JPS6213402B2 - - Google Patents
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- JPS6213402B2 JPS6213402B2 JP18053383A JP18053383A JPS6213402B2 JP S6213402 B2 JPS6213402 B2 JP S6213402B2 JP 18053383 A JP18053383 A JP 18053383A JP 18053383 A JP18053383 A JP 18053383A JP S6213402 B2 JPS6213402 B2 JP S6213402B2
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- Japan
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- alloy
- melting point
- nozzle
- low melting
- mercury vapor
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Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は螢光灯に封入して、水銀蒸気圧を制御
する低融点合金の製造方法に係り、特に溶融状態
でノズルから冷媒中に滴下して粒状に形成する方
法に関するものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 螢光灯などの低圧水銀蒸気放電灯は、その気密
容器内における水銀蒸気圧が６×10-3〜７×10-3
mmHgで、比較的低い放電電流のときに供給電気
エネルギーが水銀の253.7nmの紫外域放射線へ転
換される効率が最も高くなることが知られてい
る。 上記253.7nmの紫外域の放射線は螢光体励起効
率が高いことから、上記６×10-3〜７×10-3mm
Hgに水銀蒸気圧を維持することが好ましく、こ
のときの気密容器壁の温度は約40℃である。しか
しながら、螢光灯などの低圧水銀蒸気放電灯は、
近時管径の細い気密容器壁の負荷が高いものが増
加しており、気密容器壁の温度が高く、100℃を
越すものがある。 このように気密容器壁温度が高温になると、気
密容器内の水銀蒸気圧が７×10-3mmHgより著し
く高くなり、放射された253.7nmを主とする紫外
域の放射線が水銀によつて自己吸収され、供給エ
ネルギーの紫外為放射線への転換効率が悪くな
り、光出力が低下する問題があつた。 この対策としては、アマルガムを気密容器内に
封入して、高温時における水銀蒸気圧の上昇を抑
制することが行われるようになつてきた。例えば
HgおよびInと、Li，Al，Zn，Sn，Pb，Biから選
ばれた１種の金属とからなるアマルガム、若しく
はHgとBiとPb、またはHgとBiとPbとSnとのア
マルガムを封入用合金とした螢光灯が特公昭54―
33215号公報、特公昭54―38582号公報などによつ
て従来公表されている。 気密容器にアマルガムを封入する方法は、内径
が2.0〜2.5mmφ程度の真空脱気用の細管から所定
量を秤量して封入するものである。このため従来
は溶融状態でアマルガムをガスと共に噴射して粒
状にするアトマイズ法、あるいはインゴツトを機
械的に粉砕して粒状に形成し、これを秤量して気
密容器に封入していた。 しかしながらアトマイズ法により得られたもの
は粒径や形状が不均一であり、篩分けして粒径を
調整しなければ秤量や細管への封入ができないた
め、極めて歩留りが悪く高価である。またインゴ
ツトからの粉砕によるものは同様に粒径や形状が
不均一である上、クラツクがあつてくだけ易く、
しかもインゴツトの中心部がHgリツチとなつて
組成のバラツキが大きく、封入した場合の水銀蒸
気圧の抑制効果が一定しないなどの欠点があつ
た。 〔発明の目的〕 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、組成
が均一で、しかも粒径が均一に揃つて、水銀蒸気
圧の抑制効果が良好で秤量や細管からの挿入が容
易な螢光灯封入用低融点合金の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。 〔発明の概要〕 本発明は螢光灯封入用低融点合金を溶融状態に
してノズルから冷媒中に滴下して急冷し、粒状に
形成することを特徴とするものである。 アマルガム合金組成としてはHgを４〜25重量
％とする。またSnおよびPbのうち１種または２
種と、BiとInおよびHgとからなるもの、その組
成比は重量％でSn15〜57％及びPb5〜40％の少な
くとも一種、Bi30〜72％、In4〜50％、Hg4〜25
％の範囲が好ましい。 ここでSn，Pb，BiおよびInは夫々低融点の金
属で、しかもHgとアマルガムを形成し、その融
点を下げる作用をなすものである。これら合金成
分の添加量を夫々上記範囲に規定することにより
50〜130℃の温度範囲でアマルガムの固相―液相
共存状態が得られる。組成が上記範囲外になる
と、アマルガムの固相一液相共存状態を示す温度
範囲が狭くなり、目的とする温度範囲で一定の水
銀蒸気圧が得られなくなる。従つて上記組成範囲
に合金組成を選定する必要がある。 またHgの量を４〜25重量％にするのはその組
成範囲において水銀蒸気圧が６×10-3〜７×
10-3Torrの最適な値を保持するからで、この組
成より小さいと、十分な水銀蒸気圧が得られず、
また大きすぎると水銀蒸気圧が高くなりすぎる。
従つてHgの量は〜25重量％にするのが好まし
い。 第１図のグラフは本発明による粒状のアマルガ
ム合金を気密容器内に封入したときの、気密容器
壁面温度と水銀蒸気圧との関係を示すものであ
る。グラフから明らかなように本発明によるアマ
ルガム粒状合金は、曲線Ａで示すように50〜130
℃の温度範囲において、固相―液相共存状態とな
り、この状態で水銀蒸気圧をほぼ６×10-3〜７×
10-3mmHgの最も光出力効率の高い状態に安定的
に保持することができる。これに対してHgを単
独で封入したものは曲線Ｂに示すように温度上昇
に伴つて急激に水銀蒸気圧が上昇して行き、効率
が悪くなる。 またインゴツト状のアマルガムを機械的に粉砕
して粒状に形成したものを封入した場合は、特性
的にバラツキが大きく、曲線Ｃで示すように水銀
蒸気圧の安定域が狭い。 次に本発明の製造方法を第２図を参照して説明
する。 上記組成の低融点合金原料１を、先端にノズル
２を設けた容器３内に入れる。この容器３は合金
原料１と反応しない高融点材料、例えば石英やス
テンレスで構成され、更にこの外周には高周波コ
イルあるいは電熱ヒータ４が設けられ、合金原料
１を加熱溶融するようになつている。５はノズル
２の下法に配置した冷媒容器で、この中に水や油
など冷却効果の高い冷媒６が入つている。 上記装置において、先ず容器３内に合金原料１
を投入して電熱ヒータ４で加熱して溶融状態にす
る。所定の温度になつたところで、容器３の上方
からガスを圧入して、その押出圧により溶融した
合金原料１をノズル２から押出して冷媒６中に順
次滴下させて、急冷し粒状合金７を製造する。 なお本発明において、ノズル２の内径は0.15〜
1.0mmφの範囲が好ましい。内径が0.15mmφ未満
では溶融合金の押出し抵抗が大きくなり、また
1.0mmφより大きくなると液面が大きくなり、得
られる粒状合金７の粒径が３mmφ以上となり、気
密容器の細管への挿入が行えなくなるからであ
る。 またノズル２と冷媒液面３との距離は２〜100
mmの範囲が好ましい。この距離が２mm未満である
と、溶融合金がノズル２の先端かう液滴となつて
落下する前に冷媒６に接触して冷却されてしまい
また100mmを越えると、液面が落下して冷媒液面
３に衝突した際に衝撃を写けて扁平状となり、球
状のものが得られない。 また、溶融合金のノズル２からの押出圧力は、
0.01―0.2Kg／cm2の範囲が好ましい。押出圧力が
0.01Kg／cm2未満では、安定して連続的に溶融合金
が滴下されず、また0.2Kg／cm2より大きな圧力で
は連続的に射出され線状になつてしまう。 このようにして得られた粒状合金７は粒径が
1.5〜２mmφ程度の球状をなし、しかも成分も溶
融状態からの急冷であるため均一なものが得られ
る。この粒状合金７は秤量して、そのまま細管か
ら挿入して気密容器に封入することができるの
で、従来の如き篩分け作業が不要で歩留りが良
く、安価である上、作業性も向上させることがで
きる。 また容器３の下端に複数のノズル２を形成すれ
ば同時に多数の溶融合金を滴下でき更に作業性を
向上させることができる。 〔発明の実施例〕 合金原料として、重量％で56％Bi―16％In―16
％Sn―10％Hgを用い、これを石英製の容器３に
入れて第２図に示す装置により粒状合金７を製造
した。この場合、ノズル内径、押出圧、ノズル２
と冷媒液面８との距離を第１表に示すように夫々
変え、冷媒６として水を用いて粒状合金７を製造
し、得られた粒状合金７の形状と粒形を夫々測定
した。 また参考のため、本発明において規定する好ま
しい範囲を外れた条件で、上記実施例と同様に粒
状合金７を製造し、その結果を第１表に併記し
た。
する低融点合金の製造方法に係り、特に溶融状態
でノズルから冷媒中に滴下して粒状に形成する方
法に関するものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 螢光灯などの低圧水銀蒸気放電灯は、その気密
容器内における水銀蒸気圧が６×10-3〜７×10-3
mmHgで、比較的低い放電電流のときに供給電気
エネルギーが水銀の253.7nmの紫外域放射線へ転
換される効率が最も高くなることが知られてい
る。 上記253.7nmの紫外域の放射線は螢光体励起効
率が高いことから、上記６×10-3〜７×10-3mm
Hgに水銀蒸気圧を維持することが好ましく、こ
のときの気密容器壁の温度は約40℃である。しか
しながら、螢光灯などの低圧水銀蒸気放電灯は、
近時管径の細い気密容器壁の負荷が高いものが増
加しており、気密容器壁の温度が高く、100℃を
越すものがある。 このように気密容器壁温度が高温になると、気
密容器内の水銀蒸気圧が７×10-3mmHgより著し
く高くなり、放射された253.7nmを主とする紫外
域の放射線が水銀によつて自己吸収され、供給エ
ネルギーの紫外為放射線への転換効率が悪くな
り、光出力が低下する問題があつた。 この対策としては、アマルガムを気密容器内に
封入して、高温時における水銀蒸気圧の上昇を抑
制することが行われるようになつてきた。例えば
HgおよびInと、Li，Al，Zn，Sn，Pb，Biから選
ばれた１種の金属とからなるアマルガム、若しく
はHgとBiとPb、またはHgとBiとPbとSnとのア
マルガムを封入用合金とした螢光灯が特公昭54―
33215号公報、特公昭54―38582号公報などによつ
て従来公表されている。 気密容器にアマルガムを封入する方法は、内径
が2.0〜2.5mmφ程度の真空脱気用の細管から所定
量を秤量して封入するものである。このため従来
は溶融状態でアマルガムをガスと共に噴射して粒
状にするアトマイズ法、あるいはインゴツトを機
械的に粉砕して粒状に形成し、これを秤量して気
密容器に封入していた。 しかしながらアトマイズ法により得られたもの
は粒径や形状が不均一であり、篩分けして粒径を
調整しなければ秤量や細管への封入ができないた
め、極めて歩留りが悪く高価である。またインゴ
ツトからの粉砕によるものは同様に粒径や形状が
不均一である上、クラツクがあつてくだけ易く、
しかもインゴツトの中心部がHgリツチとなつて
組成のバラツキが大きく、封入した場合の水銀蒸
気圧の抑制効果が一定しないなどの欠点があつ
た。 〔発明の目的〕 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、組成
が均一で、しかも粒径が均一に揃つて、水銀蒸気
圧の抑制効果が良好で秤量や細管からの挿入が容
易な螢光灯封入用低融点合金の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。 〔発明の概要〕 本発明は螢光灯封入用低融点合金を溶融状態に
してノズルから冷媒中に滴下して急冷し、粒状に
形成することを特徴とするものである。 アマルガム合金組成としてはHgを４〜25重量
％とする。またSnおよびPbのうち１種または２
種と、BiとInおよびHgとからなるもの、その組
成比は重量％でSn15〜57％及びPb5〜40％の少な
くとも一種、Bi30〜72％、In4〜50％、Hg4〜25
％の範囲が好ましい。 ここでSn，Pb，BiおよびInは夫々低融点の金
属で、しかもHgとアマルガムを形成し、その融
点を下げる作用をなすものである。これら合金成
分の添加量を夫々上記範囲に規定することにより
50〜130℃の温度範囲でアマルガムの固相―液相
共存状態が得られる。組成が上記範囲外になる
と、アマルガムの固相一液相共存状態を示す温度
範囲が狭くなり、目的とする温度範囲で一定の水
銀蒸気圧が得られなくなる。従つて上記組成範囲
に合金組成を選定する必要がある。 またHgの量を４〜25重量％にするのはその組
成範囲において水銀蒸気圧が６×10-3〜７×
10-3Torrの最適な値を保持するからで、この組
成より小さいと、十分な水銀蒸気圧が得られず、
また大きすぎると水銀蒸気圧が高くなりすぎる。
従つてHgの量は〜25重量％にするのが好まし
い。 第１図のグラフは本発明による粒状のアマルガ
ム合金を気密容器内に封入したときの、気密容器
壁面温度と水銀蒸気圧との関係を示すものであ
る。グラフから明らかなように本発明によるアマ
ルガム粒状合金は、曲線Ａで示すように50〜130
℃の温度範囲において、固相―液相共存状態とな
り、この状態で水銀蒸気圧をほぼ６×10-3〜７×
10-3mmHgの最も光出力効率の高い状態に安定的
に保持することができる。これに対してHgを単
独で封入したものは曲線Ｂに示すように温度上昇
に伴つて急激に水銀蒸気圧が上昇して行き、効率
が悪くなる。 またインゴツト状のアマルガムを機械的に粉砕
して粒状に形成したものを封入した場合は、特性
的にバラツキが大きく、曲線Ｃで示すように水銀
蒸気圧の安定域が狭い。 次に本発明の製造方法を第２図を参照して説明
する。 上記組成の低融点合金原料１を、先端にノズル
２を設けた容器３内に入れる。この容器３は合金
原料１と反応しない高融点材料、例えば石英やス
テンレスで構成され、更にこの外周には高周波コ
イルあるいは電熱ヒータ４が設けられ、合金原料
１を加熱溶融するようになつている。５はノズル
２の下法に配置した冷媒容器で、この中に水や油
など冷却効果の高い冷媒６が入つている。 上記装置において、先ず容器３内に合金原料１
を投入して電熱ヒータ４で加熱して溶融状態にす
る。所定の温度になつたところで、容器３の上方
からガスを圧入して、その押出圧により溶融した
合金原料１をノズル２から押出して冷媒６中に順
次滴下させて、急冷し粒状合金７を製造する。 なお本発明において、ノズル２の内径は0.15〜
1.0mmφの範囲が好ましい。内径が0.15mmφ未満
では溶融合金の押出し抵抗が大きくなり、また
1.0mmφより大きくなると液面が大きくなり、得
られる粒状合金７の粒径が３mmφ以上となり、気
密容器の細管への挿入が行えなくなるからであ
る。 またノズル２と冷媒液面３との距離は２〜100
mmの範囲が好ましい。この距離が２mm未満である
と、溶融合金がノズル２の先端かう液滴となつて
落下する前に冷媒６に接触して冷却されてしまい
また100mmを越えると、液面が落下して冷媒液面
３に衝突した際に衝撃を写けて扁平状となり、球
状のものが得られない。 また、溶融合金のノズル２からの押出圧力は、
0.01―0.2Kg／cm2の範囲が好ましい。押出圧力が
0.01Kg／cm2未満では、安定して連続的に溶融合金
が滴下されず、また0.2Kg／cm2より大きな圧力で
は連続的に射出され線状になつてしまう。 このようにして得られた粒状合金７は粒径が
1.5〜２mmφ程度の球状をなし、しかも成分も溶
融状態からの急冷であるため均一なものが得られ
る。この粒状合金７は秤量して、そのまま細管か
ら挿入して気密容器に封入することができるの
で、従来の如き篩分け作業が不要で歩留りが良
く、安価である上、作業性も向上させることがで
きる。 また容器３の下端に複数のノズル２を形成すれ
ば同時に多数の溶融合金を滴下でき更に作業性を
向上させることができる。 〔発明の実施例〕 合金原料として、重量％で56％Bi―16％In―16
％Sn―10％Hgを用い、これを石英製の容器３に
入れて第２図に示す装置により粒状合金７を製造
した。この場合、ノズル内径、押出圧、ノズル２
と冷媒液面８との距離を第１表に示すように夫々
変え、冷媒６として水を用いて粒状合金７を製造
し、得られた粒状合金７の形状と粒形を夫々測定
した。 また参考のため、本発明において規定する好ま
しい範囲を外れた条件で、上記実施例と同様に粒
状合金７を製造し、その結果を第１表に併記し
た。
【表】
また他の合金原料として重量％で54％Bi―27％
In―９％Pb―10％Hgを用い、56％Bi―16％In―
16％Sn―10％Hgの場合と同様の方法、条件で粒
状合金を作製し結果を、実施例７〜12に示す。
In―９％Pb―10％Hgを用い、56％Bi―16％In―
16％Sn―10％Hgの場合と同様の方法、条件で粒
状合金を作製し結果を、実施例７〜12に示す。
以上説明した如く、本発明に係る螢光灯封入用
低融点合金の製造方法によれば、容融状態から冷
媒中に滴下急冷するので組成が均一であり、しか
も粒径が1.5〜2.0mmφ程度の球状が得られるので
螢光灯内の水銀蒸気圧が一定に得られ、また秤量
や細管からの挿入が容易で作業性に優れている。
低融点合金の製造方法によれば、容融状態から冷
媒中に滴下急冷するので組成が均一であり、しか
も粒径が1.5〜2.0mmφ程度の球状が得られるので
螢光灯内の水銀蒸気圧が一定に得られ、また秤量
や細管からの挿入が容易で作業性に優れている。
第１図は気密容器壁温度と水銀蒸気圧との関係
を示すグラフ、第２図は本発明方法に用いる装置
の概略を示す説明図である。 １…合金原料、２…ノズル、３…容器、４…電
熱ヒーター、５…冷媒容器、６…冷媒、７…粒状
合金、８…冷媒液面。
を示すグラフ、第２図は本発明方法に用いる装置
の概略を示す説明図である。 １…合金原料、２…ノズル、３…容器、４…電
熱ヒーター、５…冷媒容器、６…冷媒、７…粒状
合金、８…冷媒液面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量割合にてSn15〜57％及びPb5〜40％の少
なくとも一種、Bi30〜72％、In4〜50％、Hg4〜
25％の組成からなる螢光灯封入用低融点合金を溶
融状態にして、ノズルから冷媒中に滴下して急冷
し、粒状に形成することを特徴とする螢光灯封入
用低融点合金の製造方法。 ２ ノズルの内径が0.15〜1.0mmφであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の螢光灯封
入用低融点合金の製造方法。 ３ ノズルと冷媒液面との距離が２〜100mmであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
螢光灯封入用低融点合金の製造方法。 ４ 溶融した低融点合金のノズルからの押出圧力
が0.01〜0.2Kg／cm2であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の螢光灯封入用低融点合金
の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18053383A JPS6075504A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 螢光灯封入用低融点合金の製造方法 |
| AT84306379T ATE70755T1 (de) | 1983-09-30 | 1984-09-18 | Verfahren zur herstellung einer niedrig schmelzenden legierung zur abdichtung von leuchtstofflampen. |
| US06/651,682 US4615846A (en) | 1983-09-30 | 1984-09-18 | Method of manufacturing a low-melting point alloy for sealing in a fluorescent lamp |
| DE8484306379T DE3485382D1 (de) | 1983-09-30 | 1984-09-18 | Verfahren zur herstellung einer niedrig schmelzenden legierung zur abdichtung von leuchtstofflampen. |
| EP84306379A EP0136866B1 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-18 | Method of manufacturing a low-melting point alloy for sealing in a fluorescent lamp |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP18053383A JPS6075504A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 螢光灯封入用低融点合金の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5486286A Division JPS6210838A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 蛍光灯 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6075504A JPS6075504A (ja) | 1985-04-27 |
| JPS6213402B2 true JPS6213402B2 (ja) | 1987-03-26 |
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ID=16084926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18053383A Granted JPS6075504A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 螢光灯封入用低融点合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243504U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-16 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6210838A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-01-19 | Toshiba Corp | 蛍光灯 |
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| CN110760715B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-04-30 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种精确检测高温合金精密铸件型壳内腔尺寸的方法 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18053383A patent/JPS6075504A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243504U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6075504A (ja) | 1985-04-27 |
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