JPH05262530A - 減圧脱泡方法及びその装置 - Google Patents
減圧脱泡方法及びその装置Info
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 上昇管52を上昇する溶融ガラスGの流量を
スクリュー66で抑制すると共に、下降管62を下降す
る溶融ガラスGの流量をスクリュー68で増加して、減
圧脱槽60の高さを低く設定した場合でも減圧脱槽60
内の溶融ガラスGを適量に維持する。これにより、上昇
管52及び下降管62の長さを短く設定して各々の熱膨
張量を小さくする。 【効果】 減圧脱槽の高さを低くすることにより上昇管
及び下降管の長さを短く設定して減圧脱泡装置の安全性
の向上を図る。
スクリュー66で抑制すると共に、下降管62を下降す
る溶融ガラスGの流量をスクリュー68で増加して、減
圧脱槽60の高さを低く設定した場合でも減圧脱槽60
内の溶融ガラスGを適量に維持する。これにより、上昇
管52及び下降管62の長さを短く設定して各々の熱膨
張量を小さくする。 【効果】 減圧脱槽の高さを低くすることにより上昇管
及び下降管の長さを短く設定して減圧脱泡装置の安全性
の向上を図る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融ガラスや溶融金
属等の高温溶融物内の気泡を除去する減圧脱泡方法及び
その装置に係り、特に、高温溶融物を連続的に供給する
プロセス中で有効な減圧脱泡方法及びその装置の改良に
関する。
属等の高温溶融物内の気泡を除去する減圧脱泡方法及び
その装置に係り、特に、高温溶融物を連続的に供給する
プロセス中で有効な減圧脱泡方法及びその装置の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の減圧脱泡装置としては例え
ば特公昭44-4205号公報所載のものがある。これは、図
7に示すように溶解槽106中の高温溶融物としての溶
融ガラスGを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供給す
るプロセスにて用いられるものである。図に示すよう
に、真空吸引される真空ハウジング100内に減圧脱泡
槽101を収容配置し、この減圧脱泡槽101には、脱
泡処理前の高温溶融物としての溶融ガラスGが上昇導入
される上昇管102を連通すると共に、脱泡処理後の溶
融ガラスGが次の処理炉に下降導出される下降管103
を連通し、上昇管102及び下降管103の周囲には上
昇管102及び下降管103が断熱被覆されるケーシン
グ104、105を設け、このケーシングを真空ハウジ
ング100に連通したものである。
ば特公昭44-4205号公報所載のものがある。これは、図
7に示すように溶解槽106中の高温溶融物としての溶
融ガラスGを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供給す
るプロセスにて用いられるものである。図に示すよう
に、真空吸引される真空ハウジング100内に減圧脱泡
槽101を収容配置し、この減圧脱泡槽101には、脱
泡処理前の高温溶融物としての溶融ガラスGが上昇導入
される上昇管102を連通すると共に、脱泡処理後の溶
融ガラスGが次の処理炉に下降導出される下降管103
を連通し、上昇管102及び下降管103の周囲には上
昇管102及び下降管103が断熱被覆されるケーシン
グ104、105を設け、このケーシングを真空ハウジ
ング100に連通したものである。
【0003】そして、上記上昇管102及び下降管10
3は溶融ガラスGによって1200〜1400℃まで温度上昇す
るものであるため、通常白金等の貴金属製のものが使用
される。
3は溶融ガラスGによって1200〜1400℃まで温度上昇す
るものであるため、通常白金等の貴金属製のものが使用
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の減
圧脱泡装置にあっては、減圧脱泡槽101内を1/20
〜1/3気圧に減圧するので、溶解槽106の溶融ガラ
スGと減圧脱泡槽101の溶融ガラスGとのレベル差を
約3.5mに設定する必要がある。従って、上昇管102及
び下降管103の長さが長くなるので、上昇管102及
び下降管103の熱膨張量が大きくなる。従って、減圧
脱泡装置の構造が不安定になり安全性に欠けるという問
題がある。
圧脱泡装置にあっては、減圧脱泡槽101内を1/20
〜1/3気圧に減圧するので、溶解槽106の溶融ガラ
スGと減圧脱泡槽101の溶融ガラスGとのレベル差を
約3.5mに設定する必要がある。従って、上昇管102及
び下降管103の長さが長くなるので、上昇管102及
び下降管103の熱膨張量が大きくなる。従って、減圧
脱泡装置の構造が不安定になり安全性に欠けるという問
題がある。
【0005】また、この種の減圧脱泡装置では減圧脱泡
槽101内の減圧だけで溶融ガラスGを上昇管102か
ら下降管103に導くので溶融ガラスGの流量コントロ
ールが困難であるという問題がある。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、減圧脱泡装置の安全性
の向上を図ると共に、溶融ガラスの流量コントロールを
容易に行うことができる減圧脱泡方法及びその装置を提
供することを目的とする。
槽101内の減圧だけで溶融ガラスGを上昇管102か
ら下降管103に導くので溶融ガラスGの流量コントロ
ールが困難であるという問題がある。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、減圧脱泡装置の安全性
の向上を図ると共に、溶融ガラスの流量コントロールを
容易に行うことができる減圧脱泡方法及びその装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決する為の手段】本発明は、減圧脱泡槽を負
圧に維持し貯留タンクと減圧脱泡槽とを連通する上昇管
で貯留タンクの高温溶融物を減圧脱泡槽に吸い上げると
共に減圧脱泡槽で高温溶融物の脱泡を行い、減圧脱泡槽
と案内ダクトとを連通する下降管で脱泡された高温溶融
物を案内ダクトまで下降する減圧脱泡方法において、上
記上昇管を上昇する上記高温溶融物の流量を制御すると
共に、上記下降管を下降する上記高温溶融物の流量を制
御して上記減圧脱泡槽内の高温溶融物を適量に維持する
ことを特徴とする減圧脱泡方法、及び、それを実施する
ための装置である。
圧に維持し貯留タンクと減圧脱泡槽とを連通する上昇管
で貯留タンクの高温溶融物を減圧脱泡槽に吸い上げると
共に減圧脱泡槽で高温溶融物の脱泡を行い、減圧脱泡槽
と案内ダクトとを連通する下降管で脱泡された高温溶融
物を案内ダクトまで下降する減圧脱泡方法において、上
記上昇管を上昇する上記高温溶融物の流量を制御すると
共に、上記下降管を下降する上記高温溶融物の流量を制
御して上記減圧脱泡槽内の高温溶融物を適量に維持する
ことを特徴とする減圧脱泡方法、及び、それを実施する
ための装置である。
【0007】また、本発明は、前記目的を達成する為
に、第1、第2の流量制御手段が前記減圧脱泡槽内の高
温溶融物の素地面を、脱泡処理前の貯留高温溶融物の素
地面と実質的に同一レベルに維持することを特徴とす
る。
に、第1、第2の流量制御手段が前記減圧脱泡槽内の高
温溶融物の素地面を、脱泡処理前の貯留高温溶融物の素
地面と実質的に同一レベルに維持することを特徴とす
る。
【0008】
【作用】本発明によれば、上昇管を上昇する高温融解物
の流量を第1の流量制御手段で抑制すると共に、下降管
を下降する高温溶融物の流量を第2の流量制御手段で増
加して減圧脱槽内の高温溶融物を適量に維持することが
できる。従って、減圧脱泡槽の高温溶融物と貯留タンク
及び案内ダクトの高温溶融物とのレベル差を小さくする
ことや、レベル差を無くすることが可能となる。これに
より、上昇管及び下降管の長さを短く設定することがで
きるので、上昇管及び下降管の熱膨張量を小さくするこ
とができる。
の流量を第1の流量制御手段で抑制すると共に、下降管
を下降する高温溶融物の流量を第2の流量制御手段で増
加して減圧脱槽内の高温溶融物を適量に維持することが
できる。従って、減圧脱泡槽の高温溶融物と貯留タンク
及び案内ダクトの高温溶融物とのレベル差を小さくする
ことや、レベル差を無くすることが可能となる。これに
より、上昇管及び下降管の長さを短く設定することがで
きるので、上昇管及び下降管の熱膨張量を小さくするこ
とができる。
【0009】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る減圧脱
泡方法及びその装置について詳説する。図1及び図2
は、溶融ガラスを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供
給するプロセス例の第1の実施例を示す。
泡方法及びその装置について詳説する。図1及び図2
は、溶融ガラスを脱泡処理して次の処理炉に連続的に供
給するプロセス例の第1の実施例を示す。
【0010】図1、図2に示すように、溶解槽1が板状
電極1aによって溶融ガラスGを加熱し、案内ダクト2
が溶解槽1の側壁下部に連通されている。案内ダクト2
は溶解槽1からの溶融ガラスGを棒状電極2aで加熱し
ながら貯留タンク3に導き、貯留タンク3は溶融ガラス
Gを一時的に貯留する。貯留タンク3に貯留された溶融
ガラスGは減圧脱泡装置4の減圧脱泡槽内で減圧条件下
において脱泡処理される。この場合の減圧脱泡槽内での
減圧条件は1/20〜1/3気圧に設定されている。
電極1aによって溶融ガラスGを加熱し、案内ダクト2
が溶解槽1の側壁下部に連通されている。案内ダクト2
は溶解槽1からの溶融ガラスGを棒状電極2aで加熱し
ながら貯留タンク3に導き、貯留タンク3は溶融ガラス
Gを一時的に貯留する。貯留タンク3に貯留された溶融
ガラスGは減圧脱泡装置4の減圧脱泡槽内で減圧条件下
において脱泡処理される。この場合の減圧脱泡槽内での
減圧条件は1/20〜1/3気圧に設定されている。
【0011】そして、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡
槽の溶融ガラスGのレベル差Hは、サイホンの原理が適
用されるレベル差より小さく設定されている。すなわ
ち、一般に減圧脱泡槽内の圧力を1/20〜1/3気圧
に設定した場合、減圧脱泡装置4にサイホンの原理が適
用されるためには溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の
溶融ガラスGのレベル差が約3.5m必要であることが
知られている。従って、減圧脱泡装置4は溶解槽の溶融
ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差Hが
3.5mより小さくなるように設定されている。
槽の溶融ガラスGのレベル差Hは、サイホンの原理が適
用されるレベル差より小さく設定されている。すなわ
ち、一般に減圧脱泡槽内の圧力を1/20〜1/3気圧
に設定した場合、減圧脱泡装置4にサイホンの原理が適
用されるためには溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の
溶融ガラスGのレベル差が約3.5m必要であることが
知られている。従って、減圧脱泡装置4は溶解槽の溶融
ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差Hが
3.5mより小さくなるように設定されている。
【0012】また、脱泡処理された溶融ガラスGは貯留
タンク3に連通されている案内ダクト5に導かれる。そ
して、貯留タンク3と案内ダクト5間には仕切板6が設
けられていて、仕切板6は通常時において貯留タンク3
と案内ダクト5とを閉塞状態に維持している。図2に示
すように、減圧脱泡装置4はステンレス製の真空ハウジ
ング11を備え、真空ハウジング11は真空ポンプ10
によって真空吸引される。真空ハウジング11内には減
圧脱泡槽12が配設されている。減圧脱泡槽12の底部
一側には白金からなる上昇管13が固定的に連通されて
おり、上昇管13の下端部は貯留タンク3内に貯留され
る溶融ガラスGに浸漬されている。
タンク3に連通されている案内ダクト5に導かれる。そ
して、貯留タンク3と案内ダクト5間には仕切板6が設
けられていて、仕切板6は通常時において貯留タンク3
と案内ダクト5とを閉塞状態に維持している。図2に示
すように、減圧脱泡装置4はステンレス製の真空ハウジ
ング11を備え、真空ハウジング11は真空ポンプ10
によって真空吸引される。真空ハウジング11内には減
圧脱泡槽12が配設されている。減圧脱泡槽12の底部
一側には白金からなる上昇管13が固定的に連通されて
おり、上昇管13の下端部は貯留タンク3内に貯留され
る溶融ガラスGに浸漬されている。
【0013】一方、減圧脱泡槽12の底部他側には下降
管14が連通されており、下降管14は上昇管13同じ
く白金で形成されている。下降管14の下端部は案内ダ
クト5内の溶融ガラスGに浸漬されている。この下降管
14の下端部位置は上昇管13の下端部位置よりも若干
低く設定されている。尚、上昇管13及び下降管14は
図示外の温度制御系に基づいて通電加熱され、所定温度
に維持されている。
管14が連通されており、下降管14は上昇管13同じ
く白金で形成されている。下降管14の下端部は案内ダ
クト5内の溶融ガラスGに浸漬されている。この下降管
14の下端部位置は上昇管13の下端部位置よりも若干
低く設定されている。尚、上昇管13及び下降管14は
図示外の温度制御系に基づいて通電加熱され、所定温度
に維持されている。
【0014】また、上昇管13及び下降管14の周囲に
は夫々ステンレス製のケーシング15、16が配設され
ており、ケーシング15、16は真空ハウジング11に
接続されている。ケーシング15、16の下端開口15
A、16Aから上昇管13及び下降管14の下端部が外
部に露呈している。尚、真空ハウジング11及びケーシ
ング15、16内には減圧脱泡槽12、上昇管13及び
下降管14の周囲を被覆する断熱材17が設けられてい
る。
は夫々ステンレス製のケーシング15、16が配設され
ており、ケーシング15、16は真空ハウジング11に
接続されている。ケーシング15、16の下端開口15
A、16Aから上昇管13及び下降管14の下端部が外
部に露呈している。尚、真空ハウジング11及びケーシ
ング15、16内には減圧脱泡槽12、上昇管13及び
下降管14の周囲を被覆する断熱材17が設けられてい
る。
【0015】図3に示すように、上昇管13及び下降管
14には同軸上にそれぞれスクリュー20及びスクリュ
ー21が回転自在に設けられていて、スクリュー20、
21は白金で形成されている。そして、スクリュー20
はシャフト20A及び羽根20Bから成り、羽根20B
は螺旋状に、かつ、シャフト20Aが時計回り方向に回
転すると溶融ガラスGを下方向に押し下げるようにシャ
フト20Aに設けられている。
14には同軸上にそれぞれスクリュー20及びスクリュ
ー21が回転自在に設けられていて、スクリュー20、
21は白金で形成されている。そして、スクリュー20
はシャフト20A及び羽根20Bから成り、羽根20B
は螺旋状に、かつ、シャフト20Aが時計回り方向に回
転すると溶融ガラスGを下方向に押し下げるようにシャ
フト20Aに設けられている。
【0016】また、スクリュー21はスクリュー20と
同様にシャフト21A及び羽根21Bから成り、シャフ
ト21Aが時計回り方向に回転すると溶融ガラスGを下
方向に押し下げる。シャフト20A、21Aの上端部に
はモータ(図示せず)が連結されていて、このモータは
スクリュー20、21を時計回り方向に回転する。この
ように構成された本願発明に係る減圧脱泡装置の第1の
実施例の作用について説明する。
同様にシャフト21A及び羽根21Bから成り、シャフ
ト21Aが時計回り方向に回転すると溶融ガラスGを下
方向に押し下げる。シャフト20A、21Aの上端部に
はモータ(図示せず)が連結されていて、このモータは
スクリュー20、21を時計回り方向に回転する。この
ように構成された本願発明に係る減圧脱泡装置の第1の
実施例の作用について説明する。
【0017】先ず、減圧脱泡装置4を作動させる前段階
として、減圧脱泡装置4内に溶融ガラスGを導く。すな
わち、仕切板6を一旦解放して貯留タンク3内の溶融ガ
ラスGを案内ダクト5側に導入し、上昇管13及び下降
管14の下端部を溶融ガラスGに浸漬する。浸漬完了
後、真空ポンプ10を駆動して減圧泡槽12内を1/2
0〜1/3気圧の負圧状態にする。
として、減圧脱泡装置4内に溶融ガラスGを導く。すな
わち、仕切板6を一旦解放して貯留タンク3内の溶融ガ
ラスGを案内ダクト5側に導入し、上昇管13及び下降
管14の下端部を溶融ガラスGに浸漬する。浸漬完了
後、真空ポンプ10を駆動して減圧泡槽12内を1/2
0〜1/3気圧の負圧状態にする。
【0018】これにより、上昇管13及び下降管14を
上昇して溶融ガラスGが減圧泡槽12内に真空吸引され
る。従って、減圧脱泡装置4内に溶融ガラスGが導かれ
た状態になる。しかしながら、減圧脱泡装置4は溶解槽
の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差
はサイホンの原理が十分に作用するレベル差より小さく
設定されているので、減圧脱泡槽12内で溶融ガラスG
のオーバーフローを生じる。
上昇して溶融ガラスGが減圧泡槽12内に真空吸引され
る。従って、減圧脱泡装置4内に溶融ガラスGが導かれ
た状態になる。しかしながら、減圧脱泡装置4は溶解槽
の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差
はサイホンの原理が十分に作用するレベル差より小さく
設定されているので、減圧脱泡槽12内で溶融ガラスG
のオーバーフローを生じる。
【0019】このオーバーフローを防ぐため、次のよう
にする。即ち、スクリュー20、21に連結されている
モータ(図示せず)を駆動してスクリュー20、21を
時計回り方向に回転すると、上昇管13及び下降管14
を上昇する溶融ガラスGは羽根20B及び21Bで下方
向に押し下げられる。従って、上昇管13及び下降管1
4を上昇する溶融ガラスGの上昇流速が遅くなる。この
場合、上昇管13及び下降管14を上昇する溶融ガラス
Gの上昇流速は、溶融ガラスGがサイホンの原理と同様
に上昇管13から下降管14側へ向かって移動するよう
に制御される。
にする。即ち、スクリュー20、21に連結されている
モータ(図示せず)を駆動してスクリュー20、21を
時計回り方向に回転すると、上昇管13及び下降管14
を上昇する溶融ガラスGは羽根20B及び21Bで下方
向に押し下げられる。従って、上昇管13及び下降管1
4を上昇する溶融ガラスGの上昇流速が遅くなる。この
場合、上昇管13及び下降管14を上昇する溶融ガラス
Gの上昇流速は、溶融ガラスGがサイホンの原理と同様
に上昇管13から下降管14側へ向かって移動するよう
に制御される。
【0020】この段階で仕切板6を閉塞すると、上昇管
13を上昇して減圧脱泡槽12内で脱泡処理された溶融
ガラスGが下降管14を通じて案内ダクト5側へ導入さ
れる。この場合、上昇管13を上昇する溶融ガラスGの
流速と下降管14を下降する溶融ガラスGの流速は同一
になる。これにより、スクリュー20、21が設けられ
ていない従来の減圧脱泡装置に必要とされていた溶解槽
の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差
Hを小さく設定することができる。
13を上昇して減圧脱泡槽12内で脱泡処理された溶融
ガラスGが下降管14を通じて案内ダクト5側へ導入さ
れる。この場合、上昇管13を上昇する溶融ガラスGの
流速と下降管14を下降する溶融ガラスGの流速は同一
になる。これにより、スクリュー20、21が設けられ
ていない従来の減圧脱泡装置に必要とされていた溶解槽
の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガラスGのレベル差
Hを小さく設定することができる。
【0021】このように、スクリュー20、21を設け
ることにより、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶
融ガラスGのレベル差Hを小さく設定しても、上昇管1
3を上昇する溶融ガラスGの上昇量がスクリュー20で
少なくなり、下降管14を下降する溶融ガラスGの下降
量がスクリュー21で増加される。これにより、上昇管
13を上昇する溶融ガラスGの上昇量13と下降管14
を下降する溶融ガラスGの下降量とが同量に調整され
る。従って、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融
ガラスGのレベル差Hを、減圧脱泡槽内の圧力が1/2
0〜1/3気圧に設定した時に必要とする約3.5mよ
り小さくすることができる。
ることにより、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶
融ガラスGのレベル差Hを小さく設定しても、上昇管1
3を上昇する溶融ガラスGの上昇量がスクリュー20で
少なくなり、下降管14を下降する溶融ガラスGの下降
量がスクリュー21で増加される。これにより、上昇管
13を上昇する溶融ガラスGの上昇量13と下降管14
を下降する溶融ガラスGの下降量とが同量に調整され
る。従って、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融
ガラスGのレベル差Hを、減圧脱泡槽内の圧力が1/2
0〜1/3気圧に設定した時に必要とする約3.5mよ
り小さくすることができる。
【0022】このようにして、減圧脱泡装置4を経た溶
融ガラスGは案内ダクト5に導かれる。また、スクリュ
ー20、21の回転速度を変えることにより、溶融ガラ
スGの流速を容易に制御することができる。前記第1の
実施例では溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガ
ラスGのレベル差Hを、サイホンの原理が適用されるレ
ベル差より小さく設定したが、図4に示す第2の実施例
のように、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガ
ラスGのレベル差なくして、溶解槽の溶融ガラスGと減
圧脱泡槽の溶融ガラスGの各々の素地面を同一レベルに
設定することも可能である。
融ガラスGは案内ダクト5に導かれる。また、スクリュ
ー20、21の回転速度を変えることにより、溶融ガラ
スGの流速を容易に制御することができる。前記第1の
実施例では溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガ
ラスGのレベル差Hを、サイホンの原理が適用されるレ
ベル差より小さく設定したが、図4に示す第2の実施例
のように、溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱泡槽の溶融ガ
ラスGのレベル差なくして、溶解槽の溶融ガラスGと減
圧脱泡槽の溶融ガラスGの各々の素地面を同一レベルに
設定することも可能である。
【0023】以下図4に従って本発明に係る減圧脱泡方
法及びその装置の第2の実施例について詳説する。図4
に示すように第2の実施例の減圧脱泡装置50は上昇管
52を備えていて、上昇管52の下端部は連結パイプ5
4を介して冷却槽56に連通されている。また、上昇管
52の上端部は減圧脱泡槽60の底部左端部に連通され
ていて、減圧脱泡槽60の底部右端部には下降管62の
上端部が連通されている。下降管62の下端部は連結パ
イプ64等を介して次工程のスパウトに連通されてい
る。尚、減圧脱泡槽60の減圧条件は、第1の実施例と
同様に1/20〜1/3気圧に設定されている。
法及びその装置の第2の実施例について詳説する。図4
に示すように第2の実施例の減圧脱泡装置50は上昇管
52を備えていて、上昇管52の下端部は連結パイプ5
4を介して冷却槽56に連通されている。また、上昇管
52の上端部は減圧脱泡槽60の底部左端部に連通され
ていて、減圧脱泡槽60の底部右端部には下降管62の
上端部が連通されている。下降管62の下端部は連結パ
イプ64等を介して次工程のスパウトに連通されてい
る。尚、減圧脱泡槽60の減圧条件は、第1の実施例と
同様に1/20〜1/3気圧に設定されている。
【0024】上昇管52及び下降管62にはそれぞれ同
軸上にスクリュー66及びスクリュー68が回転自在に
設けられている。スクリュー66、68は第1の実施例
のスクリュー20、21と同様に構成されていて、スク
リュー66のシャフト66Aとスクリュー68のシャフ
ト68Aには、それぞれ羽根66Bと羽根68Bが螺旋
状に設けられている。これにより、シャフト66A及び
シャフト68Aが一定方向に回転すると羽根66B及び
羽根68Bが上昇管52及び下降管62内の溶融ガラス
Gを下方向に押し下げる。
軸上にスクリュー66及びスクリュー68が回転自在に
設けられている。スクリュー66、68は第1の実施例
のスクリュー20、21と同様に構成されていて、スク
リュー66のシャフト66Aとスクリュー68のシャフ
ト68Aには、それぞれ羽根66Bと羽根68Bが螺旋
状に設けられている。これにより、シャフト66A及び
シャフト68Aが一定方向に回転すると羽根66B及び
羽根68Bが上昇管52及び下降管62内の溶融ガラス
Gを下方向に押し下げる。
【0025】この場合、シャフト66A及びシャフト6
8Aは、減圧脱泡槽60内の溶融ガラスGと冷却槽56
内の溶融ガラスGとの素地面が同一になるように回転速
度が制御される。従って、第1の実施例のように高温の
溶融ガラスGを高位置(溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱
泡槽の溶融ガラスGのレベル差H分)まで上昇させる必
要がないので安全性が向上する。また、減圧脱泡槽60
等を高位置に配設する必要がないので、設備の大型化や
設備の低コスト化が可能になる。
8Aは、減圧脱泡槽60内の溶融ガラスGと冷却槽56
内の溶融ガラスGとの素地面が同一になるように回転速
度が制御される。従って、第1の実施例のように高温の
溶融ガラスGを高位置(溶解槽の溶融ガラスGと減圧脱
泡槽の溶融ガラスGのレベル差H分)まで上昇させる必
要がないので安全性が向上する。また、減圧脱泡槽60
等を高位置に配設する必要がないので、設備の大型化や
設備の低コスト化が可能になる。
【0026】尚、図4に示す減圧脱泡装置50の真空ハ
ウジング72は第1の実施例と同様に真空ポンプ(図示
せず。)で真空吸引される。前記第1、第2の実施例で
は第1、第2の流量制御手段としてスクリューを使用し
たが、これに限らず、他の流量制御手段を使用してもよ
い。他の流量制御手段としては、例えば下端部が円錐形
に形成されたプランジャ等が考えられる。すなわち、こ
のプランジャの円錐形部を上昇管13、52の上端部に
嵌入させて、上昇管13、52の開口率を調整して溶融
ガラスGの上昇量を制御する。
ウジング72は第1の実施例と同様に真空ポンプ(図示
せず。)で真空吸引される。前記第1、第2の実施例で
は第1、第2の流量制御手段としてスクリューを使用し
たが、これに限らず、他の流量制御手段を使用してもよ
い。他の流量制御手段としては、例えば下端部が円錐形
に形成されたプランジャ等が考えられる。すなわち、こ
のプランジャの円錐形部を上昇管13、52の上端部に
嵌入させて、上昇管13、52の開口率を調整して溶融
ガラスGの上昇量を制御する。
【0027】また、前記第1、第2の実施例では透明の
ガラスを製造する場合について説明したが、本願発明の
減圧脱泡方法及びその装置は着色ガラスの製造にも使用
することができる。以下図5、図6に従って第3の実施
例の着色ガラスの製造方法について説明する。尚、第2
の実施例の図4と同一類似部材については同一符号を付
し説明を省略する。
ガラスを製造する場合について説明したが、本願発明の
減圧脱泡方法及びその装置は着色ガラスの製造にも使用
することができる。以下図5、図6に従って第3の実施
例の着色ガラスの製造方法について説明する。尚、第2
の実施例の図4と同一類似部材については同一符号を付
し説明を省略する。
【0028】ミキシングエリア56Aの上流部にはカラ
ラントフィーダ74が設けられていて、カララントフィ
ーダ74の下端部は溶融ガラスGの上方に位置してい
る。従って、着色剤76はカララントフィーダ74の下
端部から溶融ガラスGに分離投入される。この場合、投
入された着色剤76の均質性を維持するためにスターラ
58、58…を回動して溶融ガラスGを攪拌するので、
溶融ガラスGに泡が発生する。
ラントフィーダ74が設けられていて、カララントフィ
ーダ74の下端部は溶融ガラスGの上方に位置してい
る。従って、着色剤76はカララントフィーダ74の下
端部から溶融ガラスGに分離投入される。この場合、投
入された着色剤76の均質性を維持するためにスターラ
58、58…を回動して溶融ガラスGを攪拌するので、
溶融ガラスGに泡が発生する。
【0029】そして、泡が発生した溶融ガラスGは連結
パイプ54を介して上昇管52の下端部まで導かれる。
上昇管52の下端部まで導かれた溶融ガラスGは上昇管
52を上昇する。この場合、スクリュー66が回動して
いるので、溶融ガラスGはスクリュー66の羽根66B
で下方に押し下げられる。従って、溶融ガラスGの上昇
量が抑制され、制御される。
パイプ54を介して上昇管52の下端部まで導かれる。
上昇管52の下端部まで導かれた溶融ガラスGは上昇管
52を上昇する。この場合、スクリュー66が回動して
いるので、溶融ガラスGはスクリュー66の羽根66B
で下方に押し下げられる。従って、溶融ガラスGの上昇
量が抑制され、制御される。
【0030】一方、減圧脱泡槽60内は1/20〜1/
3気圧の減圧状態に設定されているので、上昇管52を
上昇して減圧脱泡槽60内に導かれた溶融ガラスGは、
減圧脱泡槽60内で減圧脱泡処理がおこなわれる。従っ
て、溶融ガラスGから泡が除去される。また、この状態
で下降管62内のスクリュー68が回動しているので、
スクリュー68の羽根68Bで脱泡状態の溶融ガラスG
が下方に押し下げられる。従って、溶融ガラスGが下降
管62内を下降して、減圧脱泡槽60内から排出され
る。これにより、着色剤76が投入された溶融ガラスG
から泡を除去することができる。
3気圧の減圧状態に設定されているので、上昇管52を
上昇して減圧脱泡槽60内に導かれた溶融ガラスGは、
減圧脱泡槽60内で減圧脱泡処理がおこなわれる。従っ
て、溶融ガラスGから泡が除去される。また、この状態
で下降管62内のスクリュー68が回動しているので、
スクリュー68の羽根68Bで脱泡状態の溶融ガラスG
が下方に押し下げられる。従って、溶融ガラスGが下降
管62内を下降して、減圧脱泡槽60内から排出され
る。これにより、着色剤76が投入された溶融ガラスG
から泡を除去することができる。
【0031】このように、着色剤の添加、攪拌、減圧脱
泡を連続的に行う着色ガラスの製造方法によれば、攪拌
は溶解槽の素地と着色剤とを均一にするように働き、ま
た、減圧は攪拌室で発生した泡を急拡大させて浮上除去
するように働く。従って、ガラスの色調を替える素地替
えの場合、原料、エネルギー費の節約に優れた効果を奏
し、また、均質な着色ガラスの製造に効果を奏する。さ
らに、ガラス中の泡を減らす効果を奏する。このよう
に、上述した着色ガラスの製造方法は泡が少なく、かつ
連続式タンク炉において色替えにともなう原料、エネル
ギー諸費の大きな節約のもとに、連続式タンク炉におい
て均質な着色ガラスを製造することを可能としたもの
で、その工業上の価値は多大である。
泡を連続的に行う着色ガラスの製造方法によれば、攪拌
は溶解槽の素地と着色剤とを均一にするように働き、ま
た、減圧は攪拌室で発生した泡を急拡大させて浮上除去
するように働く。従って、ガラスの色調を替える素地替
えの場合、原料、エネルギー費の節約に優れた効果を奏
し、また、均質な着色ガラスの製造に効果を奏する。さ
らに、ガラス中の泡を減らす効果を奏する。このよう
に、上述した着色ガラスの製造方法は泡が少なく、かつ
連続式タンク炉において色替えにともなう原料、エネル
ギー諸費の大きな節約のもとに、連続式タンク炉におい
て均質な着色ガラスを製造することを可能としたもの
で、その工業上の価値は多大である。
【0032】また着色ガラスの製造方法において、着色
剤76が添加される溶融ガラスGとしては、加熱溶融法
により製造されるガラスであれば組成的には制約されな
い。例えば通常の窓ガラスとして使用されるライムシリ
カ系ガラス、容器ガラスとして使用されるホウケイ酸ア
ルカリガラスが例示される。着色剤76を添加する際の
溶融ガラスの粘度としては103ポイズ以下が好ましい。
粘度が103ポイズを越えると着色剤76が均一に混合さ
れ難くなるので好ましくない。かかる溶融ガラスは目標
組成となるように調整した原料を連続的に溶融槽に投入
し、加熱溶融することにより得られる。
剤76が添加される溶融ガラスGとしては、加熱溶融法
により製造されるガラスであれば組成的には制約されな
い。例えば通常の窓ガラスとして使用されるライムシリ
カ系ガラス、容器ガラスとして使用されるホウケイ酸ア
ルカリガラスが例示される。着色剤76を添加する際の
溶融ガラスの粘度としては103ポイズ以下が好ましい。
粘度が103ポイズを越えると着色剤76が均一に混合さ
れ難くなるので好ましくない。かかる溶融ガラスは目標
組成となるように調整した原料を連続的に溶融槽に投入
し、加熱溶融することにより得られる。
【0033】かかる溶融ガラスに添加される着色剤とし
ては、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Mo、Ce等の金属イオンによるもの、元素状セレ
ンによるといわれる金属セレンが例示される。着色剤の
種類および添加量は、目標とするガラスの色調により定
まる。かかる着色剤は酸化物、金属状で添加してもよい
が、予め低融点フリットに混入した着色フリットとして
添加すると溶融ガラスと着色剤との均質化が容易である
ので特に好ましい。
ては、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Mo、Ce等の金属イオンによるもの、元素状セレ
ンによるといわれる金属セレンが例示される。着色剤の
種類および添加量は、目標とするガラスの色調により定
まる。かかる着色剤は酸化物、金属状で添加してもよい
が、予め低融点フリットに混入した着色フリットとして
添加すると溶融ガラスと着色剤との均質化が容易である
ので特に好ましい。
【0034】かかる着色剤を添加した溶融ガラスを攪拌
するスターラ58は、図5に示すように溶融ガラス中に
浸漬されている。スターラ58は棒状の回転軸に攪拌羽
根が設けられた公知のタイプである。また、スターラ5
8に代えて櫛状の往復運動をする攪拌機を使用すること
ができる。攪拌機は溶融ガラスの流れ方向に対して単数
または複数個(図5、図6の場合には溶融ガラスの流れ
方向に対して2個設けられている。)設けてもよく、ま
た、着色剤を添加すると同時に攪拌を行ってもよい。
するスターラ58は、図5に示すように溶融ガラス中に
浸漬されている。スターラ58は棒状の回転軸に攪拌羽
根が設けられた公知のタイプである。また、スターラ5
8に代えて櫛状の往復運動をする攪拌機を使用すること
ができる。攪拌機は溶融ガラスの流れ方向に対して単数
または複数個(図5、図6の場合には溶融ガラスの流れ
方向に対して2個設けられている。)設けてもよく、ま
た、着色剤を添加すると同時に攪拌を行ってもよい。
【0035】かかる攪拌を行うに当たってのガラスの粘
度は102〜103ポイズが好ましい。ガラスの粘度が102ポ
イズより小さいと攪拌機の損耗が激しくなり、103ポイ
ズより大きいと溶融ガラスと着色剤とが均質に混合され
難くなるので好ましくない。着色剤とが均質に混合され
た溶融ガラスは減圧され脱泡される。また、減圧脱泡を
行う際の圧力としては1/20〜1/3気圧が好まし
い。この圧力が1/3気圧より高いと脱泡作用が低下す
るので好ましくなく、反対に圧力が1/20気圧より低
いと装置が大型化するので好ましくない。尚、この減圧
下に保持する時間及びガラスの粘度は許容される残存気
泡の量に依存する。例えば、0.1ケ/Kgの気泡が許
容される場合はガラスの粘度102〜102.5ポイズで0.5
〜2時間程度で充分にその目的を達成することができ
る。
度は102〜103ポイズが好ましい。ガラスの粘度が102ポ
イズより小さいと攪拌機の損耗が激しくなり、103ポイ
ズより大きいと溶融ガラスと着色剤とが均質に混合され
難くなるので好ましくない。着色剤とが均質に混合され
た溶融ガラスは減圧され脱泡される。また、減圧脱泡を
行う際の圧力としては1/20〜1/3気圧が好まし
い。この圧力が1/3気圧より高いと脱泡作用が低下す
るので好ましくなく、反対に圧力が1/20気圧より低
いと装置が大型化するので好ましくない。尚、この減圧
下に保持する時間及びガラスの粘度は許容される残存気
泡の量に依存する。例えば、0.1ケ/Kgの気泡が許
容される場合はガラスの粘度102〜102.5ポイズで0.5
〜2時間程度で充分にその目的を達成することができ
る。
【0036】かくして脱泡されたガラスは所定温度に調
整されフロートバス等に送られ連続的に成形される。一
方、得られるガラスの色調を替える素地替えの場合は溶
解槽の溶融ガラスはそのままにして着色剤を替えること
により、素地の色調を替えることができる。
整されフロートバス等に送られ連続的に成形される。一
方、得られるガラスの色調を替える素地替えの場合は溶
解槽の溶融ガラスはそのままにして着色剤を替えること
により、素地の色調を替えることができる。
【0037】次に、本発明による第4の実施例を図8に
従って説明する。この実施例は本発明において特に好ま
しい態様である。冷却槽56の末端に第1の下降管16
2が設けてあり、その下方は第1の上昇管152の下方
に連通している。第1の上昇管の上端は、減圧脱泡槽6
0に連通し、減圧脱泡槽の下流端は第2の下降管163
の上端に連通している。第2の下降管の下方は第2の上
昇管153の下方に連通している。第1の下降管162
にはスクリュー166が設けられており、スクリュー1
66には羽根166Bが螺旋状に設けられている。スク
リュー166は矢印の方向に回転し、第1の下降管16
2を下降する溶融ガラスGを上方へ引き上げるよう作用
し、その結果、第1の上昇管152を上昇する溶融ガラ
スGの流量を抑制し、制御する。同様に第2の上昇管1
53には螺旋状の羽根168Bを備えたスクリュー16
8が設けられている。スクリュー168は矢印の方向に
回転し、第2の上昇管153を上昇する溶融ガラスGを
上方へ引き上げる方向に作用し、その結果、第2の下降
管163を下降する溶融ガラスGの流量が制御される。
これらのスクリュー166、168により、減圧脱泡槽
60内の素地面と冷却槽56内の素地面とをほぼ同一レ
ベルになるよう維持する。
従って説明する。この実施例は本発明において特に好ま
しい態様である。冷却槽56の末端に第1の下降管16
2が設けてあり、その下方は第1の上昇管152の下方
に連通している。第1の上昇管の上端は、減圧脱泡槽6
0に連通し、減圧脱泡槽の下流端は第2の下降管163
の上端に連通している。第2の下降管の下方は第2の上
昇管153の下方に連通している。第1の下降管162
にはスクリュー166が設けられており、スクリュー1
66には羽根166Bが螺旋状に設けられている。スク
リュー166は矢印の方向に回転し、第1の下降管16
2を下降する溶融ガラスGを上方へ引き上げるよう作用
し、その結果、第1の上昇管152を上昇する溶融ガラ
スGの流量を抑制し、制御する。同様に第2の上昇管1
53には螺旋状の羽根168Bを備えたスクリュー16
8が設けられている。スクリュー168は矢印の方向に
回転し、第2の上昇管153を上昇する溶融ガラスGを
上方へ引き上げる方向に作用し、その結果、第2の下降
管163を下降する溶融ガラスGの流量が制御される。
これらのスクリュー166、168により、減圧脱泡槽
60内の素地面と冷却槽56内の素地面とをほぼ同一レ
ベルになるよう維持する。
【0038】第1の下降管162の下方部、第2の上昇
管153の下方部、第1の上昇管152、減圧脱泡槽6
0及び第2の下降管163はいずれも真空ハウジング1
1内に配設されている。一方、第1の下降管162の上
方部、第2の上昇管153の上方部及びスクリュー16
6、168の上方部はいずれも真空ハウジング11の外
部に配設されている。この真空ハウジング11の内部
は、第1、第2の実施例と同様、1/20〜1/3気圧
に設定される。
管153の下方部、第1の上昇管152、減圧脱泡槽6
0及び第2の下降管163はいずれも真空ハウジング1
1内に配設されている。一方、第1の下降管162の上
方部、第2の上昇管153の上方部及びスクリュー16
6、168の上方部はいずれも真空ハウジング11の外
部に配設されている。この真空ハウジング11の内部
は、第1、第2の実施例と同様、1/20〜1/3気圧
に設定される。
【0039】この第4の実施例においては、スクリュー
166、168の可動部が真空ハウジング11の外部に
配設されているので、シールが不要となり、特に好まし
い装置である。
166、168の可動部が真空ハウジング11の外部に
配設されているので、シールが不要となり、特に好まし
い装置である。
【0040】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る減圧脱泡
方法及びその装置によれば、減圧脱泡槽の高さを低く設
定しても上昇管の高温溶融物の上昇量と下降管の高温溶
融物の下降量を同量に調整することができる。従って、
減圧脱泡槽の高温溶融物と貯留タンク及び案内ダクトの
高温溶融物とのレベル差を小さくすることや、レベル差
を無くすることが可能となる。これにより、上昇管及び
下降管の長さを短く設定することができるので、減圧脱
泡装置の安全性の向上を図ることができる。
方法及びその装置によれば、減圧脱泡槽の高さを低く設
定しても上昇管の高温溶融物の上昇量と下降管の高温溶
融物の下降量を同量に調整することができる。従って、
減圧脱泡槽の高温溶融物と貯留タンク及び案内ダクトの
高温溶融物とのレベル差を小さくすることや、レベル差
を無くすることが可能となる。これにより、上昇管及び
下降管の長さを短く設定することができるので、減圧脱
泡装置の安全性の向上を図ることができる。
【0041】さらに、減圧脱泡槽の高温溶融物と貯留タ
ンク及び案内ダクトの高温溶融物とのレベル差を無くす
ることにより、高温溶融物を高所まで持ち上げる必要が
ないので安全性が向上する。また第1、第2の流量制御
手段で上昇管と下降管を流れる高温溶融物の流量を容易
にコントロールすることができる。
ンク及び案内ダクトの高温溶融物とのレベル差を無くす
ることにより、高温溶融物を高所まで持ち上げる必要が
ないので安全性が向上する。また第1、第2の流量制御
手段で上昇管と下降管を流れる高温溶融物の流量を容易
にコントロールすることができる。
【図1】本発明に係る減圧脱泡装置の第1の実施例が組
み込まれたプロセス側を示す断面図
み込まれたプロセス側を示す断面図
【図2】図1の斜視図
【図3】本発明に係る減圧脱泡装置の第1の実施例を示
す断面図
す断面図
【図4】本発明に係る減圧脱泡装置の第2の実施例が組
み込まれたプロセス側を示す断面図
み込まれたプロセス側を示す断面図
【図5】第3の実施例の着色ガラスの製造方法に使用さ
れる装置を示す断面図
れる装置を示す断面図
【図6】図5のA−A断面図
【図7】従来の減圧脱泡装置の断面図
【図8】本発明に係る減圧脱泡装置の第4の実施例の断
面図
面図
11、72…真空ハウジング 12、60…減圧脱泡槽 13、52…上昇管 14、62…下降管 15、16…ケーシング 20、21、66、68、166、168…スクリュー G…溶融ガラス
フロントページの続き (72)発明者 岡田 操 神奈川県横浜市鶴見区末広町1丁目1番地 旭硝子株式会社京浜工場内 (72)発明者 中嶋 伸介 神奈川県横浜市鶴見区末広町1丁目1番地 旭硝子株式会社京浜工場内
Claims (7)
- 【請求項1】 減圧脱泡槽を負圧に維持し貯留タンクと
減圧脱泡槽とを連通する上昇管で貯留タンクの高温溶融
物を減圧脱泡槽に吸い上げると共に減圧脱泡槽で高温溶
融物の脱泡を行い、減圧脱泡槽と案内ダクトとを連通す
る下降管で脱泡された高温溶融物を案内ダクトまで下降
する減圧脱泡方法において、 上記上昇管を上昇する上記高温溶融物の流量を制御する
と共に、上記下降管を下降する上記高温溶融物の流量を
制御して上記減圧脱泡槽内の高温溶融物を適量に維持す
ることを特徴とする減圧脱泡方法。 - 【請求項2】 減圧脱泡槽を負圧に維持し貯留タンクと
減圧脱泡槽とを連通する上昇管で貯留タンクの高温溶融
物を減圧脱泡槽に吸い上げると共に減圧脱泡槽で高温溶
融物の脱泡を行い、減圧脱泡槽と案内ダクトとを連通す
る下降管で脱泡された高温溶融物を案内ダクトまで下降
する減圧脱泡方法において、 上記上昇管を上昇する上記高温溶融物の流量を制御する
と共に、上記下降管を下降する上記高温溶融物の流量を
制御して上記減圧脱泡槽内の高温溶融物を適量に維持
し、前記減圧脱泡槽内の高温溶融物の素地面を前記貯留
タンクの素地面と実質的に同一レベルに維持することを
特徴とする減圧脱泡方法。 - 【請求項3】 真空吸引される真空ハウジングと、 この真空ハウジング内に収容配設されて高温溶融物を減
圧脱泡する減圧脱泡槽と、 この減圧脱泡槽に連通されて脱泡処理前の高温溶融物を
上記減圧脱泡槽に上昇導入する上昇管と、 上記減圧脱泡槽に連通されて減圧脱泡槽にて脱泡処理さ
れた高温溶融物を下降導出する下降管とを備えた減圧脱
泡装置において、 上記上昇管内に設けられ、上昇管内を上昇する上記高温
溶融物の流量を制御する第1の流量制御手段と、 上記下降管内に設けられ、上記下降管内を下降する上記
高温溶融物の流量を制御する第2の流量制御手段と、 を備えたことを特徴とする減圧脱泡装置。 - 【請求項4】 真空吸引される真空ハウジングと、 この真空ハウジング内に収容配設されて高温溶融物を減
圧脱泡する減圧脱泡槽と、 この減圧脱泡槽に連通されて脱泡処理前の高温溶融物を
上記減圧脱泡槽に上昇導入する上昇管と、 上記減圧脱泡槽に連通されて減圧脱泡槽にて脱泡処理さ
れた高温溶融物を下降導出する下降管とを備えた減圧脱
泡装置において、 上記上昇管内に設けられ、上昇管内を上昇する上記高温
溶融物の流量を制御する第1の流量制御手段と、 上記下降管内に設けられ、上記下降管内を下降する上記
高温溶融物の流量を制御する第2の流量制御手段と、 を備え、第1、第2の流量制御手段は前記減圧脱泡槽内
の高温溶融物の素地面を、脱泡処理前の貯留高温溶融物
の素地面と実質的に同一レベルに維持することを特徴と
する減圧脱泡装置。 - 【請求項5】 上記第1、第2の流量制御手段はそれぞ
れ上記上昇管、下降管に同軸上に回転自在に設けられた
スクリューであることを特徴とする請求項3又は請求項
4の減圧脱泡装置。 - 【請求項6】 真空吸引される真空ハウジングと、 この真空ハウジング内に収容配設されて高温溶融物を減
圧脱泡する減圧脱泡槽と、 この減圧脱泡槽に連通されて脱泡処理前の高温溶融物を
上記減圧脱泡槽に上昇導入する第1の上昇管と、 上記減圧脱泡槽に連通されて減圧脱泡槽にて脱泡処理さ
れた高温溶融物を下降導出する第2の下降管とを備えた
減圧脱泡装置において、 第1の上昇管の上流側に第1の下降管を設け、第1の下
降管の下方と第1の上昇管の下方とを連通し、 第2の下降管の下流側に第2の上昇管を設け、第2の下
降管の下方と第2の上昇管の下方とを連通し、 第1の下降管内に設けられ、第1の上昇管を上昇する高
温溶融物の流量を制御する第1の流量制御手段と、 第2の上昇管内に設けられ、第2の下降管を下降する高
温溶融物の流量を制御する第2の流量制御手段と、 を備え、第1、第2の流量制御手段の上方を真空ハウジ
ングの外部に配置し、第1、第2の流量制御手段は前記
減圧脱泡槽内の高温溶融物の素地面を、脱泡処理前の貯
留高温溶融物の素地面と実質的に同一レベルに維持する
ことを特徴とする減圧脱泡装置。 - 【請求項7】 上記第1、第2の流量制御手段はそれぞ
れ上記第1の下降管、第2の上昇管に同軸上に回転自在
に設けられたスクリューであることを特徴とする請求項
6の減圧脱泡装置。
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