專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)含汞柱透明管與制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
燈管發(fā)光原理是將汞蒸氣灌入燈管內(nèi)，讓電能激發(fā)汞蒸氣而產(chǎn)生的 高能的紫外光，投射在燈管內(nèi)的熒光涂料，而最后反射出近日光顏色的 照明燈色，因此汞蒸氣是燈管制造業(yè)不可或缺的材料。由于汞的密度高
達(dá)13.59,加上本身表面張力很大，因此不易對(duì)汞做定量控制， 一般燈管 制業(yè)者造汞蒸氣作法，先將汞與其它金屬混合制造成汞齊，再對(duì)汞齊做 定量控制，之后將汞齊加以高熱，最后汞齊氣化生成汞蒸氣。
背景技術(shù)：
熒光燈管或日光燈管的發(fā)亮都需要搭配微量汞蒸氣與熒光粉做激 發(fā)， 一般制造燈管用的汞量標(biāo)準(zhǔn)，約每一簽日光燈約2 4亳克加上0. 3毫 克的誤差，才能生成足夠量的汞蒸氣。 一般用來(lái)制造汞蒸氣的汞齊，為 一種汞與其它金屬所混合出的物質(zhì)，在汞齊受熱制造汞蒸氣的過(guò)程中， 常受熱不完全的問(wèn)題，很難將全部的汞齊完全氣化成為汞蒸氣，仍會(huì)在 加熱制造過(guò)程中，殘留多余的汞齊，所以不好控制汞實(shí)際上的使用量， 而生成的汞蒸氣量也因此產(chǎn)生偏差，也會(huì)造成環(huán)境二次污染。
每一盞燈內(nèi)的汞蒸氣含量若是偏差太大，在整個(gè)發(fā)光過(guò)程中，呈現(xiàn) 的亮度會(huì)有明顯差異，因此在燈管制造上，不容易控制每一盞燈的亮度。 所以燈管制造業(yè)者，需要花費(fèi)繁瑣的制程，對(duì)汞的使用量下一番功夫控 制，才能避免生成的汞蒸氣量差異過(guò)大，而使得燈管在亮度上明顯不一。
基于上述問(wèn)題可以清楚知道，若是能有效控制汞或汞蒸氣的使用量， 就能有效掌握每一盞燈的生產(chǎn)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種內(nèi)含汞柱的玻璃管與制造方法，利用玻璃管的容積, 對(duì)汞做微量控制，應(yīng)用在燈管制造上所需的汞蒸氣生成材料上，目的減 少燈管制程上，因汞量控制而影響燈管亮度 一 致的問(wèn)題。
除此之外，利用玻璃管作為盛裝汞的材料，可用輻射加熱方式，可 對(duì)管內(nèi)的汞受熱，只要加熱溫度維持在攝氏356.73度以上，管內(nèi)的汞就 會(huì)完全氣化成汞蒸氣，不會(huì)有汞殘留在管內(nèi)，可排除汞的二次污染的問(wèn) 題。
汞是高密度的液態(tài)金屬，其密度高達(dá)13. 59,表面張力也比一般液態(tài) 物質(zhì)大得許多，容易產(chǎn)生顆粒狀且大小不一的液態(tài)汞珠，因此，汞在應(yīng) 用上始終很難做到定量控制，尤其在微量使用的控制上。通常要將汞與 其它金屬混合，以改變汞原來(lái)的物理性質(zhì)，才能在應(yīng)用上做使用量的控制，否則將很難精確掌握汞的實(shí)際用量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
內(nèi)含汞柱的玻璃管a.管內(nèi)長(zhǎng)為5mm; b.管內(nèi)直徑為0. 2mm以及管外 徑為lmm ; c.單一管口； d.管內(nèi)注滿汞柱；e.玻璃材料熔點(diǎn)在攝氏400 度以上；其玻璃管容積為0. 157mm3,管內(nèi)盛2. 13毫克汞柱。
所述坡璃管的外型為圓形柱或多邊形柱，并且玻璃管為深色吸熱玻 璃管。所述汞的填裝環(huán)境溫度維持在室溫以上35。C以下的溫度。 內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法包括如下步驟
a.制做一雙管口細(xì)長(zhǎng)的玻璃管；b.依照規(guī)格長(zhǎng)度將細(xì)長(zhǎng)玻璃管做裁 切；c.裁切后的玻璃管一端做封口處理；d.數(shù)支單一管口的玻璃管送至一 封閉環(huán)境；e.封閉環(huán)境抽真空；f.玻璃管的管口朝下沒(méi)入汞槽；g.將汞 槽注入液態(tài)汞淹過(guò)玻璃管口； h.釋放空氣到封閉環(huán)境；i.將汞槽內(nèi)的液 體汞排放；j.將玻璃管移出汞槽擺放；k.把具汞柱的玻璃管一一放置到 SMD載帶上。
該封閉環(huán)境包括a.—密閉式的環(huán)境；b.—抽放空氣的裝置；c. 一 盛滿液體汞的汞槽；d.—固定及移動(dòng)數(shù)支玻璃管的裝置；供制造汞柱的 玻璃管一個(gè)適當(dāng)環(huán)境。步驟h利用大氣壓力方式，使汞被吸入到玻璃管 內(nèi)。所述SMD載帶為一種固定以及保護(hù)含汞柱的玻璃管的載裝器具，依 照間隔及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)來(lái)載裝特定數(shù)量的內(nèi)含汞柱的玻璃管。步驟c中額外 對(duì)玻璃管口平滑處理，并管口內(nèi)徑往內(nèi)縮變小，降低將來(lái)汞柱從管口流 出的機(jī)會(huì)。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用玻璃管的容積，以達(dá)到汞在微量 使用上的控制。由于精密材料制造在技術(shù)上的普及，要制造出管內(nèi)長(zhǎng)為 5mm、管內(nèi)直徑為0.2mm以及管外徑約為l薩的玻璃管，已經(jīng)不是制造技術(shù) 上的難題。將玻璃管設(shè)定在管內(nèi)長(zhǎng)為5mm、管內(nèi)直徑為0.2mm以及管外徑 約為lmm的尺寸，如圖l所示，原因在于過(guò)去在燈管制程上，每盞日光燈 用汞的平均用量約2 4亳克，容許正負(fù)O. 3亳克的誤差范圍，而管內(nèi)長(zhǎng)為 5mm、管內(nèi)直徑為0.2mm以及管外徑為lmm的玻璃管，其容積為O. 05?！?0. 157mm3。玻璃管的容積為0. 05 tt — 0. 157mm3,可盛裝的汞量約為2. 13毫 克，恰巧符合燈管在制造的平均使用量的范圍。單一玻璃管口的設(shè)計(jì)， 為了是利用大氣壓力，從管口對(duì)管內(nèi)的汞柱施壓，使汞柱不因玻璃管口 朝下而流出，因此玻璃管口設(shè)計(jì)上不宜過(guò)大，而管口的平滑處理過(guò)程也 使管內(nèi)徑往內(nèi)縮小，更能防止汞柱流出。
最后用以輻射加熱方式，對(duì)管內(nèi)的汞柱加熱，可將汞完全氣化成汞 蒸氣，不會(huì)有汞殘留在管內(nèi)的問(wèn)題，改善過(guò)去利用對(duì)汞齊加熱產(chǎn)生汞蒸 氣的方法，最后會(huì)有汞殘留在管內(nèi)的問(wèn)題。此外，利用具色澤的玻璃管， 有助于輻射加熱過(guò)程中，利用色澤促進(jìn)玻璃管的加熱，使管內(nèi)的汞柱更 快氣化成汞蒸氣。本發(fā)明的 一種內(nèi)含汞柱的坡璃管，可利用控制玻璃管長(zhǎng)及管內(nèi)徑， 來(lái)控制汞的使用量，透過(guò)計(jì)算玻璃管的容積，就可以估算出實(shí)際的汞量, 方便制作不同亮度的燈管。


請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及其附圖，將可進(jìn)一步了解本發(fā)
明的技術(shù)內(nèi)容及其目的功效；有關(guān)附圖為
圖l為本發(fā)明內(nèi)含汞柱的玻璃管示意圖。
圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H為整個(gè)內(nèi)含汞
柱的玻璃管制作過(guò)程示意圖。
圖3A、圖3B、圖3C平滑處理的內(nèi)含汞柱的坡璃管切面圖。
圖4內(nèi)含汞柱的玻璃管與SMD載帶關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明 一種內(nèi)含汞柱的玻璃管與制造方法，其材料的特征包括
a.管內(nèi)長(zhǎng)為5ran，b.管內(nèi)直徑為0. 2mm以及管外徑為lmm，c.單一管 口 ， d.管內(nèi)注滿汞柱，d.材料熔點(diǎn)在攝氏400度以上。
這樣標(biāo)準(zhǔn)下的玻璃管，如圖l所示，其玻璃管尺寸可容許誤差范圍越 小越好，可容納汞柱的量約為2.13亳克，符合燈管制造上的平均用量標(biāo) 準(zhǔn)，至于玻璃管的外型，在實(shí)施例為圓形柱型，也可改變成多邊形柱， 只要玻璃管的容積維持在O. 136~0. 157腿3的范圍。之后利用輻射加熱方 式對(duì)玻璃管加熱，等到玻璃管溫度達(dá)到攝氏356. 63度，管內(nèi)的汞柱會(huì)完 全氣化成汞蒸氣，由玻璃管口發(fā)散出來(lái)；另外，坡璃材料釆用深色設(shè)計(jì)， 有助于玻璃管吸熱，加速汞蒸氣的制造。
由于汞特殊的物理特性，將汞注入到大小長(zhǎng)為5mm、直徑為O. 2mm的坡 璃管內(nèi)，需要一特別的制造環(huán)境以及一些方法步驟，才能制造出內(nèi)含汞 柱的玻璃管，因此，在這特別的制造環(huán)境上，包括
a.—密閉式的環(huán)境；b.—抽放空氣的裝置；c. 一盛滿液體汞的汞槽； d.—固定數(shù)支玻璃管的裝置；
依照上述的制造環(huán)境下，如圖2D所示，有助實(shí)行將汞注入到玻璃管內(nèi) 的方法，其方法包括在整個(gè)玻璃管制作過(guò)程內(nèi)，而制造內(nèi)含汞柱的玻璃 管的方法，其步驟包括
a.制做一雙管口細(xì)長(zhǎng)玻璃管；b.依照規(guī)格長(zhǎng)度將細(xì)長(zhǎng)玻璃管做裁 切；c.裁切后的坡璃管一端做封口處理;d.數(shù)支單一管口的玻璃管送至一 封閉環(huán)境；e.將封閉環(huán)境抽真空；f.玻璃管的管口朝下沒(méi)入汞槽；g.將汞 槽注入液態(tài)汞淹過(guò)玻璃管口；h.釋放空氣到封閉環(huán)境；i將汞槽內(nèi)的液體 汞排放；j將玻璃管移出汞槽擺放;k.把具汞柱的玻璃管一一放置到SMD載 帶上。
上述步驟中的步驟a到步驟c,為玻璃管標(biāo)準(zhǔn)的制作過(guò)程，如圖2A 圖2C所示，主要玻璃管制作上的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定在管內(nèi)長(zhǎng)為5mm、管內(nèi)直徑為0.2mm以及管外徑為lmm的容積，其中的步驟a是先將玻璃管la的內(nèi)直徑維 持在O. 2mm的標(biāo)準(zhǔn)，如圖2A所示，然后按照步驟b—一截?cái)喑奢^短的玻璃 管lb如圖2B所示。在步驟c中是將截?cái)嗪蟛ＡЧ躭b,將一端的管口用高溫 火焰封住，成為單一管口的玻璃管lc如圖2C所示，該玻璃管lc從管口到 管底的長(zhǎng)度，要求在5mm的標(biāo)準(zhǔn)在制作過(guò)程的步驟c中，可增加一道讓玻 璃管口變得平滑的處理，用額外的高溫對(duì)管口加熱，使管口比原先切割 后更平滑，口徑也因此稍微往內(nèi)縮小，好處可降低玻璃管口犀利，如圖 3A所示未做平滑處理內(nèi)含汞柱的玻璃管ldl，與已做平滑處理的內(nèi)含汞柱 的玻璃管ld2如圖3B，兩者在管口上的差異，可從玻璃管切面圖分辨，在 將來(lái)汞灌入到玻璃管內(nèi)，因玻璃管口徑變小，降低汞柱從管口流出的機(jī) 會(huì)。另外，還可以利用汞極高的表面張力，將玻璃管設(shè)計(jì)成雙管口如圖 3C所示，汞柱因表面張力大于大氣壓力，使汞柱能穩(wěn)定留在玻璃管內(nèi)。
后段的步驟d到步驟k,為汞注入到玻璃管內(nèi)的方法，如圖2D-圖2H所 示。從圖2D中看到步驟d及e所需的環(huán)境，2為玻璃管lc固定裝置，3為汞 槽作為盛裝液態(tài)汞，而在汞槽3內(nèi)有一注入與排放孔31,供液態(tài)汞進(jìn)出汞 槽3;步驟f的工作重點(diǎn)，讓每支玻璃管lc的管口朝下，而且深入到汞槽3 內(nèi)，如圖2D所示；步驟g如圖2E所示，由注入孔31將液態(tài)汞(H)注入到 汞槽3內(nèi)，直到液態(tài)汞面(H)超過(guò)玻璃管口lc;步驟h釋放空氣到封閉環(huán) 境，如圖2F所示，利用大氣壓力方式，使液態(tài)汞(H)被吸入到玻璃管ld 內(nèi)，而且大氣壓力足夠堵住管口朝下的玻璃管ld，使其內(nèi)的汞柱不致從 玻璃管ld管口流出；步驟i如圖2G所示將汞槽3內(nèi)的液態(tài)汞(H),由排放 孔31流出到環(huán)境外做妥善收集；步驟j如圖2H所示將固定裝置2倒置，使 吸滿汞柱的玻璃管ld管口朝上，減少汞柱外漏機(jī)會(huì)，以上汞填裝過(guò)程應(yīng) 溫度維持在室溫以上；最后步驟k如圖4所示，將汞柱玻璃管ld做適當(dāng)處 理后，即可填裝在SMD (Surface Mounted Device)載帶內(nèi)，經(jīng)封膠帶c 一一封裝成一卷物料包裝。為了避免因溫度升高緣故，而造成汞柱從管 口流出，需將運(yùn)送過(guò)程及使用的溫度維持在室溫以下的恒溫，以穩(wěn)定汞 柱的體積大小。
由于汞的密度極高，自然表面張力也夠大，加上管內(nèi)直徑設(shè)定為 0.2mm,因此玻璃管也可改用雙管口設(shè)計(jì)，汞柱因表面張力的緣故，不容 易從細(xì)小的管口流出，加上管口再經(jīng)平滑處理，使得汞柱更不容易從玻 璃管兩端管口流出。
上述實(shí)施方式說(shuō)明，乃針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明，惟該 實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為 的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1. 一種內(nèi)含汞柱的玻璃管，其特征在于a.管內(nèi)長(zhǎng)為5mm；b.管內(nèi)直徑為0.2mm以及管外徑為1mm；c.單一管口；d.管內(nèi)注滿汞柱；e.玻璃材料熔點(diǎn)在攝氏400度以上；其玻璃管容積為0.157mm3，管內(nèi)盛2.13毫克汞柱。
2. 按權(quán)利要求1所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管，其特征在于所述玻璃 管的外型為圓形柱或多邊形柱，并且玻璃管為深色吸熱玻璃管。
3. 按權(quán)利要求1所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管，其特征在于所述汞的 填裝環(huán)境溫度維持在室溫以上3 5 °C以下的溫度。
4. 一種按權(quán)利要求1所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法，其特征 在于包括如下步驟a.制做一雙管口細(xì)長(zhǎng)的玻璃管；b.依照規(guī)^^長(zhǎng)度將細(xì)長(zhǎng)玻璃管做裁 切；c.裁切后的玻璃管一端做封口處理；d.數(shù)支單一管口的玻璃管送至一 封閉環(huán)境；e.封閉環(huán)境抽真空；f.玻璃管的管口朝下沒(méi)入汞槽；g.將汞 槽注入液態(tài)汞淹過(guò)玻璃管口； h.釋放空氣到封閉環(huán)境；i.將汞槽內(nèi)的液體汞排放；j.將玻璃管移出汞槽擺放；k.把具汞柱的玻璃管一一放置到SMD載帶上。
5. 按權(quán)利要求4所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法，其特征在于 該封閉環(huán)境包括a.—密閉式的環(huán)境；b.—抽放空氣的裝置；c. 一盛滿 液體汞的汞槽；d.—固定及移動(dòng)數(shù)支玻璃管的裝置；供制造汞柱的玻璃 管一個(gè)適當(dāng)環(huán)境。
6. 按權(quán)利要求4所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法，其特征在于 步驟h利用大氣壓力方式，使汞被吸入到玻璃管內(nèi)。
7. 按權(quán)利要求4所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法，其特征在于 所述SMD載帶為一種固定以及保護(hù)含汞柱的玻璃管的載裝器具，依照間 隔及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)來(lái)載裝特定數(shù)量的內(nèi)含汞柱的玻璃管。
8. 按權(quán)利要求4所述的內(nèi)含汞柱的玻璃管的制造方法，其特征在于 步驟c中額外對(duì)玻璃管口平滑處理，并管口內(nèi)徑往內(nèi)縮變小，降低將來(lái) 汞柱從管口流出的機(jī)會(huì)。
全文摘要
本發(fā)明為一種內(nèi)含汞柱的玻璃管及制造方法，應(yīng)用在燈管制造上所需的汞蒸氣生成材料，利用玻璃管做為汞的盛裝容器，再用輻射加溫方式對(duì)玻璃管內(nèi)的汞加熱，汞經(jīng)高熱最后氣化成汞蒸氣，供給燈管過(guò)程制造之用。本發(fā)明的一種內(nèi)含汞柱的玻璃管，可利用控制玻璃管長(zhǎng)及管內(nèi)徑，來(lái)控制汞的使用量，透過(guò)計(jì)算玻璃管的容積，就可以估算出實(shí)際的汞量，方便制作不同亮度的燈管。
文檔編號(hào)H01J61/30GK101471223SQ200710159209
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者童博晟, 童拱照 申請(qǐng)人:童拱照;童博晟