JPS589061B2 - ガラスコンパウンドニヨル フウシホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被封止体の封止予定部がガラスコンパウンドに
よって封止する封止方法に関する。

従来、被封止体たとえばシーズヒータの製造においては
、電気発熱体を収容した金属保護管の管端部茶シリコー
ンゴム、シリコーンワニス、エポキシ樹脂あるいはガラ
スなどで密封している。

このものは閉塞部の気密性や機械的強度が不充分で、永
年使用によって閉塞部がせい化したり、クラツクや剥離
を生じやすい欠点がある。

そこで、本発明者は管端部をガラスコンバウンドたとえ
ば東京芝浦電気株式会社製マイカレツクス（商品名）で
封止することを考えた。

このものは前述の従来技術の欠点が解消できる利点があ
るが、その反面製造工程が複雑で多くの労力を要するこ
とが判明した。

すなわち、マイカレツクス封止はマイカ粉末とガラス粉
末とを所定の割合たとえば前者４ないし６に対し後者６
ないし４の重量比で混合し、これに少量の水を添加して
練ったものを管端部に充填し、充分に乾燥したのちガラ
スの融点以上の温度でホットプレスして管端部を閉塞す
るものである。

このように、マイカレツクス封止は作業性が悪いぼかり
でなく、ホットプレスの際保護管内との圧力差により、
コンパウンド内や保護管との間に気泡を生じたり、細孔
が生じたりして気密封止が困難である。

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、製
造が容易で労力が節約でき、気密封止が容易でクラツク
や剥離などのおそれのないガラスコンバウンドによる封
止方法を提供することを目的とし、その要旨とするとこ
ろは、被封止体の封止予定部に高融点粉末を充填し、そ
ののち上記封止予定部に結合ガラスを供給し、このガラ
スを溶融状態で上記高融点粉末に浸透させてガラスコン
パウンドを形成させるとともに上記封止予定部に溶着さ
せて封止すれことである。

以下、本発明の詳細を図示の実施例を参照して説明する
。

図は本発明を適用してなるシーズヒータの管端部封止方
法を工程順に示す。

まず、第１図示のように、外径１０ｍｍ，肉厚０．５ｍ
ｍの被封止体すなわち軟鋼製保護管１内に、直径２ｎｍ
の軟鋼製棒状端子２の先端に接続したニクロム線発熱体
３の保護管１のほぼ中心線に沿って配設し、かつ上記端
子２を上記保護管１端部の封止予定部４の中心線に沿っ
て貫通させる。

つぎに、上記保護管１内に電気絶縁性高融点粉末５、た
とえば４０ないし２００メッシュの溶融酸化マグネシウ
ム粉末を隙間なく充填して発熱体３を固定するとともに
、その端縁が上記保護管１の封止予定部４すなわち端面
より若干中央寄りのところに位置する。

つぎに、第２図示のように、上記保護管１の端部の粉末
５上に適量の結合ガラス粉末６たとえばＢ２０ｓ−Ｓ１
０２−ＢａＯ系ガラス（熱膨張率１０７Ｘ１０−７／’
Ｃ，軟化点５８１゜Ｃ）の粉末を充填する。

つぎに第３図示のように、保護管１の封止予定部４の外
面をバーナ７，７で約８００℃に加熱する。

すると、封止予定部４が加熱されるとともに、その熱が
封止予定部４内の高融点粉末５および結合ガラス粉末６
に伝導し、加熱する。

この結果、結合ガラス粉末６は溶融して除々に高融点粉
末５内に浸透しこの粉末６間に存在した空気を追出して
充満し、かつこの粉末６の粒子に溶着するとともに、保
護管１の封止予定部４内面および端子２に溶着する。

そうして、約３分後結合ガラス６の一部が高融点粉末５
表面に１朋以下の薄い層６′を形成して残留する程にな
ったら、バーナー７，７を除去し、冷却させる。

すると、第４図示のように、保護管１の封止予定部４内
の高融点粉末５は結合ガラス６で気密に結合されて所望
の厚さ例えば５ｍｍのガラスコンパウンド８を形成し、
このコンバウンド８の結合ガラス６の一部は封止予定部
４内面および端子２に気密に溶着し、さらに上記ガラス
コンパウンド８の表面にも薄層をなして被覆しているの
で、封止予定部４は気密封止されるとともに、電気絶縁
される。

シーズヒークの端子は保護管の両端から取り出されるの
が普通で一端が封止されたら他端も同様に封じることに
よりシーズヒータは完全に密封される。

そしてこの密封は、結合ガラス液を高融点粉末の粒子間
に浸透させて行うようにしたのでシーズヒータ内外の外
気差が多少あっても確実に封じることができるほか密封
のさいシーズヒータの内圧を数ｍｍＨｇ下げてやると有
効であることがわかった。

このようにして形成されたガラスコンバウンド８は気泡
を含有せず気密性に富むとともに、耐熱性が向上し、か
つ熱的、機械的衝撃に強く、さらに保護管１との熱膨張
率の差による歪みにもよく耐えて、剥離やクラツクなど
が発生することがない。

したがって、この封止構造は気密封止が完全で、耐久性
に富み、熱的および機械的に丈夫である。

さらに、この方法は保護管１内に高融点粉末５を充填し
、その上に結合ガラス粉末６を充填して加熱するだけで
よいので、封止は格別な装置を必要とせず、特別の熟練
や労力も必要とせず、したがって安価に製造できる。

なお、前述の方法において高融点粉末５を充填したのち
、封止予定部４を加熱しながら結合ガラス粉末６を除々
に供給してもよい。

そうして、得られたガラスコンパウド８は適当な厚さに
なるように結合ガラス粉末４の量を調整することが必要
で薄すぎると機械的強度が不足する。

また、ガラスコンバウンド８表面のガラス薄層６′は１
ｍｍを越える厚さにすると剥離しやすくなるので、加熱
温度と加熱時間とを適当こ調節してガラス薄層６′の厚
さを１ｍｍ以下にすることが必要である。

また、前述の実施例は結合ガラスを粉末の形で供給した
が、本発明においてはこれこ限らず、たとえば高融点粉
末を充填したのち、封止予定部を低粘度に加熱された溶
融結合ガラスに浸透して高融点粉末層表面に結合ガラス
を溶着させ、そののち加熱して結合ガラスを高融点粉末
中に侵透させてもよい。

また、高融点粉末を充填したのち封止予定部を加熱し、
溶融結合ガラスを注入すれば結合ガラスの供給と侵透を
同時に行なうことができる。

さらに、本発明においては、高融点粉末をたとえば酸化
マグネシウム、酸化アルミニウム、マイ力などの粉末を
粘結剤で結着してペレット状に形成したものにして、こ
れを封止予定部に充填してもよい。

さらに、前述の実施例はシーズヒータの管端封止につい
て説明したが、本発明はこれに限らず、総ての被封止体
の封止に適用して同様な効果を有するものであり、電気
絶縁性を必要としない場合には高融点粉末は必ずしも電
気絶縁性でなくてもよい。

また、適用目的によっては高融点粉末は必ずしも被封体
内全体に充填される必要はなく、たとえば被封止体の封
止予定部だけに充填し、この充填された粉末全体をガラ
スコンパウンドに形成してもよい。

そうして、被封正体の形状および材質には制限はない。

以上詳述したように、本発明は被封止体の封止予定部に
高融点粉末を充填し、そののち上記封止予定部に結合ガ
ラスを供給し、このガラスを溶融状態で上記高融点粉末
に侵透させてガラスコンパウンドに形成するとともに上
記封止予定部に溶着させて封止するので、製造が容易で
労力が節約でき、気密封止が容易でクラツクや剥離など
のおそれがなく、丈夫で耐久性に富むガラスコンパウン
ドによる封止方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明のガラスパウンドによる封
止方法の一実施例を工程順に説明する説明図である。 １・・・・・・被封止体、４・・・・・・封止予定部、
５・・・・・・高融点粉末、６・・・・・・結合ガラス
、８・・・・・・ガラスコンバウンド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被封止体の封止予定部に高融点粉末を充填し、その
   のち上記封止予定部に結合ガラスを供給し、このガラス
   を溶融状態で上記高融点粉末に浸透させてガラスコンパ
   ウンドに形成するとともに上記封止予定部に溶着させて
   封止することを特徴とするガラスコンパウンドによる封
   止方法。