりフレーム12自体
の流れは乱されず、しかも燃焼筒26の全周の空気孔2
8からフレーム12を包囲するように空気が均一に吸い
込まれ、フレーム12の流れに沿つて供給される。それ
故、空気がフレーム12の外側に一様に接触して燃料ガ
ス中の可燃性ガスを燃やしフレーム12が生成される。
【0031】燃焼筒26内で燃焼された可燃性ガスは水
蒸気となつて除去されるが、不燃性ガスを主体とした細
長いフレーム12は燃焼筒26から噴出される。燃焼さ
れた可燃性ガスは水蒸気となつて間隙部27から燃焼筒
26外に放出されるとともに熱のキヤリヤとなる不燃性
ガスは昇温され、燃焼筒26から窒素を主体とするクリ
ーン化された熱風として噴出される。
蒸気となつて除去されるが、不燃性ガスを主体とした細
長いフレーム12は燃焼筒26から噴出される。燃焼さ
れた可燃性ガスは水蒸気となつて間隙部27から燃焼筒
26外に放出されるとともに熱のキヤリヤとなる不燃性
ガスは昇温され、燃焼筒26から窒素を主体とするクリ
ーン化された熱風として噴出される。
【0032】この高温でクリーン化された細長いフレー
ム12により、図3の例えば左から3番目のガラス管1
0を焼き込む場合について説明する。マウント台8に支
持したサーミスタ素子3の本体4に被せたガラス管10
に斜め上方からフレームハイヒータ11のフレーム12
を当てる。すると、フレーム12が図1(c)に示す左
から2番目のガラス管の被覆処理を終了するとき、その
フレーム12の先端部分は図1(c)に符合12aの点
線で示すようにガラス管10の下端に達する。
ム12により、図3の例えば左から3番目のガラス管1
0を焼き込む場合について説明する。マウント台8に支
持したサーミスタ素子3の本体4に被せたガラス管10
に斜め上方からフレームハイヒータ11のフレーム12
を当てる。すると、フレーム12が図1(c)に示す左
から2番目のガラス管の被覆処理を終了するとき、その
フレーム12の先端部分は図1(c)に符合12aの点
線で示すようにガラス管10の下端に達する。
【0033】このとき、フレーム12は次のガラス管即
ち図1(c)に示す左から3番目のガラス管10の一部
分を既に軟化変形せしめるとともに本体4に被着せしめ
た被着ガラス2aを溶融し始める。それ故、本体4と白
金線5、5およびリード線6、6に被着せしめた低融点
の被着ガラス2aはガラス管10の大部分が溶融される
よりも先に溶融され、ガラス管に対する中間ガラスとし
て機能し、ガラスの濡れ性を高めるので、気泡の発生を
確実に阻止することができる。
ち図1(c)に示す左から3番目のガラス管10の一部
分を既に軟化変形せしめるとともに本体4に被着せしめ
た被着ガラス2aを溶融し始める。それ故、本体4と白
金線5、5およびリード線6、6に被着せしめた低融点
の被着ガラス2aはガラス管10の大部分が溶融される
よりも先に溶融され、ガラス管に対する中間ガラスとし
て機能し、ガラスの濡れ性を高めるので、気泡の発生を
確実に阻止することができる。
【0034】上記の場合、マウント台8を図1(c)に
矢印で示すように直線移動させると、フレーム12が一
定の条件下に維持された状態でガラス管10の一方端か
ら他方端へ舐めるようにして焼込みが順次自動的に行え
る。このように、フレーム12がガラス管10の上端か
ら下端を舐めつくし溶融する間に溶融された被着ガラス
2aはガラス管10の内面全体に付着される状態となる
から、ガラス管10との融合がより確実に行える。
矢印で示すように直線移動させると、フレーム12が一
定の条件下に維持された状態でガラス管10の一方端か
ら他方端へ舐めるようにして焼込みが順次自動的に行え
る。このように、フレーム12がガラス管10の上端か
ら下端を舐めつくし溶融する間に溶融された被着ガラス
2aはガラス管10の内面全体に付着される状態となる
から、ガラス管10との融合がより確実に行える。
【0035】溶融せしめられた被着ガラス2aは、それ
自体の付着力も手伝つてガラス管10との間に空洞を残
すことなく隅々まで行きわたるとともにガラス管10も
その上端側から下端側に順次溶融されながら被着ガラス
2aと融合され、フレーム12がガラス管10の下端部
分を舐めつくす位置すなわち、図1(c)に点線12a
で表示した個所に到達した時点で1つのガラス管10の
被覆処理が完了されることになる。
自体の付着力も手伝つてガラス管10との間に空洞を残
すことなく隅々まで行きわたるとともにガラス管10も
その上端側から下端側に順次溶融されながら被着ガラス
2aと融合され、フレーム12がガラス管10の下端部
分を舐めつくす位置すなわち、図1(c)に点線12a
で表示した個所に到達した時点で1つのガラス管10の
被覆処理が完了されることになる。
【0036】上記の実施例においては、先ず被加工部材
の加工すべき部分をポツト内の低融点のガラス溶液に浸
漬し、それより引き上げることにより被着ガラスを被着
せしめたが、本発明はこれのみの順序に限定されず、例
えば被覆加工すべき部分に先ずガラス管を被せるととも
に適宜の手段で保持し、被覆加工すべき部分とガラス管
との間の隙間に、低融点のガラス溶液を含浸させた刷毛
等を挿入し、被加工すべき部分に被着ガラスを被着させ
てもよい。
の加工すべき部分をポツト内の低融点のガラス溶液に浸
漬し、それより引き上げることにより被着ガラスを被着
せしめたが、本発明はこれのみの順序に限定されず、例
えば被覆加工すべき部分に先ずガラス管を被せるととも
に適宜の手段で保持し、被覆加工すべき部分とガラス管
との間の隙間に、低融点のガラス溶液を含浸させた刷毛
等を挿入し、被加工すべき部分に被着ガラスを被着させ
てもよい。
【0037】比較実験 フレームハイヒータの実施条件は、前記の実施例で説明
したと同様の条件に設定し、かつまた、被覆処理の工程
は前記の実施例の方法に従い、低融点のガラス溶液を被
着する本発明の被覆処理方法と被着ガラスを使用しない
被覆処理方法との比較実験を行った。その結果は以下の
通りであった。
したと同様の条件に設定し、かつまた、被覆処理の工程
は前記の実施例の方法に従い、低融点のガラス溶液を被
着する本発明の被覆処理方法と被着ガラスを使用しない
被覆処理方法との比較実験を行った。その結果は以下の
通りであった。
【0038】本発明の方法によれば、ガラス管の溶融に
際し、被加工部に被着せしめた低融点の被着ガラスが溶
融されガラス管の内面に付着せしめられて中間ガラスの
機能を果たし、被覆加工すべき部分とガラス管との濡れ
性が高められるので、空洞を残すことなく確実に密着溶
封ができ、かつまた、フレームはガラスの加工温度に適
した温度に調整されるので、ガラスの発泡や変質劣化を
防止できる良好なガラス被覆が得られた。
際し、被加工部に被着せしめた低融点の被着ガラスが溶
融されガラス管の内面に付着せしめられて中間ガラスの
機能を果たし、被覆加工すべき部分とガラス管との濡れ
性が高められるので、空洞を残すことなく確実に密着溶
封ができ、かつまた、フレームはガラスの加工温度に適
した温度に調整されるので、ガラスの発泡や変質劣化を
防止できる良好なガラス被覆が得られた。
【0039】しかしながら、これとは反対にサーミスタ
素子の本体に低融点のガラスを被着させずに、本発明と
同様の方法で被覆処理を行つたところ、ガラス中に空洞
の形成が確認された。そこで、本発明者らは空洞の生成
を阻止するために、更に電圧を95〜110Vに選択
し、フレームを960〜1000℃になるように調整し
て被覆処理を行つたところ、ガラスが過熱されて多数の
発泡が確認された。
素子の本体に低融点のガラスを被着させずに、本発明と
同様の方法で被覆処理を行つたところ、ガラス中に空洞
の形成が確認された。そこで、本発明者らは空洞の生成
を阻止するために、更に電圧を95〜110Vに選択
し、フレームを960〜1000℃になるように調整し
て被覆処理を行つたところ、ガラスが過熱されて多数の
発泡が確認された。
【0040】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、被加工部材の加工すべき表面に低融点のガラス溶液
を被着させ、ガラス管中に挿入し、あるいはまた、加工
すべき部分にガラス管を被せ、被覆加工すべき部分に被
着ガラスを被着させた後、ガラス管を一端側から他端側
にフレームハイヒータのフレームで焼込み、ガラス管を
軟化変形せしめるとともに被着ガラスを溶融させ、これ
を中間ガラスとして機能させながらガラス管と融合せし
めるため、被加工部材とガラス管との濡れが良好とな
り、空洞を残すことなしに確実に気密溶封ができ、さら
にガラスの発泡や変質劣化を防止できるなど優れた効果
がある。
ば、被加工部材の加工すべき表面に低融点のガラス溶液
を被着させ、ガラス管中に挿入し、あるいはまた、加工
すべき部分にガラス管を被せ、被覆加工すべき部分に被
着ガラスを被着させた後、ガラス管を一端側から他端側
にフレームハイヒータのフレームで焼込み、ガラス管を
軟化変形せしめるとともに被着ガラスを溶融させ、これ
を中間ガラスとして機能させながらガラス管と融合せし
めるため、被加工部材とガラス管との濡れが良好とな
り、空洞を残すことなしに確実に気密溶封ができ、さら
にガラスの発泡や変質劣化を防止できるなど優れた効果
がある。
【図1】(a)(b)(c)は被覆加工部分にガラス管
を被覆処理する工程を略図的に示した工程図である。
を被覆処理する工程を略図的に示した工程図である。
【図2】被加工部材をマウント台に支持して被覆加工部
分にガラス管を被せ、被覆処理する状態の一部分を断面
にした拡大図である。
分にガラス管を被せ、被覆処理する状態の一部分を断面
にした拡大図である。
【図3】フレームハイヒータの一部を断面にした拡大正
面図である。
面図である。
【符号の説明】 2 低融点のガラス溶液 2a 被着ガラス 3 被加工部材 4 本体 5 白金線 6 リード線 7 支持孔 8 マウント台 10 ガラス管 11 フレームハイヒータ
Claims (9)
- 【請求項1】 被加工部材の被覆加工すべき表面に低融
点のガラスを被着させる工程と、この被覆加工すべき部
分をガラス管に挿入する工程と、ガラス管の一端側から
他端側をフレームハイヒータのフレームで焼き込んで被
着ガラスとガラス管を溶融せしめながら融合する工程と
からなることを特徴とするガラス被覆処理方法。 - 【請求項2】 被加工部材の被覆加工すべき部分を低融
点のガラス溶液中に浸漬しかつその溶液中から被加工部
材を引き上げることによつて被覆加工すべき部分にガラ
スを被着せしめることを特徴とする請求項1記載のガラ
ス被覆処理方法。 - 【請求項3】 被着ガラスの融点がガラス管の融点より
も低いが、熱膨張率は近似したものを選択して使用する
ことを特徴とする請求項1記載のガラス被覆処理方法。 - 【請求項4】 被加工部材の被覆加工すべき部分に挿入
されるガラス管は両端が開口せしめられ、該ガラス管を
加工すべき部分の全長にわたり被覆することを特徴とす
る請求項1記載のガラス被覆処理方法。 - 【請求項5】 被着ガラスとガラス管との融合は垂直に
セツトしたガラス管に対してフレームハイヒータのフレ
ームを斜め方向から当て、ガラス管を軟化変形せしめる
と共にフリツトガラスを溶融させながら被着することを
特徴とする請求項1記載のガラス被覆処理方法。 - 【請求項6】 フレームハイヒータの燃料ガスは可燃性
ガスと不燃性ガスとを混合せしめてなる請求項1記載の
ガラス被覆処理方法。 - 【請求項7】 可燃性ガスは水素ガスであり、不燃性ガ
スは窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスである請求
項1記載のガラス被覆処理方法。 - 【請求項8】 燃料ガスは窒素ガス75〜90%、水素
ガス25〜10%の混合比であることを特徴とする請求
項6記載のガラス被覆処理方法。 - 【請求項9】 フレームは不燃性ガスを主体とするクリ
ーン化された高温の細長い熱風である請求項6記載のガ
ラス被覆処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291762A JPH0669007A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ガラス被覆処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291762A JPH0669007A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ガラス被覆処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669007A true JPH0669007A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17773093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291762A Pending JPH0669007A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | ガラス被覆処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669007A (ja) |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3291762A patent/JPH0669007A/ja active Pending
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